DE3623980A1

DE3623980A1 - Schiffsantriebsanlage mit zwei verstellpropellern

Info

Publication number: DE3623980A1
Application number: DE19863623980
Authority: DE
Inventors: Erwin Teroerde
Original assignee: F TACKE KG 4440 RHEINE DE; TACKE KG F
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1986-01-10
Filing date: 1986-07-16
Publication date: 1988-02-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Schiffsantriebsanlage mit mehr als zwei Motoren zum Antrieb zweier Verstellpropeller und wenigstens einer Hilfsmaschine und mit zu- und abschaltbaren Einrichtungen zur Übertragung der Antriebsenergie eines Motors einer Schiffsseite auf beide Propeller und/oder Hilfs maschinen nach Patent . . . (Patentanmeldung P 36 17 425.4).

Mit einer solchen Antriebsanlage wurde die Aufgabe ge löst, die gesamte installierte, sich auf die einzelnen An triebsmotoren verteilenden Leistungen unter Berücksichti gung des sehr unterschiedlichen Fahrprofils des Schiffes, der Motor- und Propellerkennfelder und des unterschied lichen Einsatzes von Hilfsmaschinen optimal auszunützen.

Unter Beibehaltung dieses Vorteils soll mit einer weiteren Anordnungsvariante das Maschinenraumkonzept im Hinblick auf die Aufstellung von mehr als zwei Motoren variabler gestal tet werden können. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich dadurch aus, daß auf jeder Propellerwellen außenseite ein Motor mit direktem Eingriff in das Ab triebswellengetrieberad angeordnet ist.

Diese Ausführung bietet eine technisch einfache Lösung für die Integrierung des oder der zusätzlichen Motoren in das Getriebeblocksystem. Die Gesamtanlage ist dadurch im Hin blick auf das Maschinenraumangebot und die Lage des Maschi nenraumes variabler gestaltbar.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Er findung rein schematisch dargestellt und nachstehend er läutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Verstellpropellerdiagramm der gegenseitigen Ab hängigkeit von Motorenleistung, Propellerleistung und Drehzahl, Propellersteigung und Schiffsgeschwin digkeit, wobei in dem Diagramm die jeweiligen Kenn felder der installierten Gesamt- und Paarleistungen der Vater- und Sohn-Motoren einer konventionellen Doppelschraubenanlage eingezeichnet sind,

Fig. 2 ein Verstellpropellerdiagramm gemäß Fig. 1, in wel cher das Motorkennfeld einer Doppelschraubenan lage eingezeichnet ist, bei welcher beide Propeller von einem Vater-Motor bei ökonomischer Propeller drehzahl angetrieben werden, d. h. es wird eine Einsparung der installierten Leistung von ca 10% erreicht bzw. bei gleicher Schiffsgeschwindigkeit eine um ca 30% geringere Leistung investiert,

Fig. 3 ein Verstellpropellerdiagramm gemäß Fig. 2, bei welchem beide Propeller von einem Sohn-Motor bei ökonomischer Propellerdrehzahl angetrieben werden, d. h. es wird eine Einsparung der installierten Leistung von 12% erreicht bzw. bei gleicher Schiffsgeschwindigkeit eine um ca. 38% geringere Leistung investiert,

Fig. 4 die Schaltskizze für die Übertragung der Antriebs leistungen von vier Motoren (konventionelle Motoren anordnung) auf zwei Propeller mit Nebenantriebsmög lichkeiten, wobei sämtliche Schaltkupplungen als Lastschaltkupplungen ausgeführt und die Kegelräder der Verbindungswelle zwischen den beiden Getriebe blöcken mit den Schaltritzeln verbunden sind,

Fig. 5 wie Fig. 4, jedoch mit zusätzlichen, den außenlie genden Motoren zugeordneten Primär-Nebenantrieben für den Antrieb von Pumpen oder Generatoren,

Fig. 6 die Anordnung gemäß Fig. 5, jedoch mit im Stillstand schaltbaren Kupplungen an den Getriebeschaltstufen,

Fig. 7 bis 8 tabellarische Übersichten für Fahrmöglichkeiten mit einer Antriebsanlage gemäß Fig. 4 und 6,

Fig. 9 eine Antriebsanordnung wie Fig. 4, jedoch sind die Kegelräder der Verbindungswelle zwischen den Getrie beblöcken mit den Wellen der Schaltstufen verbunden,

Fig. 10 wie Fig. 5, jedoch sind die Kegelräder der Verbin dungswelle zwischen den Getriebeblöcken mit den Wellen der Schaltstufen verbunden,

Fig. 11 eine Antriebsanordnung wie Fig. 6, jedoch sind die Kegelräder der Verbindungwelle zwischen den Ge triebeblöcken mit den Wellen der Schaltstufen ver bunden,

Fig. 12 und 13 tabellarische Übersichten für Fahrmöglichkeiten mit Antriebsanordnungen gemäß Fig. 9 und 11.

Die in den Figuren der Zeichnungen verwendeten Bezugszei chen bedeuten im einzelnen:

M _I, M _II Antriebsmotoren der Backbordseite,
M _III, M _IV Antriebsmotoren der Steuerbordseite,
K ₁, K ₂ Schaltkupplungen der Antriebsmotoren,
K ₃, K ₄ Schaltkupplungen der Getriebeschalt stufen (in Fig. 6 und Fig. 11 als im Stillstand schaltbare Kupplungen aus geführt),
K ₅ Schaltkupplungen der Verbindungs welle,
K ₆ nicht schaltbare Ausgleichskupplun gen an den Arbeitsmaschinen M _I bis M _IV,
K ₇ nicht schaltbare Ausgleichskupplun gen an den Antriebsmaschinen M _I bis M _IV,
W ₁, W ₂ Getriebeantriebswellen,
W ₃ Propellerwellen,
W ₄, W ₅ Kupplungshohlwellen,
W ₆ Schaltritzel-Kupplungshohlwellen,
W ₇ Welle der Schaltstufe,
W ₈ Verbindungswelle der Getriebeblöcke,
S ₁ Getriebestufe der Propeller,
S ₂ Verbindungsschaltstufe zwischen den Kupplungen K ₂, K ₃ bzw. K ₃, K ₄,
S ₃ Verbindungsstufe zwischen der An triebswelle und Welle der Schalt stufe W ₂, W ₇,
S ₄ Kegelradstufe der Verbindungswelle zu dem Schaltritzel W ₈ und W ₆ bzw. zu der Welle der Schaltstufe W ₈, W ₇,
G ₁ Stromgenerator im Nebenantrieb,
G ₂ Stromgenerator in der Verbindungs welle W ₈,
L ₁, L ₂ Traglager der Verbindungswelle,
L ₃, L ₄ Kupplungslager der Schaltkupplung K ₅.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4, 5, 6 und 9, 10 und 11 besteht die gesamte Antriebsanlage aus zwei spiegelbildlich angeordneten Getriebeblöcken auf den In nenseiten der Propellerwellen W ₃. Die gesamte installierte Leistung ist auf die vier Antriebsmotoren M ₁-M _IV verteilt.

Die Getriebeblöcke sind miteinander durch eine Verbindungs welle W ₈ verbunden. Zwischen der Welle W ₈ und den Getriebe blöcken sind Lastschaltkupplungen K ₅ eingesetzt. Sie sind als Lammelenschaltkupplungen ausgeführt und zeigen eine be sonders kompakte Bauweise. Der gewonnene Raum zwischen den Getriebeblöcken kann ausgenutzt werden für einen Generator G ₂, der mit beidseitig angeordneten, nichtschaltbaren Aus gleichskupplungen K ₆ in die Welle W ₈ eingesetzt ist. Die Getriebeblöcke umfassen weiterhin ein zweistufiges Schalt getriebe, das über die Kupplungen (gemäß Fig. 4, 5 und 6) K ₂ und K ₃ bzw. (gemäß Fig. 9, 10, 11) K ₃ und K ₄ geschaltet wird und unterschiedliche Propellerdrehzahlen bei gleicher Motordrehzahl ermöglicht.

Die Kraftverläufe eines Antriebsmotors allein oder in Kom bination mit den übrigen Motoren zum Antrieb jeweils beider Propeller und/oder der Generatoren gemäß den Fig. 4 und 6 sind in Tabellen der Fig. 7 und 8 übersichtlich darge stellt. Die Schaltmöglichkeiten und entsprechenden Kraft verläufe für die Antriebsanlagen mit Kupplungsanordnungen gemäß Fig. 9 und 11 können den Tabellen der Fig. 12 und 13 entnommen werden.

Anhand der Propellerkennfeder, dargestellt in den Fig. 1 bis 3, können die wirtschaftlichsten Maschinenkombinatio nen mit Leistungsaufteilungen unter Berücksichtigung der Blattsteigungen bei bestem Wirkungsgrad der Propeller für unterschiedliche Fahrgeschwindigkeiten bestimmt werden, so daß die Anlage über das gesamte Fahrprofil äußerst ener giesparend gefahren werden kann.

Claims

1. Schiffsantriebsanlage mit mehr als zwei Motoren zum An trieb zweier Verstellpropeller und wenigstens einer Hilfs maschine (Generator) und mit zu- und abschaltbaren Einrich tungen zur Übertragung der Antriebsenergie eines Motors einer Schiffsseite auf beide Porpeller und/oder Hilfsmaschinen nach Patent . . . (Patentanmeldung P 36 17 425.4), dadurch ge kennzeichnet, daß zusätzlich auf jeder Propellerwellenaußen seite ein Motor (M _I, M _III) mit direktem Eingriff in das Ab triebswellengetrieberad (S ₁) angeordnet ist.

2. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß jedem Propeller ein Getriebeblock mit zwei Antriebswellen (W ₁, W ₂), eine Antriebswelle (W ₃) für den Propeller und eine oder mehrere Abtriebswellen (W ₇, W ₉) für Nebenantriebe zugeordnet sind, welche durch eine recht winklig zu den Antriebswellen angeordnete zu- und abschalt bare Verbindungswelle (W ₈) miteinander verbunden sind.

3. Schiffsantriebsanlage nach den Ansprüchen 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, daß die Propellerdrehzahl bei Motoren nenndrehzahl über wenigstens eine Schaltstufe auf ökonomi sche Drehzahlen reduziert ist.

4. Schiffsantriebsanlage nach einem der oder mehreren der An sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin dungswellle (W ₈) über Kegelräder (S ₄) mit den Getriebeblöc ken verbunden ist.

5. Schiffsantriebsanlage nach einem oder mehreren der An sprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbin dungswelle ein Generator (G ₂) eingesetzt ist.

6. Schiffsantriebsanlage nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Antriebs wellen (W ₁, W ₂, W ₇) der Getriebeblöcke sowie zwischen den Getriebeschaltstufen innerhalb der Getriebeblöcke und zwi schen den Verbindungswellen (W ₈) der Getriebeblöcke Schalt kupplungen (K ₁, K ₂, K ₃, K ₅) angeordnet sind.

7. Schiffsantriebsanlage nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hilfsma schine durch den ihr zugeordneten Motor sowohl bei abge schalteten als auch bei eingeschalteten Propellern antreib bar ist.

8. Schiffsantriebsanlage nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Verbindung der Kegelräder (S ₄) mit den Schaltritzeln (S ₂) beim Antrieb beider Propeller durch einen der innenliegen den Motoren (M _II, M _IV) die Leistungen aller übrigen Motoren auf die ihnen zugeordneten Hilfsmaschinen übertragbar sind.

9. Schiffsantriebsanlage nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen der innenliegenden Motoren (M _II, M _IV) einer Propellerseite die innenliegenden Hilfsmaschinen beider Propeller- bzw. Getriebeseiten sowohl bei ein- als auch bei abgeschalteten Propellern über die Kegelräder der Verbindungswelle (W ₈) zwischen den Getriebeblöcken, die mit den Wellen der Schalt stufe verbunden sind, antreibbar sind.

10. Schiffsantriebsanlage nach einem oder mehreren der An sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Propeller Motoren unterschiedlicher Leistungen und Dreh zahlen mit entsprechendem Ausgleich in den Zahnritzeln der Getriebestufen eingesetzt sind.