DE910991C

DE910991C - Kombinierter Schiffs- und Hilfsmaschinenantrieb aus Kraftmaschinen, hydraulischen Kupplungen und Getrieben

Info

Publication number: DE910991C
Application number: DEA14399A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Schick
Original assignee: Weser AG
Current assignee: Weser AG
Priority date: 1951-11-12
Filing date: 1951-11-13
Publication date: 1954-05-10
Also published as: FR1075196A

Description

Kombinierter Schiffs- und Hilfsmaschinenantrieb aus Kraftmaschinen, hydraulischen Kupplungen und Getrieben Die Erfindung betrifft eine Kraftanlage, insbesondere Schiffsanlage, aus Brennkraftmaschinen, Kupplungen, insbesondere hydraulischen Kupplungen, und Getriebe, deren Leistung wahlweise ganz oder teilweise entweder zum Vortrieb eines Schiffes auf die Schraubenwelle schaltbar oder zur Deckung des Bedarfes an Hilfsleistung verwendbar sein soll, wie Kraftanlagen für Bagger, Fischdampfer, Tonnenleger, Bergungsdampfer usw., deren totaler Leistungsanfall einmal zum schnellen Heranbringen des Schiffes an den Arbeitsplatz, dortselbst alsdann entweder ganz oder teilweise zur Ausführung von Arbeiten benötigt wird. Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer derartigen Anlage, die es gestattet, mit geringen Mitteln schnell und betriebssicher über die vorhandene Leistung zu verfügen. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung eine Brennkraftmaschine der Anlage für eine Hilfsleistung ausgelegt und mit der oder den Hauptmaschinen über den Sekundärteil ihrer Kupplung sowie den Primärteil derjenigen einer der Hauptmaschinen kraftschlüssig verbunden. Durch die vorgeschlagene Kupplung der Maschinen kann die Gesamtleistung beider entweder auf die Schraubenwelle geschaltet oder aber zu Hilfszwecken verwendet werden. Es kann weiter durch vollständiges oder teilweises Entleeren der der Hilfsmaschine zugeordneten Kupplung die gesamte oder Teile der Leistung der Hilfsmaschine auf die Arbeitsmaschine geschaltet werden, während durch vollständiges oder teilweises Entleeren der der Hauptmaschine zugeordneten Kupplung zusätzlich beliebige Leistungsteile bis zur vollen Leistung der Hauptmaschine für Hilfszwecke verwendbar sind. Alle Leistungsschaltungen bedingen dabei lediglich das Entleeren bzw. Füllen einer Kupplung. Die Kupplung der beiden Maschinen läßt sich in einfacher Weise durch am Umfang der Flüssigkeitskupplungen angeordnete ineinanderkämmende Zahnkränze durchführen. Dabei sind die Maschinen gegenläufig und umsteuerbar. Um die Vorteile der wahlweisen Schaltung der Leistung oder Leistungsteile auf die Schraubenwelle bzw. für Hilfszwecke auch für Anlagen mit nicht umsteuerbaren Brennkraftmaschinen nutzbar zu machen, wird nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ein mit dem Getrieberad auf der Schraubenwelle im Eingriff stehendes, mit der Welle der Hilfsmaschine über eine zusätzliche ausrückbare Kupplung, vorzugsweise eine Flüssigkeitskupplung, verbundenes Ritzel vorgesehen, durch das die Leistung der Hilfsmaschine direkt an die Schraubenwelle übertragbar ist. Zur Änderung der Drehrichtung der Propellerwelle genügt nunmehr das wahlweise Füllen bzw. Entleeren einer einzigen Flüssigkeitskupplung. So wird, z. B. bei Vorwärtsfahrt, die der Hauptmaschine zugeordnete Flüssigkeitskupplung gefüllt und die zusätzliche der Hilfsmaschine zugeordnete Flüssigkeitskupplung entleert, während bei Rückwärtsfahrt umgekehrt die der Hauptmaschine zugeordnete Flüssigkeitskupplung entleert und die der Hilfsmaschine zugeordnete Flüssigkeitskupplung gefüllt wird, wobei die Leistung der Hilfsmaschine in beiden Fällen nach Belieben entweder ganz oder teilweise auf die Schraubenwelle oder aber ganz oder teilweise zur Erzeugung von Hilfsleistung auf eine Arbeitsmaschine geschaltet ist. Die Aufteilung der maximalen Hilfsleistung auf zwei Arbeitsmaschinen, z. B. Generatoren, von denen der eine für die ständig benötigte Hilfsleistung kleiner bemessene an die Hilfsmaschine, der zweite für den größeren Leistungsrest ausgelegte mit der Hauptmaschine gekuppelt ist, gestattet eine weitere Differenzierung der Schaltungen. So kann z. B. die Bewegungsfähigkeit des Schiffes am Arbeitsplatz durch ganzes oder teilweises Zuschalten der Hilfsmaschinenleistung auf die Schraubenwelle erhalten werden, während die Hauptmaschinenleistung, zusätzlich erhöht um den Leistungsrest der Hilfsmaschine, für Hilfszwecke frei ist. Auch diese Schaltungen werden durch einfaches Füllen und Entleeren der Flüssigkeitskupplungen möglich.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar in Fig. I das Schema einer Kraftanlage aus einer Hauptmaschine und einer Hilfsmaschine, in Fig. 2 eine Variante zu Fig. I, in Fig. 3 gleichfalls eine Variante zu Fig. I mit zusätzlichem Ritzel und Flüssigkeitskupplung, Fig. 4 eine Variante zu Fig. 3, Fig.5 und 6 vergrößerte Darstellungen der Flüssigkeitskupplungen der Fig.4.
Die Brennkraftmaschine I (Fig. I) für den Antrieb des Schiffes ist über die Flüssigkeitskupplung 4 und das Ritzel 5 mit dem auf der Schraubenwelle 7 zum Antrieb des Propellers 8 angeordneten Zahnrad 6 kraftschlüssig verbunden. Auf der Welle 2 des Primärteiles 4b der der Brennkraftmaschine I zugeordneten Kupplung 4 ist das Zahnrad 3 vorgesehen, das mit dem auf der Welle des Sekundärteiles I4a der der Hilfsmaschine I3 zugeordneten Flüssigkeitskupplung I4 festen Zahnrad Io kämmt. Die Hilfsmaschine I3 ihrerseits treibt über die lösbare Kupplung I7 den Generator I5 zur Erzeugung von Hilfsstrom an. Wahlweise ist zusätzlich die Arbeitsmaschine I6 durch die lösbare Kupplung I8 mit der Hauptmaschine I kuppelbar.
Die Anlage gestattet die nachfolgenden Schaltungen: Bei gefüllten Flüssigkeitskupplungen 4 und I4 wird bei nicht erregtem Generator I5 die Leistung beider Maschinen, und zwar der Brennkraftmaschine I und der Hilfsmaschine I3, über das Ritzel 5 und das Zahnrad 6 auf die Welle 7 zum Antrieb des Propellers 8 geschaltet, während bei ganz oder teilweise entleerter Flüssigkeitskupplung 4 die gesamte bzw. Teile der Leistung der Brennkraftmaschine I über das Räderpaar 3, I0 und die Flüssigkeitskupplung I4 zur Steigerung der Hilfsleistung herangezogen wird, wobei die Propellerwelle 7 mit einer dem Füllgrad der Kupplung 4 entsprechenden Drehzahl, also bei verminderter Schiffsgeschwindigkeit, umläuft. Bei geringem Bedarf an Hilfsleistung kann ein Leistungsteil der Hilfsmaschine I3 über die Flüssigkeitskupplung I4 dadurch auf die Schraubenwelle geschaltet werden, daß die Kupplung I4 teilentleert wird.
In dem Beispiel der Fig. 2 ist der Sekundärteil I4a der Flüssigkeitskupplung I4 mit dem Zahnkranz Io versehen, der mit dem Zahnkranz 3 kämmt, der am Umfang des Primärteiles 4b der Flüssigkeitskupplung 4 angeordnet ist, so daß also gegenüber der Anlage der Fig. I die beide Maschinen verbindenden Getriebeteile bei Raumgewinn vereinfacht sind.
In beiden Anlagen, sowohl in der Anlage der Fig. I als auch in der der Fig. 2, kann zusätzlich auch die Hauptmaschine I mit der entsprechend groß ausgelegten Arbeitsmaschine I6 gekuppelt sein, so daß in diesem Falle nach Abschalten des kleiner ausgelegten, mit der Hilfsmaschine I3 gekuppelten Generators I5 die gesamte Leistung der Anlage durch Entleeren der Kupplung 4 auf die groß ausgelegte Arbeitsmaschine I6 übertragbar wird. Bei Fahrt zum Arbeitsplatz übernimmt der Generator I5 die Lieferung der Hilfsleistung, hingegen bei Ankunft am Arbeitsplatz die mit der Hauptmaschine I kuppelbare Arbeitsmaschine I6.
Die Anlage der Fig. 3 unterscheidet sich von den Anlagen der Fig. i und 2 durch das mit dem Zahnrad 6 auf der Schraubenwelle 7 kämmende Ritzel 12, welches über die Flüssigkeitskupplung i i mit dem Sekundärteil 4,1 der Flüssigkeitskupplung 14 12 verbunden ist. Durch die Anordnung des zusätzlichen Ritzels 12 besteht die Möglichkeit, auch bei nicht umsteuerbaren Maschinen i und 13 die Fahrtrichtung zu wechseln.
Es sind folgende Schaltungen möglich: Durch 12, Füllen der Flüssigkeitskupplung 4 und Entleeren der Kupplung II wird bei gefüllter Kupplung I4 und nicht erregtem Generator I5 die gesamte Anlagenleistung auf die Schraubenwelle 7 zur Fahrt »Voraus«, bei geleerter Flüssigkeitskupplung 4 und gefüllten Kupplungen II und I4 dagegen zur Fahrt »Zurück« geschaltet. Durch Teilfüllungen der Kupplungen 4, II, I4 lassen sich beliebige Zwischenwerte erzielen. So kann beispielsweise bei geleerter Flüssigkeitskupplung II und teilweise gefüllter Flüssigkeitskupplung 4, bei verminderter Fahrt »Voraus« bzw. »Zurück«, der größere Teil der vorhandenen Leistung für Hilfszwecke an die Bordmaschinen abgegeben werden.
Die Anlage der Fig. 4 zeigt gegenüber der der Fig. 3 insofern eine Vereinfachung der Kupplung der beiden Kraftmaschinen I und I3, als die Flüssigkeitskupplung der Hauptmaschine I in an sich bekannter Weise in das Zahnrad 3 hineingebaut ist und die beiden Kupplungen II und I4 in der Achsrichtung der Hilfsmaschine I3 zu der Doppelkupplung I9, 20 zusammengefaßt sind, deren getriebenes Schalenpaar 19b, 2ob am Umfang mit dem Zahnkranz Io versehen ist, der mit dem Zahnkranz 3 der Flüssigkeitskupplung 4 kämmt.
Auch bei Anlagen nach Fig. 3 und 4 gibt eine mit der Hauptmaschine I gekuppelte Arbeitsmaschine I6 großer Leistung weitere Schaltungsmöglichkeiten bei Fahrt und am Arbeitsplatz, wobei noch gegenüber den Anlagen der Fig. I und 2 eine Umsteuerung der Maschinen I und I3 bei Fahrtrichtungswechsel nicht erforderlich ist.
Die Anordnung des Zahnkranzes Io auf dem getriebenen Schalenpaar I9b, 2ob der Flüssigkeitsdoppelkupplung I9, 20 für den Fall, daß das getrieben Schalenpaar 19b, 2ob als inneres Schalenpaar zwischen den außenliegenden Schalen I9a, 2oa liegt, zeigt Fig. 5, während Fig. 6 die Anordnung des Zahnkranzes Io auf dem getriebenen. Schalenpaar I9b, 2ob für den Fall zeigt, daß das getriebene Schalenpaar I9b, 2ob beidseits außerhalb der treibeiden Schalen I9a, 2oa angeordnet ist.
Durch wahlweises Entleeren bzw. Füllen einer der Kreisläufe I9 bzw. 2o der Doppelkupplung I9, 2o wird der Zahnkranz Io entweder mit der Kurbelwelle der Hilfsmaschine I3 oder aber mit der Welle des Ritzels I2 gekuppelt; bei Entleeren beider Kreisläufe I9 und 2o läuft der Zahnkranz Io leer, d. h. die Hilfsmaschine I3 ist von der Hauptmaschine I abgekuppelt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Kombinierter Schiffs- und Hilfsmaschinenantrieb aus Kraftmaschinen, hydraulischen Kupplungen und Getrieben, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kraftmaschinen (I3) für eine Hilfsleistung ausgelegt und mit der Hauptmaschine (I) über den Sekundärteil (I4a) ihrer Kupplung (I4) sowie den Primärteil (4b) derjenigen der Hauptmaschine (I) kraftschlüssig verbunden ist.
2. Antrieb nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärteil (4b) bzw. Sekundärteil (I4a) der Kupplungen (4, I4) durch an ihrem Umfang angeordnete, ineinanderkämmende Zahnkränze (3, I0) miteinander gekuppelt sind.
3. Antrieb nach Anspruch I und 2, gekennzeichnet durch ein mit dem Getrieberad (6) auf der Schraubenwelle (7) in Eingriff stehendes, mit der Welle der Hilfskraftmaschine (I3) über eine zusätzliche Kupplung, vorzugsweise Flüssigkeitskupplung (II), verbundenes Ritzel (I2).
4. Antrieb nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (io) zur kraftschIüssigen Verbindung beider Maschinen (1, 13) am .Umfang der getriebenen Schalen (igb, tot) einer mit der Hilfsmaschine (13) verbundenen Doppelkupplung (1g, 2o) angeordnet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr.31082I, 492566, 454998; britische Patentschrift Nr. 318127 ; französische Patentschrift Nr.8o6310.