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KAISERLICHESIMPERIAL

PATE N ΤΑΜ Τ.PATE N ΤΑΜ Τ.

Bei Schiffen, besonders bei Kriegsschiffen, welche durch mehr als eine Propellerwelle angetrieben werden, hat man versucht, bei verringerter Geschwindigkeit die Ökonomie dadurch zu verbessern, daß man bei diesen Geschwindigkeiten nur einen Teil der vorhandenen Propellerwellen antreibt; die größere Ökonomie kann hierbei dadurch bedingt sein, daß bei den meisten Antriebsmaschinen der Verbrauch anOn ships, especially on warships, which are driven by more than one propeller shaft Attempts have been made to improve the economy at a reduced speed by operating at these speeds drives only part of the existing propeller shafts; the greater economy can be due to the fact that in most prime movers the consumption decreases

ίο Treibmitteln (Dampf, Benzin, Teeröl, Elektrizität usw.) pro effektive Pferdestärke und Stünde umso geringer ist, je mehr sich die Belastung der Kraftmaschine ihrer Konstruktionsleistung nähert. Will man beispielsweise mit einemίο Propellants (steam, gasoline, tar oil, electricity etc.) per effective horsepower and hour, the lower the greater the load the engine is approaching its design performance. For example, if you want to work with one

Schiff, welches durch drei unabhängige, auf -drei Propellerwellen wirkende Kraftmaschinen angetrieben wird, mit einer z. B. um die Hälfte verringerten Geschwindigkeit fahren, so scheint es aus vorstehenden Gründen zunächst vorteilhafter zu sein, nur die mittlere Propellerwelle mit der mittleren Kraftmaschine in Betrieb zu setzen, als alle drei Wellen anzutreiben, da in dem letzteren Falle jede Kraftmaschine nur mit V₃ von der Belastung arbeitet, mit welcher die mittlere Kraftmaschine arbeiten würde, wenn sie allein das Schiff mit der gleichen Geschwindigkeit antreibt.Ship, which is driven by three independent engines acting on three propeller shafts, with a z. B. drive reduced by half the speed, for the above reasons it initially seems to be more advantageous to operate only the central propeller shaft with the central engine than to drive all three shafts, since in the latter case each engine only operates with V ₃ works on the load with which the middle prime mover would work if it alone propelled the ship at the same speed.

In Wirklichkeit ist dies jedoch nicht immer vorteilhafter. Denn wenn auch durch diese Betriebsweise der Verbrauch an Treibmitteln pro P. S. und Stunde herabgesetzt wird, so ist doch meistens damit für die Gesamtökonomie wenig oder nichts gewonnen, da hierbei nach angestellten Versuchen infolge der Arbeit, welche zum Mitschleppen der nicht angetriebenen Propellerwellen erforderlich ist, die Zahl der Pferdestärken bei der gleichen Geschwindigkeit um 30 Prozent und mehr größer ist als bei Antrieb des Schiffes durch alle vorhandenen Propellerwellen.In reality, however, this is not always more beneficial. Because even if through this Operating mode the consumption of propellants per P. S. and hour is reduced, so is but mostly little or nothing gained thereby for the economy as a whole, since here after made attempts as a result of the work, which for dragging the non-driven Propeller shafts required the number of horsepower at the same speed is 30 percent and more larger than when the ship is propelled by all existing ones Propeller shafts.

.- Dieser Mehraufwand an Pferdestärken wird dadurch verursacht, daß das Drehen der nicht angetriebenen Wellen durch einfaches Mitschleppen, den ganzen mechanischen Verhältnissen entsprechend, nur mit einem sehr geringen Wirkungsgrad erfolgt..- This additional expenditure on horsepower is caused by the fact that the turning of the not driven shafts by simply dragging them along, all the mechanical conditions accordingly, takes place only with a very low degree of efficiency.

Um diesen Ubelständen abzuhelfen, sind Einrichtungen konstruiert worden, bei welchen für geringe Geschwindigkeiten die Hauptantriebsmaschinen der einzelnen Wellen außer Betrieb gesetzt werden. Der Antrieb der einzelnen Wellen erfolgt dann in der Weise, daß in einer voll oder wenigstens nahezu voll belasteten und daher ökonomisch arbeitenden Primärmaschine die Arbeit erzeugt und sodann durch Kraftübertragung, z. B. auf elektrischem Wege, auf die einzelnen Wellen verteilt wird. Durch diese Anordnung wird zwar die Ökonomie des Betriebes bei geringen Geschwindigkeiten verbessert, aber das Gewicht und der Raumbedarf einer derartigen Anlage ist so groß, daß größere Anlagen dieser Art bisher nicht ausgeführt sind. Das große Gewicht und der große Raumbedarf beruht darauf, daß die Kräfte zur Erzeugung auch geringer Schiffsgeschwindigkeiten noch so groß sind, daß das Gewicht und der Raumbedarf solcher Kraftübertragungsanlagen im Verhältnis zu der Größe desIn order to remedy these evils, devices have been constructed in which the main drive machines of the individual shafts except for low speeds Operation. The individual shafts are then driven in such a way that in a fully or at least almost fully loaded and therefore economically working Primary machine generates the work and then through power transmission, z. B. on electrical Paths to which the individual waves are distributed. Through this arrangement, the economy is admittedly of operation at low speeds is improved, but the weight and space requirements such a system is so large that larger systems of this type have not yet been carried out are. The great weight and the large space requirement is based on the fact that the forces to generate even low ship speeds are still so large that the weight and space requirements of such power transmission systems in proportion to the size of the

zu bewegenden Schifies unwirtschaftlich groß sind. Dazu kommt noch, daß die ganze zur Erzeugung dieser Geschwindigkeiten erforderliche Energiemenge der Umwandlung unter worfen werden muß, was natürlich mit Verlusten verbunden ist.Schifies to be moved are uneconomically large. In addition, the whole of the Generation of these speeds required amount of energy subjected to the conversion must be, which of course is associated with losses.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Einrichtung, welche die hohen Gewichte und den großen Raumbedarf vermeidet. Sie besteht ίο darin, daß entweder alle oder ein Teil der bei geringen Geschwindigkeiten nicht für den Antrieb des Schiffes erforderlichen Propellerwellen mit einer Einrichtung versehen sind, durch welche sie bei den in Frage kommenden geringen Schiffsgeschwindigkeiten mit einer solchen Geschwindigkeit gedreht werden, daß diese Propellerwellen, ohne wesentlich zur Fortbewegung des Schiffes beizutragen, nicht von den anderen zum Antrieb dienenden Propellerwellen mitao geschleppt zu werden brauchen, daß also die zugehörigen Propeller weder wesentlich Arbeit abgeben noch aufnehmen. Um den Betrieb ökonomisch zu gestalten, müssen diese Einrichtungen so bemessen werden, daß sie bei den in Frage kommenden Schiffsgeschwindigkeitjn voll oder wenigstens nahezu voll belastet sind. Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß die hierfür erforderlichen Hilfsantriebsvorrichtungen im Gegensatz zu den oben erwähnten nur eine ganz geringe Leistung zu entwickeln brauchen, da sie keine Arbeit für die Fortbewegung des Schiffes zu liefern, sondern nur die Reibungswiderstände von Propeller und Welle zu überwinden haben. Die Folge davon ist, daß ihr Gewicht und Platzbedarf sehr gering ist und sie wohl in den meisten Fällen ohne irgendwelche Deplazementsvergrößerung und daher z. B. auch nachträglich eingebaut werden können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die ganze unmittelbar zur Fortbewegung des Schiffes dienende Energie von der Kraftmaschine ohne Umformungsverluste auf den Propeller unmittelbar übertragen wird.The present invention is a device, which the high weights and avoids the large space requirement. It consists ίο that either all or part of the propeller shafts not required for propulsion of the ship are provided with a device through which they are in the minor Ship speeds are rotated at such a speed that these propeller shafts, without contributing significantly to the movement of the ship, not from the others propeller shafts serving to drive need to be towed mitao, so that the associated Propeller neither emit nor absorb significant work. In order to make the operation economical, these facilities must are dimensioned in such a way that at the ship speed in question they are jn are fully or at least almost fully loaded. This facility has the advantage that the this required auxiliary drive devices in contrast to those mentioned above only need to develop very little power, since they do not work for locomotion of the ship, but only the frictional resistance of the propeller and shaft have to overcome. The consequence of this is that their weight and space requirements are very low and in most cases they are without any enlargement of the displacement and therefore z. B. can also be retrofitted. Another advantage is that all the energy directly used to propel the ship from the prime mover is transferred directly to the propeller without deformation losses.

Beispielsweise sei hiernach die Einrichtung beschrieben, wie sie für ein Schiff, welches durch Explosions- oder Verbrennungsmotoren angetrieben wird, mit ganz besonderem Vorteil ausgeführt werden kann. Die Anordnung ist in Fig. ι schematisch. dargestellt. Es seien z. B. drei Propellerwellen a, b, c vorhanden und jede unabhängig von der anderen durch je einen Verbrennungsmotor d, β, f angetrieben. Zwischen Motor und dem Drucklager h sind leicht lösbare Kupplungen g angeordnet. Außerdem ist neben den Propellerwellen je ein Elektromotor i aufgestellt, der den hinteren Teil der Wellen zusammen mit dem Propeller durch ein ausrückbares Getriebe (k) antreiben kann. Will man nun mit dieser Anlage z. B. mit halber Geschwindigkeit möglichst ökonomisch fahren, so kuppelt man die beiden äußeren Verbrennungsmotoren d und f von den Propellerwellen ab und setzt die mittlere Welle mit dem mittleren Verbrennungsmotor e allein in Betrieb. Dieser arbeitet dann mit' dreimal so großer Belastung, als wenn alle drei Verbrennungsmotoren in Betrieb wären. Um nun die äußeren Propellerwellen α und c nicht mitschleppen zu müssen, treibt mn sie durch die zu ihnen gehörigen Elektromotoren i an, und zwar steigert man deren Leistung so lange, bis die Umdrehungszahl der äußeren Propellerwellen α und c so weit gestiegen ist, daß sie nicht mehr mitgeschleppt werden, aber auch noch keine Arbeit leisten, daß also der Fortschritt der Propeller der Geschwindigkeit des Schiffes durch das Wasser, vermindert um den in dem Bereich der seitlichen Propeller herrschenden Vorstrom, entspricht.For example, the device is described below as it can be implemented with particular advantage for a ship that is driven by explosion or internal combustion engines. The arrangement is shown schematically in FIG. shown. There are z. B. three propeller shafts a, b, c and each independently of the other driven by an internal combustion engine d, β, f . Easily releasable clutches g are arranged between the motor and the thrust bearing h. In addition, an electric motor i is installed next to the propeller shafts, which can drive the rear part of the shafts together with the propeller through a disengageable gear (k) . If you want to use this system for. B. drive as economically as possible at half speed, then you disconnect the two outer combustion engines d and f from the propeller shafts and operate the middle shaft with the middle combustion engine e alone. This then works with three times the load than if all three combustion engines were in operation. In order not to have to drag the outer propeller shafts α and c with them, mn drives them through the electric motors i belonging to them, and their output is increased until the number of revolutions of the outer propeller shafts α and c has increased so far that they are no longer dragged along, but also do not yet do any work, so that the progress of the propellers corresponds to the speed of the ship through the water, reduced by the advance current prevailing in the area of the lateral propellers.

Soll die Schiffsgeschwindigkeit so gesteigert werden, daß ein Verbrennungsmotor c für die erforderliche Leistung nicht mehr ausreicht, so können an seiner Stelle die beiden seitlichen Verbrennungsmotoren d und f in Betrieb gesetzt werden, und die mittlere Propellerwelle b kann in der vorstehend beschriebenen Weise mitgedreht werden.If the ship's speed is to be increased so that an internal combustion engine c is no longer sufficient for the required power, the two side internal combustion engines d and f can be put into operation and the central propeller shaft b can be rotated in the manner described above.

Diese Betriebsweise ist für Explosions- und besonders Verbrennungsmotoren ganz besonders vorteilhaft. Das ist darin begründet, daß der spezifische Brennstoffverbrauch bei diesen Motoren, sobald ihre Belastung wesentlich unter 50 Prozent der Vollast sinkt, in viel stärkerem Maße mit abnehmender Belastung wächst, als dies bei anderen Maschinen der Fall ist, und daß die Betriebssicherheit bei sehr kleinen Belastungen durch Verschmutzen der Zylinder leidet.This mode of operation is very special for explosion engines and especially internal combustion engines advantageous. The reason for this is that the specific fuel consumption of these engines, as soon as their load drops significantly below 50 percent of full load, much more Dimensions with decreasing load grows than is the case with other machines, and that the operational safety with very small loads due to soiling of the cylinders suffers.

Werden ziim Betrieb der Hilfsantriebsvorrichtung Elektromotoren verwendet, so sind dabei noch zweckmäßig folgende Einrichtungen zu treffen.Are used in the operation of the auxiliary drive device Electric motors are used, the following devices are also expedient meet.

Da die Umdrehungszahl der nicht zum Antrieb des Schiffes dienenden und von den Hilfsantriebsvorrichtungen mitgedrehten Propellerwellen in der Hauptsache von der Geschwindigkeit des an ihren Propellern vorüberströmenden Wassers und infolge der relativ geringen Leistung der Hilfsantriebsvoriichtung nur in ganz geringem Maße von dieser selbst abhängt, müssen bei wechselnden Schiffsgeschwindigkeiten Maßregeln getroffen werden, daß die Stromstärken in den Elektromotoren der Hilfsantriebsvorrichtungen bei sich ändernder Umdrehungszahl der zugehörigen Propellerwcllen auf einer zweckmäßigen bzw. zulässigen Höhe gehalten werden. Dies kann durch die verschiedensten Mittel bewirkt werden. In einfacher Weise läßt es sich z. B. dadurch erreichen, daß, wie in dem als Ausführungsbeispiel gewählten Schaltungsschema Fig. 2 dargestellt, in den Ankerstromkreis des Antriebselektro-As the number of revolutions of the non-propulsion of the ship and of the auxiliary propulsion devices rotated propeller shafts mainly on the speed of the flow past their propellers Water and due to the relatively low power of the auxiliary drive device only in whole depends to a small extent on this itself, must with changing ship speeds Measures are taken that the currents in the electric motors of the auxiliary drive devices when the number of revolutions of the associated propeller shafts changes be kept at an appropriate or permissible level. This can be done by the most diverse Means are effected. In a simple way, it can be, for. B. achieve by that, as shown in the circuit diagram of FIG. 2 selected as an exemplary embodiment, into the armature circuit of the drive electrical

motors m der Hilfsantriebsvorrichtung ein Kontaktstrommesser η eingeschaltet wird, der mit Hilfe eines automatischenRegulierwiderstandes ο den Erregerstrom einer Primärmaschine p so einreguliert, daß der mit der Primärmaschine p in Leonärdschaltung verbundene Antriebsmotor m der Hilfsantriebsvorrichtung mit einer für den jeweiligen Betrieb passend einstellbaren, konstanten Stromstärke betrieben wird.motors m of the auxiliary drive device, a contact current meter η is switched on, which with the help of an automatic regulating resistor ο regulates the excitation current of a primary machine p so that the drive motor m of the auxiliary drive device connected to the primary machine p in Leonärd circuit is operated with a constant current intensity that can be adjusted to suit the respective operation .

to Für weitere Sicherheitsmaßregeln kommt noch folgender Fall in Betracht. Führt z. B. das Schiff mit der in Fig. ι als Ausführungsbeispiel dargestellten Maschinenanlage mit drei Propellerwellen durch Legen des Ruders eine Drehung nach Backbord aus, so wird während der Drehung die Backbordwelle langsamer, die Steuerbordwelle dagegen schneller laufen. Gleichzeitig fällt die elektromotorische Gegenkraft des Elektromotors der Backbord-Hilfsantriebsvorrichtung, und es steigt die des Elektromotors der Steuerbord-Hilfsantriebsvorrichtung. Infolge der hierdurch bedingten Änderung der Stromstärken wird eine Überlastung des Elektromotors der Backbord-Hilfsantriebsvorrichtung und eine Unterbelastung der auf Steuerbord eintreten. Dies muß unbedingt verhindert werden. Man wird dies am besten dadurch erreichen, daß man den oder die Elektromotoren der Backbordvorrichtung mit dem oder den der Steuerbordvorrichtung in Serie schaltet. Die Summe der elektromotorischen Gegenkräfte beider Motoren wird dann auch bei Drehung des Schiffes annähernd konstant sein und damit auch die Stromstärke nur in zulässigen Grenzen schwanken. Sind auf jeder Schiffsseite mehrere Seit en wellen vorhanden, so kann man die Elektromotoren entweder paarweise oder alle hintereinander schalten. The following case can also be considered for further safety measures. Performs e.g. B. that Ship with the machine system shown in Fig. Ι as an embodiment with three propeller shafts when the rudder is turned to port, the port shaft slows down during the turn On the other hand, starboard waves run faster. At the same time the counter electromotive force falls of the electric motor of the port auxiliary propulsion device, and the des Starboard auxiliary propulsion device electric motor. As a result of the change in the current intensities caused by this, the electric motor of the port auxiliary propulsion device is overloaded and an underload occurring on starboard. This must be prevented at all costs. One will do this on best achieved by having the electric motor or motors of the port device that or the starboard device connects in series. The sum of the electromotive The opposing forces of both motors will then also be approximately constant when the ship rotates, and so will only the current strength fluctuate within permissible limits. If there are several side waves on each side of the ship, so you can switch the electric motors either in pairs or all in series.

Die elektrische Primäranlage wird auf allen den Schiffen, welche für die vorliegende Erfindung in Betracht kommen, für die übrigen sonst schon vorhandenen Einrichtungen so groß sein müssen, daß sie bei Marschfahrt den Betrieb der Elektromotoren der Hüfsantriebsvorrich-> tung mitübernehmen kann, eine besondere elektrische Primäranlage daher nicht nötig sein wird.The primary electrical system is used on all of the ships required for the present invention come into consideration, be so large for the other facilities that are otherwise already in existence must that they operate the electric motors of the Hüfsantriebsvorrich-> management can take over, a special electrical primary system is therefore not necessary will.

Claims

Patent Claims:

1. Marine machinery with auxiliary propulsion devices on one or more shafts, characterized in that the auxiliary drive devices are dimensioned as strong are that they drive the associated propeller shafts only at such a speed turn . can that these propeller shafts, without contributing significantly to the movement of the ship, do not need to be dragged along, so that the associated propellers neither essentially give up or take up work.

2. Device according to claim 1 when using electric motors as an auxiliary drive device, characterized in that for the current consumed by the electric motors an adjustable, approximately constant strength is automatically ensured for the respective operation, for example in that the excitation of a Leonard circuit with the The primary machine (p) connected to the electric motor fm) of the auxiliary drive devices is regulated accordingly with the aid of an automatic regulating resistor (0) which is dependent on a Koritakt current meter (n).

3. Device according to claim ι and 2 with electric motors as Hi Ifsantriebsvorrichtung, characterized in that the electric motors of the auxiliary drive devices the propeller shafts on both sides of the ship either in pairs or all of them can be connected in series.

For this purpose ι sheet of drawings.