DE20114957U1

DE20114957U1 - Ship with paddle wheel drive

Info

Publication number: DE20114957U1
Application number: DE20114957U
Authority: DE
Original assignee: SCHIFFBAU und ENTWICKLUNGSGESE
Current assignee: SCHIFFBAU und ENTWICKLUNGSGESE
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2002-02-14
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: DE20209800U1

Description

Schiff mit SchaufelradantriebPaddle wheel driven ship

Description

Die Erfindung betrifft ein Schiff, das mit wenigstens einem Schaufelrad und/oder mit wenigstens einem Unterwasserantrieb über wenigstens einen motorischen Antrieb fortbewegbar ist. Der Unterwasserantrieb kann wenigstens eine herkömmliche Schiffsschraube, wenigstens ein Strahltriebwerk oder wenigstens eine Turbine aufweisen. Es wird daher im folgenden überwiegend von einem Unterwasserantrieb gesprochen.The invention relates to a ship that can be propelled by at least one paddle wheel and/or by at least one underwater drive via at least one motor drive. The underwater drive can have at least one conventional ship's propeller, at least one jet engine or at least one turbine. In the following, therefore, the term underwater drive is predominantly used.

Solche Schiffe mit Schaufelradantrieb, beispielsweise Schaufelraddampfer, werden häufig als Passagierschiffe für kurze Entfernungen eingesetzt. Insbesondere werden diese Schiffe wegen des nostalgisch anmutenden Antriebs als touristische Passagierschiffe für Flußtouren, Hafenrundfahrten und Seerundfahrten benutzt. Häufig ist der Antrieb des oder der Schaufelräder als Dampfmaschine ausgebildet, deren Bestandteile und Aggregate teilweise vom Passagierdeck aus beobachtet werden können.Such ships with paddle wheel propulsion, for example paddle steamers, are often used as passenger ships for short distances. In particular, these ships are used as tourist passenger ships for river tours, harbor tours and lake tours because of their nostalgic-looking propulsion. The drive of the paddle wheel(s) is often designed as a steam engine, the components and units of which can be partially observed from the passenger deck.

Ein solcher Schaufelraddampfer ist zudem mit einem Hilfsantrieb ausgerüstet, der bei Ausfall der Dampfmaschine das Schiff über herkömmliche Schiffsschrauben oder Turbinen antreibt. Dieser 0 Hilfsantrieb ist jedoch in der Regel nicht geeignet, das Schiff mit einer vorgeschrieben Mindestgeschwindigkeit zu bewegen. Dies hat zur Folge, daß zum Bewegen des Schiffs in den Gewässern stets der Schaufelradantrieb eingesetzt werden muß. Bei Dampfmaschinen muß demnach die Dampfmaschine stets unter Dampf gesetzt werden. Dies hatSuch a paddle wheel steamer is also equipped with an auxiliary drive which, if the steam engine fails, drives the ship using conventional propellers or turbines. However, this auxiliary drive is generally not suitable for moving the ship at a prescribed minimum speed. This means that the paddle wheel drive must always be used to move the ship in the waters. In the case of steam engines, the steam engine must therefore always be put under steam. This has

einen sehr hohen Frischwasserbedarf zur Folge, der zudem mitgeführt werden muß oder über Kondensatrückgewinnung oder Wasseraufbereitung realisiert wird.This results in a very high demand for fresh water, which must either be carried along or supplied via condensate recovery or water treatment.

Es ist daher in manchen Fällen erforderlich, sowohl den Unterwasserantrieb als auch den Antrieb über die Schaufelräder so auszulegen, daß beide unabhängig voneinander das Schiff mit der vorgeschriebenen Mindestgeschwindigkeit bewegen können. Der Unterwasserantrieb, der häufig nur als Hilfsantrieb eingesetzt wird, muß somit dennoch entsprechend leistungsstark dimensioniert sein.In some cases it is therefore necessary to design both the underwater drive and the drive via the paddle wheels in such a way that both can move the ship independently of each other at the prescribed minimum speed. The underwater drive, which is often only used as an auxiliary drive, must therefore still be dimensioned to be sufficiently powerful.

Ein Problem besteht in allen Fällen darin, daß bei Ausfall des Schaufelradantriebs das Schaufelrad oder die Schaufelräder stillstehen, so daß die Schaufeln einen sehr hohen Strömungswiderstand erzeugen, der von dem Unterwasserantrieb überwunden werden muß. Auch hierdurch wird eine leistungsstärkere Maschine für den Unterwasserantrieb erforderlich.One problem in all cases is that if the paddle wheel drive fails, the paddle wheel or wheels come to a standstill, so that the blades create a very high flow resistance that must be overcome by the underwater drive. This also requires a more powerful machine for the underwater drive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schiff der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß ein Einsatz eines Unterwasserantriebs mit einer geringeren Leistung möglich ist.The invention is based on the object of designing a ship of the type described above in such a way that the use of an underwater drive with a lower power is possible.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zumindest ein Teil der Schaufeln des Schaufelrades zwischen einer Stellung eines hohen StrömungswiderStandes 0 und einer Stellung eines niedrigeren Strömungswiderstandes hin- und herverschwenkbar sind. Dabei ist vorgesehen, daß sich die Schaufeln beim Antreiben des Schiffs durch das Schaufelrad in der Stellung mit hohem Strömungswiderstand befinden. Beim Antreiben des Schiffs nur durch den UnterwasserantriebThe object is achieved according to the invention in that at least some of the blades of the paddle wheel can be pivoted back and forth between a position of high flow resistance 0 and a position of lower flow resistance. It is provided that the blades are in the position with high flow resistance when the ship is driven by the paddle wheel. When the ship is driven only by the underwater drive

hingegen befinden sich die Schaufeln in der Stellung des niedrigen Strömungswiderstands. Dies hat den Vorteil, das der Strömungswiderstand der Schaufeln bei nicht genutztem Schaufelradantrieb verringert und minimiert werden kann. Demnach braucht der Unterwasserantrieb nicht mehr die ansonsten hohe Kraft und Leistung für die Fortbewegung des Schiffs. Der Antrieb kann geringer dimensioniert werden, so daß sich der Energieverbrauch insgesamt reduzieren läßt.In contrast, the blades are in the low flow resistance position. This has the advantage that the flow resistance of the blades can be reduced and minimized when the paddle wheel drive is not in use. As a result, the underwater drive no longer needs the otherwise high power and performance for the ship's propulsion. The drive can be dimensioned smaller, so that overall energy consumption can be reduced.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind dem oder den Schaufelrädern und dem Unterwasserantrieb ein separater motorische Antrieb zugeordnet. Hier wird der Vorteil der Erfindung besonders deutlich, da die Maschine für den Unterwasserantrieb im Vergleich zu herkömmlichen Schiffen wesentlich kleiner dimensioniert sein kann.According to a preferred embodiment of the invention, a separate motor drive is assigned to the paddle wheel(s) and the underwater drive. The advantage of the invention is particularly clear here, since the machine for the underwater drive can be significantly smaller in size compared to conventional ships.

Grundsätzlich ist es aber auch möglich, daß dem oder den Schaufelrädern und dem Unterwasserantrieb ein gemeinsamer Antrieb zugeordnet ist. Dadurch kann die mit den Unterwasserantrieb erreichbare Geschwindigkeit des Schiffs weiter erhöht werden.In principle, however, it is also possible for the paddle wheel(s) and the underwater drive to be assigned a common drive. This can further increase the speed that the ship can achieve with the underwater drive.

Der motorische Antrieb für die Schaufelräder oder den Unterwasserantrieb kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Es kann vorgesehen werden, daß zumindest der motorische Antrieb für das oder die Schaufelräder eine Dampfmaschine umfaßt. Als Feuerung 0 kann eine Feststoff brenner oder auch ein Gas/Öl -Brenner eingesetzt werden. Auch ist es möglich, die Schaufelräder über ein Dieselaggregat anzutreiben. Die nostalgischen, sich bewegenden großen Pleuelstangen einer blind mitlaufenden Dampfmaschine für solche Schaufelraddampfer können hierdurch mit angetrieben werden. Zumindest derThe motor drive for the paddle wheels or the underwater drive can basically be designed in any way. It can be provided that at least the motor drive for the paddle wheel(s) includes a steam engine. A solid fuel burner or a gas/oil burner can be used as the firing system. It is also possible to drive the paddle wheels via a diesel generator. The nostalgic, moving large connecting rods of a blindly running steam engine for such paddle wheel steamers can be driven in this way. At least the

• ··

Unterwasserantrieb umfaßt in bevorzugter Weise einen Verbrennungsmotor. Auch ein Dieselaggregat zur Stromerzeugung für den elektrischen beziehungsweise hydraulischen Antrieb sind möglich.
5Underwater propulsion preferably includes an internal combustion engine. A diesel generator to generate electricity for the electric or hydraulic drive is also possible.
5

Es kann zweckmäßig sein, wenn das Schaufelrad beim Antreiben des Schiffs nur durch den Unterwasserantrieb stillsteht. Auch kann vorgesehen werden, daß das Schaufelrad frei mitläuft und/oder gebremst ist. In jedem Fall wird ein geringerer Strömungswiderstand der Schaufeln und somit weniger Bremsenergie erzeugt. Es ist daher ohne weiteres möglich, daß sowohl der Antrieb über das oder die Schaufelräder als auch der Unterwasserantrieb jeweils für sich als Hauptantrieb ausgelegt ist und das Schiff mit einer vorgebbaren Mindestgeschwindigkeit antreibt. Dies hat den Vorteil, daß das Schiff beispielsweise bei anderen als touristischen Zwecken nur vom Unterwasserantrieb fortbewegt wird, ohne daß in aufwendiger Weise die Dampfmaschine für die Schaufelräder unter Dampf gesetzt werden muß. Der Energieverbrauch und auch der Frischwasserverbrauch lassen sich somit reduzieren.It can be useful if the paddle wheel is stationary when the ship is being driven solely by the underwater drive. It can also be arranged for the paddle wheel to rotate freely and/or be braked. In either case, the flow resistance of the paddles is lower and thus less braking energy is generated. It is therefore entirely possible for both the drive via the paddle wheel(s) and the underwater drive to be designed as the main drive and to drive the ship at a predetermined minimum speed. This has the advantage that the ship, for example for purposes other than tourism, is moved solely by the underwater drive without the steam engine having to be put under steam in a complex process for the paddle wheels. Energy consumption and fresh water consumption can thus be reduced.

Wo sich das Schaufelrad am Schiff befindet, ist grundsätzlich beliebig. Das Schaufelrad kann beispielsweise ein Heckschaufelrad sein. Auch ist es möglich, zwei seitliche Schaufelräder vorzusehen. Ferner können sowohl seitliche Schaufelräder als auch ein Schaufelrad am Heck des Schiffs vorgesehen werden.
30Where the paddle wheel is located on the ship is basically up to you. The paddle wheel can, for example, be a stern paddle wheel. It is also possible to provide two side paddle wheels. Furthermore, both side paddle wheels and a paddle wheel at the stern of the ship can be provided.
30

Das Schaufelrad gemäß der Erfindung umfaßt eine Vielzahl von Schaufeln, von denen zumindest ein Teil der Schaufeln des Schaufelrades zwischen einer Stellung eines hohen Strömungswiderstandes und einer Stellung eines niedrigeren Strömungswiderstandes hin- undThe impeller according to the invention comprises a plurality of blades, of which at least a part of the blades of the impeller can be moved back and forth between a position of high flow resistance and a position of lower flow resistance.

herverschwenkbar sind. Grundsätzlich können alle Schaufeln verschwenkbar ausgebildet sein. Es ist aber auch ausreichend, nur diejenigen Schaufeln zu verstellen, die bei Nichtgebrauch des Schaufelrades in das Wasser eintauchen. Es können Positionierhilfen und/oder Arretiermittel vorhanden sein, die das Schaufelrad so feststellen, daß dessen verschwenkbaren Schaufeln im Wasser sind.can be swiveled. In principle, all blades can be designed to be swiveled. However, it is also sufficient to adjust only those blades that are submerged in the water when the paddle wheel is not in use. Positioning aids and/or locking devices can be provided that fix the paddle wheel so that its swiveling blades are in the water.

Die Schaufeln sind vorzugsweise um eine im wesentlichen horizontale Achse verschwenkbar Dies ist mit Blick auf die allgemeine Ausbildung, und übliche Aufhängung derselben in einem um eine horizontale Achse drehbaren Schaufelrad günstig. Es kann zudem vorgesehen werden, daß die Schaufeln durch ein zentrales Hebelgestänge verstellbar sind. Auch oder zusätzlich können die Schaufeln motorisch verstellbar sein.The blades are preferably pivotable about a substantially horizontal axis. This is advantageous in view of the general design and the usual suspension of the same in a blade wheel that can rotate about a horizontal axis. It can also be provided that the blades are adjustable by means of a central lever rod. The blades can also be adjustable by motor.

Grundsätzlich werden die eintauchenden Schaufeln im Zuge 0 der Drehbewegung durch einen Exzenter so verschwenkt, daß sie zunächst steil eintauchen und während der Drehbewegung weiter verschwenkt werden, um einen hohen Strömungswiderstand im Wasser zu erzeugen. Es kann vorgesehen werden, daß die eintauchenden Schaufeln bei Nichtgebrauch in eine im wesentlichen horizontale Stellung verschwenkt sind. Die Schaufel verlaufen dann flach im oder unter dem Wasser. Ferner . können die Schaufel in dieser Stellung auf der dem Bug zugekehrten Seite derart strömungsgünstig ausgebildet sein, daß der Strömungswiderstand bei der Fahrt des Schiffs aufgrund des Unterwasserantriebs weiter gesenkt werden kann.Basically, the submerged blades are pivoted by an eccentric during the rotational movement so that they initially submerge steeply and are pivoted further during the rotational movement in order to generate a high flow resistance in the water. It can be provided that the submerged blades are pivoted into a substantially horizontal position when not in use. The blades then run flat in or under the water. Furthermore, the blades in this position can be designed in such a streamlined manner on the side facing the bow that the flow resistance when the ship is traveling can be further reduced due to the underwater drive.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
35The invention is explained in more detail below using the schematic drawing. They show:
35

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Schaufelraddampfers gemäß der Erfindung,Fig. 1 is a side view of a paddle steamer according to the invention,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Schaufelraddampfers,
5Fig. 2 a front view of the paddle steamer,
5

Fig. 3 einen Querschnitt in Höhe des Maschinenraums,Fig. 3 a cross-section at the level of the engine room,

Fig. 4 das Unter- oder Maschinendeck desFig. 4 the lower or machine deck of the

Schaufelraddampfers und
10Paddle steamer and
10

Fig. 5 ein Teil eines Schaufelrades in vergrößerter Darstellungsform.Fig. 5 a part of a paddle wheel in an enlarged view.

Der in der Zeichnung dargestellte Schaufelraddampfer ist als Seitenraddampfer ausgebildet und weist an seinen beiden Längsseiten 11, 12 je ein Schaufelrad 13 auf. Der Antrieb dieser Schaufelräder erfolgt durch einen Hauptantrieb 14, der als Dampfmaschine ausgebildet ist.The paddle steamer shown in the drawing is designed as a side-wheel steamer and has a paddle wheel 13 on each of its two long sides 11, 12. These paddle wheels are driven by a main drive 14, which is designed as a steam engine.

Der Hauptantrieb ist auf dem Unterdeck 15 in etwa mittig zum Schiff angeordnet. Die Verbindung zu den Schaufelrädern erfolgt in üblicher Weise durch seitlich herausragende Wellen 16. Dieser Hauptantrieb ist in der Lage, das Schiff mit einer vorgebbaren Mindestgeschwindigkeit anzutreiben.The main drive is located on the lower deck 15 approximately in the middle of the ship. The connection to the paddle wheels is made in the usual way by shafts 16 projecting to the side. This main drive is able to drive the ship at a predefined minimum speed.

Die Schaufelräder 13 weisen eine Vielzahl von SchaufelnThe impellers 13 have a plurality of blades

17 auf, die regelmäßig am Umfang verteilt an einem Rahmen17, which are regularly distributed around the circumference on a frame

18 angelenkt sind. Beim Eintauchen in das Wasser wird dieses verdrängt, wodurch sich in bekannter Weise die 0 Vorwärtsbewegung des Schiffes ergibt.18 are hinged. When immersed in the water, the water is displaced, which in the known manner results in the 0 forward movement of the ship.

Für einen Ausfall des Hauptantriebes ist ein Hilfsantrieb vorgesehen, um das Schiff sicher in den Hafen bringen zu können. Der Hilfsantrieb umfaßt zwei Hilfsmotoren 19 im Hilfsmaschinenraum 20. Dieser Hilfsantrieb ist alsIn case of failure of the main drive, an auxiliary drive is provided to bring the ship safely into port. The auxiliary drive comprises two auxiliary engines 19 in the auxiliary engine room 20. This auxiliary drive is designed as

herkömmlicher Unterwasser f rieb ausgebildet. Es können Schiffsschrauben, Strah riebwerke oder Turbinen vorgesehen werden, die in oir Zeichnung nicht dargestellt sind. Als Hilfsmotoren kommen vorzugsweise Dieselaggregate zum Einsatz.conventional underwater friction. Propellers, jet engines or turbines that are not shown in our drawing can be provided. Diesel units are preferably used as auxiliary engines.

Bei stehendem Hauptantrieb und stehenden Schaufelrädern erzeugen die eingetauchten Schaufeln einen sehr hohen Widerstand im Wasser. Für eine hinreichende Geschwindigkeit müssen die Hilfsmotoren entsprechend leistungsstark sein, oder der Geschwindigkeit sind Grenzen gesetzt.When the main drive and paddle wheels are stopped, the submerged blades generate very high resistance in the water. To achieve sufficient speed, the auxiliary engines must be sufficiently powerful, or the speed will be limited.

Um den Strömungswiderstand der Schaufelräder bei deren Nichtgebrauch zu minimieren, sind die Schaufeln 17 am Rahmen 18 des Schaufelrades verschwenkbar gelagert derart, daß sie von einer Stellung eines hohen Strömungswiderstand während des Gebrauchs in eine Stellung mit geringem Widerstand bei Nichtgebrauch des Schaufelradantriebs bewegt werden können. Hierzu sind die Schaufeln um eine im wesentlichen horizontale Achse 21 durch ein zentrales Hebelgestänge 22 verschwenkbar. In der Regel werden die Schaufeln 17 von einer im wesentlichen vertikalen Betriebsstellung im unteren Totpunkt im Wasser in eine im wesentlichen horizontale Lage im unteren Totpunkt im Wasser bei Nichtgebrauch des Schaufelradantriebs verschwenkt werden.In order to minimize the flow resistance of the paddle wheels when they are not in use, the paddles 17 are pivotally mounted on the frame 18 of the paddle wheel in such a way that they can be moved from a position of high flow resistance during use to a position of low resistance when the paddle wheel drive is not in use. For this purpose, the paddles can be pivoted about an essentially horizontal axis 21 by a central lever rod 22. As a rule, the paddles 17 are pivoted from an essentially vertical operating position at bottom dead center in the water to an essentially horizontal position at bottom dead center in the water when the paddle wheel drive is not in use.

Dadurch ist es möglich, bei ausgeschaltetem Schaufelradantrieb die Schaufeln insbesondere bei einem stehenden Schaufelrad in eine Lage zu verschwenken, in der diese ihren geringsten Strömungswiderstand im Wasser aufweisen. Damit kann auch durch den Hilfsantrieb eine größere Geschwindigkeit erreicht werden, ohne daß dieser sehr leistungsstark mit relativ hohem EnergieverbrauchThis makes it possible to pivot the blades, especially when the blade wheel is stationary, into a position where they have the lowest flow resistance in the water when the paddle wheel drive is switched off. This also allows the auxiliary drive to achieve a higher speed without it being very powerful and consuming a relatively high amount of energy.

• ·*·*

ausgelegt zu sein braucht. Insbesondere ist es möglich, ein derartiges Schiff ohne weiteres mit zwei unabhängigen Hauptantrieben auszurüsten, die jeweils das Schiff mit einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit antreiben können.In particular, it is possible to easily equip such a ship with two independent main drives, each of which can propel the ship at a predetermined minimum speed.

Claims

1. Ship which can be propelled by at least one paddle wheel ( 13 ) and/or by at least one underwater drive via at least one motor drive, characterized in that at least some of the blades ( 17 ) of the paddle wheel ( 13 ) can be pivoted back and forth between a position of high flow resistance and a position of lower flow resistance.

2. Ship according to claim 1, characterized in that the blades ( 17 ) are in the position with high flow resistance when the ship is driven by the paddle wheel ( 13 ).

3. Ship according to claim 1 or 2, characterized in that the blades ( 17 ) are in the position of low flow resistance when the ship is driven only by the underwater drive.

4. Ship according to one of claims 1 to 3, characterized in that the paddle wheel ( 13 ) is stationary and/or rotates freely and/or is braked when the ship is driven only by the underwater drive.

5. Ship according to one of claims 1 to 4, characterized in that the paddle wheel is a stern paddle wheel.

6. Ship according to one of claims 1 to 4, characterized in that two lateral paddle wheels ( 13 ) are provided.

7. Ship according to one of claims 1 to 6, characterized in that a separate motor drive ( 14 , 19 ) is associated with the paddle wheel(s) and the underwater drive.

8. Ship according to one of claims 1 to 6, characterized in that the paddle wheel(s) and the underwater drive are associated with a common motor drive which can be connected to the paddle wheels or the underwater drive.

9. Ship according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least the motor drive for the paddle wheel or wheels comprises a steam engine ( 14 ).

10. Ship according to one of claims 1 to 9, characterized in that at least the underwater drive comprises an internal combustion engine and in particular a diesel unit ( 19 ).

11. Ship according to one of claims 1 to 10, characterized in that both the drive via the paddle wheel(s) and the drive via the underwater drive are each designed as the main drive and drive the ship at a predeterminable minimum speed.

12. Paddle wheel for a ship, in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least some of the blades ( 17 ) of the paddle wheel ( 13 ) can be pivoted back and forth between a position of high resistance in the water and a position of lower resistance in the water.

13. Impeller according to claim 12, characterized in that the blades ( 17 ) are pivotable about a substantially horizontal axis ( 21 ).

14. Impeller according to one of claims 12 or 13, characterized in that the blades ( 17 ) are adjustable by a central lever linkage ( 22 ).

15. Impeller according to one of claims 12 to 14, characterized in that the blades are motor-adjustable.

16. Paddle wheel according to one of claims 12 to 15, characterized in that the flat sides of the immersed blades ( 17 ) are pivoted into a substantially horizontal position when the paddle wheel drive is not in use.