DE1272157B

DE1272157B - Propulsion system for fast-moving, sea-going ships

Info

Publication number: DE1272157B
Application number: DEP1272A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Constantin Gallin; Erich Perlitz; Dipl-Ing Erich Pollak-Banda
Original assignee: Blohm and Voss GmbH; Renk GmbH
Current assignee: Blohm and Voss GmbH; Renk GmbH
Priority date: 1966-01-11
Filing date: 1966-01-11
Publication date: 1968-07-04

Description

Antriebsanlage für schnellfahrende, seegehende Schiffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanlage für schnellfahrende, seegehende Schiffe mit zwei koaxial angeordneten, gegenläufigen, von getrennten, in entgegengesetzten Richtungen umlaufenden Maschinen angetriebenen Propellern, bei der die die gegenläufigen Propeller antreibende Doppelwelle bis in den an das Hinterschott des Schiffes anschließenden Raum geführt ist und über zwei benachbarte parallele Zwischenwellen und getrennte Zubringergetriebe mit den Antriebsmaschinen verbunden ist.Propulsion system for fast moving seagoing ships The invention refers to a propulsion system for fast-moving, sea-going ships with two coaxially arranged, opposing, from separate, in opposite directions orbiting machines driven propellers, which are the counter-rotating propellers driving double shaft up to the one adjoining the aft bulkhead of the ship Space is guided and via two adjacent parallel intermediate shafts and separate ones Feeder gear is connected to the prime movers.

Es ist der gegenläufige Doppelpropeller bekannt, bei dem die beiden Propeller koaxial angeordnet sind auf zwei ineinanderliegenden Wellen. Dieser Schiffsantrieb hat den Vorteil eines Einschraubers hinsichtlich seines Wirkungsgrades und gestattet es wegen der beiden Propeller, den Propellerdurchmesser in tragbaren Grenzen zu halten, so daß auch Gewässer mit niedrigem Tiefgang befahren werden können.The counter-rotating twin propeller is known in which the two Propellers are arranged coaxially on two shafts lying one inside the other. This ship propulsion has the advantage of a screwdriver in terms of its efficiency and allows because of the two propellers, the propeller diameter is within acceptable limits hold so that waters with shallow drafts can also be navigated.

Eine solche, mit gegenläufigen Doppelpropellern ausgestattete bekannte Antriebsanlage besitzt eine Antriebsmaschine; die die gegenläufigen Propeller antreibende Doppelwelle ist bis in den an das Hinterschott des Schiffes anschließenden Raum geführt und über zwei benachbarte parallele Zwischenwellen und getrennte Zubringergetriebe mit der Antriebsmaschine verbunden. Bei dieser bekannten Ausführungsform laufen die Zwischenwellen mit der gleichen Drehzahl wie die Propeller um. Die Verwendung einer derartigen Antriebsanlage stößt jedoch bei schnellen, d. h. schlanken Schiffen insofern auf Schwierigkeiten, da die an der Doppelwelle angreifenden Antriebsorgane sich wegen ihrer auf Grund ihres Betriebes mit Propellerdrehzahl verhältnismäßig großen Abmessungen nicht raumsparend anordnen lassen. Wenn man diesen bekannten Schiffsantrieb in einem schlanken Schiff einbauen will, ist man daher aus Platzgründen genötigt, die Doppelwellen länger auszubilden, was jedoch wegen der erforderlichen Lagerung und Wartung abzulehnen ist. Außerdem wird durch den Einbau der bekannten Antriebsanlage der Laderaum des Schiffes durch die Getriebe und die erforderlichen Doppelwellen verringert, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Schiffes im ungünstigen Sinn beeinflußt wird.Such a well-known one equipped with counter-rotating double propellers Drive system has a drive machine; the one driving the propellers rotating in the opposite direction The double shaft extends into the space adjoining the aft bulkhead of the ship guided and via two adjacent parallel intermediate shafts and separate feeder gears connected to the prime mover. In this known embodiment run the intermediate shafts rotate at the same speed as the propellers. The usage Such a drive system, however, collides with fast, d. H. slim ships insofar as difficulties arise because the drive elements acting on the double shaft due to their operation with propeller speed relatively Do not allow large dimensions to be arranged in a space-saving manner. If you have this well-known If you want to install ship propulsion in a slim ship, you are therefore due to reasons of space forced to train the double shafts longer, which, however, because of the necessary Storage and maintenance is to be rejected. In addition, by installing the well-known Propulsion system of the hold of the ship through the gearbox and the necessary Double waves reduced, thereby reducing the economy of the ship in the unfavorable Sense is influenced.

Bei einer anderen bekannten, mit einem Doppelpropeller ausgestatteten Antriebsanlage sind zwei getrennte Antriebsmaschinen vorgesehen; diese Antriebsanlage besitzt keine Zwischenwellen, sondern die Doppelwelle ist bis an die an den Antriebsmaschinen angeordneten reversierbaren Zwischengetriebe geführt. Diese Antriebsanlage besitzt den durch die Wartung und Lagerung einer langen Zwischenwelle gegebenen Nachteil.In another known one, equipped with a double propeller Drive system two separate drive machines are provided; this propulsion system has no intermediate shafts, but the double shaft is up to the one on the drive machines arranged reversible intermediate gear guided. This propulsion system owns the disadvantage given by the maintenance and storage of a long intermediate shaft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und einen Schiffsantrieb für schnellen, d. h. schlanke Schiffe unter Verwendung koaxial arbeitender, gegenläufiger Propeller zu schaffen, bei dem die Doppelwelle optimal kurz gehalten werden kann, und die zu ihrem Antrieb erforderlichen Organe in -dem an das Hinterschott des Schiffes anschließenden Raum angeordnet werden können, und bei dem die erforderlichen Doppelwellen keinen größeren Raum einnehmen, als er bei einem Einschrauber erforderlich ist.The invention is based on the object of avoiding these disadvantages and a marine propulsion system for fast, d. H. lean ships using To create coaxial, counter-rotating propellers in which the double shaft can be kept optimally short, and the organs required to drive them can be arranged in the space adjoining the rear bulkhead of the ship, and in which the required double waves take up no more space than it is necessary with a screw-in screwdriver.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Doppelwelle und den Zwischenwellen zwei getrennte, hintereinanderliegende, versetzt zueinander angeordnete Propellergetriebe angeordnet sind und die Zubringergetriebe derart ausgelegt sind, daß die Zwischenwellen gegenüber der Doppelwelle schnellaufende Getriebeteile sind. Die Verwendung einer optimal kurzen Doppelwelle wird gewährleistet durch die Trennung des Propellergetriebes in zwei getrennte, je einen Propeller antreibende Getriebe, die eine Anordnung dieser Getriebe hintereinander und gegeneinander versetzt gestattet. Durch diese Maßnahme wird es möglich, die Getriebe so weit nach hinten zu verlegen, daß die Verwendung einer kurzen Doppelwelle mit optimal wenig Lagern möglich ist, deren Überwachung keinerlei Schwierigkeiten bereitet. Durch die erfindungsgemäß versetzte Hintereinanderanordnung der getrennten Propellergetriebe können sie ohne Schwierigkeiten in dem schmalen an das Hinterschott anschließenden Raum angeordnet werden, wobei eine einwandfreie- Wartung und ein einwandfreier Einbau dieser Getriebe möglich ist.This object is achieved in that between the Double shaft and the intermediate shafts are two separate, one behind the other, offset mutually arranged propeller gears are arranged and the feeder gears are designed such that the intermediate shafts are high-speed compared to the double shaft Gear parts are. The use of an optimally short double shaft is guaranteed by separating the propeller gear into two separate propellers driving gear, which is an arrangement of these gears one behind the other and against each other offset permitted. This measure makes it possible to move the gearbox so far to lay behind that the use of a short double wave with optimal little Storage is possible, the monitoring of which does not cause any difficulties. By the inventive staggered arrangement of the separate propeller gears one behind the other you can do it without difficulty in the narrow one to the rear bulkhead adjoining room can be arranged, with a flawless maintenance and a perfect installation of this gear is possible.

Durch die Anordnung dieser Propellergetriebe ist es möglich, die Zubringergetriebe derart auszulegen, daß die Zwischenwellen gegenüber der Doppelwelle schnellaufende Getriebeteile sind. Hierdurch ist es möglich, die Zwischenwellen mit so kleinen Durchmessern auszuführen, daß sie ohne nennenswerte Schwierigkeiten in einem normalen Tunnel ohne zusätzlichen Laderaumverlust untergebracht werden können.The arrangement of these propeller gears makes it possible to use the feeder gears to be interpreted in such a way that the intermediate shafts are high-speed compared to the double shaft Gear parts are. This makes it possible to use the intermediate shafts with such small Diameters that they can run without appreciable difficulty in a normal Tunnels can be accommodated without losing additional cargo space.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Zubringergetriebe der beiden Antriebsmaschinen derart angeordnet sind, daß ihre Abtriebe der Schiffslängsachse nahe liegen. Durch diese Maßnahme ist es auf einfache Weise möglich, die Zwischenwellen so nahe beieinander anzuordnen, daß sie in den üblichen Wellentunnel untergebracht werden können.Another feature of the invention is characterized in that the feeder gears of the two prime movers are arranged so that their Outputs of the ship's longitudinal axis are close. This measure makes it easy Way possible to arrange the intermediate shafts so close together that they are in the usual shaft tunnels can be accommodated.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Propellergetriebe in an sich bekannter Weise je zwei auf je ein Abtriebsräd wirkende Antriebsritzel besitzen. Durch Anwendung dieses an sich bekannten Prinzips der Leistungsaufteilung wird der erforderliche Einbauraum weiter verringert, da Räder mit kleinerem Durchmesser verwendet werden können. Durch diese Maßnahme werden also die getrennten Propellergetriebe so klein wie möglich gehalten, da sie ohne Schwierigkeiten in dem für Ladezwecke wertlosen Hinterschiffsraum angeordnet werden können.Another feature of the invention is that the propeller gear in a manner known per se, two drive pinions each acting on one output gear own. By using this well-known principle of power distribution the required installation space is further reduced, since the wheels have a smaller diameter can be used. With this measure, the separate propeller gears become kept as small as possible as they are easily used for charging purposes worthless stern space can be arranged.

Schließlich kennzeichnet die Erfindung sich noch dadurch, daß jede Zwischenwelle bei Ausfall einer Antriebsmaschine durch einen Elektromotor mitgedreht werden kann. Durch diese zusätzliche Anordnung eines auf jede Zwischenwelle wirkenden Elektromotors wird die Möglichkeit gegeben, die bremsende Wirkung eines aus irgendwelchen Gründen stillgesetzten Propellers durch Mitdrehen aufzuheben. Wenn man berücksichtigt, daß insbesondere Frachter in küstennahen Gewässern in der Regel mit Teilleistung fahren müssen, besteht hier die Möglichkeit, nur einen Propeller zu verwenden und die den anderen Propeller antreibende Maschine stillzusetzen, ohne daß der Wirkungsgrad des angetriebenen Propellers nachteilig beeinflußt wird. Außerdem kann bei etwa anfallenden Störungen im Schiffsantrieb, beispielsweise bei Ausfall einer Hauptmaschine, eine Weiterreise des Schiffes . mit dem anderen Propeller durchgeführt werden, wobei die Antriebsenergie dieses Propellers mit dem maximal erreichbaren Wirkungsgrad übertragen wird. Die erfindungsgemäße Antriebsanlage gibt somit die Möglichkeit, auch bei schlanken Schiffen den gegenläufigen koaxialen Doppelpropeller mit seinen Vorteilen anzuwenden, ohne Nachteile hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit und Rentabilität' in Kauf nehmen zu müssen.Finally, the invention is characterized in that each Intermediate shaft rotated by an electric motor in the event of a drive machine failure can be. This additional arrangement of one acting on each intermediate shaft Electric motor is given the ability to have the braking effect of any If the propeller is shut down, it can be lifted by turning it at the same time. If you take into account that especially freighters in coastal waters usually with partial performance need to drive, there is the possibility to use only one propeller and shut down the machine driving the other propeller without affecting the efficiency of the driven propeller is adversely affected. In addition, at about occurring malfunctions in the ship's propulsion system, for example if a main engine fails, an onward voyage of the ship. be done with the other propeller, with the drive energy of this propeller with the maximum achievable efficiency is transmitted. The drive system according to the invention thus gives the possibility the counter-rotating coaxial double propeller with its Apply advantages without disadvantages in terms of economy and profitability ' to have to accept.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsanlage, und es bedeutet Ab b.1 eine schematische Darstellung der Anordnung der Antriebsanlage, A b b. 2 eine Darstellung der in das Hinterschott eingebauten Antriebsanlage in Seitenansicht und Aufsicht. Die die gegenläufigen Propeller antreibende Doppelwelle besteht aus einer inneren Kernwelle 1 und einer äußeren Hohlwelle 2, in der die Kernwelle gelagert ist. Beide Wellen 1, 2 laufen in entgegengesetzten Richtungen um. Der Kernwelle 1 ist ein Propellergetriebe 3, eine Zwischenwelle 5; ein Zubringergetriebe 7 und eine Antriebsmaschine 9 zugeordnet; der Hohlwelle 2 ist ein getrenntes Propellergetriebe 4, eine Zwischenwelle 6, ein Zubringergetriebe 8 und eine zweite Antriebsmaschine 10 zugeordnet. Die beiden Zubringergetriebe 7, 8 sind an ihren Antriebsmaschinen 9,10 so angeordnet, daß ihre Abtriebsritzel einander zugewandt sind; hierdurch wird erreicht, daß die von den Antriebsritzeln in Drehung versetzten Zwischenwellen 5, 6 in der Nähe der Schiffsmittellinie angeordnet werden können, so daß ein üblicher Wellentunnel zur Aufnahme beider Zwischenwellen 5, 6 ausreicht. Die Propellergetriebe 3, 4 sind als getrennte Einzelgetriebe ausgebildet und sind in dem an das Hinterschott 17. des Schiffes anschließenden Raum 12 derart angeordnet, daß sie in Schiffslängsrichtung hintereinander liegen, wobei sie außerdem mit einer gewissen Querversetzung angeordnet sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Propellergetriebe 3, 4 für die Doppelwelle 1, 2 in dem relativ langen Raum 12 anzuordnen.The drawings show an exemplary embodiment of the drive system according to the invention, and it means from b.1 a schematic representation of the arrangement of the drive system, A b b. 2 shows a representation of the drive system installed in the rear bulkhead in a side view and a top view. The double shaft driving the propellers rotating in opposite directions consists of an inner core shaft 1 and an outer hollow shaft 2 in which the core shaft is mounted. Both shafts 1, 2 run in opposite directions. The core shaft 1 is a propeller gear 3, an intermediate shaft 5; a feeder gear 7 and a drive machine 9 assigned; the hollow shaft 2 is assigned a separate propeller gear 4, an intermediate shaft 6, a feeder gear 8 and a second drive machine 10. The two feeder gears 7, 8 are arranged on their drive machines 9, 10 so that their output pinions face one another; This ensures that the intermediate shafts 5, 6 set in rotation by the drive pinions can be arranged in the vicinity of the ship's center line, so that a conventional shaft tunnel is sufficient to accommodate both intermediate shafts 5, 6. The propeller gears 3, 4 are designed as separate individual gears and are arranged in the space 12 adjoining the rear bulkhead 17 of the ship in such a way that they lie one behind the other in the ship's longitudinal direction, and they are also arranged with a certain transverse offset. In this way it is possible to arrange the propeller gear 3, 4 for the double shaft 1, 2 in the relatively long space 12.

Die Zubringergetriebe 7, 8 sind als Übersetzungsgetriebe ausgebildet, um zu erreichen, daß die Zwischenwellen 5, 6 mit einer wesentlich höheren Drehzahl als die Propellerdrehzahl angetrieben werden, um einen optimal geringen Durchmesser der Zwischenwellen 5, 6 zu erreichen, durch den eine benachbarte Anordnung dieser Wellen begünstigt wird. Die Zwischenwellen 5, 6 treiben das Ritze117 bzw. 18 der Propellergetriebe 3, 4 an, das wiederum auf die beiden nebeneinanderliegenden Ritze119 bzw. 20 einwirkt. Die beiden Ritze119 bzw. 20 wirken auf je zwei Antriebsritze] 15 bzw.16, die ihre Kraft auf das an die Wellen 1 bzw. 2 angreifende Abtriebsritzel 13 bzw.14 übertragen. Diese Ausbildung der Propellergetriebe ist insofern günstig, als zufolge der Antriebsritzelpaare 15 bzw.16 die Durchmesser der Ritze] klein und damit das Bauvolumen der Getriebe so gering bemessen werden kann, daß sich diese Getriebe auch in den engeren Räumen 12 schnellfahrender Schiffe anordnen lassen.The feeder gears 7, 8 are designed as transmission gears to achieve that the intermediate shafts 5, 6 are driven at a much higher speed than the propeller speed in order to achieve an optimally small diameter of the intermediate shafts 5, 6, through which an adjacent arrangement of these Waves is favored. The intermediate shafts 5, 6 drive the Ritze117 or 18 of the propeller gear 3, 4, which in turn acts on the two adjacent Ritze119 and 20, respectively. The two grooves 119 and 20 each act on two drive grooves] 15 and 16, which transmit their force to the output pinion 13 and 14 engaging on shafts 1 and 2, respectively. This design of the propeller gear is favorable in that, according to the drive pinion pairs 15 and 16, the diameter of the cracks] can be small and thus the overall volume of the gear can be dimensioned so small that these gears can also be arranged in the narrower spaces 12 of fast-moving ships.

Die A b b. 2 läßt die Lage der Einzelteile der Antriebsanordnung irn Hinterschiff im einzelnen erkennen.'The A b b. 2 leaves the position of the individual parts of the drive assembly in Recognize the aft ship in detail. '

Claims

Claims: 1. Propulsion system for fast-moving, sea-going ships with two coaxially arranged, counter-rotating propellers driven by separate machines rotating in opposite directions, in which the double shaft driving the counter-rotating propellers is guided into and over the space adjoining the rear bulkhead of the ship two adjacent parallel intermediate shafts and separate feeder gears are connected to the drive machines, characterized in that two separate propeller gears (3, 4) are arranged one behind the other and offset from one another between the double shaft (1, 2) and the intermediate shafts (5, 6), and the feeder gears (7, 8) are designed in such a way that the intermediate shafts (5, 6) are high-speed gear parts with respect to the double shaft (1, 2).

2. Drive system according to claim 1, characterized in that the feeder gears (7,8) of the two drive machines are arranged such that their outputs (5,6) are close to the longitudinal axis of the ship.

3. Drive system according to claim 1 and 2, characterized in that the propeller gears (3, 4) each have two drive pinions (15, 16) acting in a manner known per se on one driven gear (13, 14).

4. Drive system according to claim 1 to 3, characterized in that each intermediate shaft (5,6) can be rotated by an electric motor in the event of failure of a drive machine. Documents considered: German Patent No. 325123; British Patent No. 363,939.