DE3904141A1 - Elastically mounted drive unit - Google Patents

Elastically mounted drive unit

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DE3904141A1 DE19893904141 DE3904141A DE3904141A1 DE 3904141 A1 DE3904141 A1 DE 3904141A1 DE 19893904141 DE19893904141 DE 19893904141 DE 3904141 A DE3904141 A DE 3904141A DE 3904141 A1 DE3904141 A1 DE 3904141A1
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Abstract

The drive unit (1 to 7) is suspended in a suspension device (20, 21) as in a diaphragm, the weight and the reaction forces of the drive unit thus being in part suspended elastically and in part supported elastically radially to the axis (42) of rotation of the drive unit. A significant reduction in emissions of structure-borne noise and in shock loading is thereby achieved and the effects of deformations of the foundation on the toothed engagement of the gear wheels of the gearing are avoided. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine elastisch gelagerte Antriebseinheit, die ein Getriebe in einem Getriebegehäuse enthält. Die Antriebseinheit kann zusätzlich zu einem Getriebe auch eine Antriebsmaschine enthalten, zum Beispiel eine Turbine, einen Elektromotor oder einen Verbrennungsmotor.The invention relates to an elastically mounted Drive unit, which is a gearbox in a gearbox contains. The drive unit can be in addition to a Gearboxes also include a prime mover, for example a turbine, an electric motor or one Internal combustion engine.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Gewichts- und Reaktionskräfte der Antriebseinheit so abzustützen, daß Geräuschemissionen, die durch Körperschall entstehen, reduziert werden, daß Schockbelastungen reduziert werden, und daß Verformungen eines Fundaments keine negativen Einflüsse auf die Antriebseinheit haben. Gleichzeitig sollen negative Einflüsse auf den Eingriff der Verzahnung der Zahnräder des Getriebes vermieden werden. Die elastische Lagerung soll gemäß der Erfindung so ausgebildet sein, daß nur wenige Bauteile erforderlich sind und die Bauteile geringe Dimensionen haben, so daß die Lagerung der Antriebseinheit nur geringe Kosten erfordert.The object of the invention is to be achieved Weight and reaction forces of the drive unit support that noise emissions caused by structure-borne noise arise, that shock loads are reduced be reduced, and that deformation of a foundation have no negative effects on the drive unit. At the same time, negative influences on the intervention of the Gearing of the gears of the transmission can be avoided. The elastic storage should according to the invention be designed so that only a few components are required and the components have small dimensions, so that the Storage of the drive unit requires only low costs.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Aufhängevorrichtung vorgesehen ist, in welcher die Antriebseinheit um das gesamte Getriebegehäuse herum verteilt in einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse einer Getriebe-Abtriebswelle verläuft, elastisch aufgehängt und elastisch abgestützt ist. This object is achieved according to the invention in that a suspension device is provided in which the Drive unit around the entire gearbox distributed in a plane perpendicular to the axis of rotation of a Gearbox output shaft runs, suspended and elastic is supported elastically.  

Gemäß der Erfindung hat die Aufhängevorrichtung die Wirkung wie eine Membran, durch welche die Antriebseinheit sich koaxial hindurch erstreckt und welche die Antriebseinheit trägt.According to the invention, the suspension device has the effect like a membrane through which the drive unit extends extends coaxially and which the drive unit wearing.

Durch die Erfindung ergibt sich eine Verringerung der Geräuschemission durch Körperschall, eine geringere Schockbelastung, und die Antriebseinheit wird von Verformungen des Fundaments nicht beeinflußt. Der Verzahnungseingriff, d. h. die gleichförmige Anlage der Zähne der Zahnräder des Getriebes aneinander wird weder durch Verformungen des Fundaments, noch durch andere Kräfte gestört, die während des Betriebes in der Antriebseinheit zur Wirkung kommen. .The invention results in a reduction in Noise emission through structure-borne noise, a lower one Shock load, and the drive unit is from Deformation of the foundation is not affected. The Gear engagement, d. H. the uniform layout of the Teeth of the gears of the gearbox against each other will neither by deformation of the foundation, or by other forces disturbed during operation in the drive unit come into effect. .

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. Die Zeichnungen zeigenThe invention is described below with reference to the Drawings based on preferred embodiments as Examples described. The drawings show

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer elastisch gelagerten Antriebseinheit nach der Erfindung, Fig. 1 is a side view, partially in section, of a resiliently mounted drive unit according to the invention,

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht der Antriebseinheit mit Bezug auf Fig. 1 von rechts gesehen, Fig seen. 2 is an end view of the drive unit with respect to Fig. 1 from the right,

Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht von Fig. 1, und Fig. 3 is an enlarged detail view of Fig. 1, and

Fig. 4 eine Detailansicht einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung. Fig. 4 is a detailed view of a further embodiment according to the invention.

Die in Fig. 1 dargestellte Antriebseinheit nach der Erfindung besteht aus zwei Getrieben 2 und 3, die koaxial aufgebaut und koaxial zueinander angeordnet sind. Ferner gehört zur Antriebseinheit eine Antriebsmaschine 1, die am Gehäuse 4 des in Fig. 1 rechts dargestellten Getriebes 2 koaxial befestigt ist. Das Gehäuse 4 dieses Getriebes 2 ist über einen Flansch 7 mit dem Gehäuse 5 des anderen Getriebes 3 starr zu einer Einheit verbunden. Die Abtriebswelle 6 der Antriebseinheit 1, 2, 3, 4, 5, 7 ist über eine elastische Kupplung 8 mit der Welle 9 eines Schiffspropellers 10 verbunden. Die Welle 9 ist in einem Lager 11 auf dem Fundament 12 eines Schiffes radial und axial gelagert. Das Lager 11 befindet sich zwischen der elastischen Kupplung 8 und dem Schiffspropeller 10.The drive unit shown in Fig. 1 according to the invention consists of two gears 2 and 3 , which are constructed coaxially and arranged coaxially to each other. Further, the drive unit includes a prime mover 1, which is fixed coaxially to the housing 4 of the FIG. 1 shown on the right gear 2. The housing 4 of this gear 2 is rigidly connected to the housing 5 of the other gear 3 via a flange 7 to form a unit. The output shaft 6 of the drive unit 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 7 is connected to the shaft 9 of a ship propeller 10 via an elastic coupling 8 . The shaft 9 is mounted radially and axially in a bearing 11 on the foundation 12 of a ship. The bearing 11 is located between the elastic coupling 8 and the ship's propeller 10 .

Gemäß der Erfindung wird die Antriebseinheit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 von einer Lagervorrichtung getragen, welche aus zwei Aufhängevorrichtungen 20 und 21 besteht. Diese Aufhängevorrichtungen 20 und 21 haben die Wirkung wie eine Membran, welche die Antriebseinheit 1 bis 7 trägt, welche sich axial durch die Membran erstreckt. Die Aufhängevorrichtung 20 besteht aus einem auf dem Schiffsfundament 12 befestigten Träger 22 mit einer Öffnung 24 koaxial zum Getriebegehäuse 4, in welcher Öffnung 24 sich ein Tragring 26 befindet, welcher axial beidseitig je über einen Anschlußring 28 und 30 mit dem Träger 22 verbunden ist, und welcher an seinem Innenumfang 32 starr mit dem Getriebegehäuse 4 verbunden ist. Bolzen 34 verbinden die Anschlußringe 28 und 30 starr mit dem Träger 22. In der Verbindung zwischen den Anschlußringen 28 und 30 und dem Tragring 26 befinden sich elastische Elemente 40, welche Stoßbewegungen und Geräusche zwischen der Antriebseinheit 1 bis 7 und dem Schiffsfundament 12 dämpfen. Der Träger 22 ist plattenförmig und erstreckt sich in der gleichen Ebene wie der Tragring 26. Diese Ebene verläuft senkrecht zur Drehachse 42 der koaxial aufgebauten Getriebe 2 und 3 und deren Abtriebswelle 6, und erstreckt sich durch den Schwerpunkt 44 des Getriebes 2.According to the invention, the drive unit 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 is carried by a bearing device, which consists of two suspension devices 20 and 21 . These suspension devices 20 and 21 act like a membrane that carries the drive unit 1 to 7 , which extends axially through the membrane. The suspension device 20 consists of a carrier 22 fastened to the ship's foundation 12 with an opening 24 coaxial with the gear housing 4 , in which opening 24 there is a support ring 26 which is axially connected on both sides to the carrier 22 via a connecting ring 28 and 30 , and which is rigidly connected to the gear housing 4 on its inner circumference 32 . Bolts 34 rigidly connect the connecting rings 28 and 30 to the carrier 22 . In the connection between the connection rings 28 and 30 and the support ring 26 there are elastic elements 40 which dampen shock movements and noise between the drive unit 1 to 7 and the ship's foundation 12 . The carrier 22 is plate-shaped and extends in the same plane as the support ring 26 . This plane runs perpendicular to the axis of rotation 42 of the coaxially constructed gear 2 and 3 and their output shaft 6 , and extends through the center of gravity 44 of the gear 2 .

Wie die Fig. 1, 2 und 3 zeigen, sind um das Getriebegehäuse 4 des Getriebes 2 herum eine Vielzahl von elastischen Elementen 40 vorgesehen, welche jeweils in eine Buchse 46 eingefügt sind, die jeweils in eine Bohrung 48 des Tragringes 26 eingesetzt sind. Durch die elastischen Elemente 40 erstreckt sich jeweils ein Bolzen 50, der die beiden Anschlußringe 28 und 30 miteinander verbindet. Bei der dargestellten Ausführungsform sind um das Gehäuse 4 insgesamt 8 elastische Elemente 40 zur elastischen Verbindung des Tragringes 26 mit dem Träger 22 vorgesehen. In abgewandelter Ausführungsform können auch mehr oder weniger elastische Elemente vorgesehen sein. Gemäß der Erfindung müssen jedoch mindestens drei solche elastische Elemente 40 vorgesehen sein, welche um den Umfang des Getriebegehäuses gleichförmig verteilt sind, und von welchen sich mindestens ein elastisches Element oberhalb des Schwerpunktes 44 befinden muß, damit die Antriebseinheit 1 bis 7, insbesondere das Getriebe 2, in der Aufhängevorrichtung 20 wie in einer Membran aufgehängt ist, deren Membranebene durch die Ebene gegeben ist, in welcher sich der Tragring 26 befindet. Vorzugsweise werden von den beiden Aufhängevorrichtungen 20 und 21 ungefähr 50% des Gewichtes der Antriebseinheit 1 bis 7 elastisch aufgehängt und die anderen 50% elastisch abgestützt. Dies kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die Antriebseinheit 1 bis 7 entweder durch eine Hilfsvorrichtung auf dem Schiffsfundament 12 abgestützt oder von einem Kran getragen wird, bevor der Tragring 26 mit dem Träger 22 verbunden wird. Nach der Verbindung des Tragringes 26 mit dem Träger 22 und den Gehäusen 4 und 5 kann die Antriebseinheit vom Kran abgehängt werden oder die Hilfsstütze zwischen Antriebseinheit und Schiffsfundament 12 weggenommen werden. Danach hängt automatisch 50% des Gewichtes an den elastischen Elementen 40, und die anderen 50% des Gewichtes werden von den elastischen Elementen 40 elastisch abgestützt.As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the transmission 2 are provided around a plurality of elastic members 40 to the gear housing 4, which are each inserted into a socket 46, which the support ring are used 26 respectively in a bore 48. A bolt 50 extends through the elastic elements 40 and connects the two connecting rings 28 and 30 to one another. In the embodiment shown, a total of 8 elastic elements 40 are provided around the housing 4 for the elastic connection of the support ring 26 to the carrier 22 . In a modified embodiment, more or less elastic elements can also be provided. According to the invention, however, at least three such elastic elements 40 must be provided, which are uniformly distributed around the circumference of the transmission housing, and of which at least one elastic element must be located above the center of gravity 44 so that the drive unit 1 to 7 , in particular the transmission 2 , is suspended in the suspension device 20 as in a membrane, the membrane level of which is given by the plane in which the support ring 26 is located. Preferably, about 50% of the weight of the drive unit 1 to 7 is suspended elastically by the two suspension devices 20 and 21 and the other 50% are supported elastically. This can be achieved in a simple manner in that the drive unit 1 to 7 is either supported on the ship's foundation 12 by an auxiliary device or is carried by a crane before the support ring 26 is connected to the carrier 22 . After the connection of the support ring 26 to the carrier 22 and the housings 4 and 5 , the drive unit can be suspended from the crane or the auxiliary support between the drive unit and the ship's foundation 12 can be removed. After that, 50% of the weight automatically hangs on the elastic elements 40 , and the other 50% of the weight is elastically supported by the elastic elements 40 .

Die in Fig. 1 dargestellte zweite Aufhängevorrichtung 21 ist gleich ausgebildet wie die erste Aufhängevorrichtung 20, und hat lediglich einen dem Gehäuse 5 des Getriebes 3 angepaßten größeren Innendurchmesser. Deshalb sind die Elemente der Aufhängevorrichtung 21 mit den gleichen Bezugszahlen versehen wie die Elemente der Aufhängevorrichtung 20. Die vertikal zur Drehachse 42 verlaufende Ebene der Aufhängevorrichtung 21 erstreckt sich durch den Schwerpunkt 50 des Getriebes 3. In abgewandelter Ausführungsform ist es selbstverständlich auch möglich, nur eine einzige der beiden Aufhängevorrichtungen 20 und 21 zu verwenden, in welchem Falle diese einzige Aufhängevorrichtung vorzugsweise in der Vertikalebene angeordnet wird, welche durch den Schwerpunkt 52 der gesamten Antriebseinheit 1 bis 7 sich erstreckt. In ähnlicher Weise können auch mehr als zwei Aufhängevorrichtungen 20 und 21 vorgesehen sein.The second suspension device 21 shown in FIG. 1 is of the same design as the first suspension device 20 , and only has a larger inner diameter adapted to the housing 5 of the transmission 3 . Therefore, the elements of the suspension device 21 are provided with the same reference numbers as the elements of the suspension device 20 . The plane of the suspension device 21 which runs vertically to the axis of rotation 42 extends through the center of gravity 50 of the transmission 3 . In a modified embodiment, it is of course also possible to use only a single one of the two suspension devices 20 and 21 , in which case this single suspension device is preferably arranged in the vertical plane which extends through the center of gravity 52 of the entire drive unit 1 to 7 . In a similar manner, more than two suspension devices 20 and 21 can also be provided.

Axial beidseitig der Antriebseinheit 1 bis 7 angeordnete elastische Puffer 54 und 56 verhindern unerwünscht weite axiale Bewegungen der Antriebseinheit 1 bis 7. Elastic buffers 54 and 56 arranged axially on both sides of the drive unit 1 to 7 prevent undesired wide axial movements of the drive unit 1 to 7 .

Eine wesentliche Eigenschaft der Erfindung ist, daß alle elastischen Elemente 40 radial zur Drehachse 42 der Antriebseinheit 1 bis 7 wirken und dadurch in Radialrichtung Körperschallgeräusche und mechanische Schwingungen dämpfen. Die membranartig radial wirkenden Aufhängevorrichtungen 20 und 21 haben außerdem den Vorteil, daß die einzelnen Bauelemente klein dimensioniert sein können und trotzdem große Kräfte aufnehmen können. Ein weiterer Vorteil der membranartig koaxialen Wirkung ist, daß Verformungen des Schiffsfundaments 12 keinen Einfluß auf den Zahneingriff der Zahnräder der Getriebe 2 und 3 haben. Die elastischen Elemente 40 können auf einfache Weise Zug-, Druck- und Axialschubkräfte aufnehmen. Die elastischen Elemente 40 können aus Gummi oder aus Kunststoff bestehen, oder Federpakete sein, wie sie z.B. aus der DE-PS 14 50 895 bekannt sind.An essential property of the invention is that all elastic elements 40 act radially to the axis of rotation 42 of the drive unit 1 to 7 and thereby dampen structure-borne noise and mechanical vibrations in the radial direction. The membrane-like radially acting suspension devices 20 and 21 also have the advantage that the individual components can be dimensioned small and can still absorb large forces. Another advantage of the membrane-like coaxial effect is that deformations of the ship's foundation 12 have no influence on the meshing of the gears of the gears 2 and 3 . The elastic elements 40 can easily absorb tensile, compressive and axial thrust forces. The elastic elements 40 can consist of rubber or plastic, or be spring assemblies, as are known for example from DE-PS 14 50 895.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher anstelle von zylindrischen elastischen Elementen 40 eine ringförmige Anordnung von trapezförmigen elastischen Elementen 60 vorgesehen ist, die zwischen längsverlaufende Rippen 62 am Außenumfang des Getriebegehäuses 4 des Getriebes 2 (und ähnlich auch am Getriebegehäuse 5 des Getriebes 3) und längsverlaufende Rippen 64 des Trägers 22 eingesetzt und an diesen Rippen befestigt sind. Fig. 4 shows an embodiment in which, instead of the cylindrical elastic elements 40 an annular array of trapezium-shaped elastic members 60 is provided between longitudinally extending ribs 62 on the outer periphery of the gear housing 4 of the transmission 2 (and similarly also to the transmission housing 5 of the transmission 3) and longitudinal ribs 64 of the carrier 22 are inserted and attached to these ribs.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 ist die Antriebsmaschine 1 ein Bestandteil der Antriebseinheit 1 bis 7. Eine abgewandelte Ausführungsform kann darin bestehen, daß die Antriebsmaschine 1 getrennt von der dann verbleibenden Antriebseinheit 2 bis 7 auf dem Schiffsfundament 12 aufgestellt und nur antriebsmäßig mit der Antriebseinheit 2 bis 7 verbunden wird. In dieser antriebsmäßigen Verbindung kann sich eine elastische oder winkelbewegliche Kupplung befinden. Die Antriebsmaschine 1 kann auf dem Schiffsfundament 12 starr oder über elastische Zwischenelemente befestigt werden.In the embodiment according to FIGS. 1 to 3, the drive machine 1 is a component of the drive unit 1 to 7 . A modified embodiment can consist in that the drive machine 1 is set up separately from the then remaining drive unit 2 to 7 on the ship's foundation 12 and is only connected to the drive unit 2 to 7 in terms of drive. An elastic or angularly movable coupling can be located in this drive connection. The prime mover 1 can be fixed rigidly on the ship's foundation 12 or via elastic intermediate elements.

Claims (8)

1. Elastisch gelagerte Antriebseinheit, die ein Getriebe in einem Getriebegehäuse enthält, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Aufhängevorrichtung (20, 21) vorgesehen ist, in welcher die Antriebseinheit (1 bis 7) um das gesamte Getriebegehäuse (4, 5) herum verteilt in einer Ebene, die senkrecht zur Drehachse (42) einer Getriebe-Abtriebswelle (6) verläuft, elastisch aufgehängt und elastisch abgestützt ist.1. Elastic drive unit which contains a transmission in a transmission housing, characterized in that at least one suspension device ( 20 , 21 ) is provided in which the drive unit ( 1 to 7 ) around the entire transmission housing ( 4 , 5 ) distributed in a plane which is perpendicular to the axis of rotation ( 42 ) of a transmission output shaft ( 6 ), is elastically suspended and is elastically supported. 2. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhänge- und Stützkräfte je senkrecht zur Drehachse (42) verlaufen.2. Elastic drive unit according to claim 1, characterized in that the suspension and support forces are perpendicular to the axis of rotation ( 42 ). 3. Elastisch gelagerte Antriebseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der Antriebseinheit (20, 21) durch den Schwerpunkt (44, 50, 52) geht.3. Elastic drive unit, characterized in that the plane of the drive unit ( 20 , 21 ) through the center of gravity ( 44 , 50 , 52 ). 4. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene so liegt, daß in ihr die aus dem Drehmoment des Getriebes (2, 3) resultierenden Reaktionskräfte verlaufen. 4. Elastic drive unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plane lies so that the reaction forces resulting from the torque of the transmission ( 2 , 3 ) run in it. 5. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der genannten Ebene 50% des zu tragenden Gewichtes der Antriebseinheit (1 bis 7) aufgehängt und die restlichen 50% des zu tragenden Gewichts abgestützt sind.5. Elastic drive unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that in said plane 50% of the weight of the drive unit ( 1 to 7 ) to be carried and the remaining 50% of the weight to be supported are supported. 6. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Aufhängevorrichtungen (20,21) mit axialem Abstand voneinander vorgesehen sind.6. Elastic drive unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least two suspension devices ( 20, 21 ) are provided at an axial distance from one another. 7. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß axial wirkende elastische Stopper (56, 58) zur Begrenzung von Axialbewegungen der Antriebseinheit (1 bis 7) vorgesehen sind.7. Elastic drive unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that axially acting elastic stoppers ( 56 , 58 ) are provided for limiting axial movements of the drive unit ( 1 to 7 ). 8. Elastisch gelagerte Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (1 bis 7) eine vom Getriebegehäuse (4, 5) getragene Antriebsmaschine (1) enthält.8. Elastic drive unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the drive unit ( 1 to 7 ) contains a drive machine ( 1 ) carried by the gear housing ( 4 , 5 ).
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