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Die
Erfindung betrifft eine Schiffsantriebsanlage gemäß den Merkmalen
des Patentanspruchs 1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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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.
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Durch
die elastische Aufstellung des Getriebes wird die Übertragung
des Körperschalls
in das Schiffsfundament bzw. in den Schiffsrumpf vorteilhaft unterbunden.
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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.
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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.
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Aufgrund
der Durchführung
der Propellerwelle durch das Getriebe hindurch werden in vorteilhafter
Weise verschiedene Anordnungsvarianten der Antriebselemente möglich.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen in
Verbindung mit der Beschreibung.
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Anhand
der schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Antriebsanlage,
in
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2 ist
eine weitere erfindungsgemäße Ausführung dargestellt,
die
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3 zeigt
eine dritte Ausführung
der Erfindung und in
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4 ist
ein viertes Ausführungsbeispiel
gezeigt.
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In 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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Ansteuereinheit 6 funktioniert in allgemein bekannter Weise
und die Verstellgestänge
werden durch die hohle Propellerwelle 1 zum Propeller geführt.
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Durch
die starre Aufstellung der Ansteuereinheit 6 sowie die
Lagerung der Propellerwelle 1 in starr aufgestellten Lagern 2, 3 kann
der Verstellpropeller vom Antrieb unbeeinfluss 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.
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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.
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Aus 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.
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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.
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In
der erfindungsgemäßen Ausführung nach 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 überragende
Ende in Richtung Vorschiff ist wie in den oben erläuterten
Beispielen die Ansteuereinheit 6 für den Verstellpropeller angeordnet.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 4 sind gegenüber der
Ausführung
nach 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.
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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.
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- 1
- Propellerwelle
- 2
- Axiallager
(Drucklager)
- 3
- Radiallager
- 4
- Kupplung
- 5
- Getriebeabtriebswelle
- 6
- Ansteuereinrichtung
- 7
- Getriebegehäuse