DE1841304U

DE1841304U - Antrieb fuer ein wasserfahrzeug mittels einer schiffsschraube.

Info

Publication number: DE1841304U
Application number: DEG20853U
Authority: DE
Original assignee: Gesellschaft fuer Lindes Eismaschinen AG
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1959-10-07
Filing date: 1959-10-07
Publication date: 1961-11-09

Description

Antrieb für ein Wasserfahrzeug mittels einer Schiffsschraube

Die vorliegende Neuerung betrifft einen Antrieb für ein Was-

serfahrzeug mittels einer Schiffsschraube mit zumindest annähernd horizontaler Achse, wobei die Schiffsschraube um eine zumindest annähernd vertikale Achse schwenkbar ist. Durch eine derartige Anordnung der Schiffsschraube ist es möglich, die Richtung des Schraubenschubes durch Verschwenkung der Schiffsschraube um die vertikale Achse beliebig zu wählen und dadurch das Schiff zu steuern. Derartige Antriebe sind bekannt sowohl als alleinige Antriebe für Schiffe als auch zusätzlich zu einem Hauptantrieb, wobei dann diese schwenkbaren Schrauben meistens in Ruder eingebaut sind, sodaß der Schub der schwenkbaren Schrau

ben stets in Richtung des Ruders geht. Dadurch wird erzielt,

daß das Schiff auch dann manövrierfähig ist, wenn es sich

nicht in Fahrt befindet. Die schwenkbaren Schrauben sind dabei meist so angeordnet, daß der Strahl dieser Schrauben die Ruderfläche trifft, wobei ggfs. die Ruderfläche im Bereich des Schraubenstrahles räumlich derart verwunden sein kann, daß der Drall des Schraubenstrahles mit in Schub umgesetzt wird und das Wasser am Ende des Ruderblattes drallfrei abströmt. Es ist nicht möglich, die zum Antrieb der Schiffsschraube dienende Brennkraftmaschine in unmittelbarer Nähe der Schiffsschraube mit unter der Wasserfläche im Bereich der lotrechten Schwenkachse anzuordnen, weil die Brennkraftmaschine einerseits viel zu groß ist und damit einen zu großen Strömungswiderstand verursachen würde, andererseits aber auch zu Wartungsarbeiten gut zugängig sein muß und darüberhinaus die Zuführung von Verbrennungsluft und die Abführung der Verbrennungsgase einen untragbar hohen Aufwand bedingen würde. Der Antrieb derartiger, um vertikale Achsen schwenkbarerschiffsschrauben über Wellen und mechanische Getriebe erfordert einen sehr großen Bauaufwand, wobei das zum Antrieb der Schiffsschraube dienende Drehmoment durch die Hohlwelle geführt wird und die Vorrichtung zum Verschwenken um die vertikale Achse mit dem Drehmoment zum Antrieb der Schiffsschraube auf diese Art und Weise belastet wird. Darüberhinaus erfordern die zahlreichen Richtungsänderungen innerhalb des mechanischen Kraftflusses Wirkungsgradverluste, sodaß sich

ein schlechter Gesamtwirkungsgrad ergibt.

Gemäß der vorliegenden Neuerung ist zum Antrieb der um eine

vertikale Achse schwenkbaren Schiffsschraube ein mit dieser zusammen schwenkbarer hydrostatischer Axialkolbenmotor vorgesehen. Derartige Axialkolbenmotore sind relativ klein und zwangsläufig so geformt, daß sich ihr Gehäuse sehr leicht derart ausgestalten läßt, daß es einen geringen Strömungswiderstand aufweist. Selbst bei hohen Antriebsleistungen lassen sich deshalb Schiffsschrauben-Antriebe mit Axialkolbenmotor derart ausgestalten, daß der Strömungswiderstand, der Teile, in denen die Schiffsschraube gelagert ist, sehr gering bleibt. Darüberhinaus ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß bei hydrostatischen Antriebsmotoren stets gewisse an sich nicht störende Leckverluste an Hydrauliköl auftreten, die hier den Vorteil haben, daß sie das Gehäuse erfüllen und dadurch nicht nur eine einwandfreie Schmierung der Schraubenlagerung sicherstellen, sondern auch das Eindringen von Wasser verhindern. Die Zu-

und

führung der Druckflüssigkeit", die Abführung der Rücklaufflüssig-

keit durch die Lagerungsbauteile, die gleichzeitig der Schwen-

um.

kungmeine vertikale Achse dienen, bereitet keinerlei Schwierig-

keit. Die Brennkraftmaschine, die zum Antrieb der Pumpe, die die Druckflüssigkeit erzeugt, dient, kann an beliebiger Stelle des Rumpfes des Wasserfahrzeuges angeordnet sein, sodaß auf alle Forderungen bezüglich Gewichtsverteilung und Raumausnutzung

Rücksicht genommen werden kann.

Ist schon durch die Tatsache, daß die Richtung des Schrauben-

schubes jederzeit beliebig wählbarist, die Manövrierfähigkeit eines mit einem derartigen Antrieb versehenen Schiffes wesentlich erhöht, so ist darüberhinaus die Manövrierfähigkeit durch die Anwendung des hydrostatischen Antriebes noch weiterhin wesentlich erhöht und zwar dadurch, weil sehr rasch und unbeschränkt häufig die Drehrichtung der Schiffsschraube und die Drehzahl derselben geändert werden kann, wobei es zu einer Änderung der Drehzahl nicht erforderlich ist, nunmehr gleichzeitig auch die Drehzahl der Antriebsbrennkraftmaschine zu ändern, sodaß diese stets in ihrem optimalen Arbeitsbereich betrieben werden kann. Insbesondere bei seegängigen kleinen Schiffen, beispielsweise Lotsenversetz-Fahrzeugen, haben sich hydrostatische Schiffsantriebe in ganz hervorragender Weise bewährt, weil auch in schwerem Seegang das Schiff mühelos so gesteuert werden kann, daß es stets an derselben Stelle, beispielsweise einer Kaimauer oder der Außenwand eines wesentlich größeren Schiffes, gehalten werden kann.

Gemäß einem weiteren Schritt der vorliegenden Neuerung ist das umlaufende Teil des Axialkolbenmotors derart mit dem freien Ende der Schiffsschraubenwelle verbunden, daß die Axialkraft des hydrostatischen Axialkolbenmotors entgegengesetzt dem Schrau-

benschub gerichtet ist, sodaß der umlaufende Teil des Axial-

kolbenmotors den Schraubenschub zumindest weitgehend aufnimmt

und daher die Lagerung der Schraubenwelle entlastet. Dadurch ergibt sich eine weitere Möglichkeit, das Gehäuse, in dem die Schiffsschraube gelagert ist, so klein wie möglich und daher mit geringstmöglichem Strömungswiderstand auszugestalten. Das Gehäuse von Axialkolbenmotoren mit Triebflansch ist in einem gewissen Winkel zu der Antriebswelle angeordnet. Wird bei einem Antrieb gemäß der vorliegenden Neuerung der Motor so eingebaut, daß er gegenüber der Schraubenwelle nach oben abgewinkelt ist, so ergibt sich damit nicht nur eine strömungsgünstige Außenform sondern auch, daß die lotrechte Welle entsprechend der somit eigenen Neigung des Motors nach oben kürzer wird und soin Hinblick wohl auf die Biegefestigkeit als auch auf die Strömung des umgebenden Wassers in denkbar günstigster Weise an das Gehäuse des nntriebsmotors anschließt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der vorliegenden Neuerung dargestellt.
Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt einen Bootskörper mit einem Antrieb gemäß der Neuerung undlfig. 2 zeigt ebenfalls teilweise im Schnitt einen Wasserfahrzeugkörper mit einer anderen Ausgestaltungsform des neuen Antriebes.

In Fig. 1 ist ein Bootsrumpf 1 dargestellt, in dem an einer beliebigen zweckmäßigen Stelle eine Brennkraftmaschine unter-

gebracht ist, die über eine vorzugsweise elastische Kupplung

3 ej-ao Regelpumpe 4 antreibt. Diese Pumpe 4 ist mit eixom <M-

gehörigenVentllblock 5 in eines an der BreMkrattmaschine

angeflanschtes Gehäuse 6 mtrgebracht dae zur Aufn&hme der

HydraulWlüeaigkeit dient urd In dem eine Ölfilterei=iohtung

7uud *in* ölpeil-und BatlüttungeeJurichtung 8 angeordaet

sind. Dle bydraulleeht Energieübtrtragung £Ubxt ia Leitung= 9

und 10 zu einer Kohlwellt 11 und In dieser-zum Notor 121, der

in ein- ~teNn Ende der Hohlwelle 11 ba : tea11g'tc, VO1"SUg8-

weia<t stressng8g&S8tigw& Gehas 3 ntergeby&oht ist In tm

Gehäus. l'iut eine vo. Motor 12 angetrieb.. Propellerlle 14

gelagert t auf der e111 Propeller 5 itKt. Di$ Hohlwelle ist

imBcteru&pf rKbay gd&grt, se d&8 die Sturg ea

Booten mittels tiner au ihr betentigten PI=* 16 erfolgt. Zur

SteuerungJM. Bn &Hh je a&dr an ßie& bieas&t T&yriMag

41.... fit der-llegelpusp. 4, die u e1ae Welle 17 eohweak'bar

ist, iet ed& VystUh 8 vrbaSn. Mitt<l$ a Vrßt<ll

heela 8 iat di$ hmp 4 aMe der gezih&ßte. allaw ae&

beidSiehts&gMt ehwaNkRy u&d tait ie Frdrßßg vom

Sull is mu einwm Bestwert stufenlot reglbuy Propertieaa

der Pörderatzge ist die Drohsahl des Motors 12 und dsai-b den

propeller15. In der angedeuteten stellung'9 du Venull-

habels 18 ergibt sich zweok% Kßigtrweieo die sohnellete Vor-

wärme-undin der stellung 20 d1e schnellste RUckwärtsfahrt

desBootes.

,

DieFigur 2 zeiet einen Antrieb, der auch die Vorteile einen

AuBenbordantrieba in sich vereinigt. Für gleiche oder entapreobße

de Teile sind die Bezugszeichen der Fig. 1 übernommen. Die

drehbargelagerte Bbhiwelle 21 ist dabei um eine Achse 22

schwenkbar, wobei die Achse 22 in einer KlemmTorrichtung 23

die am Bootsrumpf befestigbar ist, gelagert ist. Durch eine

nicht gezeichnete Halterorrichtung kann die Schwenkbarkeit der

Hohlwelle2' ! rrtiert wrden $in fr die Rückwärtsfahrt

er : forderliehe

Es hängt lediglich Ton der konatruktiven Ausgestaltasg a'am

wieviel Grad die Rohlvolle 111 21 nach beiden Seiten sch » ak-

bar1't, noDelarw. i.. sind werde~r als 900 ausreichend, in

besonders.1 !'ällen könne auch 1800 tm. d mehr 8Ckd, ßig.. in.

Imletzteren Zalle ist eine volle aazovrierfähigkeit auch mit

einer Regelpumpe, die nur nach ei&<er Richtung fördert nn& mit

e'iB. <M. Propellr, der nar in einer Drehriohtn &rb$itct wr

retelibar. In Ti$l'mFällenkanneinebesondereKühlinrid&a

derhydraullegten zn*zgi*Ubortraguz% ent : talleng da ihre t »

Wasaer reioh$ad<m Tail$ in der Hohlwlle n4 im e$h&u< t3 &

ausreichendemK&S-Wrs bfahrwn. In den ndro. ? älln laa

sichdiwmr&bfhrasfinfhst Art vergrSSwra ia4em re&

die schlwelle um die Leitungen und im Gebäußo 13 um teile den

Motore ein Wasserdurohtritt ei richtet ist.

f-<

Durch den Erfindugsgegenstand kann auch größeren Wasser-

fahrzeugen eine erhöhte Wendigkeit verliehen werden. Der An-

triebamotor kann sohwerpunktamäßig günstig und raumsparend an-

geordnet sein. Die lange, durch den Schiffskörper gehende

Antriebswelle entfällt. Der Propeller ist unabhängig von dr

Form des Schiffsrumpfes in beliebiger Tiefe und leigumg anzu-

ordnen.Gegebenenfalls ann durch eine Verschiebbarkeit bzw.

z.: 8.. telHkop/art1ge LängenverbLnder11chke1t der Hohlwelle : La

axialer Richtung die Lage dee Propellers zum Wasserspiegel

variabel sein*

Claims

Schutzansprüche 1. Antrieb für ein Wasserfahrzeug mittels einer Schifßschraube

mit zumindest annähernd horizontaler Achse, die um eine zumindest annähernd vertikale Achse schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb der Schiffsschraube ein mit dieser um die vertikale Achse schwenkbarer hydrostatischer Axialkolbenmotor vorgesehen ist.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Teil des Axialkolbenmotors derart unmittelbar mit dem freien Ende der Schiffsschraubenwelle verbunden ist, daß die Axialkraft des hydrostatischen Axialkolbenmotors entgegengesetzt dem Schub der Schiffsschraube bei deren normaler Drehrichtung gerichtet ist.