Schiffsmaschinenanlage mit gemeinsamem Antrieb einer Propellerwelle durch eine oder mehrere Kolbenmaschinen und eine oder mehrere Abdampfturbinen. Sicherheits- oder Brechkupplungen sind für viele Fälle bekannt. Sie haben den Zweck, wichtige Maschinenteile vor plötzlich auftre tenden Überbeanspruchungen zu schützen. Dies erfolgt in der Weise, dass entweder eine eingeschaltete Rutschkupplung, die im nor malen Betrieb als feste Kupplung arbeitet, bei Überschreitung des Drehmomentes um einen gewissen Betrag, anfängt zu gleiten, oder dass ein eingeschalteter, möglichst leicht ersetzbarer Teil in diesem Falle bricht und dadurch die Maschinenanlage von der Arbeits welle trennt.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung einer solchen Einrichtung in einem neuen Gebiet, und zwar für den An trieb einer Propellerwelle durch eine kombi nierte Maschinenanlage mit Kolbenmaschine und Abdampfturbine. In diesem Falle ist es besonders wichtig, dass bei einem plötz lichen Stillstand des Propellers die raschlau fende Turbine abgekuppelt wird. Für derar tige kombinierte Anlagen sind bereits Rei- bungs- oder Schlupfkupplungen zwischen der Turbine und dem Getriebe bekannt. Diese dienen jedoch nur zum Ausgleich des un gleichen Drehmomentes der langsam laufen den Kolbenmaschine und dem gleichmässigen Drehmoment der raschlaufenden Turbine, bezw. zum Abschalten der Turbine beim Rückwärtsgang der Maschine.
Die vorliegende Aufgabe verfolgt nun einen ganz andern Zweck, der darin besteht, die gesamte Maschinenanlage vollständig von der Propellerwelle abzukuppeln, wie es erfor derlich werden kann, wenn z. B. der Propel ler durch Aufschlagen auf einen harten Ge genstand plötzlich festsitzt.
Die Erfindung betrifft eine Schiffsmaschi- nenanlage mit gemeinsamem Antrieb einer Propellerwelle durch eine oder mehrere Kol benmaschinen und eine oder mehrere Ab dampfturbinen, und besteht darin, dass in der Wellenleitung zwischen dem Getriebe und dem Propeller eine Sicherheitskupplung ein gebaut ist, die bei Überschreitung eines be- stimmten Drehmomentes auslöst und die ge samte Maschinenanlage. von -der Propeller welle abkuppelt.
Anhand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert.
Abb. 1 zeigt beispielsweise eine derartige Anlage mit einer mit der Propellerwelle un mittelbar gekuppelten Kolbenmaschine und einer über ein Doppelgetriebe auf die gleiche Welle arbeitenden Abdampfturbine. In Abb. 2 sind zwei raschlaufende Kolbenmaschinen und eine Abdampfturbine vorhanden, die über ein gemeinsames Getriebe die Propellerwelle antreiben. Ausser diesen beiden beispiels weisen Anordnungen sind selbstverständlich auch noch andere möglich. Die Abb. 3 bis 6 zeigen beispielsweise zwei Ausführungen von Sicherheitskupplungen und konstruktive Einzelheiten.
1 bezeichnet die Kolbenmaschine, 2 die Abdampfturbine, 3 das Getriebe, 4 den Kon densator, 5 den Propeller und 6 eine Sicher heitskupplung, die gemäss der vorliegenden Erfindung in der Wellenleitung zwischen dem Getriebe und dem Propeller eingebaut ist. In Abb. 3 ist eine beispielsweise Ausführungs form- einer an sich bekannten mechanischen Sicherheitskupplung dargestellt. 7 bezeichnet die Kupplungshälfte der treibenden Seite, 8 die getriebene Hälfte, welche mit der Pro pellerwelle verbunden ist. An dem treiben den Teil der Kupplung sind Scheiben 9-9 und zwischen diesen Scheiben 10-10 vor handen; letztere sitzen an einem Ring 11, der durch Bolzen 28 mit der getriebenen Kupplungshälfte 8 verbunden ist. Zwischen diesen Scheiben 9 und 10 befinden sich zweckentsprechende Reibungsbeläge.
Durch die Federn 12 wird in dem vorliegenden Bei spiel der bewegliche Teil 11 mit den Brems scheiben 10-10 gegen die mit der treiben den Kupplungshälfte 7 fest verbundenen Scheiben 9-9 angepresst. Diese -Federn sind derart gespannt, dass ein Lösen der Scheiben 9 von den Scheiben 10 erst bei einem be stimmten Überdrehmoment, beispielsweise 200 % von dem normalen Drehmoment, ein ritt. Dieser Fall kann vorkommen, wenn der Propeller auf einen festen Gegenstand, z. B. Eis, aufschlägt und daher nahezu plötz lich stillsteht. Dadurch bleibt die mit der Propellerwelle fest verbundene Kupplungs hälfte 8 ebenfalls stehen, während die mit den Antriebsmaschinen verbundene Hälfte 7 unter lösen der gegeneinandergepressten Rei bungsscheiben 9 und 10 weiter dreht.
Durch diese Verschiebung des Kupplungsteils 7 gegenüber dem Teil 8 wird der in eine am Teil 11 angebrachte Rast 13 eingrei fende Hebel 14 gedreht (vergleiche Teil skizze 4). Dieser Hebel 14 sitzt auf einer Welle 15, die an der maschinenseitigen Kupplungshälfte 7 befestigt ist. Am andern Ende der Welle 15 ist ein Hebel 16 ange bracht. Derselbe hat links und rechts je einen Arm (vergleiche Teilskizze in Abb. 5), wovon einer, je nach dem die Auslösung des Hebels 14 mit der Rast 13 beim Vorwärts- oder Rückwärtsgang erfolgt, gegen den an der festen Kupplungsverschalung gelagerten Hebel 17 anschlägt und diesen dadurch eben falls dreht.
Die gleiche Drehung erfährt der mit dem Hebel 17 auf der gleichen Welle 18 sitzende Nocken 19, wodurch die Spindel 20 freigegeben und darin durch die Feder 21 in ihrer Achsrichtung verschoben wird. Vom Ende der Spindel 20 wird dadurch mittelst Hebel 22 und Gestänge 22a die Arretierung 23 an dem Manövrierventil 24 ausgelöst und letzteres durch die auf den Kolben 25 wir kende Feder 26 geschlossen.
Anstatt, wie vorstehend, auf rein mecha nischem Wege, kann diese Betätigung (Schlie ssung) des Manövrierventils 24 beim An sprechen der Sicherheitskupplung 5 auch auf irgend eine andere Art, z. B. mittelst Druck öls, oder mittelst elektrischer oder pneuma tischer Übertragung, erfolgen.
Ebenso kann auch die Kupplung selbst als elektromagnetische oder ähnliche Kupp lung ausgebildet werden.
Abb. 6 zeigt eine sogenannte Brechkupp- lung. Bei dieser beispielsweisen Ausführungs form sind die Verbindungsbolzen 27 für die beiden Kupplungshälften 7 und 8 in dem Bereich der Trennungsebene auf einen klei- neren Durchmesser zurückgedreht. Dieser Durchmesser ist so bemessen, dass die Bruch festigkeit dieser Bolzen mit der Überbean spruchung, die bei dem beabsichtigen Über drehmoment auftritt, übereinstimmt und die Bolzen dann brechen.
Die Abschaltung der Dampfzufuhr erfolgt auch in diesem Falle dadurch, dass die Re lativbewegung der beiden Kupplungshälften 7 und 8 zur Auslösung einer Verblockung, welche das Schliessen des Manövrierventils bewirkt, benutzt wird. Diese Auslösung kann entweder in ähnlicher Weise wie vorstehend angegeben, oder auf eine andere bekannte Art erfolgen.
Statt nur einer Abdampfturbine können auch mehrere angeordnet sein.
Ship engine system with a common drive of a propeller shaft by one or more piston engines and one or more exhaust steam turbines. Safety or breakaway couplings are known for many cases. Their purpose is to protect important machine parts from sudden overloading. This is done in such a way that either an engaged slip clutch, which works as a fixed clutch in normal operation, begins to slide when the torque is exceeded by a certain amount, or that an engaged, easily replaceable part breaks in this case and thereby separates the machine system from the working shaft.
The present invention relates to the use of such a device in a new field, namely for driving a propeller shaft through a kombi-ned machine system with a piston engine and an exhaust turbine. In this case, it is particularly important that the fast-running turbine is uncoupled if the propeller comes to a standstill. For such combined systems, friction or slip clutches between the turbine and the gearbox are already known. However, these only serve to compensate for the unequal torque of the slowly running piston engine and the steady torque of the high-speed turbine, respectively. to switch off the turbine when the machine is backing up.
The present task now has a completely different purpose, which is to completely uncouple the entire machinery from the propeller shaft, as it can be neces sary if z. B. the Propel ler suddenly stuck by hitting a hard object Ge.
The invention relates to a marine machine system with a common drive of a propeller shaft by one or more piston machines and one or more exhaust turbines, and consists in the fact that a safety coupling is built into the shaft line between the gearbox and the propeller - the correct torque and the entire machine system. from the propeller shaft.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing.
Fig. 1 shows, for example, such a system with a piston engine indirectly coupled to the propeller shaft and an exhaust steam turbine working on the same shaft via a double gear. In Fig. 2 there are two high-speed piston engines and an exhaust turbine, which drive the propeller shaft via a common gear. In addition to these two exemplary arrangements, others are of course also possible. Figs. 3 to 6 show, for example, two versions of safety couplings and design details.
1 denotes the piston engine, 2 the exhaust turbine, 3 the gearbox, 4 the capacitor, 5 the propeller and 6 a safety coupling which is installed according to the present invention in the shaft line between the gearbox and the propeller. In Fig. 3, an example embodiment is shown a known mechanical safety coupling. 7 denotes the coupling half of the driving side, 8 the driven half, which is connected to the propeller shaft. On the driving part of the clutch disks 9-9 and between these disks 10-10 are available; the latter sit on a ring 11 which is connected to the driven coupling half 8 by bolts 28. Appropriate friction linings are located between these disks 9 and 10.
By the springs 12 in the present case of the movable part 11 with the brake disks 10-10 against the drive with the clutch half 7 firmly connected disks 9-9. These springs are tensioned in such a way that the disks 9 are only released from the disks 10 at a certain overtorque, for example 200% of the normal torque. This can happen when the propeller hits a solid object, e.g. B. ice, hits and therefore almost suddenly Lich stands still. As a result, the clutch half 8 firmly connected to the propeller shaft also remains, while the half 7 connected to the prime mover under loosen the friction disks 9 and 10 pressed against one another continues to rotate.
By this displacement of the coupling part 7 with respect to the part 8, the lever 14 is rotated in a detent 13 attached to the part 11 einrei Fende (see part sketch 4). This lever 14 is seated on a shaft 15 which is attached to the coupling half 7 on the machine side. At the other end of the shaft 15, a lever 16 is introduced. It has one arm on the left and one on the right (compare partial sketch in Fig. 5), one of which, depending on which triggering of the lever 14 with the detent 13 takes place during forward or reverse gear, strikes against the lever 17 mounted on the fixed clutch casing and this also rotates if it.
The same rotation is experienced by the cam 19 seated with the lever 17 on the same shaft 18, as a result of which the spindle 20 is released and is displaced therein by the spring 21 in its axial direction. From the end of the spindle 20, the locking 23 on the maneuvering valve 24 is triggered by means of lever 22 and linkage 22a and the latter is closed by the spring 26 acting on the piston 25.
Instead of, as above, in a purely mechanical way, this actuation (Schlie ssung) of the maneuvering valve 24 when speaking of the safety clutch 5 can also be done in some other way, eg. B. by means of pressure oil, or by means of electrical or pneumatic transmission tables.
Likewise, the coupling itself can be designed as an electromagnetic or similar coupling.
Fig. 6 shows what is known as a breakaway coupling. In this exemplary embodiment, the connecting bolts 27 for the two coupling halves 7 and 8 are turned back to a smaller diameter in the area of the plane of separation. This diameter is dimensioned in such a way that the breaking strength of these bolts corresponds to the excessive stress that occurs with the intended excessive torque and the bolts then break.
The steam supply is also switched off in this case in that the relative movement of the two coupling halves 7 and 8 is used to trigger a blockage which causes the maneuvering valve to close. This triggering can take place either in a manner similar to that indicated above or in another known manner.
Instead of just one exhaust steam turbine, several can also be arranged.