DE961848C - Gleitlagerung von Wellen, insbesondere fuer Ruderschaefte und deren Naben auf Schiffen - Google Patents

Description

• Gleitlagerung von Wellen, insbesondere für Ruderschäfte und deren Naben auf Schiffen Die Schmierung der Gleitlager von Wellen, die eine langsame Drehung oder Schwingungsbewegung ausführen und hehe Querkräfte aufzunehmen haben, z. B. bei Schiffsrudern, bereitet gewisse Schwierigkeiten. Die Bildung eines Druckfeldes zur hydraulischen Entlastung durch Ölkeilbildung, wie sie bei schnellaufenden Wellen verwendet wird, ist nicht gegeben, ebenso nicht die Anwendung von an sich bekannten stationären Entlastungseinrichtungen, da die Größe und Richtung der Querkräfte je nach Stellung und Beaufschlagung des Ruders sich ändert. Die Lagerflächen müssen also so bemessen werden, daß bei halbtrockener Reibung ein verschleißfreier zuverlässiger Betrieb möglich ist, oder, anders gesagt, durch die Anwendung verhältnismäßig geringer Flächenpressung ergeben sich große Lagerabmessungen und damit ein großer Aufwand an Werkstoffen und Bearbeitung.
• Die Erfindung betrifft eine Gleitlagerung von Wellen, insbesondere für Ruderschäfte und deren Naben auf Schiffen und besteht darin, daß Einrichtungen zur hydraulischen Entlastung der Lagerstellen innerhalb der Winkelbereiche vorgesehen sind, in denen, einseitige Belastungen auftreten. Es sind zu diesem Zweck über einen Teil der Lagerfläche sich erstreckende Aussparungen vorgesehen, die innerhalb der Winkel einseitiger Beanspruchurigen an Leitungen hohen hydraulischen Druckes angeschlossen sind und dann als Entlastungskammern wirken.
• Wenn für den Antrieb des zu lagernden Maschinenteils ein hydraulischer Antrieb vorhanden ist, z. B. ein Drehflügelantrieb, so kann der hydraulische Entlastungdruck von diesem Gerät geliefert werden. Bei mehreren Lagern kann an jedem der Lager eine gemäß der Erfindung ausgebildete hydraulische Entlastung vorgesehen werden, je nach Bedarf an einer oder mehreren Stellen, in gleicher Richtung oder in verschiedenen Richtungen wirkend. Der Entlastungsdruck wird bei Artwendung eines hydraulischen Antriebes vorteilhaft von diesem Antrieb bzw. dessen bewegliehen Teilen, wie Kolben, Drehflügeln u. dgl., gesteuert.
• Eine solche Anordnung sei an Hand einer kombinierten. Lagerungs- und Antriebseinheit beschrieben, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist.
• Fig. I zeigt einen Längsschnitt durch die Einrichtung und Fig. 2 bis Io dieselbe Einrichtung schematisch im Querschnitt in verschiedenen Winkellagen.
• Die Lagerung des in die Nabe 12 eingespannten Ruderschaftes II mit dem Ruder Io erfolgt in dem rohrförmigen Gehäuse 13. Zwischen den Lagerstellen ist beispielsweise ein an sich bekannter Drehflügelantrieb 14 vorhanden, der aus. auf die Nabe I2 aufgesetzten Flügeln 2o und in das Gehäuse eingesetzten Trennwänden oder Anschlägen 2I besteht (Fig. 2). Bei dem in Fig. 2 gezeigten Drehflügelantrieb sind drei Flügel und drei Anschläge dargestellt; es können auch je zwei. oder vier oder mehr Flügel und Anschläge verwendet werden. Die durch die Anordnung der Flügel und Anschläge entstehenden Kammern ringsektorförmigen Querschnittes sind jeweils mit der Druck- oder der Saugseite einer Pumpe verbunden. Durch Absaugen von Öl aus der durch eine Leitung miteinander verbundenen. Kammern der einen Gruppe und Hineindrücken der gleichen Ölmenge in die Kammern der anderen Gruppe werden die Nabe 12 und damit der Schaft II und das Ruder Io gedreht. In Fig. 2 ist der Antrieb 16 in seiner Mittellage gezeigt. Die auf das Ruder Io wirkende Querkraft ist Null und auch der Druck in den beiden Systemseiten.
• Wird das Ruder ausgeschwenkt, so treten durch den Ruderdruck Querkräfte in der Lagerung auf. Da bei der dargestellten Anordnung das Ruder außerhalb der beiden Lagerstellen liegt, sind die Kräfte im oberen und unteren Lager entgegengesetzt gerichtet. Bei Anordnung der Lager innerhalb des Ruders oder bei Anordnung des Ruders zwischen den Lagern haben die Querkräfte gleiche Richtung.
• Die Größe und Richtung des Ruderdruckes ändert sich mit dem Anstellwinkel und der Fahrtrichtung des Schiffes. In Fig. 3 bis ich sind die verschiedenen. Betriebszustände der einzelnen Lager dargestellt. Die Fig. 3, 4, 7 und 8 gelten für Vorwärtsfahrt, die Fig. 5, 6, g und Io für Rückwärtsfahrt des Schiffes. Die Fig. 3, 4, 5 und 6 gelten für Backbordlage des Ruders, die Fig. 7, 8, 9 und Io für die Steuerbordlage. Die Fig. 3, 5, 7 und 9 stellen das obere Lager dar, die Fig. 4, 6, 8 und Io das untere Lager.
• In Fig. 3 und 4 ist bei Vorwärtsfahrt das Ruder Io nach Backbord gedreht. Die Stützkräfte im oberen Lager in Fig. 3 und im unteren Lager Fig. 4 haben die Pfeilrichtung. Die Kammern 14 (Fig. 2) stehen unter Druck und haben sich entsprechend der Drehung der Nabe 12 entsprechend der Fig. 3 vergrößert. Der Druck in. diesen. Kammern ist ein Maß für das Drehmoment und auch für die Querkraft. Dieser Druck wird durch eine Bohrung 17, die im Nebenkörper angebracht ist, an die Außenseite der Nabe geleitet. Zwischen ihr und dem Gehäuse entsteht ein Druckfeld I6. Um diesem Druckfeld eine gewisse räumliche Ausdehnung zu geben. kann die Austrittsöffnung der Bohrung mit Nuten. oder Abflachungen, oder durch ähnliche Mittel vergrößert werden.. Im unteren Lager gemäß Fig. 4 liegen die Verhältnisse analog. Das Druckfeld wird durch. die Bohrung I9 der ebenfalls an der Nabe vorhandenen. Fläche zugeführt und erzeugt so das Druckfeld. 18 zur Verringerung der Flächenpressung.
• Bei Rückwärtsfahrt sind die Querkräfte entgegengesetzt gerichtet. Bei Backbordruderlage sind die entgegengesetzten Kolben des Drehflügelantriebes unter Druck wie bei Vorwärtsfahrt. Das Drucköl wird über die Kanäle I7" und I9" den diesen Leitungen zugeordneten Flächen zur Entlastung zugeführt.
• Beim Legen des Ruders in die Steuerbordrichtung ist die Läge der Querkräfte entsprechend dem geänderten Ruderwinkel anders, und zwar spiegelbildlich zu den Backbordruderlagen.
• Die hydraulische Entlastung der Gleitlager bei den verschieden gerichteten endverschieden großen Ruderkräften ist aber nicht nur bei den beispielsweise beschriebenen Drehflügelantrieben möglich, sondern auch bei Erzeugung der Schwenkbewegung durch Antriebe anderer Bauart, z. B. Kolbenantriebe. Es kommt nur darauf an, die senkrecht zur Ruderfläche in Richtung der Querkräfte stehende Fläche der Lagerung mit der Druckseite des Antriebes zu verbinden, um bei allen Fahrtrichtungen und Ruderwinkeln in jedem Fall die Lagerstellen entgegen den vom Ruder herrührenden Kräften zu entlasten.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Gleitlagerung von Wellen, insbesondere für Ruderschäfte und, deren Naben auf Schiffen, gekennzeichnet duirchEinrichtungen zur hydrau@-Tischen Entlastung der Lagerstellen innerhalb des Winkelbereiches, in dem einseitige Beanspruchungen auftreten.
2. 2. Lagerung nach Anspruch i, dadurch ge- kennzeichnet, dali über einen Teil der Lagerfläche sich erstreckende, als Entlastungskammern wirkende Aussparungen vorgesehen sind, die innerhalb der Winkel einseitiger Be anspruchungen an Leitungen hohen hydraulischen Druckes angeschlossen sind.
3. 3. Lagerung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung eines hydraulischen Antriebes, z. B. eines Drehflügelantriebes für den zu lagernden Maschinenteil, z. B. für ein Verfahren, der Entlastungsdruck von dem hydraulischen Antrieb geliefert wird.
4. 4. Lagerung nach Anspruch I, 2 oder 3, da. durch gekennzeichnet, daß bei Anwendung zweier Lager und bei Anordnung eines Drehflügelantriebes zwischen den Lagern und des Ruders außerhalb dieser Lager an beiden Lagern Entlastungskammern angeordnet und um I8o° versetzt sind.
5. 5. Lagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Entlastungskammern führenden Leitungen an das hydraulische Antriebssystem derart angeschlossen sind, daß die sich mitdrehenden Entlastungskammern immer dann unter Druck stehen, wenn eine Entlastung zu bewirken ist.