DE1198699B - Antriebsanlage fuer Schiffe mit mehreren Antriebsmaschinen - Google Patents

Description

• Antriebsanlage für Schiffe mit mehreren Antriebsmaschinen Die Erfindung betrifft eine Antriebsanlage für Schiffe mit mehreren Antriebsmaschinen, die ihre Leistung über ein gemeinsames Sammelgetriebe und gegebenenfalls zum Teil auch direkt auf die Propellerwelle mittels gelenkiger übertragungselemente übertragen und die sich auf dem elastischen Schiffsboden abstützen, auf dem auch das Sammelgetriebe gelagert ist.
• üblicherweise sind bei derartigen Anlagen die Antriebsmaschinen - in Fahrtrichtung betrachtet -vor und hinter dem Sammelgetriebe, und zwar symmetrisch zur Achse der Propellerwelle angeordnet. Die Antriebsmaschinen sind meist je in drei Punkten, also statisch bestimmt, auf dem Schiffsboden gelagert und durch gelenkige Elemente zur übertragung von Drehmomenten, wie beispielsweise Zahnkupplungen, Gelenkwellen u. dgl., miteinander verbunden. Diese gelenkigen übertragungselemente lassen bis zu einem gewissen Grade translatorische Verschiebungen einzelner Anlagenteile ohne die Gefahr der Einleitung unzulässig hoher Biegemomente in die Wellen der Kraftübertragung zu.
• Die bekannten Anordnungen sind jedoch nicht mehr ausreichend bei extrem großen Verschiebungen und bei solchen Antriebsmaschinen, die hauptsächlich wegen ihrer hohen Betriebsdrehzahlen für Wellenverlagerungen empfindlich sind. Extrem große Verschiebungen treten vornehmlich bei sogenannten »weichen« Schiffskörpern auf, die von außen auf sie einwirkende Schocks elastisch abfangen können. Antriebsmaschinen hingegen mit großer Empfindlichkeit für Wellenverschiebungen und überhaupt für von außen einwirkende Kräfte sind z. B. die als Treibgaserzeuger dienenden Luftfahrtstrahltriebwerke, deren Treibgase einer Gasturbine zur Erzeugung zusätzlicher Leistung für Schnellfahrt zugeführt werden. In allen diesen Fällen können die bekannten übertragungselemente, wie Zahnkupplungen, die an sich nur geringe Winkelabweichungen der zu kuppelnden Wellen zulassen, oder Gelenkwellen, die mit größeren Winkelabweichungen einen erheblichen Ungleichförmigkeitsgrad aufweisen und so zu Schwingungserregern werden, nicht mehr zuverlässig verwendet werden, wenn man nicht die Abstände zwischen den Antriebsmaschinen und dem Sammelgetriebe so groß macht, daß die Winkelabweichungen innerhalb der zulässigen Grenze bleiben. Hierdurch würde aber wertvoller Nutzraum des Schiffes verlorengehen.
• Gemäß vorliegender Erfindung werden die geschilderten Mängel und Nachteile der bekannten Anordnungen dadurch vermieden, daß die Fundamentrahmen der Antriebsmaschinen einerseits am Getriebeblock in zwei Lagern mit wenigstens annähernd kardanischer Bewegungsfreiheit angelenkt und andererseits auf dem Schiffsboden in je einem Gelenkfuß gelagert sind. Bei irgendwelchen Verformungen des Schiffskörpers werden nun die Antriebsmaschinen nicht mehr parallel verschoben, sondern um ihre Anlenkpunkte am Getriebeblock geschwenkt, so daß die Winkelverschiebung der aneinandergekuppelten Wellen um ein Vielfaches geringer wird, nämlich um so viel, als im Vergleich zur bekannten Anordnung mit vorderer und hinterer Abstützung der Antriebsmaschine direkt am Schiffsboden der Abstand vom Getriebe zu diesem Stützlager der Antriebsmaschine auf dem Schiffsboden größer geworden ist.
• Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Die hierzu gehörigen Zeichnungen zeigen in F i g.1 eine Antriebsanlage mit zwei aufgeladenen Dieselmotoren für Marschfahrt und zwei zuschaltbaren Gasturbinen für Schnellfahrt in der Seitenansicht ;-F i g. 2 die Antriebsanlage nach F i g. 1 im Grundriß, F i g. 3 einen Axialschnitt durch ein Abstützgelenk am Getriebeblock sowie durch die Wellenverbindung zwischen einer Antriebsmaschine und dem Sammelgetriebe, wobei ein Querschnitt eingezeichnet ist.
• In Fig.1 und 2 bezeichnet 1 den Schiffsboden und 2 das auf diesem in herkömmlicher Weise in den drei Punkten a, b und c gelagerte Sammelgetriebe, an welches die Antriebsmaschinen 3, 4, 5, 6 angeschlossen sind und das deren Leistungen auf die Propellerwelle 7 überträgt. Die Maschinen 3 und 4 sind mit Abgasturboaufladung arbeitende Dieselmotoren und decken den Leistungsbedarf bei Marschfahrt. Die Maschinen 5 und 6 sind für Schnellfahrt zuschaltbare Gasturbinen, deren Treibgase in Strahltriebwerken 5', 6' erzeugt werden. Die Fundamentrahmen 8, 9, 10, 11 der Antriebsmaschinen 3, 4, 5, 6 sind einerseits in je zwei eine annähernd kardanische Bewegungsfreiheit zulassenden Gelenken d3, d4, d5, d6 am Getriebeblock 2' angelenkt und andererseits in je einem Gelenkfuß e3, e4, e5, es auf dem Schiffsboden 1 gelagert. Diese Gelenkfüße sind in bekannter Weise so ausgebildet, daß sie keine Drehmomente übertragen können. Die zweifache Abstützung der Antriebsmaschinen 3, 4, 5, 6 am Getriebeblock 2' hat zur Folge, daß die Stützdrehmomente dieser Maschinen unmittelbar vom Getriebeblock aufgenommen und nicht erst durch die Fundamentrahmen 8, 9, 10, 11 geleitet werden müssen, wodurch Verwindungen dieser Rahmen vermieden werden.
• Antriebsanlagen mit derart großer Baulänge werden nun zweckmäßig durch Querschotte unterteilt, so daß die Einzelaggregate (Antriebsmaschinen und Sammelgetriebe) in getrennten Räumen zu liegen kommen. Falls infolge eines Lecks einer dieser Räume unter Wasser stehen sollte, kann dann trotzdem - notfalls mit verminderter Leistung - der Betrieb aufrechterhalten werden; das Schiff bleibt noch manövrierfähig.
• F i g. 3 zeigt im Axialschnitt die wasserdichte Durchdringung des am Tragrahmen 11 befestigten Tragbolzens 20 und der die Gasturbine 6 mit dem Sammelgetriebe 2 verbindenden Kupplungshülse 21 der Zahnkupplungen 22, 23 durch das Querschott 24. Der Tragbolzen 20 ist dabei durch den Flansch 25 geführt, der mittels Stopfbüchse 26 den Bolzen dicht umschließt und der in einer Nut 27 am Schott 24 wasserdicht, aber mit queraxialer Bewegungsfreiheit gehalten ist. Das freie Ende des Bolzens 20 ist als Lagerzapfen 20a mit axialem Bewegungsspiel d x ausgebildet und ruht in einer mit kugelförmigen Außenflächen versehenen Lagerbüchse 28, die ihrerseits in dem mit entsprechenden Innenflächen versehenen, auf einer Konsole des Getriebeblocks 2' befestigten Lagergehäuse 29 aufgenommen ist. Das Axialspiel d x ist mindestens so groß wie die maximale Verkürzung des Abstandes von dem Gelenk d bis zum Gelenkfuß e am Schiffsboden infolge Verformung desselben. Dadurch wird wenigstens annähernd die kardanische Bewegungsfreiheit der Gelenke ermöglicht.
• Zur Abdichtung und auch zum Schutz gegen Berührung sind die Zahnkupplungen 22, 23 und die Kupplungshülsen 21 mit Faltenbälgen 30 umschlossen, die sowohl mit den Gehäusen der Einzelaggregate (z. B. Turbine 6, Sammelgetriebe 2) als auch mit dem Schott 24 wasserdicht verbunden sind.
• Abschließend sei noch erwähnt, daß in solchen Fällen, wo an der Wellenkupplung axiale Verschiebungen unerwünscht sind, die Gelenke d auch in Höhe des Schnittpunkts der abgewinkelten Wellenachsen gelegt werden können, wobei dann die Gelenkfüße e so auszubilden sind, daß sie die Abstandsänderungen von e bis d aufnehmen können.
• Für solche Merkmale des Ausführungsbeispieles nach F i g. 3, auf welche keine Ansprüche gerichtet sind, wird kein Schutz beansprucht.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Antriebsanlage für Schiffe mit mehreren Antriebsmaschinen, die ihre Leistung über ein gemeinsames Sammelgetriebe und gegebenenfalls zum Teil auch direkt auf die Propellerwelle mittels gelenkiger Übertragungselemente übertragen und die sich auf dem Schiffsboden abstützen, auf dem auch das Sammelgetriebe gelagert ist, d a -durch gekennzeichnet, daß die Fundamentrahmen (8, 9, 10, 11) der Antriebsmaschinen (3, 4, 5, 6) einerseits am Getriebeblock (2') in zwei Lagern (d) mit wenigstens annähernd kardanischer Bewegungsfreiheit angelenkt und andererseits auf dem Schiffsboden (1) in je einem Gelenkfuß (e) gelagert sind.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, bei der mindestens einige Antriebsmaschinen durch Querschotte vom Sammelgetriebe räumlich getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Fundarnentrahmen etwa waagerechte Tragbolzen (20) befestigt sind, die das Schott (24) wasserdicht durchdringen und deren freie Enden als Lagerzapfen (20a) ausgebildet sind, die mit geringer Längsverschieblichkeit (d x) und mit wenigstens annähernd kardanischer Bewegungsfreiheit auf dem Getriebeblock (2') gelagert sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 520 625, 596 662, 676 858, 845 913; deutsche Auslegeschrift Nr. 1120 309; Buch von Bauer, »Der Schiffsmaschinenbau«, Verlag R. Oldenbourg, 1941, Bd. 3/4, S. 217, Abb.167, und .S. 222, Abb. 171.