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Schiffsantrieb mittels Kolbendampfmaschine und einer oder mehreren
nachgeschalteten Abdampfturbinen mit gemeinsamer Schraubenwelle Bei Schiffsantrieben,
bestehend aus einer Kolbendampfmaschine und einer oder mehreren nachgeschalteten
Abdampfturbinen mit gemeinsamer Schraubenwelle, wobei die Kolbenmaschine mit letzterer
unmittelbar, die Abdampfturbine über Zahnradgetriebe mittelbar gekuppelt ist, ist
es erforderlich, daß- ein einwandfreier Eingriff der Zähne des Getriebes unter allen
Betriebsbedingungen und Zufällen, wie Durchbiegung der Fundamente, Abnutzung der
Kurbellager, gewährleistet wird und somit die Achsen der einzelnen Zahnradpaare
stets genau miteinander parallel bleiben. Ist dies nicht der Fall, so entstehen
bei plötzlicher Umsteuerung der Maschine, namentlich infolge der Rückwirkung des
großen Trägheitsmamentes der rasch rotierenden Massen des Turbinenrotors, örtliche
Zahnüberlastungen.
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Bei Anlagen vorliegender Art, bei der das große Zahnrad auf der unmittelbar
mit der Kubelwelle der Dampfmaschine gekuppelten Schraubenwelle befestigt ist, ist
die Gefahr der Störung der Parallelität der Zahnradachse) besonders groß, denn es
kommt häufig vor, daß namentlich das hintere Maschinenlager im Laufe einer langen
Fahrt sich erheblich abnutzt; wodurch die Achse des anschließenden Schraubenwellenabs:chnittes
eine Verlagerung erfährt.
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Um den Nachteilen der Rückwirkungen solcher Verlagerungen auf den
'Zahneingriff zu begegnen, ist unter -anderem vorgeschlagen worden, das große Zahnrad
auf einer mit der Schraubenwelle konzentrischen und nachgiebig gekuppelten Hohlwelle
zu montieren oder namentlich bei mehrfacher Übersetzung zwischen primärer und sekundärer
übersetzung eine hydraulische Kupplung zu schalten. Solche Maßnahmen sind aber kompliziert
und kostspielig, und die Umsetzung der Energie in einer hydraulischen Kupplung führt
zur Vernichtung eines Teiles des durch Anwendung einer Abdampfturbine erzielten
Nutzens.
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Vorliegende Erfindung bezweckt, bei Schiffsantrieben der eingangs
erwähnten Art die oben geschilderten Nachteile zu beheben und die Parallelität der
Ritzelachse mit dem Schraubenwellenabschnitt durch besonders einfache Mittel zu
sichern. Sie besteht darin, diese Parallelität zu sichern vermittels eines die Ritzellager
aufnehmenden Zahnradgehäuses (oder -rahmens), das einerseits mit den. Ritzellagern
parallelachsigen Hilfslagern auf ;dem Schraub@enwellenabschnitt, andererseits auf
einem Widerlager gelagert ist, welch letzteres so nachgiebig ist, daß die Ritzelachse
der Verlagerung der Achse des Schraubenwellenabschnittes zwanglos folgen kann.
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Diese Abhängigkeit wird vorzugsweise-dadurch bewirkt, daß das Gehäuse,
das die verschiedenen parallel zu haltenden Zahnradachsen führend aufnimmt, einerseits
um einen Punkt, eine nachgiebige Kante oder mittels eines Gelenkes schwingbar gelagert
isst, andererseits
vermittels Traglagers von dem Schraubwellenabschnitt
gestützt wird. Tritt eine Verlagerung der Achse des Schraubenwellenabschnittes ein,
so werden sämtliche beteiligten Zahnradachsen vermittels der Hilfslager parallel
mitverlagert, und der Eingriff der Zähne bleibt unbeeinflußt.
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Folgende Abbildungen veranschaulichen beispielsweise Anwendungen der
Erfindung. Abb. i stellt einen Schnitt nach der Linie i-2 der Abb. 2 und A''bb.2
eine Seitenansicht einer Anwendung der Erfindung auf eine Abdampfturbinenanlage
mit einfacher Zahnradübersetzung auf die Schraubenwelle dar.
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Abb. 3 veranschaulicht eine besondere Art der Lagerung des Zahnradgehäuses
oder -rahmens .auf der Schraubenwelle.
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Abb. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 3-4 der Abb. 5 und Abb.5 eine
Seitenansicht einer Anwendung der Erfindung auf eine Anlage mit doppelter Zahnradübersetzung.
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In der Ausführung eines Schiffsantriebes gemäß Abb. i und 2 ist 5
die gemeinsame Schraubenwelle, die einerseits von der mit ihr starr gekuppelten
Kolbendampfmaschine oder deren Kurbelwelle 6 :angetrieben wird, andererseits durch
die der Kolbenmaschine nachgeschalteten Abdampfturbine 7, deren Leistung auf der
Schraubenwelle mit der der Kolbenmaschine durch Übertragung in einfacher Übersetzung
über das Schraubenräderpaar 8, 9 vereinigt wird. Das große Rad 9 ist fest auf den
Schraubenwellenabschnitt io aufigekeilt, auf dem ferner das Zahnradgehäuse i i,
das die Lager 12, 13 des Ritzels 8 aufnimmt, vermittels der Hilfslager 14,
15 zentriert und gelagert ist. Um das Gehäuse, das auch ein offener Rahmen
sein kann, am Drehen zu verhindern und um Lagerdrücke aufzunehmen, wird es exzentrisch
zur Wellenachse, 16 (Abb. 2) mit Wirkung z. B. senkrecht zur Ebene i, 2 durch ein
Widerlager gehalten, das so geartet sein muß, daß es bei Verlagerung -der Achse
der Welle das auf der letzteren gelagerte Gehäuse widerstandslos folgen läßt.
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Dieses Widerlager kann aus einem Gelenk 17. bestehen, das das Gehäuse
über die beiden Zapfen mit dem Fundament verbindet. Die Gelenkigkeit kann erhöht
werden-durch Verwendung von Kreuzzapfen. Statt Gelenke können Nasen oder ein runder
Vorsprung i9 Verwendung finden. Um die axiale Lage des Gehäuses i i eindeutig zu
bestimmen,, können Gleitführungen 20, 20 (Abb. i) vorgesehen werden.
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Findet eine Verlagerung .der Wellenachsel 21, 22 im Bereiche des Getriebes
um das; Maß 23 Matt, so wird vermöge der Lagerung ,des Gehäuses auf der Welle vermittels
der Hilfslager i 4 unc. 15 die Achse 24,225 um den gleichen Betrag 23 mitverlagert,
da die Lage dieser Achsen von der des das große Rad 9 tragenden Schraübenwellenabschnittes
i o äbhäng#g ist. Dadurch bleiben die Zahnradachsen 2i, 22 und 24, 25 unter allen
Umständen miteinander parallel, und der Eingriff sowie die Verteilung der Belastung-
tder Zähne werden nicht beeinträchtigt. Die Abdaanpftu:rbine 7 kann entweder mit
dem Gehäuse i i fest verbunden und somit mitverlagert werden, wobei es erforderlich
wäre, die Dampfleitungen elastisch zu gestalten, oder @es wird:, wie in Abb. i veranschaulicht,
die Turbine auf dem Fundament fest verankert und vermittels übertragung ihrer Leistung
durch eine elastische Welle 26 um das Maß 23 nachgiebig mit demselben verbunden.
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Das Widerlager kann an Stelle eines Gelenkes 17 auf einen einfachen
Zapfen 27 beschränkt werden, der drehbar die Verbindung mit dem Fundament 18 vermittelt.
In diesem Falle ,müssen die Hilfslager 14, 15 in d!& Ebene i, 2 gleitbar
ausgebildet werden, wie z. B. in Abb. 3 veranschaulicht ist.
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Eine Anwendung der Erfindung .auf einen Schiffsantrieb, bei dem die
Leistung der Abdaanpfturbim:e über eine doppelte Zahnradübersetzung mit der der
Kolbenmaschine vereinigt wird, ist in Abb. 4 und 5 veranschaülicht. Die Leistung
der Turbine 3o wird über die Schraubenradpaarne3i, 32 und 33, 34 auf die Schraubenwelle
übertragen, und es werden deren Achsen 36, 37 und 38, 39 bei Verlagerung der Wellenachse
40, 41 in oben beschriebener Weise parallel mitverlagert. Auch hier wird die dadurch
bedingte Ab= weichung von der Turbinenachse durch eine elastische Welle 42' oder
durch nachgiebige Kupplungen unschädlich gemacht. Es können die in der Achse 36,
37 liegenden Ritvellager auch in einer an sich -bekannten Wiege 5o 9-elagert werden,
die in der Ebene der größten Verlagerung der Schraubenwelle kippt, wodurch die Wellenverbindung
mit der Turbine vereinfacht wird. Dias Gehäusewiderlager ist federnd ausgebildet,
indem es aus zwei einander entgegenwirkenden steifen. Spiralfedern 45, 46 besteht,
die von zwei Kappen und Muttern., die auf der die Verbindung mit dem Fundament 47
vermittelnden Stange 48 angeordnet sind, gegen den Vorsprung 49 des Zahnradgehäuses
einstellbar gepreßt werden.