DE300163C

DE300163C -

Info

Publication number: DE300163C
Application number: DENDAT300163D
Authority: DE

Description

Beim Antrieb von Schiffen, insbesondere von Kriegsschiffen, liegt vielfach die Aufgabe vor, die normale Fahrtgeschwindigkeit (Marschfahrt) zeitweise wesentlich zu erhöhen.

Man hat> um diesen Zweck in möglichst wirtschaftlicher Weise zu erreichen, bereits mehrere Schraubenwellen angeordnet, wobei jede Welle ihren besonderen Antriebsmotor

ίο hat. Je nach der verlangten Geschwindigkeit wird eine entsprechende Anzahl von Propellerwellen angetrieben. Wegen der für einigermaßen erhebliche Geschwindigkeitssteigerung nötigen, gamz außerordentlich großen Zusatzleistungen begegnet diese Art der Leistungssteigerung namentlich dann großen Schwierigkeiten, wenn der. für die Maschinenanlage zur Verfügung stehende Raum an sich sehr knapp ist und gleichzeitig hohe Gescbwindigkeit des Schiffes gefordert wird, also beispielsweise bei Torpedo- und Unterseebooten. Dabei ist die Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen ■gering, sobald das Schiff nur zeitweise mit Höchstgeschwindigkeit fährt, da bei Marschfahrt die Ausnutzung der. Maschinen und des für ihre Unterbringung nötigen Schiffraumes für die Leistungserzeugung gering ist.

Bei Schiffen für große Reisen müssen die Antriebsmötoren, insbesondere wenn es Verbrennungskraftmaschinen sind, mit Rücksicht auf Lebensdauer und Betriebssicherheit verhältnismäßig schwer gebaut werden: Man gelangt dabei bei solchen Fahrzeugen sehr bald an eine gewisse Grenze, über welche hinaus die in einem Schiff von gegebener Größe unterzubringende Höchstleistung nicht gesteigert werden kann. Der einfache Ersatz dieser verhältnismäßig schweren Motoren durch sogenannte Leichtmotoren ist mit Rücksicht auf deren bei gleicher Betriebszeit raschere Abnutzung, also geringere Lebensdauer, nicht angängig, um so weniger, als diese nachteiligen Eigenschaften durch die für den Schiffsantriebsmotor im allgemeinen nötigen Einrichtungen für Umsteuern, Manövrieren, Anlassen usw. weiterhin ungünstig beeinflußt werden.

Nach der Erfindung werden diese Nachteile vermieden und neue Vorteile dadurch gewonnen, daß bei Schiffen, die durch Verbrennungskraftmaschinen angetrieben werden, die Antriebsmaschinen des Schiffes in zwei Gruppen getrennt werden. Die eine Gruppe arbeitet ständig, sowohl bei Marschfahrt als auch bei gesteigerter Geschwindigkeit. Die Motoren dieser Gruppe sind mit allen für den Schiffsantrieb nötigen Vorrichtungen, also z. B. für das Umsteuern, Manövrieren, Langsamfahren, Ingangsetzen usw., versehen und genügen für sich mindestens zur Erreichung der für gewöhnlich vom Schiff geforderten Geschwindigkeit (Marschgeschwindigkeit).

Die andere Gruppe wird lediglich dann in Betrieb genommen und der ersteren zugeschaltet, wenn die Geschwindigkeit über die mit der ersteren Gruppe zu errreichende Marschgeschwindigkeit hinaus gesteigert werden soll. Damit nun durch diese zweite Gruppe das Gewicht und der Raumbedarf der Maschinenanlage möglichst wenig erhöht wird, besteht sie erfindungsgemäß aus sogenannten Leichtmotoren; das sind Verbrennungskraftmaschinen, die besonders leicht und gedrungen gebaut sind, etwa nach Art der für Luftfahrzeuge benutzten Motoren. Die Motoren dieser zweiten Gruppe arbeiten

mit verhältnismäßig sehr hoher Drehzahl besitzen dementsprechend eine Vielzahl von Arbeits'zylindern . und . sind aus hochwertigem, spezifisch hohe Beanspruchung vertragendem Material hergestellt.

Für den im allgemeinen nur in Ausnahmefällen gebrauchten Leistungsbetrag der zweiten. Gruppe kommen diejenigen Eigenschaften, welche für die Motoren der ersten Gruppe

ίο unerläßlich sind, beispielsweise die Umsteuerbarkeit, die Möglichkeit des Manövrierens, μ des langsamen Ganges usw., nicht in Frage. ■/t& ι Auch für das _t Anlassen brauchen besondere V Vorkehrungen nicht"geTroffen zu werden, da dies yon den Motoren der ersten Gruppe aus erfolgen TJarfnT' "Durch den Wegfall dieser" Einrichtungen sind die Motoren der zweiten Gruppe trotz ihrer im Betriebe hohen Beanspruchung sehr betriebssicher und einfach zu bedienen. Da diese Leichtmotoren nur verhältnismäßig selten mitarbeiten, den hohen Beanspruchungen beim Anfahren, Umsteuern, Manövrieren nicht ausgesetzt sind, so wird an der Lebensdauer der Gesamtlage gegenüber einer nur aus Motoren normaler Bauart bestehenden nichts Wesentliches geändert.

Durch die Verteilung der Leistung auf die beiden Gruppen werden außerdem in Fällen, wo die Unterbringung der Gesamtleistung in Motoren normaler Bauart Schwierigkeiten macht, bei den Motoren der ersten Gruppe günstigere Bedingungen für Konstruktion, Betriebszuverlässigkeit und Wirtschaftlichkfit geschaffen, z. B. hinsichtlich der Kolbengeschwindigkeit und der Wahl des Hubverhältnisses.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine bekannte, die Fig. 4 bis 6 ein Beispiel der neuen Anordnung für einen Schiffsantrieb durch Verbrenlmngskraftmaschinen von je gleicher Gesamtleistung im gleichen Größenverhältnis.

Fig. ι und 4 sind Seitenansichten, Fig. 2 und S Grundrisse, und Fig. 3 und 6 Stirnansichten der Antriebsmotoren.

Die .Fig. 1 bis 3 stellen einen bekannten achtzylindrigenViertaktschiffsdieselmotor vor, wie er beispielsweise zum Antrieb von Unterseebooten benutzt wird. Die größte Leistung betrage bei 330 Umdrehungen in der Minute

800 P. S. Ist beispielsweise die Marschgeschwindigkeit das —fache der Höchstgeschwindigkeit, so entspricht dem eine minutliche Drehzahl des Motors von rund ^- =

OO I «ζ

22Ο und eine Leistung von rund

^l = 240 ρ. δ.

Der Motor wird, wie ersichtlich, während der Marschfahrt sehr schlecht ausgenutzt.

Das Gewicht eines solchen Motors beträgt ungefähr 36 500 kg.

Bei der in Fig 4 bis 6 dargestellten neuen Anordnung wird für die Marschfahrt ein Motor ι vorgesehen, dessen Leistung bei 220 Umdrehungen 240 P. S. beträgt. Dieser Motor ist bei diesem Beispiel ebenfalls als schwerer und langsam laufender Motor von hoher Lebensdauer gebaut und, wie der Motor nach Fig. ι bis 3, mit den üblichen Einrichtungen für Umsteuern, Manövrieren, Langsamfahren, Ingangsetzen usw. versehen. Zur .Erhöhung der Geschwindigkeit werden nun als Leichtmotoren gebaute Zusatzmaschinen 2, welche mittels Zahnradübersetzung 4, 5 die Haupt-■welle antreiben, durch Einrücken der Kupplungen 3 zugeschaltet. Hierdurch erhöht sich naturgemäß die Drehzahl der Hauptwelle. Werden die Verhältnisse so gewählt, daß bei 330 minutlichen Umdrehungen der Hauptwelle die Gesamtleistung aller Motoren wieder 800 P. S. beträgt, so leistet davon der Motor ι der ersten Gruppe 240

= 36° P- S.,

wenn angenommen wird, daß das Drehmoment des Motors auch während der Geschwindigkeitssteigerung das gleiche bleibt wie bei 220 Umdrehungen. Die Leichtmotoren 2 der zweiten Gruppe haben also 800 — 360 = 440 P. S. zu leisten. Diese Motoren sind in zwei Sätzen von je 8 Zylindern angeordnet. Infolge ihrer hohen Drehzahl (beispielsweise ■ rund 1200 Umdrehungen in der Minute) ist eine Zahnradübersetzung 4, 5 vorgesehen.

Das Gewicht solcher Leichtmotoren beträgt bei voller Drehzahl reichlich gerechnet etwa 4 kg/P. S.; in vorliegendem Falle also rund 440 · 4 = rund ι 800 kg.

Der Motor der ersten Gruppe wiegt etwa

³⁶

üs^{= l6}

^kg·

Rechnet man für Zähnräder und Kupplungen noch rund 300 kg, so ergibt sich ein Gesamtgewicht der neuen Anlage von

ι 800 + 16 400 + 300 = 18 500 kg,

also gegenüber der bekannten Anordnung eine Gewichtsersparnis von

36500 — 18 500 = 18 000 kg,

das sind nahezu 50 Prozent.

Aus dem Vergleich der im gleichen Maßstab gezeichneten Figuren, insbesondere der Fig. ι und 4, ergibt sich ferner der beträchtliehe, durch die neue Anordnung 'zu erzielende Raumgewinn, der häufig noch wichtiger als der Gewinn an Gewicht ist.

Die Ingangsetzung der Zusatzmotoren 2 erfolgt einfach durch Einrückung der Kupphingen 3. Umsteuern, Langsamfahren, Manövrieren geschieht allein mit dem Motor. 1.

Die Ausstattung und die Ansprüche an die Bedienung der Zusatzmaschinen sind also auf das denkbar geringste Maß gebracht, ihre Zuverlässigkeit dadurch wesentlich gesteigert.

Claims

Patent-Anspruch:

Antrieb von Schiffen mittels Verbrennungsmotoren, gekennzeichnet durch zwei Gruppen von Motoren, deren eine für das Umsteuern und Manövrieren eingerichtet ist und ihrer Leistung nach etwa der Marschgeschwindigkeit entspricht, während die andere Gruppe, die für die Höchstleistung der ersten Gruppe zugeschaltet wird, aus sogenannten Leichtmotoren gebildet wird, die keine Einrichtungen zum Umsteuern, Manövrieren u. dgl. besitzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.