用纤维复合材料制成的带有防火舱壁通孔的轴的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用复合纤维材料制成的扭矩传递轴(也称为复合空心轴或者纤维复合轴)，优选地是贯穿舱壁的船舶输入轴，舱壁将相邻的船舱相互隔开，并且横向于船体的纵轴嵌入。
【背景技术】
[0002]舱壁用于一方面将船体分割成独立的防水舱，另一方面形成防火舱。
[0003]特别的是，本发明涉及位于马达和螺旋桨、变速箱或者发电机(通常称作主驱动装置)之间的扭矩传递输入轴。
[0004]万一船舶的设置有纤维复合轴的一个隔舱中起火，则纤维复合轴有发生燃烧的危险。为此，带有此类轴的安装设施和舱壁通孔由船舶分类机构批准，在大多数情况下，仅仅服从在纤维复合轴和在舱壁通孔处安装用于灭火的喷水设施的限制条件。
[0005]在特殊情况下，即使是喷水设施的安装不足，分类机构也不会批准例如在驱动马达和变速箱或者发电机之间安装用纤维复合材料制成的实际有利的轻质输入轴，因为如果喷水设施出故障并且纤维复合轴完全燃烧，阻火舱壁上会出现轴径大小的孔。因此存在火会从着火的船舱中快速蔓延到未起火的相邻船舱中的危险。
【发明内容】
[0006]因此，现在，本发明的目的在于以防火的方式配置输入轴和/或包括输入轴的装置，同时使装备技术开支或者成本或者建造空间的需要最小化。
[0007]该目的由根据权利要求1的输入轴和/或根据权利要求10的船舶实现。
[0008]本发明用于实施在输入侧接口和输出侧接口之间在它穿过舱壁的位置处有至少一个不易燃的段的纤维复合轴，更特别的是为它装备薄壁轻质管段，该管段最好是钢制的，并且带有两个封头(更特别的是用盖子)，最好也是钢制的。因此，具有两个封头(下面也称为"闸门")的管段最好被集成到纤维复合轴中。万一纤维复合轴的位于着火隔舱中的部分被烧掉，用不易燃材料和/或钢制成的闸门可以保证舱壁的防火安全，因为舱壁上不会出现孔。
[0009]该段的外径最好小于纤维复合轴的外径。因此，该段可以插进纤维复合轴中，并且用径向螺栓固定在纤维复合轴上。
[0010]根据一个有利的实施方式，纤维复合材料是纤维增强塑料，最好是玻璃纤维增强塑料，更特别的是玻璃纤维增强环氧塑料。因此，可以选择廉价的材料，同时可以实现安全要求。换句话说，幸亏有该段，才可以不管纤维复合材料的可燃性，而选择纤维复合材料。用环氧树脂可以实现高强度和长使用寿命。
[0011]最好，用不易燃材料制成的该段被连接到一段复合空心轴的每一端。因此，该段可以被配置成复合空心轴的轴向节段，并且具有该段的轴可以单独保证防火安全。
[0012]根据一个有利的实施方式，用不易燃的材料制成的段由金属管形成。这允许低成本的、旋转对称的布置，并且允许结构简单的舱壁密封。不需要额外的设施或者独立于传动系统的安全装置，就可以增强防火安全。相对于常规的复合空心轴，建造空间要求不高。
[0013]根据一个有利的实施方式，金属管的一侧或者两侧用金属盖封闭。同样，盖子可以选择性地用不易燃的非金属材料制成。因此可以进一步改善防火安全。火不会快速蔓延过该段。(相应的)盖子最好横向于驱动轴的旋转轴线步置。此外，盖子的前侧最好连接到该段的法兰上，更特别的是沿轴向用螺栓连接到法兰上。
[0014]根据一个有利的实施方式，金属管借助径向螺栓连接到复合空心轴。因此可以保证安全的组装。如果该轴已经布置在其最终位置，该段也可以连接到轴上。由于螺栓是径向排列，因此穿过舱壁组装不复杂。
[0015]根据一个有利的实施方式，径向螺栓被插进复合空心轴的径向通孔，并且作用于复合空心轴的外壳表面上。这类连接不需要空心轴上有任何其他凹痕或者标记。
[0016]根据一个有利的实施方式，每个径向通孔中布置一个套筒，该套筒嵌入该段中。这允许沿轴向精确定位，并且力可以借助套筒沿轴的轴向传递。
[0017]根据一个有利的实施方式，金属管的至少一端具有法兰，金属管通过该法兰借助沿驱动轴的轴向布置的螺栓连接到复合空心轴上，其中这些螺栓用插入复合空心轴的径向孔中的十字头螺母螺栓固定。
[0018]该孔也可以被配置为通孔，它们不是被改装到复合空心轴里的，而是在制造复合空心轴时已经提供，例如在层压过程中通过适当的隔离器(位置保持器)。
[0019]根据一个有利的实施方式，螺栓被布置在至少一个法兰的前侧。可以实现力直接从螺栓，更特别的是螺栓头，传递到用金属材料制成的段，可以有选择性地提供垫圈，以便以更平的方式将力分布到该段上。
[0020]如上所述，该目的还由一种船舶实现，该船舶具有船体和横向于船体的纵轴延伸的至少一个舱壁，以及马达和用于扭矩传递连接马达与变速箱、发电机或者螺旋桨的驱动轴，驱动轴穿过舱壁，并且由用纤维复合材料制成的至少一个复合空心轴组成，并且在其贯穿舱壁的通孔区域，驱动轴具有至少一个用不易燃的材料制成的并且连接到复合空心轴的段。
[0021]船舶可以包括具有上述实施方式的特征要素的驱动轴。
[0022]根据一个有利的实施方式，该段对称于舱壁在其中伸展的平面配置。
[0023]根据一个有利的实施方式，在不易燃材料的段中，驱动轴具有舱壁密封，该密封提供驱动轴对舱壁的防水密封。因此，船舶的各个隔舱可以以可控的方式涌入水。
[0024]根据一个有利的实施方式，舱壁密封放置在该段的外壳表面处。它大体上沿径向延伸。它最好是环形结构。因此它可以提供低成本的稳固的密封。
【附图说明】
[0025]在下面的附图中通过实用的实施例更详细地勾勒出本发明的轮廓，其中:
[0026]图1显示了根据本发明的实用实施例的闸门通过连接件连到两段纤维复合轴上的布置，该连接件包括径向钢螺栓；
[0027]图2显示了一个特别的连接件，其借助T形头螺栓(轴向螺栓与十字头螺母螺栓结合)充当根据本发明另一个实用实施例的闸门和两段纤维复合轴之间的连接件；并且
[0028]图3显示了闸门在根据本发明的实用实施例的用纤维复合材料制成的驱动轴处的应用；该驱动轴安装在柴油机(在右；未显示)和发电机(在左；未显示)之间。
【具体实施方式】
[0029]图1显示了根据本发明的实用实施例的驱动轴10的一段和/或闸门11和/或管段，包括薄壁钢管I和盖子2，钢管I用径向螺栓5连接到纤维复合轴10 (靠近左和右)。每个径向螺栓5被插进设在轴10上的通孔10a。每个盖子2沿轴向用螺栓2a连接到段11。螺栓2a在前面嵌到法兰12里。径向螺栓5被锚固，更特别的是螺栓固定，到段11的相应法兰12里。相应的法兰12具有环形结构，沿径向向内延伸，并且对于相应的径向螺栓5，它具有袋洞孔13和布置在其中心的凹孔13a。布置在相应的袋洞孔13中的是套筒5a，借助该套筒，可以保证段11角度精确地布置在轴线周围和/或相对于