DE9304077U1 - Schiffsantrieb mit konterrotierenden koaxialen Propellerwellen - Google Patents

Description

RENK TACKE GmbH 11. Dezember 1992

U.Az.: PA 898 DE

Schiffsantrieb mit konterrotierenden koaxialen Propellervellen

Die Erfindung betrifft einen Schiffsantrieb mit konterrotierenden koaxialen Propellerwellen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein solcher Schiffsantrieb ist aus der EP 0221536 Bl bekannt.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine hydrostatische Lagerung zwischen den beiden Schiffs-Propellerwellen. Durch die Gegenläufigkeit der Propellerwellen baut sich kein hydrodynamischer oder hydrostatischer Lager-Öldruck auf. Dadurch ist man gezwungen, um den gesamten Wellenumfang Öl zur Schmierung zuzuführen. Da die innere Welle durch ihr Eigengewicht nach unten drückt, muß der Lagerdruck in der unteren Wellenhälfte normalerweise größer sein als in der oberen Wellenhälfte. Die für optimale Betriebseigenschaften erforderliche unterschiedliche Lagerdruckverteilung um den Wellenumfang kann durch unterschiedliche Ölmengenzufuhr oder durch die Erzeugung von unterschiedlichen Öldrücken um den Wellenumfang herum erreicht werden. Rücklauföl und Leckageöl sollte verlustfrei zurückgewonnen werden.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die beiden konterrotierenden, koaxial zueinander angeordneten Schiffs-Propellerwellen auf einfache Weise so gegeneinander zu lagern, daß sie mit wenig Reibungsverlusten koaxial gehalten werden und eine lange Lebensdauer haben. In besonderer Ausführungsform soll der Lagerdruck um den Wellenumfang herum unterschiedlichen Betriebssituationen auf einfache Weise angepaßt werden können, ohne daß eine Demontage oder ein Teileaustausch erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden in bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen abgebrochenen Axialschnitt durch einen Schiffsantrieb mit zwei konterrotierenden koaxialen Propellerwellen und mit einem hydrostatischen Lager zwischen diesen Wellen,

Fig. 2 eine Einzelheit II von Fig. 1,

Fig. 3 einen Axialschnitt eines auf der rechten Seite von Fig. 1 nicht mehr dargestellten Abschnittes der hohlen Außenwelle der beiden Propellerwellen mit einer Olubertragungseinrichtung zur Übertragung von Lageröl von einem stationären Außenring zu einem rotierenden Innenring,

Fig. 4 ein Querschnitt durch eine Innenumfangsnut des Außenringes von Fig. 3 längs der Ebene IV - IV in Fig. 3,

Fig. 5 eine weitere Ausfuhrungsform der Nut in Form eines Ringsegments,

Fig. 6 eine nochmals weitere Ausführungsform der Nut in Form von aufeinander folgenden, strömungmäßig voneinander getrennten Nutsegmenten, um auf der unteren Wellenhälfte und der oberen Wellenhälfte wahlweise unterschiedliche oder gleiche Ölmengen und/oder Öldrücke einzustellen.

Der in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellte Schiffsantrieb enthält eine hohle Außenwelle 7, eine sich koaxial durch sie hindurch erstreckende Innenwelle 20 und ein hydrostatisches Lager 22 in einem Ringraum 24 zwischen diesen beiden Wellen 7 und 20 zu deren gegenseitigen konzentrischen Lagerung. Die Außenwelle 7 trägt an ihrem hinteren Ende einen Schiffspropeller 26. Die Innenwelle 20 trägt an ihrem hinteren Ende einen Schiffspropeller 28. Die Außenwelle 7 mit dem Propeller 26 rotiert in der einen Drehrichtung 30. Die Innenwelle 20 mit ihrem Propeller dreht in der entgegengesetzten Drehrichtung 32. Das Lager 22 besteht im wesentlichen aus einem Ring, welcher mit der Außenwelle 7 drehfest verbunden ist und eine zur Innenwelle 20 offene, von ihr abgedeckte Öltasche 4 aufweist. Die Öltasche 4 kann sich um einen Teil der Innenwelle 20 oder um die gesamte Innenwelle 2 0 erstrecken oder in mehrere Ringsegmente aufgeteilt sein, die gemeinsam oder einzeln mit Öl versorgt werden. Das Lager 22 dreht sich mit der Außenwelle 7 in der genannten einen Drehrichtung 30, und die Innenwelle 20 dreht sich entgegengesetzt zum Lager 22 in der entgegengesetzten Drehrichtung 32. Das Öl der Öltasche 4 soll die Innenwelle 20 so stützen,

daß unter Berücksichtigung ihres Eigengewichtes beide Wellen 7 und 2 0 stets konzentrisch zueinander liegen, oder durch Steuerung des Öldruckes in den Öltaschen 4 eine gewünschte Fluchtungsabweichung voneinander haben. Diese Steuerung kann in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Schiffsantriebes, beispielsweise Stillstand, Dauerbetrieb, Langsambetrieb oder Schnellbetrieb erfolgen.

Eine Ölzuführungsanordnung 1 enthält eine oder mehrere Ölleitungen 34 (Rohre, Schläuche oder Kanäle) im Ringraum 24 zur achsparallelen Ölzufuhr zu dem Lager 22. Durch das Lager 22 erstrecken sich achsparallele Bohrungen 2, an welche die Ölleitungen 34 angeschlossen sind, zu radialen Querbohrungen 3, welche zu der Öltasche 4 führen. Wenn mehrere Öltaschen 4 vorhanden sind, kann in jede dieser Öltaschen eine oder mehrere Querbohrungen 3 führen. In den Querbohrungen 3 kann sich eine Drossel 5 zur Drosselung des in die Öltasche 4 strömenden Öles befinden.

Durch das Lager 2 erstrecken sich eine oder mehrere Ölrückführungsleitungen 6, welches Rohre oder Kanäle oder Bohrungen sein können. Sie leiten Leckage-Öl von der von der Ölzuführungsanordnung 1 abgewandten Seite 38 des Lagers zurück auf die der Ölzuführungsanordnung 1 zugewandten Seite 40 des Lagers 22. Das Leckage-Öl kann durch eine oder mehrere radiale Bohrungen in der Außenwelle 7 abgeleitet werden.

Fig. 3 zeigt eine Fortsetzung der beiden Wellen 7 und 20 auf der rechten Seite von Fig. 1. Zur Ölübertragung von einem stationären Ölversorgungssystem 42 zu der Ölzuführungsanordnung 1 ist auf der Außenwelle 7 ein stationärer Außenring 8 angeordnet. Der Außenring 8 ist mit einer oder mit mehreren radialen

Anschlußbohrungen 11 versehen , welche an ihrem radial äußeren Ende an das stationäre Ölversorgungssystem angeschlossen sind und mit ihrem radial inneren Ende mit Nuten 12 in Strömungsverbindung sind, welche sich entweder entsprechend Figur um 3 60 ° vollständig um den Innenumfang des Außenringes 8 erstrecken können, oder entsprechend Figur 4 sich nur um ein Umfangssegment am Innenumfang des Außenringes 8 erstrecken können, oder entsprechend Figur 6 um den Innenumfang des Ringes herum in Segemente unterbrochen sein können, wobei jedes Segment von der gleichen oder verschiedenen Radialbohrungen 11 des Außenringes 8 mit Öl versorgt werden kann. Jede ringförmige oder ringsegmentförmige Nut 12 kann über eine der Ölleitungen 34 an eine andere der Lagerachsen 4 strömungsmäßig angeschlossen sein. Dadurch kann Öl mit unterschiedlichen Drücken gezielt verschiedenen Öltaschen 4 zugeleitet werden. Dadurch kann den während des Betriebes auftretenden Lastveränderungen und Lastrichtungsänderungen mit minimalem Ölbedarf Rechnung getragen werden.

Der Außenring 8 ist durch Dichtungen 9 gegenüber der Außenwelle 7 abgedichtet. An beiden Stirnseiten des Außenringes 8 befindet sich eine Leckageöl-Abführeinrichtung 10. Die in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten 12 leiten das Öl von den Radialbohrungen 11 zu weiteren Radialbohrungen 13, die in einem im Außenring 8 konzentrisch angeordneten Innenring 44 gebildet sind und an welche je eine oder mehrere der achsparallelen Ölleitungen 34 der ÖlZuführungsanordnung 1 angeschlossen sind.

Jede achsparallele Ölleitung 34 der Ölzuführungsanordnung 1 ist mit mindestens einer der Radialbohrungen 13 des Innenringes verbunden, die in die Nuten 12 münden. Damit ist sichergestellt, daß die Ölleitungen 34 ständig mit Öl gefüllt bleiben,

auch wenn im Falle der Ausführungsformen nach Figur 5 oder Figur 6 die betreffende Radialbohrung 13 des Ringes 44 über einen geschlossenen Innenumfangs-Flächenbereich 4 6 des Außenringes 8 in Umfangsrichtung zwischen seinen ringsegmentartigen Nuten 12 vorbeiläuft.

Durch verschiedene Öldrücke und/oder Ölmengen des Lagers um den Umfang der Wellen 7 und 2, z.B. unten, oben und/oder seitlich andere Öldrücke und/oder andere ölmengen als auf diametral gegenüberliegenden Stellen der Wellen, können in jeder beliebigen Radialrichtung Drücke der Wellen kompensiert werden.

Claims (1)

1. RENK TACKE GmbH 11. Dezember 1992

   U.Az.: PA 898 DE

   StUuiz./

   ^ansprüche

   1. Schiffsantrieb mit konterrotierenden koaxialen Propellerwellen und mit mindestens einem hydrostatischen Lager zwischen der einen, hohlen Außenwelle und der anderen, sich axial durch diese Außenwelle erstreckenden Innenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (22) mit der einen Welle (7) drehfest verbunden ist und mindestens eine zur anderen Welle (20) hin offene und von ihr abgedeckte Öltasche (4) aufweist, und daß die Ölzufuhr zum Lager über einen stationären Außenring (8), sich achsparallel durch den Ringraum (24) zwischen den beiden Wellen (7, 20) erstreckende Leitungen (34), und über Kanäle (13) erfolgt, welch letztere den Außenring (8) strömungsmäßig mit den Leitungen (34) verbinden.

   2. Schiffsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Lager (22) in die Öltaschen (4) führende radiale Bohrungen (3) und achsparallele Bohrungen (2) gebildet sind, welch letztere die radialen Bohrungen mit den

   achsparallelen Leitungen (34) strömungsmäßig verbinden.

   2. Schiffsantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Außenring (8) auf seiner Innenumfangsflache eine Vielzahl von Nuten (12) gebildet ist, welche sich in Umfangsrichtung erstrecken, daß im Außenring (8) radiale Anschlußbohrungen (11) für die Ölzufuhr von außen zu den Umfangsnuten (12) gebildet sind, daß durch die Außenwelle (7) Bohrungen (13) hindurchführen, welche in die Umfangsnuten (12) des Außenringes (8) münden, und daß diese Bohrungen (13), welche durch die Außenwelle (7) hindurchführen, mit den achsparallelen Leitungen (34) strömungsmäßig verbunden oder verbindbar sind.

   4. Schiffsantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß je eine der Leitungen (34) an mehrere der Bohrungen (13) angeschlossen ist, welche durch die Außenwelle (7) hindurch zu den Umfangsnuten (12) führen.

   5. Schiffsantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnuten sich um den gesamten Innenumfang des Außenringes (8) erstrecken.

   6. Schiffsantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Umfangsnuten (12) jeweils nur über ein Segment des Innenumfanges erstrecken.

   7. Schiffsantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Umfangsnuten (12) nebeneinander angeordnet sind und an verschiedene der Leitungen (34) zu dem Lager (22) angeschlossen sind.

   8. Schiffsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Öldruck des Lagers 2 2 um den Wellenumfang herum verschieden ist.

   9. Schiffsantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Lager (22) mindestens ein achsparalleler Kanal (6) zur Rückführung von Leckageöl von der einen Lagerseite (38) zur anderen Lagerseite (40) gebildet ist.