DE4306323A1 - Schiffsantriebsanlage mit einem unter dem vorzugsweise im wesentlichen oder im Bereich der Antriebsanlage ebenen Schiffsboden angeordneten Antriebspropeller - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einer Schiffsantriebsanlage gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 aus.

Im engeren Sinn geht die Erfindung von einer Schiffsan­ triebsanlage aus, die einen Ruderpropeller einschließt. Solche Antriebsanlagen werden im allgemeinen Wasserfahr­ zeugen zugeordnet, die zum Verkehr auch im flachen Wasser bestimmt sind. Solche Wasserfahrzeuge haben einen zumindest in Teilen flachen Boden und durch diesen Boden ist gegen Wasser abgedichtet ein vertikaler Antriebswellenstrang hindurchgeführt, der den im Schiffsinneren untergebrachten Motor mit dem Propeller unterhalb des Schiffsbodens und außerhalb des Wasserfahrzeugs verbindet. Im Drehen um seine horizontale Achse bewirkt der Propeller den Vortrieb des Wasserfahrzeugs. Damit es sich um einen Ruderpropeller handelt, ist er nicht nur um seine horizontale Achse dreh­ bar, sondern um die Längsachse des Antriebswellenstranges schwenkbar, um durch Schwenken um diese Längsachse die Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs verändern bzw. neu be­ stimmen zu können.

Die Möglichkeit, auch im flachen Wasser verkehren zu kön­ nen ist nun beschränkt, wenn sich der Propeller unterhalb des Schiffsbodens befindet.

Für solche Fälle ist deshalb der Propeller in einen in die Schiffskontur integrierten Schacht einfahrbar. Kommt das Wasserfahrzeug in entsprechend flaches Wasser, so wird der Propeller in den Schacht so weit hochgefahren, daß er hinter die Ebene kommt, in der sich der Schiffsboden befindet. Das Wasserfahrzeug kann nun zwar nicht mehr mittels des Propellers gerichtet ge­ fahren werden, aber immerhin mit anderen Mitteln in einem Bereich noch fahren, in den es sonst nicht gelangen könnte, weil die Wassertiefe zu gering ist.

Die Problematik war bisher, wie beschrieben, allein eine Problematik des Schiffsverkehrs. Das Wasserfahrzeug sollte in sehr flaches Wasser einfahren und dort behelfsmäßig bewegt werden können, beispielsweise um in geringstmög­ licher Entfernung vom Ufer be- oder entladen zu werden.

Die Erfindung greift die Problematik unter einem völlig anderen Aspekt auf. Sie will ein Wasserfahrzeug, dessen Antrieb voraussetzungsgemäß ausgebildet ist, so weiter ausbilden, daß mit möglichst geringem Aufwand am Unter­ wasserteil des Antriebs Reparaturen ausgeführt werden können. Bei den bisherigen Wasserfahrzeugen hatte die Notwendigkeit einer Reparatur am außenbords befindlichen Teil des Antriebs stets die Verbringung des Fahrzeuges an Land bzw. in ein Dock zur Folge bzw. war dies Voraus­ setzung für eine Reparatur, wenn man nicht den ganzen Antrieb ausbauen wollte, was wiederum mit einem erheb­ lichen Aufwand verbunden war. Dies wird nun mit der Er­ findung dahingehend geändert, daß ein erheblicher Teil insbesondere kleinerer Reparaturen möglich ist, ohne daß das Fahrzeug an Land, in ein Dock verbracht werden oder der Antrieb bei im Wasser verbleibendem Fahrzeug ausge­ baut werden muß. Die Gesamtheit der Erfindung macht das möglich, indem bei in den Schacht hochgezogenem Propeller der Schacht zu einer gegen das das Wasserfahrzeug umgeben­ de Wasser herum abgeschottet, das Wasser aus ihm abgepumpt und die so wasserleer gemachte Kammer für Wartungspersonal zugänglich gemacht werden kann.

Die im Hinblick auf die Aufgabe zunächst eher allgemein, dann zunehmend spezieller definierte Erfindung ergibt sich aus den Patentansprüchen. Die Erfindung in der eher generellen Definition ist Voraussetzung für die letztend­ lich definierte Erfindung zur Lösung der Aufgabe in ihrer Gesamtheit, hat aber auch selbst die Lösung mehrerer Pro­ bleme zur Folge, wozu insbesondere die geschützte Unter­ bringung des Propellers in seiner Nichtgebrauchsstellung gehört.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 den in einen Schacht eingefahrenen Propeller in seiner Nichtgebrauchs­ stellung,

Fig. 2 die Anlage gemäß Fig. 1 in der Gebrauchsstellung des Propellers,

Fig. 3 die Anlage gemäß Fig. 1, 2 in größerer Darstellung und in der Propellerstellung gemäß Fig. 1 und

Fig. 4 die Einzelheit X in Fig. 3 in größerer Darstellung.

Der Energiegewinnungsteil, also Motor, Getriebe usw. ist in dem von der Außenhaut 1 umschlossenen Innenraum 2 des Wasserfahrzeugs angeordnet und da er von jeder beliebigen zweckgerichteten Art sein kann, ist er nicht dargestellt. Vom Energiegewinnungsteilinnenbords führt der vertikale Antriebswellenstrang 3 zu dem außenbords angeordneten Propeller 4, der um seine horizontale Drehachse 5 dreh­ bar ist, um den Vortrieb des Wasserfahrzeugs zu bewirken. Antriebswellenstrang 3 mit vertikaler Längsachse 6 und Propellerwelle mit horizontaler Drehachse 5 sind in be­ kannter Weise über ein Winkelgetriebe (nicht dargestellt) kraftschlüssig miteinander verbunden. Der Propeller 4 ist ein Ruderpropeller und mit seiner Hilfe soll die Vor­ triebsrichtung des Wasserfahrzeugs bestimmt werden, wes­ halb er um bis zu 360° um die Längsachse 6 des Antriebs­ wellenstranges 3 schwenkbar ist, was wiederum an sich bekannt ist, weshalb die Mittel hierzu nicht dargestellt sind. Der Ruderpropeller 4 ist von einer Düse 7 umgeben. Konzentrisch zur Längsachse 6 des Antriebswellenstranges 3 ist in die tragende Konstruktion des Wasserfahrzeuges ein Schacht 8 angeordnet, der ein rotationssymmetrischer Zylin­ der ist. In diesem Schacht 8 ist der Ruderpropeller 4 mit der ihn umgebenden Düse 7 vertikal verstellbar. Der An­ triebswellenstrang 3 ist hierzu längenveränderbar oder längsverstellbar. In der einen Endstellung befindet sich der Ruderpropeller 4 mit Düse 7 vollständig innerhalb des Schachtes 8 hinter der Ebene, die durch den flachen, ebenen Boden der Schiffsaußenhaut 1 bestimmt ist. In dieser Stellung gemäß Fig. 1 befindet sich der Ruderpro­ peller in seiner Nichtbetriebsstellung. In seiner anderen Endstellung befinden sich Ruderpropeller 4 und Düse 7 unterhalb der vorgenannten Ebene, die durch den flachen, ebenen Boden der Außenhaut 1 des Wasserfahrzeugs bestimmt ist. In dieser Stellung gemäß Fig. 2 befindet sich der Ruderpropeller in seiner Betriebsstellung, in der mit ihm der Vortrieb des Wasserfahrzeugs und die Vortriebs­ richtung bestimmt werden können.

Am oberen Ende ist der Schacht 8 durch einen Deckel 9 wasserdicht verschlossen und die Durchführung des An­ triebswellenstranges 3 durch diesen Deckel 9 erfolgt wasserdicht.

Insoweit handelt es sich um eine konventionelle Anlage. Erfindungsgemäß ist nun dem Ruderpropeller 4 eine starre, ebene Platte 10 mittels eines Gerüstes 11 im unteren Düsenbereich an der Düse 7 befestigt ist. Die Platte 10 ist der Düse 7 so zugeordnet, daß sie sich in der schon mehrfach erwähnten Ebene befindet, die durch den flachen Boden der Außenhaut 1 des Wasserfahrzeugs bestimmt ist, wenn sich der Ruderpropeller 4 in seiner Außerbetriebs­ stellung befindet, also gemäß Fig. 1 in den Schacht 8 eingefahren ist. In dieser Ausgestaltung schützt der von der Platte 10 gebildete untere Deckel des Schachtes, daß der Ruderpropeller im eingefahrenen Zustand durch grobes Treibgut beschädigt wird, einer Gefahr, die durch­ aus besteht, wenn das Wasserfahrzeug sich im flachen Wasser befindet.

Da sich das Wasserfahrzeug auch in flachem Wasser durch­ aus mit einer Geschwindigkeit bewegen kann, bei der eine Wirbelbildung im Ringspalt zwischen Deckel 10 und unterem Schachtrand störend ist, besonders wenn dieser Ringspalt aus verständlichen Gründen schmal gehalten wird, soll er in weiterer Ausgestaltung der Erfindung verschließbar sein. Hierzu ist dem unteren Rand der Schachtwand ein ringsum­ laufendes strangförmiges Dichtungsprofil 12 zugeordnet. Dieses Dichtungsprofil 12 ist ein Hohlprofil aus elasti­ schem Werkstoff und mit veränderbarem Innendruck, wobei der Innendruck mit einer Pumpe 13 und einem Speicher 14 für hydraulisches oder pneumatisches Druckmittel außerhalb des Schachtes, aber Innenbords so bestimmt werden kann, daß die optimale, d. h. vollständige Dichtwirkung dann gegeben ist, wenn sich der Deckel 10 genau in der Ebene des Bodens der Außenhaut des Wasserfahrzeugs befindet (Fig. 1, 3) und an der Dichtung 12 anliegt und diese an­ gemessen komprimiert. Hiermit ist nun ein verwirbelungs­ armer Abschluß des Schachtes 8 mit dem hinter der Platte bzw. dem unteren Schachtdeckel 10 liegenden Propeller 4 durch die Platte bzw. den unteren Schachtdeckel 10 gegen das Umgebungswasser gegeben.

Ist dieser Zustand erreicht, so wird im Rahmen der weite­ ren Ausbildung der Erfindung das Entwässerungs- und Be­ lüftungssystem aktiviert. Dieses weist einerseits eine Förderpumpe 15 auf, mit dem das in dem durch den unteren Deckel 10 verschlossene Schacht 8 entleert wird. Das aus dem Schacht 8 mit der Pumpe aus dem Schacht gepumpte Wasser wird nach außen in das das Wasserfahrzeug umgebende Wasser gepumpt. In dem Maße, wie Wasser aus dem Schacht 8 abgepumpt wird, strömt durch ein Rückschlagventil 16 Luft in den Schacht ein. Im Bereich des unteren Schachtendes befindet sich ein Flüssigkeitsniveauschalter 17, der einerseits das völlige Entleeren des Schachtes von Wasser anzeigt und außerdem die Pumpe 15 abschaltet.

Im oberen Schachtdeckel 9 befindet sich ein Mannloch 18, das üblicherweise von einem Mannlochdeckel 19 verschlossen ist. Ist aus dem verschlossenen Schacht das Wasser voll­ ständig abgepumpt, so kann durch Abnehmen des Mannloch­ deckels 19 der trockengelegte Schacht 8 für Wartungs- und Inspektionsarbeiten am Unterwasserteil des Antriebes durch Personal betreten werden.

In entsprechender Weise, was deshalb im einzelnen nicht beschrieben werden muß, kann der Schacht für die Inbetrieb­ nahme des Antriebes wieder mit Wasser befüllt werden, der Propeller im Schacht nach unten abgesenkt und aus dem Schacht ausgefahren werden, um in die Betriebsstellung gemäß Fig. 2 zu gelangen. Das Befüllen des Schachtes mit Wasser kann vor dem Ausfahren des Propellers aus dem Schacht mit der reversierbaren Pumpe 15 bewirkt wer­ den. Es kann jedoch eine nicht reversierbare Saugpumpe verwendet werden, wobei dann das Wiederbefüllen des Schach­ tes 8 in einfacher Weise durch Freigabe des unteren Schacht­ endes durch Absenken des unteren Schachtdeckels 10 mit dem Propeller 4 und dessen Düse 7 erfolgt.

Der Schacht 8 und die ihm zugeordneten Teile, also insbe­ sondere der untere Deckel bzw. die Platte 10 kann im Prinzip beliebig ausgebildet sein, ohne daß dies einen Einfluß auf die Erfindung hätte. Es kann sich um einen "Brunnen" oder "Container" handeln, wie sie auf dem hier relevanten Sachgebiet üblicherweise zur Anwendung kommen.

Darauf hingewiesen soll noch werden, daß das Dichtungs­ profil 12 zweckmäßigerweise in einer Ringnut 20 angeordnet sein sollte, die den unteren Schachtrand umgibt und gegen­ über dem den Schacht 8 umgebenden Boden der Außenhaut 1 so weit nach hinten zurückspringt, daß bei optimaler Dichtwirkung der untere Schachtdeckel 10 in der Boden­ ebene liegen kann und gegenüber der Schachtwand so weit zurückspringt, daß das Dichtungsprofil 12 zu keiner Zeit in den Schacht gegenüber der Schachtwand vorsteht.

Es soll auch noch auf die Möglichkeit der Ausbildung des einen in sich geschlossenen ringförmigen Schlauch bildenden Dichtungsprofils 12 und der dieses Dichtungsprofil 12 auf­ nehmenden Ringnut 20 gemäß Fig. 4 hingewiesen werden, den in Fig. 3 mit x gekennzeichneten Bereich. Die Ringnut 20 bildet eine zur Platte 10 hin offene, im Querschnitt U- förmige Rinne, in der das Profil 12 auf seinem ganzen Umfang durch eine Leiste 21 unter Vorspannung gehalten, wobei die Fixierung in axialer Schlauchrichtung durch eine Fußplatte 22 erfolgt, mit der das Profil am Rinnen­ grund sich abstützt. Diese Fußplatte 22 befindet sich zwischen der Halteleiste 21 und einem Halsring 23, der zum eigentlichen Schlauchteil 24 führt. Angesichts der zu erwartenden Anforderungen an die Arbeitsgeschwindig­ keit genügt es, an einer Stelle des Gesamtumfangs das Innere des Schlauchteiles 24 durch den Halsring 23, die Fußplatte 22 und die Halteleiste 21 hindurch an die Pumpe 13 bzw. den Vorratsbehälter 14 für hydraulisches oder pneumatisches Druckmittel anzuschließen, obwohl auf den Gesamtumfang verteilt auch mehrere solcher Durchbrechungen des Dichtungsprofils angeordnet und vor dem Anschluß an die Speisevorrichtung 13, 14 an einen Sammelkanal 25 an­ geschlossen sein können.

Die der Platte 10 zugekehrte Fläche des Profils weist mehrere in Durchmesserrichtung hintereinanderliegende ringförmige Dichtlippen 26 auf.

Claims (19)

1. Schiffsantriebsanlage mit einem unter dem vorzugsweise im wesentlichen oder im Bereich der Antriebsanlage ebenen Schiffsboden angeordneten Antriebspropeller, der hinter die Ebene des Schiffsbodens in einen Schacht einfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (8) bei in ihn eingefahrenem Propeller (4) in der Ebene des Schiffsbodens (1) durch eine Platte (10) deckelartig verschließbar ist.

2. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (8) durch die Platte (10) wasserdicht verschließbar ist.

3. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (8) am unteren Rand von einer taschenförmigen Ringnut (20) umgeben ist, die so weit gegenüber der Schachtwand und dem Schiffsboden zurückspringt, daß ein in die Ringnut eingelegtes Dichtungsmittel (12) eine Dichtwirkung ergibt, wenn die Platte in der Ebene des Schiffsbodens liegt und an dem Dichtungsmittel anliegt, ohne daß dieses in den Schacht vorspringt.

4. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (10) mit dem Propeller (4) vertikal heb- und senkbar ist.

5. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (10) einem der Schiffs­ antriebsanlage im Bereich des Propellers (4) zuge­ ordneten Bauteil (7) zugeordnet ist, dem der Propeller gegenüber drehbar ist.

6. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (10) mit dem Bauteil (7) starr und fest verbunden ist.

7. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil eine den Propeller (4) umgebende Düse (7) ist.

8. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungs­ mittel ein aufblähbarer, ringförmiger Schlauch (12) ist.

9. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchdichtung (12) mit einem hydraulischen oder pneumatischen Fluid bläh­ fähig und bei Nichtgebrauch entlüftbar ist.

10. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Pumpvorrichtung (15) zum Entleeren des Schachtes (8), nachdem die Platte (10) in die den Schacht deckelförmig ver­ schließende Stellung gebracht worden ist.

11. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (8) nach dem Schiffs­ inneren hin durch einen festen Deckel (9) verschlossen ist, in dem sich ein verschließbares Mannloch (18) befindet.

12. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Platte (10) ver­ schlossene Schacht (8) über ein Ventil (16) in dem Maße mit Luft befüllt wird, wie Wasser aus dem ver­ schlossenen Schacht abgepumpt wird.

13. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 11, 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (15) zum Leer­ pumpen des Schachtes (8) von einem Sensor (17) im Bereich des unteren Schachtendes gesteuert wird.

14. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungs­ mittel (12) ein in sich geschlossener Ring aus einem in sich geschlossenen Hohlkammerprofil (24) ist.

15. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlkammerprofil (24) mit einer Halteleiste (21) in einer Nut der Schachtwand unter Vorspannung gehalten ist.

16. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Festlegung des Hohlkammerprofils (24) mittels einer Fußleiste (22) erfolgt, die am Grund der Ringnut (20) anliegt.

17. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußleiste (22) zwischen der Halteleiste (21) und einem Hals­ ring (23) sich befindet, wobei die Fußleiste, die Halsleiste und der Halsring zumindest eine Strömungs­ mittelverbindung zwischen dem Inneren des Hohlkammer­ profils (24) und einer Fluidmittelpumpvorrichtung (13, 14) umschließen.

18. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Strömungsmittel­ verbindungen diese an einen gemeinsamen Sammelkanal (25) angeschlossen sind, ehe sie an die Fluidmittel­ pumpvorrichtung (13, 14) angeschlossen sind.

19. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das als in sich geschlossener Ring aus einem in sich geschlossenen Hohlkammerprofil (24) ausgebildete Dichtungsmittel auf seiner der Platte (10) zugekehrten Fläche mehrere in Durchmesserrichtung konzentrisch hintereinander­ liegende ringförmige Dichtlippen (26) aufweist.