Die Erfindung betrifft ein Schiffsantriebssystem gemäß dem Oberbegriff von

Patentanspruch 1 sowie ein mit solch einem Schiffsantriebssystem ausgerüstetes Schiff bzw. Boot.

Aus DE 43 45 126 C1 ist ein Schiffsantriebssystem der eingangsgenannten Art bekannt. Bei diesem Schiffsantriebssystem ist im Antriebsmaschinen-Triebstrang jedoch eine elastische Kupplung vorgesehen, so dass der Antriebsmaschinen- Triebstrang die Antriebsmaschine elastisch bzw. flexibel mit einem ersten Ende einer in einem Axiallager vorgesehenen Axiallagerwelle verbindet.

Ein weiteres solches Schiffsantriebssystem ist aus DE 29 41 916 A1 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges und kompaktes Schiffsantriebssystem mit elastisch gelagerter Antriebsmaschine und fest gelagertem Axiallager bereitzustellen. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein mit solch einem Schiffsantriebssystem ausgerüstetes Schiff bzw. Boot bereitzustellen.

Die o.g. Aufgaben werden mit einem Schiffsantriebssystem gemäß Patentanspruch 1 bzw. einem Schiff gemäß Patentanspruch 3 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Schiffsantriebssystem bereitgestellt, welches aufweist: ein Triebelement zum Antreiben eines Schiffes, eine Antriebsmaschine, die flexibel bzw. elastisch an einem Schiffskörper des Schiffes zu lagern ist, zum Antreiben des Thebelements, ein Axiallager, das starr an dem Schiffskörper zu lagern ist und das eine Axiallagerwelle mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, einen Antriebsmaschinen-Triebstrang zum Verbinden der Antriebsmaschine mit dem ersten Ende der Axiallagerwelle und einen Triebelement-Triebstrang zum Verbinden des zweiten Endes der Axiallagerwelle mit dem Triebelement. Das erfindungsgemäße Schiffsantriebssystem zeichnet sich dadurch aus, dass der Antriebsmaschinen- Triebstrang die Antriebsmaschine starr, insbesondere direkt, mit dem ersten Ende der Axiallagerwelle verbindet bzw. kuppelt.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein kostengünstiges und kompaktes Schiffsantriebssystem bereitgestellt. Dadurch, dass der Antriebsmaschinen- Triebstrang die Antriebsmaschine starr, d.h. axialstarr und radialstarr, mit dem ersten Ende der Axiallagerwelle verbindet, kann zugunsten von Kosteneinsparungen auf zusätzliche Kupplungen, insbesondere zusätzliche elastische bzw. flexible Kupplungen im Antriebsmaschinen-Triebstrang verzichtet werden. Damit ergibt sich auch die konstruktive Möglichkeit, den Antriebsmaschinen-Triebstrang kürzer und radial kleiner und somit kompakt auszubilden, was einen geringeren Platzbedarf im Maschinenraum des Schiffes bewirkt.

Gemäß der Erfindung kann die Antriebsmaschine z.B. von einem Elektromotor oder auch von einem Verbrennungsmotor gebildet sein, wie z.B. einem Dieselmotor, einem Benzinmotor oder einem Gasmotor.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebssystems ist der Antriebsmaschinen-Triebstrang von einer einzigen, einstückigen Antriebsmaschinenwelle gebildet.

Damit kann der Antriebsmaschinen-Triebstrang noch kostengünstiger und kompakter ausgeführt werden. Ferner werden durch die einfache Realisierung mit nur einer einzigen einstückigen Antriebsmaschinenwelle, welche z.B. über jeweilige Flanschverbindungen mit einer Abtriebswelle der Anthebsmaschine und dem ersten Ende der Axiallagerwelle verbunden ist, die Wartbarkeit und Montagefreundlichkeit des erfindungsgemäßen Schiffsantriebssystems verbessert.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebssystems weist das Axiallager ein Gehäuse und Führungsmittel zur drehbaren Axialführung der Axiallagerwelle sowie Dämpfungselemente zur Dämpfung von Schwingungen auf, wobei die Dämpfungselemente zwischen den Führungsmitteln und dem Gehäuse angeordnet sind.

Diese Ausgestaltung des Axiallagers des erfindungsgemäßen Schiffsantriebssystems erzielt durch die Anordnung der Dämpfungselemente zwischen den Führungsmitteln und dem Gehäuse vorteilhaft eine Körperschallisolation zwischen Axiallager und Schiffskörper.

Ferner erlaubt diese Ausgestaltung des Axiallagers des erfindungsgemäßen Schiffsantriebssystems in bestimmten Grenzen ein durch eine radiale Verlagerung der Antriebsmaschine und damit des ersten Endes der Axiallagerwelle bewirktes Verkippen der Axiallagerwelle in Bezug auf ihre Axialrichtung. Dies wird einerseits durch eine vorbestimmte Elastizität bzw. Flexibilität der Dämpfungselemente, welche bevorzugt aus einem Elastomermaterial hergestellt sind, und andererseits durch die in Ringleitung verbundene Hydraulikeinheit sowie durch eine vorbestimmte elastische Biegbarkeit der Axiallagerwelle ermöglicht.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebssystems weisen die Dämpfungselemente eine bestimmte Shore- Härte auf, wobei die Dämpfungselemente demontierbar in dem Gehäuse aufgenommen sind, so dass die Dämpfungselemente gegen Dämpfungselemente anderer Shore-Härte austauschbar sind. Dadurch lässt sich auf einfache Weise durch Austauschen der Dämpfungselemente einer Shore-Härte gegen Dämpfungselemente anderer Shore-Härte die Dämpfungswirkung der Dämpfungselemente, insbesondere auch deren Elastizität bzw. Flexibilität, einstellen bzw. verändern.

Bevorzugt weist das Gehäuse mit jeweiligen Deckeln verschlossene Öffnungen auf, über die die Dämpfungselemente ohne vollständige Demontage des Axiallagers austauschbar sind.

Gemäß noch einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebssystems sind die Dämpfungselemente gegen die Führungsmittel vorgespannt, wobei eine jeweilige Vorspannkraft der Dämpfungselemente veränderbar ist.

Damit lässt sich auf einfache Weise die Dämpfungswirkung bzw. die Verkippbarkeit zusätzlich durch Veränderung der jeweiligen Vorspannkraft an den Dämpfungselementen einstellen bzw. verändern.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebssystems ist das Axiallager ein Gleitlager, wobei Gleitflächen der Führungsmittel über die Dämpfungselemente am Gehäuse des Axiallagers abgestützt sind. Bevorzugt sind weisen die Führungsmittel an den Gleitflächen anliegende Gleitschuhe auf, die über die Dämpfungselemente am Gehäuse abgestützt sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schiffsantriebssystems ist zwischen jeweiligem Gleitschuh und jeweiligen Dämpfungselement jeweils eine Hydraulikeinheit zur weiteren Dämpfung vorgesehen. Bevorzugt sind die jeweiligen Hydraulikeinheiten über eine Ringleitung hydraulisch miteinander verbunden. Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Schiff bereitgestellt, welches mit einem Schiffsantriebssystem gemäß einer, mehreren oder allen zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen in jeder denkbaren Kombination miteinander ausgerüstet ist.

Im Sinne der Erfindung werden unter den Begriff Schiff jegliche das archimedische Prinzip zum schwimmen im oder auf dem Wasser nutzende Wasserfahrzeuge subsummiert, wie z.B. auch Unterseeboote, Yachten und Marineschiffe.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren detaillierter beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Schiffsantriebssystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine schematische vergrößerte Ansicht des Axiallagers des Schiffsantriebssystems von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht des Axiallagers des

Schiffsantriebssystems von Fig. 1 , wobei das Axiallager aus einer anderen Richtung betrachtet dargestellt ist.

Fig.1 zeigt ein in ein Schiff (nicht vollständig gezeigt und nicht separat bezeichnet) integriertes Schiffsantriebssystem 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist das Schiff als Unterseeboot ausgebildet.

Das Schiffsantriebssystem 1 weist ein in Form eines Propellers bzw. einer Schiffsschraube ausgebildetes Triebelement 10 zum Antreiben des Schiffes, eine als hier Elektromotor ausgebildete Antriebsmaschine 20 zum Drehantreiben des Triebelements 10 und ein Axiallager 30 auf.

Das Axiallager 30 ist über Festlager 40 (siehe Fig. 3) starr an einem an einem Schiffskörper (nicht gezeigt) des Schiffes vorgesehenen Fundament (nicht bezeichnet) gelagert bzw. abgestützt. Das Axiallager 30 weist eine Axiallagerwelle 31 mit einem ersten Ende 31 a und einem zweiten Ende 31 b auf. An jedem Ende der Axiallagerwelle 31 ist ein Verbindungsflansch 32a bzw. 32b vorgesehen.

Das Triebelement 10 ist an einem Ende einer Triebelementwelle 11 angebracht, welche über Radiallager 12, 13 an dem Schiffskörper gelagert bzw. abgestützt ist. An dem anderen Ende der Triebelementwelle 11 ist ein Verbindungsflansch 14 vorgesehen, welcher über nicht gezeigte Schraubverbindungen starr mit dem am zweiten Ende 31 b der Axiallagerwelle 31 vorgesehenen Verbindungsflansch 32b antriebsverbunden ist. Die Triebelementwelle 11 bildet somit einen Triebelement- Triebstrang zum Verbinden des zweiten Endes 31 b der Axiallagerwelle 31 mit dem Triebelement 10.

Die Antriebsmaschine 20 ist über elastische bzw. flexible Lager 21 flexibel an dem am Schiffskörper des Schiffes vorgesehenen Fundament gelagert bzw. abgestützt, so dass von der Antriebsmaschine 20 erzeugter Körperschall bzw. von dieser erzeugte Schwingungen vom Schiffskörper entkoppelt sind bzw. nicht oder nur minimal an diesen übertragen werden.

Die Antriebsmaschine 20 weist ferner eine Abtriebswelle 22 auf, an die eine einzige, einstückige Antriebsmaschinenwelle 50 über eine Flanschverbindung 51 angeflanscht ist. An dem der Abtriebswelle 22 abgewandten Ende der Antriebsmaschinenwelle 50 ist ein weiterer Verbindungsflansch 52 vorgesehenen, welcher über nicht gezeigte Schraubverbindungen starr mit dem am ersten Ende 31 a der Axiallagerwelle 31 vorgesehenen Verbindungsflansch 32a antriebsverbunden ist. Die Antriebsmaschinenwelle 50 bildet somit einen Antriebsmaschinen-Triebstrang zum Verbinden der Anthebsmaschine 20 mit dem ersten Ende 31 a der Axiallagerwelle 31.

Wie aus den obigen Erläuterungen zu entnehmen, verbindet somit die Antriebsmaschinenwelle 50 bzw. der Antriebsmaschinen-Triebstrang die Antriebsmaschine 20 direkt und starr mit dem ersten Ende 31 a der Axiallagerwelle 31.

Nun wird unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 das Axiallager 30 detaillierter beschrieben.

Wie aus der Schnittdarstellung von Fig. 2 ersichtlich, weist das Axiallager 30 ein Gehäuse 33 auf, das über die Festlager 40 starr, d.h. ohne Zwischenschaltung von schwingungsdämpfenden Materialien, mit dem am Schiffskörper vorgesehenen Fundament verbunden ist. Durch das Gehäuse 33 hindurch verläuft die Axiallagerwelle 31 , wobei diese einen Wellenbund 34 hat, der beidseitig durch Gleitschuhe 35 gestützt wird. D.h., auf beiden Seiten des Wellenbundes 34 sind mehrere Gleitschuhe 35 vorgesehen, die kreisförmig um die Axiallagerwelle 31 herum angeordnet sind und die axial beweglich im Gehäuse 33 geführt sind.

Kräfte, die axial bzw. bezüglich der Fig. 2 von links nach rechts auf die Axiallagerwelle 31 einwirken, werden über den Wellenbund 34 auf die bezüglich der Fig. 2 rechts neben den Wellenbund 34 angeordneten Gleitschuhe 35 übertragen, wobei zwischen den Gleitschuhen 35 und dem Wellenbund 34 in allgemein bekannter Weise ein Ölfilm zur Trennung der Oberflächen aufgebaut wird, beispielsweise hydrodynamisch oder hydrostatisch. Kräfte, die in umgekehrter Richtung axial auf die Axiallagerwelle 31 wirken, werden von den Gleitschuhen 35, die bezüglich der Fig. 2 links vom Wellenbund 34 angeordnet sind, auf das Gehäuse 33 übertragen. Die Gleitschuhe 35 leiten die Stützkraft über Dämpfungselemente 36 in das Gehäuse 33 ein. Die Dämpfungselemente 36 sind jeweils an der vom Wellenbund 34 abgewandten Seite zwischen Gleitschuh 35 und Gehäuse 33 angeordnet. Die Dämpfungselemente 36 sind aus einem Elastomermaterial hergestellt und können im Gehäuse 33 unterschiedlich vorgespannt werden, wodurch die Dämpfungswirkung auf vorgebbare Werte eingestellt werden kann.

Weiterhin können die Dämpfungselemente 36 gegen Dämpfungselemente 36 mit anderen Shore-Härten ausgetauscht werden, wodurch sich die Dämpfungswirkung ebenfalls gezielt einstellen lässt.

Durch die Kombination von Dämpfungselementen 36 bestimmter Shore-Härten mit verschiedenen Vorspannungen lässt sich die Dämpfungswirkung in einem weiten Verstellbereich verändern und es lässt sich für viele Anwendungsfälle eine optimale Körperschallisolation zwischen den Lagerinnenteilen und dem Gehäuse 33 erzielen.

Der Austausch der Dämpfungselemente 36 erfolgt über Deckel 37, die von außen an das Gehäuse 33 angeschraubt sind und die demnach leicht demontiert werden können. Das Axiallager 30 muss demnach hierzu nicht in seiner Gesamtheit demontiert werden.

Durch das Axiallager 30 werden Schwingungen in axialer Richtung gedämpft sowie die Körperschallübertragung, insbesondere von von der Antriebsmaschine 20 erzeugten Antriebsgeräuschen, unterbrochen.

Ein wesentlicher Vorteil des Axiallagers 20 ist darin zu sehen, dass Antriebsschwingungen direkt dort gedämpft werden, wo diese in das Axiallager 30 eingeleitet werden. Hierzu ist der Wellenbund 34 unter Zwischenschaltung von schwingungsdämpfenden Materialschichten mit dem Gehäuse 33 des Axiallagers 30 verbunden. Ferner kann das Axiallager durch seine erfindungsgemäße Ausgestaltung sowohl axiale als auch radiale Bewegungen bzw. Verlagerungen der elastisch gelagerten Anthebsmaschine 20 aufnehmen bzw. absorbieren.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist zwischen jeweiligem Gleitschuh 35 und jeweiligem Dämpfungselement 36 jeweils eine Hydraulikeinheit 38 vorgesehen bzw. zwischengeschaltet, wobei die jeweiligen Hydraulikeinheiten 38 über eine nicht dargestellte Ringleitung zusammengeschlossen sind. Durch die jeweiligen Hydraulikeinheiten 38 wird zusätzlich eine hydraulische Dämpfung realisiert.

Fig. 3 zeigt das Axiallager 30 aus einer anderen Richtung als in Fig. 2 betrachtet, wobei die Festlager 40 gezeigt sind.

Bezugszeichenliste

1 Schiffsantriebssystem

10 Triebelement

11 Triebelementwelle

12 Radiallager

13 Radiallager

14 Verbindungsflansch

20 Antriebsmaschine

21 Lager

22 Abtriebswelle

30 Axiallager

31 Axiallagerwelle

31 a erstes Ende

31 b zweites Ende

32a Verbindungsflansch

32b Verbindungsflansch

33 Gehäuse

34 Wellenbund

35 Gleitschuh

36 Dämpfungselement

37 Deckel

38 Hydraulikeinheit

40 Festlager

50 Antriebsmaschinenwelle

51 Flanschverbindung

52 Verbindungsflansch