DE3331480A1

DE3331480A1 - Schiffsantriebsanlage

Info

Publication number: DE3331480A1
Application number: DE19833331480
Authority: DE
Inventors: Erwin 4440 Rheine Terörde
Original assignee: TACKE KG F
Current assignee: TACKE KG F
Priority date: 1983-09-01
Filing date: 1983-09-01
Publication date: 1985-03-28
Also published as: EP0140010B1; EP0140010A3; FI79993B; FI79993C; JPS60157998A; EP0140010A2; FI843443A; FI843443A0

Description

Hannover. 30.08.1983

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333H80

Betr.: T 461 - Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Anmelder: Fa_n Tacke KG₉ 4440 Rheine,

Schiffsantriebsanlage

Die Erfindung betrifft eine Schiffsantriebsanlage mit einer di- ^aP rekt wirkenden Hauptantriebsmaschine und einer von dieser über ein Übersetzungsgetriebe antreibbaren„ propelierseitig angeordneten Schiffshilfsmaschine, beispielsweise Bordgenerator zur Stromerzeugung.

Zum Antrieb von Hilfsmaschinen an Bord von Schiffen ist es bekannt,, Energie von der Hauptantriebsanlage abzuzweigen. So werden beispielsweise Wellengeneratoren verwendet, deren Läufer unmittelbar auf einem Abschnitt der Propellerwelle angeordnet sind. Bei variablen Wellendrehzahlen sorgen entsprechende elektronische Schaltungen mit Thyristorbausteinen für eine konstante Bordnetzspannung und -frequenz. Nachteilig hierbei ist _^ vor allem, daß bei den üb.lichen Wellendrehzahlen durch die ·'' notwendige große Anzahl von Palen ein Generator ganz erhebliche Ausmaße erreicht. Wellengeneratoren sind daher in vielen Fällen nicht einsetzbar»

Eine andere Lösung bietet der Einsatz von Generatorgetrieben,· die unmittelbar als Reitergetriebe auf der Propellerwelle angeordnet sind und kein eigenes Fundament erfordern, Solche Getriebe werden bis zu erheblichen Leistungsgrößen von etwa. 3500 kw eingesetzt.

Bei beiden genannten Lösungen ist zu beachten, daß die Propellerwelle eines Schiffes nicht nur das gewünschte Drehmoment von der Antriebsmaschine auf den Propeller überträgt, sondern von Drehschwingungen und Wechselmomenten beiastet wird und Verlagerungen aller Art unterworfen ist. POPY

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Deshalb müssen Wellengeneratoren zwischen dem Läufer und dem Stator mit einem erheblichen Spalt ausgeführt werden, was zu Lasten des Wirkungsgrades geht» Bei einem Getriebe zur Übersetzung der Drehzahlen von den Umdrehungen der Hauptantriebsmaschine zur anzutreibenden Hilfsmaschine führen die genannten Störfaktoren zu einer erheblichen Belastung mit der Gefahr von Schaden im Zahneingriff und damit für die Betriebssicherheit. Der Einsatz flexibler Kupplungen zur Kompensation der Störbelastungen führt nicht in jedem Fall zum gewünschten Erfolg.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanlage der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß die von der Hauptantriebsanlage ausgehenden und auf das Übersetzungsgetriebe für eine Hilfsmaschine einwirkenden Störfaktoren von dieser ferngehalten werden, so daß die Betriebssicherheit erheblich verbessert werden kann. Zur Erfüllung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Übersetzungsgetriebe mit einem eigenen Fundament ausgerüstet ist, sein Antriebsrad für die erste Hochtreiberstufe als Hohlrad zur Durchführung der Propellerwelle ausgebildet und zur Einleitung der Antriebskraft mit einer radial montierbaren Kupplung mit elastischen Dämpfungselementen versehen ist. Alle in einem derartigen Antriebssystem befindlichen Maschinenelemente sind durch die erfindungsgemäße Lösung vor hauptmotoi— und propellerseitigen Drehschwingungen und Wechseldrehmomenten geschützt. Unvermeidliche Ausrichtungsfehier der Hauptantriebsanlage, Fundamentbewegungen der Hauptantriebsmaschine so wie Propeller- und Schwungradbewegungen werden vom Getriebe fern gehalte-n.Es bedarf keiner näheren Erläuterung, daß diese Vorteile zu einer Erhöhung der Lebensdauer und Betriebssicherheit führen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung des Getriebes bietet zwei Möglichkeiten des Drehmomentflusses von aer Hauptantriebsmaschine über das Getriebe zur anzutreibenden Arbeits—

entweder
maschine inderff· "das Drehmoment direkt vom Schwungrad der Haupt— antriebsmaschine oder über einen auf der Propellerwelle aufgesetzten Flansch abgenommen wird.

Bei einer Verbindung des Getriebes direkt mit dem Motorschwungrad wird der Vorreil erreicht, daß das Drehmoment nicht über die Propellerwelle in das Getriebe geht und damit propellei— seitige Drehschwingungen nicht voll zur Wirkung kommen. Die zweite Alternative ermöglicht bei entsprechendem Raumangebot die Anordnung des Getriebes auch weiter vom Motor entfernt.

Durch die Modifizierungsmöglichkeit der

Kuppiungselemente können motor- und propellerseitige Schwingungen und Wechselmomente den Erfordernissen besser angepaßt und beherscht werden.

/j^ In weiterer vorteilhafter Ausbildung des Erfindungsgegenstanues wird" vorgeschlagen, zur Lagerung des Hohlrades im Getriebegehäuse radial geteilte Lager zu verwenden. Hierdurch wird eine Auswechselbarkeit ohne einen Ausbau des Getriebes ermöglicht.

Um die Bohrung des GetrieDehohirades so klein wie möglich zu halten, kann der das Getriebehohlrad durchsetzende Propellerwellenabschnitt über aufsetzbare Verbindungselemente mit dem benachbarten, zum Propeller führenden Propellerwellenabschnitt verbunden werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit ^h zwei Möglichkeiten der Drehmomentabnahme dargestellt und nachstehend erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 die Seitenansicht einer Anlage zum Teil im Radialscnnitt

Fig. 2 eine Teildarstellung der Anlage gem. Fig. 1 mit aufgesetzten Verbindungselementen zur Verbindung zweier Propellerweilenabschnitte

Fig. 3 die Verbindung des Get riebehohlrades über die

Kupplung mit einem direkt auf die Propellerwelle

aufgesetzten Kupplungsflansch.

Fig. 4 die Stirnansicht der Gesamtanlage.

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In dem gezeigten Beispiel dient als Hauptantriebsanlage eine Dieselmaschine 1, deren Drehmoment üben Propellerwellenabschnitte 2 und 3 in eine Schiffsschraube 4 geleitet wird. Mit 5 ist das Propellerwellenlagei- itn Stevenrohr bezeichnet. Die übrigen zum Teil notwendigen Wellenlager innerhalb des Schiffskörpers sind der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt.

Ein Übersetzungsgetriebe 6 mit eigenem Fundament 7 ist antriebsseitig mit dem am Schwungrad 8 befestigten Propellerwellenflansch 9 verbunden. Eine Verbindungskupplung 10 verbindet die Abtriebsseite des Getriebes 6mit einer Schiffshilfsmaschine, im gezeigten Beispiel ein Bordgenerator 11.

Das Getrieberad der ersten Hochtreiberstufe ist als Hohlrad ausgeführt und umgibt den Propellerwelienabschnitt 2. Sein Bohrungsdurchmesser ist aus Montagegründen größer als der kleinste Propellerweilenflansch, das ist beim dargestellten Beispiel der Flansch 13,

Antriebsseitig ist das Getriebe δ über eine Kupplung 14 mit dem unmittelbar am Schwungrad 8 der Hauptantriebsmaschine befestigten Propellerwellenflansch 9 verbunden. Die Kupplung besteht aus radial mont i.erbaren Teilen, nämlich dämpfungselastischen Gliedern 15, die zwischen den Kupplungsflanschen 16 und 17 eingesetzt sind.

Das Antriebshohlrad 12 ist über Lager 18 im Getriebegehäuse gelagert, das auf dem separaten Fundament 7 und damit unabhängig von dem Fundament 19 der Hauptantriebsmaschine 1 abgestützt ist .

Das erforderliche Drehmoment für den Generator 11 wird direkt am schwungradseitigen Propellerwellenflansch 9 von dem Kupplungsflansch 16 abgenommen und über die radial montierbaren, dämpfungselastischen Kupplungsglieder 15 unter Reduzierung der Drehschwingungen und Wechselmomente sowie sämtlicher Wellenverlagerungen auf den zweiten Kupplungsflansch 17 und von dort zum Antriebshohlrad des Übersetzungsgetriebes 6 übertragen.

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Bei dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 2 ist der das Hohlrad 12 durchsetzende Propellerwellenabschnitt 2 mit Hilfe aufsetzbarer Verbindungselemente mit dem propellerseitigen Wellenabschnitt 3 verbunden. Als Verbindungselement kann entweder ein auf das Wellenende aufgeschobener Verbindungsflansch 20 (obere Figurhäifte) oder eine Kegelhüise mit Druckölverband dienen. Durch die aufgesetzten Verbindungselemente kann die Bohrung des Getriebehohlrades 12 kleiner gehalten werden, da sie lediglich größer seir muß als den größte Propellerwellendurchmesser bis zum Bereich der Getriebepia zierung.

Gern- Figur 3 wurde das Drehmoment von der Hauptantriebsmaschi ne 1 zunächst über den schwungradseitigen Propellerwellenflabsch 9 in die Propellerwelle 2 geleitet. Das Drehmoment für die Arbeitsmaschine wird über einen aufgesetzten Flansch 22 von der Propelellerwelle abgenommen und über die übrigen Kupplungselemente in das Getriebe geleitet. Diese Anordnung erlaubt es, das Getriebe propellerseitig weiter entfernt von der Hauptmaschine anzuordnen.

Sollten es die räumli'chen Verhältnisse im Bereich zwischen d Hauptantriebsmaschien und dem Stevenrohr erfordern, könnte die anzutreibende Arbeitsmaschine bei einem entsprechend aus· gebildeten Getriebegehäuse in unterschiedlichen Positionen ui die Wellenachse unterhalb eines Bereichs von 90 backbord bi; 90 steuerbord gegen die Vertikale geschwenkt angeordnet seil

Claims

Hannover., 30.08-1983

PATENTANSPRÜCHE

1 „ Schiffsantriebsanlage mit einer direkt wirkenden Hauptantriebsmaschine und einer von dieser über ein Übersetzungsgetriebe antreibbaren, propellerseitig angeordneten Schiffshilfsmaschine, beispielsweise Bordgenerator zur Stromerzeugung, dadurch gekennzeichnet, daß'das Übersetzungsgetriebe (6) mit einem eigenen.Fundament (7) ausgerüstet ist, sein Antriebsrad als Hohlrad (12) zur Durchführung der Propellerwelle (2) ausgebildet und zur Einleitung des Antriebsdrehmomentes mit einer radial montierbaren Kupplung (14) mit elastischen Dämpfungselementen (15) versehen ist.
2. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (14) das Übersetzungsgetriebe (6) unmittelbar mit dem Schwungrad (8) der Hauptantriebsmaschine (1 ) verbindet„
3, Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe (6) durch die Kupplung (14) mit einem auf der Propellerwelle (2) aufgesetzten Flansch (22) verbunden ist.
4„ Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 - 3_t da-_ durch gekennzeichnet, daß^die Lager (18), mit welchen das Hohlrad (12) im Getriebegehäuse gelagert ist, radial geteilt sind .
5, Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsflansche (16, 17, 22) radial geteilt sind.

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6. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Abtriebsseite des Getriebes (6) und die anzutreibende Schiffshilfsmaschine (11) eine zusätzliche Verbindungskupplung (10) eingesetzt ist.
7. Schiffsantriebsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der das Getriebehohlrad (12) durchsetzende Propellerwellenabschnitt (2) über aufsetzbare Verbindungselemente (20, 21) mit dem benachbarten, zum Propeller führenden Propellerwellenabschnitt (3) verbunden ist.