DE3026581A1 - Antriebssystem fuer schiffe in vereisten gewaessern - Google Patents
Antriebssystem fuer schiffe in vereisten gewaessernInfo
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Description
ANTRIEBSSYSTEM FÜR SCHIFFE IN VEREISTEN GEWÄSSERN
Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für Schiffe in vereisten Gewässern mit hydrodynamisehen
Kupplungen in der Wellenleitung zwischen der Antriebsmaschine und dem Propeller.
Allgemein üblich sind Antriebssysteme aus einer Antriebsmaschine, einem Untersetzungsgetriebe
und einer verbindenden Wellenleitung, so daß der Propeller bei laufender Antriebsmaschine abgekuppelt
und zugekuppelt werden kann. Der Einsatz langsamlaufender Dieselmotoren für Schiffe
in Eisfahrt ist bisher nicht möglich, weil die Eisberührung die Gefahr einer zu starken Drehzahldrückung
bei Blockierung des Propellers zur Folge haben und zur mechanischen und thermischen
Überlastung des Antriebsmotors führen würde.
Bekannt ist ein Antriebssystem mit einem Untersetzungsgetriebe, bei dem zwischen diesem Untersetzungsgetriebe
und dem Propeller eine als Schlupfkupplung wirkende hydrodynamische Kupplung mit Überlastsicherung und eine starre Überbrückungskupplung,
zum Beispiel eine Reibung»-
130065/0U3,
kupplung, vorgesehen sind, die beide voneinander unabhängige Schaltorgane aufweisen, wobei die geschlossene Reibungskupplung die geöffnete Schlupfkupplung überbrückt (DE-OS
21O64O3)· Bei einer solchen Anordnung ermöglicht die Reibungskupplung bei den langen
An- und Abreisen im eisfreien Wasser eine schwingungsfreie Drehmomentenübertragung bei
gering*tnöglichen Leistungsverlusten. Denn
noch ist eine plötzliche Wellenunterbrechung
möglich, wenn das Schiff Eisberührung hat· Die dann einzurückende hydrodynamische Kupplung
kann z. B. durch ein öldruckgerät so eingestellt werden, daß sie «ine Überlastung der
Wellenleitung durch selbsttätiges'Entleeren der Kupplung verhindert·
Hydrodynamische Kupplungen für diese Einsatzfülle «ind in der Zeitschrift MTZ, November 1958,
4er Seit· jM beschrieben.
£■ igt Aufgabe der Erfindttmc, ei« Antriebssystem
fttr Schiffe im Eis su schaffen, welches besser
als bisher an die besonderen Bedingwtfen dieses
Einsatzgebietes angepaßt ist und welches vorzugsweise auch den Einsatz langsaalaufender
130065/OUT/3
ζ.
Die Erfindung löst diese Aufgab· durch di· Anordnung ein·· Schwungrad·· auf der Wellenleitung, welches Mittels hydrodynamischer Schaltkupplung ·η «it der Wellenleitung kuppelbar ist.
Dieses Schwungrad wird vorzugsweise als ro
tationssymmetrischer Rohrkörper ausgebildet und
so angeordnet, daß es die Wellenleitung an geeigneter Einbaustelle konzentrisch umschließt.
Sobald Eisberührung zu erwarten ist, kann das
Schwungrad durch Befüllung der Kupplung angetrieben werden, so daß es annähernd die Drehzahl der Wellenleitung erreicht. Es wird dann
bei Eisberührung die Eigenschaft hydrodynamischer Kupplungen vorteilhaft ausgenutzt, und zwar über-
^ trägt die Kupplung nach Abschluß des Beschleunigungsvorgangs bei kleinem Schlupf nur noch
ein sehr geringes Drehmoment, welches in etwa dem aus der Reibleistung des Schwungrades in
seinen Lagern anfallenden Drehmoment entspricht, aber andererseits ist das durch die Kupplung
mit vorgegebenem Durchmesser übertragbare Drehmoment um so größer, je größer der Kupplungsschlupf, bzw. die Drehzahldifferenz zwischen
Primär- und Sekundärrad der Kupplung ist. Das
bedeutet, daß das Schwungrad um so wirksamer ist,
je kleiner die Drehzahl der Wellenleitung bei Berührung des Propellers mit lis oder ähnlichen
Hindernissen ist. Dies ist darauf airückzuführen,
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ί -
daß die Primärwelle der umlaufenden Kupplung plätzlich verzögert wird, so daß sich «in«
größere Drehzahldiffer«nz zwischen d·* infolge
seiner Schwungmasse weiterlaufenden Sekundärrad und dem Primärrad einstellt. Infolge des
größeren Schlupfes wird nun ein größeres Drehmoment durch die hydrodynamische Kupplung übertragen
so daß die Rotationsenergie des Kupplungssekundärrades und aller mit ihm verbundener Schwungmassen
stoßfrei und verschleißfrei auf das Primärrad
übertragen werden. Das dabei übertragene Drehmoment ist, wie erwähnt, um so größer, je
größer die Drehzahldifferenz ist.
Eine besondere Variante der Erfindung sieht vor, daß das Schwungrad mit einem Hilfsantrieb
zusätzlich kuppelbar ist. Für die Kupplung des Schwungrades mit dem Hilfsantrieb ist ebenfalls
eine hydrodynamische Kupplung vorgesehen. In weiterer Ausgestaltung dieses Erfindungsgedankens
kann das Schwungrad durch zweiflutig· hydrodynamisch · Kupplungen in klassischer Ausbildung
mit der Wellenleitung verbindbar sein, jedoch können auch Kupplungen in einflutiger
Bauweise zur Anwendung kommen.
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Eine solche Anordnung ermöglicht es, daß das Schwungrad unabhängig von der Wellenleitung beschleunigt werden kann. Das
Schwungrad kann dadurch selbst bei stillstehender Propellerwellenleitung in Um
drehung versetzt werden. Die Rotationsenergie des sich drehenden Schwungrades kann durch Füllung der Kupplung mit dem
Primärrad an dem Schwungrad auf die Wellen
leitung übertragen werden. Die Beschleunigung
des Schwungrades mittels des Hilfsantriebes kann beliebig oft und in beliebiger Drehrichtung wiederholt werden, und zwar so
lange,bis der evtl. blockierte Propeller
wieder freigekommen ist. Dieser zusätzliche
Hilfsantrieb kann auch vorteilhaft eingesetzt werden, um Umsteuermanöver zu beschleunigen, dergestalt, daß das Schwungrad mittels des Hilfsantriebes stete In.
einem Eur Propellerdrehrichtung entgegengesetzten Drehsinn angetrieben wird. Bei
Umsteuermanövern wird dann durch Füllen der Kupplung zwischen dem Schwungrad und
der Wellenleitung die letztere abgebremst
und in entgegengesetztem Drehsinn beschleunigt. An Stelle der hydrodynamischen
Kupplung zwischen dem Hilfsantrieb und dem Schwungrad, kann auch ein hydrodynamischer
Drehmomentwandler vorgesehen sein.
130065/0443 .../6
-Z-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
Es zeigen :
Figur 1 schematisch ein Antriebssystem für Schiffe zur Fahrt
in vereisten Gewässern,
Figur 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Schwungradan-Ordnung und
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung der Schwungradanordnung alt
einem Hilfsantrieb«
Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Prο-peller 1 über eine mehrteilige tfcllenleituag
2| welche in Lagern 3 abgestütst ist, von
einem Dieselmotor k angetrieben· Zwischen den beiden Lagern 3 let auf der Wellenleltung
2 eine Schwungradanordnung nach den Figuren 2 und 3 vorgesehen. Dieses Schwungrad 5 ist
reitend auf der Wellenleitung B angeordnet. Das Betriebsmittel wird über die Anschlüsse
6 (Figur l) eug·führt und lSuft über den
Stutaen 7 aus dem Gehäuse 8 der Schwungradanordnung ab. Da· Beispiel der Figur 8 zeigt
xwischen dem Schwungrad 5 *»d *·γ Wellenleitung
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eine zweiflutige hydrodynamsiche Kupplung 9·
Das Primär-Doppelrad dieser hydrodynamischen Kupplung ist auf der Wellenleitung 2 befestigt·
Die beiden Sekundärräder der hydrodynamischen Kupplung 9 sind mit dem Schwungrad
5 fest verbunden. Durch Betätigung der Entleervorrichtung 10 kann bei abgesperrter
Betriebsmittelzuführung eine Entkupplung zwischen dem Schwungrad 5 und der Wellen-
1^ leitung 2 erreicht werden. Mit 11 sind die
Stützlager zur reitenden Abstützung des Schwungrades 5 auf der Wellenleitung 2 bezeichnet.
Außerhalb des Gehäuses 8 wiitä die Wellenleitung 2 einerseits mit dem Antriebsmotor
und andererseits mit dem Verbindungsstück zum Propeller verflanscht.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 3 zeigt hinsichtlich der Schwungradausbildung eine
wesentliche Übereinstimmung mit der An-Ordnung nach Figur 2. Zusätzlich ist über
ein Vorgelegegetriebe 12 ein Hilfsantrieb 13 zuschaltbar· Zwischen diesem Hilfsantriebseotor
13 und dem Vorgelege 12 ist vorteilhaft ebenfalls eine hydrodynamisch·
Kupplung l4 angeordnet, um die zuvor schon erwähnten Vorteil· zu erreichen.
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Leerseite
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE1· Antriebssystem für Schiffe in vereisten Gewässern mit hydrodynamischen Kupplungen in der Wellenleitung zwischen der Antriebsmaschine und dem Propeller, gekennzeichnet durch ein Schwungrad (l4)f welches mittels hydrodynamischer Schaltkupplungen (9) mit der Wellenleitung (2) kuppelbar ist.2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (5) als rotationssymmetrischer Rohrkörper ausgebildet und konzentrisch reitend auf der Wellenleitung (2) angeordnet ist.3. Antriebssystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärrad einer hydrodynamischen Kupplung, deren Primärrad auf der Wellenleitung (2) sitzt, als Schwungrad (5) ausgebildet bzw. mit dem Schwungrad fest verbunden ist.130065/0443Antriebssystem nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (5) mit einem Hilfsantrieb (13) kuppelbar ist.5· Antriebssystem nach den Ansprüchen 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung des Hilfsantriebes (13) ebenfalls aus einer hydrodynamischen Kupplung besteht.6. Antriebssystem nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (lA) des Hilfsantriebes (13) als hydrodynamischer Wandler ausgebildet ist.130065/0U3
Priority Applications (6)
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FR (1) | FR2486488A1 (de) |
GB (1) | GB2082533B (de) |
SE (1) | SE8104333L (de) |
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- 1981-07-08 FI FI812144A patent/FI812144L/fi not_active Application Discontinuation
- 1981-07-13 CA CA000381633A patent/CA1178163A/en not_active Expired
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