DE69817690T2

DE69817690T2 - Antriebseinheit

Info

Publication number: DE69817690T2
Application number: DE69817690T
Authority: DE
Inventors: Martti Palokangas; Rurik Nyman; Kari Laukia
Original assignee: ABB Oy
Current assignee: ABB Oy
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2004-07-15
Anticipated expiration: 2018-07-02
Also published as: NO983113L; JPH1170891A; FI110252B; EP0888962A2; DK0888962T3; CA2240743C; KR100526677B1; RU2202496C2; FI972855A0; ES2206844T3; EP0888962A3; FI972855A; SG65765A1; NO312128B1; KR19990013611A; CA2240743A1; EP0888962B1; US5904601A; DE69817690D1

Description

Diese Erfindung beschreibt sich auf eine Antriebs- und Steueranordnung für ein Schiff oder ein anderes marines Fahrzeug, wobei die Anordnung von der Art gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist. Die Erfindung bezieht sich ebenso auf ein marines Fahrzeug, das mit einer Antriebs- und Steueranordnung ausgestattet ist.
Antriebs- und Steueranordnungen der betreffenden Art sind beispielsweise von CA-A-1,311,657 und US-A-5,403,216 bekannt. Bestimmte Teile derartiger bekannter Antriebs- und Steueranordnungen unterliegen dem Verschleiß und müssen regelmäßig gewartet oder ersetzt werden. Typischerweise umfassen derartige Teile eine Rotationseinrichtung und eine Lagereinrichtung und ein Abdichtungssystem, das diese Teile schützt. Wenn eine derartige bekannte Antriebs- und Steueranordnung in einem Schiff eingebaut ist, gibt es praktisch keinen Zugang zu diesen Teilen zur Wartung oder zum Ersetzen, sodass das Schiff in ein Dock gebracht oder die Antriebseinheit von dem Schiff entfernt werden muss, um zu ermöglichen, dass wesentliche Wartung durchgeführt wird. Diese Maßnahmen sind sowohl zeitaufwendig als auch kostenintensiv durchzuführen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebs- und Steueranordnung für ein marines Fahrzeug bereitzustellen, welche die oben genannten Nachteile vermeidet und die zuverlässig und relativ einfach gewartet werden kann.
Gemäß einer Zielrichtung der vorliegenden Erfindung wird eine Antriebs- und Steueranordnung für ein Schiff oder ein anderes marines Fahrzeug bereitgestellt, wobei die Anordnung wie in dem beigefügten Anspruch 1 beansprucht ist. Die vorliegende Erfindung basiert auf der Idee des Bereitstellens einer temporär nutzbaren Trageinrichtung für die Antriebseinheit der Antriebs- und Steueranordnung, die ermöglicht, dass Teile, die gewartet werden müssen, d. h. die Rotationseinrichtung, die Lagereinrichtung und/oder das Abdichtungssystem, zugänglich sind, ohne die Antriebseinheit auszubauen. Dies wird einfach erzielt, indem vorgesehen wird, dass die Antriebseinheit vertikal in ihre getragene, nicht betriebliche Position abgesenkt wird, in welcher die zu wartenden oder zu ersetzenden Teile von ihrer betrieblichen Position gelöst sind. Somit können notwendige Wartung, Reparatur oder Ersetzen von Teilen von innerhalb des Schiffs durchgeführt werden, ohne die Notwendigkeit das Schiff für die Beseitigung der Antriebseinheit in ein Dock zu bringen. Ferner ermöglicht die Traganordnung, dass die Antriebseinheit in einem neuen, gerade im Bau befindlichen Schiff in seiner nichtbetrieblichen Position temporär eingebaut und das teilweise gebaute Schiff dann gestartet wird. Die obere Struktur der Antriebs- und Steueranordnung kann dann vor Ort nach dem Starten des Schiffes eingebaut werden.
Die Trageinrichtung weist vorteilhaft eine zusammenwirkende Einrichtung auf, die an der Antriebseinheit, d. h. der Armeinrichtung oder dem Propellergehäuse, bzw. an dem Rumpf des Schiffes angeordnet ist. In diesem Fall weist die zusammenwirkende Einrichtung geeigneter Weise eine erste Befestigungseinrichtung, beispielsweise Befestigungshaken oder dergleichen, die an dem Rumpf angeordnet sind, eine zweite Befestigungseinrichtung, beispielsweise Haken, die an der Armeinrichtung und/oder dem Propellergehäuse vorgesehen sind, und eine Aufhängeinrichtung, beispielsweise eine Drahteinrichtung oder dergleichen, zwischen der ersten und der zweiten Befestigungseinrichtung auf. Mit einer derartigen Anordnung ist es nicht erforderlich, jegliche zusätzlichen Strukturen in dem Einbauspalt der Antriebseinheit und dem Rumpf des Schiffs anzuordnen.
Alternativ sind zusammenwirkende Einrichtungen jeweils an der Armeinrichtung und dem Rumpf des marinen Fahrzeugs in der Region des ringförmigen Spalts vorgesehen. In diesem Falle können die zusammenwirkenden Einrichtungen mindestens eine Tragfläche an der drehbaren Armeinrichtung oder dem Rumpf des Schiffes und mindestens Trageinrichtung an dem anderen der drehbaren Armeinrichtung und dem Rumpf des Schiffes aufweisen. Ein besonderer Vorteil dieser Konstruktion ist, dass die Trageanordnung stets gebrauchsbereit vor Ort ist.
Um schädliche Wirkungen zu beseitigen und eine mögliche, unerwünschte Betätigung der Tragfläche und der Trageinrichtung zu verhindern, die beispielsweise auftreten kann, wenn die Antriebseinheit schwingt oder sich in den ringförmigen Spalt zwischen der Antriebseinheit und dem Rumpf des marinen Fahrzeugs bewegt, kann die Trageinrichtung mit einer bewegbaren Einrichtung ausgestattet sein, beispielsweise einer rotierenden Hülse oder dergleichen.
Die Trageinrichtungen können bevorzugt derart angeordnet sein um bewegbar zu sein, beispielsweise um radial bewegbar zu sein, wodurch sie, wenn sie in ersten Positionen sind, Positionen in dem Spalt zum Empfangen der Tragfläche einnehmen können und wenn sie in zweiten Positionen sind, sie radial weg von dem Spalt bewegt werden können. Alternativ können die Trageinrichtungen entfernbar sein wodurch sie vollständig von ihren Empfangspositionen entfernt sind. In diesem Falle können die in dem Rumpf des marinen Fahrzeugs oder der Armeinrichtung der Antriebseinheit beim Entnehmen der Trageinrichtung verbleibenden Öffnungen sobald erforderlich mit Stopfen für einen normalen Betrieb verschlossen werden.
Die Trageinrichtung ist bevorzugt oberhalb der Konstruktionswasserlinie des marinen Fahrzeugs angeordnet, wodurch Wasser daran gehindert wird, in die Struktur einzudringen. In dem Fall in welchem das Wasser oberhalb der Trageinrichtung ansteigt, ist es bevorzugt, dass ein weiteres Abdichtsystem ebenso vorgesehen ist, das dazu ausgelegt ist, dauerhaft oder vorübergehend den ringförmigen Spalt von unten zu verschließen.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun ausführlicher, rein beispielhaft, unter besonderer Bezugnahme auf die begleitenden Bezeichnungen beschrieben, in denen:
1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Antriebs- und Steueranordnung gemäß der Erfindung, die an einem Rumpf eines Schiffs montiert ist;
2 zeigt im Querschnitt und in einem vergrößerten Maßstab ein Detail der in 1 gezeigten Anordnung.
In den Zeichnungen bezeichnet Bezugszeichen 1 den Rumpf eines Schiffes, und Bezugszeichen 2 bezeichnet einen drehbaren Arm einer Antriebseinheit. Das untere Ende des Arms 2 ist mit einem Propellergehäuse 14 verbunden, das eine Antriebspropellereinrichtung 15 besitzt. An dem oberen Ende des drehbaren Arms 2 gibt es eine Rotationseinrichtung 3, ein Rotationslager 4 und ein Abdichtungssystem 5, das diese Teile schützt, und die zusammen eine Antriebs- und Steueranordnung bereitstellen. Tragbolzen 6 verbinden das obere Ende des Arms 2 mit der Dreheinrichtung 3. Ein Betrieb der Dreheinrichtung veranlasst den Arm 2, der in dem Lager 4 drehbar gelagert ist, sich um eine allgemein vertikale Achse zu drehen, wodurch das Propellergehäuse 14 in Bezug auf den Rumpf 1 gedreht wird. Wenn die Antriebseinheit wie gezeigt fest mit den Bolzen 6, welche den drehbaren Arm 2 mit der Rotationseinrichtung 3 verbinden, eingebaut ist, sind die Teile der Antriebseinheit, die Wartung oder Ersatz erfordern, wie die Rotationseinrichtung, das Rotationslager und das Abdichtungssystem, nicht leicht von innerhalb des Schiffs zugänglich.
Das Schiff gemäß der Erfindung stellt eine Lösung für dieses Problem bereit, indem dem drehbaren Arm 2 der Antriebseinheit ermöglicht wird, von der Rotationseinrichtung 3 gelöst zu werden, während er von dem Rumpf 1 weiterhin getragen bleibt. In einer Anordnung wird dies durch Versehen des drehbaren Arms 2 der Antriebseinheit mit einer Tragfläche 7 und durch Versehen des Rumpfes 1 mit einer Trageinrichtung 1, an welcher die Tragfläche vertikal abgesägt werden kann, um das Gewicht des Arms 2 und des Propellergehäuses 14 zu tragen, erzielt. Die Tragfläche 7 und die Trageinrichtung 8 sind in einem allgemein ringförmigen Spalt 9 zwischen einem zylindrischen Teil 9 des rotierbaren Arms 2 und einer zugewandten zylindrischen Oberfläche des Rumpfes 1 des Schiffs unterhalb des Abdichtungssystems 5 angeordnet. Die Tragfläche umfasst vorteilhaft die nach unten gerichtete Fläche von mindestens einer, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Anlage 7, die an dem rotierbaren Arm angeordnet ist, und die Trageinrichtung 8 umfasst radial nach innen hervorstehende Stifte, die in dem Rumpf des Schiffs angeordnet sind. Die mindestens eine Anlage kann einen integralen, ringförmigen Ring aufweisen, oder kann segmentiert sein, und die Anzahl von Stiften ist nach Bedarf ausgewählt.
Die Breite des ringförmigen Spaltes 9 zwischen der Antriebseinheit 2 und dem Rumpf 1 des Stifts hängt hauptsächlich von den Abmessungen der Antriebseinheit ab. Wenn die Antriebseinheit fest in dem Rumpf des Schiffs mittels der Tragbolzen 6 eingebaut ist, beträgt der vertikale Abstand a zwischen der Tragfläche 7 und der Trageinrichtung 8 unter dieser bevorzugt etwa 2 bis 20 mm abhängig von den Abmessungen der Antriebseinheit. Wenn die Tragbolzen 6 gelöst sind, kann die mit dem Tragring, der den Tragarm 7 definiert, ausgestattete Antriebseinheit derart abgesenkt werden, um auf den die Trageinrichtung 8 definierenden Stiften zu ruhen. Wenn der rotierbare Arm 2 auf diese Weise gelagert ist, sind die Rotationseinrichtung 3, das Rotationslager 4 und das Abdichtungssystem 5 von ihren betrieblichen Positionen gelöst und können nach Bedarf gewartet oder ersetzt werden. Nach dem Warten und/oder der Reparatur kann die Antriebseinheit leicht angehoben und in ihrer normalen Betriebsposition fest eingebaut werden durch erneutes Anziehen der Tragbolzen 6. Um ausreichend Bewegungsfreiheit zu ermöglichen, ist ein radialer Spalt b zwischen den die Trageinrichtung 8 definierenden Stiften und dem rotierbaren Arm 2 vorgesehen. Dieser Spalt b beträgt typischerweise etwa 2 bis 20 mm, abhängig von den Abmessungen der Antriebseinheit, kann jedoch in einigen Fällen sogar noch größer sein.
Die Stifte können derart angeordnet sein, um radial nach innen und nach außen bewegbar zu sein, so dass sie radial weg von ihrer Tragposition bewegt werden können, beispielsweise um nicht in dem Spalt zwischen dem rotierbaren Arm und dem Rumpf des Schiffs positioniert zu sein, wenn die Antriebseinheit in ihrer betrieblichen Position ist. Alternativ können die Stifte entnehmbar sein, wobei die Öffnungen, die sie hinterlassen, falls erforderlich geschlossen werden können, beispielsweise mittels Wandstopfen oder dergleichen.
Die Stifte können mit einer Bewegungseinrichtung ausgestattet sein, beispielsweise mit einer Rotationshülse, um einen Eingriff des Tragrings und der Stifte bei unbeabsichtigtem Kontakt zu vermeiden.
Es wird ersichtlich sein, dass die Tragbolzen 6 vorteilhaft schraubengewindeartig an dem Arm 2 verbleiben werden, wenn die Antriebseinheit sowohl in ihrer angehobenen als auch ihrer abgesenkten Position ist. Die Antriebseinheit wird von ihrer abgesenkten Position nach oben bewegt durch Anziehen der Bolzen 6, und wird von ihrer angehobenen Position nach unten bewegt durch Lösen der Bolzen 6.
Natürlich kann die oben beschriebene Traganordnung umgekehrt werden, wodurch die Tragfläche die nach oben gerichtete Fläche der mindestens einen, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Anlage, die an dem Rumpf des Schiffes angeordnet ist, aufweist, und die Trageinrichtung weist sich radial nach außen erstreckende Stifte an dem rotierbaren Arm auf.
Die Traganordnung ist bevorzugt derart angeordnet, um oberhalb des Konstruktionswasserpegels zu liegen, sodass Wasser daran gehindert wird, in die Strukturen des Schiffs einzudringen, wenn die Antriebseinheit in ihre abgesenkte Tragposition abgesenkt ist. Um zusätzlichen Schutz zu erzielen, oder falls der Wasserpegel oberhalb der Traganordnung ist, kann der ringförmige Spalt 9 vorübergehend von unten durch ein weiteres Abdichtungssystem verschlossen werden. Dieses zusätzliche Abdichtungssystem kann beispielsweise eine Balgabdichtvorrichtung aufweisen, die aktiviert werden kann, wenn die Antriebseinheit in ihre abgesenkte Tragposition zur Reparatur/Wartung abgesenkt ist, wodurch jegliches vorhandenes Wasser dann von oberhalb des Abdichtungssystems beseitigt werden kann. Der Spalt kann alternativ permanent verschlossen sein, beispielsweise mittels einer Drehdichtung.
1 und 2 veranschaulichen in gestrichelten Linien eine alternative Traganordnung mit Befestigungshaken 11 und 12 oder dergleichen, die jeweils an dem Rumpf 1 des Schiffs bzw. dem Rotationsarm 2 angeordnet sind, und mit flexiblen, länglichen Verbindungseinrichtungen wie Drahteinrichtungen 13, die zwischen den Haken 11 und 12 verbunden sind. Die Längen der Drahteinrichtungen können auf an sich bekannte Weise eingestellt werden. Zusätzliche Befestigungshaken (nicht gezeigt) können beispielsweise an dem Propellergehäuse 14 befestigt sein, in welchem Falle zusätzliche Drahteinrichtungen (nicht gezeigt) oder dergleichen zur Verbindung zwischen dem Rumpf 1 und dem Propellergehäuse vorgesehen sind.
Die Zeichnungen und die zugehörige Beschreibung sind nur zum Klarstellen des grundlegenden Konzepts der Erfindung vorgesehen. Die Antriebs- und Steueranordnung gemäß der Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen begrenzt, sondern es sind zahlreiche Variationen hiervon innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche machbar.

Claims

Antriebs- und Steueranordnung für ein marines Fahrzeug, das einen Rumpf (1) besitzt, wobei die Anordnung eine Antriebseinheit besitzt, die um eine im Wesentlichen vertikale Achse drehbar ist und ein mit einem Propeller (15) ausgestattetes Propellergehäuse (14) besitzt, und eine Armeinrichtung (2) zur Verbindung zwischen dem Propellergehäuse (14) und dem Rumpf (1), eine Lagereinrichtung (4) zum drehbaren Lagern des oberen Endes der Armeinrichtung (2) an dem Rumpf, und eine Rotationseinrichtung (3) zum Drehen der Armeinrichtung (2) um die vertikale Achse besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung ferner ein Abdichtungssystem (5) aufweist, das wenn die Antriebseinheit an dem Rumpf montiert ist, in einem ringförmigen Spalt (9) zwischen der Armeinrichtung (2) und dem Rumpf (1) montiert ist zum Schützen der Rotationseinrichtung (3) und der Lagereinrichtung (4), und dass die Anordnung eine Trageinrichtung (7, 8; 11, 12, 13) aufweist zum Tragen der Antriebseinheit an dem Rumpf (1), wenn die Antriebseinheit von einer betrieblichen Position in eine nichtbetriebliche Position abgesenkt ist, in der die Rotationseinrichtung (5), die Lageeinrichtung (4) und/oder das Abdichtungssystem (5) von innerhalb des marinen Fahrzeugs gewartet werden können.
Anordnung nach Anspruch 1, ferner mit einer Anbringeinrichtung (6), beispielsweise einer Bolzeneinrichtung, zum lösbaren Anbringen der Armeinrichtung (2) an der Rotationseinrichtung (3), wenn die Armeinrichtung in ihrer betrieblichen Position ist, wobei die Anbringeinrichtung (6) lösbar ist, um es der Antriebseinheit zu ermöglichen, sich aus ihrer betrieblichen Position in ihre nichtbetriebliche Position zu bewegen.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trageinrichtung eine zusammenwirkende Einrichtung (7, 8, 11, 12, 13) aufweist, die an der Antriebseinheit bzw. dem Rumpf (1) vorgesehen ist.
Anordnung nach Anspruch 3, worin die zusammenwirkende Einrichtung eine erste Befestigungseinrichtung (11) zum Vorsehen an dem Rumpf (1), eine zweite Befestigungseinrichtung (12), die an der Armeinrichtung (2) und/oder dem Propellergehäuse vorgesehen ist, und eine Abhängeinrichtung (13), die zwischen der ersten und der zweiten Befestigungseinrichtung (11 und 12) verbunden ist, aufweist.
Anordnung nach Anspruch 3, wobei die zusammenwirkende Einrichtung (7, 8) an der Armeinrichtung (2) und dem Rumpf (1) des marinen Fahrzeugs in der Region des ringförmigen Spalts (9) vorgesehen ist.
Anordnung nach Anspruch 3, worin die zusammenwirkende Einrichtung eine an der drehbaren Armeinrichtung (2) oder dem Rumpf (1) des marinen Fahrzeugs vorgesehene Tragfläche (7) und eine an dem anderen der drehbaren Armeinrichtung (2) und dem Rumpf des marinen Fahrzeugs vorgesehenen Trageinrichtung (8) zum Empfangen der Tragfläche (7), wenn die Antriebseinheit in ihrer abgesenkten, nichtbetrieblichen Position ist, aufweist.
Anordnung nach Anspruch 6, worin die Trageinrichtung (8) bewegbar ist.
Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Trageinrichtung (8) entnehmbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Trageinrichtung mit einer Bewegungseinrichtung ausgestattet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trageinrichtung (7, 8) oberhalb der Konstruktionswasserlinie ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein weiteres Abdichtungssystem (10) zum dauerhaften oder vorübergehenden Verschließen des ringförmigen Spalts (9) von unten vorgesehen ist.
Marines Fahrzeug, das einen Rumpf besitzt und mit einer Antriebs- und Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestattet ist.