DE102008006934A1

DE102008006934A1 - Device and method for evaluating data from bearings in propulsion systems of ships

Info

Publication number: DE102008006934A1
Application number: DE102008006934A
Authority: DE
Inventors: Martin-Christoph Prof. Dr. Wanner; Oliver Dipl.-Ing. Wurst; Birger Dipl.-Ing. Schubert
Original assignee: Aker MTW Werft GmbH; Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Wadan Yards MTW GmbH; Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2008-01-28
Filing date: 2008-01-28
Publication date: 2009-07-30
Also published as: WO2009095277A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auswerten von Daten von Lagern im Antriebssystem von Schiffen, insbesondere zur Ausrichtung und Überwachung der Lager, wobei die Messdaten mindestens eines Lagers (13) von kraftsensorischen Elementen (17) ermittelt werden und an einen zentralen Rechner (15) geschickt werden.The present invention relates to a device and a method for evaluating data from bearings in the drive system of ships, in particular for aligning and monitoring the bearings, wherein the measurement data of at least one bearing (13) of force-sensing elements (17) are determined and to a central computer (15).

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur kraftbasierten Ausrichtung mehrfach gelagerter Schiffswellen sowie zur Bestimmung der vertikalen Lagerbelastung bei mehrfach gelagerten Schiffswellen während des Betriebs.The The invention relates to force-based alignment methods multiple times stored shafts and to determine the vertical bearing load with multiple stored shafts during operation.

Eine mögliche Ursache überhöhter Lagerbelastung ist in einer nicht optimalen Ausrichtung der gesamten Antriebsanlage begründet. Die Ausrichtung der Antriebsanlage beinhaltet dabei die geometrische Ausrichtung der Wellenleitung, die Lage und Orientierung der Wellenlager sowie die Kupplung an die Abtriebswelle von Motor/Getriebe. Neben den Anforderungen bezüglich der Lage der Wellenleitung sind dabei noch herstellerspezifische Vorgaben hinsichtlich Wangenatmung der Kurbelwelle usw. einzuhalten. Eine unzulängliche Ausrichtung der Antriebsanlage führt zu erhöhtem Ver schleiß von Lagern und Kupplungen der Antriebswelle sowie der Hauptmaschine. Nachfolgend werden mögliche Verfahren zur Ausrichtung von Abtriebswellen sowie zur Lagerlastbestimmung beschrieben.A possible Cause excessive bearing load is in a non-optimal orientation of the entire drive system founded. The orientation of the drive system includes the geometric Orientation of the waveguide, the location and orientation of the shaft bearings and the clutch to the output shaft of the engine / transmission. Next regarding the requirements The position of the waveguide are still manufacturer-specific Guidelines regarding cheek breathing of the crankshaft etc. must be observed. An inadequate Alignment of the drive system leads to increased Wear of Bearings and couplings of the drive shaft and the main engine. The following are possible Method for aligning output shafts and bearing load determination described.

Abhängig von den geometrischen Abmaßen und der Art und Anzahl der Wellenlager des Antriebsstrangs existieren verschiedene Verfahren zur Wellenausrichtung, die gegebenenfalls auch kombiniert zum Einsatz kommen.Depending on the geometric dimensions and The type and number of shaft bearings of the drive train exist various methods of shaft alignment, if necessary also used in combination.

Taktile Messverfahren können beispielsweise bei der Kupplung des Motors an die Wellenleitung oder bei der Verbindung zweier Wellenabschnitte eingesetzt werden. Mittels geeigneter Messinstrumente werden dabei Klaffung und Versatz zwischen den zu verbindenden Komponenten erfasst. Anschließend erfolgt die Lagekorrektur mindestens einer der Komponenten.tactile Measuring methods can for example, in the coupling of the engine to the waveguide or be used in the connection of two shaft sections. through suitable measuring instruments are thereby gaping and offset between recorded the components to be connected. Then done the position correction of at least one of the components.

Bei kürzeren Wellenleitungen werden vorzugsweise optische Verfahren angewendet. Dabei können die einzelnen Lagerstellen mittels Fluchtungsfernrohr und Zielmarke vermessen werden. Mit dem Einzug des Lasers in die Vermessungstechnik werden in der jetzigen Zeit oftmals laserbasierte Ausrichtsysteme eingesetzt.at shorter Waveguides are preferably applied optical methods. It can the individual bearings by means of alignment telescope and target be measured. With the introduction of the laser in the measurement technology Laser-based alignment systems have often been used at the present time.

Im Falle langer und mehrfach gelagerter Wellenleitungen, die beispielsweise im Schiffbau vorwiegend Verwendung finden, können optische Verfahren oftmals nicht eingesetzt werden. Die Ausrichtung dieser Antriebsanlagen erfolgt vorwiegend mittels kraftbasierter Verfahren.in the Trap of long and multi-layered wave lines, for example In shipbuilding mainly find use, optical methods can often not be used. The orientation of these drive systems occurs mainly by means of force-based methods.

Den kraftbasierten Verfahren liegt folgende Überlegung zugrunde. Bei einer optimalen Ausrichtung der Welle stellt sich eine definierte Gewichtsverteilung auf die einzelnen Lager ein. Ziel des Ausrichtvorgangs ist es nun, die Lage der Welle dahingehend zu modifizieren, dass die optimale Gewichtsverteilung erreicht wird. Die optimale Solllast in jedem Lager wird dabei offline bestimmt. Hierfür kommen die einschlägigen mathematischen Verfahren wie Kraft-Momentenrechnungen, Satz von Castigliano, FE-Analyse oder ähnliches zum Einsatz. Da es in der Regel sehr aufwändig ist, direkt am Lager die dort wirkende Last zu bestimmen, werden derzeit bevorzugt alternative Messverfahren eingesetzt. Beim Jack-Up-Verfahren wird die Welle in unmittelbarer Nähe zum Lager mittels hydraulischer Hebevorrichtungen angehoben. Dabei werden die auf die Hydraulikeinrichtung wirkende Kraft, sowie der vertikal zurückgelegte Weg bestimmt. Alternativ dazu kann die Kraft auch aus dem Hydraulikdruck errechnet werden. Mittels dieser Vorgehensweise kann aus dem erhaltenen Kraft-Weg-Diagramm die wirkende Lagerlast bestimmt werden.The force-based method is based on the following consideration. At a optimum alignment of the shaft creates a defined weight distribution the individual bearings. The aim of the alignment process is now, the To modify the position of the wave so that the optimal weight distribution is reached. The optimal target load in each warehouse will be offline certainly. Therefor come the relevant ones mathematical methods such as force-moment calculations, set of Castigliano, FE analysis or similar for use. Since it is usually very complex, directly in stock To determine the load acting there are currently preferred alternative Measuring method used. The jack-up process is the wave close raised to the camp by means of hydraulic lifting devices. there be the force acting on the hydraulic device, as well as the vertically covered Way determined. Alternatively, the force may also be from the hydraulic pressure be calculated. By means of this procedure can be obtained from the Force-displacement diagram the acting bearing load are determined.

Eine Früherkennung von Lagerschäden kann einerseits aus einer kontinuierlichen Beobachtung der Lagerlasten erfolgen. Weitere Möglichkeiten sind beispielsweise durch Temperaturbestimmung im Lager bzw. durch Temperatur- und Druckbestimmung des Schmieröls gegeben. Weitere Möglichkeiten zur Lagerüberwachung bestehen in der Bestimmung des Kraft- und Momentenverlaufs der Antriebswelle. Unter den verschiedenen Möglichkeiten sei hier die Bestimmung des mehrachsigen Spannungszustands mittels Dehnmessstreifen erwähnt.A early detection of bearing damage can on the one hand from a continuous observation of the bearing loads respectively. Other options are For example, by temperature determination in the warehouse or by temperature and pressure determination of the lubricating oil where. More options for warehouse monitoring consist in the determination of the force and torque curve of the drive shaft. Among the different possibilities let's say the determination of the multiaxial stress state by means of Strain gauges mentioned.

Den bekannten Vorrichtungen bzw. Verfahren haftet der Nachteil an, dass diese nur begrenzt genau sind beziehungsweise teilweise mit erheblichem Aufwand betrieben werden müssen.The known devices or methods has the disadvantage that these are only limited or are partially significant Effort must be operated.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, sowohl beim Einbau der Antriebswelle als auch beim Betrieb der Antriebswelle eine gleichmäßige Lagerbelastung und damit eine lange störungsfreie Lebensdauer des Antriebssystems des Schiffes zu erreichen.Of the The present invention is therefore based on the object, both when installing the drive shaft as well as during operation of the drive shaft a uniform bearing load and thus a long trouble-free To achieve life of the propulsion system of the ship.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Auswerten von Daten von lagern in Antriebssystemen von Schiffen beschrieben, insbesondere zum Ausrichten und Überwachen der Lager, wobei mindestens ein Lager zur Lagerung einer Antriebswelle des Schiffes vorgesehen sind und wobei pro Lager mindestens ein kraftsensorisches Element vorgesehen ist und die kraftsensorischen Elemente mit einem zentralen Rechner verbindbar sind.According to the invention is a Device for evaluating data from bearings in drive systems described by ships, in particular for alignment and monitoring the bearing, wherein at least one bearing for supporting a drive shaft of the Ship are provided and wherein per bearing at least one force-sensory Element is provided and the force-sensing elements with a central Calculator are connectable.

Hierdurch wird das Verfahren zum Auswerten von Daten von Lagern im Antriebssystem von Schiffen ermöglicht. Dies dient sowohl der Ausrichtung als auch der Überwachung der Lager im Betrieb, wobei die Messdaten mindestens zweier Lager von kraftsensorischen Elementen ermittelt und an einen zentralen Rechner mitgeteilt werden.hereby becomes the method for evaluating data from bearings in the drive system of ships. This serves both the orientation and the monitoring of the bearings in operation, wherein the measured data of at least two bearings of force-sensing elements determined and communicated to a central computer.

Zur Bestimmung der aktuell wirkenden vertikalen Lagerlasten ist geeignete Sensorik in den Kraftfluss zu integrieren. Hierfür sind zunächst die Gegebenheiten des Aufbaus zu betrachten.to Determination of the currently acting vertical bearing loads is suitable To integrate sensors into the power flow. For this purpose, first the circumstances of the To look at construction.

Um den Maßabweichungen des Fertigungsprozesses Rechnung zu tragen, werden die einzelnen Lager auf speziell angefertigte Passstücke aufgesetzt. Die Höhe der Passstücke wird während des Ausrichtvorgangs ermittelt. Mittels dieser Passstücke werden die Lager auf eine für alle Betriebszustände geeignete Höhe gebracht. Wahlweise kann der Zwischenraum zwischen La ger und Fundament auch durch Fixierung des Lagers in der korrekten Höhe und Ausgießen mit speziellen Epoxidharzen anstelle von Passstücken ausgefüllt werden. Es erfolgt nicht zwangsweise ein Ausfüllen des kompletten Zwischenraums.Around the dimensional deviations to take account of the manufacturing process, the individual Bearing mounted on specially made fittings. The height of the fitting pieces is while of the alignment process. By means of these fittings are the bearings on one for all operating states suitable Height brought. Optionally, the gap between La ger and foundation can also be through Fix the bearing at the correct height and pour it out with special epoxy resins instead of fitting pieces are filled. It does not necessarily happen a filling in of the entire interval.

Die endgültige Fixierung erfolgt mittels Schraubenverbindungen, die mit einer definierten Vorspannkraft angezogen werden.The final Fixing takes place by means of screw connections with a defined preload force be attracted.

Das vorgestellte Verfahren zeichnet sich durch eine zeitgleiche Messung aller wirkenden Lagerlasten durch den Einsatz von Kraftsensorik aus. Hierbei gibt es verschieden Ansatzpunkte, wie die durch die Welle auf das Lager eingeprägte Kraft bestimmt werden kann. Exemplarisch werden hier die folgenden beiden Verfahren genannt. Während des Ausrichtvorgangs, das heißt vor dem Einbringen der Passstücke, wird das Lager an mindestens zwei Punkten auf Kraftsensoren gelagert. Bei bekanntem Eigengewicht des Lagers kann aus diesen Kraftinformationen die Lagerlast berechnet werden. Bei einer Weiterentwicklung des Verfahrens wird das Lager in eine Hilfskonstruktion drehbar eingehängt, die ihrerseits über Kraftsensorik verfügt (siehe 4).The presented method is characterized by a simultaneous measurement of all acting bearing loads through the use of force sensors. There are different starting points for determining how the force applied to the bearing by the shaft can be determined. By way of example, the following two methods are mentioned here. During the alignment process, ie before the introduction of the fitting pieces, the bearing is mounted on force sensors at at least two points. If the dead weight of the bearing is known, the bearing load can be calculated from this force information. In a further development of the method, the bearing is mounted rotatably in an auxiliary construction, which in turn has force sensors (see 4 ).

Die Messwerte aller Lager werden elektronisch erfasst. Unter Berücksichtigung der Eigengewichte können die aktuell wirkenden Lagerlasten online bestimmt werden. Zur Datenübertragung können beliebige Verfahren eingesetzt werden (siehe 4).The measured values of all bearings are recorded electronically. Taking into account the self-weights, the currently acting bearing loads can be determined online. Any method can be used for data transmission (see 4 ).

In einer weiteren Ausbaustufe erfolgt ein Vergleich mit den einzustellenden Sollgrößen und daraus resultierend die Bestimmung der vorzunehmenden Höhenkorrektur. Als Grundlage für diese Berechnung können da bei offline ermittelte Zusammenhänge herangezogen werden. Alternativ besteht die Möglichkeit einer Online-Berechnung auf Basis der einschlägigen Berechnungsverfahren der technischen Mechanik unter Berücksichtigung spezifischer Einstellkriterien. Die an jedem Lagerpunkt einzustellenden Werte können in einer weiteren Ausbaustufe an jedem Lager elektronisch visualisiert werden. Mittels dieser Anzeige kann eine manuelle Höhenkorrektur vorgenommen werden.In In a further expansion stage, a comparison is made with the one to be set Nominal values and as a result, the determination of the height correction to be made. As a basis for this calculation can because relationships determined offline are used. alternative it is possible an online calculation based on the relevant calculation methods the technical mechanics taking into account specific setting criteria. The values to be set at each bearing point can be displayed in a further expansion stage electronically visualized in every warehouse. By means of this advertisement can be a manual altitude correction be made.

In einer weiteren Ausbaustufe wird die Höhenkorrektur automatisiert durchgeführt. Die ermittelten Höhenkorrekturen werden dabei mittels geeigneter Stellglieder automatisch durchgeführt. Dieser Ablauf kann sowohl teilautomatisch mittels Zustimmung eines Bedieners oder vollautomatisch erfolgen.In In another expansion stage, the altitude correction is automated carried out. The determined height corrections are carried out automatically by means of suitable actuators. This Procedure can be both semi-automatic with the consent of an operator or fully automatic.

Neben der statischen Belastung erfährt die Antriebswelle während des Betriebs zusätzliche dynamische Belastungen. Hierfür gibt es eine Vielzahl von Einflussparametern wie Drehzahl des Antriebs, Zylinderanzahl, Aufbau des Propellers etc. Darüberhinaus wird die Lage der Wellenleitung und somit die Belastung der Antriebskomponenten speziell im Handelsschiffbau maßgeblich durch die beladungsabhängige Verformung des Schiffskörpers beeinflusst. Ausgehend von diesen Verformungen, die bei überproportional langen Wellenleitungen mit 3 und mehr Lagern (siehe 4) besonders deutliche Auswirkungen auf die auftretenden Lagerlasten haben, werden Verfahren zur Bestimmung der aktuell wirkenden Belastungen in den Wellenlagern beschrieben.In addition to the static load, the drive shaft undergoes additional dynamic loads during operation. For this purpose, there are a variety of influencing parameters such as speed of the drive, number of cylinders, structure of the propeller, etc. In addition, the position of the waveguide and thus the load on the drive components, especially in merchant shipbuilding significantly influenced by the load-dependent deformation of the hull. Based on these deformations, which in disproportionately long waveguides with 3 and more bearings (see 4 ) have particularly clear effects on the bearing loads occurring, methods for determining the currently acting loads in the shaft bearings are described.

Nach dem Ausrichtvorgang und der Befestigung des entsprechenden Lagers unterliegen die Befestigungsschrauben einer definierten Vorspannkraft. Diese auf die Schrauben wirkende Vorspannkraft wird mittels geeigneter Sensorik, die in die Schrauben integriert ist, messtechnisch erfasst. Das Gesamtsystem kann dabei als ein System aus mehreren Federelementen mit unterschiedlichen Kennwerten beschrieben werden. Bei einer zusätzlichen Belastung des Lagers mittels externer Last erfolgt eine zusätzliche Druckbelastung auf dem Lagerbock, den Passstücken sowie dem Fundament. Diese Druckbelastung führt zu einer Verformung dieser Komponenten. Die vertikale Verformung führt zu einer Längenänderung der vorgespannten Befestigungsschrauben. Diese Längenänderung hingegen wirkt sich in Form einer verringerten Vorspannkraft aus und kann mittels der integrierten Sensorik erfasst werden. Alternativ sind folgende Kraftmessverfahren möglich:

– Flächige Kraftmessung zwischen Lager/Passstück bzw. Passstück/Fundament
– Integration von Sensorik zur Kraftermittlung in die Passstücke.

After the alignment process and the attachment of the corresponding bearing, the fastening screws are subject to a defined preload force. This biasing force acting on the screws is measured by means of suitable sensors integrated in the screws. The entire system can be described as a system of several spring elements with different characteristics. If the bearing is additionally loaded by an external load, additional pressure is applied to the bearing block, the fitting pieces and the foundation. This pressure load leads to a deformation of these components. The vertical deformation leads to a change in length of the prestressed fastening screws. This change in length, however, affects in the form of a reduced biasing force and can be detected by means of the integrated sensors. Alternatively, the following force measuring methods are possible:

- Surface force measurement between bearing / fitting or fitting / foundation
- Integration of sensors for force determination in the fittings.

Die Lagerlast wird mit Hilfe eines Berechnungsmodells aus den Messwerten ermittelt. Die Berechnungsmodelle sind dabei abhängig von den verwendeten Messverfahren, die auch kombiniert eingesetzt werden können.The Warehouse load is calculated from the measured values using a calculation model determined. The calculation models depend on the measuring methods used, which can also be used in combination.

Bei einer Entlastung des Lagers während des Betriebs, beispielsweise durch das Anheben der Antriebswelle aufgrund von Deformationen des Schiffskörpers erhöht sich die in den Schrauben wirkende Kraft. Die sensorisch erfasste Änderung der Zugkraft in den Schrauben ist einerseits abhängig von Änderungen der extern eingeprägten Lagerlasten. Darüber hinaus unterliegen die real wirkenden Zugkräfte einer Temperaturabhängigkeit aufgrund der unterschiedlichen Temperaturko effizienten der verschiedenen Materialien. Dieser Zusammenhang zwischen gemessenen Kräften und der aktuellen Temperatur kann durch zusätzliche Temperatursensoren zur Erfassung der aktuellen Temperatur berücksichtigt werden. Bei dynamischer Belastung hingegen werden die eingeprägten Kräfte des Lagers nur gedämpft an die Befestigungsschrauben übertragen. Durch eine schnelle Abtastung der Messsignale können die aktuelle Frequenz ermittelt und der Einfluss auf die Ergebnisse kompensiert werden.In a discharge of the bearing during operation, for example by raising the drive shaft due to deformations of the hull, the force acting in the screws increases. The sensory change in the tensile force in the screws depends, on the one hand, on changes in the externally impressed bearing glass In addition, the real tensile forces are subject to temperature dependence due to the different temperature coefficients of the different materials. This relationship between measured forces and the current temperature can be taken into account by additional temperature sensors for detecting the current temperature. In the case of dynamic loading, on the other hand, the impressed forces of the bearing are transmitted only damped to the fastening screws. A fast sampling of the measuring signals enables the current frequency to be determined and the influence on the results to be compensated.

Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung werden in Unteransprüchen beschrieben.advantageous Further developments of the present invention are described in subclaims.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Vorrichtung pro Lager zwei bis vier kraftsensorische Elemente enthält. Damit wird gewährleistet, dass der Belastungszustand mehrachsig festgestellt werden kann. Aufgrund der räumlichen Ausdehnung wird hierdurch außerdem festgestellt, dass Richtung und Betrag der Gesamtresultierenden der Vertikalbelastung ausreichend genau festgestellt werden.A advantageous development provides that the device per warehouse contains two to four force-sensing elements. This ensures that the load condition can be determined multi-axially. by virtue of the spatial Expansion will thereby also found that direction and amount of the total results the vertical load can be determined with sufficient accuracy.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die kraftsensorischen Elemente in Passstücken angeordnet sind, die zwischen einem Fundament und dem Lager angeordnet sind. Hierdurch können einfache "Druckdosen" dazu genutzt werden, die reale Belastung zu ermitteln, die Vielzahl von Werten verschiedener kraftsensorischer Elemente werden dann mit dem erfindungsgemäßen Rechner aufgenommen und die entsprechende Höhenkorrektur festgestellt.A advantageous development provides that the force-sensory Elements arranged in fitting pieces are, which are arranged between a foundation and the camp. This allows simple "pressure doses" to be used to determine the real burden, the variety of values different force-sensing elements are then used with the calculator according to the invention recorded and found the appropriate altitude correction.

Alternativ dazu ist bei der Erstausrichtung der Lager auch möglich, dass die kraftsensorischen Elemente an einer Traverse, einer Spindelschraube oder einer an deren externen Anordnung angeordnet sind, an der das Lager während der Ausrichtung aufhängbar ist.alternative In addition, during the initial alignment of the bearings it is also possible that the force-sensing elements on a traverse, a spindle screw or a are arranged at the external arrangement at which the bearing while the orientation can be suspended is.

Hiermit ist es leicht möglich, dass die vertikale Lagerlast der Wellenlager von dem Rechner ermittelt wird und auf dieser Basis die notwendigen Korrekturhöhen zur Lagerausrichtung berechnet werden. Mittels geeigneter Werkzeuge wie beispielsweise Spindelschraube, Verfahrzylinder oder andere translatorische Stellelemente kann die Höhenkorrektur vorgenommen werden und mittels Passstücken und/oder Ausfüllen mit einem gießfähigen Material zwischen dem Lager und einem darunter angeordneten Fundament fixiert werden.Herewith it is easily possible that the vertical bearing load of the shaft bearings determined by the computer and on this basis the necessary correction levels Bearing orientation can be calculated. By means of suitable tools such as spindle screw, Verfahrzylinder or other translational Control elements can be the height correction be made and by means of fittings and / or filling with a pourable material between be fixed to the camp and an underlying foundation.

Vorzugsweise wird das Eigengewicht eines jeden Lagers vorab ermittelt und dann das Lager auf den entsprechenden kraftsensorischen Elementen abgelegt, um somit die Kraft-Weg-Beziehung bei vorbekannter Kurve des kraftsensorischen Elements zu kalibrieren.Preferably the dead weight of each warehouse is determined in advance and then the bearing is placed on the corresponding force-sensing elements, Thus, the force-displacement relationship in the prior art curve of the force sensor To calibrate elements.

Neben der Ausrichtung der Antriebswelle bei der Erstmontage oder einer Instandsetzung ist die Ausrichtung des Lagers im laufenden Betrieb des Schiffes und eine dabei erfolgende Detektion von Störzuständen bzw. eine Informationsbasis für Höhenanpassung der Lager besonders wichtig.Next the alignment of the drive shaft during initial installation or a Repair is the orientation of the warehouse during operation of the ship and a thereby occurring detection of fault conditions or an information base for height adjustment the camp especially important.

Hier ist eine zentrale Erkenntnis, dass über Schrauben bzw. Bolzen, mit denen ein Lager an einem Fundament befestigt ist, eine Abfrage dieser Kraftgrößen erfolgen kann. Das Lager ist hierbei üblicherweise als geschlossene Kontur dargestellt, die mittels Schrauben festgelegt ist. Diese Schrauben sind aus mechanischen Gründen oftmals an Eckpunkten der Lager festgelegt, um somit, vor allem bei schwerer See, den Biegemomenten entgegenzuwirken.Here is a key finding that about screws or bolts, with which a bearing is attached to a foundation, a query These force sizes are made can. The camp is usually here shown as a closed contour, which is fixed by means of screws is. These screws are often at key points for mechanical reasons the camp set, thus, especially in heavy seas, the Counteract bending moments.

Die "Schrauben" können jetzt entweder als tatsächliche Schrauben ausgeführt sein, möglich ist allerdings auch die Ausführung als "Bolzen", welche beidseitig mit entsprechenden Muttern gesichert sind. Auch andere Ausführungsformen sind hier denkbar, wichtig ist lediglich, dass hier ein "längliches" Bauteil vorliegt, das unter eine "Vorspannung" gesetzt werden kann.The "screws" can now either as actual Screws executed be possible is however also the execution as a "bolt", which is two-sided secured with appropriate nuts. Other embodiments are conceivable here, it is only important that here is an "elongated" component that can be placed under a "bias".

Es hat sich nun die Erkenntnis ergeben, dass diese Schrauben, um die Lager in jedem Belastungsfalle sicher zu halten, unter einer bestimmten Vorspannung gehalten werden müssen.It has now come to the realization that these screws to the Bearings in any load trap to keep safe, under a certain Preload must be maintained.

Überraschenderweise hat sich außerdem ergeben, dass die (gemittelte) Entlastung der Schrauben mit relativ hoher Genauigkeit darauf hinweist, dass das entsprechende Lager stärker auf Druck belastet wird. So ist beispielsweise bei Schrauben, die auf einem unter dem Lager angeordneten Fundament angeordnet sind (siehe beispielsweise 3 der späteren Figurenbeschreibung) eine stärkere Belastung der Antriebswelle 14 durch eine Entlastung der Vorspannung, d. h. einer geringeren festgestellten Kraft in Schraubenachsenrichtung verbunden. Nun kann es zwar dazu kommen, dass bei einer unregelmäßigen Belastung des Lagers auch die Schrauben unregelmäßig belastet werden und sich hierbei in den Vorspannungen einzelner Schrauben eines Lagers unterschiedliche Ergebnisse zeigen, dies wird allerdings dadurch herausgemittelt, dass tatsächlich verschiedene kraftsensorische Elemente pro Lager vorgesehen sind. Die Gesamtbelastung wird aus den Kraftänderungen aller Schrauben analytisch ermittelt. Bei einer extremen Entlastung bzw. sehr hohen Druckbelastung des Lagers auf das Fundament kann hierbei sogar die Vorspannung praktisch aufgehoben werden, es ist daher bei der Auslegung der Vorspannung darauf zu achten, dass unter jeglichem realistischen Annahmemodell die Vorspannung ausreichend groß ist.Surprisingly, it has also been found that the (average) relief of the screws with relatively high accuracy indicates that the corresponding bearing is subjected to greater pressure. For example, in screws which are arranged on a foundation arranged under the bearing (see, for example 3 the later figure description) a stronger load of the drive shaft 14 by relieving the bias, ie a lower detected force in the screw axis direction. Now it may happen that at an irregular load on the bearing and the screws are loaded irregularly and this results in the bias of individual screws of a bearing different results, but this is averaged out that actually different force-sensing elements per bearing are provided. The total load is determined analytically from the force changes of all screws. In an extreme relief or very high pressure load of the bearing on the foundation of this even the preload can be practically canceled, it is therefore in the alien To ensure that the bias voltage under any realistic assumption model, the bias voltage is sufficiently large.

Es gibt nun für die Anordnung des kraftsensorischen Elements in die Schraube/den Bolzen verschiedene Möglichkeiten.It there for now the arrangement of the force-sensing element in the screw / the Bolts different ways.

Eine Möglichkeit sieht vor, dass das kraftsensorische Element als unmittelbar in die Schraube integriertes Element ausgeführt ist. Dies können beispielsweise spezielle Schrauben sein, bei denen ein Dehnungsmesselement in den Schraubenschaft eingebaut ist bzw. in den Bolzen. Alternativ können auch spezielle Unterlegscheiben vorgesehen werden, die durch Kontermuttern bzw. den Schraubenkopf auf Druck belastet werden und gegen das Lagergehäuse bzw. das Fundament gepresst werden. Alternativ ist es auch möglich, dass zusätzliche Elemente als kraftsensorische Elemente vorgesehen werden, die beispielsweise zwischen Lager und Fundament angeordnet werden (beispielsweise entsprechende "Druckdosen". Das kraftsensorische Element kann hier in ein entsprechendes Passstück integriert sein. Die Integration in Passstücke kann hierbei vorteilhaft sein, wenn eine flächige Kraftmessung gewünscht ist, dies hat unter Umständen bzgl. der einachsigen Messung bei Schrauben Vorteile. Andererseits kann selbstverständlich beides kombiniert werden, um so einerseits eine gute Flächenauflösung und andererseits eine genaue Bestimmung der Maximalkräfte zu erreichen.A possibility provides that the force-sensing element is considered to be directly in the screw is made of integrated element. This can be, for example be special screws in which a strain gauge in the Screw shaft is installed or in the bolt. Alternatively, special Washers are provided which by lock nuts or the screw head are loaded on pressure and against the bearing housing or the foundation will be pressed. Alternatively, it is also possible that additional Elements are provided as force-sensing elements, for example be arranged between the bearing and the foundation (for example corresponding "pressure cans" Element can be integrated here in a corresponding fitting. The integration in fitting pieces may be advantageous in this case, if a flat force measurement is desired, this may have regarding the uniaxial measurement with screws advantages. on the other hand of course Both are combined, so on the one hand a good surface resolution and On the other hand, to achieve an accurate determination of the maximum forces.

Vorzugsweise sind die Schrauben in Richtung des Schwerefeldes angeordnet, also in der Regel vertikal.Preferably the screws are arranged in the direction of the gravitational field, ie usually vertical.

Alternativ können diese jedoch auch in andere Richtungen angeordnet werden bzw. weitere Richtungsanteile umfassen, um beispielsweise den Einfluss von Schwenkbewegungen des Schiffes zu ermitteln oder bei dynamischen Belastungszustände eine bessere räumliche Auflösung der Belastung zu ermitteln.alternative can However, these are arranged in other directions or more Directional shares include, for example, the influence of pivotal movements of the ship or in dynamic load conditions better spatial resolution to determine the load.

Grundsätzlich ist es so, dass eine stärkere (vertikale) Belastung des Fundaments durch eine Verminderung der Vorspannkraft der Schrauben/Bolzen detektierbar ist. Demgegenüber ist eine leichtere vertikale Belastung des Fundaments durch eine höhere Vorspannkraft detektierbar.Basically it so that a stronger (vertical) Load the foundation by reducing the prestressing force the screw / bolt is detectable. In contrast, a lighter vertical Load of the foundation detectable by a higher biasing force.

Eine besonders vorzugsweise Weiterbildung sieht vor, dass mindestens ein Lager sowohl kraftsensorische Elemente als auch einen Temperatursensor enthält. Dieser Temperatursensor kann prinzipiell an beliebigen Punkten angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn dieser an Befestigungspunkten der Schrauben angeordnet ist, insbesondere nahe an dem eigentlichen Schraubenschaft bzw. dem entsprechenden kraftsensorischen Element. Hierdurch wird der Temperatureinfluss auf eventuell geänderte Kraftgrößen leicht isoliert feststellbar. Entsprechend ist es vorteilhaft, dass im Betriebszustand des Schiffes auch Frequenzen und/oder Amplituden der Kräfte mittels der kraftsensorischen Elemente ermittelt werden zur Durchführen einer durch dynamische Prozesse notwendigen Korrekturrechnung. Hier können bei sich drehender Antriebswelle sowohl die statischen Belastungen, beispielsweise durch die Ladung des Schiffes, ermittelt werden, außerdem kann hier die dynamische Belastung isoliert festgestellt werden, alternativ kann auch die statische Belastung unabhängig von der dynamischen Belastung ermittelt werden.A Particularly preferably further provides that at least a bearing both force sensing elements and a temperature sensor contains. This temperature sensor can be arranged at any point in principle be. However, it is particularly advantageous if this at attachment points the screws is arranged, in particular close to the actual Screw shank or the corresponding force-sensing element. As a result, the influence of temperature on any changed force sizes is easy isolated detectable. Accordingly, it is advantageous that in Operating state of the ship also frequencies and / or amplitudes the forces be determined by means of the force-sensing elements for performing a necessary by dynamic processes correction invoice. Here you can rotating drive shaft both the static loads, for example can be determined by the cargo of the ship, as well Here the dynamic load can be detected isolated, alternatively can also static load regardless of the dynamic load be determined.

Wichtig für die vorliegende Erfindung ist, dass die kraftsensorischen Elemente nicht isoliert für sich genommen messen, sondern dass die Werte der einzelnen kraftsensorischen Elemente gesamt im Rechner darstellbar sind, um so eine "Gesamtbetrachtung" zuzulassen. Hierzu sind sämtliche kraftsensorische Elemente vorzugsweise über einen Datenbus mit einem Rechner der Steuer-/Messeinrichtung verbunden. Dies kann einerseits über Kabel, andererseits allerdings auch kabellos (Funk) der Fall sein, um somit im schwer zugänglichen Maschinenraum keine unnötigen Kabelverlegearbeiten durchführen zu müssen. Außerdem ist bei funkbasierten Systemen der Einbau kraftsensorischer Elemente bzw. die Verlegung kraftsensorischer Elemente an anderen Stellen vereinfacht.Important for the present invention is that the force sensing elements not isolated for yourself taken, but that the values of the individual force-sensory All elements can be displayed in the computer, so as to allow a "total consideration". For this are all force-sensing elements preferably via a data bus with a Computer connected to the control / measuring device. This can be done on the one hand via cable, On the other hand, however, wireless (radio) to be the case so in the hard to reach Engine room no unnecessary Carry out cable laying work to have to. Furthermore is in radio-based systems the installation of force-sensing elements or simplifies the laying of force-sensing elements elsewhere.

Insgesamt wird bei der fertig montierten Antriebswelle eine Höhenkorrektur angestrebt, damit die Last einer in die Lager eingelegten Antriebswelle möglichst optimal auf die einzelnen Lager verteilt wird. Hierzu kann auch an jedem Lager eine Vorrichtung zur Visualisierung von Lagerlasten angeordnet sein und außerdem eine Vorrichtung zur manuellen Höhenkorrektur vorgesehen sein, mit der nach Maßgabe der angezeigten Lagerlast eine Höhenkorrektur dann sogar im Betrieb durchführbar ist.All in all is a height correction in the fully assembled drive shaft sought, so that the load of an inserted into the bearing drive shaft as possible optimally distributed to the individual bearings. This can also be done At each camp a device for the visualization of bearing loads be arranged and as well a device for manual height correction be provided with the according to the indicated bearing load a height correction then even feasible in operation is.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous developments are specified in the dependent claims.

Die Erfindung wird nun anhand mehrerer Figuren erläutert. Es zeigen:The Invention will now be explained with reference to several figures. Show it:

1 ein Antriebssystem eines Schiffes, 1 a propulsion system of a ship,

2 geometrische Unregelmäßigkeiten einer geteilten Antriebswelle eines Schiffes, 2 geometric irregularities of a split drive shaft of a ship,

3 zwei Ansichten eines Lagers, und 3 two views of a warehouse, and

4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auswerten von Daten von Lagern in Antriebssystemen von Schiffen. 4 a schematic representation of an inventive device for evaluating data from bearings in propulsion systems of ships.

1 zeigt ein Antriebssystem eines Schiffes. Hierbei ist eine Hauptmaschine 1, ein Motorkupplungsflansch mit Schwungrad 2, ein Drucklager 3, eine Druckwelle 4, eine Flanschkupplung 5, eine Laufwelle 6, eine Schwanzwelle 7, ein Stevenrohr 8 (mit integriertem Stevenrohrlager), eine Propellerwelle mit einer Schiffsschraube 9 sowie mehrere Wellenlager 13 gezeigt. Die ebenfalls gezeigte Antriebswelle 14 ist mehrgeteilt und wird in den Wellenlagern 13 gehalten. 1 shows a propulsion system of a ship. Here is a main machine 1 , an engine coupling flange with flywheel 2 , a thrust bearing 3 , a pressure wave 4 , a flange coupling 5 , a running shaft 6 a tail wave 7 , a stern tube 8th (with integrated stern tube bearing), a propeller shaft with a ship's propeller 9 as well as several shaft bearings 13 shown. The drive shaft also shown 14 is divided and is in the shaft bearings 13 held.

Es ist nun wichtig, insbesondere bei einer mehrteiligen Antriebswelle, dass diese, sowohl bei dem Bau des Schiffes als auch im späteren Betrieb, gerade unter Beladung, optimal ausgerichtet ist und die Lager im Wesentlichen die sich daraus ergebende jeweilige Last tragen.It is now important, especially in a multi-part drive shaft, that these, both in the construction of the ship as well as in later operation, straight under load, is optimally aligned and the bearings in essence bear the resulting respective load.

2 zeigt schematisch zwei Teile einer Antriebswelle 14, die in Flansche größerer Durchmesser enden, wobei diese beiden sich gegenüberstehenden Flansche geometrisch zueinander fehlgerichtet sind. Mit dem Bezugszeichen 11 in 2 ist die "Klaffung" beschrieben, mit dem Bezugszeichen 12 der axiale "Versatz". 2 schematically shows two parts of a drive shaft 14 which terminate in flanges of larger diameter, these two opposing flanges being geometrically misaligned with each other. With the reference number 11 in 2 is the "gap" described by the reference numeral 12 the axial "offset".

3 zeigt ein Lager 13, das eine Antriebswelle 14 trägt. Das Lager 13 ist in der linken Abbildung in Ansicht der Schiffslängsrichtung gezeigt, in der rechten Abbildung von der Seite. Das Lager 13 ist mit zweiteiligem Gehäuse, welches die Antriebswelle 14 umfasst, auf einem Fundament 19 befestigt. Mit "Schrauben" sind im Kontext der vorliegenden Anmeldung sämtliche längliche Befestigungselemente gemeint. Dies können also Schraubbolzen mit Kontermuttern sein (siehe 3), alternativ können dieses auch Schrauben mit Schraubköpfen sein, alternativ auch Nieten etc. Wichtig ist, dass diese einen Schaft besitzen, welcher unter eine Vorspannung setzbar ist und somit das Lager 13 fest auf dem Fundament 19 verankert. 3 shows a warehouse 13 that has a drive shaft 14 wearing. The warehouse 13 is shown in the left picture in view of the ship's longitudinal direction, in the right picture from the side. The warehouse 13 is with two-piece housing, which is the drive shaft 14 covers, on a foundation 19 attached. By "screws" in the context of the present application, all elongated fasteners are meant. These can therefore be bolts with lock nuts (see 3 Alternatively, this can also be screws with screw heads, alternatively rivets, etc. It is important that they have a shaft which can be placed under a bias and thus the bearing 13 firmly on the foundation 19 anchored.

Vorliegend sind zwischen dem Fuß des Lagers 13 und dem Fundament 19 noch Passstücke 18 eingefügt. Diese Passstücke können in verschiedenen Größen vorliegen, vorzugsweise sind auf der Fläche des Fundaments 19 mehrere Passstücke vorgesehen, deren Höhe unter Umständen mit Stellschrauben 21 oder anderen translatorischen Stellelementen verstellbar ist, um somit die Höhe bzw. Neigung des Lagers 13 leicht anzupassen.Here are between the foot of the camp 13 and the foundation 19 still fitting pieces 18 inserted. These fittings can be of various sizes, preferably on the surface of the foundation 19 several pieces of fittings provided, the height under certain circumstances with screws 21 or other translational adjusting elements is adjustable, thus the height or inclination of the bearing 13 easy to adapt.

Alternativ zu diesen Passstücken sind auch vergossene Epoxidharzteile möglich, die in ihrer Höhe auf den ermittelten Höhenkorrekturwert für das Lager bezüglich der Antriebswelle 14 abgestimmt sind. Die Schrauben 20 enthalten jeweils ein kraftsensorisches Element 17 bzw. sind an dieses angekoppelt. So kann ein kraftsensorisches Element beispielsweise eine Unterlegscheibe 17 sein. Alternativ kann das kraftsensorische Element auch in den Schaft der Schraube bereits eingearbeitet sein. Wichtig ist hierbei, dass die kraftsensorischen Elemente, vorzugsweise auf elektrische/elektronische Weise/auf eine Verformung hin unterschiedliche beispielsweise elektrische Impulse abgeben, worauf dann mittelbar auf die beteiligten Kräfte geschlossen werden kann. Alternativ ist es auch möglich, dass die kraftsensorischen Elemente als flächige Elemente (oder als punktförmige Elemente) in den Passstücken 18 vorgesehen sind. Sie können auch zwischen den Passstücken und dem eigentlichen Lager bzw. zwischen den Passstücken und dem Fundament angebracht sein. Das in 3 gezeigte Lager weist insgesamt vier kraftsensorische Elemente auf, diese können jedoch unterschiedlicher Natur sein (so ist auch eine gleichzeitige Anwendung flächiger kraftsensorischer Elemente an den Passstücken sowie an den Schrauben 20 selbst (beispielsweise in Form von Unterlegscheiben) möglich, hierdurch werden besonders aussagekräftige Aussagen erzielt. Die Schrauben 20 sind vorliegend in Richtung des Schwerefeldes, also vertikal angeordnet. Jeder Befestigungsschraube 20 in 3 ist außerdem ein Temperatursensor zugeordnet, der eine Korrekturberechnung für die ermittelten Kräfte liefert.As an alternative to these fitting pieces, it is also possible to cast epoxy resin parts whose height is equal to the determined height correction value for the bearing with respect to the drive shaft 14 are coordinated. The screws 20 each contain a force-sensing element 17 or are connected to this. For example, a force-sensing element may be a washer 17 be. Alternatively, the force-sensing element may also be incorporated into the shank of the screw. It is important here that the force-sensing elements, preferably in an electrical / electronic manner / on a deformation out different, for example, give electrical impulses, then what can be concluded indirectly on the forces involved. Alternatively, it is also possible that the force-sensing elements as flat elements (or as punctiform elements) in the fitting pieces 18 are provided. They can also be mounted between the fitting pieces and the actual bearing or between the fitting pieces and the foundation. This in 3 shown bearing has a total of four force-sensing elements, but these may be different in nature (so is a simultaneous application of planar force-sensing elements on the fitting pieces and on the screws 20 itself (for example in the form of washers) is possible, as a result of which particularly informative statements are obtained. The screws 20 are present in the direction of the gravitational field, that is arranged vertically. Each fixing screw 20 in 3 In addition, a temperature sensor is assigned, which provides a correction calculation for the determined forces.

4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Hierbei ist (schematisch gezeichnet) eine mehrteilige Antriebswelle 14 gezeigt, die einerseits mit einer Hauptmaschine 1 bzw. einem Motorkupplungsflansch 2 verbunden ist und andererseits mit einer Schraube bzw. Propellerwelle 9. Dabei ist mindestens ein Lager 13 vorgesehen, um die mehrteilige Antriebswelle 14 zu tragen. Jedes der Lager 13 enthält mindestens zwei kraftsensorische Elemente und kann über einen oder mehrere Temperatursensoren verfügen. Die Daten dieser kraftsensorischen Elemente sind über einen Datenbus 16 mit einem Rechner 15 verbunden. Die Verbindung kann physikalisch durch ein Kabel gehalten werden, alternativ ist es auch möglich, hier eine Anbindung per Funk bereitzustellen. Wichtig ist lediglich, dass die relevanten Daten in dem Rechner 15 zusammenlaufen. Gezeigt ist also hier eine Vorrichtung zum Auswerten von Daten von Lagern in Antriebssystemen von Schiffen, insbesondere zum Ausrichten und Überwachen der Lager, wobei mindestens ein Lager 13 zur Lagerung einer Antriebswelle 14 vorgesehen sind und wobei pro Lager 13 mindestens ein kraftsensorisches Element 17 vorgesehen ist und die kraftsensorischen Elemente 17 mit einem zentralen Rechner 15 verbindbar sind. 4 shows a device according to the invention. Here is (schematically drawn) a multi-part drive shaft 14 shown on the one hand with a main engine 1 or a motor coupling flange 2 connected and on the other hand with a screw or propeller shaft 9 , There is at least one warehouse 13 provided to the multi-piece drive shaft 14 to wear. Each of the bearings 13 contains at least two force sensing elements and may have one or more temperature sensors. The data of these force-sensing elements are via a data bus 16 with a calculator 15 connected. The connection can be physically held by a cable, alternatively it is also possible to provide a connection here by radio. The only important thing is that the relevant data in the calculator 15 converge. Shown here is a device for evaluating data from bearings in propulsion systems of ships, in particular for aligning and monitoring of the bearing, wherein at least one bearing 13 for supporting a drive shaft 14 are provided and where per warehouse 13 at least one force-sensing element 17 is provided and the force-sensing elements 17 with a central computer 15 are connectable.

Hiermit ist ein Verfahren zum Auswerten von Daten von Lagern in Antriebssystemen von Schiffen, insbesondere zur Ausrichtung und Überwachung der Lager möglich. Hierbei werden die Messdaten mindestens zweier Lager 13 von kraftsensorischen Elementen ermittelt und an den zentralen Rechner 15 weitergegeben.This is a method for evaluating data from bearings in propulsion systems of ships, in particular for alignment and monitoring of the bearings possible. Here, the measured data of at least two bearings 13 determined by force-sensing elements and to the central computer 15 passed.

Hierzu wird die vertikale Lagerlast mindestens zweier Lager 13 von dem Rechner 15 ermittelt und auf dieser Basis die notwendigen Korrekturhöhen zur Lagerausrichtung berechnet und die Höhenkorrektur mittels Passstücken und/oder Ausfüllen mit einem gießfähigen Material zwischen dem Lager und einem darunter angeordneten Fundament 19 ausgeführt. Hierzu kann vorab auch das Eigengewicht eines jeden Lagers ermittelt werden und dann das Lager auf entsprechenden kraftsensorischen Elementen abgelegt werden, um somit die Kraftwegbeziehung bei vorbekannter Kurve des kraftsensorischen Elements zu kalibrieren. Auf dieser Basis ist es dann möglich, dass, vor allem bei der Erstmontage der Lager, eine saubere Ausrichtung der Antriebswelle bezüglich der Lager stattfindet.For this purpose, the vertical bearing load of at least two bearings 13 from the calculator 15 determined and calculated on this basis, the necessary correction heights for bearing alignment and the height correction by means of fitting pieces and / or filling with a pourable material between the bearing and a foundation arranged underneath 19 executed. For this purpose, the dead weight of each bearing can be determined beforehand and then the bearing can be deposited on corresponding force-sensing elements, thus calibrating the force path relationship in the case of the previously known curve of the force-sensing element. On this basis, it is then possible that, especially during the initial assembly of the bearings, a clean alignment of the drive shaft takes place with respect to the bearing.

Sehr wichtig ist allerdings auch eine Messung bei fertig montierter Antriebswelle und dass gegebenen falls (falls die Werte sehr ungünstig sind) eine Höhenkorrektur derart erfolgt, dass die Last der in die Lager eingelegten Antriebswelle möglichst optimal auf die einzelnen Lager verteilt wird. Für diesen Ausgleich kann auch eine Vorrichtung zur Visualisierung von Lagerlasten an jedem Lager angeordnet sein und vorzugsweise sogar eine Vorrichtung zur Höhenkorrektur an jedem dieser Lager vorgesehen sein, mit der nach Maßgabe der angezeigten Lagerlast eine Höhenkorrektur durchführbar ist. Die Höhenkorrektur kann dabei auch manuell erfolgen.Very However, it is also important to measure with the drive shaft completely assembled and that if appropriate (if the values are very unfavorable) one height correction such that the load of the inserted in the bearing drive shaft preferably optimally distributed to the individual bearings. For this compensation can also a device for the visualization of bearing loads at each warehouse be arranged, and preferably even a device for height correction be provided at each of these camps, with the stipulation of indicated bearing load a height correction feasible is. The altitude correction can also be done manually.

Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass bei einem fertig montierten Lager, d. h., bei einem mit dem Fundament verschraubten Lager, selbst im Betrieb (sogar beim Rotieren der Antriebswelle und im beladenen Schiff) eine Messung der Lagerbelastung möglich ist.Especially it is advantageous here that in the case of a fully assembled bearing, d. h., in a bearing bolted to the foundation, even in the Operation (even while rotating the drive shaft and in the loaded Ship) a measurement of the bearing load is possible.

Hierzu werden die Lager mittels Schrauben/Bolzen 20 mit dem Fundament 19 in einer vordefinierten Vorspannung verschraubt und wobei die Vorspannung der Schrauben/Bolzen 20 und deren Änderung aus den zugeordneten kraftsensorischen Elementen bestimmbar ist. Dies kann durch kraftsensorische Elemente in den Schäften der Schrauben selbst geschehen, allerdings auch in einer Unterlegscheibe, in einem zugeordneten Passstück oder auch in einer Kombination sämtlicher Messvorrichtungen.For this purpose, the bearings by means of screws / bolts 20 with the foundation 19 bolted in a predefined preload and with the bias of the bolts / bolts 20 and whose change can be determined from the associated force-sensing elements. This can be done by force-sensing elements in the shanks of the screws themselves, but also in a washer, in an associated fitting or in a combination of all measuring devices.

Hierbei wird eine stärkere (vertikale) Belastung des Fundaments durch eine Verminderung der Vorspannkraft der Schrauben 20 detektiert. Eine leichtere vertikale Belastung des Fundaments wird durch eine höhere Vorspannkraft festgestellt. Hierbei wird ein Korrekturfaktor angesetzt, der temperaturabhängig ist und der von dem entsprechenden Temperatursensor geliefert wird. Die "Korrekturkurve" wird hierbei im unbelasteten und ausgerichteten Zustand der Antriebswelle aufgenommen, während das Schiff bzw. Lager dann mit unterschiedlich hohen Temperaturen beaufschlagt wird.Here, a stronger (vertical) load on the foundation by a reduction in the biasing force of the screws 20 detected. A lighter vertical load of the foundation is determined by a higher preload force. Here, a correction factor is applied, which is temperature-dependent and which is supplied by the corresponding temperature sensor. The "correction curve" is recorded here in the unloaded and aligned state of the drive shaft, while the ship or warehouse is then subjected to different high temperatures.

Aufgrund der dynamischen Belastungen bei Seegang bzw. auch durch die Rotation der Antriebswelle bedingt kommt es zu einer "dynamischen" Belastung des Lagers, wobei diese dynamische Gesamtbelastung in einen statischen und in einen variablen Teil aufspaltbar ist. Durch entsprechende Korrekturrechnungen und Feststellung der Frequenzen der dynamischen Belastung bzw. deren Amplituden ist auch hier ein Korrekturfaktor bestimmbar, so dass hier letztlich die statische Belastung exakt ermittelbar ist.by virtue of the dynamic loads at sea or by rotation Due to the drive shaft, there is a "dynamic" load on the bearing, this dynamic Total load in a static and in a variable part is splittable. Through appropriate correction calculations and determination the frequencies of the dynamic load or their amplitudes Again, a correction factor determinable, so here ultimately the static load can be determined exactly.

Claims

Device for evaluating data from bearings in propulsion systems of ships, in particular for aligning and monitoring bearings ( 13 ), whereby at least one bearing ( 13 ) for supporting a drive shaft ( 14 ) and where per warehouse ( 13 ) at least one force-sensing element ( 17 ) is provided and the force-sensing elements ( 17 ) with a central computer ( 15 ) are connectable.

Device according to claim 1, characterized in that the device per bearing ( 13 ) two to four force-sensing elements ( 17 ) contains.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the force-sensing elements ( 17 ) in fitting pieces ( 18 ) arranged between a foundation ( 19 ) and the warehouse ( 13 ) are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the force-sensing elements ( 17 ) are arranged on a traverse, a spindle screw or other external arrangement, on which the bearing ( 13 ) while the alignment is suspended.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one bearing ( 13 ) with screws or bolts ( 20 ) on a foundation ( 19 ), wherein at least one screw / bolt is a force-sensing element ( 17 ) has for measuring the biasing force in the screw / the bolt ( 20 ).

Apparatus according to claim 5, characterized in that the force-sensing element ( 17 ) than directly into the screw / bolt ( 20 ) integrated element and / or between bearings ( 13 ) and foundation ( 19 ) is arranged.

Apparatus according to claim 5 or 6, characterized characterized in that between bearings ( 13 ) and foundation ( 19 ) a fitting piece is provided and the force-sensing element ( 19 ) in the fitting ( 18 ) is integrated and the force-sensing element is a force-sensing element for surface force measurement between bearings ( 13 ) and fitting ( 18 ) and / or between fitting ( 18 ) and foundation ( 13 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the screws / bolts ( 20 ) are arranged in the resting state of the ship in the direction of the gravitational field (ie vertically) and / or in other directions.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that temperature sensors on at least one of the bearings ( 13 ), preferably at fastening points of screws / bolts ( 20 ) are attached.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that all force-sensing elements ( 17 ) with a computer ( 15 ) of the control device via a data bus ( 16 ) are queriable.

Apparatus according to claim 10, characterized in that the force-sensing elements ( 17 ) via cable and / or by radio with the computer ( 15 ) are connectable.

Method for evaluating data from bearings in the propulsion system of ships, in particular for aligning and monitoring the bearings ( 13 ), whereby the measurement data of at least two bearings ( 13 ) of force-sensing elements ( 17 ) and sent to a central computer ( 15 ).

Method according to claim 12, characterized in that the vertical bearing load of at least one bearing ( 13 ) from the computer ( 15 ) and on this basis the necessary correction heights for bearing alignment are calculated and the height correction by means of fitting pieces ( 18 ) and / or filling with a pourable material between the bearing ( 13 ) and an underlying foundation ( 19 ) he follows.

Method according to one of claims 12 or 13, characterized in that each bearing ( 13 ) on at least two independently measuring force-sensing elements ( 17 ) is stored.

Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the dead weight of each bearing ( 13 ) is determined in advance and then the bearing ( 13 ) on corresponding force-sensing elements ( 17 ), so as to reduce the force-displacement relationship in the case of a previously known curve of the force-sensing element (FIG. 17 ) to calibrate.

Method according to one of claims 12 to 15, characterized in that the measurement at fully assembled drive shaft ( 14 ) and a height correction is performed such that the load of one of the bearings ( 13 ) inserted drive shaft ( 14 ) is distributed as optimally as possible on the individual bearings.

Method according to one of claims 12 to 16, characterized that arranged on each camp a device for the visualization of bearing loads is and besides a device for manual height correction is provided, with the stipulation the indicated bearing load is a height correction feasible is.

Method according to one of claims 12 to 17, characterized in that the bearings ( 13 ) by means of screws / bolts ( 20 ) with a foundation ( 19 ) are screwed in a predefined preload and that the bias of the screws / bolts ( 20 ) from the force-sensing elements ( 17 ) is determinable.

Method according to claim 18, characterized in that a stronger (vertical) load of the foundation ( 18 ) by a reduction of the biasing force of the screws / bolts ( 20 ) is detectable.

Method according to claim 18, characterized in that a lighter (vertical) load of the foundation ( 19 ) is detectable by a higher biasing force.

Method according to one of claims 12 to 20, characterized in that at least one bearing ( 13 ) both force-sensing elements ( 17 ) as well as at least one temperature sensor at attachment points of the bearing ( 13 ) or the screws / bolts ( 20 ) contains for performing a required by temperature fluctuations correction.

Method according to one of claims 12 to 21, characterized in that in the operating state of the ship frequencies and / or amplitudes of the forces by means of the force-sensing elements ( 17 ) are determined for carrying out a correction calculation required by dynamic processes.