DE9418745U1

DE9418745U1 - Sphärisches Lager für einen Ruderschaft

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Publication number: DE9418745U1
Application number: DE9418745U
Authority: DE
Original assignee: BARKEMEYER SCHIFFSTECHNIK GmbH
Current assignee: BARKEMEYER SCHIFFSTECHNIK GmbH
Priority date: 1994-11-14
Filing date: 1994-11-14
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2004-11-15

Description

BARKEMEYER Schiffstechnik GmbH
Birkenweg 11

21465 Reinbek

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Sphärisches Lager für einen Ruderschaft

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein sphärisches Lager für einen Ruderschaft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 34 34 387 Al ist ein sphärisches Lager für eine Schiffsruderwelle bekannt, das eine die Ruderwelle umgebende Lagerbuchse aufweist, deren Außenoberfläche eine äußere konvexe sphärische Anschlagfläche aufweist, die in der konkaven Innenfläche einer zweigeteilten Lagerschale ange-

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ordnet ist. Der obere und untere Teil der Lagerschale sind in ihrer Lage zueinander veränderbar und mit dem Schiffsrumpf verbunden.

Für den Einbau der kugelschichtformigen Lagerbuchse in die zweigeteilte Lagerschale des bekannten sphärischen Lagers ist eine genaue Justage der beiden Lagerschalenhalften erforderlich, um eine gleichmäßige Anlage der beiden konkaven sphärischen Oberflächen der Lagerschalenhalften an der konvexen Oberfläche der Lagerbuchse zu erzielen. Im Betrieb des bekannten sphärischen Lagers besteht die Gefahr, daß durch eine Veränderung der Lage der beiden Lagerschalenhalften zueinander ein vergrößertes Lagerspiel und eine ungleiche Flächenpressung der konkaven und konvexen Lagerflächen der Lagerbuchse und der Lagerschalenhälfte mit der Folge eines frühzeitigen Verschleißes des bekannten sphärischen Lagers auftritt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein sphärisches Lager für einen Ruderschaft der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das leicht montierbar ist, keine Justage erfordert und eine dauerhafte, gleichbleibende Verbindung der Lagerflächen von Lagerbuchse und Lagerschale gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung gestattet eine sehr einfache Montage bei der Verbindung der Lagerbuchse mit der Lagerschale des sphärischen Lagers, macht keinerlei Justagen

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erforderlich und gewährleistet eine dauerhafte gleichbleibende Anlage der konvexen Lagerfläche der Lagerbuchse an der konkaven Lagerfläche der Lagerschale.

Zur Montage des sphärischen Lagers ist es lediglich erforderlich, die Lagerbuchse um 90° gegenüber ihrer Stellung im zusammengebauten sphärischen Lager zu drehen, in dieser Lage in die Ausnehmung der Lagerschale einzuführen und in der Endstellung wiederum um 90° um die Querachse des sphärischen Lagers zu verschwenken, so daß die konvexe sphärische Lagerfläche der Lagerbuchse, die sich außerhalb der Ausnehmung der Lagerschale befindet, in Anlage zur konkaven Lagerfläche der Lagerschale kommt. In dieser Stellung ist die Lagerbuche fest in der Lagerschale mit gleichmäßiger Anlage der konvexen Lagerfläche an der konkaven Lagerfläche der Lagerschale gelagert.

Der in einer Bohrung der Lagerbuchse geführte Ruderschaft ist somit um den Mittelpunkt des sphärischen Lagers verschwenkbar, so daß im Betrieb kein Verkanten oder Verklemmen des Ruderschaftes infolge einwirkender äußerer Kräfte oder einer nicht fluchtenden Anordnung des Ruderschaftes vermieden wird.

Die Lagerbuchse besteht vorzugsweise aus einem zur Querachse des sphärischen Lagers symmetrischen Kugelschicht. Von dieser Ausbildung der Lagerbuchse bei entsprechender Ausbildung der Gegenlagerfläche der Lagerschale sind aber auch geometrische Formen der Lagerbuchse umfaßt, die eine zur Querachse des sphärischen Lagers unsymmetrische Kugelschicht bilden.

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Die Tiefe der Ausnehmung ist eine Funktion des maximalen Durchmessers der Lagerbuchse, d.h. die Tiefe der Ausnehmung ist so zu bemessen, daß an der tiefsten Stelle der Ausnehmung der maximale Durchmesser der Lagerbuchse zur Anlage kommt. Bei einer zur Querachse des sphärischen Lagers unsymmetrischen Ausgestaltung der Kugelschichtform der Lagerbuchse ist die Tiefe der Ausnehmung gleich dem vertikalen Abstand des maximalen Durchmessers der Lagerbuchse von einer der beiden Stirn- oder Deckflächen der Lagerbuchse festzulegen.

Bei einer zur Querachse des sphärischen Lagers symmetrischen Ausgestaltung ist somit die Tiefe der Ausnehmung größer oder gleich der halben Höhe der Lagerbuchse.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung in der Lagerschale in der dem Ruderblatt zugewandten Deckfläche der Lagerschale vorgesehen ist.

Die Anordnung der Ausnehmung auf der dem Ruderblatt zugewandten Deckfläche der Lagerschale ermöglicht ein leichtes Montieren und Demontieren der Lagerbuchse von der Außenseite eines Schiffes und gewährleistet eine gleichmäßige Druckverteilung auf der Oberseite des sphärischen Lagers bei maximaler Lagerfläche von Lagerbuchse und Lagerschale.

Um nach dem Einbringen der Lagerbuchse in die Lagerschale ein Herauslösen der Lagerbuchse aus der Lagerschale infolge einer Drehung der Lagerbuchse um die Querachse zu vermeiden, ist in Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung mindestens ein Sicherungselement an der die Ausnehmung

aufweisenden Deckfläche der Lagerschale angeordnet. Dieses Sicherungselement besteht vorzugsweise aus einem Sicherungsring, der an der die Ausnehmung aufweisenden Deckfläche der Lagerschale oder einem Lagergehäuse befestigt ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung, die auch zusätzlich zu dem Sicherungselement bzw. Sicherungsring vorgesehen werden kann, wird der Hohlraum, der nach dem Einbringen der Lagerbuchse in die Lagerschale zwischen der konvexen sphärischen Lagerfläche der Lagerbuchse und der Ausnehmungswandung der Lagerschale verbleibt, zumindest teilweise durch ein Ergänzungselement ausgefüllt werden, das zusätzliche Lagerschalenfunktionen übernehmen kann, so daß die konvexe sphärische Lagerfläche der Lagerbuchse sowohl von der konkaven sphärischen Lagerfläche der Lagerschale als auch von der ebenfalls konkaven sphärischen Lagerfläche des Ergänzungselements umfasst wird.

Im Sonderfall besteht das Ergänzungselement aus einem sphärische Keil mit einer der konvexen sphärischen Lagerfläche der Lagerbuchse zugewandten konkaven sphärischen Lagerfläche.

Das sphärische Lager ist in einem Lagergehäuse befestigt, das mit dem Schiffsrumpf zur Bildung einer wasserdichten Durchführung des Ruderschaftes durch den Schiffsrumpf verbunden ist.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:

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Figur 1 - einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße sphärische Lager;

Figur 2 - einen Schnitt durch das sphärische Lager entlang der Linie A-A gemäß Figur 1 und

Figur 3 - einzelne Phasen der Montage des erfindungsgemäßen sphärischen Lagers.

Der in Figur 1 dargestellte Längsschnitt durch das sphärische Lager zeigt von innen nach außen einen um eine Achse 8 drehbaren Ruderschaft 1, der in nicht näher dargestellter Weise mit einer Steuereinrichtung, beispielsweise einer Rudermaschine, und mit einem Ruder verbunden ist. Der Ruderschaft 1 ist im Bereich des sphärischen Lagers von einer Ruderbuchse 2 umfaßt, deren Innenfläche 21 der Querschnittsform des Ruderschaftes 1 angepaßt und mit diesem durch Preßpassung oder dgl. verbunden ist.

Die.Außenfläche der Lagerbuchse 2 weist eine konvexe sphärische Lagerfläche 22 sowie eine obere und untere Deckfläche 24, 2 5 auf, die jedoch wegen der Bohrung zur Aufnahme des Ruderschaftes 1 nur aus einer schmalen Kreisringfläche bestehen. Die konvexe sphärische Lagerfläche 22 bildet die geometrische Form einer Kugelschicht, die symmetrisch zur Querachse 9 des sphärischen Lagers verläuft, so daß der Radius R der Kugelschicht in die Achse 8 des Ruderschaftes 1 bzw. des sphärischen Lagers fällt.

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Die konvexe sphärische Lagerfläche 22 der Lagerbuchse 2 wird von einer konkaven sphärischen Lagerfläche 31 einer Lagerschale 3 umgeben, deren Außenfläche 32 mit Preßpassung in ein Lagergehäuse 4 eingepaßt ist. Das Lagergehäuse 4 ist in an sich bekannter Weise mit dem Schiffsrumpf 5 verbunden.

In der unteren Lagerhälfte ist in der Lagerschale 3 eine Ausnehmung 33 in der dem nicht näher dargestellten Ruder zugewandten Deckfläche 35 der Lagerschale 3 vorgesehen, deren Tiefe T in diesem Ausführungsbeispiel etwa gleich der halben Höhe H der Lagerbuchse 2 ist. Wie dem in Figur 2 dargestellten Querschnitt durch das sphärische Lager entlang der Linie A-A gemäß Figur 1 zu entnehmen ist, entspricht der strichpunktiert dargestellte Querschnitt der Ausnehmung 3 3 dem Längsschnitt der Lagerbuchse 2 mit zu den Deckflächen 24, 25 der Lagerbuchse 2 parallelen Seitenflächen und zur projizierten sphärischen Lagerfläche 22 der Lagerbuchse 2 teilzylindrischen Stirnflächen.

Der Abstand B der beiden parallelen Seitenflächen entspricht der Höhe H der Lagerbuchse 2, während die beiden Scheitelpunkte der teilzylindrischen Stirnfläche in einem Maß voneinander beabstandet sind, das größer oder gleich dem Durchmesser der Lagerbuchse 2 ist. Da die Ausnehmung 3 3 der Lagerschale 3 vorzugsweise durch Ausfräsen hergestellt wird, entstehen in den Stirnseitenbereichen geringfügige Abweichungen der Querschnittsform der Ausnehmung 3 3 vom Längsschnitt der Lagerbuchse 2.

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Da die Tiefe T der Ausnehmung 33 eine Funktion des maximalen Durchmessers D der Lagerbuchse 2 ist, muß allgemein die Tiefe T der Ausnehmung 33 so bemessen werde, daß an der tiefsten Stelle der Ausnehmung 33 der maximale Durchmesser der Lagerbuchse 2 zur Anlage kommt. Bei einer zur Querachse des sphärischen Lagers unsymmetrischen Ausgestaltung der Kugelschichtform der Lagerbuchse 2 ist die Tiefe der Ausnehmung gleich dem vertikalen Abstand des maximalen Durchmessers der Lagerbuchse 2 von einer der beiden Deckflächen 24, 25 der Lagerbuchse 2. Bei einer zur Querachse des sphärischen Lagers symmetrischen Kugelschichtform entspricht die Tiefe der Ausnehmung der halben Höhe H der Lagerbuchse 2.

Zur Sicherung der Lagerbuchse 2 gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen aus der Lagerschale 3 ist an der unteren Deckfläche 35 der Lagerschale 3 ein Sicherungsring 6 angeordnet, der über Schraubverbindungen oder dgl. mit dem Lagergehäuse 4 verbunden ist. Dieser Sicherungsring 6 wird nach der Montage der. Lagerbuchse 2 am Gehäuse 4 befestigt bzw. vor einem Herausnehmen der Lagerbuchse 2 aus der Lagerschale 3 entfernt.

Alternativ hierzu oder auch zusätzlich zu einem derartigen Sicherungselement oder Sicherungsring kann der Hohlraum, der nach dem Einbringen der Lagerbuchse 2 in die Lagerschale 3 zwischen der konvexen sphärischen Lagerfläche der Lagerbuchse 2 und der Ausnehmungswandung der Lagerschale 3 verbleibt, zumindest teilweise durch ein Ergänzungselement ausgefüllt werden, das zusätzliche Lagerschalenfunktionen übernehmen kann, so daß die konvexe sphärische Lagerfläche der Lagerbuchse sowohl von der konkaven sphärischen Lagerfläche der Lagerschale als auch von der ebenfalls konkaven

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sphärischen Lagerfläche des Ergänzungselements umfasst wird. Dieses Ergänzungselement kann wahlweise mit der Lagerschale oder dem Lagergehäuse verbunden werden. Im Spezialfall besteht das Ergänzungselement aus einem sphärische Keil mit einer der konvexen sphärischen Lagerfläche der Lagerbuchse zugewandten konkaven sphärischen Lagerfläche .

Anhand der Darstellung gemäß Figur 3 soll der Montagevorgang näher erläutert werden.

Figur 3a zeigt einen Längsschnitt durch die Lagerschale 3 und das Lagergehäuse 4 sowie einen Querschnitt durch die Lagerbuchse 2 vor der endgültigen Ausrichtung der Lagerbuchse 2 zur Aufnahme des Lagerschaftes gemäß Figur 1.

Figur 3c zeigt einen Längsschnitt durch die Lagerbuchse 2 entsprechend dem Längsschnitt gemäß Figur 1 vor der Montage der Lagerbuchse 2 in der Lagerschale 3. Zum Zwecke der Montage der Lagerbuchse 2 ist diese um die Querachse C-C entsprechend den in Figur 3c dargestellten Pfeilrichtungen um ca. 90° zu drehen, so daß die Lagerbuchse 2 in bezug auf die Lagerschale 3 bzw. die Ausnehmung 3 3 der Lagerschale 3 entsprechend der Figur 3b ausgerichtet wird. In dieser Stellung wird die Lagerbuchse 2 in Richtung der Pfeile B in die Ausnehmung 33 der Lagerschale 3 eingeführt und mit ihrer konvexen sphärischen Lagerfläche 22 in Anlage zur konkaven sphärischen Lagerfläche 31 der Lagerschale 3 in der oberen Hälfte des sphärischen Lagers gebracht.

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In dieser in Figur 3a dargestellten Stellung der Lagerbuchse 2 in bezug auf die Lagerschale 3 wird die Lagerbuchse 2 um 90° um die Querachse 9 geschwenkt, so daß auch die unteren konvexen sphärischen Lagerflächen der Lagerbuchse 2 in Anlage zu den konkaven sphärischen Lagerflächen der Lagerschale 3 außerhalb der Ausnehmung 3 3 kommen. In dieser Stellung ist die Lagerbuchse 2 zur Aufnahme des Ruderschaftes 1 gemäß Figur 1 bereit und gegen ein Herausfallen durch Anlage der unteren konvexen sphärischen Lagerflächen der Lagerbuchse 2 an den konkaven sphärischen Lagerflächen der Lagerschale 3 gesichert.

Zur Vermeidung eines Herausfallens der Lagerbuchse 2 aus der Lagerschale 3 in dieser Stellung vor Einführung des Lagerschaftes 1 infolge unbeabsichtigten Verdrehens der Lagerbuchse 2 um die Querachse 9 des sphärischen Lagers, so daß die quergestellte Lagerbuchse 2 mit der Ausnehmung 33 der Lagerschale fluchtet, wird der Sicherungsring 6 am Lagergehäuse 4 bzw. an der Lagerschale 3 befestigt.

Zur Demontage des erfindungsgemäßen sphärischen Lagers werden die vorstehend anhand der Figur 3 beschriebenen Montageschritte in umgekehrter Reihenfolge vollzogen und die Lagerbuchse 2 bei fluchtender Ausrichtung zur Ausnehmung 3 3 der Lagerschale 3 aus der Lagerschale 3 bei zuvor entferntem Sicherungsring 6 herausgenommen.

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Claims

BKM107 Seite 11 Ansprüche

1. Sphärisches Lager für einen Ruderschaft mit einer kugelschichtförmigen Lagerbuchse, durch deren Deckflächen der Ruderschaft in Längsrichtung des Lagers geführt ist und deren konvexe sphärische Lagerfläche in einer konkaven sphärischen Lagerfläche einer Lagerschale angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Lagerschale (3) eine in Längsrichtung des Lagers verlaufende Ausnehmung (33) aufweist, deren Tiefe (T) eine Funktion des maximalen Durchmessers (D) der Lagerbuchse (2) ist und deren Querschnitt im wesentlichen dem Längsschnitt der Lagerbuchse (2) entspricht.

2. Sphärisches Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T) der Ausnehmung (33) gleich dem vertikalen Abstand des maximalen Durchmessers der Lagerbuchse (2) von einer der beiden Deckflächen (25) der Lagerbuchse (2) ist.

3. Sphärisches Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (T) der Ausnehmung (33) größer oder gleich der halben Höhe (H) der Lagerbuchse (2) ist.

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4. Sphärisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (33) in der Lagerschale (3) in der dem Ruderblatt zugewandten Deckfläche (3 5) der Lagerschale (3) vorgesehen ist.

5. Sphärisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der die Ausnehmung (33) aufweisenden Deckfläche (35) der Lagerschale (3) mindestens ein Sicherungselement befestigbar ist, das den Querschnitt der Ausnehmung (33) im Bereich der Deckflache (35) verringert.

6. Sphärisches Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement aus einem mit der Lagerschale (3) verbundenen Sicherungsring (6) besteht.

7. Sphärisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Ausnehmung (33) , der nicht durch die Lagerbuchse eingenommen wird, mit einem Ergänzungselement versehen ist.

8. Sphärisches Lager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergänzungselement aus einem sphärischen Keil besteht.

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9. Sphärisches Lager nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (3) in einem mit dem Schiffsrumpf (5) verbundenen Lagergehäuse (4) angeordnet ist.