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An eine Kolbenmaschine angebaute Abdampf- oder Abgasturbineneinheit
Die Erfindung bezieht sich auf hauptsächlich zum Antrieb von Schiffsschraubenwellen
verwendete vereinigte Kolbenmaschinen und Abdampf-oder "#,bgasturbinenanlagen, bei
welchen der Abdampf- oder Abgasteil eine an die Kolbenmaschine anzubauende Einheit
bildet, bestehend aus einer über einem zweistufigen Untersetzungsgetriebe mit elastischer
oder Schlupfzwischenkupplung angeordneten und mit demselben baulich vereinigten
Turbine. Die bekannten Anlagen: dieser Art erfordern mit zunehmender Größe bzw.
Leistung eine verhältnismäßig große Baulänge bei entsprechend großem Gewicht, was
besonders für ihre Verwendung auf Schiffen im Hinblick auf die in diesem Falle zu
berücksichtigenden besonderen Raum-und Gewichtsverhältnisse sehr nachteilig ist.
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Um diesem Nachteil zu begegnen, schlägt die Erfindung vor, bei einer
Abdampf- oder Abgasturbineneinheit der vorstehend gekennzeichneten Art die Turbinenwelle,
vom hinteren Maschinenende gesehen, so weit seitlich nach außen vom Scheitelpunkt
des großen Rades der erstenUntersetzung abzurücken, daß das Turbinengehäuse und
das Gehäuse des großen Rades der zweiten Untersetzung in. der Längsrichtung voneinander
freigehen. Ferner wird gemäß der Erfindung die Welle des großen Rades der zweiten
Untersetzung, im Gegensatz zur bekannten Hohlwellenanordnung,
fest
mit denn Rad verbunden und das Drucklager dieser Welle durch zwei zu beiden Seiten.
des Rades gelagerte, gegen Druckflächen. der Welle wirkende Druckhackenreihen ersetzt.
Das bisher übliche besondere Drucklager mit Druckwelle fällt also fort.
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Durch das vorstehend angegebene erste Baumerkmal ist es ermöglicht,
das gesamte Getriebe in Richtung.auf die Kolbenmaschine zu verschieben, bis die
zweite Untersetzung in die Querebene der Turbine rückt, wobei die erste Untersetzung
dicht hinter die Turbine zu liegen kommt und die bisherige lange Zwischenwelle zwischen
Turbine und Turbinenritzel fortfällt. Dadurch wird bereits eine wesentliche Verkürzung
der ganzen Turbineneinheit erreicht. Sie wird durch das zweitgenannte Merkmal vervollständigt,
indem dadurch die Wellenlänge von der zweiten Untersetzung bis zur Kurbelwelle der
Kolbenmaschine um die Länge des, bisherigem. besonderen Drucklagers samt Druckwelle
kürzer wird. Neben einer erheblich gekürzten Baulänge der Turbineneinheit wird,
durch den Fortfall schwerer Maschinenteile auch ein beträchtlicher Gewinn an Genwicht,
Werkstoffen und Herstellungskosten. erzielt.
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In weiterer Durchbildung des Erfindungsgedankens kann ferner die bisher
übliche Konuskupplung am Außenende der Welle der zweiten Untersetzung zur Übertragung
sowohl der Leistung der Kolbenmaschine als auch derjenigen der Turbine auf die anzutrenbende
Welle fortfallen. Da gemäß der Erfindung das von der Turbine aus getriebene große
Rad der zweiten Untersetzung unmittelbar auf der von der Kolbenmaschine angetriebenen
Welle befestigt ist, kann diese ihrerseits unmittelbar mit der anzutreibenden Welle
verbunden werden, indem sie einfach an diese angeflanscht wird.
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Nach rechnerischen Ermittlungen werden durch die Erfindung bei den
hauptsächlich in Betracht kommenden Maschinengrößen für die Gesamtleistungen; von
etwa i8oo PS bis etwa 8ooo PS Ersparnisse an Baulänge vorn rund 3@3 % und an Gewicht
von rund: 37 0% erreicht.
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Die Zeichnung stellt den Erfindungsgedanken skizzenmäßig dar, und
zwar zeigen Fig. i, 2 und. 3 im Längsschnitt, in Stirnansicht vom hinteren Maschinenende
und im Grundriß eine Turbineneinheit nach bisheriger Bauart und Fig. 4, 5 und G
in entsprechend gleichem; Darstellungen eine solche Einheit gemäß der Erfindung.
Gleiche Bezugszeichen bezeichnen bei beiden Bauarten die gleichem Teile.
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Es bezeichnen d die Turbine, b, c die erste Untersetzung,
d die Zwischenkupplung, e, f die zweite Untersetzung. Bei der Bauart
nach Fig. i bis 3 überdecken sich, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, vom Maschinenende
aus in der Längsrichtung betrachtet, Turbinengehäuse g und Gehäuse dz der zweiten
Untersetzung (s. den in Fig. 3 eingezeichneten Doppelpfeil x). Die Turbinenwelle
ist durch eine lange Zwischenwelle i (Fig. i und 3) mit dem von der Turbine angetriebenen
Ritzel b verbunden. Das Ritzel b befindet sich im Scheitelpunkt des großen, Rades
c der ersten Untersetzung (Fig. 2). Die Welle h des großen; Rades
f der zweiten Untersetzung ist hohl. Durch sie ist die von der Kolbenmaschine
angetriebene Welle l hindurchgesteckt, die mit der Kolbenmaschinenwelle über ein.
Drucklager m mit Druckwelle n und am anderen Ende durch eine Konuskupplung
o mit der anzutreibenden Welle verbunden ist. Die Kon.uskupplung dient gleichzeitig
zur Verbindung der Ho!ilwelle k des Rades f mit der anzutreibenden Welle.
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Von dieser Bauaxt unterscheidet sich die in Fig. 4 bis 6 dargestellte
wie folgt: Die Turbinenwelle bzw. das Ritzel b ist, wie aus Fig. 5 ersichtlich,
vom Maschinenende gesehen links nach außen vom Scheitelpunkt des Rades c abgerückt
(Win.-kel t). Dadurch wird zwischen Turbinengehäuse g und Gehäuse h der zweiten
Untersetzung ein Abstand; y (Fig. 5) geschaffen, so daß diese beiden Gehäuse in
der Längsrichtung der Maschine voneinander freigehen. Infolgedessen kann das gesamte
Getriebe in Richtung auf die Kolbenmaschine verschoben: werden, bis die zweite Untersetzung
in die Querebene der Turbine rückt, wie die Fig. 4 und 6 zeigen. Da die erste Untersetzung
b, c gleichzeitig dicht an die Turbine heranrückt, ist die lange Verbindungswelle
i zwischen. Turbine und Ritzel b fortgefallen. Das große Rad f der
zweiten Untersetzung sitzt fest auf einer Nabe p (Fig. 4) der Verbindungswelle q
zwischen Kolbenmaschine und anzutreibender Welle. Drucklager und Druckwelle sind
fortgelassen.. Statt dessen sind zu beidem Seiten des Rades f Druckbackenreihen
r gelagert, die gegen. Druckflächen, s der Welle q bzw. Nabe p wirken.
Außerdem ist die Konuskupplung o (Fig. i) am äußeren, Wellenende fortgefallen..
Die Welle q wird an, beiden Enden einfach an die Kolbenmaschinenwelle und an die
anzutreibende Welle angeflanscht. Die Lage der Turbine zur Kodben.-maschine bzw.
die der Überströmleitungen zwischen Turbine und Kolbenmaschine und Kondensator hat
sich durch Abrücken der Turbine um den, Winkel t geändert, was bei den normalen
Anordnungen im Schiff eine günstige Verkürzung der .Überströmleitungen bedeutet.
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Die baulichen Unterschiede zwischen der Einheit nach Fig. i bis 3
und derjenigen nach Fig. 4 bis 6 ergeben die in Fig. 4 mit z bezeichnete Verkürzung'
der letzteren, gegenüber der ersteren, und eine entsprechende Gewichtsverminderung
und Werkstoffersparnis.