DE19819335A1 - Schiffshauptantrieb - Google Patents

Abstract

Um bei einem Schiffshauptantrieb eine schnelle Zuschaltung des Notantriebes (5) zu ermöglichen, ist die Abschaltkupplung zwischen der Antriebswelle (2) des Propellers (1) und dem Hauptmotor als hydraulische Sicherheitskupplung (3) ausgeführt, die gesteuert oder manuell abschaltbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schiffshauptantrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem Schiffshauptantrieb steht der Propeller des Schiffes über eine Antriebswelle unter Zwischenschaltung einer Abschaltkupplung mit dem Hauptmotor in Antriebsverbindung. Weiterhin ist ein Notantrieb vorhanden, mit dem das Schiff bei einem Ausfall des Hauptmotors antreibbar ist. Der Notantrieb enthält einen Hilfsmotor, der über ein Getriebe mit der Antriebswelle im Bereich zwischen dem Propeller und der Abschaltkupplung kuppelbar ist. Bei der Abschaltkupplung handelt es sich um eine nur im Stillstand schaltbare Kupplung. Dies bedingt, daß wertvolle Zeit vergeht, bis der Hauptmotor samt Antriebswelle steht, die Abschaltkupplung getrennt und der Notantrieb angekuppelt werden kann. In dieser Zeit ist das Schiff manövrierunfähig und kann mit Hindernissen kollidieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Schiffshauptantrieb zu schaffen, der eine schnelle Zuschaltung des Notantriebs gestattet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem gattungsgemäßen Schiffshauptantrieb mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Dank der hydraulischen Sicherheitskupplung ist der Hauptmotor bei einer Störung sofort, also auch bei noch drehendem Motor, von der Antriebswelle rennbar. Somit ist der Notantrieb schnell an die Antriebswelle kuppelbar und das Schiff weiterhin antreibbar, womit die Sicherheit vor Kollisionen erhöht wird. Die Sicherheitskupplung kann beim Notbetrieb auch die Axialkraft des Propellers aufnehmen, wodurch platz- und kostensparend auf ein bisheriges Drucklager auf der Antriebswelle verzichtet werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt schematisch:

Fig. 1 einen Schiffshauptantrieb,

Fig. 2 die Einzelheit II von Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Schiffshauptantrieb, bei dem ein Propeller 1 über eine Antriebswelle 2 unter Zwischenschaltung einer hydraulischen Sicherheitskupplung 3 mit einem Hauptmotor 4 verbunden ist. Der Schiffshauptantrieb enthält weiterhin einen Notantrieb 5, dessen Hilfsmotor 6 über ein Getriebe 7 im Bereich zwischen dem Propeller 1 und der hydraulischen Sicherheitskupplung 3 mit der Antriebswelle 2 kuppelbar ist. Fig. 1 zeigt weiterhin ein Stevenrohr 8, durch das die Antriebswelle 2 von außen in den Schiffskörper führt, ein Wellenlager 9, eine Hülsenkupplung 10, eine Propeller-Verstelleinheit 11 und eine elastische Kupplung 12.

Als hydraulische Sicherheitskupplung 3 kommt vorteilhaft eine Safeset- oder Hyguard-Kupplung zur Anwendung. Diese Kupplungen sind dem Fachmann geläufig und im Fachhandel erhältlich. Die hydraulische Sicherheitskupplung 3 (Fig. 2) enthält eine auf das Ende der Antriebswelle 2 geschobene Kupplungsnabe 13 mit Flansch. Auf der Kupplungsnabe 13 befinden sich nebeneinander zwei Spannelemente 14, 15. Jedes Spannelement 14, 15 enthält ein Drucksystem 16, 17, das jeweils eine mit einem flüssigen Medium gefüllte Druckkammer 18, 19 enthält, die, unter Druck gesetzt, an einem Ventil 20, 21 schließbar ist. Die Drucksysteme 16, 17 sind durch Öffnen ihrer Ventile 20, 21 mittels fernbetätigbarer Öffnungsmechanismen 22, 23 druckentlastbar. Im Ausführungsbeispiel kommen an das Schiffssicherheitssystem 24 angeschlossene elektrische Hubmagnete zur Anwendung, deren Anker in den Flugkreis der Ventile 20, 21 fahrbar sind. Auf den Spannelementen 14, 15 befindet sich weiterhin ein telemetrisches System 25, das den hydraulischen Druck der Drucksysteme 16, 17 überwacht und einen Druckabfall dem Schiffssicherheitssystem 24 signalisiert. Das telemetrische System 25 enthält für jedes Drucksystem 16, 17 einen Druckmeßumformer, der entsprechend dem vorhandenen Druck ein Signal liefert, das nach Verstärkung von einem mit den Spannelementen 14, 15 mitrotierenden Sender ausgesendet, von einer Antenne aufgenommen und dem Schiffssicherheitssystem 24 zugeleitet wird. Derartige Übertragungssysteme sind dem Fachmann geläufig und brauchen deshalb nicht näher erläutert zu werden.

Die hydraulische Sicherheitskupplung 3 ist im vorliegenden Beispiel mit zwei Drucksystemen 16, 17 ausgestattet. Es wäre auch möglich, lediglich ein Drucksystem vorzusehen, jedoch wird mit beiden Drucksystemen 16, 17 die Redundanz verbessert. So ist bei Ausfall eines Drucksystems 16, 17 der Hauptmotor 4 weiterhin an die Antriebswelle 2 gekuppelt (wie nachfolgend noch erklärt wird), wird also weiterhin mit dem Antriebsmoment des Propellers 1 belastet und so vor lastfreiem Übertouren gesichert.

Für den normalen Fahrbetrieb stehen die Drucksysteme 16, 17 der Spannelemente 14, 15 unter Druck. Dies bewirkt eine Dehnung der Spannelemente 14, 15 mit entsprechender Kraftausübung auf die Kupplungsnabe 13 der hydraulischen Sicherheitskupplung 3. Die Kraftausübung auf die Kupplungsnabe 13 hat deren Reibschlußverbindung mit der Antriebswelle 2 zur Folge. Dabei sind die Drücke in den Drucksystemen 16, 17 so bemessen, daß bereits unter der Wirkung eines Spannelementes 14, 15 das Drehmoment des Hauptmotors 4 auf die Antriebswelle 2 übertragen wird.

Im Falle einer Betriebsstörung steuert das Schiffssicherheitssystem 24 die Öffnungsmechanismen 22, 23 an. Dabei werden deren Anker in den Flugkreis der Ventile 20, 21 gefahren. Als Folge stoßen die Ventile 20, 21 an den Ankern an und brechen weg, wodurch die Druckkammern 18, 19 geöffnet werden und deren Druck zusammenbricht. Dadurch wird die Kupplungsnabe 13 nicht mehr kraftbeaufschlagt und der Reibschluß zwischen dieser und der Antriebswelle 2 aufgehoben. Somit ist die Kuppelverbindung zwischen dem Hauptmotor 4 und der Antriebswelle 2 unterbrochen.

An die antriebsmäßig vom Hauptmotor 4 getrennte Antriebswelle 2 kann nunmehr der Hilfsmotor 6 über das Getriebe 7 angekuppelt werden. Der bei diesem Notbetrieb vom Propeller 1 erzeugte, in der Antriebswelle 2 herrschende Axialschub wird von einem Radiallager 26 der hydraulischen Sicherheitskupplung 3 mit aufgenommen. Es stützt sich also die Antriebswelle 2 über das Radiallager 26 an der stillstehenden Kupplungsnabe 13 ab, deren Flansch sich am Abtriebsflansch 27 des Hauptmotors 4 abstützt. So erübrigt sich ein spezielles Axiallager zur Aufnahme dieses Axialschubes.

Die hydraulischen Drucksysteme 16, 17 können auch durch manuelles Öffnen der Ventile 20, 21 druckentlastet werden. Dies ist insbesondere dann angezeigt, wenn der Hauptmotor bei einer Havarie blockiert wird, weil dann die Öffnungsmechanismen 22, 23 die nicht umlaufenden Ventile 20, 21 abscheren können.

Im Ausführungsbeispiel wurde als hydraulische Sicherheitskupplung 3 eine Reibungskupplung verwendet, bei der die Antriebswelle 2 und die Kupplungsnabe 13 reibschlüssig miteinander verbindbar sind. Als hydraulische Sicherheitskupplungen können auch andere Reibungskupplungen zur Anwendung kommen, beispielsweise Lamellenkupplungen, deren Kupplungsscheiben zur Erzeugung des Reibschlusses mit einem oder mehreren hydraulischen Drucksystemen belastbar sind.

Claims (6)

1. Schiffshauptantrieb mit einem Propeller, der über eine Antriebswelle unter Zwischenschaltung einer Abschaltkupplung mit einem Hauptmotor verbunden ist, sowie mit einem Notantrieb, dessen Hilfsmotor über ein Getriebe mit der Antriebswelle im Bereich zwischen dem Propeller und der Abschaltkupplung kuppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltkupplung als hydraulische, mindestens ein Drucksystem (16, 17) enthaltende Sicherheitskupplung (3) ausgeführt ist, die gesteuert oder manuell abschaltbar ist.

2. Schiffshauptantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Sicherheitskupplung (3) zwei getrennte hydraulische Drucksysteme (16, 17) enthält.

3. Schiffshauptantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die hydraulischen Drucksysteme (16, 17) über einen fernbetätigbaren Öffnungsmechanismus (22, 23) ihrer Ventile (20, 21) druckentlastbar sind.

4. Schiffshauptantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die hydraulischen Drucksysteme (16, 17) durch manuelles Öffnen ihrer Ventile (20, 21) druckentlastbar sind.

5. Schiffshauptantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Druck der Sicherheitskupplung (3) mittels eines telemetrischen Systems (25) überwachbar ist.

6. Schiffshauptantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lager (26) der hydraulischen Sicherheitskupplung (3) unter Entfall eines gesonderten Axiallagers der Antriebswelle (2) den bei Notantrieb auftretenden Axialschub des Propellers (1) aufnimmt.