EP2328799A2 - Propellerantriebsanordnung zum steuern und antreiben eines schiffes - Google Patents

Propellerantriebsanordnung zum steuern und antreiben eines schiffes

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EP2328799A2
EP2328799A2 EP09783547A EP09783547A EP2328799A2 EP 2328799 A2 EP2328799 A2 EP 2328799A2 EP 09783547 A EP09783547 A EP 09783547A EP 09783547 A EP09783547 A EP 09783547A EP 2328799 A2 EP2328799 A2 EP 2328799A2
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EP
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housing
ship
shaft
control
propeller
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Andrea Pellegrinetti
Michele Zottele
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ZF Friedrichshafen AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B63H2005/1254—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
    • B63H2005/1256—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis with mechanical power transmission to propellers
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63H23/00—Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/32—Other parts

Definitions

  • Propeller drive assembly for controlling and propelling a ship
  • the present invention relates to a Propelterantriebsan Aunt for controlling and driving a ship according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
  • So-called pod drives for ships are known.
  • Such drives are propeller drive arrangements for controlling and driving a ship, the z. B, a flow-favorable nacelle ais have control housing, which rotatable for controlling the ship about the vertical axis or
  • the control housing with
  • an external heat exchanger is used, which is arranged in the seawater circuit of the engine, which also cools the engine coolant.
  • the completelybordanfriebsa ⁇ order includes an in-water housing in which two propeller waves are held to drive two propellers. Each propeller shaft is driven in each case via an angle drive in the underwater housing.
  • the underwater housing is rigidly held at an opening of the hull to be connected to a transmission housing.
  • the transmission housing is arranged in the hull and is driven by a drive motor, which is also arranged in the hull.
  • a common oil reservoir is provided outside the two housings. If in a collision z. B. the control housing of the known propel-
  • the present invention is based on the object to propose a propeller drive arrangement of the type described above, which is constructed such that it is prevented in a leakage that the entire lubricant exits.
  • the task underlying the invention can be achieved by a propeller drive arrangement for controlling and driving a ship with at least one drive motor and at least one transmission housing in a ship and at least one control housing. istens a propeller on an output shaft go the control housing via a control shaft for controlling the ship is pivotally mounted on the transmission housing and wherein a transmission output shaft is coupled to the output shaft. According to the invention separate lubricant circuits for the transmission housing and the control housing
  • a radial shaft seal with a sealing ring would be e.g. is used made of metal or the like, on which at least one sealing lip or the like is arranged.
  • the sealing ring may be connected to the control shaft in the region of the shaft passage of the transmission output shaft and the at least one sealing lip of the radial shaft seal may e.g. at one of the transmission output
  • At least one sealing lip of the radial shaft seal may abut, for example, directly on the transmission output path. This is the case in particular when no receiving element for the transmission output shaft is arranged in the region of the globe leadthrough. It may also be possible to use a plurality of sealing lips, one bearing against the receiving element and one against the transmission output shaft. There are also other structural designs conceivable.
  • control shaft passage of the control shaft between the gear housing and the control housing Another sealing point results, for example, in the area of the shaft passage of the control shaft between the gear housing and the control housing. This area should also be sealed accordingly.
  • the control shaft is designed as a hollow shaft, the control shaft, for example, with an adapter plate or the like to be firmly connected thereto.
  • the adapter plate is on the one hand firmly connected to the control housing and rotatably mounted on the other to the transmission housing. In this way, the control housing for controlling the ship on the control shaft ent ⁇
  • connection between the control shaft and the adapter plate is a firm connection, according to a possible development of the invention, at least one ORing seal or the like can be used here.
  • Other seals incorporating the corresponding sealing function are also usable.
  • a plurality of propeller drive arrangements proposed according to the invention can also be arranged together in a ship for driving and controlling the same.
  • Fig. 1 a for controlling and driving a ship
  • the Propelierantriebsan Aunt comprises a drive motor 2, which is coupled via a Antriebsweüe 3 with a GereteeingangsweHe not shown in a transmission Geretegephinu- ses 4, the motor torque via the Gereteeausga ⁇ gswelle 5 on an output shaft 6 in a control housing 7 to drive at least
  • the drive motor 2 and the transmission housing 4 are arranged in the hull, ie outside the water.
  • FIG. 2 shows a sectional view of the gear housing 4 of the propeller drive arrangement according to the invention with a connection region 9 on which the control housing 7, which is not shown further in FIG. 2, is arranged rotatably or pivotally for controlling the ship.
  • the transmission housing 5 comprises an only partially illustrated bevel gear for transmitting torque from the Gereteeingangswelie on the executed as a vertical while Geretesgangsweile 5, and a control gear for transmitting the control movement on a control shaft 10.
  • the Steuerwelie 10 is designed as a hollow shaft and surrounds at least partially
  • the transmission input shaft is connected to the not shown in Figure 2 drive shaft 3 of the drive motor 2.
  • the transmitted torque from the drive shaft 3 is transmitted via gear stages of the bevel gear on the transmission output shaft 5, the Geretesgangsweile 5 is coupled via other gear stages in the control housing 8 with the output shaft 6 for driving the propeller 8.
  • the control housing 7 is connected via an adapter plate 11 with the Hohlwef-
  • a control movement carried out via the control gear is rotated or pivoted about the vertical axis with the control shaft 10 in order to carry out a desired control movement of the ship 1.
  • the lubricant circuit in the transmission housing 4 and in the control housing 7 are separated from each other.
  • a Lubricant oil used In this way, leakage of the entire lubricant or oil can be prevented in the event of a collision occur leakage occurs on one of the housing.
  • the passageway on the main path 5 is provided with a radial slit 12.
  • the radial seal 12 is shown only symbolically in FIG. This means it can also be used elsewhere.
  • the D ⁇ chtiippe can also rest directly on the transmission output shaft 5.

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Abstract

Es wird eine Propellerantriebsanordnung zum Steuern und Antreiben eines Schiffes (1 ) mit zumindest einem Antriebsmotor (2) und zumindest einem Getriebegehäuse (4) in einem Schiffskörper sowie zumindest einem Steuergehäuse (7) außerhalb des Schiffskörpers mit wenigstens einem Propeller (8) an einer Abtriebswelle (8) vorgeschlagen, wobei das Steuergehäuse (7) über eine Steuerwelle (10) zum Steuern des Schiffes (1) schwenkbar an dem Getriebegehäuse (4) angeordnet ist und wobei eine Getriebeausgangswelle (5) mit der Abtriebswelle (6) gekoppelt ist. Erfindungsgemäß sind separate Schmiermittelkreisläufe für das Getriebegehäuse (4) und das Steuergehäuse (7) vorgesehen.

Description

Propellerantriebsanordnunα zum Steuern und Antreiben^ines Schiffes
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Propelterantriebsanordnung zum Steuern und Antreiben eines Schiffes gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Es sind so genannte Pod-Antriebe für Schiffe bekannt. Derartige Antriebe sind Propellerantriebsanordnungen zum Steuern und Antreiben eines Schiffes, die z. B, eine strömungsgünstige Gondel ais Steuergehäuse aufweisen, welche zum Steuern des Schiffes um die Hochachse drehbar beziehungsweise
mit einem Motor über eine Antriebsweile gekoppelt ist. Sowohl das Getriebe ais auch der Motor sind in dem Schiffskörper angeordnet. Das Steuergehäuse mit
angeordnet. Zur Kühlung des gemeinsamen Schmiermitteikreisiaufes in dem Getriebegehäuse und in dem Steuergehäuse wird bei bekannten Propelleran- triebsanordnungen ein externer Wärmetauscher verwendet, der in dem Seewasserkreislauf des Motors angeordnet ist, der auch das Motorkühimittel kühlt.
Ferner ist eine Außenbordantriebsaπordπung für ein Schiff aus der Druckschrift US 7 118 434 B2 bekannt. Die Außenbordanfriebsaπordnung um- fasst ein im Wasser befindliches Gehäuse, in dem zwei Propelferwellen zum Antrieb von zwei Propellern gehalten sind. Jede Propelterwelle wird jeweils über einen Winkeltrieb in dem Unterwassergehäuse angetrieben. Das Unterwassergehäuse ist an einer Öffnung des Schiffskörpers starr gehalten, um mit einem Getriebegehäuse verbunden zu sein. Das Getriebegehäuse ist im Schiffskörper angeordnet und wird über einen Antriebsmotor angetrieben, der ebenfalls im Schiffskörper angeordnet ist. Zur Kühlung des gemeinsamen Ölkreislaufes des Getriebegehäuses und des Unterwassergehäuses ist ein gemeinsames Ölre- servoir außerhalb der beiden Gehäuse vorgesehen. Wenn bei einer Kollision z. B. das Steuergehäuse der bekannten Propel-
teπ Außenbordantriebsanordnung derart beschädigt werden, dass eine Leckage auftritt, kann das gesamte Ql aus dem gemeinsamen Schmiermittelkreislauf in das Wasser gelangen. Dies ist besonders nachteilig und sollte unbedingt
Demnach liegt der voriiegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Propellerantriebsanordnung der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, welche derart aufgebaut ist, dass bei einer Leckage verhindert wird, dass das gesamte Schmiermittel austritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den ünteransprüchen und den Zeichnungen.
Die der Erfindung zu Grunde Hegende Aufgabe kann durch eine Propellerantriebsanordnung zum Steuern und Antreiben eines Schiffes mit zumindest einem Antriebsmotor und zumindest einem Getriebegehäuse in einem Schiffs- sowie zumindest einem Steuergehäuse außerhal! istens einem Propeller an einer Abtriebswelle geh das Steuergehäuse über eine Steuerwelle zum Steuern des Schiffes schwenkbar an dem Getriebegehäuse angeordnet ist und wobei eine Getriebeausgangswelle mit der Abtriebswelle gekoppelt ist. Erfindungsgemäß werden separate Schmiermittelkreisläufe für das Getriebegehäuse und das Steuergehäuse
Aufgrund der gegeneinander abgedichteten, unabhängigen Schmiermittelkreisläufe werden erhöhte Sicherheitsanforderungen mit der erfindungsge- nur eine geringe Menge an Schmiermittel austreten kann,
Um die gegenseitige beiden Schmi Gehäuse zu realisieren, möglichen Ausführuπ sehen dem Getriebegehäuse und
beπ sich zum Beispie! die Bereiche der Weifendurchführungen der Getriebeausgangswelle und der Steuerweite. Deshalb kann vorgesehen sein, dass In diesen Bereichen jeweils zumindest ein Dichtetement verwendet wird. Als Dichtelernent kann Jedes geeignete Element eingesetzt werden, welches das Austreten von Schmiermittel beziehungsweise Öl aus dem einen in den anderen Schmiermittelkreislauf sicher verhindert.
welle mit zumindest einer Radialwellendichtung oder dergleichen abgedichtet werden. Dabei kann je nach Ausführung der Getriebeausgangswelle und der umliegenden Bauteile eine an die Einbausituation angepasste Art aus den
Es ist zum Beispiel denkbar, dass eine Radialwellendichtung mit einem Dichtring z.B. aus Metall oder dergleichen verwendet wird, an dem zumindest eine Dichtlippe oder dergleichen angeordnet Ist. Bei dieser Art der Radialwellendichtung kann der Dichtring mit der Steuerwelle im Bereich der Wellendurchführung der Getriebeausgangswelle verbunden sein und die zumindest eine Dichtlippe der Radialwellendichtung kann z.B. an einem die Getriebeausgangs-
anltegeπ. Somit wird die als radialer Spalt ausgeführte Wellendurchführungen zwischen der Steuerwelle und der GetriebeausgangsweHe beziehungsweise getriebe und von dort in die Umgebung austreten kann.
Je nach Ausführung des Getriebegehäuses und der darin gelagerten Getriebeausgangswelle ist es auch möglich, dass zumindest eine Dichtlippe der Radialwellendichtung zum Beispiel direkt an der Getriebeausgangsweüe anliegt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn im Bereich der Weltendurch- führung kein Aufnahmeelement für die Getriebeausgangswelle angeordnet ist. Möglicherweise können auch mehrere Dichtlippen verwendet werden, wobei eine an dem Aufnahmenelemeπt und eine an der Getriebeausgangswelle anliegt. Es sind auch andere konstruktive Ausführungen denkbar.
Eine weitere Dichtstelle ergibt sich zum Beispiel im Bereich der Wellen- durchführung der Steuerwelle zwischen dem Getriebegehäuse und dem Steuergehäuse. Auch dieser Bereich ist entsprechend abzudichten. Wenn beispielsweise die Steuerwelle als Hohlwelle ausgeführt ist, kann die Steuerwelle zum Beispiel mit einer Adapterplatte oder dergleichen fest mit dieser verbunden sein. Die Adapterptatte ist zum einen fest mit dem Steuergehäuse verbunden und zum anderen drehbar an dem Getriebegehäuse gelagert. Auf diese Weise kann das Steuergehäuse zum Steuern des Schiffes über die Steuerwelle ent~
rung sind die Dichtstellen im Bereich der Wellendurchführungen der Steuerwelle abzudichten. Dabei ergibt sich eine Dichtstelte zwischen der Adapterplatte und der Steuerwelle sowie eine weitere Dichtstelle zwischen der Adapterplatte und dem Getriebegehäuse.
Da es sich bei der Verbindung zwischen der Steuerwelie und der Adapterplatte um eine feste Verbindung handelt, kann hier gemäß einer möglichen Weiterbildung der Erfindung vorzugsweise zumindest eine ORingdichtung oder dergleichen verwendet werden. Die Verbindung zwischen der Adapterplatte und z.B. ein Rechteckriπg oder dergleichen eingesetzt wird. Es sind auch andere die entsprechende Dichtfunktioπ realisierende Dichtungen verwendbar.
Je nach Ausführung des Verbindungsbereiches zwischen dem Getriebe- gehäuse und dem Steuergehäuse kann es unter Umständen erforderlich sein, dass weitere Dichtstellen abzudichten sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch mehrere erfindungsgemäß vorgeschlagene Propellerantriebsanordnungen gemeinsam in einem Schiff zum Antreiben und Steuern desselben angeordnet sein.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen
Fig. 1 eine zum Steuern und Antreiben eines Schiffes; und
Fig. 2 ei dungsgemäßen Propelierantriebsanordnung mit einem Verbindungsbereich
In Figur 1 ist schematisch eine Propelierantriebsanordnung zum Antreiben und Steuern eines Schiffes 1 dargestellt, wobei das Schiff 1 nur durch eine Schiffskörperwandung angedeutet ist. Die Propelierantriebsanordnung umfasst einen Antriebsmotor 2, der über eine Antriebsweüe 3 mit einer nicht weiter dargestellten GetriebeeingangsweHe in einem Getriebe eines Getriebegehäu- ses 4 gekoppelt ist, um das Motordrehmoment über die Getriebeausgaπgswelle 5 auf eine Abtriebswelle 6 in einem Steuergehäuse 7 zum Antrieb zumindest Der Antriebsmotor 2 und das Getriebegehäuse 4 sind in dem Schiffskörper, also außerhalb des Wassers angeordnet. Das Steuergehäuse 7 mit dem
In Figur 2 ist eine geschnittene Ansicht des Getriebegehäuses 4 der erfindungsgemäßen Propellerantriebsanordnung mit einem Verbindungsbereich 9 dargestellt, an dem das Steuergehäuse 7, weiches In Figur 2 nicht weiter gezeigt ist, drehbar beziehungsweise schwenkbar zum Steuern des Schiffes angeordnet ist. Das Getriebegehäuse 5 umfasst ein nur teilweise dargestelltes Kegelradgetriebe zur Drehmomentübertragung von der Getriebeeingangswelie auf die als senkrechte Weile ausgeführte Getriebeausgangsweile 5, und ein Steuergetriebe zur Übertragung der Steuerbewegung auf eine Steuerwelle 10. Die Steuerwelie 10 ist als Hohlwelle ausgeführt und umgibt zumindest teiiweise
Die Getriebeeingangswelle ist mit der in Figur 2 nicht weiter dargestellten Antriebswelle 3 des Antriebsmotors 2 verbunden. Das von der Antriebswelle 3 übertragene Drehmoment wird über Zahnradstufen des Kegelradgetriebes auf die Getriebeausgangswelle 5 übertragen, Die Getriebeausgangsweile 5 ist über weitere Zahnradstufen in dem Steuergehäuse 8 mit der Abtriebswelle 6 zum Antrieb des Propellers 8 gekoppelt.
Das Steuergehäuse 7 ist über eine Adapterplatte 11 mit der als Hohlwef-
einer über das Steuergetriebe ausgeführten Steuerbewegung mit der Steuerwelle 10 um die Hochachse verdreht beziehungsweise verschwenkt wird, um eine gewünschte Steuerbewegung des Schiffes 1 auszuführen.
Erfindungsgemäß ist bei der vorgeschlagenen Propellerantriebsanordnung vorgesehen, dass der Schmiermittelkreislauf in dem Getriebegehäuse 4 und in dem Steuergehäuse 7 voneinander getrennt sind. Vorzugsweise wird a Schmiermittel Öl verwendet, Auf diese Weise kann im Kollisionsfall bes Auftreten einer Leckage an einem der Gehäuse ein Austreten des gesamten Schmiermittels beziehungsweise Öls verhindert werden.
Um die beiden Schmtermittelkreisläufe gegeneinander abzudichten, ist es erforderlich im Bereich der Wefiendurchführung der Getriebeausgangswelle 5 und im Bereich der Weliendurchführungen dest ein Dichteiement vorzusehen.
Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, die WeOendurchführung an der Ge- igsweüe 5 mit einer Radial lendschtung 12 versehen. Die Radi- alweliendichtung 12 ist nur symbolisch Figur 2 eingezeichnet. Dies bedeutet, auch an einer anderen Stelle eingesetzt werden kann.
ist. Der Dichtring ist e 10 befestigt, so die Dichtli
13 anliegt. Die Dϊchtiippe kann auch direkt an der Getriebeausgangswelle 5 anliegen.
Zur Abdichtung des Bereiches der Wellendurchführungen der Steuerwe!' Ie 10 ist vorgesehen, dass zwischen dem Außenumfang der Steuerweife 10 und der Adapterplatte 11 zumindest eine O-Ringdichtung 14 verwendet wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass Schmiermittel durch den Dichtspalt zwischen der festen Verbindung von der Steuerweile 10 und der Adapterplatte 11 gelangen kann. Darüber hinaus sind zur Abdichtung des Bereiches der Weüendurchfüh- rungen der Steuerwelle 10 zwischen der Adapterplatte 11 und dem Getriebe- gehäuse 4 zwei Rechteckriπgdichtuπgen 15,16 vorgesehen. Es sind auch andere geometrische Formen der Dichtungen möglich. Auf diese Weise wird die drehbare Verbindung zwischen der Adapterplatte 11 und dem Steuergehäuse einerseits und dem Getriebegehäuse 4 andererseits erreicht.
Schiff
Getriebeausgangsweüe Abtriebsweüe Steuergehäuse Propeller Verbindungsbereich Steuerwelle Adapterplatte

Claims

Pateπtaπsp rü ch e
1. !Ϊben eines Schif-
(1 ) mit zumindest einem Antrieb (2) und zumindest einem Getriebe- gehäuse (4) in einem Schiffskörper des Schiffskörpers mit wenigstens Propeller (8) an einer Abtriebswe Iteuerweüe (10) zum Steuern
Schiffes (1 ) schwenkbar an dem ehäuse (4) angeordnet ist und eine Getriebeausgangsweile (5) mit gekennzeichnet, das: rm ürdas triebegβhäuse (4) und das Steuer« Vi
ekenn- zeichne gsweile (5) und im Bereich der WeI derSteuerweHe(fO) s zumindest ein Dichteiement zum itigen Abdichten des in dem und des in dem Steuergehäuse (7) gebildeten Schmiermittelkreislaufs vorgesehen ist.
3. Propellerantriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n zeichnet, dass die Weltendurchführung an der Getriebeausgangswelle mit zumindest einer Radialweilendichtung (12) abgedichtet ist.
4. Propeflerantriebsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e ken nzeich net, dass der Dichtring der Radialweüendichtung (12) mit Steuerwelle (10) verbunden ist und dass zumindest eine Dichtiippe der Radialweilendichtung (12) an einem die GetriebeausgangsweHe (5) zumindest teüwei
5. Propeüerantriebsaπordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch g e - kennzeich net, dass zumindest eine Dichtüppe der Radialweliendich- tuπg (12) direkt an der Getriebeausgaπgswelle (5) anliegt.
6, Propelleraπtriebsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch geken nzeich net, dass im Bereich der Wellendurchführung der SteuerweHe (10) eine Adapterplatte (11) drehfest mit der der als Hohlwelle
drehbar an dem Getriebegehäuse (4) gelagert ist.
7. Propellerantriebsanordnung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n π zeichnet, dass zur .
8. Propeilerantriebsanordnυng nach Anspruch 6 oder 7, dadurch g e - kennzeich net, dass zur Abdichtung des Bereiches der Wellendurchführung zwischen der Adapterplatte (11 ) und dem Getriebegehäuse (4) zumindest ein Rechteckring (15, 16) vorgesehen ist.
9, Propellerantriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e ke n n ze i ch n et , dass mehrere Propeiterantriebsan- Ordnungen in einem Schiff vorgesehen sind.
EP09783547.4A 2008-10-02 2009-09-29 Schmieranordnung einer propellerantriebsanordnung zum steuern und antreiben eines schiffes Not-in-force EP2328799B1 (de)

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