DE2228956B2

DE2228956B2 - Antriebsanlage für Schiffe

Info

Publication number: DE2228956B2
Application number: DE2228956A
Authority: DE
Inventors: Felix Paris Amiot
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-01-13
Filing date: 1972-06-14
Publication date: 1974-10-31
Also published as: IT962177B; IL40112A; DE2228956A1; JPS4878692A; IL40112A0; GB1356728A; US3872675A; ES406039A1; DE2228956C3; FR2167341A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanlage für Schiffe, insbesondere für Schnellboote, mit verhältnismäßig hoher Leistung, mit einem Hauptantriebsaggregat, das aus mindestens zwei voneinander unabhängigen Motoreii besteht, die durch eigene Eingangswellen an ein gemeinsames Untersetzungsgetriebe so angekuppelt sind, daß sie einzeln zu- und abschaltbar sind, mit einer Ausgangswelle zum Antrieb eines schubkrafterzeugenden Elementes, z. B. einer Schiffsschraube, sowie mit iener Zapfwelle, die in das Innere des Untersetzungsgetriebes reicht und über Kupplungs- und Übertragungsglieder mit der Ausgangswelle und dem Hauptantriebsaggregat zusammenwirken kann.

Eine derartige kompakte Antriebsanlage für Schiffe ist in der deutschen Offenlegungsschrift 1945 797 beschrieben. Die bei dieser Anlage jedem der Antriebsmotoren zugeordnete, in dem Untersetzungsgetriebe angeordnete Zapfwelle dient vorzugs-

weise zum Antrieb eines Generators. Durch geeignete Kupplungen wird erreicht, daß die Zapfwellen den Eingangswellen der zugehörigen Motoren zugeschaltet werden können, wenn diese Motoren zum Antrieb der Ausgangswelle beitragen. Falls einer der Motoren

ίο ausgerückt ist, ist es jedoch möglich, die ihm zugehörige Zapfwelle von der Ausgangswelle her anzutreiben.

Insbesondere bei Schnell- oder Patrouillenbooten, d. h. bei Schiffen, welche eine verhältnismäßig hohe

ii Leistung entwickeln (welche über 1000 PS liegt und 10000 PS oder sogar mehrere 10 000 PS erreichen kann), ergeben sich dadurch Schwierigkeiten, daß für die Unterbringung dieser Antriebsanlagen nur ein beschränkter Platz zur Verfügung steht. Es wurden da-

her spezielle raum- und gewichtssparende starke Antriebsanlagen beispielsweise der eingangs beschriebenen Art entwickelt. Die hohe Belastung dieser Antriebsanlagen macht die Verwendung von Hilfsmaschinen wie beispielsweise Pumpen für eine Kühl-

flüssigkeit, Schmiermittelpumpen usw. sowie von Antriebsaggregaten für dieselben notwendig, welche dazu beitragen, das Antriebsaggregat rasch auf die vorgeschriebene Temperatur zu bringen, bei der es gefahrlos arbeiten kann. Trotz eines derartigen Vor-

wärmens vergeht regelmäßig eine gewisse Zeit zwischen dem Ergehen eines Abfahrbefehls und der Inbetriebnahme der eigentlichen Antriebsaggregate. Dies verhindert einen raschen Einsatz des Schiffes, was insbesondere dann nachteilig ist, wenn es sich um militärische Einsätze handelt.

Diese Zeit, die bis zur Herstellung der vollen Betriebsbereitschaft des Schiffes vergeht, wird zweckmäßigerweise zur Durchführung von Hafenmanövern genutzt, die mittels eines Hilfsantriebes durchgeführt

werden. Das Schiff kann hierdurch vor Herstellung der vollen Betriebsbereitschaft vom Kai ablegen und eine Position einnehmen, aus der die volle Marschgeschwindigkeit aufgenommen werden kann.

Man benötigt daher zusätzlich zu der eingangs be-

schriebenen Antriebsanlage und den in jedem Falle notwendigen Anlassereinrichtungen für die Motoren des Hauptantriebsaggregats einen Hilfsantrieb zur Durchführung von Revierfahrten. Des weiteren sollte man eine externe Antriebseinrichtung für die Hilfsmaschinen zum Vorwärmen des Hauptantriebsaggregats vorsehen.

Die Vorteile einer kompakten und gewichtssparenden Bauart der eingangs beschriebenen Antriebsanlage werden durch den zusätzlichen Einbau dieser

verschiedenen Hilfsmaschinen im wesentlichen wieder aufgehoben. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Antriebsanlage für Schiffe der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß trotz Ergänzungen durch notwen-

dige Hilfsmaschinen eine äußerst kompakte und gewichtssparende Antriebsanlage entsteht. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Hilfsmotor derart vorgesehen ist, daß er die Zapfwolle in Drehung versetzen kann, daß die Kupplungs- und Übertragungsglieder so ausgebildet sind, daß der Benutzer die Umdrehung der Zapfwelle auf die Ausgangswelle oder auf einen Übertragungsmechanismus zum Anlassen des einen oder anderen der unabhängigen Motoren

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übertragen kann, wie an sich bekannt, und daß der Ubertragungsmechanismus aus Zahnrädern besteht, die auf einem schwenkbaren Halter befestigt sind, welcher mit der Zapfwelle getrieblich ständig in Verbindung bleibend aus einer neutralen Stellung in die eine oder die andere von zwei Grenzstellungen gebracht werden kann, in welchen eines der beiden Ausgangsräder des Übertragungsmechanismus mit dem dem einen oder dem anderen Motor zugeordneten Zahnrad zum Anwerfen der Motoren kämmt.

Die Erfindung ermöglicht es, die Anlassereinrichtungen und den Hilfsantrieb auf einfache Weise so zusammenzufassen, daß derselbe Hilfsmotor beide Motoren unabhängig voneinander anwerfen und ferner den Antrieb für die Revierfahrt liefern kann.

Aus der deutschen Patentschrift 406 899 ist zwar eine Antriebtanlage bekannt, bei der ein Hilfsmotor vorgesehen ist, der sowohl zum Antrieb der Schiffsschraube bei Revierfahrten als auch zum Anwerfen der Motoren des Hauptantriebsaggregates verwendet wird. Bei dieser bekannten Antriebsanlage treibt jedoch jeder Motor eine Schraubenwelle unter Zwischenschaltung seines eigenen Untersetzungsgetriebes an, wobei ein weiteres Untersetzungsgetriebe vorgesehen ist, um den Hilfsmotor für die Revierfahrt mit den Schrauben oder zum Anwerfen der Motoren mit diesen kuppeln zu können. Diese bekannte Antriebsanlage weist also insgesamt drei unabhängige Untersetzungsgetriebe in eigenen Gehäusen, Zwischenwellen und Kupplungen auf, so daß ein kompakter und gewichtssparender Gesamtaufbau aicht erreicht wird.

Würde man einen Hilfsmotor mit einer Zapfwelle der eingangs beschriebenen Anordnung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 1 945 797 verwenden, so ließe sich zwar damit ein Hilfsantrieb für die Revierfahrt schaffen. Es gelingt jedoch damit nicht, den der Zapfweile zugehörigen Motor anzuwerfen, da in dem falle einer kraftflüssigen Verbindung der Zapfwelle mit dem zugehörigen Motor auch eine solche zur Ausgangswelle für die Schraube besteht, so daß während des Anwerfens die Schraube mitgedreht werden müßte.

Mit der einfachen erfindungsgemäßen Lösung ist dies jedoch ohne weiteres möglich, ohne daß hierbei eine Vielzahl von weiteren Bauteilen benötigt wird, welche dazu führen könnten, daß die Anordnung voluminös und schwer wird.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Kupplungs- und Übertragungsglieder außerdem so ausgebildet, daß die von dem Hilfsmotor angetriebene Zapfwelle nach Belieben mit der Gesamtheit oder einem Teil der für die Vorwärmung benötigten Hilfsmaschinen des Antriebsaggregats (insbesondere Kühlflüssigkeitspumpen und Schmiermittelpumpen) gekuppelt werden kann.

Die Erfindung ermöglicht es somit, mit Hilfe eines einzigen Hilfsmotors Revierfahrten durchzuführen, die Hilfsbetriebe zum Vorwärmen der Motoren von dem Hauptantriebsaggregat den jeweiligen Erfordernissen entsprechend zu betätigen und die Motoren des Hauptantriebsaggregats unabhängig voneinander anzuwerfen.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 ist eine sehr schematische schaubildliche Darstellung der Hauptteile einer Antriebsanlage für den Antrieb eines Schnellbootes, welche ein Antriebsaggregat mitzwei übereinanderliegenden Mirtordementen aufweist;

Fig. la und 1 b zeigen schaubildlich ein zu Dreivierteln von rechts bzw. links gesehenes, der Anlage angehörendes Untersetzungsgetriebe genauer;

Fig. 2 zeigt schaubildlich das gesamte Räderwerk und die Übertragungs- und Kupplungsglieder, welche in dem Gehäuse des Untersetzungsgetriebes untergebracht sind;

Fig. 2a und 2b zeigen in Seitenansicht zwei dem unteren bzw. dem oberen Motorelement des Antriebsaggregats der Anlage entsprechende querliegende Wellenleitungen des Untersetzungsgetriebes; Fig. 2c bis 2f zeigen Einzelheiten der Fig. 2 in dem Sinne der Pfeile Fc bis Ff gesehen;

Fi g. 2 g ist eine geschnittene Seitenansicht des Untersetzungsgetriebes;

F i g. 2 h ist eine der F i g. 2 entsprechende Darstellung, welche die Bezugszeichen aller inneren Glieder des Untersetzungsgetriebes zeigt;

F i g. 3 zeigt unter den gleichen Bedingungen die

gleichen Elemente des Übersetzungsgetriebes wie

Fig. 2, wobei jedoch die während der Vorwärmung

des Antriebsaggregats in Bewegung befindlichen Teile grau angelegt sind;

Fi g. 4 entsprich: df F i <». 3, wobei jedoch die während eines Hafenmanövers mit gleichzeitiger Vorwärmung des Antriebsaggregats in Bewegung befindlichen Teile grau angelegt sind;

F i g. 4 a unterscheidet sich von der F i g. 4 dadurch, daß die grau angelegten Elemente sich in Bewegung befinden, wenn ein Hafenmanöver ohne Vorwärmung des Antriebsaggregats vorgenommen wird;
Fi g. 5 entspricht der Fi g. 3, jedoch mit dem Unterschied, daß die grau angelegten Teile die sind, welche beim Anlassen des oberen Motors des Antriebsaggregats in Bewegung sind;

F i g. 6 unterscheidet sich von der F i g. 5 dadurch, daß die grau angelegten Elemente die sind, welche beim Anlassen des unteren Motors des Antriebsaggregats in Bewegung sind;

Fig. 7 unterscheidet sich von der Fig. 3 dadurch, daß die grau angelegten Teile die sind, welche sich in Bewegung befinden, wenn die beiden Motore des Antriebsaggregats im Betrieb sind;

F i g. 8 und 9 entsprechen mit der gleichen Übereinkunft für die in Bewegung befindlichen Teile (grau angelegt) dem Antrieb des Schiffs durch den unteren Motor bzw. durch den oberen Motor;

Fig. 10 unterscheidet sich von der Fig. 9 nur dadurch, daß der untere Motor nicht nur gestoppt ist, sondern auch repariert wird.

Die in F i g. 1 schematisch dargestellte Antriebsan-

lage für Schnellboote enthält ein Antriebsaggregat 1 mit zwei übereinanderliegenden Motoren la und Ib, deren jeder seine eigene Ausgangswelle la bzw. 2b hat.

Mit diesen Ausgangswellen la und Ib der Motoren la und Ib ist ein Untersetzungsgetriebe 3 gekuppelt, dessen einzige Ausgangswelle 4 mit der Schraubenwelle 4a der Anlage gekuppelt ist, und zwar vorzugsweise über eine elastische Kupplung.

Ein Hilfsmotor 5 ist, z. B. über eine Kardanwelle 6, mit einer in das Innere des Untersetzungsgetriebes 3 eintretenden Zapfwelle 6a gekuppelt.

Ferner ist eine gewisse Zahl von Hilfsmaschinen vorhanden, welche dazu beitragen, das Antriebsag-

gregat 1 auf seine Temperatur zu bringen und für jeden Motor wenigstens eine Süßwasserpumpe 7 zur Kühlung und wenigstens eine Schmieröl- und Umlaufpumpe 8 umfassen, wobei alle Pumpen von dem Untersetzungsgetriebe 3 getragen und angetrieben werden.

Das Motoraggregat 1 wird durch zwei übereinanderliegende Dieselmotoren mit Turboverdichtung la und Ib gebildet, deren jedes zehn Paare von einander gegenüberliegenden waagerechten Zylindern aufweist. Jedes Motorelemcnt kann unter diesen Bedingungen eine Leistung von größenordnungsmäßig 4000 bis 5(H)O PS entwickeln, was in diesem Sonderfall für das gesamte Antriebsaggregat zu einer Gesamtleistung von größenordnungsmäßig 8000 bis 10000 PS führt.

Der Hilfsmotor 5 ist vorzugsweise ein Diesel-Kolbenmotor mit einer Leistung von größenordnungsmäßig 200 bis 300 PS, welcher außerdem gegebenenfalls für den Antrieb eines Stromerzeugers zur Speisung der Bordhilfsbetriebe benutzt werden kann.

Das im ganzen schaubildlich unter zwei verschiedenen Winkeln in Fig. 1 a und 1 b dargestellte Untersetzungsgetriebe 3 besitzt ein Gehäuse 9 aus vier übereinanderliegenden Elementen, welche lösbar zusammengebaut und in drei waagerechten Verbindungsebenen P (Fig. 1 a) vereinigt sind, welche von oben nach unten auf der Höhe der Wellenleitung Ll des oberen Motors, LIa des unteren Motors und IA des Ausgangs des Untersetzungsgetriebes liegen.

Das von dem unteren Motor la erzeugte und an der Ausgangswelle 2t? desselben abgenommene Antriebsmoment wird über eine auskuppelbare Kupplung mit Doppclverzahnung 10a auf eine erste Eingangswelle 2al übertragen, welche der Wellcnleitung LIa angehört und in das Gehäuse 9 des Untersetzungsgetriebes eintritt.

Das von dem oberen Motor \b erzeugte, an der Ausgangswelle 2fr desselben abgenommene Antriebsmoment wird durch eine wie die Kupplung 10a ausgebildete Kupplung mit Doppclverzahnung 10b auf eine zweite Eingangswelle 2bl übertragen , welche der Wellenleitung LIb angehört und in das Gehäuse 9 des Untersetzungsgetriebes eintritt.

Am Ende der Wellenleitung LA ist auf der der Ausgangswelle 4 abgewandten Seite ein Steuerkasten 11 zur Veränderung der Steigung der Schraube des Schiffs vorgesehen.

Ferner sind zur Erleichterung des Ausbaus und der Unterbringung an den Seitenwänden des Gehäuses 9. durch welche die Wellenleitungen treten, zu diesen gleichachsige ausbaubare Glocken oder Deckel vorgesehen, und zwar folgende: an der Wellenleitung LIa ein Deckel 12a auf der Seite der Eingangswelle 2ol und eine Glocke 13a auf der entgegengesetzten Seite, an der Wellenleitung L2b ein Deckel 12fr auf der Seite der Eingangswelle 2fr 1 und eine Glocke 13fr auf der entgegengesetzten Seite, und an der Wellenleitung LA ein einen Befestigungsflansch bildender Deckel 14 auf der Seite des Steuerkastens 11 und ein Deckel 15 auf der entgegengesetzten Seite.

Eine derartige allgemeine Ausbildung des Untersetzungsgetriebes 3 macht die Besichtigung und die etwaige Reparatur der inneren Teile desselben aus folgenden Gründen besonders einfach und schnell:

Bei einer Störung an den in einer der Glocken 13a oder 13b untergebrachten Teilen genügt es, die betreffende Glocke auszubauen.

Bei einer Störung an der oberen Wellenleitung L2fr genügt es, nach Abkupplung der Kupplung 10b und Ausbau der Glocke 13b und des Deckels 12fr, die Teile zur Befestigung des oberen Elements des Gehäiises 9 zu entfernen, um dieses nach oben abheben zu können und dann von oben zu dem Innern des Untersetzungsgetriebes auf der Höhe der Wellenleitung L2b Zugang zu haben.

Bei einer Störung an der unteren Wellenleitung

ίο L2a genügt es, nach Abkupplung der beiden Kupplungen 10« und lOfr und Ausbau der Glocke 13a und des Deckels 12a, die Teile zur Befestigung der längs dieser Verbindungsebenc vcieinigten Gehäuseek·- mentc zu entfernen, um in einem Stück die beiden über dieser Verbindungsebenc liegenden Gehäuse elemente nach oben entfernen /u können und dann von oben /u dem Innern ties Untersetzungsgetriebes auf der Höhe der Wdlenleilung /.2« Zugang 7U haben.

zn Schließlich genügt es bei cinei Störung auf der Höhe der Wellenleitung IA (Schraubenwellenleitung), nach Ausbau der Deckel 14 und 15 und Festlegung des Steuerkastens 11 zur Veränderung der Steigung der Schraube, die Teile zur Befestigung des

untersten Gchäuseelemcnts auszubauen, um dieses nach unten entfernen zu können und dann von oben zu dem Innern des Untersetzungsgetriebes auf tier Höhe der Wellenleitung IA Zugang zu haben.

Nachstehend sind alle inneren Teile des Unterset-

iü zungsgetriebes 3 beschrieben, worauf die aufeinanderfolgenden Phasen der Herstellung der vollen Betriebsbereitschaft der Antriebsanlage sowie gewisse besondere Betriebszustände erläutert werden.
Hierfür wird auf F i g. 2 untl 2 a bis 2 h Bezug ge-

3_S nommcn. und zwar zunächst insbesondere auf Fig. 2g.

Die obere hingangswclle 2b, treibt an der Wellen leitung L2fr über eine elastische Kupplung 16b eine Welle 17b an, welche bis zu der Glocke 13b reich!

und innerhalb derselben eine Kupplung 18b trägt, welche in der eingekuppelten Stellung durch ein am Wellenende vorgesehenes Klauensystem 19b verriegelbar ist.

Der Antriebsteil der Kupplung 18b ist mit einer

Rohrwelle 20b fest verbunden, an welcher ein Zahn rad 21b befestigt ist, welches mit einem identischen Zahnrad 2la kämmt, von welchem weiter unten die Rede sein wird.

Die untere Eingangswelle 2a, treibt an der Wellen-

leitung L2a über eine elastische Kupplung 16a eine Welle 17a an, welche bis zu der Glocke 13a reicht und innerhalb derselben eine Kupplung 18a trägt, welche in der eingekuppelten Stellung durch ein am Wellenende vorgesehenes Klauensystem 19a verrie-

gelbar ist.

Der Abtriebsteil der Kupplung 18a ist fest mit einei Rohrwelle 20a verbunden, an welcher das obige Zahnrad 21a sowie ein Ritzel 22 befestigt ist, welche? mit einem auf der Ausgangswelle 4 des Unterset-

zungsgetriebes (Wellenleitung LA der Schraube) sitzenden Ritzel 23 kämmt.

Diese Anordnung wird an der oberen Wellenleitung L2fr durch ein Zahnrad 24B zum Anlassen unc ein Ritzel 25fr zur Bewegungsabnahme, wobei diese

beiden Teile fest mit dem Antriebsteil der elastischer Kupplung 16 B verbunden sind, und an der unterei Wellenleitung L2a durch ein Zahnrad 24a zum An lassen und ein Ritzel 25a zur Bewegungsabnahme

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welche wie die vorhergehenden ausgebildet sind, wobei diese beiden Teile fest mit dem Abtriebsteil der elastischen Kupplung 16« verbunden sind, vervollständigt.

Außer den obigen Teilen, welche die Hauptfunktion des Untersetzungsgetriebes (Verbindung des Antriebsaggregats mit der Schraubenwelle) betreffen, weist das Untersetzungsgetriebe noch eine gewisse Zahl von anderen Teilen auf, deren Funktion für sekundäre und zeitweilige Manöver bestimmt ist, weiche oben erwähnt wurden (insbesondere Vorwärmung, I liifcnmanöver. Anlassen), und welche von dem HiIIsmoloi 5 uber die Zapfwelle 6« angetrieben werden.

Diese Zapfwelle (ta treibt über eine (/. B. elektromagnetische) Kupplung 26 und einen Kegelräderwinkeltrieb 26« zwei querlicgende waagerechte Hohlwellen 27« und 27b für den unteren Motor 1« bzw. den oberen Motor 1/) sowie eine lotrechte Welle 28 an, welche ständig mit diesen querliegenden Hohlwellen 27« Ivw. 27/) durch zwei Kegelrädcrwinkeltriebe 29« bzw. 29/? gekuppelt ist.

Wie aus Fig. 2 b hervorgeht, trägt die obere Querwelle 27/j den Antriebstei! einer Klauenkupplung 30Λ,deren Abtriebsteil mit eine Welle 31/> verbunden ist, welche durch die Hohlwelle 271> tritt und an einem Ende die Siißwasserpumpe Tb und an ihrem anderen Ende die Ölpumpe 8b trägt, weiche beide dem oberen Motor ih zugeordnet sind.

An der gleichen Querwellenleitung ist ein zweites Klauensystem 32/; vorgesehen, welches mit dem Klaucnsvstem 20b so kombiniert ist. daß. wenn sich eines dieser beiden Klauensysteme in der Arbeitsstellung befindet, das andere ausgekuppelt ist, wobei in dem Steuersystem dieser beiden Klauensysleme eine neutrale Stellung vorgesehen ist. in welcher die beiden Klauensysteme ausgekuppelt sind. Der Abtriebsteil des Klauensystems 32/) ist fest mit einer zu der Welle 31 b gleichachsigen Hohlwelle 33/) verbunden, welche einen Winkeltricb 34/) antreibt, von welchem weiter unten die Rede sein wird.

Wie in Fig. 2a sichtbar, ist die untere Querwellc 27a mit Elementen kombiniert, welche zu denen oben anläßlich der oberen Querwellc 276 beschriebenen identisch sind, nämlich einem Klauensystem 30«, einer Welle 31«, einer Siißwasserpumpe 7«, einer Ölpumpe 8a (diese beiden Pumpen sind dem unteren Motor 1« zugeordnet), einem zweiten, mit dem Klauensystem 30a kombinierten Klauensystem 32a, und einer Hohlwelle 33a für den Antrieb eines Winkeltriebs 34«. von welchem ebenfalls weiter unten die Rede sein wird.

Wie aus Fig. 2h hervorgeht, ist die untere Querwellc 27a außerdem durch ein mit dem Kegeltrieb 29a in Eingriff stehendes Kegelrad 35 mit einer lotrechten Welle 36 zum Antrieb einer Sekundärpumpe 37 zur Rückgewinnung des Öls in dem Boden des Gehäuses des Untersetzungsgetriebes, wenn der Hilfsmotor 5 allein arbeitet, sowie uber ein Zahnrad 38 mit einer lotrechten Welle 39 gekuppelt, welche eine Hauptpumpe 40 zur Ansaugung des Öls in dem Boden des Ciehäuses des Untersetzungsgetriebes antreibt, falls wenigstens einer der Motoren la und 1 b arbeitet.

Das Abtriebsrad des Winkeltriebs 34b (siehe insbesondere Fig. 2e und 2h) ist auf einer Zwischcnwelle 41 befestigt, weiche fest mit einem Zahnrad 42 verbunden ist, welches mit einem Zahnrad 43 kämmt, welches fest mit einem anderen Zahnrad 44 größeren Durchmessers verbunden ist. welches mit einem Zahnrad 45 kämmt, welches mit dem bereits erwähnten, der Wellenleitung LIb angehörenden Zahnrad 25/) zur Abnahme der Bewegung in Eingriff steht, wobei die Achse des Zahnrades 44 eine dem oberen Motor zugeordnete Brcnnstoffumlaufpumpe in Umdrehung versetzt.

Entsprechend ist, wie aus Fig. 2f und 2h hervorgeht, das Abtriebsrad des Winkeitriebs 34a auf einer Zwischcnwelle 46 befestigt, welche fest mit einem

in Zahnrad 47 verbunden ist, welches mit einem Zahnrad 48 kämmt, welches mit einem anderen Zahnrad 49 größeren Durchmessers fest verbunden ist, welches seinerseits mit dem bereits erwähnten, der Wellenleitung /.2a angehörenden Zahnrad 25a zur Abnahme der Bewegung kämmt, wobei die Achse des Zahnrades 49 eine dem unteren Motor zugeordnete Brennstoffumlaufpumpe antreibt.

Um nur mit dem Hilfsmotor 5 arbeiten zu können, weist übrigens das Untersetzungsgetriebe 3, wie in Fig. 2d und 2h sichtbar, einen von der lotrechten Welle 28 angetriebenen Kegeltrieb 50 auf, dessen Abtriebsrad durch einen Zwischentrieb 51 mit einer Welle 52 gekuppelt ist, welche den Antriebsteil eines Klauensystems 53 trägt, dessen Abtriebsteil an einer die Welle 52 umgebenden Hohlwelle 54 befestigt ist, welche an ihrem Ende ein Zahnrad 55 trägt, dessen Aufgabe weiter unten bei der Beschreibung der Hafenmanöver erläutert ist.

Schließlich ist zur E.rmöglichung der Benutzung des

in Untersetzungsgetriebes zum Anlassen des einen oder des anderen Motors la oder Ib das Räderwerk des Untersetzungsgetriebes durch eine Übertragungsvorrichtung mit drei Stellungen vervollständigt, welche aus einer neutralen Stellung in die eine oder die andere von zwei Grcnzslellungen übergehen kann, welche der Kupplung der (von dem Hilfsmotor 5) angetriebenen lotrechten Welle 28 mit dem Anlaßzahnrad 24a bzw. dem Anlaßzahnrad 24/) entspricht.

Diese in Fig. 2c und 2h sichtbare Ubertragungsvorrichtung weist einen Kegeltrieb 56 auf. dessen Antriebsrad auf der iotrechten Weiie 28 befestigt ist. während sein Abtriebsrad fest mit einer Welle 57 verbunden ist, auf welcher drehfesl der Antriebsteil einci Klauensystems 58 sitzt, dessen Abtriebsteil fest mil

is einer die Welle 57 umgebenden Hohlwelle 59 verbun den ist, welche an ihrem Ende ein Zahnrad 60 trägt dessen Achse die Schwenkachse des Halters 61 de? Räderwerks bildet, bei welchem das Zahnrad 60 da« Eingangsrad ist.

Dieses Räderwerk umfaßt außerdem ausgehenc von dem Zahnrad 60 ein Zahnrad 62, welches mil dem Zahnrad 60 kämmt und einen Freilauf aufweist dessen Abtriebsteil fest mit einem Zahnrad 63 verbunden ist, welches mit einem Zahnrad 64 kämmt welches drehfest mit einem Zahnrad 65 kleinerer Durchmessers verbunden ist. welches mit einem iden tischen Zahnrad 66 kämmt.

Zum Anlassen des unteren Motors la wird dei Halter 61 nach unten verschoben, und das Ausgangs

6n rad ist das Zahnrad 65, welches dann mit dem Anlaß zahnrad 24a in Eingriff kommt.

Für das Anlassen des oberen Motors Ib wird dei Halter 61 nach oben verschoben, und das Ausgangs rad ist das Zahnrad 66, welches dann mit dem Anlaß zahnrad 24fr in Eingriff kommt.

Es ist zu bemerken, daß die verschiedenen obener wähnten Kupplungen und Klaueasysteme einzeln mi Betätigungsvorrichtungen versehen sind, welche nich

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dargestellt sind, um die Zeichnung nicht unnötig zu überladen, wobei diese Betätigungsvorrichtungen eine übliche Bauart aufweisen und z. B. hydraulisch sein können.

Ferner berücksichtigt das gesamte Räderwerk des Untersetzungsgetriebes den Drehsinn der Motore und den für die Schraube gewünschten, wobei es natürlich durch Hinzufügen von geeignet angeordneten Umkehrrädern Anfangsbedingungen mit verschiedenen Drehrichtungen gepaßt werden kann.

Nachstehend sind die aufeinanderfolgenden Betriebszustände der obigen Antriebsanordnung beschrieben, und zwar von dem Augenblick an, an welchem das Schiff mit kaltem Motoraggregat am Kai liegt, bis zu dem Augenblick, an welchem sich das Schiff mit laufendem Antriebsaggregat in normaler Fahrt befindet, wobei bei dieser Beschreibung auch gewisse Betriebseigentümlichkeiten erwähnt sind.

Diese Beschreibung nimmt auf F i g. 3 bis 10 Bezug, bei welchen (der Einfachheit halber) alle Teile in gleichen gegenseitigen Stellungen dargestellt sind, wobei jedoch zur Unterscheidung der verschiedenen Betriebszustände die in Bewegung befindlichen Teile grau angelegt und mit ihrem Bezugszeichen versehen sind. Ferner sind nachstehend unter Bezugnahme auf jede Figur die an den Klauensystemen oder Kupplungen vorgenommenen Manöver angegeben.

1. Vorwärmung (Fig. 3)

Das Schiff liegt mit kaltem Antriebsaggregat am Kai. Es ist eine besondere (z. B. elektrische) Heizanlage vorgesehen, um das Süßwasser und das Öl für die Antriebsanlage auf die richtige Temperatur zu bringen. Alle Kupplungen und Klauensysteme der Untersetzungsgetriebe sowie der schwenkbare Halter befinden sich in der neutralen Stellung.

Zunächst wird der Hilfsmotor 5 angelassen, wenn dies nicht bereits zu anderen Zwecken geschehen war

Die Klauensysteme 30a und 30/) werden in die Arbeitsstellung gebracht.

Die Kupplung 26 des Hilfsmotors wird in die Arbeitsstellung gebracht.

Die Wasserpumpen 7«, 76 und die Ölpumpen 8a, 8/» sowie die sekundäre Olrückgewinnungspumpe 37 werden angetrieben, und das gesamte Antriebsaggregat wird allmählich vorgewärmt.

2. Hafenmanover (Fig. 4)

Nach Erreichung der gewünschten Vorwärmung durch die vorhergehenden Manöver und vor Beginn der Hafenmanöver oder des Anlassens des Antriebsmotors muß das vorhergehende Manöver für einen Augenblick unierbiochcn werden, um die verschiedenen in Frage kommenden Klauensysteme ohne Drehung in die Arbeitsstellung bringen zu können.

So wird vor Beginn der Hafenmanover die Kupplung 26 ausgekuppelt, und nach dem Stillstand der Zahnräder werden das Klauensystem 53 und hierauf die Kupplung 26 eingekuppelt, wodurch unter Wiederherstellung der Vorwärmung der Zahnkranz 21a in Umdrehung versetzt wird, welcher mit der Schraubenwelle gekuppelt ist, welche so die gesamte Leistung des Hilfsmotors empfängt, aber infolge der inneren Untersetzungen des Untersetzungsgetriebes mit verminderter Drehzahl läuft. Es ist zu bemerken, daß für diese Phase die Steigung der hier verwendeten Verstellschraube anfänglich auf Null eingestellt und allmählich auf einen geeigneten Zwischenwert gebracht wird.

In dem Sonderfall, in welchem das Hafenmanover keiner Ausfahrt in See vorausgeht, sondern nur zum einfachen Wechsel des Liegeplatzes dient, wird die vorhergehende Vorwärmungsphase nicht durchgeführt, so daß es dann genügt (Fig. 4), die Klauensysteme 30« und 306 in ihrer neutralen Stellung zu lassen (wie übrigens auch die Klauensysteme 32« und 326) und die Kupplung 26 in die Arbeitsstellung zu

ίο bringen, um die Fahrt des Schiffes mit geringer Geschwindigkeit, wie oben, jedoch ohne Vorwärmung zu erhalten.

3. Anlassen des oberen Motors (Fig. 5)

is Unter der Annahme, daß zuerst der obere Motor 16 angelassen werden soll, nachdem der Motorblock auf seine Temperatur gebracht wurde, wird die Schraube auf die Steigung Null zurückgebracht.

Die Kupplung 26 wird ausgekuppelt, um das Raderwerk vollständig stillzusetzen.

Die Klauensysteme 30fr und 32« sowie das das ganze Räderwerk des Halters 61 betätigende Klauensystem 58 werden in die Arbeitsstellung gebracht. Der Halter 61 wird nach oben gekippt, so daß das Zahnrad 66 mit dem Anlaßzahnrad 246 gekuppelt wird.

Die Kupplung 26 wird durch aufeinanderfolgende Impulse vorsichtig eingekuppelt.

Nach Anlauf des Zahnrades 246 wird das Klauen system 306 unter Einkupplung des Klauensystems 326 ausgekuppelt.

Die Kupplung 186 wird in die Arbeitsstellung gebracht, wodurch der obere Motor angelassen wird, wobei dann der Freilauf des Zahnrades 62 in Tätigkeit „ tritt.

Hierauf wird der Halter 61 in seine neutrale Stellung zurückgeführt.

4. Anlassen des unteren Motors (Fig. 6)

Wenn zuerst der untere Motor 1« angelassen weiden soll, nachdem der Motorblock wie in dem vorher gehenden Fall auf seine Temperatur gekommen ist. wird die Schraube auf die Steigung Null gebracht. Die Kupplung 26 wird ausgekuppelt, damit das von «.<·, dem Hilfsmotor angetriebene Räderwerk stehenbleibt.

Die Klauensysteme 30« und 326 sowie das das gesamte Raderwerk des Halters 61 antreibende Klauensystem 58 werden in die Arbeitsstellung gebracht. 5<i Der Halter 61 wird nach unten verschwenkt, so daß das Zahnrad 65 mit dem Aiilaßzahnrad 24a gekuppelt wird.

Die Kupplung 26 wird durch aufeinanderfolgende Impulse vorsichtig eingeschaltet. ,5 Nach Anlauf des Zahnrades 24a wird das Klauensystem 30a unter Einkupplung des Klauensystems 32a ausgekuppelt.

Die Kupplung 18a wird in die Arbeitsstellung gebracht, so daß der untere Motor angelassen wird, woh,. bei dann der Freilauf des Zahnrades 62 in Tätigkeit tritt.

Hierauf wird der Halter 61 in seine neutrale Stellung gebracht.

g₅ 5. Gesamtes Arbeiten des Antriebsaggregats (Fig. 7) Nach dem aufeinanderfolgenden Anlassen der Motore la und 16 in der gewünschten Reihenfolge wird die Kupplung 26 zur Auskupplung des Hilfsmotors 5

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ausgekuppelt.

Die Klaueiisysteme 19« und 196 werden in die Arbeitsstellung gebracht, wobei die Klauensysteine 32« und 326 eingekuppelt sind.

Die Steigung der Schraube wird mittels des Steucrkastcns 11 ullma'hlich erhöht.

In diesem Zustand wird die Gesamtleistung der beiden Motore la und 16 zwangläufig auf die Schraiibenwelle 4 übertragen, und die Hilfsbetriebe dieser Motore (Süßwasserpumpen 7«, 76, Ölpumpen 8«, 86, Hauptölrüekgewinnungspumpe 40 und Brennstoffumlaufpumpen) werden richtig mit ihrer normalen Drehzahl angetrieben.

fi. Arbeiten des unteren Motors allein (Fig. H)

Wenn das Schilf mittels des alleinigen unteren Motors Io angetrieben werden soll (weil entweder mit halber Leistung gearbeitet werden soll, oder weil der obere Motor 1 6 gestört ist oder gerade repariert wird), werden das Klauensystem 196 und hierauf die Kupplung 186 ausgekuppelt, während die Klauensysteme 32« und 326 eingekuppelt und die Kupplung 26 ausgekuppelt bleibt.

In diesem Zustand wird nur die Leistung des unteren Motors 1« zwangläufig auf die Schraubenwelle 4 übertragen, und nur die Hilfsbetriebc des unteren Motors (Süßwasserpumpe 7</, Ölpumpe 8«, Hauptölrüekgewinnungspumpe 40 und Brennstoffumlaufpumpe des unteren Motorelcmcnts) werden tatsächlich mit ihrer normalen Drehzahl anstrichen.

7. Arbeiten des oberen Moiors allem

Wenn mit dem oberen Motor allein gearbeitet werden soll, gibt es drei Möglichkeiten.

a) Nach der Vorwärmung und dem Anlassen des oberen Motors allein durch den Hilfsmotor 5 soll mit halber Motorleistung gefahren werden. Es wird dann, nachdem wie in Kapitel V) (Fig. 5) beschrieben wurde, vorgegangen, das Klauensy-•,lem 196 eingekuppelt, und die Steigung der Schraube wird mittels des Sleuerkastens 11 all mählich erhöht.

b) Wenn man ausgehend von den unter 5.) (Fig 7| beschriebenen Arbeiten des gesamten Motoraggregats mit dem oberen Motor 16 allein arbeiten will, wobei der untere Motor 1« nur gestoppt ist. um nur vorübergehend die halbe I eislimg des

V 12

Antriebsaggregais zu benutzen, wird folgendermaßen vorgegangen:

Die Steigung der Schraube wird auf Null gebracht.

Die beiden Motore sind nach Auskupplung der Klauensysteme 19« und 196 und hierauf der Kupplungen i8« und 186 gestoppt.
Der obere Motor 16 wird allein durch den Hilfsmotor 5 angelassen, wie unter 3. (Fig. 5) beschrieben.

Man kuppelt die Kupplung 26 aus und hierauf im Stillstand das Klauensystem 30« ein.
In diesem Zustand (Fi g. 9) wird nur die Leistung des oberen Motors 16 zwangläufig auf die Schraubenwelle 4 übertragen, wobei bei dem oberen Motorelcment 16 die Süßwasscrpunipe 76, die Ölpumpe 86, die sekundäre Ölrückgewinnungspumpe 37 und die Brennstoffumlaufpumpe des oberen Motors und bei dem unteren Motor 1« die Süßwasserpumpe Ta, die ölpumpe 8« angetrieben werden.

c) Wenn dagegen nach dem unter 5. (Fig. 7) beschriebenen Arbeiten des gesamten Antriebsaggregats die Besichtigung, der Aufbau oder auch die Reparatur des unteren Motors vorgenommen werden soll (d.h. in einem Zustand, in welchem das Arbeiten der Hilfsbetriebe desselben unzulässig ist), wird folgendermaßen vorgegangen, um das Arbeiten des alleinigen oberen Motors 16 /u erhalten.

Wie vorher, ist der Vorgang folgender:
Die Steigung der Schraube wird auf Null gebracht.

Die beiden Motore sind nach Auskupplung der Klauensysteme 19« und 196 und hierauf der Kupplungen 18« und 186 gestoppt.
Ks wird dann der obere Motor 16 allein von dem llilfsmotoi 5 angelassen, wie n· Kapitel }) (I i g 5) be-ichrieben.

Hierauf wird die Kupplung 26 ausgekuppelt, und die Klauensysleme 30« und 32« werden in die neutrale Stellung gebracht.
In diesem Zustand (siehe Fig. lOJwird nur noch die Leistung des oberen Motors 16 zwangläufig auf die Schraubenwelle 4 übertragen, wobei die allein angetriebenen Hillsbetriebe die Süßwav serpumpe76,die Ölpumpe 86 und die sekundäre Ölruckgcwinnungspumpe 37 sind.

Hierzu Id Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspriiche:

1. Antriebsanlage für Schiffe, insbesondere für Schnellboote, mit verhältnismäßig hoher Leistung, mit einem Hauptantriebsaggregat, das aus mindestens zwei voneinander unabhängigen Motoren besteht, die durch eigene Eingangswellen an ein gemeinsames Untersetzungsgetriebe so angekuppelt sind, daß sie einzeln zu- und abschaltbar sind, mit einer Ausgangswelle, zum Antrieb eines schubkrafterzeugenden Elementes, z.B. einer Schiffsschraube, sowie mit einer Zapfwelle, die in das Innere des Untersetzungsgetriebes reicht und über Kupplungs- und Übertragungsglieder mit der Ausgangswelle und dem Hauptantriebsaggregat zusammenwirken kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hilfsmotor (5) derart vorgesehen ist, daß er die Zapfwelle (6a) in Drehung versetzen kann, daß die Kupplung- und Übertragungsglieder so ausgebildet sind, daß der Benutzer die Umdrehung der Zapfwelle (6a) auf die Ausgangswelle (4) oder auf einen Übertragungsmechanismus zum Anlassen des einen oder anderen der unabhängigen Motoren (la oder Ib) übertragen kann, wie an sich bekannt, und daß der Übertragungsmechanismus aus Zahnrädern (60,62,63, 64, 65, 66) besteht, die auf einem schwenkbaren Halter (61) befestigt sind, welcher mit der Zapfwelle (6) getrieblich ständig in Verbindung bleibend aus einer neutralen Stellung in die eine oder die andere von zwei Grenzstellen (Fig. 5, Fig. 6) gebracht werden kann, in welchen eines der beiden Ausgangsräder (66 bzw. 65) des Übertragungsmechanismus mit dem den einen oder dem anderen Motor (la bzw. Ib) zugeordneten Zahnrad (24a bzw. 24b) zum Anweifen der Motoren (la, 16) kämmt.

2. Antriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungs- und Übertragungsglieder außerdem so ausgebildet sind, daß die von dem Hilfsmotor (5) angetriebene Zapfwelle (6a) nach Belieben mit der Gesamtheit oder einem Teil der für die Vorwärmung benötigten Hilfsmaschinen (7a, Ib, 8a, 8A, 37, 40) des Antriebsaggregats (1) insbesondere Kühlflüssigkeitspumpen (7a, 7b) und Schmiermittelpumpen (8a, 9h, 37, 40) gekuppelt werden kann.