EP3458350A1 - Elektrischer schiffsantrieb und verfahren zum drehen einer antriebswelle eines schiffes - Google Patents

Elektrischer schiffsantrieb und verfahren zum drehen einer antriebswelle eines schiffes

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EP3458350A1
EP3458350A1 EP17740006.6A EP17740006A EP3458350A1 EP 3458350 A1 EP3458350 A1 EP 3458350A1 EP 17740006 A EP17740006 A EP 17740006A EP 3458350 A1 EP3458350 A1 EP 3458350A1
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EP
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drive
machine
ship
drive shaft
electric
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EP17740006.6A
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EP3458350B1 (de
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Oscar Hellemann
Thorben Kriews
Jan Pellinghoff
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
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Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B81/00—Repairing or maintaining vessels

Definitions

  • the invention relates to an electric ship drive which has a drive engine and a drive shaft ⁇ , and a method for rotating a drive shaft ei ⁇ nes vessel.
  • Ship propulsion systems have a drive shaft, in particular a propeller shaft and a drive machine .
  • a drive machine is for example a diesel and / or an electric machine such as a synchronous machine or an induction machine.
  • a diesel and / or an electric machine such as a synchronous machine or an induction machine.
  • An object of the invention is to deal with a
  • Ship propulsion in particular an electric marine propulsion, to facilitate or improve.
  • a solution of the problem succeeds in an electric ship propulsion system according to claim 1 or in a method for turning a Drive shaft of a ship according to claim 8.
  • Embodiments emerge according to claims 2 to 7 or 9 to 12.
  • a ship propulsion in particular an electric ship propulsion, has an engine and a drive shaft. These are located in particular in a gondola (POD).
  • the driving machine is, for example Synchronmaschi ⁇ ne, and an asynchronous machine or a Verbrennungskraftma ⁇ machine, such as a diesel.
  • the drive shaft is driven either directly or indirectly by the drive machine or the drive machines or is mechanically coupled thereto. The mechanical coupling is done for example via a flange, a shrink connection, a welded joint, a clutch and / or a transmission.
  • the drive shaft ie the shaft which can be driven by the drive machine, is in particular also the propeller shaft on which the propeller of the ship is seated.
  • the drive shaft may be located in a POD or in a rudder propeller.
  • the drive shaft can also be located in a hull of a ship, wherein the drive shaft is mounted on the rear side such that it can project into the water.
  • the drive shaft is mechanically coupled to an auxiliary machine.
  • the Kopp ⁇ ment can be done directly eg via a pin or indirectly, for example via a transmission.
  • the drive shaft can thus in particular the Propel ⁇ lerwelle, as well as a particular fixed thereto Propel ⁇ ler be rotated. Also a positioning is possible. This may be necessary, for example, during assembly, disassembly and / or repair of the propeller.
  • a chain drive or a belt drive is provided for the mechanical coupling of the auxiliary machine with the drive shaft.
  • the chain drive or the belt drive is a simple and / or fast
  • Insbesonde ⁇ re for POD drives is a removable auxiliary machine advantageous because these are not present in the operating state of the POD must be and can be mounted in the dock, for example.
  • the Hilfsma ⁇ machine with the chain or belt drive represents a Drehvor ⁇ direction, also gymnastics device, for the drive shaft.
  • the transmission of the necessary torque for the rotational movement of the / the rotary drive (s), ie the / the auxiliary machine (s) takes place So in particular by means of a chain or belt ⁇ drive, said chain or belt drive acts directly or via a gear on the propeller shaft of the POD drive.
  • auxiliary drives there is not only one but a plurality of auxiliary drives, so for example two or three auxiliary drives, which are provided for carrying out a rotational movement of the drive shaft.
  • the auxiliary drives are in particular not intended for this purpose
  • the auxiliary drives are, for example, in the case of repair, ⁇ assembly work during assembly work, in De and / or used in an inspection.
  • the one or more auxiliary drives can also be referred to as a rotary drive, since they can be used to rotate the drive shaft, the Propel ⁇ lerwelle, the propeller and / or a rotor of an electric drive machine.
  • the auxiliary propulsion or the auxiliary propulsion is not positioned in a motor nacelle but at least partially outside.
  • the gondola can be made compact during operation of the ship.
  • the ship's drive in particular of the electric ship propulsion, is the Hilfsmaschi ⁇ ne to the POD with an opened POD housing.
  • the POD housing is at least partially open, for example, during maintenance work in a Tro ⁇ ckendock. In this case, for example, maintenance work is carried out on the drive machine, which is located in the POD.
  • the auxiliary engine is an electric machine, a hydraulic machine, a pneu ⁇ matic machine or an internal combustion engine.
  • An electric machine is compact and can easily be powered by an external power supply or internal power supply (the electrical marine network). With hydraulic or pneumatic auxiliary drives, the handling of electric current in the area of water can be avoided. With an internal combustion engine can be worked independently, without having to provide connections for example electricity or compressed air.
  • the propulsion engine in particular a permanently excited synchronous machine, has detent positions.
  • the detent positions are due to magnetism.
  • the auxiliary machine has a controller for controlling the auxiliary machine.
  • the controller is integrated crizoswei ⁇ se (an asynchronous machine or synchronous machine, for example) in a power converter for supplying the electric auxiliary machine.
  • a positioning of the drive shaft can be effected.
  • the drive ⁇ machine can be positioned outside a detent position.
  • the drive shaft and / or the propeller and / or the drive machine can be slowly rotated and / or held at a defined position.
  • a specific fixing of the propeller shaft of POD drives with a permanently excited (PEM) motor can be achieved with any angle of rotation and outside the detent positions.
  • PEM permanently excited
  • a suitable receptacle on the propeller shaft is present. This receptacle, which may be a sprocket or pulley, can be used on POD drives with two propellers (twin Propeller) on one side, the other or both sides of the propeller shaft.
  • connection of the auxiliary machine can also be located both on the drive end (drive side / propeller side) and on the non-drive end (on the operator side / free propeller shaft end) or on both propeller shaft sides ,
  • this has a brake for braking the drive shaft.
  • the brake can then be used to re ⁇ duz réelle a speed or as a parking brake.
  • the auxiliary machine can be switched off with active brake.
  • the auxiliary machine can also be used as a brake himself ⁇ the. With a speed setpoint of 0, the auxiliary machine can also serve as a parking brake.
  • the brake, or a braking ⁇ device allows to keep occurring moments at any desired position.
  • the ship propulsion in particular of the electric ship propulsion, there is an external energy supply connection for the auxiliary engine.
  • the Hilfsma ⁇ machine is a motor, which is fed, for example via the power ⁇ network in a shipyard or a port. So you do not need to connect the engine with the electrical system of the ship. During docking times, the ship's power supply may not operate or may not operate properly.
  • the external power supply which is therefore not fed by the island grid of the vessel, the Pro ⁇ pellerwelle can gymnastics using external auxiliary means (overall rotates) are.
  • the drive shaft and / or the propeller of a ship can be rotated by means of an auxiliary machine become.
  • the drive shaft is located for example in ei ⁇ nem hull or in a POD.
  • the rotation is rotated at standstill of the ship by means of the auxiliary machine.
  • the rotation does not serve the movement of the ship, but the movement or positioning of the shaft or of the propeller mechanically coupled to the shaft.
  • the auxiliary machine is, for example, an electric machine, which enables angular positioning of the drive shaft with ⁇ means of a control and a rotary encoder.
  • the ship can be in the water or outside, as is the case for example in a dry dock.
  • a posi tioning ⁇ is useful for setting or maintaining the propellers at the bearings on the drive machine.
  • the drive shaft or a drive machine is prevented by means of a brake to a rotational movement.
  • the brake may be needed to prevent rotation when working on the drive shaft or propeller.
  • the method described can be used in ship drives in different ways.
  • the drive machine 3 shows an electric ship drive 1 with a drive machine 3 in a POD 13, the drive machine 3 being mechanically coupled via a drive shaft 5 to a propeller 19.
  • the drive machine 3 has a stator 21 and a rotor 22, wherein the rotor 22 is mechanically rigidly coupled to the drive shaft 5.
  • the drive shaft 5 has two sides, which serve as operating side drive shaft 6 and are referred to as drive-side drive shaft 7.
  • the drive shaft is supported via a drive-side bearing 17 and an operating-side bearing 18.
  • the auxiliary machine 8 is fixed to a housing 14 of the POD 13.
  • the POD housing 14, which is attached to a shaft 29, has a housing opening 15. Through this opening 15, the auxiliary machine 8 can be mechanically coupled to the drive shaft 5.
  • the coupling takes place, for example, via a transmission.
  • a belt drive 10 or alternatively a chain drive 9 may be provided.
  • the transmission has a first diameter 11 of a transmission pulley or a chain wheel on a primary transmission side and a second diameter 12 of a transmission pulley or a chain wheel on a sekundä ⁇ ren transmission side.
  • a transmission can be gebil ⁇ det. Due to different diameters, it is possible to form a transmission ratio.
  • the gear ratio can be adapted to the power of the auxiliary machine 8 with respect to the inertia of the drive shaft 5.
  • a sharmliches transmission can be provided also, which is not shown in FIG.
  • This additional Ge ⁇ drives the translation that version at a transmissible can also be influenced by the chain drive or belt drive by un ⁇ ter Kunststoffliche diameter especially the transmission ⁇ slices results.
  • the Transmis ⁇ sion forms a coupling between the auxiliary engine 8 and the input shaft 5.
  • a controller 20 is provided in order to control and / or regulation of the auxiliary engine 8.
  • the Steue ⁇ tion 20 has, for example, a speed control, a Po ⁇ sitionsregelung and / or a torque control. With the position control, for example, a mechanical brake 25 can be replaced, with which the position of the drive shaft 5 can be maintained.
  • a power supply terminal 26 serves to supply the auxiliary machine 8 and / or the controller 20 with electrical energy.
  • This electrical energy can, for example, in the ship associated with the ship propulsion be generated or taken from an electrical supply network in the port or dock. If the electrical energy comes from the ship, you are independent of a shore connection, ie independent of an electrical network in a harbor or a dock. If the electrical energy for the auxiliary machine 8 comes from outside, ie from a network or from an external generator unit with an internal combustion engine, then one is independent of the operating state of the ship. This can be advantageous, for example, if the generation of electrical energy on the ship is shut down for maintenance work.
  • FIG. 2 shows, similar to FIG. 1, an electric ship drive 2 with a drive machine 4, which is constructed like the drive machine 3 according to FIG.
  • the prime mover 4 is located in the POD 13, which is rotatably mounted on the shaft 29 on a hull 23.
  • the shaft 29 is hollow and can, for example ⁇ record electrical supply lines.
  • the housing opening 15 is positioned laterally. This facilitates the handling when the distance to the ground is low in a Tro ⁇ ckendock.
  • the auxiliary machine is not shown in FIG 2, but the pulley or sprocket 16 is visible.
  • FIG. 3 shows a ship in a dry dock 24 27.
  • the auxiliary engine 8 can be supplied via an external Ener ⁇ gietrays 28 with electrical energy. So one is independent of the operating state of the power generators in the ship 27th

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Ein elektrischer Schiffsantrieb (1) weist eine Antriebsma- schine (3) und eine Antriebswelle (5) auf, wobei die An- triebswelle (3) mit einer Hilfsmaschine (8) mechanisch gekop- pelt ist. So kann die Antriebswelle (5) eines Schiffes mit der Hilfsmaschine (8) bei einem Stillstand des Schiffes ge- dreht werden.

Description

Beschreibung
Elektrischer Schiffsantrieb und Verfahren zum Drehen einer Antriebswelle eines Schiffes
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schiffsantrieb, welcher eine Antriebsmaschine und eine Antriebswelle auf¬ weist, sowie ein Verfahren zum Drehen einer Antriebswelle ei¬ nes Schiffes.
Schiffsantriebsanlagen weisen eine Antriebswelle, insbesonde¬ re eine Propellerwelle und eine Antriebsmaschine auf. Die An¬ triebsmaschine ist beispielsweise ein Diesel und/oder eine elektrische Maschine, wie eine Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine. Für Wartungsarbeiten, Kontrollen oder
Überwachungen an Schiffsantriebsanlagen kann es erforderlich sein, die Antriebswelle zu drehen. Diese Drehung ist insbe¬ sondere eine langsame Drehung. In einem Trockendock wird zum Drehen der Propellerwelle, d.h. der Antriebswelle, ohne die Antriebsmaschine selbst zu nutzen bislang eine Rundschlinge verwendet. Eine oder eine Vielzahl von Rundschlingen werden um einen Propellerflügel oder eine Vielzahl einzelner Propellerflügel gelegt, an welchen dann mit einem Kran oder mit Fahrzeugen im Dock gezogen wird. So kann die Antriebswelle, an welcher insbesondere der Propeller befestigt ist, gedreht werden. Diese Vorgehensweise kann al¬ lerdings negative Auswirkungen auf beispielsweise Lagerungen und Dichtungselemente der Propellerwelle haben, welche durch den außermittigen Angriffspunkt der Kraft hervorgerufen werden .
Eine Aufgabe der Erfindung ist es den Umgang mit einem
Schiffsantrieb, insbesondere einem elektrischen Schiffsan- trieb, zu erleichtern bzw. zu verbessern. Eine Lösung der Aufgabe gelingt bei einem elektrischen Schiffsantrieb nach Anspruch 1 bzw. bei einem Verfahren zum Drehen einer An- triebswelle eines Schiffes nach Anspruch 8. Ausgestaltungen ergeben sich nach den Ansprüchen 2 bis 7 bzw. 9 bis 12.
Ein Schiffsantrieb, insbesondere ein elektrischer Schiffsan- trieb, weist eine Antriebsmaschine und eine Antriebswelle auf. Diese befinden sich insbesondere in einer Gondel (POD) . Die Antriebsmaschine ist beispielsweise eine Synchronmaschi¬ ne, eine Asynchronmaschine und oder eine Verbrennungskraftma¬ schine, wie ein Diesel. Die Antriebswelle wird von der An- triebsmaschine oder den Antriebsmaschinen entweder direkt oder indirekt angetrieben bzw. ist damit mechanisch gekoppelt. Die mechanische Kopplung erfolgt beispielsweise über einen Flansch, eine Schrumpf erbindung, eine Schweißverbindung, eine Kupplung und/oder ein Getriebe. Die Antriebswelle, also die Welle, welche von der Antriebsmaschine antreibbar ist, ist insbesondere auch die Propellerwelle, auf welcher der Propeller des Schiffes sitzt. Die Antriebswelle kann sich in einem POD oder in einem Ruderpropeller befinden. Die Antriebswelle kann sich auch in einem Rumpf eines Schiffes be- finden, wobei die Antriebswelle heckseitig derart angebracht ist, dass diese in das Wasser ragen kann. Die Antriebswelle ist mit einer Hilfsmaschine mechanisch gekoppelt. Die Kopp¬ lung kann direkt z.B. über einen Zapfen oder indirekt z.B. über ein Getriebe erfolgen. Durch die Verwendung der Hilfsma- schine kann die Antriebswelle, also insbesondere die Propel¬ lerwelle, wie auch insbesondere ein daran befestigter Propel¬ ler gedreht werden. Auch eine Positionierung ist möglich. Diese kann beispielsweise bei einer Montage, Demontage und/oder Reparatur des Propellers notwendig sein.
In einer Ausgestaltung des Schiffsantriebes, insbesondere des elektrischen Schiffsantriebes, ist zur mechanischen Kopplung der Hilfsmaschine mit der Antriebswelle ein Kettenantrieb oder ein Riemenantrieb vorgesehen. Durch den Kettenantrieb bzw. den Riemenantrieb ist eine einfache und/oder schnelle
Montage bzw. Demontage der Hilfsmaschine möglich. Insbesonde¬ re für POD-Antriebe ist eine demontierbare Hilfsmaschine von Vorteil, da diese im Betriebszustand des POD nicht vorhanden sein muss und z.B. im Dock montiert werden kann. Die Hilfsma¬ schine mit dem Ketten- oder Riementrieb stellt eine Drehvor¬ richtung, auch Turnvorrichtung, für die Antriebswelle dar. Die Übertragung der für die Drehbewegung notwendigen Momente von dem/den Drehantrieb (en) , also der/den Hilfsmaschine (n) erfolgt also insbesondere mittels eines Ketten- oder Riemen¬ triebes, wobei dieser Ketten- oder Riementrieb direkt wirkt oder über ein Getriebe auf die Propellerwelle des POD- Antriebs .
In einer Ausgestaltung der Erfindung gibt es nicht nur einen sondern eine Vielzahl von Hilfsantrieben, also beispielsweise zwei oder drei Hilfsantriebe, die zur Durchführung einer Drehbewegung der Antriebswelle vorgesehen sind. Die Hilfsan- triebe sind dabei insbesondere nicht dafür vorgesehen einen
Vortrieb für das Schiff zu erzeugen. Die Hilfsantriebe werden beispielsweise im Reparaturfall, bei Montagearbeiten, bei De¬ montagearbeiten und/oder bei Prüfarbeiten eingesetzt. Der oder die Hilfsantriebe können auch als Drehantrieb bezeichnet werden, da diese zur Drehung der Antriebswelle, der Propel¬ lerwelle, des Propellers und/oder auch eines Rotors einer elektrischen Antriebsmaschine verwendet werden können.
In einer Ausgestaltung des Schiffsantriebes, insbesondere des elektrischen Schiffsantriebes, ist der Hilfsantrieb bzw. sind die Hilfsantriebe nicht in einer Motorgondel positionierten sondern zumindest teilweise außerhalb. Dadurch lässt sich im Betrieb des Schiffes die Gondel kompakt ausführen. In einer Ausgestaltung des Schiffsantriebes, insbesondere des elektrischen Schiffsantriebes, befindet sich die Hilfsmaschi¬ ne an dem POD mit einem geöffneten POD-Gehäuse. Das POD- Gehäuse ist beispielsweise bei Wartungsarbeiten in einem Tro¬ ckendock zumindest teilweise geöffnet. Dabei werden z.B. War- tungsarbeiten an der Antriebsmaschine durchgeführt, welche sich im POD befindet. In einer Ausgestaltung des Schiffsantriebes, insbesondere des elektrischen Schiffsantriebes, ist die Hilfsmaschine eine elektrische Maschine, eine hydraulische Maschine, eine pneu¬ matische Maschine oder eine Verbrennungskraftmaschine. Eine elektrische Maschine ist kompakt und kann einfach über eine externe Stromversorgung oder interne Stromversorgung (das elektrische Schiffsnetz) betrieben werden. Mit hydraulischen oder pneumatischen Hilfsantrieben lässt sich der Umgang mit elektrischem Strom im Bereich von Wasser vermeiden. Mit einer Verbrennungskraftmaschine kann autark gearbeitet werden, ohne Anschlüsse für z.B. Strom oder Druckluft bereitstellen zu müssen .
In einer Ausgestaltung des Schiffsantriebes, insbesondere des elektrischen Schiffsantriebes, weist die Antriebsmaschine, insbesondere eine permanenterregte Synchronmaschine, Rast¬ stellungen auf. Die Raststellungen rühren vom Magnetismus her. Die Hilfsmaschine weist eine Steuerung zum Steuern oder Regeln der Hilfsmaschine auf. Die Steuerung ist beispielswei¬ se in einem Stromrichter zur Speisung der elektrischen Hilfsmaschine (z.B. eine Asynchronmaschine oder eine Synchronma¬ schine) integriert. Mit Hilfe der Steuerung und einem Positi¬ onsgeber an der Hilfsmaschine und/oder an der Antriebsmaschine und/oder an der Antriebswelle kann eine Positionierung der Antriebswelle erfolgen. So kann beispielsweise die Antriebs¬ maschine außerhalb einer Raststellung positioniert werden. Mit Hilfe der Hilfsmaschine kann die Antriebswelle und/oder der Propeller und/oder die Antriebsmaschine langsam gedreht werden und/oder an einer definierten Position gehalten werden. So kann nunmehr beispielsweise eine gezielte Festsetzung der Propellerwelle von POD-Antrieben mit einem permanent erregten (PEM-) Motor mit beliebigem Drehwinkel und auch außerhalb der Raststellungen erreicht werden. Für den Anschluss der Hilfsmaschine ist beispielsweise eine geeignete Aufnahme an der Propellerwelle vorhanden. Diese Aufnahme, welche als Kettennuss oder Riemenscheibe ausgeprägt sein kann, kann bei POD-Antrieben mit zwei Propellern (Twin- Propeller) an der einen, der anderen oder an beiden Propellerwellenseiten gelegen sein. Bei POD-Antrieben mit nur einem Propeller (Mono-Propeller) kann der Anschluss der Hilfsmaschine ebenso sowohl am drive end (antriebsseitig / propel- lerseitig) , als auch am non-drive end (bedienseitig / freies Propellerwellenende) oder an beiden Propellerwellenseiten gelegen sein.
In einer Ausgestaltung des Schiffsantriebes, insbesondere des elektrischen Schiffsantriebes, weist dieser eine Bremse zum Bremsen der Antriebswelle auf. Die Bremse kann dabei zur Re¬ duzierung einer Drehzahl oder als Feststellbremse verwendet werden. Zum Festsetzen der Antriebswelle an einer definierten Position können eine oder mehrere Propellerwellenbremsen des POD-Antriebs gesetzt werden, oder aber der externe Turnan¬ trieb, also die Hilfsmaschine, verwendet werden. Die Hilfsma¬ schine kann bei aktiver Bremse ausgeschaltet werden. Die Hilfsmaschine kann aber auch selbst als Bremse verwendet wer¬ den. Bei einem Drehzahlsollwert von 0 kann die Hilfsmaschine auch als Feststellbremse dienen. Die Bremse, bzw. eine Brems¬ einrichtung, erlaubt es, auftretenden Momente an jeder gewünschten Position zu halten.
In einer Ausgestaltung des Schiffsantriebes, insbesondere des elektrischen Schiffsantriebes, gibt es einen externen Ener- gieversorgungsanschluss für die Hilfsmaschine. Die Hilfsma¬ schine ist ein Motor, welcher beispielsweise über das Strom¬ netz in einer Werft oder einem Hafen gespeist wird. So braucht man den Motor nicht mit dem Bordnetz des Schiffes zu verbinden. Während der Dockliegezeiten ist die schiffseigene Stromversorgung unter Umständen nicht oder nicht ausreichend in Betrieb. Durch die externe Stromversorgung, welche also nicht vom Inselnetz des Schiffes gespeist wird, kann die Pro¬ pellerwelle mittels externer Hilfseinrichtungen geturnt (ge- dreht) werden.
Gemäß eines Verfahrens kann die Antriebswelle und oder der Propeller eines Schiffes mittels einer Hilfsmaschine gedreht werden. Die Antriebswelle befindet sich beispielsweise in ei¬ nem Schiffsrumpf oder in einem POD. Die Drehung wird bei Stillstand des Schiffes mittels der Hilfsmaschine gedreht. Die Drehung dient dabei nicht der Bewegung des Schiffes, son- dern der Bewegung bzw. Positionierung der Welle oder des mit der Welle mechanisch gekoppelten Propellers. Die Hilfsmaschine ist beispielsweise eine elektrische Maschine, welche mit¬ tels einer Regelung und eines Drehgebers eine Positionierung der Antriebswelle winkelgenau ermöglicht. Das Schiff kann sich dabei im Wasser befinden oder auch außerhalb, wie dies beispielsweise in einem Trockendock der Fall ist. Eine Posi¬ tionierung ist beispielsweis bei Wartungsarbeiten am Propeller, an den Lagern, an der Antriebsmaschine hilfreich. In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Antriebswelle oder eine Antriebsmaschine mittels einer Bremse an einer Drehbewegung gehindert. Die Bremse wird ggf. benötigt, damit bei Arbeiten an der Antriebswelle oder am Propeller eine Drehbewegung verhindert werden kann.
Das beschriebene Verfahren kann bei Schiffsantrieben in unterschiedlicher Weise verwendet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zei¬ gen :
FIG 1 einen POD mit Hilfsmaschine;
FIG 2 den POD am Rumpf eines Schiffes und
FIG 3 das Schiff in einem Trockendock.
Die Darstellung nach FIG 1 zeigt einen elektrischen Schiffsantrieb 1 mit einer Antriebsmaschine 3 in einem POD 13, wobei die Antriebsmaschine 3 über eine Antriebswelle 5 mit einem Propeller 19 mechanisch gekoppelt ist. Die Antriebsmaschine 3 weist einen Stator 21 und einen Rotor 22 auf, wobei der Rotor 22 mit der Antriebswelle 5 mechanisch steif gekoppelt ist. Die Antriebswelle 5 weist zwei Seiten auf, welche als bedien- seitige Antriebswelle 6 und als antriebsseitige Antriebswelle 7 bezeichnet sind. Die Antriebswelle ist über ein antriebs- seitiges Lager 17 und ein bedienseitiges Lager 18 gestützt. Über eine Hilfsmaschine 8 kann die Antriebswelle 5 gedreht werden. Die Hilfsmaschine 8 ist an einem Gehäuse 14 des PODs 13 befestigt. Das POD-Gehäuse 14, welches an ein einem Schaft 29 befestigt ist, weist eine Gehäuseöffnung 15 auf. Durch diese Öffnung 15 ist die Hilfsmaschine 8 mechanisch mit der Antriebswelle 5 koppelbar. Die Kopplung erfolgt beispielswei- se über eine Transmission. Hierfür kann ein Riemenantrieb 10 oder alternativ ein Kettenantrieb 9 vorgesehen sein. Die Transmission weist einen ersten Durchmesser 11 einer Transmissionsscheibe bzw. einer Kettennuss auf einer primären Transmissionsseite und einen zweiten Durchmesser 12 einer Transmissionsscheibe bzw. einer Kettennuss auf einer sekundä¬ ren Transmissionsseite auf. Dadurch kann ein Getriebe gebil¬ det werden. Durch unterschiedliche Durchmesser ist es möglich ein Übersetzungsverhältnis auszubilden. Das Übersetzungsverhältnis kann an die Leistung der Hilfsmaschine 8 in Bezug auf die Trägheit der Antriebswelle 5 angepasst werden. Neben dem Kettenantrieb bzw. dem Riemenantrieb kann auch noch ein zu¬ sätzliches Getriebe vorgesehen sein, welches in der Figur 1 jedoch nicht dargestellt ist. Durch dieses zusätzliche Ge¬ triebe kann die Übersetzung, welche sich bei einer Transmis- sion durch den Kettenantrieb bzw. den Riemenantrieb durch un¬ terschiedliche Durchmesser insbesondere der Transmissions¬ scheiben ergibt zusätzlich beeinflusst werden. Die Transmis¬ sion bildet eine Kupplung zwischen der Hilfsmaschine 8 und der Antriebswelle 5. Zur Steuerung und/oder Regelung der Hilfsmaschine 8 ist eine Steuerung 20 vorgesehen. Die Steue¬ rung 20 weist beispielsweise eine Drehzahlregelung, eine Po¬ sitionsregelung und/oder eine Momentenregelung auf. Mit der Positionsregelung kann beispielsweise eine mechanische Bremse 25 ersetzt werden, mit der die Position der Antriebswelle 5 gehalten werden kann. Ein Energieversorgungsanschluss 26 dient der Versorgung der Hilfsmaschine 8 und/oder der Steuerung 20 mit elektrischer Energie. Diese elektrische Energie kann beispielsweise im zum Schiffsantrieb zugehörigen Schiff generiert werden oder aus einem elektrischen Versorgungsnetz im Hafen bzw. Dock entnommen werden. Kommt die elektrische Energie vom Schiff, so ist man unabhängig von einem Landan- schluss, also unabhängig von einem elektrischen Netz in einem Hafen oder einem Dock. Kommt die elektrische Energie für die Hilfsmaschine 8 von extern, also aus einem Netz oder von einer externen Generatoreinheit mit Verbrennungskraftmaschine, so ist man unabhängig vom Betriebszustand des Schiffes. Dies kann beispielsweise dann von Vorteil sein, wenn für Wartungs- arbeiten die Erzeugung elektrischer Energie auf dem Schiff stillgesetzt ist.
Die Darstellung nach FIG 2 zeigt ähnlich wie in FIG 1 einen elektrischen Schiffsantrieb 2, mit einer Antriebsmaschine 4, welche wie die Antriebsmaschine 3 nach FIG 1 aufgebaut ist. Die Antriebsmaschine 4 befindet sich im POD 13, welcher über den Schaft 29 an einem Schiffsrumpf 23 drehbar angebracht ist. Der Schaft 29 ist hohl ausgebildet und kann beispiels¬ weise elektrische Versorgungsleitungen aufnehmen. Im Ver- gleich zu FIG 1 ist nach FIG 2 die Gehäuseöffnung 15 seitlich positioniert. Dies erleichtert den Umgang, wenn in einem Tro¬ ckendock der Abstand zum Boden gering ist. Die Hilfsmaschine ist nach FIG 2 nicht abgebildet, doch ist die Riemenscheibe bzw. Kettennuss 16 sichtbar.
Die Darstellung nach FIG 3 zeigt ein Schiff 24 in einem Trockendock 27. Die Hilfsmaschine 8 kann über eine externe Ener¬ gieversorgung 28 mit elektrischer Energie versorgt werden. So ist man unabhängig vom Betriebszustand der Stromgeneratoren im Schiff 27.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrischer Schiffsantrieb (1,2), welcher eine Antriebs¬ maschine (3,4) und eine Antriebswelle (5) in einem POD (13) aufweist, wobei die Antriebswelle (5) mit einer Hilfsmaschine (8) mechanisch gekoppelt ist.
2. Elektrischer Schiffsantrieb (1,2) nach Anspruch 1, wobei zur mechanischen Kopplung ein Kettenantrieb (9) oder ein Rie- menantrieb (10) vorgesehen ist.
3. Elektrischer Schiffsantrieb (1,2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Hilfsmaschine (8) an dem POD (13) mit einem geöffneten POD-Gehäuse (14) befindet.
4. Elektrischer Schiffsantrieb (1,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Hilfsmaschine (8) eine elektrische Maschi¬ ne, eine hydraulische Maschine, eine pneumatische Maschine oder eine Verbrennungskraftmaschine ist.
5. Elektrischer Schiffsantrieb (1,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antriebsmaschine (3,4) Raststellungen auf¬ weist, wobei die Hilfsmaschine (8) eine Steuerung (20) zur Positionierung der Antriebsmaschine (3,4) außerhalb einer Raststellung aufweist.
6. Elektrischer Schiffsantrieb (1,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Bremse (8,25) zum Bremsen der Antriebswel¬ le (5) .
7. Elektrischer Schiffsantrieb (1,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem externen Energieversorgungsanschluss (29) für die Hilfsmaschine (8) .
8. Verfahren zum Drehen einer Antriebswelle (5) eines Schiffes (24), wobei die Antriebswelle (5) mit einer Hilfsmaschine (8) bei einem Stillstand des Schiffes (24) gedreht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Antriebswelle (5) in einem Trockendock (27) gedreht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Antriebswelle (5) in einer Drehstellung positioniert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Antriebswelle (5) oder eine Antriebsmaschine (3,4) mittels einer Bremse (8,25) an einer Drehbewegung gehindert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, welches bei einem elektrischen Schiffsantrieb (1,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verwendet wird.
EP17740006.6A 2016-07-29 2017-07-17 Elektrischer schiffsantrieb und verfahren zum drehen einer antriebswelle eines schiffes Active EP3458350B1 (de)

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DE102016214026.4A DE102016214026B4 (de) 2016-07-29 2016-07-29 Drehvorrichtung für einen elektrisch betriebenen POD
PCT/EP2017/068001 WO2018019634A1 (de) 2016-07-29 2017-07-17 Elektrischer schiffsantrieb und verfahren zum drehen einer antriebswelle eines schiffes

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EP3458350A1 true EP3458350A1 (de) 2019-03-27
EP3458350B1 EP3458350B1 (de) 2020-10-14

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