DE29712368U1

DE29712368U1 - Schiffsantriebseinrichtung

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Publication number: DE29712368U1
Application number: DE29712368U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-12
Filing date: 1997-07-12
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2007-07-13

Description

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DiPL.-lNG. HELMUT ARENDT

PATENTANWALT

Bergiusstr. 2c ■ 30655 Hannover

Gebrauchsmusteranmeldung: &ldquor;Scniffsantriebseinrichtung"

Anmelder: Herr Erwin Terörde Schwaibenweg 1 48429 Rheine

SCHIFFSANTRIEBSEINRICHTUNG

Die Erfindung betrifft eine Schiffsantriebseinrichtung mit zwei Festpropellern und zwei Antriebsmotoren mit im wesentlichen linearen Leistungskennlinien, die über jeweils einen Getriebeblock und ein Wendegetriebe mit einer Propellerwelle verbunden sind und mit einer querlaufenden Welle zur Verbindung der Getriebeblöcke untereinander.

Bei Schiffen mit sehr unterschiedlichen Fahrprofilen infolge unterschiedlicher Schiffsgeschwindigkeiten, des Einsatzes in Gewässern oder Flüssen mit unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten, oder Fahrten gegen den Strom und mit der Strömung, ist eine optimale Ausnutzung der Motorleistung - den jeweiligen Forderungen angepaßt außerordentlich wichtig.

Für Schiffe kleinerer und mittlerer Größe für Küste und Flußschiffahrt sowie teilweise auch für die Hochsee ist es bekannt, Antriebsanlagen mit zwei Motoren und zwei Festpropellern oder Wasserjets auszurüsten. Gründe für den Einsatz solcher Antriebsanlagen sind die Verbesserung der Manövrierfähigkeit und des Installationsraumangebotes. Notwendig ist der Einsatz solcher Anlagen auch aus Geschwindigkeitsgründen und aufgrund von Tiefgangsproblemen. Die Motoren dieser Art Schiffe sind nicht umsteuerbar und verfugen nur über eine Drehrichtung.

Der Rückwärtsfahrbetrieb wird bei Festpropelleranlagen über Wendegetriebe und bei einem Wasserjet über eine Wasserstromumleitung durchgeführt.

Eine Antriebsanlage mit zwei Motoren auf zwei Schrauben zeigt die Patentschrift CH-PS 37 93 13. Hierbei ist jedem Motor ein Getriebeblock zugeordnet, der direkt mit der jeweiligen Propellerwelle verbunden ist. Außerdem sind die beiden Getriebeblöcke miteinander durch eine querlaufende Welle verbunden. Dadurch ist es möglich, einen Propeller durch beide Motoren oder mit einem Motor zwei Propeller anzutreiben. Da ein Festpropeller eine eigene Kennlinie hat, muß ein Motor für die Leistung beider Propeller ausgelegt sein. Nachteilig hierbei ist, daß bei einem Betrieb von zwei Motoren auf zwei Propeller jeder Motor nur zu 50 % ausgelastet ist. Aus wirtschaftlichen Gründen sollte aber gerade ein solcher Betriebszustand vermieden werden. Hierzu gehört auch, daß sich dadurch die Investition nicht amortisieren kann.
Antriebsanlagen mit zwei oder mehr Motoren auf zwei Verstellpropeller in Verbindung mit dem Antrieb von Bordgeneratoren sind aus der DE-OS 36 17 425, der DE-AS 29 27 386 und der DE-AS 28 50 963 bekannt. Der maximale Leistungsbedarf wird über die Propellersteigung, den Strombedarf oder Zuschaltung der Motoren aufeinander abgestimmt.

Motoren geringerer Leistungsgröße in kompakter wirtschaftlicher Konstruktion verfiigen über eine Leistungskennlinie, die einem konstanten Drehmoment (lineare Funktion) entspricht. Die Kennlinie des Festpropellers oder des Wasserjets verändert sich dagegen mit der dritten Potenz, bezogen auf die Drehzahl.

Bei geringer Schiffsgeschwindigkeit und mit einem Betrieb mit zwei Motoren wird die Leistungsfähigkeit der Motoren nicht ausgenutzt. Der spezifische Brennstoflbedarf (g/kW/h) steigt. Die Motoren verschmutzen, und die Verschleißteile unterliegen einer größeren Beanspruchung, was zu einer geringeren Lebensdauer führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine SchifFsantriebsanlage mit zwei Festpropellern bzw. Wasserjets und zwei Antriebsmotoren mit im wesentlichen linearen Leistungskennlinien, die über jeweils einen Getriebeblock und ein Wendegetriebe mit einer Propellerwelle verbunden sind, zu schaffen, welche die Möglichkeit bietet, beide Antriebseinrichtungen so miteinander zu verbinden, daß unter einer optimalen Nutzung der Motorkennünien, beginnend mit einer bestimmten Schiffsgeschwindigkeit oder einem bestimmten Schiffswiderstand entsprechend einem bestimmten Beladezustand, wahlweise mit einem Motor oder zwei Motoren beide

Propeller oder Wasserjets angetrieben werden können. Eine solche Anlage soll gleichzeitig der Forderung nach einer einfachen und kostengünstigen Ausführung, die insbesondere für den Einsatz bei Antriebsmotoren mit linearer Kennlinie geeignet ist, genügen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1. Die erfindungsgemäße Ausbildung der Antriebseinrichtung ist eine einfache und kostengünstige Lösung, insbesondere für kleinere und mittlere Baueinheiten. Sie ermöglicht bei kostengünstiger Investition eine wirtschaftliche Leistungsanpassung an die unterschiedlichen Bereiche der Fahrtprofile.

In der beigefügten Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Antriebseinrichtung mit frei aufgestellten Getriebeblöcken, die mit

einer schaltbaren Querverbindung versehen sind,

Figur 2 die Ausführung eines Getriebeblocks bei geänderter Drehrichtung des

Motors,

Figur 3 eine Antriebseinrichtung gemäß Figur 1 mit an den Motoren angeflanschten

Getriebeblöcken,

Figur 4 eine Antriebseinrichtung gemäß Figur 1 mit an den Getriebeblöcken

angeflanschten Wendegetriebegehäusen,

Figur 5 die Ausführung gemäß der Antriebseinrichtung gemäß Figur 1, jedoch mit

Flanschverbindungen zwischen den Motoren und den Getriebeblöcken sowie zusätzlich zwischen den Getriebeblöcken und den Wendegetrieben und

Figur 6 ein Diagramm mit den Leistungskennlinien eines Festpropellers und eines

Wasserjets, eines Einzelmotors und zweier Motoren, jeweils als Funktion der Drehzahl.

Die Antriebseinrichtung (Figur 1) besteht aus den beiden Antriebsmotoren 1 und 2 mit den Festpropellern 3 und 4. Jedem Motor ist ein Getriebeblock 5 bzw. 6 zugeordnet, deren Ausgangswellen 7 bzw. 8 die Drehmomente über Wendegetriebe 9, 10 auf die Propeller übertragen. Alternativ können Wasserjets 30, 40 die Festpropeller mit den Wendegetrieben ersetzen.

Jeder Getriebeblock weist eine Überholkupplung 11, 12 auf. Zwischen den Getriebeblöcken 5 und 6 besteht eine Querverbindung über eine Welle 13 und eine schaltbare Lamellenkupplung 14 an einem der Getriebeblöcke, bei dem dargestellten Beispiel am Getriebeblock 5.
Jeder Getriebeblock ist mit einem Kegelradsatz, bestehend aus Kegelritzein 15, 17 und Kegelrädern 16, 18, versehen.

Bei einem Fahrzustand des Schiffes mit geringerer Leistungsanforderang werden beide Propeller von einem Motor angetrieben, und zwar bis zum Schnittpunkt zwischen den Kennlinien von Motor und Festpropeller bzw. Wasserjet. Bei Erreichen dieses Betriebszustandes ist der zweite Motor zuzuschalten, wobei die Verbindungskupplung 14 getrennt wird. Umgekehrt kann bei abnehmender Leistungsanforderung und Erreichen der Kennlinie ein Motor abgeschaltet und durch Schalten der Kupplung 14 eine Querverbindung, beispielsweise vom Motor 1 zum Festpropeller 4, hergestellt werden. Das zu übertragende Drehmoment wird vom Kegelrad 16 auf das Kegelritzel 15 und über den zugeschalteten Wellenstrang 13 auf das Kegelritzel 17 des Getriebeblocks 6 übertragen. Das Kegelritzel 17 greift in das Kegelrad 18, welches das Drehmoment über die Abtriebsweile 8 und das Wendegetriebe 10 an den Propeller 4 weiterleitet. Die Überholkupplung 12 sorgt dafür, daß das Abtriebskegelrad 18 das Drehmoment nicht auf die Motorwelle des Motors 2 überträgt.

Üblicherweise drehen die beiden Propeller 3 und 4 mit entgegengesetzten Richtungen. Falls auch die Drehrichtungen der Motoren entgegengesetzt sein sollten, kann der Kegelradsatz gemäß Figur 2 mit der Anordnung des Kegelrades 18 auf der gegenüberliegenden Seite des Zahneingriffs gemäß Figur 1 vorgesehen werden.

Die Getriebeblöcke können, wie die Figuren 1 und 2 zeigen, frei aufgestellt werden. Eine kompakte Aufstellung zeigt die Figur 3 mit einer Verflanschung der Getriebeblöcke 5 und 6 über Gehäuseflansche 20 und 21 mit den Antriebsmotoren 1 und 2.

Die Figur 4 zeigt die Möglichkeit einer Verbindung der Wendegetriebe 9 und 10 mit den Getriebeblöcken 5 und 6 mit Hilfe von Gehäuseflanschen 22 und 23. Schließlich ist der Figur 5 eine Verbindung der Getriebeblöcke 5 und 6 einerseits über Gehäuseflansche 20 und 21 mit dem Motor und andererseits mit den Gehäusen der Wendegetriebe 9 und 10 über Gehäuseflansche 22 und 23 zu entnehmen. Die Verflanschungen der Antriebseinheiten führen zu kompakten starren Baueinheiten.

In der Figur 6 bedeuten:

40 die Kennlinie für zwei Motoren,

41 die Kennlinie für einen Motor,

42 die Kennlinie Festpropeller,

43 die Kennlinie Wasserjet,

44 die Leistungseinsparung Festpropeller und

45 die Leistungseinsparung Wasserjet.

Claims

DlPL-ING. HELMUT ARENDT PATENTANWALT Bergiusstr. 2c ■ 30655 Hannover Gebrauchsmusteranmeldung: &ldquor;Schiffsantriebseinrichtung" Anmelder: Herr Erwin Terörde Schwalbenweg 1 48429 Rheine SCHÜTZAJNfSPRÜCHE

1. Schiffsantriebseinrichtung, bestehend aus
zwei Festpropellern (3, 4),

zwei Antriebsmotoren (1, 2) mit im wesentlichen linearen Leistungskennlinien, jeder Motor treibt über einen Getriebeblock (5, 6) und ein Wendegetriebe (9, 10) einen der Propeller an,

ein Querwellenstrang (13) mit an dessen Enden angeordneten Kegelritzeln (15, 17) verbindet über eine Schaltkupplung (14) die beiden Antriebswellenstränge, jeder Getriebeblock enthält eine Kupplung (11, 12),

jede Kupplung trägt einen Kegelradkranz (16, 18), in welchen eines der Kegelritzel des Querwellenstrangs greift.

2. SchirFsaniriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupplungen in den Getriebeblöcken Überholkupplungen (11, 12) eingesetzt sind.

3. SchuTsantriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungen in den Getriebeblöcken als Schaltkupplungen ausgebildet sind.

4. SchifFsantriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeblöcke mit den Motoren verflanscht sind.

5. SchifFsantriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendegetriebe mit den Getriebeblöcken verflanscht sind.

6. SchifFsantriebseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Motoren verflanschten Gehäuse der Getriebeblöcke zusätzlich mit den Gehäusen der Wendegetriebe verflanscht sind.

7. SchifFsantriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkupplung im Querwellenstrang als Lamellenkupplung ausgeführt ist.

8. SchifFsantriebseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß Wasserjetantriebe (30, 40) anstelle von Festpropellern und Wendegetrieben eingesetzt sind.