EP2152571B1 - Ruderpropellerantrieb und ruderpropellerantriebsverfahren - Google Patents

Ruderpropellerantrieb und ruderpropellerantriebsverfahren Download PDF

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EP2152571B1
EP2152571B1 EP20080758143 EP08758143A EP2152571B1 EP 2152571 B1 EP2152571 B1 EP 2152571B1 EP 20080758143 EP20080758143 EP 20080758143 EP 08758143 A EP08758143 A EP 08758143A EP 2152571 B1 EP2152571 B1 EP 2152571B1
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EP
European Patent Office
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hydrodynamic
rudder propeller
drive
rudder
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Definitions

  • the present invention relates to a rudder propeller drive according to the preamble of claim 1 and a rudder propeller drive method therewith.
  • US 3 407 600 shows a Rudderpropellerantrieb with the features of the preamble of claim 1.
  • a rudder propeller drive with a drive motor is known, in particular as indicated in the preamble of claim 1. It is also known from practice to use hydrodynamic clutches in connection with ship propulsion systems, ie installed in the drive train of a drive.
  • the hydrodynamic coupling is an independent element with closed housing and its own fluid filling, such as preferably oil.
  • the present invention has and achieves the goal of designing a known rudder propeller drive in such a way that it is particularly inexpensive to manufacture and operate.
  • a rudder propeller drive with a drive motor whose output shaft is operatively connected via a drive train to a propeller shaft of a propeller, the propeller shaft being housed in a rudder propeller housing attachable outside a hull, and the propeller on the propeller shaft outside Rudder propeller housing is located, wherein for the propeller shaft and / or for these upstream portions of the drive train, a lubricating and / or cooling device is contained, wherein furthermore the drive train is a hydrodynamic coupling or a hydrodynamic torque converter contains, which / is so combined with the lubricating and / or cooling device or integrated into the lubricating and / or cooling device that the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter and the lubricating and / or cooling device use a common amount of operating fluid.
  • the operating fluid of the lubricating and / or cooling device and the operating fluid of the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter can be realized with one and the same fluid supply in an advantageous manner.
  • the lubricating and / or cooling device contains the interior of the rudder propeller housing, wherein further preferably operating fluid is contained in the interior of the rudder propeller housing and / or the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter is in fluid communication with the interior of the rudder propeller housing.
  • the latter can advantageously be realized in that the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter in the interior of the rudder propeller housing or in an extension of the interior of the rudder propeller housing is located within the hull.
  • Such an extension is structurally referred to, for example, as a cone support tube or support cone.
  • Yet another preferred embodiment of the invention is that the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter in such a way combined with the lubricating and / or cooling device or integrated into the lubricating and / or cooling device, that the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter for a Promotion of the operating fluid in the lubrication and / or cooling device provides.
  • the hydrodynamic coupling contains a plurality of hydrodynamic coupling units or the hydrodynamic torque converter contains a plurality of hydrodynamic converter units.
  • an elastic coupling and / or a shift clutch is installed in the drive train.
  • the drive motor may be located within the hull with preference.
  • an output shaft of a drive motor via a drive train with a propeller shaft of a propeller is in operative connection, which propeller shaft is housed in a Rudderpropellergephaseuse, which is outside a ship's hull, and which propeller is located on the propeller shaft outside the Rudderpropellergephaseuses, the propeller shaft and / or these upstream portions of the drive train are lubricated and / or cooled with an operating fluid, the powertrain including a hydrodynamic coupling or a hydrodynamic torque converter, the same amount of operating fluid used to lubricate and / or cool the propeller shaft and / or these upstream portions of the drive train is supplied with operating fluid.
  • the lubricating and / or cooling device contains the interior of the rudder propeller housing, and that the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter is in fluid communication with the interior of the rudder propeller housing, in particular operating fluid being contained in the interior of the rudder propeller housing can, wherein still more preferably the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter in the interior of the rudder propeller housing or in an extension of the interior of the rudder propeller housing, such as a cone support tube or a support cone, lies within the hull.
  • the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter is combined with the lubricating and / or cooling device or integrated into the lubricating and / or cooling device, that the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter for a promotion of the operating fluid in the lubrication and / or cooling device provides.
  • a ship propulsion in the form of a rudder propeller for example with integrated vertically arranged drive motor as well as particularly advantageous in the interior of the rudder propeller housing, which is part of lubricants and coolers, or in an extension thereof in the ship interior integrated hydrodynamic coupling or integrated hydrodynamic torque converter created.
  • the integration of the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter in the interior of the rudder propeller housing or an extension thereof provides the opportunity to build a compact drive system.
  • the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter By positioning the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter within the operating fluid filling, in particular oil filling, of the rudder propeller housing, the lubricant and coolant of the drive train of the rudder propeller and the filling of the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter can be realized with one and the same fluid. This eliminates the need for sealing the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter to the environment, as is required in a conventionally arranged hydrodynamic coupling or a conventionally arranged hydrodynamic torque converter. In the case of the mentioned extension, it is structurally referred to, for example, as a cone support tube or support cone.
  • Hydrodynamic couplings or hydrodynamic torque converters naturally have a conveying effect from the inside to the outside.
  • This conveying effect can be used by the invention to realize the fluid exchange, in particular lubricant exchange, between the well under the surrounding fairway, such as seawater, very well cooled underwater part and the not or worse cooled upper part of the rudder propeller drive.
  • separate pumps are required in today's known constructions.
  • the hydrodynamic coupling or the hydrodynamic torque converter can also be designed as a so-called double clutch or as a double converter, resulting in twice the transmittable torque with the same coupling or transducer diameter.
  • a hydrodynamic coupling with blades which are inclined in the tangential direction in the pump and turbine wheel of the hydrodynamic coupling the torque in one direction of rotation can likewise be increased. This is preferably done in pre-rotation, which provides for a propeller thrust forward. For the reverse direction, i. in a propeller thrust backwards, results from the inclination of the blades a smaller transmissible torque, which is needed only in limited operating situations of the rudder propeller drive.
  • Fig. 1 is shown schematically in a longitudinal section a first embodiment of a Rudderpropellerantriebs R with a drive motor 1 and a mounted on a ship's hull 2 Rudder propeller housing G. Shown is a rudder propeller drive R with a "simple" hydrodynamic coupling 3, ie a pump impeller 3a and a turbine wheel 3b.
  • a hydrodynamic coupling ie a pump impeller 3a and a turbine wheel 3b.
  • the cited in connection with the embodiments and The hydrodynamic coupling shown is only to be understood as an example, and in the context of the present invention instead of a hydrodynamic coupling also a hydrodynamic torque converter can be used and achieve the same results and take advantage.
  • hydrodynamic torque converter can also be provided, or be technically adapted, without this being indicated once again at each individual point. While in the conventional hydrodynamic clutch, the slip of the rotational speed is constant or is set by the amount of the operating fluid, the torque converter is set in the torque converter, but this is achieved not by changing the filling with operating fluid but by adjusting vanes.
  • the representation of a Rudderpropellerantriebs R with a propeller P in a nozzle D is only an example.
  • the application with a vertically arranged drive motor 1, such as an electric motor, is to be understood by way of example.
  • the hydrodynamic coupling 3 can just as well be used in an otherwise mechanically driven rudder propeller drive R, for example using e.g. a bevel gear in the drive train A, are used.
  • FIG. 1 Further components of the are an oil-filled interior 4 of the rudder propeller housing G, a vertical axis 5 of a drive train A, a controllable about the vertical axis 5 Rudderpropellergephaseusefuß, a vertical shaft 7 of the drive train A, an underwater part 8 of the rudder propeller housing G with a gear (not shown), a propeller shaft 9, an azimuth adjustment drive 10 and a nozzle D.
  • the hydrodynamic coupling 3 is inserted inside the oil-filled rudder propeller housing G, specifically an extension E within the hull 2 has, in which extension E, the hydrodynamic coupling 3 is added.
  • the oil which can be generally referred to as lubricating and cooling fluid or operating fluid B
  • the oil in the interior 4 of the rudder propeller housing G simultaneously the operating fluid B or medium for the hydrodynamic coupling 3, since the interior 4 of the rudder propeller housing G in the interior. 4 'the extension E passes.
  • the hydrodynamic coupling 3 uses the same amount of operating fluid as a lubricating and / or cooling device SK, which is essentially formed by the rudder propeller housing G with the supply of operating fluid B.
  • a lubricating and / or cooling device SK which is essentially formed by the rudder propeller housing G with the supply of operating fluid B.
  • Such an extension E is, for example, a structure such as a cone support tube or a support cone.
  • Fig. 1 is also shown by arrows F, the pumping action of the hydrodynamic coupling 3.
  • This pumping action is used in whole or in part to circulate the operating fluid B, such as oil, in the rudder propeller housing G, which is normally done with an additional impeller or external pump.
  • Fig. 2 is in a schematic longitudinal section analogous to Fig. 1 a Rudderpropellerantrieb R with a double hydrodynamic coupling 3, ie with two pumping wheels 3a and two turbine wheels 3b, shown as a further embodiment. Equally well, however, a clutch with more than two pumping wheels 3a and two turbine wheels 3b is conceivable.
  • a rudder propeller drive R is analogous in a schematic longitudinal section Fig. 1 and 2 in the Fig. 3 with a hydrodynamic coupling 3 and with a free-running propeller P, ie without a nozzle D as in the first and second embodiments shown.
  • the Fig. 4 illustrated in a schematic longitudinal section analogous to the Fig. 1 to 3 Rudder propeller drive R with a hydrodynamic coupling 3 in a twin propeller design, ie with two propellers P.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ruderpropellerantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Ruderpropellerantriebsverfahren damit.
  • US 3 407 600 zeigt einen Ruderpropellerantrieb mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Z.B. aus der DE 200 21 466 U1 ist ein Ruderpropellerantrieb mit einem Antriebsmotor bekannt, insbesondere wie im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben ist. Aus der Praxis bekannt ist weiterhin die Verwendung von hydrodynamischen Kupplungen im Zusammenhang mit Schiffsantrieben, d.h. eingebaut im Antriebsstrang eines Antriebs. Dabei ist die hydrodynamische Kupplung jedoch ein eigenständiges Element mit geschlossenem Gehäuse und eigener Fluidfüllung, wie vorzugsweise Öl.
  • Die vorliegende Erfindung hat und erreicht das Ziel, einen bekannten Ruderpropellerantrieb derart weiter auszugestalten, dass er besonders günstig herzustellen und zu betreiben ist.
  • Dieses Ziel wird mit einem Ruderpropellerantrieb mit einem Antriebsmotor erreicht, dessen Abtriebswelle über einen Antriebsstrang mit einer Propellerwelle eines Propellers in Wirkverbindung bringbar ist, wobei die Propellerwelle in einem Ruderpropellergehäuse untergebracht ist, das außerhalb eines Schiffsrumpfes anbringbar ist, und der Propeller an der Propellerwelle außerhalb des Ruderpropellergehäuses liegt, wobei für die Propellerwelle und/oder für dieser vorgelagerte Bereiche des Antriebsstranges eine Schmier- und/oder Kühleinrichtung enthalten ist, wobei weiterhin der Antriebsstrang eine hydrodynamische Kupplung oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler enthält, die/der derart mit der Schmier- und/oder Kühleinrichtung kombiniert oder in die Schmier- und/oder Kühleinrichtung integriert ist, dass die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Drehmomentwandler und die Schmier- und/oder Kühleinrichtung eine gemeinsame Betriebsfluidmenge nutzen.
  • Damit kann in vorteilhafter Weise das Betriebsfluid der Schmier- und/oder Kühleinrichtung und das Betriebsfluid der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit ein und demselben Fluidvorrat realisiert werden.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Schmier- und/oder Kühleinrichtung den Innenraum des Ruderpropellergehäuses enthält, wobei weiter bevorzugt Betriebsfluid im Innenraum des Ruderpropellergehäuses enthalten ist und/oder die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Drehmomentwandler mit dem Innenraum des Ruderpropellergehäuses in Fluidverbindung steht. Letzteres kann mit Vorteil dadurch realisiert werden, dass die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Drehmomentwandler im Innenraum des Ruderpropellergehäuses oder in einer Erweiterung des Innenraums des Ruderpropellergehäuses innerhalb des Schiffsrumpfes liegt. Eine solche Erweiterung wird strukturell beispielsweise als Kegeltragrohr oder Tragkegel bezeichnet.
  • Noch eine andere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Drehmomentwandler derart mit der Schmier- und/oder Kühleinrichtung kombiniert oder in die Schmier- und/oder Kühleinrichtung integriert ist, dass die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Drehmomentwandler für eine Förderung des Betriebsfluides in der Schmier- und/oder Kühleinrichtung sorgt.
  • Es kann ferner vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die hydrodynamische Kupplung mehrere hydrodynamische Kupplungseinheiten enthält oder der hydrodynamische Drehmomentwandler mehrere hydrodynamische Wandlereinheiten enthält. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass zusätzlich eine Elastik-Kupplung und/oder eine Schalt-Kupplung im Antriebsstrang eingebaut ist.
  • Weiterhin kann mit Vorzug der Antriebsmotor innerhalb des Schiffsrumpfes liegen.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Ruderpropellerantriebsverfahren ist vorgesehen, dass eine Abtriebswelle eines Antriebsmotors über einen Antriebsstrang mit einer Propellerwelle eines Propellers in Wirkverbindung steht, welche Propellerwelle in einem Ruderpropellergehäuse untergebracht ist, das außerhalb eines Schiffsrumpfes liegt, und welcher Propeller an der Propellerwelle außerhalb des Ruderpropellergehäuses liegt, wobei die Propellerwelle und/oder dieser vorgelagerte Bereiche des Antriebsstranges mit einem Betriebsfluid geschmiert und/oder gekühlt werden/wird, wobei der Antriebsstrang eine hydrodynamische Kupplung oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler enthält, die/der aus derselben Betriebsfluidmenge, die zum Schmieren und/oder Kühlen der Propellerwelle und/oder dieser vorgelagerter Bereiche des Antriebsstranges verwendet wird, mit Betriebsfluid versorgt wird.
  • In Weiterbildung davon kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Schmier- und/oder Kühleinrichtung denn Innenraum des Ruderpropellergehäuses enthält, und dass die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Drehmomentwandler mit dem Innenraum des Ruderpropellergehäuses in Fluidverbindung steht, wobei insbesondere Betriebsfluid im Innenraum des Ruderpropellergehäuses enthalten sein kann, wobei noch weiter bevorzugt die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Drehmomentwandler im Innenraum des Ruderpropellergehäuses oder in einer Erweiterung des Innenraums des Ruderpropellergehäuses, wie beispielsweise ein Kegeltragrohr oder einen Tragkegel, innerhalb des Schiffsrumpfes liegt.
  • Mit Vorzug kann ferner vorgesehen sein, dass die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Drehmomentwandler derart mit der Schmier- und/oder Kühleinrichtung kombiniert oder in die Schmier- und/oder Kühleinrichtung integriert ist, dass die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Drehmomentwandler für eine Förderung des Betriebsfluides in der Schmier- und/oder Kühleinrichtung sorgt.
  • Durch die Erfindung wird gemäß einzelnen Ausgestaltungen insbesondere ein Schiffsantrieb in Form eines Ruderpropellers, beispielsweise mit integriertem senkrecht angeordnetem Antriebsmotor sowie besonders vorteilhaft mit in den Innenraum des Ruderpropellergehäuses, das Bestandteil von Schmier- und Kühleinrichtungen ist, oder in eine Erweiterung davon im Schiffsinneren integrierter hydrodynamischer Kupplung oder integrierterm hydrodynamischem Drehmomentwandler geschaffen. Die Integration der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Drehmomentwandlers in den Innenraum des Ruderpropellergehäuses oder eine Erweiterung davon ergibt die Möglichkeit, ein kompaktes Antriebssystem zu bauen. Durch das Positionieren der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Drehmomentwandlers innerhalb der Betriebsfluidfüllung, insbesondere Ölfüllung, des Ruderpropellergehäuses kann das Schmier- und Kühlmittel des Antriebsstranges des Ruderpropellers und die Füllung der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit ein und demselben Fluid realisiert werden. Dies macht eine Abdichtung der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Drehmomentwandlers zur Umgebung, wie dies bei einer konventionell angeordneten hydrodynamischen Kupplung oder einem konventionell angeordneten hydrodynamischen Drehmomentwandler nötig ist, überflüssig. Bei der genannten Erweiterung wird strukturell beispielsweise von einem Kegeltragrohr oder Tragkegel gesprochen.
  • Hydrodynamische Kupplungen oder hydrodynamische Drehmomentwandler haben naturgemäß eine Förderwirkung von innen nach außen. Diese Förderwirkung lässt sich durch die Erfindung dazu verwenden, den Fluidaustausch, wie insbesondere Schmierstoffaustausch, zwischen dem durch das umgebende Fahrwasser, wie beispielsweise Meerwasser, sehr gut gekühlten Unterwasserteil und dem nicht oder schlechter gekühlten Oberteil des Ruderpropellerantriebes zu realisieren. Dazu sind in heute bekannten Konstruktionen separate Pumpen erforderlich.
  • Die hydrodynamische Kupplung oder der hydrodynamische Drehmomentwandler kann auch als so genannte Doppelkupplung bzw. als Doppelwandler ausgebildet sein, wodurch sich bei gleichem Kupplungs- oder Wandlerdurchmesser das doppelte übertragbare Moment ergibt. Durch den Einsatz einer hydrodynamischen Kupplung mit in tangentialer Richtung schräg gestellten Schaufeln im Pumpen- und Turbinenrad der hydrodynamischen Kupplung lässt sich das Drehmoment in einer Drehrichtung ebenfalls erhöhen. Dies geschieht vorzugsweise in Vorausdrehrichtung, die für einen Propellerschub vorwärts sorgt. Für die Rückwärtsdrehrichtung, d.h. bei einem Propellerschub rückwärts, ergibt sich durch die Schrägung der Schaufeln ein kleineres übertragbares Moment, das aber nur in beschränkten Betriebssituationen des Ruderpropellerantrieb benötigt wird.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sind:
    • Schwingungstechnische Entkopplung von Antriebs- und Arbeitsmaschine im Antriebsstrang bei kompaktem Bauraum,
    • hervorragende akustische Isolation des Antriebsmotors von der mechanischen Struktur (Ruderpropeller und Schiff), wodurch ein besonders leiser Betrieb möglich ist,
    • Verringerung des Anfahrmomentes des Antriebsmotors, d.h. Erzielung eines möglichst oder besonders kleinen Anfahrmomentes des Antriebsmotors,
    • Schmierung/Kühlung des Ruderpropellers und Füllung der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit nur einem Fluid und somit Reduzierung der Vielfalt der Betriebsstoffe,
    • Ausnutzung der Förderwirkung der hydrodynamischen Kupplung oder des hydrodynamischen Drehmomentwandlers für das Umwälzen des Schmier-/Kühlmittels oder -fluides und somit Wegfall einer entsprechenden Fördereinrichtung,
    • Wegfall von Dichtungen und damit Verschleißteilen an der Kupplung und somit erhebliche Einsparung an Wartung und Service, und
    • Schutz des Ruderpropellers vor Überlaststößen durch z.B. Grundberührung, Fremdkörper im Wasser, Eis und dergleichen.
  • Weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und deren Kombinationen sowie den gesamten vorliegenden Anmeldungsunterlagen.
  • Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung lediglich exemplarisch näher erläutert, in der
    • Fig. 1
    in einem schematischen Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ruderpropellerantriebs zeigt,
    Fig. 2
    in einem schematischen Längsschnitt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ruderpropellerantriebs zeigt,
    Fig. 3
    in einem schematischen Längsschnitt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Ruderpropellerantriebs zeigt, und
    Fig. 4
    in einem schematischen Längsschnitt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Ruderpropellerantriebs zeigt.
  • Anhand der nachfolgend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele wird die Erfindung lediglich exemplarisch näher erläutert, d.h. sie ist nicht auf diese Ausführungs- und Anwendungsbeispiele oder auf die Merkmalskombinationen innerhalb dieser Ausführungs- und Anwendungsbeispiele beschränkt. Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale ergeben sich jeweils analog auch aus Vorrichtungs- bzw. Verfahrensbeschreibungen.
  • Einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit einem konkreten Ausführungsbeispiel angeben und/oder dargestellt sind, sind nicht auf dieses Ausführungsbeispiel oder die Kombination mit den übrigen Merkmalen dieses Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern können im Rahmen des technisch Möglichen, mit jeglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden Unterlagen nicht gesondert behandelt sind, kombiniert werden.
  • Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren und Abbildungen der Zeichnung bezeichnen gleiche oder ähnliche oder gleich oder ähnlich wirkende Komponenten. Anhand der Darstellungen in der Zeichnung werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht mit Bezugszeichen versehen sind, unabhängig davon, ob solche Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder nicht. Andererseits sind auch Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung enthalten, aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt sind, ohne weiteres für einen Fachmann verständlich.
  • In der Fig. 1 ist schematisch in einem Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ruderpropellerantriebs R mit einem Antriebsmotor 1 und einem an einem Schiffsrumpf 2 montierten Ruderpropellergehäuse G gezeigt. Dargestellt ist ein Ruderpropellerantrieb R mit einer "einfachen" hydrodynamischen Kupplung 3, d.h. einem Pumpenrad 3a und einem Turbinenrad 3b. Die im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen angeführte und gezeigte hydrodynamische Kupplung ist lediglich exemplarische zu verstehen, und es kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung statt einer hydrodynamischen Kupplung auch ein hydrodynamischer Drehmomentwandler zum Einsatz kommen und dieselben Ergebnisse erzielen und Vorteile nutzen. Wann immer nachfolgend auf eine hydrodynamische Kupplung Bezug genommen wird, ist für den Fachmann ohne weiteres klar, dass jeweils technisch angepasst auch ein hydrodynamischer Drehmomentwandler vorgesehen werden oder sein kann, ohne dass dies an jeder einzelnen Stelle jeweils nochmals angegeben ist. Während bei der herkömmlichen hydrodynamischen Kupplung der Schlupf der Drehzahl konstant ist oder über die Menge des Betriebsfluids eingestellt wird, wird beim Drehmomentwandler die Übertragung des Drehmomentes eingestellt, dies wird jedoch nicht durch eine Änderung der Füllung mit Betriebsfluid sondern durch Verstellung von Leitschaufeln erreicht.
  • Auch die Darstellung eines Ruderpropellerantriebs R mit einem Propeller P in einer Düse D ist hier nur beispielhaft. Auch die Anwendung mit einem vertikal angeordneten Antriebsmotor 1, wie beispielsweise einem Elektromotor, ist exemplarisch zu verstehen. Genauso gut kann die hydrodynamische Kupplung 3 in einem anderweitig mechanisch angetriebenem Ruderpropellerantrieb R, beispielsweise unter Verwendung z.B. eines Kegelradgetriebes im Antriebsstrang A, eingesetzt werden.
  • Weitere Komponenten des sind ein ölgefüllter Innenraum 4 des Ruderpropellergehäuses G, eine Hochachse 5 eines Antriebsstranges A, ein um die Hochachse 5 steuerbarer Ruderpropellergehäusefuß, eine Vertikalwelle 7 des Antriebsstranges A, ein Unterwasserteil 8 des Ruderpropellergehäuses G mit einem Getriebe (nicht gezeigt), eine Propellerwelle 9, einem Azimutverstellantrieb 10 und einer Düse D.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel des Ruderpropellerantriebs R ist die hydrodynamische Kupplung 3 innerhalb des ölgefüllten Ruderpropellergehäuses G eingesetzt, das konkret eine Erweiterung E nach innerhalb des Schiffsrumpfes 2 hat, in welcher Erweiterung E die hydrodynamische Kupplung 3 aufgenommen ist. Dadurch stellt das Öl, das allgemein als Schmier- und Kühlfluid oder eben Betriebsfluid B bezeichnet werden kann, im Innenraum 4 des Ruderpropellergehäuses G gleichzeitig das Betriebsfluid B oder Medium für die hydrodynamische Kupplung 3 dar, da der Innenraum 4 des Ruderpropellergehäuses G in den Innenraum 4' der Erweiterung E übergeht. Genauer gesagt bedient sich die hydrodynamische Kupplung 3 aus derselben Betriebsfluidmenge wie eine Schmier- und/oder Kühleinrichtung SK, die im wesentlichen durch das Ruderpropellergehäuse G mit dem Vorrat an Betriebsfluid B gebildet ist. Bei einer solchen Erweiterung E handelt es sich beispielsweise um eine Struktur wie ein Kegeltragrohr oder einen Tragkegel.
  • In der Fig. 1 ist ferner durch Pfeile F die Pumpwirkung der hydrodynamischen Kupplung 3 dargestellt. Diese Pumpwirkung wird ganz oder teilweise dafür verwendet, um das Betriebsfluid B, wie beispielsweise Öl, im Ruderpropellergehäuse G umzuwälzen, was normalerweise mit einem zusätzlichen Förderrad oder einer externen Pumpe geschieht.
  • Prinzipiell ist auch eine Anordnung der hydrodynamischen Kupplung 3 oder eines alternativ dazu verwendbaren hydrodynamischen Drehmomentwandlers auf der Propellerwelle 9 möglich.
  • Soweit in den Fig. 2 bis 4 Komponenten und Teile bezeichnet sind, wurden dieselben Bezugszeichen wie in der und für die Fig. 1 verwendet. Beschrieben und erläutert werden nur mehr Unterschiede der Ausführungsbeispiele gemäß den Fig. 2 bis 4 im Hinblick auf das Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1, um bloße Wiederholungen zu vermeiden.
  • In der Fig. 2 ist in einem schematischen Längsschnitt analog zur Fig. 1 ein Ruderpropellerantrieb R mit einer doppelten hydrodynamischen Kupplung 3, d.h. mit zwei Pumpenrädern 3a und zwei Turbinenrädern 3b, als weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Genauso gut ist aber auch eine Kupplung mit mehr als zwei Pumpenrädern 3a und zwei Turbinenrädern 3b denkbar.
  • Noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ruderpropellerantriebs R ist in einem schematischen Längsschnitt analog zu den Fig. 1 und 2 in der Fig. 3 mit einer hydrodynamischen Kupplung 3 und mit einem freischlagenden Propeller P, d.h. ohne eine Düse D wie bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen, dargestellt.
  • Die Fig. 4 verdeutlicht in einem schematischen Längsschnitt analog zu den Fig. 1 bis 3 Ruderpropellerantrieb R mit einer hydrodynamischen Kupplung 3 in einer Twinpropellerausführung, d.h. mit zwei Propellern P.
  • Wie schon weiter oben erläutert wurde, wurde im Rahmen der Beschreibung von Ausführungsbeispielen konkret auf eine hydrodynamische Kupplung Bezug genommen, was aber nur exemplarische zu verstehen ist. Statt einer hydrodynamischen Kupplung kann auch ein hydrodynamischer Drehmomentwandler im Sinne der Erfindung Verwendung finden. Da ein hydrodynamischer Drehmomentwandler somit prinzipiell auch geeignet ist, in der vorliegenden Anmeldung verwendet zu werden, kann ein Fachmann ohne weiteres ggf. mit den erforderlichen apparativen und verfahrensmäßigen Adaptionen statt der beispielhaften hydrodynamischen Kupplung eben auch Vorrichtungen und Verfahren mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler versehen, ohne selbst erfinderisch tätig zu werden oder vom Umfang der vorliegenden erfindung abzuweichen.
  • Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele in der Beschreibung und in der Zeichnung lediglich exemplarisch dargestellt und nicht darauf beschränkt, sondern umfasst alle Variationen, Modifikationen, Substitutionen und Kombinationen, die der Fachmann den vorliegenden Unterlagen insbesondere im Rahmen des Anspruchs und der allgemeinen Darstellungen in der Einleitung dieser Beschreibung sowie der Beschreibung der Ausführungsbeispiele entnehmen und mit seinem fachmännischen Wissen sowie dem Stand der Technik kombinieren kann. Insbesondere sind alle einzelnen Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung und ihrer Ausführungsbeispiele kombinierbar.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsmotor
    2
    Schiffsrumpf
    3
    hydrodynamische Kupplung
    3a
    Pumpenrad
    3b
    Turbinenrad
    4
    ölgefüllter Innenraum des Ruderpropellergehäuses
    4'
    Innenraum 4' der Erweiterung
    5
    Hochachse
    6
    um die Hochachse steuerbares Ruderpropellergehäuse
    7
    Vertikalwelle des Antriebsstranges
    8
    Unterwasserteil des Ruderpropellergehäuses mit Getriebe
    9
    Propellerwelle
    10
    Azimutverstellantrieb
    A
    Antriebsstrang
    B
    Betriebsfluid
    D
    Düse
    E
    Erweiterung
    F
    Pfeile
    G
    Ruderpropellergehäuse
    P
    Propeller
    R
    Ruderpropellerantrieb
    SK
    Schmier- und/oder Kühleinrichtung

Claims (15)

  1. Ruderpropellerantrieb (R) mit einem Antriebsmotor (1), dessen Abtriebswelle über einen Antriebsstrang (A) mit einer Propellerwelle (9) eines Propellers (P) in Wirkverbindung bringbar ist, wobei die Propellerwelle (9) in einem Ruderpropellergehäuse (G) untergebracht ist, das außerhalb eines Schiffsrumpfes (2) anbringbar ist, und der Propeller (P) an der Propellerwelle (9) au-βerhalb des Ruderpropellergehäuses (G) liegt, wobei für die Propellerwelle (9) und/oder für dieser vorgelagerte Bereiche des Antriebsstranges eine Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) enthalten ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Antriebsstrang eine hydrodynamische Kupplung (3) oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler enthält, die/der derart mit der Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) kombiniert oder in die Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) integriert ist, dass die hydrodynamische Kupplung (3) oder der hydrodynamische Drehmomentwandler und die Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) eine gemeinsame Betriebsfluidmenge (B) nutzen.
  2. Ruderpropellerantrieb (R) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) den Innenraum des Ruderpropellergehäuses (G) enthält, wobei insbesondere Betriebsfluid (B) im Innenraum (4) des Ruderpropellergehäuses enthalten ist.
  3. Ruderpropellerantrieb (R) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (3) oder der hydrodynamische Drehmomentwandler mit dem Innenraum (4) des Ruderpropellergehäuses in Fluidverbindung steht.
  4. Ruderpropellerantrieb (R) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (3) oder hydrodynamische Drehmomentwandler im Innenraum (4) des Ruderpropellergehäuses liegt.
  5. Ruderpropellerantrieb (R) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (3) oder der hydrodynamische Drehmomentwandler in einer Erweiterung des Innenraums (4) des Ruderpropellergehäuses innerhalb des Schiffsrumpfes (2) liegt.
  6. Ruderpropellerantrieb (R) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (3) oder der hydrodynamische Drehmomentwandler derart mit der Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) kombiniert oder in die Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) integriert ist, dass die hydrodynamische Kupplung (3) oder der hydrodynamische Drehmomentwandler für eine Förderung des Betriebsfluides (B) in der Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) sorgt.
  7. Ruderpropellerantrieb (R) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (3) mehrere hydrodynamische Kupplungseinheiten enthält oder der hydrodynamische Drehmomentwandler mehrere hydrodynamische Wandlereinheiten enthält.
  8. Ruderpropellerantrieb (R) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Elastik-Kupplung im Antriebsstrang eingebaut ist.
  9. Ruderpropellerantrieb (R) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Schalt-Kupplung im Antriebsstrang eingebaut ist.
  10. Ruderpropellerantrieb (R) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (1) innerhalb des Schiffsrumpfes (2) liegt.
  11. Ruderpropellerantriebsverfahren, wobei eine Abtriebswelle eines Antriebsmotors (1) über einen Antriebsstrang mit einer Propellerwelle (9) eines Propellers (P) in Wirkverbindung steht, welche propellerwelle (9) in einem Ruderpropellergehäuse (G) untergebracht ist, das außerhalb eines Schiffsrumpfes (2) liegt, und welcher Propeller (P) an der Propellerwelle (9) außerhalb des Ruderpropellergehäuses (G) liegt, wobei die Propellerwelle (9) und/oder dieser vorgelagerte Bereiche des Antriebsstranges mit einem Betriebsfluid (B) geschmiert und/oder gekühlt werden/wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Antriebsstrang eine hydrodynamische Kupplung (3) oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler enthält, die/der aus derselben Betriebsfluidmenge (B), die zum Schmieren und/oder Kühlen der Propellerwelle (9) und/oder dieser vorgelagerter Bereiche des Antriebsstranges verwendet wird, mit Betriebsfluid (B) versorgt wird.
  12. Ruderpropellerantriebsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) den Innenraum des Ruderpropellergehäuses enthält, und dass die hydrodynamische Kupplung (3) oder der hydrodynamische Drehmomentwandler mit dem Innenraum (4) des Ruderpropellergehäuses in Fluidverbindung steht, wobei insbesondere Betriebsfluid (B) im Innenraum (4) des Ruderpropellergehäuses (G) enthalten ist.
  13. Ruderpropellerantriebsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (3) oder der hydrodynamische Drehmomentwandler im Innenraum (4) des Ruderpropellergehäuses liegt.
  14. Ruderpropellerantriebsverfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplund (3) oder der hydrodynamische Drehmomentwandler in einer Erweiterung des Innenraums (4') des Ruderpropellergehäuses (G) innerhalb des Schiffsrumpfes (2) liegt.
  15. Ruderpropellerantriebsverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (3) oder der hydrodynamische Drehmomentwandler derart mit der Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) kombiniert oder in die Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) integriert ist, dass die hydrodynamische Kupplung (3) oder der hydrodynamisch Drehmomentwandler für eine Förderung des Betriebsfluides (B) in der Schmier- und/oder Kühleinrichtung (SK) sorgt.
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