DD241234A1

DD241234A1 - Schiffsantriebsanlage fuer verschiedene fahrtzustaende

Info

Publication number: DD241234A1
Application number: DD28107285A
Authority: DD
Inventors: Hans-Joachim Kollmorgen; Eckhard Kranzusch; Wilhelm Nowak; Dietrich Wacker; Helmut Weil
Original assignee: Volkswerft Stralsund Veb
Priority date: 1985-09-27
Filing date: 1985-09-27
Publication date: 1986-12-03

Abstract

Ziel und Aufgabe der Erfindung ist es, mit moeglichst geringem Aufwand eine Schiffsantriebsanlage zu schaffen, die im Dauerbetrieb bei jedem Fahrtzustand oekonomisch guenstig unter optimalen Betriebsbedingungen arbeitet. Erfindungsgemaess wurde eine Schiffsantriebsanlage bestehend aus Propeller, Propellerwelle, Getriebe und Antriebsmotor entwickelt, die aus zwei oder mehreren fuer verschiedene Fahrtzustaende optimal ausgelegten Hauptantriebe besteht, die einzeln wahlweise ueber schaltbare Kupplungen und ein Getriebe mit der Propellerwelle kraftverbunden werden koennen. Als Hauptantrieb fuer Fahrtzustaende in kleinen Geschwindigkeits- und Leistungsbereichen werden vorzugsweise drehzahlgeregelte bzw. polumschaltbare Elektromotore oder Hydraulikmotore verwendet. Die Verbindung zwischen Hauptantrieb und Propellerwelle erfolgt ueber ein Getriebe, bei dem das Schneckenrad bzw. Kegelrad auf der Hauptantriebsritzelwelle oder der Nebenritzelwelle und der Hauptantrieb stehend ueber dem Getriebe angeordnet ist. Eine weitere Variante sieht vor, dass der Hauptantrieb direkt oder ueber ein Nebenritzel und ein Zahnrad mit der Propellerwelle in kraftschluessiger Verbindung steht. Fig. 7

Description

Mit dem zusätzlichen Hauptantrieb für kleine Fahrtgeschwindigkeiten wird ein einfacher Getriebeaufbau erzielt und mittels E- oder Hydraulikmotor im Langsamfahrtbereich während der Fangübergabe ein ökonomischer Dauerbetrieb bei gleichzeitiger Schonung des Hauptantriebsdieselmotors gewährleistet. Mit den schaltbaren Kupplungen können die Hauptantriebe wahlweise angeschaltet werden. Gleichzeitig wird mit den beiden voneinander unabhängigen Antriebssystemen die Schiffssicherheit erhöht.

Die Anordnung der kleinen Vorgelegestufe auf der großen Antriebswelle ergibt einen kompakten raumsparenden Aufbau des Getriebes. Die Verwendung einer Nebenritzelwelle für die kleine Vorgelegestufe des Ε-Motors ergibt kleinere Wellenabmessungen und ermöglicht die freie Wahl der Anordnung am Propellerrad. Die Anordnung des Hydraulikmotors an der Propellerwelle hat ebenfalls einen kompakten Aufbau des Getriebes zur Folge. Der Anschluß des Hydraulikmotors über eine Nebenritzelwelle läßt eine optimale Anpassung des Hydraulikmotors an die Antriebsanlage zu. Mittels des Kegelrad- bzw. Schneckenradgetriebes kann der Ε-Motor über dem Getriebe angeordnet werden, so daß in Schiffslängsrichtung ein raumsparender Aufbau erreicht wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: schematische Darstellung der Schiffsantriebsanlage mit Dieselmotor und Ε-Motor mit Schneckentrieb Fig.2: Draufsicht nach Fig. 1

Fig.3: schematische Darstellung der Schiffsantriebsanlage mit Dieselmotor und Ε-Motor mit einem auf der Nebenritzelwelle

angeordneten Schneckengetriebe Fig.4: Draufsicht nach Fig.3 Fig.5: schematische Darstellung der Schiffsantriebsanlage mit Dieselmotor und Ε-Motor mit auf der großen Hauptritzelwelle

angeordnetem Kegelradtrieb Fig.6: Draufsicht nach Fig. 5 um 90° gedreht Fig.7: schematische Darstellung der Schiffsantriebsanlage mit Dieselmotor und direkt an der Propellerwelle angeordnetem

Hydraulikmotor

Fig.8: schematische Darstellung der Schiffsantriebsanlage Dieselmotor und Hydraulikmotor, die jeweils an Nebenritzelwellen angeordnet sind.

Die Antriebsanlage besteht aus dem Propeller 1, der Propellerwelle 2, dem Getriebe 3, dem Dieselmotor 4 als großem Hauptantrieb sowie den schaltbaren Kupplungen 7 und 8. Bei Marschfahrt ist die Kupplung 7 eingeschaltet und die Kupplung 8 abgeschaltet, so daß der Dieselmotor4 über die Kupplung 7, das Hauptantriebsritzel 9, das Zahnrad 10, die Propellerwelle 2 mit dem Propeller 1 wirkverbunden ist. Während der Fangübergabe bei Langsamfahrt ist die Kupplung 7 abgeschaltet und die Kupplung 8 eingeschaltet, so daß der kleine Hauptantrieb wirksam wird und der E-Motor 5 über das Schneckenradgetriebe,. bestehend aus der Schnecke 11 und dem Schneckenrad 12, bzw. das Kegelradgetriebe, bestehend aus den Kegelrädern 13 und 14, die Kupplung 8, das Hauptantriebsritzel 9 bzw. Neben ritzel 15, das Zahnrad 10 und die Propellerwelle 2 mit dem Propeller 1 bzw. dem Hydraulikmotor 6 über die Kupplung 8 direkt mit der Propellerwelle 2 oder über das Nebenritzel 16 und das Zahnrad 10 mit der Propellerwelle 2 wirkverbunden ist.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Schiffsantriebsanlage für verschiedene Fahrtzustände, bestehend aus Propeller, Propellerwelle, Getriebe und Antriebsmotor, gekennzeichnet dadurch, daß zwei oder mehrere für verschiedene Fahrtzustände optimal ausgelegte Hauptantriebe vorgesehen sind, die einzeln wahlweise über schaltbare Kupplungen (7; 8) und ein Getriebe (3) mit der Propellerwelle (2) kraftschlüssig verbunden werden können.
2. Schiffsantriebsanlagenach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Hauptantiebe für Fahrtzustände in kleinen Geschwindigkeits- und Leistungsbereichen vorzugsweise drehzahlgeregelte bzw. polumschaltbar Elektromotore (5) oder Hydraulikmotore (6) Verwendung finden.
3. Schiffsantriebsanlage nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Schneckenrad (12) bzw. Kegelrad (14) auf der Hauptantriebsritzelwelle (17) oder der Nebenritzelwelle (18) und der Hauptantrieb stehend über dem Getriebe (3) angeordnet ist.
4. Schiffsantriebsanlage nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Hauptantrieb direkt oder über Nebenritzel (16) und ein Zahnrad (10) mit der Propellerwelle (2) in kraftschlüssiger Verbindung steht.

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Schiffsantriebsanlagen, die auf Schiffen, die mit unterschiedlichen Betriebszuständen, beispielsweise Marschfahrt und Langsamfahrt betrieben werden, zum Einsatz kommen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei Schiffen, in erster Linie bei Kühl- und Transportschiffen der Fischerei, tritt bei der An- bzw. Abreise zum bzw. vom Fangübergabeplatz der Betriebszustand Marschfahrt auf. Um kurze An- bzw. Abreisezeiten zu erreichen, werden hohe Schiffsgeschwindigkeiten von etwa 15 kn benötigt, die große Antriebsleistungen erfordern. Während der Fangübergabe werden dagegen zur Stabilisierung der beteiligten Schiffe nur Fahrtgeschwindigkeiten von 2 bis5kn benötigt, wozu nur 2 bis 8% der Nennantriebsleistung erforderlich sind. Da die Dieselmotoren für den Schiffsantrieb in ihrer minimalen Drehzahl und Leistung etwa mit 20-30% der Nenndrehzahl bzw. Nennleistung begrenzt sind, ergibt sich bei den bekannten Fahrzeugen mit Festpropellern wie z. B. beim Kühl-und Transportschiff „Buchta Russkaja" ein Langsamfahrtbereich von kurzzeitig etwa5kn bedingt durch die minimal zulässige Drehzahl sowie bis 8kn als Dauerfahrt bedingt durch die minimal zulässige Leistung, als Nachteil ergibt sich hierbei, daß für die neu realisierbaren höheren Geschwindigkeiten ein entsprechend höherer Brennstoffverbrauch vorliegt, bei Geschwindigkeiten überökn die Fangübergabe erschwert und bei Fahrtgeschwindigkeiten kleiner8kn die minimal zulässige Motorleistung unterschritten wird und damit ein verkoken des Motors bei gleichzeitig höherem Verschleiß auftritt. Bei dem Einsatz eines Verstellpropellers ist die Realisierung der notwendigen kleinen Fahrtgeschwindigkeit bei Einhaltung der minimal zulässigen Motorleistung nur möglich, wenn der Propeller mit einer höheren Drehzahl bei kleiner Steigung betrieben wird. Bedingt durch die höheren Reibungsverluste am Propeller infolge der höheren Drehzahl wird eine mehrfach größere Leistung als erforderlich benötigt, so daß sich erhöhter Brennstoffverbrauch und damit ein unökonomischer Betrieb ergibt.

Die in DE 2913375 bzw. DE 3338950 dargelegten Getriebeausführungen ermöglichen zwar eine Propellerdrehzahl, die wesentlich unterhalb der Mindestdrehzahl des Schiffshauptantriebsmotors liegt, lösen aber das Problem einer Unterbelastung des Antriebsmotors bei kleinen Propellerdrehzahlen nicht. Außerdem ist der Aufbau der Getriebe kompliziert und aufwendig und wird für große erforderliche Antriebsleistungen bei Marschfahrt problematisch. Der Einsatz bekannter Mehrmaschinenanlagen, wie z. B. Vater- und Sohn-Antriebsanlagen führt ebenfalls nicht zur Lösung der anstehenden Probleme, da alle Zweitmaschinen einen Zusatzantrieb für Marschfahrt darstellen und keinen ökonomischen, den Dieselmotor schonenden Dauerbetrieb bei kleinen Fahrtgeschwindigkeiten gewährleisten bzw. ermöglichen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mit möglichst geringem Aufwand eine Schiffsantriebsanlage zu schaffen, die im Dauerbetrieb bei jedem Fahrtzustand beispielsweise bei Marsch- und auch bei Langsamfahrt ökonomisch günstig arbeitet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe, die durch die Erfindung gelöst werden soll, besteht darin, eine Schiffsantriebsanlage zu entwickeln, die für ausgewählte Fahrtzustände beispielsweise Marschfahrt und Langsamfahrt optimale Betriebsbedingungen im Dauerbetrieb gestattet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei oder mehrere für verschiedene Fahrtzustände optimal ausgelegte Hauptantriebsmotore vorgesehen sind, die einzeln wahlweise über schaltbare Kupplungen und ein Getriebe mit der Propellerwelle kraftschlüssig verbunden werden können. Als Hauptantriebe für Fahrtzustände in kleinen Geschwindigkeits- und Leistungsbereichen sind vorzugsweise drehzahlgeregelte bzw. polumschaltbar Elektromotore oder Hydraulikmotore vorgesehen. Der Ε-Motor ist über ein Stirnradvorgelege oder einen Schneckentrieb bzw. ein Kegelradvorgelege, welches auf der Hauptantriebsritzelwelle oder einer Neben ritzelwelle angeordnet ist, mit dem Propellerrad oder der Hydraulikmotor mit der Propellerwelle direkt bzw. über eine Nebenritzelwelle mit dem Zahnrad und Propeller wirkverbunden und der Ε-Motor ist über dem Getriebe stehend angeordnet.