Die Erfindung betrifft ein Schiff mit einem Antrieb. Der Antrieb umfasst eine Antriebsmaschine und ein Propulsionsorgan. Das Propulsionsorgan besteht aus drei Hauptkomponenten: Rotor, Stator, Düse. Die Düse ummantelt den Rotor und den Stator, der in Strömungsrichtung folgt. Auf Grund der Verzögerungscharakteristik der Düse im Bereich des Rotors wird das Druckniveau angehoben und ermöglicht somit eine höhere Leistungsdichte bei Vermeidung von Kavitation. Die Nachschaltung des Stator führt zu einer Entdrallung der Strömung und damit zur Erhöhung des generierten Schubs bei gleicher Eingangsleistung.

Als Antriebsmaschine kommt dabei jede Art von Kraftmaschine in Betracht, beispielsweise ein Dieselmotor oder eine Gasturbine sowie ein Elektromotor.

Der Antrieb ist für schnelle Schiffe mit einer maximalen Geschwindigkeit im Bereich von 25 bis 40 kn vorgesehen, wie beispielsweise Mega-Yachten oder Patrouillenboote. In diesem Bereich kommt es bei konventionellen Schraubenpropeller zu Wirkungsgradeinbußen im Zuge von Kavitation. Water Jets zeigen in diesem Bereich auch noch geringe Wirkungsgrade, da sie hohe Einlasskanalverluste haben.

WO 2012/052155 A1 beschreibt ein Schiff mit einem Antrieb, umfassend eine Antriebsmaschine und ein Propulsionsorgan bestehend aus drei Hauptkomponenten: Rotor, Stator, Düse. Die Düse ummantelt den Rotor und den Stator, der in Strömungsrichtung folgt, ferner eine Welle, die den Rotor trägt und mit diesem dreh- und schubfest verbunden ist. Dabei ist der Düsenkörper in ein vorderes und ein hinteres Düsenteil unterteilt.

Das in Fahrtrichtung gesehen vordere Düsenteil ist am Schiffsrumpf befestigt. Das in Fahrtrichtung gesehen hintere Düsenteil ist am Schiffsrumpf lösbar befestigt.

Sowohl bei der Erstmontage der Schiffswelle mit dem darauf sitzenden Rotor als auch bei Wartung und Inbetriebnahme muss das hintere Düsenteil zusammen mit dem von diesem getragenen Lager vom Heck her auf die Welle aufgeschoben werden. Hier muss der aus Leitschaufeln (Statorschaufeln) und Statornabe bestehende Stator in eine Position gebracht werden, dass das sich in der Statornabe befindende Statorlager mit der Welle fluchtet. Dies ist ein aufwändiges, schwieriges und zeitraubendes Manöver. Eine derartige Ausführung mit einem lösbaren, Austrittsschaufeln tragenden und von einer Düse entfernbaren Ring ist ferner aus der EP 1,878,656 oder der GB 1,131,611 vorbekannt. Der Erfindung liegtdie Aufgabe zugrunde, ein Schiff gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1derartzu gestalten, dass Montage und Demontage von Welle und Stator schnell und einfach durchgeführt werden können. Diese Aufgabe wird mittels der Merkmale von Anspruch 1gelöst. Somit wird folgendes vorgesehen:

• Stator, Statornabe mit integrierten Lager und der einteilige Düsenkörper bilden eine einzige vormontierte Baueinheit;
• Die Baueinheit ist mittelbar oder unmittelbar am Heck montierbar und demontierbar;
• Die Welle ist relativ zur Baueinheit in Richtung der Längsachse der Welle verfahrbar.

Figur 1

zeigt einen Längsschnitt durch den Rumpf eines Schiffes.

Figur 2

zeigt einen Längsschnitt durch den Heckbereich des Schiffes.

Figur 3

zeigt eine Heckansicht des Schiffes.

Aus Figur 1 erkennt man dem prinzipiellen Aufbau eines Schiffes. Im in Fahrtrichtung gesehen hinteren Bugbereich ist eine Antriebsmaschine 1 angeordnet, die vorliegend als Dieselmotor mit nachgeschaltetem Getriebe 1.1 ausgeführt ist. Die Antriebsmaschine 1 kann im Heckbereich oder im Bugbereich des Schiffes oder Mitschiffs angeordnet werden. Als Antriebsmaschine kann ebenso eine Gasturbine oder ein Elektromotor Verwendung finden. Auch andere Antriebe sind denkbar. Mit dem Getriebe 1.1 steht eine Welle 2 in Triebverbindung, so dass Drehmoment von der Antriebsmaschine 1 auf die Welle 2 übertragbar ist. Dabei kann die Welle 2 aus mehreren einzelnen Wellen bestehen, die über Kupplungen miteinander in Triebverbindung stehen. Ebenso können Bremseinrichtungen oder zusätzliche Getriebe beziehungsweise Einrichtungen zur Drehzahl und/oder Drehmomentwandlung zwischen diesen Wellen vorgesehen sein. Die vorwiegend waagrecht verlaufende Welle 2 durchbricht die Schiffshaut und tritt aus dem Schiffsrumpf aus, sodass diese im Heck unter Wasser verläuft. Dabei kann die Welle 2 bereits hinter dem Austrittsbereich gelagert sein. Eine solche zusätzliche Abstützung stellt eine Lagerung 3 dar, und zwar ein sogenanntes Stevenrohrlager 3. Das Stevenrohrlager 3 ist mit dem Schiffsrumpf fest verbunden.

Im Heckbereich befindet sich ein Rotor 5, der mit der Welle 2 dreh- und schubfest verbunden ist. In Fahrrichtung gesehen hinter dem Rotor 5 befindet sich ein Stator 6. Dieser Umfasst eine Anzahl von Leitschaufeln 6.1 sowie eine Statornabe 6.2. Rotor 5 und Stator 6 sind von einem Düsenkörper 7 umschlossen. Dieser ist einteilig. Er ist mit dem Stator über dessen Leitschaufeln 6.1 fest verbunden. Im oberen Bereich des Düsenkörpers 7 befindet sich eine Konsole 6.3. Diese ist einerseits mit dem Düsenkörper 7 fest verbunden, und andererseits ist sie mit dem Heck des Schiffs fest verbindbar und zwar auf lösbare Weise. Siehe die Schrauben 6.4

Die folgenden Bauteile bilden miteinander eine in montiertem Zustand feste Baueinheit: Der Stator 6 mit seinen Leitschaufeln 6.1, das Statorlager 6.2, der Düsenkörper 7 und die Konsole 6.3. Diese Baueinheit lässt sich vormontieren und in montiertem Zustand insgesamt am Heck montieren.

Außerdem sind die Welle 2 sowie die Baueinheit zusammenfügbar und voneinander trennbar. Dies kann dadurch verwirklicht werden, dass die Baueinheit fest steht, beispielsweise bereits am Heck montiert ist, und dass die Welle in Richtung ihrer Längsachse zum Bug hin verschiebbar ist. Die Welle ist verschiebbar, somit kann die Baueinheit zunächst am Heck montiert werden, und zwar durch Montage der Konsole 6.3.

Die erfindungsgemäße Gestaltung ist bei der Montage besonders vorteilhaft, da die Baueinheit mittels weniger Schrauben 6.4 am Heck ausgerichtet werden kann. Damit wird sichergestellt, dass alle Lagerstellen der Welle 2 fluchten. Ist die Baueinheit positioniert, so kann der Zwischenraum zwischen Konsole 6.3 und Heck mit einer aushärtenden Flüssigkeit vergossen werden. Nach dem Aushärten werden die übrigen Schrauben verspannt und die Baueinheit ist montiert und ausgerichtet.

Die Welle 2 ist im Bereich der Antriebsmaschine 1 durch ein Schublager 8 gelagert.

Figur 2 zeigt den Heckbereich des Schiffes. Man erkennt wiederum die Welle 2. Deren austragendes freies Ende 2.1 ist von der Lagerbuchse 6.5 der Statornabe 6.2 aufgenommen. Die Außenkanten 5.1 des Rotors 5 befinden sich nahe an der Innenfläche des Düsenkörpers 7. Die Leitschaufeln 6.1 sind mit der Innenwandung des Düsenkörpers 7 fest verbunden.

Montage und Demontage des Rotors können wie folgt ablaufen:
Durch Verschieben der Welle 2 in Richtung des Bugs wird der Rotor außerhalb der Düse positioniert. In dieser Position wird er in vertikaler Richtung gehalten. Mittels einer entsprechenden Vorrichtung wird die dreh- und schubfeste Verbindung von Rotor 5 und Welle 2 gelöst. Die Welle kann nun weiter in Richtung Bug verschoben werden und der Rotor in vertikaler Richtung entfernt werden.
Die Montage wird entgegengesetzt des beschriebenen Vorgangs durchgeführt.

Das Statornabe 6.2 weist eine Lagerbuchse 6.5 aus geeignetem Material auf. Zwischen der Lagerbuchse 6.5 und der Mantelfäche des Wellenendes 2.4 befindet sich ein her nicht gezeigter Lagerspalt.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung findet ein äußerst vorteilhafter Schmiervorgang statt, der wie folgt abläuft: Rotor 5 erzeugt in bekannter Weise einen Wasserstrom. Der Wasserstrom der über den Spalt zwischen Rotor 5 und Statornabe 6.2 strömt, induziert einen Unterdruck. Dieser Unterdruck erzeugt wiederum eine Strömung durch den Lagerspalt in entgegengesetzter Richtung (Innenströmung) in Fahrtrichtung. Hierdurch wird eine perfekte Schmierung und Kühlung erreicht.

Schiffe werden klassisch mit ein bis vier Propulsionsorganen betrieben.

1

Antriebsmaschine

1.1

Getriebe

2

Welle

2.1

freies Wellenende

3

Stevenrohrlager

5

Rotor

6

Stator

6.1

Leitschaufel

6.2

Statornabe

6.3

Konsole

6.4

Schrauben

6.5

Lagerbuchse

7

Düsenkörper

8

Schublager