[0001] Die Erfindung betrifft eine Schiffsantriebsanlage gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
[0002] Bei Schiffsantriebsanlagen ist es allgemein bekannt, die Antriebsleistung eines Motors über eine Getriebeanlage und eine Propellerwelle auf eine Schiffsschraube, einen sogenannten Propeller, zu übertragen, der die Antriebsleistung im Wasser in eine lineare Vortriebskraft umsetzt. Die daraus resultierende Axialkraft wird üblicherweise an der Propellerwelle durch ein starr mit dem Schiffsrumpf verbundenes - auch als Drucklager bezeichnetes - Axiallager aufgenommen. In radialer Richtung wird die Propellerwelle durch starr mit dem Schiffsrumpf verbundene Radiallager drehbar geführt.
[0003] Zur Verringerung der Übertragung von Geräuschen der Antriebsanlage kann das Getriebe elastisch aufgestellt werden - d.h. in vorbestimmten Grenzen beweglich an das Schiffsfundament bzw. den Schiffsrumpf angebunden werden. Die Übertragung des Körperschalls zwischen einer Getriebeabtriebswelle und der Propellerwelle kann durch die Zwischenschaltung einer elastischen Kupplung unterbrochen werden.
[0004] Bei sogenannten Verstellpropellern, d.h. Schiffsantriebsschrauben mit verstellbaren Anstellwinkeln ihrer Flügel, ist zum Verstellen der Propellerflügel eine entsprechende Ansteuereinheit - eine sogenannte OD-Box - erforderlich. Eine solche Ansteuereinheit wird üblicherweise an die Abtriebswelle des Getriebes angeflanscht und der Verstellmechanismus, d.h. die Gestänge, welche auf die Propellerflügel wirken, werden durch die Getriebeabtriebswelle, ggf. durch eine elastische Kupplung und das Drucklager hindurch zum Propeller geführt.
[0005] Bei elastisch aufgestellten Getrieben ist diese Anordnung jedoch nicht möglich, weil sich die Ansteuereinheit mit den Verlagerungen des Getriebes mitbewegt, aber die Gestänge des Verstellmechanismus diese Verlagerungen nicht ausgleichen können.
[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schiffsantriebsanlage mit elastisch aufgestelltem Getriebe zu schaffen, die mit einer Ansteuereinheit für Verstellpropeller und einer elastischen Kupplung kombiniert werden kann.
[0007] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0008] Durch das erfindungsgemässe Durchführen der Propellerwelle durch das Getriebe kann die Ansteuereinrichtung eines Verstellpropellers besonders vorteilhaft am freien Ende der Propellerwelle in Richtung zum Vorschiff gesehen vor dem Getriebe angeordnet werden.
[0009] Durch die elastische Aufstellung des Getriebes wird die Übertragung des Körperschalls in das Schiffsfundament bzw. in den Schiffsrumpf vorteilhaft unterbunden.
[0010] Durch die Anordnung einer elastischen Kupplung zwischen einer Getriebeabtriebswelle und der Propellerwelle gemäss einer vorteilhaften Fortbildung der Erfindung wird der Körperschall ausgehend vom Getriebe auch nicht auf die Propellerwelle übertragen. Dadurch wird verhindert, dass sich die durch den Körperschall angeregten Schwingungen über die starr aufgestellten Lager in den Schiffsrumpf übertragen können.
[0011] Durch die elastische Kupplung zwischen Getriebeabtriebswelle und Propellerwelle können in vorteilhafter Weise Verlagerungen des Getriebes ausgeglichen werden, so dass das Drucklager sehr nah am Getriebe angeordnet werden kann. Dadurch kann besonders vorteilhaft Bauraum gespart werden, weil auf eine mehrere Meter lange Zwischenwelle ein Ausgleichselement für die Verlagerungen verzichtet werden kann.
[0012] Aufgrund der Durchführung der Propellerwelle durch das Getriebe hindurch werden in vorteilhafter Weise verschiedene Anordnungsvarianten der Antriebselemente möglich.
[0013] Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.
[0014] Anhand der schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
<tb>Fig. 1<sep>zeigt eine erfindungsgemässe Antriebsanlage, in
<tb>Fig. 2<sep>ist eine weitere erfindungsgemässe Ausführung dargestellt, die
<tb>Fig. 3<sep>zeigt eine dritte Ausführung der Erfindung und in
<tb>Fig. 4<sep>ist ein viertes Ausführungsbeispiel gezeigt.
[0015] In Fig. 1 ist im linken Bereich ein Teil einer Propellerwelle 1 dargestellt, an welches ein weiteres Wellenstück mit einer Schiffsschraube - nachfolgend auch als Propeller bezeichnet - angeschlossen werden kann. Dieses Wellenstück verläuft zum Heck des Schiffes hin und der Durchgang der Welle durch die Schiffswand sowie der Propeller ist wie allgemein bekannt ausgeführt. Als Propeller ist vorzugsweise ein Verstellpropeller vorgesehen, dessen Flügel bezüglich ihrer Anstellwinkel in allgemein bekannter Weise verstellt werden können.
[0016] An der Propellerwelle 1 ist ein Axiallager 2 (nachfolgend auch als Drucklager bezeichnet) vorgesehen, welches starr mit dem Schiffsrumpf bzw. Schiffsfundament verbunden ist und die Axialkräfte des Propellers abstützt. In das Axiallager 2 ist vorzugsweise ein Radiallager integriert. Es ist auch möglich, ein separates Radiallager vorzusehen.
[0017] Die Propellerwelle 1 ist an ihrer dem Propeller abgewendeten Seite - also in Richtung zum Vorschiff - mit einer elastischen Kupplung 4 verbunden. Die elastische Kupplung ist hohl und an einem zweiten Anschlussende mit einer als Hohlwelle ausgeführten Abtriebswelle 5 eines Getriebes verbunden. Die Getriebeabtriebswelle 5 ist drehbar in einem Getriebegehäuse 7 gelagert und wird über einen Motor und weitere - nicht dargestellte Getriebezüge - angetrieben. Das Getriebe ist über sein Getriebegehäuse 7 elastisch an das Schiffsfundament bzw. den Schiffsrumpf angebunden. Durch die in allgemein bekannter Art ausgeführte elastische Anbindung an das Schiffsfundament kann sich das Getriebe in begrenzten Bereichen verlagern, so dass einerseits Schwingungen gedämpft werden und andererseits noch vorhandene Schwingungen nicht an das Schiffsfundament übertragen werden.
[0018] Die Propellerwelle 1 wird durch die hohl ausgeführte elastische Kupplung 4 und die hohle Getriebeabtriebswelle 5 hindurch nach vorne zum Vorschiff fortgeführt, wo sie vor dem Getriebe aus dem Getriebegehäuse 7 herausragt und in einem Radiallager 3 geführt wird. Das Radiallager 3 ist starr mit dem Schiffsfundament bzw. Schiffsrumpf verbunden. An dem aus dem Radiallager 3 in Richtung zum Vorschiff herausragenden Ende der Propellerwelle 1 ist eine Ansteuereinheit 6 - eine sogenannte OD-Box - für den Verstellpropeller angeordnet.
[0019] Die Ansteuereinheit 6 funktioniert in allgemein bekannter Weise und die Verstellgestänge werden durch die hohle Propellerwelle 1 zum Propeller geführt.
[0020] Durch die starre Aufstellung der Ansteuereinheit 6 sowie die Lagerung der Propellerwelle 1 in starr aufgestellten Lagern 2, 3 kann der Verstellpropeller vom Antrieb unbeeinflusst angesteuert werden. Innerhalb der sich mit dem Getriebegehäuse 7 verlagerbaren Getriebeabtriebswelle 5 sowie der elastischen Kupplung 4 muss für die darin geführte Propellerwelle 1 genügend Spielraum vorgesehen werden, so dass auch bei einer maximal möglichen Verlagerung des Getriebes 7 eine Kollision ausgeschlossen ist.
[0021] Aufgrund der erfindungsgemässen Fortführung der Propellerwelle 1 durch das Getriebe 7 hindurch ist in Richtung Vorschiff ein freies Wellenende vorhanden, an welches die Ansteuereinheit 6 für einen Verstellpropeller angeflanscht werden kann. Durch die gleichzeitige elastische Anbindung des Getriebes 7 an die Propellerwelle 1 sowie an das Schiffsfundament kann in vorteilhafter Weise die Körperschallübertragung der Antriebsgeräusche unterbunden werden.
[0022] Aus Fig. 2 geht eine weitere erfindungsgemässe Anordnung der bereits oben beschriebenen Antriebselemente hervor. Von Achtern - links in der Zeichnung - ist zunächst das Drucklager 2 mit einem vorzugsweise integrierten Radiallager angeordnet, dem sich in Richtung Vorschiff direkt das elastisch aufgestellte Getriebe 7 anschliesst. Die Propellerwelle 1 ist durch die als Hohlwelle ausgeführte Abtriebswelle 5 des Getriebes hindurchgeführt und Vorschiffsseitig - also vor dem Getriebe - über die elastische Kupplung 4 mit der Getriebeabtriebswelle 5 verbunden.
[0023] Die Propellerwelle 1 wird durch die elastische Kupplung 4 hindurch weiter nach vorne geführt und in dem starr mit dem Schiffsfundament verbundenen Radiallager 3 gelagert. Am überragenden Ende in Richtung des Vorschiffs ist wie im oben erläuterten Ausführungsbeispiel die Ansteuereinheit 6 angeordnet.
[0024] In der erfindungsgemässen Ausführung nach Fig. 3 ist die Propellerwelle 1 vom Propeller her kommend zunächst in einem starr aufgestellten Radiallager 3 gelagert, dem sich das elastisch aufgestellte Getriebe 7 anschliesst. Die Propellerwelle 1 wird durch die hohle Getriebeabtriebswelle 5 hindurch geführt und über eine elastische Kupplung 4 vorschiffsseitig mit der Abtriebswelle 5 verbunden. Die Propellerwelle 1 wird durch die Kupplung 4 hindurch weiter nach vorn geführt, wo ein starr aufgestelltes Drucklager 2 den Axialschub aufnimmt. Im Drucklager 2 ist vorzugsweise ein Radiallager integriert und am überragenden Ende in Richtung Vorschiff ist wie in den oben erläuterten Beispielen die Ansteuereinheit 6 für den Verstellpropeller angeordnet.
[0025] Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4sind gegenüber der Ausführung nach Fig. 3 nur die Positionen der elastischen Kupplung 4 und des Getriebes 7 vertauscht, so dass das Getriebe 7 in Vorschiffrichtung vor der elastischen Kupplung 4 angeordnet ist.
[0026] Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, dass die elastische Kupplung die Verlagerung des Getriebes gegenüber der in starr aufgestellten Lagern gelagerten Propellerwelle ausgleicht, so dass die Wellenlager, insbesondere das Drucklager nahe am Getriebe angeordnet werden können. Bei Anordnungen gemäss dem Stand der Technik müssen zwischen Drucklager, und Getriebe zum Ausgleich der Getriebeverlagerungen längere Zwischenwellen vorgesehen werden, welche die Verlagerungen durch Verbiegung ausgleichen. Solche Anordnungen benötigen einige Meter mehr Baulänge.
Bezugszeichenliste
[0027]
<tb>1<sep>Propellerwelle
<tb>2<sep>Axiallager (Drucklager)
<tb>3<sep>Radiallager
<tb>4<sep>Kupplung
<tb>5<sep>Getriebeabtriebswelle
<tb>6<sep>Ansteuereinrichtung
<tb>7<sep>Getriebegehäuse