SHIP'S PROPULSION PLANT

Abstract: 1. A marine propulsion unit with a main driving engine (1) with direct effect and a marine auxiliary engine (11) installed at the propeller end, for instance a marine generator for the generation of current, which can be driven by the main driving engine, or propeller shaft (2) via a transmission gear (6) supported on its own bedplate (7) with a driver (12) in the form of a hollow wheel, characterized in that the driver (12) of the transmission gear (6) for initiating the driving torque is fitted with a coupling (14) made up to radially mountable elastically absorbent coupling members (15).

Description: Schiffsantriebsanlage Die Erfindung betrifft eine Schiffsantriebsanlage mit einer direkt auf den Schiffspropeller wirkenden Hauptantriebsmaschine und einer von dieser über ein Übersetzungsgetriebe antreibbaren, propellerseitig angeordneten Schiffshilfsmaschine, beispielsweise Bordgenerator zur Stromerzeugung, wobei das Übersetzungsgetriebe mit einem eigenen, von der Propellerwelle unabhängigen Fundament ausgerüstet und sein Antriebsrad als Hohlrad zur Durchführung der Propellerwelle ausgebildet ist. Zum Antrieb von Hilfsmaschinen an Bord von Schiffen ist es bekann, 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 üblichen Wellendrehzahlen durch die notwendige grosse Anzahl von Polen 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 an geordnet 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 belastet wird und Verlagerungen aller Art unterworfen ist. 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 Schäden 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, wie extrem hohe Wechselmomente und Drehschwingungen, von dieser ferngehalten werden, so dass die Betriebssicherheit erheblich verbessert werden kann. Dabei soll es möglich sein, die Kupplungsteile zur Anpassung an unterschiedliche Motorcharakteristiken und Betriebsverhalten leicht auszuwechseln. Zur Erfüllung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass zur Übertragung des Antriebsdrehmomentes in das Antriebsrad des Übersetzungsgetriebes eine radial montierbare Kupplung mit elastischen Dämpfungselementen vorgesehen ist. Hierdurch wird ein rascher Austausch der elastischen Kupplungselemente zur Anpassung an veränderte Betriebsverhältnisse ermöglicht. Durch die Modifizierungsmöglichkeit der Kupplungs elemente können diese den motor- und propellerseitigen Schwingungen und Wechselmomenten angepasst und die Störfaktoren besser beherrscht werden. Alle in einem derartigen Antriebssystem befindlichen Maschinenelemente sind dadurch vor den genannten Schwingungen und Wechseldrehmomenten geschützt. Unvermeidliche Ausrichtungsfehler der Hauptantriebsanlage, Fundamentbewegungen der Hauptantriebsmaschine sowie Propeller- und Schwungradbewegungen werden vom Getriebe ferngehalten. 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 der Hauptantriebsmaschine über das Getriebe zur anzutreibenden Arbeitsmaschine, indem entweder das Drehmoment direkt vom Schwungrad der Hauptantriebsmaschine oder über einen auf der Propellerwelle aufgesetzten Flansch abgenommen wird. Bei einer Verbindung des Getriebes direkt mit dem Motorschwungrad wird der Vorteil erreicht, dass das Drehmoment nicht über die Propellerwelle in das Getriebe geht und damit propellerseitige Drehschwingungen nicht voll zur Wirkung kommen. Die zweite Alternative ermöglicht bei entsprechendem Raumangebot die Anordnung des Getriebes auch weiter vom Motor entfernt. In weiterer vorteilhafter Ausbildung des Erfindungsgegenstandes wird vorgeschlagen, zur Lagerung des Hohirades im Getriebegehäuse radial geteilte Lager zu verwenden. Hierdurch wird eine Auswechselbarkeit des Hohirades ohne einen Ausbau des Getriebes ermöglicht. Um die Bohrung des Getriebehohlrades 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 zwei Möglichkeiten der Drehmomentabnahme dargestellt und nach stehend erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Seitenansicht einer Anlage zum Teil im Radialschnitt, Fig. 2 eine Teildarstellung der Anlage gem. Fig. 1 mit aufge setzten Verbindungselementen zur Verbindung zweier Pro pellerwellenabschnitte, Fig. 3 die Verbindung des Getriebehohlrades über die Kupplung mit einem direkt auf die Propellerwelle aufgesetzten Kupplungsflansch, Fig. 4 die Stirnansicht der Gesamtanlage. In dem gezeigten Beispiel dient als Hauptantriebsanlage eine Dieselmaschine 1, deren Drehmoment über Propellerwellenabschnitte 2 und 3 in eine Schiffsschraube 4 geleitet wird. Mit 5 ist das Propellerwellenlager im 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 6 nit einer Schiffshilfsmaschine, im gezeigten Beispiel ein Bordgenerator 11. Das Getrieberad der ersten Hochtreiberstufe ist als Hohl rad 12 ausgeführt und umgibt den Propellerwellenabschnitt 2. Sein Bohrungsdurchmesser ist aus Montagegründen grösser als der kleinste Propellerwellenflansch, das ist beim dargestellten Beispiel der Flansch 13. Antriebsseitig ist das Getriebe 6 über eine Kupplung 14 mit dem unmittelbar am Schwungrad 8 der Hauptantriebsmaschine be festigten Propellerwelleflansch 9 verbunden. Die Kupplung besteht aus radial montierbaren Teilen, nämlich dämpfungsela stischen Gliedern 15, die zwischen den Kupplungsflanschen 16 und 17 eingesetzt sind. Das Antriebshohlrad t2 ist über Lager 18 im Getriebegehäuse gelagert, das auf dem separaten Fundament 7 und damit unab hängig von dein Fundament 79 der Hauptantriebsmaschine 1 abge stützt ist. Das erforderliche Drehmoment für den Generator 11 wird direkt am schwungradseitigen Propellerwellenflansch 9 von dem Kupp lungsflansch 16 abgenommen und über die radial montierbaren, dämpfungselastischen Kupplungsglieder 15 unter Reduzierung der Drehschwingungen und Wechselmomente sowie sämtlicher Wellenver lagerungen auf den zweiten Kupplungsflansch 17 und von dort zum Antriebshohlrad des Übersetzungsgetriebes 6 übertragen. Bei dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 2 ist der das Hohlrad 12 durchsetzende Propellerwellenabschnitt 2 mit Hilfe aufsetzbarer Verbindungselemente mit dem propeller seitigen Wellenabschnitt 3 verbunden. Als Verbindungsele ment kann entweder ein auf das Wellenende aufgeschobener Verbindungsflansch 20 (obere Figurhälfte) oder eine Kegel hülse mit Druckölverband dienen. Durch die aufgesetzten Verbindungselemente kann die Bohrung des Getriebehohlrades 12 kleiner gehalten..werden,da sie lediglich grösser sein muss als der grösste Propellerwellendurchmesser bis zum Bereich der Getriebeplazierung. Gem. Figur 3 wurde das Drehmoment von der Hauptantriebsma schine 1 zunächst über den schwungradseitigen Propellerwellen flansch 9 in die Propellerwelle 2 geleitet. Das Drehmoment für die Arbeitsmaschine wird über einen aufgesetzten Flansch 22 von der Propellerwelle 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 räumlichen Verhcltrisse im Bereich zwischen der Hauptantriebsmaschine und dem Stevenrohr erfordern, könnte die anzutreibende Arbeitsmaschine bei einem entsprechend ausgebildeten Getriebegehäuse in unterschiedlichen Positionen um die Wellenachse unterhalb eines Bereichs von 90 backbord bis 900steuerbord gegen die Vertikale geschwenkt angeordnet sein.

Claims: SCHUTZANSPRÜCHE 1. Schiffsantriebsanlage bestehend aus einer direkt auf den Schiffspropeller wirkenden Hauptantriebsmaschine und einer von dieser über ein Übersetzungsgetriebe antreibbaren, propellerseitig angeordneten Schiffshilfsmaschine, beispielsweise Bordgenerator zur Stromerzeugung, wobei das Übersetzungsgetriebe mit einem eigenen, von der Propellerwelle unabhängigen Fundament ausgerüstet ist und sein Antriebsrad als Hohlrad zur Durchführung der Propellerwelle ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung des Antriebsdrehmomentes in das Antriebsrad des Übersetzungsgetriebes (6) eine radial montierbare Kupplung (14) mit elastischen Dämpfungselementen (15) vorgesehen ist. 2. Schiffsantriebsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (74) 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, dadurch 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. 6. Schiffsantriebsanlage nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Abtriebsseite des Getriebes (6) und die anzutreibende Schiffshilfsmaschine (11) eine zusätzliche Verbirdungskupplung (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.

Inventors: TERORDE, ERWIN, Terörde, Erwin
Applicants: RENK TACKE GMBH
Application year: 1984
Main classification: B63J3
IPC codes: B63J3, B63H21, F16D3