Gegenläufige Propeller in Schiffsantrieben: Eine technologische Neuerung

Dr. techn. Wiss. Prof. Alexander Rubinraut

In der maritimen Industrie sind Schiffsantriebe mit gegenläufigen Propellern kein neues Konzept. Doch einige herkömmliche technische Herangehensweisen bringen spezifische Herausforderungen mit sich. Genau hier setzt die Neuerung an und betont die zentralen Vorteile von Schiffsantrieben mit gegenläufigen Schrauben.

Ziele und Herausforderungen der Innovation

Das primäre Ziel dieser Erfindung ist die Entwicklung eines Übertragungssystems für Schiffsantriebe mit gegenläufigen Propellern, welches die Problematik des Propeller-Leerlaufs vermeidet. Entsprechend den technischen Spezifikationen wurde dieses Vorhaben mithilfe eines gezielten Aufbaus, der in Anspruch 1 definiert ist, erfolgreich umgesetzt.

Vorteilhafte Merkmale des neuen Designs

Zusätzliche, fortschrittliche Merkmale dieser Anordnung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 dargelegt. Einer der signifikanten Vorteile dieser Neuentwicklung besteht darin, dass, abhängig von der benötigten Schiffsgeschwindigkeit, der Antrieb entweder mit allen vier Motoreinheiten oder mit einer reduzierten Anzahl – bis zu einer Einheit – ohne Propeller-Leerlauf betrieben werden kann. Dies gewährleistet nicht nur eine überragende Manövrierbarkeit des Schiffs, sondern stellt auch sicher, dass das Schiff auch bei einem Ausfall mehrerer Motoreinheiten steuerfähig bleibt.

Die kinematische Darstellung der Erfindung

Ein detailliertes kinematisches Diagramm, dargestellt als Bild 1, präsentiert das innovative System, welches von vier Hauptmotoren angetrieben wird.

Regulation der Drehzahl und Effizienzsteigerung

Die Regulierung der Drehgeschwindigkeit der gegenläufigen Propeller, markiert als 18 und 19, erfolgt durch die Kraftstoffzuführung zu den Dieselmotoren, die hier als Antriebseinheiten 20 bis 23 fungieren. Deren Bewegungsrichtung kann durch eine Drehrichtungsumkehr der Motoren angepasst werden. Durch die Flexibilität, einzelne oder mehrere dieser Motoreinheiten abschalten zu können, wird ein optimaler Wirkungsgrad der Propeller bei minimierten Strömungsverlusten je nach Schiffsgeschwindigkeit gewährleistet. Dies ermöglicht den Betrieb des Systems in einer zwei- oder dreiachsigen Konfiguration.

Bezugszeichenverzeichnis: 1, 2- Antriebswelle. 3- Innenwelle. 4- Hohlwelle. 5 -10- Zahnräder. 11- Axiallager. 12- Getriebe. 13-Trennwand. 14- Dichtung. 15,16,17- Axiallager. 18,19 – Schrauben. 20,21,22,23 – Aggregat. 24,25,26,27- Kupplung. 28, 29- Zahnräder.
Patentansprüche: 1. Anordnung zur Kraftübertragung für einen Schiffsantrieb mit gegenläufigen Schrauben (18;19), von denen die hintere Schraube (18) auf einer Innenwelle (3) und die vordere Schraube (19) auf einer koaxial zur Innenwelle (3) geführten Hohlwelle (4) kopfüber angeordnet ist, wobei parallel zur Innenwelle (3) und zur Hohlwelle (4) zwei Eingangswellen (1; 2) vorgesehen sind, auf denen Zahnräder (6; 10) angeordnet sind, die mit einem auf der Hohlwelle (4) befestigten Zahnrad (8) kämmen, dadurch gekennzeichnet, dass- die Eingangswellen (1; 2) mittels einer Kupplung (24; 25, 26, 27) mit jeweils zwei Antriebsaggregaten (20; 21 und 22; 23) verbunden sind, zwischen dem auf der Innenwelle (3) befestigten Zahnrad (7) und den auf den Eingangswellen (1; 2) befestigten Zahnrädern (9; 5) zwei weitere Zahnräder (28; 29) angeordnet sind, die die Gegenläufigkeit der Schnecke (18) zur Schnecke (19) bewirken, und die Hohlwelle (4) fußseitig in einer innerhalb des Getriebes (12) angeordneten Trennwand (13) gelagert ist.
2. an der Hohlwelle (4) außerhalb des Getriebes (12) ein Axiallager (16) vorgesehen ist.
3. an der Hohlwelle (4) innerhalb des Getriebes (12) das Axiallager (16) vorgesehen ist.
4. An den Eingangswellen (1; 2) sind im Gehäuse des Getriebes (12) in der Trennwand (13) Lager zur Aufnahme der Radial- und Axialkräfte angeordnet.
5. An der Innenwelle (3) ist außerhalb des Getriebes (12) ein Axiallager (15) vorgesehen.
6. Innerhalb des Gehäuses des Getriebes (12) ist auf der Innenwelle (3) das Axiallager (11) vorgesehen.

Erfindungen
Previous reading
Elektromotorischer Propellerantrieb: Innovation in der Schifffahrt
Next reading
Raumschlepper für Flüge zu den Planeten des Sonnensystems