EP2957499A1 - Schiffsantrieb zum antrieb eines schiffes - Google Patents

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EP2957499A1
EP2957499A1 EP15170014.3A EP15170014A EP2957499A1 EP 2957499 A1 EP2957499 A1 EP 2957499A1 EP 15170014 A EP15170014 A EP 15170014A EP 2957499 A1 EP2957499 A1 EP 2957499A1
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EP
European Patent Office
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ship
propeller
hull
drive
adjusting plate
Prior art date
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Application number
EP15170014.3A
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English (en)
French (fr)
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EP2957499B1 (de
Inventor
Johan Huber
Edwin Bonsen
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Voith Patent GmbH
Original Assignee
Voith Patent GmbH
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Publication date
Application filed by Voith Patent GmbH filed Critical Voith Patent GmbH
Publication of EP2957499A1 publication Critical patent/EP2957499A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2957499B1 publication Critical patent/EP2957499B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers
    • B63H2025/425—Propulsive elements, other than jets, substantially used for steering or dynamic anchoring only, with means for retracting, or otherwise moving to a rest position outside the water flow around the hull

Definitions

  • the present invention relates to a ship propulsion for propulsion and in particular for maneuvering a ship according to the preamble of claim 1.
  • Ship drives of the generic type are known in the art. Unlike propellers in the area of a rear end of a ship viewed in the direction of travel, these have a propeller positionable below the ship's hull, ie below a ship's bottom of the ship's hull, to propel the ship forward by creating a thrust in the water below the hull move or maneuver, especially if the propeller is designed as a rudder propeller.
  • the propeller is retractable into a space within the hull so that it does not protrudes more from the hull or the envelope of the hull.
  • a container also called canister
  • Such a system is for example in EP 2 623 412 A1 such as US Pat. No. 6,439,936 B1 and US Pat. No. 7 641 526 B1 disclosed.
  • a disadvantage of the known systems with sealed container is to be considered that they form inside the container by sealing a dangerous for access by people environment, so after opening the seal for maintenance, first a ventilation over several Hours is necessary and a simple check of the electrical components, for example in the context of a daily routine, is impossible.
  • the present invention has for its object to provide a marine propulsion of the type described above, which allows both disassembly of the propeller at sea, as well as an easy inspection and maintenance of the drive motor and in particular the adjustment for extending and retracting the propeller allows.
  • a ship propulsion system for propulsion of a ship, which has a walkable air-filled ship hull with a ship bottom, comprises at least one propeller drivable about at least one at least substantially horizontal axis of rotation and an adjusting device, by means of which the propeller is in a first extended position for propelling the ship below the propeller Shelf and in a second retracted position above the bottom of the ship can be positioned within the hull.
  • an at least substantially vertical drive shaft of the propeller is provided, via which the propeller can be driven.
  • the perpendicular or at least substantially vertically positioned drive shaft is of the propeller perpendicular to the axis of rotation, over which the propeller rotates, in particular the propeller is designed as a rudder propeller and thus additionally has a vertical or substantially vertical adjustment axis over which it is rotatable, in particular 360 ° to maneuver the ship ,
  • a drive motor is connected, which is freely accessible from the interior of the hull for inspection and maintenance.
  • the engine is not located within a watertight enclosure or in a container that must be opened and vented to access the engine or components associated therewith.
  • easy control and maintenance of the electric motor from a freely accessible operating room of the ship's hull is possible. If hydraulic or electro-hydraulic components are positioned in the region of the drive motor, for example for adjusting the propeller over the adjustment axis, these can also be easily inspected and maintained by the free accessibility.
  • the drive shaft now has a detachable coupling which is positioned in a space filled with air from the interior of the hull for decoupling the propeller or propeller together with a lower part of the drive shaft.
  • This allows the propeller can be removed from the hull by loosening the clutch at sea, that is, outside a dry dock and can be lifted for example with a crane on the ship.
  • the propeller is at least indirectly, in particular via its drive shaft and the drive shaft enclosing the cladding suspended from an advantageously annular adjustment plate which is vertically movable within a vertical shaft in the hull to the propeller from the first Position, that is, the extended position below the bottom of the ship, in the second position, that is, the position within the hull or an envelope surface of the ship's hull, and move back.
  • the shaft has a peripheral wall enclosing the adjusting plate, against which the adjusting plate is sealed watertight by means of at least one seal, in particular on its outer circumference.
  • the adjustment plate may be made solid or partially hollow and carries, for example, the cladding.
  • the air-filled space, from which the releasable coupling of the drive shaft is positioned, from the interior of the hull is positioned through an intermediate floor from the remaining accessible air-filled hull, ie, for example, a machine room thereof in which the drive motor is disposed. separated.
  • the intermediate bottom has a particular closable, advantageously watertight sealable manhole, so that a fitter can get into the air-filled space with the releasable coupling of the drive shaft to release the clutch.
  • the adjusting device which acts in particular on the adjusting plate for its vertical movement, may be mounted on or at the intermediate bottom. If, for example, the adjustment device has one or a plurality of hydraulic cylinders for moving the propeller or for extending and retracting the propeller from and into the hull, then the hydraulic cylinder or the hydraulic cylinders can be mounted on the intermediate floor, for example cylinder tubes are attached thereto, from which cylinder rods, which are connected to the adjustment plate, extend and retract.
  • the cladding tube which surrounds the drive shaft, advantageously penetrates the intermediate floor in a sliding manner.
  • the cladding tube can be sealed watertight with respect to the intermediate bottom, for example by one or more seals on the outer surface of the cladding tube and / or on an inner, the cladding tube facing surface or a flange on the surface of the false floor. This seal also avoids ingress of water into the machine room with the drive motor in the event that the seal between the displacement plate and the peripheral wall fails.
  • the adjustment plate and / or the cladding tube may have a circular outer circumference. It is not necessary that the cladding tube and the adjusting plate are arranged concentrically with each other. Rather, according to one embodiment, the cladding tube and / or the drive shaft can be positioned eccentrically to the adjustment plate.
  • the adjusting plate is assigned a lower stop, in particular at the level of the ship's bottom, and / or an upper stop.
  • the adjusting plate strikes in the respective end position of the propeller inside and outside of the hull to the respective stop.
  • At least one seal for producing a watertight seal between the respective stop and the adjusting plate in the abutting state of the adjusting plate is advantageously provided on the lower stop and / or on the upper stop or on an opposite surface of the adjusting plate.
  • the lower stop and / or the upper stop can each be designed as a ring projecting inwards from the peripheral wall of the shaft.
  • the adjusting plate at least in the first position of the propeller, that is in the extended state, relative to the peripheral wall stationary and force-transmitting lockable, in particular by means of a locking device.
  • a lock in the second position or in the intermediate position may be provided.
  • the intermediate bottom has a vent, in particular a closable end vent opening.
  • a vent in particular a closable end vent opening.
  • An inventive ship which is designed accordingly with a walk-in air-filled hull, which has a lower bottom of the ship, has at least one drive according to the invention or advantageously a plurality of drives according to the invention.
  • a further floor is provided above the false floor, which is connected to the shaft or the peripheral wall of the shaft.
  • the shaft not only accommodates the components below the intermediate floor, but also components of the drive above the intermediate floor, for example the drive motor, which in one embodiment of the invention is advantageously designed as an electric motor, in particular with a drive power of 5000 kW or more (for example 5500 kW).
  • the upper space within the shaft parts of the adjustment for example, the hydraulic adjusting cylinder record.
  • the shaft at its lower end, that is, in the region of the ship's bottom, a flange, which can be used in the surrounding ship's floor, for example, welded.
  • the marine propulsion system can be implemented as a modular unit which can be installed in a ship and advantageously also comprises said lower flange on the manhole, the peripheral wall forming the manhole, the false floor and the upper floor to close off the space above the false floor.
  • a hydraulic drive which is designed for adjusting the propeller, in particular by means of hydraulic motors, for example via the adjustment axis.
  • the hydraulic drive may have one or more hydraulic pumps in the region of the (electric) drive motor, which are connected via one or more pressure hoses with the hydraulic motors in the region of the propeller, in particular a propeller carrier.
  • the hydraulic motors can be moved up and down along with the drive motor as the propeller is extended out of and into the hull.
  • the drive motor is usually moved up and down when the propeller is extended and retracted.
  • the hydraulic cylinder for adjusting the adjusting plate can be supplied for example by the at least one hydraulic pump with pressure, wherein in the hydraulic drive corresponding sensors and a Monitoring system may be provided to synchronize the movement of different hydraulic cylinders for moving the adjusting plate.
  • FIG. 1 schematically a section of a ship's hull 1 is shown, which is completed at its lower end by a ship's bottom 2.
  • the peripheral wall 3 On the ship's bottom 2 is the peripheral wall 3, which limits the shaft 4.
  • the shaft 4 is closed at its upper end by the intermediate bottom 5, but it could also, as indicated by the dashed lines, reach to the upper floor 6, the space above the intermediate floor is accessible to ship personnel, for example as Part of a machine room.
  • the adjusting plate 7 is movable up and down.
  • the propeller 8 is connected to drive and maneuver the ship.
  • the propeller 8 is rotatable on the one hand via a vertical adjustment axis 9 in particular by 360 °, which can be arranged centrally to the adjusting plate 7 or eccentrically to this, and is driven via the horizontal axis of rotation 34.
  • the propeller 8 is driven via the drive shaft 10, which is also aligned vertically.
  • the drive shaft 10 is driven by the drive motor 11, for example, designed as an electric motor, see the electrical power supply 12th
  • the walk-in air-filled space 15 is provided within the shaft 4, via the manhole 16 in the intermediate floor 5 is accessible to a person, so that they can climb into this space 16 and the drive shaft 10 enclosing cladding tube 17 can open to get to the releasable coupling 18 of the drive shaft 10.
  • two releasable couplings 18 are provided in the drive shaft 10, wherein the upper releasable coupling 18 in particular via an additional maintenance opening 19 in the cladding tube 17 from the engine room 14 is accessible.
  • the propeller 8 By releasing at least one releasable coupling 18, the propeller 8 can be separated from its drive, that is to say the drive motor 11, so that it can be transported from outside the hull to the ship with a corresponding device, for example a crane.
  • a locking device 20 is provided, which is actuated via a slot 21 in the peripheral wall 3 and / or fixed thereto.
  • a spindle 22 is provided on the outer periphery of the adjusting plate 7, via which the adjusting plate 7 can be non-positively connected to the support against the peripheral wall 3 with the remaining hull 1.
  • seals 23 are provided on the outer periphery of the adjusting plate, which are effective in any position of the adjusting plate 7.
  • the cladding tube 17 is sealed by means of seals 24 with respect to the intermediate bottom 5, in this case a flange 25 connected thereto.
  • seals 26 are also provided on the lower stop 27 and on the upper stop 28, which seal the space 15 from the water outside the hull 1, if the adjusting plate 7 corresponds with its upper surface at the upper stop 28 or with its lower surface at the lower stop 27 strikes.
  • both the lower stop 27 and the upper stop 28 are designed as protruding from the peripheral wall 7 in the shaft 4 rings.
  • a second locking device 29 is provided with which the adjusting plate 7 can be locked in its upper end position, here on the upper stop 28, which has a corresponding receptacle 30.
  • a vent 31 is provided to vent the space 15 when retracting the adjusting plate 7, or to supply during the extension of the adjusting plate 7 with air from the hull 1, here the engine room 14.
  • a cable tube 32 is provided with a valve 33 for the passage of cables, wherein the cable tube 32, the upper bottom 6, the intermediate bottom 5 and the adjusting plate 7 penetrates.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schiffsantrieb zum Antrieb eines Schiffes, das einen begehbaren luftgefüllten Schiffsrumpf mit einem Schiffsboden aufweist - mit einem um eine zumindest im Wesentlichen horizontale Drehachse antreibbaren Propeller; - mit einer Verstellvorrichtung, mittels welcher der Propeller in einer ersten ausgefahrenen Position zum Antrieb des Schiffes unterhalb des Schiffsbodens und in einer zweiten eingezogenen Position oberhalb des Schiffsbodens innerhalb des Schiffsrumpfes positionierbar ist; - mit einer zumindest im Wesentlichen senkrechten Antriebswelle des Propellers; - mit einem Antriebsmotor, der am oberen Ende der Antriebswelle angeschlossen ist und vom Inneren des Schiffsrumpfes zur Kontrolle und Wartung frei zugängig ist. Der erfindungsgemäße Schiffsantrieb ist dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle wenigstens eine lösbare Kupplung aufweist, die in einem vom Inneren des Schiffsrumpfes begehbaren luftgefüllten Raum zur Abkopplung des Propellers oder des Propellers zusammen mit einem unteren Teil der Antriebswelle positioniert ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schiffsantrieb zum Antrieb und insbesondere zum Manövrieren eines Schiffes gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Schiffsantriebe der gattungsgemäßen Art sind dem Fachmann bekannt. Anders als bei Schiffsschrauben im Bereich eines in Fahrtrichtung gesehen hinteren Endes eines Schiffes weisen diese einen Propeller auf, der unterhalb des Schiffsrumpfes, das heißt unterhalb eines Schiffsbodens des Schiffrumpfes, positionierbar ist, um durch Erzeugung eines Schubs im Wasser unterhalb des Schiffsrumpfes das Schiff vorwärts zu bewegen oder zu manövrieren, besonders, wenn der Propeller als Ruderpropeller ausgeführt ist. Um nun den Tiefgang des Schiffes zu reduzieren, sodass das Schiff in flacheren Gewässern fahren kann oder um den Strömungswiderstand des Schiffes zu reduzieren, wenn der Antrieb durch den Propeller nicht benötigt wird, ist der Propeller in einen Raum innerhalb des Schiffsrumpfes zurückziehbar, sodass er nicht mehr aus dem Schiffsrumpf beziehungsweise der Hüllfläche des Schiffsrumpfes herausragt.
  • Eine häufig verwendetes System, um bei einem gattungsgemäßen Schiffsantrieb den Propeller in den Schiffsrumpf einfahren zu können, weist einen Container auf, auch Kanister genannt, der als wasserdichte Umhüllung den in der Regel elektrischen Antriebsmotor und dessen Zubehör, wie die Ölversorgung oder Hydraulikaggregate, aufnimmt. Ein solches System ist beispielsweise in EP 2 623 412 A1 sowie US 6 439 936 B1 und US 7 641 526 B1 offenbart.
  • Als Nachteil der bekannten Systeme mit abgedichtetem Container ist anzusehen, dass diese im Inneren des Containers durch die Versiegelung eine für den Zutritt durch Menschen gefährliche Umgebung ausbilden, sodass nach dem Öffnen der Versiegelung für Wartungsarbeiten zunächst eine Belüftung über mehrere Stunden notwendig ist und eine einfache Überprüfung der elektrischen Komponenten, zum Beispiel im Rahmen einer täglichen Routine, unmöglich ist.
  • Andere Schiffsantriebe sehen einen einfahrbaren Propeller vor, bei dem der Antriebsmotor frei zugängig im Maschinenraum des Schiffes positioniert ist. Als Nachteil bei diesen Systemen ist jedoch anzusehen, dass eine Demontage des Propellers nur im Trockendock möglich ist, nicht jedoch auf See.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schiffsantrieb der eingangs dargestellten Art anzugeben, der sowohl eine Demontage des Propellers auf See ermöglicht, als auch eine leichte Überprüfung und Wartung des Antriebsmotors und insbesondere der Verstellvorrichtung zum Ausfahren und Einfahren des Propellers ermöglicht.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch einen Schiffsantrieb mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
  • Ein erfindungsgemäßer Schiffsantrieb zum Antrieb eines Schiffes, das einen begehbaren luftgefüllten Schiffsrumpf mit einem Schiffsboden aufweist, umfasst wenigstens einen um wenigstens eine zumindest im Wesentlichen horizontale Drehachse antreibbaren Propeller sowie eine Verstelleinrichtung, mittels welcher der Propeller in einer ersten ausgefahrenen Position zum Antrieb des Schiffes unterhalb des Schiffsbodens und in einer zweiten eingezogenen Position oberhalb des Schiffsbodens innerhalb des Schiffsrumpfes positionierbar ist.
  • Ferner ist eine zumindest im Wesentlichen senkrechte Antriebswelle des Propellers vorgesehen, über welche der Propeller antreibbar ist. Somit steht die senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht positionierte Antriebswelle des Propellers senkrecht auf der Drehachse, über welcher sich der Propeller dreht, wobei insbesondere der Propeller als Ruderpropeller ausgeführt ist und somit zusätzlich eine senkrechte oder im Wesentlichen senkrechte Verstellachse aufweist, über die er verdrehbar ist, insbesondere um 360°, um das Schiff zu manövrieren.
  • Am oberen Ende der Antriebswelle ist ein Antriebsmotor angeschlossen, der vom Inneren des Schiffsrumpfes aus zur Kontrolle und Wartung frei zugängig ist. Dies bedeutet, dass der Motor nicht innerhalb einer wasserdichten Umkapselung beziehungsweise in einem Container angeordnet ist, der zum Zugriff auf den Motor oder auf diesem zugeordnete Komponenten geöffnet und entlüftet werden muss. Somit ist jederzeit eine leichte Kontrolle und Wartung des Elektromotors von einem frei zugängigen Betriebsraum des Schiffsrumpfes aus möglich. Wenn im Bereich des Antriebsmotors hydraulische oder elektrohydraulische Komponenten positioniert sind, beispielsweise zur Verstellung des Propellers über der Verstellachse, können auch diese durch die freie Zugänglichkeit leicht inspiziert und gewartet werden.
  • Erfindungsgemäß weist nun die Antriebswelle eine lösbare Kupplung auf, die in einem vom Inneren des Schiffsrumpfes begehbaren luftgefüllten Raum zur Abkopplung des Propellers oder des Propellers zusammen mit einem unteren Teil der Antriebswelle positioniert ist. Dies ermöglicht, dass der Propeller durch Lösen der Kupplung auch auf See, das heißt außerhalb eines Trockendocks, vom Schiffsrumpf abgenommen werden kann und beispielsweise mit einem Kran auf das Schiff gehoben werden kann.
  • Besonders vorteilhaft ist der Propeller zumindest mittelbar, insbesondere über seine Antriebswelle und ein die Antriebswelle umschließendes Hüllrohr, an einer vorteilhaft ringförmigen Verstellplatte aufgehängt, die innerhalb eines vertikalen Schachtes im Schiffsrumpf vertikal bewegbar ist, um den Propeller aus der ersten Position, das heißt der ausgefahrenen Position unterhalb des Schiffsbodens, in die zweite Position, das heißt die Position innerhalb des Schiffsrumpfes beziehungsweise einer Hüllfläche des Schiffsrumpfes, und zurück zu bewegen. Der Schacht weist eine die Verstellplatte umschließende Umfangswand auf, gegen welche die Verstellplatte mittels wenigstens einer Dichtung, insbesondere auf ihrem äußeren Umfang, wasserdicht abgedichtet ist.
  • Unter Verstellplatte im Sinn der vorliegenden Erfindung ist jeder mehr oder minder dicke Körper zu verstehen, der innerhalb des Schachtes auf- und abbewegbar ist und in der Regel die Antriebswelle umschließt. Die Verstellplatte kann massiv oder teilweise hohl ausgeführt sein und trägt beispielsweise das Hüllrohr.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der vom Inneren des Schiffsrumpfes aus begehbare luftgefüllte Raum, in welchem die lösbare Kupplung der Antriebswelle positioniert ist, durch einen Zwischenboden vom verbleibenden begehbaren luftgefüllten Schiffsrumpf, das heißt beispielsweise einem Maschinenraum desselben, in dem der Antriebsmotor angeordnet ist, abgetrennt. Der Zwischenboden weist eine insbesondere verschließbare, vorteilhaft wasserdicht verschließbare Einstiegsöffnung auf, sodass ein Monteur in den luftgefüllten Raum mit der lösbaren Kupplung der Antriebswelle einsteigen kann, um die Kupplung zu lösen.
  • Die Verstellvorrichtung, die insbesondere an der Verstellplatte zu deren vertikalen Bewegung angreift, kann auf dem oder an dem Zwischenboden gelagert sein. Wenn beispielsweise die Verstellvorrichtung einen oder eine Vielzahl von Hydraulikzylindern zur Bewegung des Propellers beziehungsweise zum Ausfahren und Einfahren des Propellers aus dem und in den Schiffsrumpf aufweist, so kann der Hydraulikzylinder beziehungsweise können die Hydraulikzylinder an dem Zwischenboden gelagert sein, beispielsweise sind Zylinderrohre hieran befestigt, aus welchen Zylinderstangen, die an der Verstellplatte angeschlossen sind, aus- und einfahren.
  • Das Hüllrohr, welches die Antriebswelle umgibt, durchdringt vorteilhaft den Zwischenboden gleitend. Dabei kann das Hüllrohr gegenüber dem Zwischenboden wasserdicht abgedichtet sein, beispielsweise durch eine oder mehrere Dichtungen auf der äußeren Oberfläche des Hüllrohrs und/oder an einer inneren, dem Hüllrohr zugewandten Oberfläche oder einem Flansch an der Oberfläche des Zwischenbodens. Diese Dichtung vermeidet auch in dem Fall ein Eindringen von Wasser in den Maschinenraum mit dem Antriebsmotor, wenn die Dichtung zwischen der Verstellplatte und der Umfangswand versagt.
  • Die Verstellplatte und/oder das Hüllrohr können einen kreisrunden äußeren Umfang aufweisen. Dabei ist es nicht notwendig, dass das Hüllrohr und die Verstellplatte konzentrisch zueinander angeordnet sind. Vielmehr kann gemäß einer Ausführungsform das Hüllrohr und/oder auch die Antriebswelle exzentrisch zur Verstellplatte positioniert sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Verstellplatte ein unterer Anschlag, insbesondere auf Höhe des Schiffsbodens, und/oder ein oberer Anschlag zugeordnet. Die Verstellplatte schlägt in der jeweiligen Endposition des Propellers innerhalb und außerhalb des Schiffsrumpfes an dem jeweiligen Anschlag an. Vorteilhaft ist an dem unteren Anschlag und/oder an dem oberen Anschlag oder auf einer dieser entgegengesetzten Oberfläche der Verstellplatte wenigstens eine Dichtung zur Herstellung einer wasserdichten Abdichtung zwischen dem jeweiligen Anschlag und der Verstellplatte im anschlagenden Zustand der Verstellplatte vorgesehen. Der untere Anschlag und/oder der obere Anschlag kann/können jeweils als ein von der Umfangswand des Schachtes nach innen hervorstehender Ring ausgeführt sein.
  • Besonders vorteilhaft ist die Verstellplatte zumindest in der ersten Position des Propellers, das heißt im ausgefahrenen Zustand, gegenüber der Umfangswand ortsfest und kraftübertragend verriegelbar, insbesondere mittels einer Verriegelungseinrichtung. Dies ermöglicht die Schubübertragung vom Propeller auf den umgebenden Schiffsrumpf. Auch eine Verriegelung in der zweiten Position oder in Zwischenposition kann vorgesehen sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist der Zwischenboden eine Entlüftung, insbesondere eine verschließbare Endlüftungsöffnung auf. Dies ist dann günstig, wenn die Verstellplatte auf ihrem äußeren Umfang gegen die Umfangswand des Schachtes abgedichtet ist, um zu verhindern, dass sich beim zunehmenden Einfahren der Verstellplatte in den Schiffsrumpf ein Überdruck in dem luftgefüllten Raum unterhalb des Zwischenbodens ergibt, der ein Einfahren der Verstellplatte behindert. Entsprechend kann auch ein Unterdruck beim Ausfahren vermieden werden. Die Entlüftungsöffnung ist vorteilhaft wasserdicht verschließbar.
  • Ein erfindungsgemäßes Schiff, das entsprechend mit einem begehbaren luftgefüllten Schiffsrumpf ausgeführt ist, der einen unteren Schiffsboden aufweist, weist wenigstens einen erfindungsgemäßen Antrieb oder vorteilhaft eine Vielzahl erfindungsgemäßer Antriebe auf.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung, insbesondere bei einem erfindungsgemäßen Schiff, ist oberhalb des Zwischenbodens ein weiterer Boden vorgesehen, der an dem Schacht beziehungsweise der Umfangswand des Schachtes angeschlossen ist. Beispielsweise nimmt somit der Schacht nicht nur die Komponenten unterhalb des Zwischenbodens auf, sondern auch Komponenten des Antriebs oberhalb des Zwischenbodens, beispielsweise den Antriebsmotor, der bei einer Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft als elektrischer Motor ausgeführt ist, insbesondere mit einer Antriebsleistung von 5000 kW oder mehr (beispielsweise 5500 kW). Auch kann in einem solchen Fall der obere Raum innerhalb des Schachtes Teile der Verstellvorrichtung, beispielsweise der hydraulischen Verstellzylinder, aufnehmen.
  • Besonders vorteilhaft weist der Schacht an seinem unteren Ende, das heißt im Bereich des Schiffsbodens, einen Flansch auf, der in den umgebenden Schiffsboden eingesetzt, beispielsweise eingeschweißt werden kann. Somit kann der Schiffsantrieb als modulare Einheit ausgeführt werden, die in ein Schiff eingebaut werden kann und vorteilhaft auch den genannten unteren Flansch am Schacht, die Umfangswand, die den Schacht ausbildet, den Zwischenboden und den oberen Boden zum Abschluss des Raumes oberhalb des Zwischenbodens umfasst.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich zu dem Antriebsmotor, der insbesondere als elektrischer Antriebsmotor ausgeführt ist, ein hydraulischer Antrieb vorgesehen, der zum Verstellen des Propellers, insbesondere mittels Hydromotoren, beispielsweise über der Verstellachse ausgeführt ist. Beispielsweise kann der hydraulische Antrieb eine oder mehrere Hydropumpen im Bereich des (elektrischen) Antriebsmotors aufweisen, die über einen oder mehrere Druckschläuche mit den Hydromotoren im Bereich des Propellers, insbesondere eines Propellerträgers, verbunden sind. Die hydraulischen Motoren können zusammen mit dem Antriebsmotor auf und ab bewegt werden, wenn der Propeller aus dem Schiffsrumpf ausgefahren und in diesen eingefahren wird. Auch der Antriebsmotor wird in der Regel mit auf und ab bewegt, wenn der Propeller aus- und eingefahren wird.
  • Auch die Hydraulikzylinder zum Verstellen der Verstellplatte können beispielsweise durch die wenigstens eine Hydropumpe mit Druck versorgt werden, wobei in dem hydraulischen Antrieb entsprechende Sensoren und ein Überwachungssystem vorgesehen sein können, um die Bewegung verschiedener Hydraulikzylinder zur Bewegung der Verstellplatte zu synchronisieren.
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
  • In der Figur 1 ist schematisch ein Ausschnitt aus einem Schiffsrumpf 1 dargestellt, der an seinem unteren Ende durch einen Schiffsboden 2 abgeschlossen wird. Auf dem Schiffsboden 2 steht die Umfangswand 3, welche den Schacht 4 begrenzt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Schacht 4 an seinem oberen Ende durch den Zwischenboden 5 abgeschlossen, er könnte jedoch auch, wie durch die gestrichelten Linien angedeutet ist, bis zum oberen Boden 6 reichen, wobei der Raum über dem Zwischenboden für Schiffspersonal zugängig ist, beispielsweise als Teil eines Maschinenraumes.
  • Innerhalb des Schachtes 4 ist die Verstellplatte 7 auf und ab bewegbar. Unten an der Verstellplatte 7 ist der Propeller 8 zum Antrieb und Manövrieren des Schiffes angeschlossen. Der Propeller 8 ist zum einen über eine vertikale Verstellachse 9 insbesondere um 360° verdrehbar, die zentral zur Verstellplatte 7 oder exzentrisch zu dieser angeordnet sein kann, und wird über der waagrechten Drehachse 34 angetrieben.
  • Angetrieben wird der Propeller 8 über die Antriebswelle 10, die ebenfalls senkrecht ausgerichtet ist.
  • Die Antriebswelle 10 wird mittels dem Antriebsmotor 11 angetrieben, beispielsweise ausgeführt als Elektromotor, siehe die elektrische Stromversorgung 12.
  • Das Anheben und Absenken der Verstellplatte 7 innerhalb des Schachtes 4 erfolgt über Hydraulikzylinder 13, von denen hier nur einer gezeigt ist. Diese sind im gezeigten Ausführungsbeispiel mit einem Ende beziehungsweise an einer Hälfte am Zwischenboden 5 und mit dem anderen Ende, das heißt der ausfahrbaren Kolbenstange, an der Verstellplatte 7 angeschlossen.
  • Abgedichtet sowohl gegenüber dem Wasser außerhalb des Schiffsrumpfes 1 beziehungsweise unterhalb des Schiffsbodens 2 als auch gegenüber dem Maschinenraum 14, in welchem der Antriebsmotor 11 frei zugänglich positioniert ist, ist der begehbare luftgefüllte Raum 15 innerhalb des Schachtes 4 vorgesehen, der über die Einstiegsöffnung 16 im Zwischenboden 5 für eine Person zugänglich ist, sodass diese in diesen Raum 16 hineinklettern kann und das die Antriebswelle 10 umschließende Hüllrohr 17 öffnen kann, um an die lösbare Kupplung 18 der Antriebswelle 10 zu gelangen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei lösbare Kupplungen 18 in der Antriebswelle 10 vorgesehen, wobei die obere lösbare Kupplung 18 insbesondere auch über eine zusätzliche Wartungsöffnung 19 im Hüllrohr 17 vom Maschinenraum 14 aus zugänglich ist.
  • Durch Lösen wenigstens einer lösbaren Kupplung 18 kann der Propeller 8 von seinem Antrieb, das heißt dem Antriebsmotor 11, getrennt werden, sodass er von außerhalb des Schiffsrumpfes mit einer entsprechenden Vorrichtung, beispielsweise einem Kran, auf das Schiff befördert werden kann.
  • Um die Verstellplatte 7 in der unteren Position zu verriegeln, ist eine Verriegelungseinrichtung 20 vorgesehen, die über einen Schlitz 21 in der Umfangswand 3 betätigbar ist und/oder an dieser befestigt ist.
  • Ferner ist eine Spindel 22 am äußeren Umfang der Verstellplatte 7 vorgesehen, über welche die Verstellplatte 7 kraftschlüssig zur Abstützung gegen die Umfangswand 3 mit dem verbleibenden Schiffsrumpf 1 verbunden werden kann. Zur Abdichtung des Raumes 15 innerhalb des Schachtes 4 sind am äußeren Umfang der Verstellplatte 7 Dichtungen 23 vorgesehen, die in jeder Position der Verstellplatte 7 wirksam sind. Ferner ist das Hüllrohr 17 über Dichtungen 24 gegenüber dem Zwischenboden 5, hier einen an diesem angeschlossenen Flansch 25, abgedichtet.
  • Schließlich sind auch Dichtungen 26 am unteren Anschlag 27 und am oberen Anschlag 28 vorgesehen, welche den Raum 15 gegenüber dem Wasser außerhalb des Schiffsrumpfes 1 abdichten, wenn die Verstellplatte 7 entsprechend mit ihrer oberen Oberfläche am oberen Anschlag 28 oder mit ihrer unteren Oberfläche am unteren Anschlag 27 anschlägt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind sowohl der untere Anschlag 27 als auch der obere Anschlag 28 als von der Umfangswand 7 in den Schacht 4 hineinragende Ringe ausgeführt.
  • Es ist eine zweite Verriegelungseinrichtung 29 vorgesehen, mit welcher die Verstellplatte 7 in ihrer oberen Endposition verriegelbar ist, hier am oberen Anschlag 28, der eine entsprechende Aufnahme 30 aufweist.
  • Im Zwischenboden 5 ist eine Entlüftung 31 vorgesehen, um den Raum 15 beim Einfahren der Verstellplatte 7 zu entlüften, beziehungsweise beim Ausfahren der Verstellplatte 7 mit Luft aus dem Schiffsrumpf 1, hier dem Maschinenraum 14, zu versorgen.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur Durchführung von Kabeln ein Kabelrohr 32 mit einem Ventil 33 vorgesehen, wobei das Kabelrohr 32 den oberen Boden 6, den Zwischenboden 5 und die Verstellplatte 7 durchdringt.

Claims (15)

  1. Schiffsantrieb zum Antrieb eines Schiffes, das einen begehbaren luftgefüllten Schiffsrumpf (1) mit einem Schiffsboden (2) aufweist;
    1.1 mit einem um eine zumindest im Wesentlichen horizontale Drehachse (34) antreibbaren Propeller (8);
    1.2 mit einer Verstellvorrichtung, mittels welcher der Propeller (8) in einer ersten ausgefahrenen Position zum Antrieb des Schiffes unterhalb des Schiffsbodens (2) und in einer zweiten eingezogenen Position oberhalb des Schiffsbodens (2) innerhalb des Schiffsrumpfes (1) positionierbar ist;
    1.3 mit einer zumindest im Wesentlichen senkrechten Antriebswelle (10) des Propellers (8);
    1.4 mit einem Antriebsmotor (11), der am oberen Ende der Antriebswelle (10) angeschlossen ist und vom Inneren des Schiffsrumpfes (1) zur Kontrolle und Wartung frei zugängig ist;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    1.5 die Antriebswelle (10) wenigstens eine lösbare Kupplung (18) aufweist, die in einem vom Inneren des Schiffsrumpfes (1) begehbaren luftgefüllten Raum (15) zur Abkopplung des Propellers (8) oder des Propellers (8) zusammen mit einem unteren Teil der Antriebswelle (10) positioniert ist.
  2. Schiffsantrieb gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller (8) zumindest mittelbar an einer insbesondere ringförmigen Verstellplatte (7) aufgehängt ist, die innerhalb eines vertikalen Schachtes (4) im Schiffsrumpf (1) vertikal bewegbar ist, um den Propeller (8) aus der ersten Position in die zweite Position und zurück zu bewegen, wobei der Schacht (4) eine die Verstellplatte (7) umschließende Umfangswand (3) aufweist, gegen welche die Verstellplatte (7) mittels wenigstens einer Dichtung (23) wasserdicht abgedichtet ist.
  3. Schiffsantrieb gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Inneren des Schiffsrumpfes (1) begehbare luftgefüllte Raum (15) durch einen Zwischenboden (5) mit einer insbesondere verschließbaren Einstiegsöffnung (16) vom verbleibenden begehbaren luftgefüllten Schiffsrumpf (1) abgetrennt ist.
  4. Schiffsantrieb gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung, die insbesondere an der Verstellplatte (7) zu deren vertikalen Bewegung angreift, auf dem oder an dem Zwischenboden (5) gelagert ist.
  5. Schiffsantrieb gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung einen oder eine Vielzahl von Hydraulikzylindern (13) zur Bewegung des Propellers (8) aufweist, der/die insbesondere an dem Zwischenboden (5) gelagert ist/sind.
  6. Schiffsantrieb gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (10) und die lösbare Kupplung (18) von einem zu öffnenden und verschließbaren Hüllrohr (17) umgeben sind, welches insbesondere den Antriebsmotor (11) trägt.
  7. Schiffsantrieb gemäß der Ansprüche 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (17) an der Verstellplatte (7) angeschlossen ist und den Zwischenboden (5) gleitend durchdringt.
  8. Schiffsantrieb gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (17) gegenüber dem Zwischenboden (5) wasserdicht abgedichtet ist.
  9. Schiffsantrieb gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verstellplatte (7) ein unterer Anschlag (27), insbesondere auf Höhe des Schiffsbodens (2), und/oder ein oberer Anschlag (28) vorgesehen ist/sind.
  10. Schiffsantrieb gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Anschlag (27) und/oder der obere Anschlag (28) oder eine diesem jeweils entgegengesetzte Oberfläche der Verstellplatte (7) wenigstens eine Dichtung (26) zur Herstellung einer wasserdichten Abdichtung zwischen dem jeweiligen Anschlag (27, 28) und der Verstellplatte (7) im anschlagenden Zustand der Verstellplatte (7) aufweist.
  11. Schiffsantrieb gemäß einem der Ansprüche 2 und 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Anschlag (27) und/oder der obere Anschlag (28) als von der Umfangswand (3) nach innen hervorstehender Ring ausgeführt ist/sind.
  12. Schiffsantrieb gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellplatte (7) zumindest in der ersten Position des Propellers (8) gegenüber der Umfangswand (3) ortsfest und kraftübertragend verriegelbar ist.
  13. Schiffsantrieb gemäß einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenboden (5) eine insbesondere verschließbare Entlüftung (31) aufweist.
  14. Schiffsantrieb gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller (8) als Ruderpropeller ausgeführt ist, der über einer senkrechten oder im Wesentlichen senkrechten Verstellachse (9) verdrehbar ist, insbesondere um 360°.
  15. Schiff mit einem begehbaren luftgefüllten Schiffsrumpf (1), der einen unteren Schiffsboden (2) aufweist, gekennzeichnet durch einen Antrieb oder eine Vielzahl von Antrieben nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
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