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EP-4380849-B1 - SUBMARINE WITH A THRUST BEARING FOR COUPLING THE PROPULSION FORCES FROM THE DRIVE SHAFT INTO THE PRESSURE HULL

EP4380849B1EP 4380849 B1EP4380849 B1EP 4380849B1EP-4380849-B1

Inventors

  • Körner, Roland
  • Pollmanns, Josef

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20220729

Claims (8)

  1. Submarine comprising a pressure hull and a propulsion system, wherein the propulsion system comprises a motor, a shaft and a propeller, wherein the shaft passes through the pressure hull, wherein the shaft is guided inside the pressure hull by a thrust bearing (10), wherein the thrust bearing (10) is designed to transmit the propulsive force generated by the propeller to the submarine, characterised in that the thrust bearing is connected to the end plate (30) of the pressure hull, wherein the thrust bearing (10) is connected to the end plate (30) via at least four tie rods (20).
  2. Submarine according to claim 1, characterised in that the tie rods (20) are connected to the thrust bearing (10) in a manner permitting rotational movement.
  3. Submarine according to one of claims 1 to 2, characterised in that the tie rods (20) are arranged on a circular path of the end plate.
  4. Submarine according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the tie rods (20) are arranged symmetrically with respect to the vertical centre plane.
  5. Submarine according to any one of claims 1 to 4, characterised in that two tie rods (20) are arranged on the horizontal centre plane.
  6. A submarine according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the tie rods are of a three-part design, wherein the tie rod comprises a front tie rod section and a rear tie rod section, wherein the front tie rod section and the rear tie rod section are connected to one another via at least one device for adjusting the length.
  7. A submarine according to claim 6, characterised in that the device for adjusting the length is a threaded sleeve (60).
  8. A submarine according to any one of claims 1 to 6, characterised in that the thrust bearing (10) has two opposing pins on the longitudinal side, the tie rods (20) being secured to the pins respectively.

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot mit einem Drucklager, welches die durch den Propeller erzeugten Vortriebskräfte von der Welle aufnimmt und in den Druckkörper leitet. Drucklager werden auch als Axiallager, Längslager oder Spurlager bezeichnet. Im Sinne der Erfindung dient ein Drucklager nicht lediglich zur Führung einer Welle, sondern dient auch zur Aufnahme von Kräften, die insbesondere entlang der Wellenachse gerichtet sind. Insbesondere bedeutet, dass es üblicherweise kleine Kraftanteile geben kann, die quer zur Achse der Welle auftreten, der größte Teil der Kraft (> 90 %, oft > 99 %) jedoch entlang der Achse der Welle laufen. Dieser Kraftvektor sorgt letztendlich für den Vortrieb des Unterseebootes. Üblicherweise wird bei einem Unterseeboot eine Welle zentral mittig aus dem Druckkörper herausgeführt. Der Propeller erzeugt den Vortrieb. Die Kraft soll im Regelfall aber nicht auf den Motor und über den Motor auf das Unterseeboot übertragen werden, weshalb im Inneren des Druckkörpers ein Drucklager angeordnet ist, welches die Kräfte von der Welle aufnimmt und in die Schiffsstruktur umleitet. Drucklager werden heute üblicherweise fest mit dem Boden verbunden, auf dem diese stehen. Die Kräfte werden somit über die Strukturen des Unterseebootes aufgenommen und primär nach unten in den Schiffskörper abgeleitet. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass durch die Verformung des Druckkörpers insbesondere bei großen Tauchtiefen es zu einer Lageänderung kommt, sodass Welle und Drucklager nicht mehr exakt parallel sind, sondern eine Verkippung auftritt. Dieses führt wiederum dazu, dass der Verschleiß im Drucklager erhöht ist. Weiter sinkt hierdurch die Betriebssicherheit. Aus CHEN FENG ET AL: "Coupled vibration characteristics of a submarine propellershaft-hull system at low frequency", JOURNAL OF LOW FREQUENCY NOISE, VIBRATION AND ACTIVE CONTROL, Bd. 39, Nr. 2, 29. April 2019 (2019-04-29), Seiten 258-279, XP093000439, ISSN: 1461-3484, DOI: 10.1177/1461348419846722 Gefunden im Internet: URL:http://journals.sagepub.com/doi/full-xml/10.1177/1461348419846722 sind gekoppelte Schwingungseigenschaften eines U-Boot-Propeller-Wellen-Rumpf-Systems bei niedriger Frequenz bekannt. Aus ZHANG GANBO ET AL: "Propeller Excitation of Longitudinal Vibration Characteristics of Marine Propulsion Shafting System", SHOCK AND VIBRATION, Bd. 2014, 1. Januar 2014 (2014-01-01), Seiten 1-19, XP093000437, NL ISSN: 1070-9622, DOI: 10.1155/2014/413592, Gefunden im Internet: URL:http://downloads.hindawi.com/journals/sv/2014/413592.xml ist die Propelleranregung der Längsschwingungseigenschaften von Schiffsantriebswellenanlagen bekannt. Aus der WO 2019 / 097 061 A1 ist ein Unterseeboot mit einem Antriebsstrang bekannt. Aus der CN 110 329 482 A ist eine externe Wellenvorrichtung für Tauchfahrzeuge, und die Vorrichtung umfasst ein Stevenrohr, eine Propellerwelle und einen Propeller bekannt, wobei die Propellerwelle das Stevenrohr durchdringt, der Propeller an einem Heckkonusabschnitt der Propellerwelle angeordnet ist, die Wellenvorrichtung für Tauchfahrzeuge integral außerhalb einer Kabine eines Tauchfahrzeugs angeordnet ist, wobei der Kopf des Stevenrohrs an der Heckstirnfläche einer druckfesten Hülle angeordnet ist, das Heck des Stevenrohrs an einer nicht druckfesten Hülle angeordnet ist, das vordere Ende der Propellerwelle durch eine flexible Kupplung mit einer Ausgangswelle eines Antriebsmotors in der Kabine verbunden ist, die flexible Kupplung außerhalb der Kabine angeordnet ist, das hintere Ende der Propellerwelle aus dem Heck der nicht druckfesten Hülle herausragt und der Propeller außerhalb der nicht druckfesten Hülle positioniert ist. Die gesamte Wellenanlage des Tauchfahrzeugs ist außerhalb der Kabine angeordnet, so dass der Platzbedarf in der Kabine so weit wie möglich reduziert wird. Die externe Wellenanlage des Tauchfahrzeugs verfügt über einen modularen Montage- und Demontagemodus, ist bequem zu montieren und zu demontieren und vorteilhaft für die Wartung aller Teile der Wellenanlage. Und die externe Wellenanlage des Tauchfahrzeugs ist für Tauchfahrzeuge mit kleiner Tonnage, kompakter Anordnung und begrenztem Platz in der Kabine geeignet. Aufgabe der Erfindung ist es, ein möglichst verschleißarmes und betriebssicheres Drucklager zur Verfügung zu stellen. Gelöst wird diese Aufgabe durch das Unterseeboot mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen. Das erfindungsgemäße Unterseeboot weist einen Druckkörper und ein Antriebssystem auf. Das Antriebssystem weist einen Motor, eine Welle und einen Propeller auf. Der im Inneren des Druckkörpers angeordnete Motor treibt die Welle an, auf der der Propeller sitzt. Durch die Drehung des Propellers wird der Vortrieb erzeugt. Die Welle ist durch den Druckkörper geführt. An dieser Stelle sitzt eine Dichtung, deren Hauptaufgabe es ist, dem Tauchdruck standzuhalten und zu verhindern,