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Hydraulische Antriebsvorrichtung für Schiffsschrauben Die Erfindung
bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für Schiffsschrauben, bei der die Triebkraft
von der Kraftmaschine hydraulisch auf die Schiffsschraube übertragen wird. Durch
die Erfindung wird bezweckt, eine besonders einfache und vorteilhafte Triebvorrichtung
dieser Art zu schaffen.
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Die Erfindung besteht grundsätzlich darin, daß die Kraftmaschine des
Schiffes eine Ölpumpe antreibt, die durch Rohrleitungen mit einem mit der Schiffsschraube
gekuppelten Ölmotor verbunden ist, wobei Ölmotor 'und Schiffsschraube auf einer
gemeinsamen Welle angeordnet und zu einem Aggregat vereinigt sind, welches an Stelle
des Schiffsruders um die im wesentlichen senkrechte Achse einer Ruderwelle schwenkbar
ist.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird
zum Antrieb der Schiffsschraube ein Ölmotor verwendet, der in an sich bekannter
Weise aus zwei nach dem Verdrängerprinzip zusammenarbeitenden verzahnten Ringen
besteht, von denen der innenverzahnte Außenring einen Zahn mehr aufweist als der
außenverzahnte Innenring. Diese verzahnten Ringe können praktisch unmittelbar um
die gemeinsame Schraubenwelle herum angeordnet werden. Vorzugsweise wird auch die
Druckölpumpe nach diesem Prinzip aus verzahnten Ringen gebildet.
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Die Zu- und Abführung des Drucköles erfolgt hierbei in einfacher Weise
durch die entsprechend hohl ausgebildete Ruderwelle und die hohle Schraubenwelle.
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Der durch die Erfindung erzielte technischeFortschritt besteht zunächst
darin, daß die Antriebsvorrichtung für die Schiffsschraube gegenüber den bisherigen
Antrieben wesentlich vereinfacht wird. Da das Drucköl durch beliebig im Schiffsinnern
verlegbare Rohrleitungen dem Ölmotor zugeführt
wird, kommt die übliche
durchgehende Schiffsschraubenwelle in Fortfall, wodurch auch das durch die Antriebsvorrichtung
hervorgerufene Geräusch vermindert wird. Die Verbindung der antreibenden Druckölpumpe
mit dem Ölmotor durch Rohrleitungen ermöglicht im übrigen in einfacher Weise auch
die Anordnung einer oder mehrerer Schiffsschrauben an beliebigen Stellen des Schiffskörpers.
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Ein besonderer Vorteil des Schiffsantriebs gemäß der Erfindung liegt
darin, daß das Schiffsruder durch das um die Ruderwelle schwenkbare, aus Schraube
und Ölmotor bestehende Aggregat ersetzt ist, wodurch das Schiff auch dann lenkbar
ist, wenn es keine Fahrt hat. Durch entsprechende Verschwenkung des Olmotor-Schraubenaggregates
um die Ruderachse kann sogar eine Drehung des Schiffes auf der Stelle erreicht werden,
was in Häfen mit beschränkten Platzverhältnissen wertvoll ist.
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Eine wesentliche Vereinfachung ergibt sich bei der erfindungsgemäßen
Konstruktion auch insofern, als die Stopfbüchse der bisher üblichen Schiffsschraubenwelle
wegfallen kann, da die Ruderwelle in einem 'Rohr bis über die Wasserfläche geführt
werden kann.
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Von besonderem Vorteil für die praktische Ausführung der Erfindung
ist die Anwendung des aus zwei verzahnten Ringen bestehenden Ölmotors als mit der
Schiffsschraube gekuppelterAntriebsmotor. Im Gegensatz zu den anderen bekannten
Ölmotoren mit verhältnismäßig großen Abmessungen und komplizierter Ausbildung bestehen-
die -erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden Ölmotoren im wesentlichen nur aus zwei
bewegten Teilen, die im Durchmesser so klein gehalten werden können, daß die Anordnung
eines solchen Ölmotors die Strömung hinter der Schiffsschraube nur geringfügig beeinflußt.
Abgesehen von der verhältnismäßig einfachen und billigen Herstellung ist auch eine
Wartung eines solchen Ölmotors im Betrieb nicht erforderlich. Durch diese erfindungsgemäß
bevorzugte Ausführungsform ist eine besonders brauchbareLösung derAufgabe ermöglicht
worden, ein aus Schiffsschraube und Ölmotor bestehendes Aggregat in einfacher Weise
an Stelle eines Schiffsruders um die Ruderachse schwenkbar am Schiffskörper anzuordnen..
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Da die Fördermenge der Ölpumpe stufenlos regelbar ist, kann die Regulierung
der Drehzahl der Schiffsschraube in besonders einfacher Weise bewirkt werden. Ebenso
ist durch einfache Umkehrung der Strömungsrichtung des Drucköles .die Drehrichtung
der Schiffsschraube und damit die Bewegungsrichtung des Schiffes leicht umsteuerbar.
Es wird -hiermit also in sehr einfacher Weise ein Problem gelöst, das bisher durch
die Verwendung einer Verstellschraube nur auf sehr umständliche Weise gelöst werden
konnte.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin,
daß die Ruderwelle mitsamt dem Ölmotor-Schiffsschraubenaggregat in der Höhe verstellbar
ist. Diese Verstellbarkeit kann gerade bei einer Triebvorrichtung gemäß der Erfindung
mit einfachen Mitteln bewirkt werden, indem die Ruderwelle z. B. in einer Hülse
gelagert und mittels Mutter undGewinde axial verschiebbar ist. Die Höhenverstellung
kann mit Hilfe einer besonderen Maschine vorgenommen werden. Dadurch wird erreicht,
daß die Schiffsschraube je nach dem Beladezustand des Schiffes oder je nach der
Schiffsgeschwindigkeit höher oder tiefer in das Wasser eingetaucht werden kann.
Vor allem kann dadurch auch bei wenig beladenem Schiff die Schraube so tief unter
Wasser arbeiten, daß ein guter Schraubenwirkungsgrad erreicht wird.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. i und 2 zeigen schematisch in Seitenansicht und Draufsicht ein
Schiff mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schraubenantrieb; Fig. 3 zeigt in
vergrößertem Maßstab einen Längsschnitt durch einÖlmotor-Schraubenaggregat gemäß
der Erfindung; Fig. 4 ist ein Querschnitt durch die Getrieberäder des Ölmotors,
und Fig. 5 zeigt im teilweise abgebrochenen Längsschnitt eine Einrichtung zur Höhenverstellung
des Ölmotor-Schraubenaggregates.
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Gemäß dem in Fig. i und 2 dargestellten Schemaist in einem Schiff
von beliebiger Form und Größe eine Kraftmaschine i eingebaut, die unmittelbar mit
einer Ölpumpe 2 gekuppelt ist, deren Fördermenge zweckmäßig stufenlos regelbar und
deren Förderrichtung umkehrbar ist. Von der Ölpumpe 2 führen Rohrleitungen 3 und
4 zu einer hohl ausgebildeten Ruderwelle 5 und durch letztere hindurch zu einem
Ölmotor 6, welcher mit einer Schiffsschraube 7 direkt gekuppelt ist. Die Rohrleitungen
3 und 4, von denen die eine zur Hinleitung und die andere zur Rückleitung des Drucköles
dient, werden im Schiffsrumpf zweckmäßig an Stellen verlegt, wo sie möglichst wenig
stören. Die lange, durchgehendeAntriebswelle mit demWellentunnel kommt damit vollständig
in Fortfall. Ebenso fällt das sonst übliche Steuerruder fort, da es zur Lenkung
des Schiffes genügt, das aus Ölmotor 6 und Schiffsschraube 7 bestehende Aggregat
um die Achse der Ruderwelle 5 zu. schwenken.
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Die Schiffsschraube 7 und der Ölmotor 6 liegen in einer Achse auf
einer gemeinsamen Welle. Die Achsen. der Ruderwelle 5 und dieser Schraubenwelle
schneiden sich zweckmäßig in der mittleren Zone des Aggregates, vorzugsweise im
Schwerpunkt desselben. Dadurch wird vermieden, daß beim Lenken des Schiffes unerwünschte
Drehmomente auf die Ruderwelle einwirken.
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Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die Ruderwelle 5 als doppelte
Rohrwelle 8 und 9 ausgebildet. Durch den Innenraum io der inneren Welle fließt im
vorliegenden Fall das Drucköl zu, während es durch den Ringraum i i zwischen der
inneren Welle 8 und der äußeren Welle 9 wieder abgeführt wird.
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Die Schraubenwelle 12 ist hohl ausgebildet und an die Kanäle der hohlen
Ruderwelle 5 angeschlossen. Im Innern der hohlen -Schraubenwelle 12
ist
ein Steuerschieber 13 gelagert, der mit einem Gehäuse 14 fest verschraubt ist. Das
aus dein Kanal io der Ruderwelle 5 kommende Drucköl tritt durch Schlitze 15 durch
die Schraubenwelle 12 in den hohlen Steuerschieber 13 und durch Schlitze 16 in das
Innere des Ölmotors ein.
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Der Ölmotor besteht aus einem außenverzahnten Innenrad 17 und einem
innenverzahnten Außenrad 18, welche exzentrisch zueinander gelagert sind. Das mit
Innenverzahnung versehene äußere Rad 18 besitzt einen Zahn mehr als das außenverzahnte
Innenrad 17. Zur Erzielung einer exzentrischen Lagerung ist das innenverzahnte Rad
18 mit einem Deckel i9 verschraubt und mittels Lagern 2o in einem Gehäuse 2i, 22
gelagert.
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Wenn Drucköl durch den Steuerschieber 13 in die Zahnkammern 23 geleitet
wird, bewirkt das Öl eine Drehung der Räder 17 und i8 des Ölmotors und damit auch
der Schiffsschraube 7. Das in den Zahnkammern 24 verdrängte Öl strömt durch Schlitze
25 und Kanäle 26, 27 in den Ringraum i i der hohlen Steuerwelle 5 und durch letztere
zur Ölpumpe zurück. Die Ölpumpe wird zweckmäßig in gleicher Weise wie der Ölmotor
aus zwei exzentrisch gelagerten, verzahnten Ringen gebildet. Zur Erzielung einer
Rückwärtsfahrt des Schiffes genügt es, die Ölwege im Ölmotor zu vertauschen, wodurch
eine Umkehrung der Schraubendrehung erzielt wird.
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Das gesamte, aus Schiffsschraube, Motor und zugehörigem Gehäuse bestehende
Aggregat ist in der Verlängerung der Ruderwelle 5 z. B. mittels eines Lagers 28
durch einen Ausleger 29 am Schiffsrumpf 3o abgestützt.
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Die Vorrichtung zur Höhenverstellung des Ölmotor-Schraubenaggregates
ist aus Fig.5 ersichtlich. Hierbei ist das in Fig.3 dargestellte Stützlager 28 weggelassen
und dafür die Ruderwelle 5 mit einer Hülse 35 versehen, die entsprechend biegungssteif
ausgeführt ist. Die Hülse 35 ist außen mit einem Gewinde 31 versehen, welches mit
einer Mutter 32 verschraubt ist. Durch Drehen der Mutter 32 kann die Hülse 35 zusammen
mit der Ruderwelle 5 und der Schiffsschraube 7 höher und tiefer verstellt werden.
Eine Drehung der Hülse 35 wird hierbei durch angeschmiedete Stutzen 33 verhindert,
die in einem Schlitz 34 gleiten und durch die das Öl zu- bzw. abgeleitet wird. Zu
diesem Zweck sind die Stutzen 33 mit Nippeln 36 versehen, von denen in der Zeichnung
nicht näher dargestellte Hochdruckschläuche zu den im Schiff fest verlegten Ölleitungen
führen.
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Die Ölwege im Innern der Ruderwelle 5 sind mittels Gummidichtungen
37 gegeneinander abgedichtet. Auf diese Weise ist die Ruderwelle 5 zusammen mit
dem an ihrem unteren Ende befestigten Ülmotor-Schraubenaggregat drehbar in der Hülse
35 gelagert. An ihrem oberen Ende ist die Ruderwelle 5 mit langen Keilnuten 38 versehen
und längs verschiebbar in einem Steuerrad 39 gelagert. Beim Drehen des Steuerrades
39 wird die Ruderwelle 5 verdreht, und zwar ist diese Drehung in jeder Höhenlage
der Ruderwelle 5 und der Schiffsschraube 7 dank der Anordnung der Keilnuten 38 möglich.
Die Höhenverstellung der die Ruderwelle 5 enthaltenden Hülse 35 erfolgt durch Verdrehen
der Mutter 32. Diese Verdrehung kann selbsttätig mit Hilfe einer in der Zeichnung
nicht näher dargestellten Hilfsvorrichtung oder Hilfsmaschine bewirkt werden, die
in Abhängigkeit vom Tiefgang des Schiffes betätigt werden kann.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend beschriebenen
und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele, sondern sie umfaßt
alle Varianten und Ausgestaltungen im Rahmen der wesentlichen Erfindungsgedanken.