Die Erfindung betrifft einen Schiffsantrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der gattungsbildenden
Ein Schiffantrieb dieser Bauart ist mit dem Vorteil verbunden, dass sein Befüllen und Entleeren mit Schmieröl von innerhalb des Schiffsrumpfes möglich ist. Ein Ölwechsel braucht gegenüber anderen Schiffsantrieben daher nicht mehr aufwendig in einem Trockendock erfolgen. Dennoch besteht ein Bedarf, diesen Schiffsantrieb weiter zu verbessern. Dies betrifft insbesondere konstruktive Maßnahmen im Hinblick auf die Schmierölbevorratung sowie auf die Ausbildung der das Schmieröl führenden Räume bzw. Leitungen im Schiffsantrieb.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schiffsantrieb derart weiterzubilden, dass bei diesem eine einfache Zuund Anführung von Schmieröl, beispielsweise bei einer Erstbefüllung oder bei einem Ölwechsel, möglich ist. Zudem soll eine einfache und mechanisch zuverlässige Ölzufuhr sowie Ölbevorratung realisiert werden, die insbesondere den Belastungen aus Schiffs- und Antriebsschwingungen dauerhaft standhält. Weiter soll eine Entlüftungsmöglichkeit vorhanden sein, um bei einer Schmierölbefüllung Luft aus den ölführenden Räumen entweichen lassen zu können. Schließlich soll der Schiffsantrieb so ausgebildet sein, dass das Schmieröl temperaturbedingte Volumenänderungen durchführen kann, ohne dass dieses ungewollt aus dem Schiffsantrieb entweicht oder sonstige Schäden anrichtet.
Die Lösung zumindest einer dieser Aufgaben ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Demnach geht die Erfindung aus von einem Schiffsantrieb mit einer im Schiffsrumpf angeordneten oberen Antriebseinheit und einer außerhalb des Schiffsrumpfes angeordnete unteren Antriebseinheit, bei dem zumindest die untere Antriebseinheit gegenüber dem Schiffsrumpf drehbar bzw. verschwenkbar gelagert ist, bei dem eine Eingangswelle der oberen Antriebseinheit von einem Antriebsmotor antreibbar ist, bei dem wenigstens ein Propeller von einer in der unteren Antriebseinheit abgeordneten Abtriebswelle antreibbar ist, bei dem eine vertikal angeordnete Antriebswelle über ein oberes Winkelgetriebe mit der Eingangswelle der oberen Antriebseinheit sowie über ein unteres Winkelgetriebe mit der Abtriebswelle der unteren Antriebseinheit antriebswirksam verbunden ist, und bei dem die obere und die untere Antriebseinheit miteinander verbundene Schmierölkanäle aufweisen, wobei das Schmieröl in die obere Antriebseinheit einfüllbar und durch diese auch wieder abführbar ist. Außerdem ist vorgesehen, dass zumindest ein Schmierölkanal der oberen Antriebseinheit über eine flexible Leitung mit einem Schmierölbehälter verbunden ist, der im Bereich der oberen Antriebseinheit angeordnet ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der zumindest eine Schmierölbehälter mit Abstand von dem oberen Winkelgetriebe bzw. dessen Getriebegehäuse angeordnet ist. Durch diese Maßnahme ist erreicht, dass Schwingungen aus dem Schiffsantrieb nicht direkt zu dem zumindest einen Schmierölbehälter gelangen können.
Um den Schmierölstand in dem zumindest einen Schmierölbehälter jederzeit und einfach feststellen zu können, kann zudem vorgesehen sein, dass der Schmierölbehälter ein zumindest teilweise durchsichtiges Gehäuse aufweist. Die Transparenz des Gehäuses ermöglicht es dem Schiffspersonal anhand des Aussehens des Schmieröls außerdem festzustellen, ob sich Wasser im Schmieröl befindet und wie hoch gegebenenfalls dessen Anteil im Schmieröl ist.
Die Zuführung bzw. Ableitung des Schmieröls in den bzw. aus dem Schiffsantrieb erfolgt im Bereich der oberen Antriebseinheit, in der auch zumindest ein verschließbarer Entlüftungskanal zum Ableiten von Luft aus den ölführenden Räumen des Schiffsantriebs ausgebildet ist.
Weiter ist es ein Merkmal der Erfindung, dass die erwähnte flexible Leitung an dem Schmiermittelbehälter mit dem freien Ende eines Schmierölkanals verbunden ist, der in der Wand des Getriebegehäuses der oberen Antriebseinheit ausgebildet ist. Bevorzugt ist dieser Schmierölkanal im Getriebegehäuse mit seinem anderen Ende mit einem Schmierölkanal in der Wand einer Tragstruktur der oberen Antriebseinheit verbunden, welcher in Richtung zur vertikalen Anntriebswelle und zur unteren Antriebseinheit führt. Dabei sind das Getriebegehäuse und die Tragstruktur, wie noch anhand eines Ausführungsbeispiels verdeutlicht wird, starr miteinander verbunden, so dass die Tragstruktur das Getriebegehäuse und weitere Bauteile der oberen Antriebseinheit trägt.
Hinsichtlich des verschließbaren Entlüftungskanals kann vorgesehen sein, dass dieser in der Wand der Tragstruktur der oberen Antriebseinheit ausgebildet ist.
Zudem ist es ein Merkmal eines erfindungsgemäßen Schiffsantriebes, dass innerhalb der genannten Tragstruktur der oberen Antriebseinheit eine von einem Elektromotor drehbare, hohlzylindrische Nabe angeordnet ist, die mit einer hohlen Tragfinne der unteren Antriebseinheit fest verbunden ist. Dabei ist die eingangs genannte vertikale Antriebswelle, welche die obere Antriebseinheit mit der unteren Antriebseinheit antriebswirksam verbindet, in der Nabe sowie in der Tragfinne koaxial aufgenommen und in diesen beiden Bauteilen über Wälzlager gelagert.
Weiter ist es von Vorteil, wenn im nabennahen Bereich der gegenüber dem Schiffsrumpf drehbaren Tragfinne ein Ölsammelraum ausgebildet ist, der über eine Drehentkopplung mit dem ortsfesten Schmierölkanal in der Wand der Tragstruktur der oberen Antriebseinheit strömungstechnisch verbunden ist.
Die Drehentkopplung kann dabei durch eine Ringnut realisiert sein, welche in der Außenwand eines mit der Tragfinne verbundenen Drehtellers ausgebildet ist, wobei diese Ringnut nach außen mittels Dichtmittel (wie O-Ringe) abgedichtet ist und sowohl mit dem Schmierölkanal in der Wand der der Tragstruktur der oberen Antriebseinheit als auch mit dem Ölsammelraum im Bereich der dreh- bzw. schwenkbaren Tragfinne bzw. des Drehtellers strömungstechnisch verbunden ist.
Von dem Ölsammelraum gelangt das Schmieröl entlang eines Schmiermittelweges koaxial zur vertikalen Antriebswelle innerhalb der Tragfinne zu den drehbaren und zu schmierenden Bauteilen der Unterwasser angeordneten unteren Antriebseinheit des Schiffsantriebs.
Die Erfindung lässt sich anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutern. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigt
Demnach weist der Schiffsantrieb 1 eine im Schiffsrumpf 39 angeordneten oberen Antriebseinheit 7a und eine außerhalb des Schiffsrumpfes angeordnete unteren Antriebseinheit 7b auf, die miteinander verbunden sind. Die untere Antriebseinheit 7b ist gegenüber dem Schiffsrumpf 39 verschwenkbar gelagert, so dass das Schiff eine sehr hohe Manövrierfähigkeit aufweist.
Die obere Antriebseinheit 7a verfügt über eine Tragstruktur 31, die mit einem Gehäuse 8 eines oberen Winkelgetriebes 4 fest verbunden ist. Die Tragstruktur 31 ist mit zwei Seitenholmen 3 verbunden, welche über als Gummi-Metall-Bauteile ausgebildete Schwingungsdämpfer 5 und als Metallplatten ausgebildete Verbindungsstücke an dem Schiffsrumpf 39 abgestützt sind.
Auf der Tragstruktur 31 sind zwei Elektromotoren 15a, 15b befestigt, die eine radial innerhalb der Tragstruktur 31 drehbar angeordnet Nabe 25 antreiben können. Diese Nabe 25 ist mit einer Tragfinne 16 der unteren Antriebseinheit 7b fest verbunden, so dass eine Drehbewegung der Nabe 25 zu einer Dreh- bzw. Schwenkbewegung der Tragfinne 16 führt. Die Tragfinne 16 weist ah ihrem nabenseitigen Ende einen Drehteller 20 auf, der in einer mit dem Schiffsrumpf 39 verbundenen Basisstruktur 2 des Schiffsantriebs 1 drehbar sowie gegen einen Wassereintritt abgedichtet aufgenommen ist.
Der Schiffsantrieb 1 weist außerdem eine innerhalb des Schiffsrumpfes 39 angeordnete Eingangswelle 12 auf, die über einen Flansch 11 und eine Kupplung mit der Abtriebswelle eines nicht dargestellten Antriebsmotors verbindbar ist. Die Eingangswelle 12 durchdringt das Getriebegehäuse 8 und ist mit dem oberen Winkelgetriebe 4 verbunden. Dazu ist an der Eingangswelle 12 ein Tellerrad 23 befestigt, welches im Zahmeingriff mit einem Zahnrad 24 ist. Dieses Zahnrad 24 ist an einer Antriebswelle 21 befestigt, welche sich im Wesentlichen vertikal zum Schiffsrumpf 39 erstreckt und koaxial das Getriebegehäuse 8, die Tragstruktur 31 und die Tragfinne 16 durchdringt.
Die vertikale Abtriebswelle 21 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mehrteilig ausgebildet, wobei deren axialen Abschnitte drehfest miteinander verbunden sind. Die Antriebswelle 21 ist an ihrem oberen Ende im Getriebegehäuse 8 in einem zweireihigen oberen Wälzlager 22 gelagert, welches schräg gestellte Zylinderrollen aufweist. Das Gehäuse 9 dieses Wälzlager 22 ist von oben in eine zentrale Öffnung im Getriebegehäuse 8 eingesteckt und dort mit diesem verschraubt. Ein Deckel 10 verschließt die Oberseite des Wälzlagers 22 nach außen.
Ein in
Wie insbesondere
Nachdem der Schiffsantrieb 1 in seiner Gesamtstruktur erläutert wurde, wird nachfolgend auf das System zur Versorgung und Ableitung von Schmieröl der oberen und der unteren Antriebseinheit 7a, 7b eingegangen.
Der Schiffsantrieb 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel der
Zur Versorgung der oberen und unteren Antriebseinheit 7a, 7b mit Schmieröl sind die beiden Schmierölbehälter 13a, 13b jeweils über eine flexible Leitung 28a, 28b mit dem jeweils nach oben ragenden freien Ende von Schmierölkanälen 38a, 38b in dem Getriebegehäuse 8 der oberen Antriebseinheit 7a schwingungsentkoppelt verbunden. Die flexiblen Leitung 28a, 28b können dabei als mit einem Drahtgeflecht armierte, flexible Kunststoffleitungen oder aber als transparente, flexible Kunststoffleitungen ausgebildet sein.
In dem hier gewählten Ausführungsbeispiel sind in Verlängerung der Schmierölkanäle 38a, 38b im Getriebegehäuse 8 weitere Schmierölkanäle 29a, 29b in der Außenwand der Tragstruktur 31 der oberen Antriebseinheit 7a ausgebildet, die nach einer kurzen vertikalen Wegstrecke jeweils in Schmierölkanäle 30a, 30b münden, welche nach unten in Richtung zur unteren Antriebseinheit 7b und radial nach innen führen. Von den gerade genannten schrägen Schmierölkanälen 30a, 30b zweigt jeweils ein mittels einer Verschlussschraube oder einem Stopfen verschließbarer Entlüftungskanal 32a, 32b ab, mittels denen bei einem Schmieröl-Befüllvorgang Luft aus den ölführenden Räumen des Schiffsantriebs 1 nach außen in die Atmosphäre entweichen kann. Diese Entlüftungskanäle 32a, 32b können auch dazu genutzt werden, um bei einem Ölwechsel verschlissenes Schmieröl mittels eines Spülvorgangs aus dem Schiffsantrieb 1 heraus zu befördern.
Die unteren Enden der Schmierölkanäle 30a und 30b münden in eine radial äußere Ringnut 40, die in einer nabennahen Außenwand des Drehtellers 20 der unteren Antriebseinheit 7b ausgebildet ist, welche (40) eine Drehentkopplung des Schmierölsystems zwischen den drehfesten Bauteilen 8, 31 der oberen Antriebseinheit 8a und den drehbaren bzw. schwenkbaren Bauteilen 16, 17 ,18 ,19, 20 der unteren Antriebseinheit 7b ermöglicht. Von der Ringnut 40 in dem Drehteller 20 gelangt das Schmieröl durch die Außenwand des Drehtellers 20 in einen radial innen ausgebildeten Ölsammelraum 33, von dem aus das Schmieröl im Wesentlichen vertikal nach unten in den Schmierölkanal 34 in der Tragfinne 16 führt. Dort dient das Schmieröl zur Schmierung des unteren, dreireihigen Zylinderrollentagers 27, welches im oberen Abschnitt der Tragfinne 16 die Abtriebswelle 21 lagert. Der Ölsammelraum 33 nimmt, wie die Richtungpfeile in
Die übrigen Richtungspfeile im Bereich der Schmierölkanäle und der Entlüftungskanäle veranschaulichen außerdem die Wege, welche das Schmieröl bzw. Luft bei einem Befüllvorgang oder einem Entleerungsvorgang nehmen kann. Demnach gelangt das Schmieröl nach dem Passieren des unteren, dreireihigen Zylinderrollenlagers 27 in dem Schmierölkanal 34 der Tragfinne 16 weiter vertikal nach unten in das untere Antriebsgehäuse 17 und zu dem zweiten Winkelgetriebe 36. Von dort strömt das Schmieröl über weitere Lagerstellen zur Lagerung der Abtriebswelle 37 zu dem nicht dargestellten Getriebe mit der Drehrichtungsumkehrstufe und die Wälzlager der beiden gegenläufig drehbaren Propeller 18 und 19.
Die Schmierölführung ist bevorzugt derart ausgebildet, dass ein ständiger Umlauf des Schmieröls im beschriebenen Schmierölsystem des Schiffsantriebes 1 stattfindet. Hierzu ist eine Schmierölpumpe vorhanden, mittels der das Schmieröl auch zu dem oberen Winkelgetriebe 4, zu dem oberen Wälzlager 22 sowie zu den Lagerstellen des Dreh- bzw. Schwenkantriebs für die untere Antriebseinheit 7b förderbar ist. Diese Schmierölpumpe ermöglicht auch den einfachen Austausch von altem gegen neues Schmieröl.
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