DE10300742A1

DE10300742A1 - Schiffsantrieb, insbesondere für Großschiffe

Info

Publication number: DE10300742A1
Application number: DE2003100742
Authority: DE
Inventors: Horst Gehrke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2004-07-22

Abstract

Schiffsantrieb, insbesondere für Großschiffe, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Krafthebels auf der Antriebsseite ein oder mehrere, mit der Propellerwelle verbundene Antriebsräder mit größtmöglichem Durchmesser (l,l) angeordnet sind, die durch Beaufschlagung der an ihrem Umfang angebrachten Schaufeln oder anderen, den Druck aufnehmenden Einrichtungen mit Druckwasser, Drucköl, Dampf oder Gas oder mit Elektromagnetismus oder mit tangential an ihnen angeordneten Strahltriebwerken (3,2) angetrieben werden und direkt oder über Getriebe auf den Propeller wirken.

Description

Der z.Zt. kostengünstigste Antrieb für große Containerschiffe ist der direkt (d.h. ohne Getriebe) auf einen Festpropeller wirkende Zweitakt-Kreuzkopf-Dieselmotor. Die mehr als 1.600 Tonnen wiegenden und 15 m hohen Motoren leisten bei einem Bohrungsdurchmesser der Zylinder von ca. 95 Zentimeter und einem Kolbenhub von 2,6 m bis zu 70.000 kW. Die Drehzahl der Propeller liegt bei etwa 100 UpM; sie haben einen Durchmesser von 9 bis 11 m und wiegen bis zu 100 Tonnen (Zeitschrift "Schiff & Hafen",Jahrg.2000,Heft 10, S.11-24 und Jahrg.2001,Heft 4, S.11-14).
Bei einem Kolbenhub von 2,60 m beträgt der Hebelarm auf der Motorseite 1,30 m. Eine Getriebeanlage mit einem 5 m-Großrad arbeitet mit einem 2,50 m-Hebelarm. In 1 sind diese Krafthebel dem Kraftangriffspunkt eines 11 m-Propellers (angenommene Lage in einem 4 m-Abstand von der Nabenmitte) gegenübergestellt.
Eine Verringerung des Leistungsaufwands bzw. Erhöhung des Wirkungsgrades auf der Motorseite bedingt eine Vergrößerung des Hebelarms. Der Verbrennungsmotor mit oszillierenden Kolben stößt aber in dieser Beziehung auf bautechnische Grenzen.
Es wird deshalb vorgeschlagen, zur Vergrößerung des Krafthebels auf der Antriebsseite ein oder mehrere Antriebsräder (1, 1) mit größtmöglichem Durchmesser auf der Propellerwelle anzuordnen und die an ihrem Umfang befindlichen Schaufeln oder anderen, den, Druck aufnehmenden Einrichtungen über eine oder mehrere Düsen mit Druckwasser, Drucköl, Dampf oder Gas zu beaufschlagen, wobei durch Umlenkung der Zuführungsdüsen die Drehrichtung der Antriebsräder geändert werden kann. Die Antriebsräder können auch mit Elektromagnetismus oder mit am Umfang angeordneten Strahltriebwerken betrieben werden. Sie wirken direkt oder über Getriebe auf den Propeller.
Die Antriebsräder laufen in einem Gehäuse (1,2) oder mit einer Ummantelung um, ihre Schaufeln können von beiden Seiten beaufschlagt werden.
Bei den mit Druckwasser betriebenen Antriebsrädern wird das Druckwasser von einem oder mehreren Motoren (2,1) über Öffnungen im Schiffsrumpf (2,2) angesaugt und dann durch Rohre mit am Ende aufgesetzten Düsen (2,3) den Schaufeln der Antriebsrädern über Öffnungen im Gehäuse (2,4) zugeführt. In einem seitlich am Gehäuse angeschlossenen Ablaufrohr (2, 5) saugt ein von der Schiffspropellerwelle über Zahnräder angetriebener Propeller (2,6) das Wasser an und drückt es über Öffnungen aus dem Schiff.
Bei den mit Dampf oder Gas betriebenen Antriebsrädern werden der Abdampf bzw. die Abgase zur weiteren Arbeitsabgabe einer Turbine zugeführt.
Die an ihrem Umfang mit Strahltriebwerken versehenen Antriebsräder bestehen aus zwei Radscheiben (3,1), zwischen denen die Strahltriebwerke (3,2) so angeordnet sind, daß ihre Lufteintrittsöffnungen (3,3) aus der Lärmschutz-Ummantelung (3,4) herausragen. Der Treibstrahl strömt zunächst über einen im Innenraum des Antriebsrades befindlichen Leitkanal (3,5) in einen feststehenden, um die Propellerwelle herumgebauten und gegen das umlaufende Antriebsrad abgedichteten Gas-Sammelraum (3,6) und wird von dort zur weiteren Arbeitsabgabe einer Turbine (3,7) zugeführt. Die Brennstoffzuführung zu den Brenn kammern der Strahltriebwerke erfolgt über Druckleitungen in den Radscheiben der Antriebsräder; sie sind an einen um die Propellerwelle herumgelegten Brennstoff-Ring (3,8) angeschlossen, der den Kraftstoff seinerseits über eine Bohrung in der Propellerwelle erhält.

Claims

Schiffsantrieb, insbesondere für Großschiffe, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Krafthebels auf der Antriebsseite ein oder mehrere, mit der Propellerwelle verbundene Antriebsräder mit größtmöglichem Durchmesser (l,l) angeordnet sind, die durch Beaufschlagung der an ihrem Umfang angebrachten Schaufeln oder anderen, den Druck aufnehmenden Einrichtungen mit Druckwasser, Drucköl, Dampf oder Gas oder mit Elektromagnetismus oder mit tangential an ihnen angeordneten Strahltriebwerken (3,2) angetrieben werden und direkt oder über Getriebe auf den Propeller wirken.
Schiffsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsräder in einem feststehenden Gehäuse (1,2) oder mit einer Ummantelung umlaufen und ihre Schaufeln von beiden Seiten beaufschlagt werden können, so daß durch Umlenkung der Zuführungsdüsen (2,3) ihre Drehrichtung geändert werden kann.
Schiffsantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den mit Druckwasser betriebenen Antriebsrädern das Druckwasser von einem oder mehreren Motoren (2,1) über Öffnungen im Schiffsrumpf (2,2) angesaugt und dann durch Rohre mit am Ende aufgesetzten Düsen (2,3) den Schaufeln der Antriebsräder über Öffnungen im Gehäuse (2,4) zugeführt wird.
Schiffsantrieb nach Anspruch 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem Gehäuse der Antriebsräder auf beiden Seiten (etwa im Bereich von 120°-140° und 220°-240°, gemessen vom oberen Punkt) Öffnungen (2,7) befinden, an die auf das Schiffsende ausgerichtete Wasser-Ablaufrohre (2,5) angeschlossen sind und sich die Verschlußklappen dieser Öffnungen ferngeschaltet schließen Oder öffnen lassen, je nach der Drehrichtung des Antriebsrades (Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt des Schiffes).
Schiffsantrieb nach Anspruch 1 – 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Wasser-Ablaufrohren angeordneter, von der Schiffspropellerwelle über Zahnräder (2,8) angetriebener Propeller (2,6) das ablaufende Wasser ansaugt und es über Öffnungen (2,9) aus dem Schiff drückt.
Schiffsantrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei den mit Dampf oder Gas betriebenen Antriebsrädern der Abdampf bzw, die Abgase gesammelt und zur weiteren Arbeitsabgabe einer Turbine zugeführt werden.
Schiffsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Strahltriebwerken versehenen Antriebsräder aus zwei Radscheiben (3,l) bestehen zwischen denen die Strahltriebwerke (3,2) so angeordnet sind, daß nur ihre Lufteintrittsöffnung (3,3) aus der das Antriebsrad umgebenden Lärmschutz-Ummantelung (3,4) herausragen und der Treibstrahl über einen im Innenraum des Antriebsrades befindlichen Leitkanal (3,5) zunächst in einen feststehenden, um die Propellerwelle herumgebauten Gas-Sammelraum (3,6) strömt und von dort zur weiteren Arbeitsabgabe einer Turbine (3,7) zugeführt wird.
Schiffsantrieb nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren hintereinandergeschalteten, mit Strahltriebwerken versehenen Antriebsrädern der Treibstrahl durch einen in der Mitte der Antriebsräder angeordneten Hohlraum (3,9) und weiter durch zwischen den Antriebsrädern befindliche, feststehende Rohrstücke (3,10), die gegen die umlaufenden Antriebsräder abgedichtet sind, über den Gas-Sammelraum zur Turbine geführt wird.
Schiffsantrieb nach Anspruch 1, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzuführung zu den Brennkammern der Strahltriebwerke über Druckleitungen in den Antriebsrädern erfolgt, die an einen um die Propeller- welle herumgelegten Brennstoff-Ring (3,8) angeschlossen sind, der den Kraftstoff seinerseits über eine Bohrung in der Propellerwelle erhält.