CH350213A - Propeller drive for ships with outboard drive with a rudder shaft that can be swiveled around a vertical swivel axis to control the ship - Google Patents

Propeller drive for ships with outboard drive with a rudder shaft that can be swiveled around a vertical swivel axis to control the ship

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CH350213A
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propeller
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rudder
control
ship
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Becker Josef
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Schottel Werft
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Description

  

  Propellerantrieb für Schiffe mit     Aussenbordantrieb    mit zur Steuerung des Schiffes  um eine lotrechte Schwenkachse schwenkbarem Ruderschaft    Es sind     Aussenbordantriebseinrichtungen    für  Schiffe bekannt, bei welchen die Schraubenwelle am  untern Ende eines senkrechten Traggehäuses mit  Steuersäule angeordnet ist. Der Propeller ist mittels  seiner horizontalen Achse in einem stromlinien  förmigen Propellergehäuse gelagert, wobei die Pro  pellernabe in die Stromlinienform des Gehäuses ein  bezogen ist.

   Der Propeller und sein Traggehäuse  werden mit Unterwasserteil bezeichnet, das mittels  seines rohrförmigen Schaftes, Ruderschaft genannt,  senkrecht im     überwasserteil    gelagert ist und zur  Steuerung des Schiffes um<B>3601</B>     verdrehbar    ist.  Innerhalb des Ruderschaftes ist zentral die senk  rechte Triebwelle gelagert, von der die Kraft über  Kegelräder auf die Propellerwelle     bzw.    den Pro  peller übertragen wird. Der Ruderschaft und die  Triebwelle besitzen dabei den gleichen Drehmittel  punkt.  



  Bei diesen Propellerantrieben erzeugt die Kraft  übertragung über die senkrechte Triebwelle ein Dreh  moment auf den Unterwasserteil, und dieses Dreh  moment ist bestrebt, den Unterwasserteil in seinem  Drehsinn mitzunehmen. Den besagten, durch das  Antriebsdrehmoment verursachten Schwenkmomen  ten am Propeller sucht man in bekannter Weise  durch Anordnung von zur Strömung angestellten  Flossen hinter dem Propeller auf dessen Traggehäuse       züi    begegnen. Der erzielte Gleichgewichtszustand  beider     Drehmornente    ist jedoch nur in der Nullage,  das heisst bei der     Geradeausstellung    des Ruderpro  pellers, gegeben.  



  Sobald der Unterwasserkörper mit seinem Pro  peller zum Zwecke der Steuerung aus seiner     Null-          lage    heraustritt, einen Winkel zur Fahrtrichtung ein  nimmt, so treten zusätzliche Momente auf. Bei  extremen Steuerstellungen des Propellers, beispiels-    weise während des     Propellerverschwenkens    um<B>1800</B>  von Vorwärtsfahrt auf     Rückwärtsfahrt,    werden diese  Kräfte derart gross,     dass    ohne zusätzliche übertra  gungsmittel das Steuerruder nicht mehr gehalten wer  den kann.  



  Die Erfindung betrifft einen Propellerantrieb für  Schiffe mit     Aussenbordantrieb    mit zur Steuerung des  Schiffes um eine lotrechte Schwenkachse schwenk  baren Ruderschaft, der sich zwecks Vermeidung der  genannten Mängel von den bekannten     Aussenbord-          antriebseinrichtungen    dadurch unterscheidet,     dass    die  Schwenkachse des Ruderschaftes in der Propeller  ebene angeordnet ist.  



  In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele  des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.       Fig.   <B>1</B> zeigt als erste Ausführungsform die An  ordnung des Ruderschaftes mit dem Unterwasser  teil ohne Düse in Seitenansicht.  



       Fig.    2 und<B>3</B> zeigen als zweite Ausführungsform  die Teile nach     Fig.   <B>1</B> in Verbindung mit einer  schwenkbaren Düse in Seitenansicht     bzw.    in Vorder  ansicht.  



       Fig.    4 zeigt als dritte Ausführungsform die An  ordnung des Ruderschaftes und des Unterwasserteils  in Verbindung mit einer feststehenden Düse in Sei  tenansicht,       Fig,   <B>5</B> eine Draufsicht mit dem Propeller in der       Steuerungs-nullstellung    und       Fig.   <B>6</B> eine Draufsicht mit dem Propeller in einer  Steuerstellung.  



  Bei der Ausführungsform des Propellerantriebes  nach     Fig.   <B>1</B> ist die Schwenkachse     e-f    des Ruder  schaftes<B>1</B> in die Ebene<B>E</B> des Propellers 4 verlegt.  Mit<B>3</B> ist das stromlinienförmige     Propellertraggehäuse     bezeichnet, wobei die Propellernabe in die Strom  linienform des Gehäuses einbezogen ist. Der Pro-           peller    und das Traggehäuse bilden den Unterwasser  teil und sind mit dem an den Ruderschaft fest ange  schlossenen Teil<B>7</B> über eine ebenfalls zum Unter  wasserteil gehörende Ruderflosse 2a fest verbunden.

    Der Ruderschaft<B>1</B> ist von den durch den Propeller  verursachten     Anströmungseffekten    entlastet und für  die Ausbildung des gesamten Unterwasserteils kön  nen die für ein normales Ruder geltenden Gesetze  zugrunde gelegt werden. Der Antrieb des Propellers  erfolgt über die im Ruderschaft angeordnete, nicht  ,gezeichnete bekannte Triebwelle.  



  Zur Richtungsänderung des Schiffes wird der  Körper 2a,<B>3,</B> 4 über<B>1</B> verstellt, so     dass    die Ruder  flosse 2a wirksam wird. Zur     Momentumsteuerung     erfolgt der Umschlag um     18011,    um von Vorausfahrt  auf Zurückfahrt zu gehen, und er ist schnell durch  führbar, weil der Propeller um die in der Propeller  ebene<B>E</B> liegende Achse     e-f    um     18011    umgeschlagen  wird.  



  Die Ausführungsform nach     Fig.    2 und<B>3</B> unter  scheidet sich von derjenigen nach     Fig.   <B>1</B> dadurch,       dass    der aus einer Ruderflosse 2a und dem Gehäuse  gebildete Unterwasserteil 2a,<B>3</B> innerhalb einer Düse  <B>5</B> angeordnet ist. Die Düse<B>5</B> ist mitsteuernd und mit  dem horizontal     verschwenkbaren    Unterteil fest ver  bunden. Mittels Stützen<B>6</B> wird die Düse<B>5</B> auf den  Körper<B>3,</B> 4 abgestützt.

   Die Anordnung ist so ge  troffen,     dass    die Drehachse     e-f    des Ruderschaftes<B>1</B>  mit der Schwerpunktlinie des Propellers 4 und der  Schwerpunkt des durch die Teile 2a,<B>3</B> und<B>5</B> gebil  deten Ruders in der Ebene<B>E</B> liegt, so     dass    sich auch  bei grossen Ausführungen die gleichen Vorteile wie  für kleine Ausführungsformen ergeben.  



  Es ist nicht immer möglich, eine     verschwenk-          bare,    mitsteuernde Düse zu verwenden, doch kann  der Propeller, wie die     Fig.    4-6 zeigen, auch mit  einer feststehenden Düse<B>5</B> versehen sein, beispiels  weise bei einer Kombination von Schraubentunnel  und Düse.  



  Bei dieser Ausführungsform geht die Schwenk  achse     e-f    des Ruderschaftes<B>1</B> durch den Schwer  punkt des Propellers und liegt in der Propeller  ebene<B>E.</B> Die Schwenkachse     e-f    ist in die engste  Stelle der Düse<B>5</B> verlegt, so     dass    ein Umschlag des  Propellerantriebes um<B>3600</B> innerhalb der Düse<B>5</B>  möglich ist. Die Ruderflosse 2a und das Gehäuse<B>3</B>  erhalten eine kreisförmige Ausbildung     bzw.    eine  solche Grösse,     dass    der genannte Umschlag durch  geführt werden kann, wie insbesondere die     Fig.   <B>5</B>  und<B>6</B> zeigen.

   Es ist somit auch möglich, den um die  lotrechte Achse schwenkbaren Propeller in einem    Tunnel, mit oder ohne Kombination mit einer Düse,  zu verwenden.  



  Bei den beschriebenen Ausführungsformen des  Propellerantriebes kann zufolge der Anordnung  der Schwenkachse des Ruderschaftes in der Pro  pellerebene beim Steuerungsvorgang, das heisst, wenn  der Unterwasserkörper mit dem Propeller sich in der  horizontalen Ebene dreht, zwischen der Achse des       Ruderschaftes    und dem Propeller kein Hebelarm und  daher auch kein zusätzliches strömendes Moment ent  stehen. Es ist bei dieser Konstruktion gleichgültig,  in welcher Richtung der Propeller angeströmt wird;  der in der Nullage bestehende Gleichgewichts  zustand zwischen Antriebsdrehmoment und Aus  gleichsdrehmoment bleibt in jeder Lage erhalten, so  lange das     Antriesdrehmoment    und das erzeugte Ge  gendrehmoment gleich sind.

   Letzteres ist abhängig  von der Strömungsgeschwindigkeit und vom Druck  des     Propelleranstromes.    Es ergibt sich ferner als wei  terer Vorteil,     dass    die Ausgleichs- oder Stabilisie  rungsflosse 2a auf dem     Propellertraggehäuse    einen  grösseren Hebelarm zur Schwenkachse erhält und  dadurch bei gleicher Wirkung kleiner als bisher aus  gebildet werden kann. Die hierdurch mögliche Ver  kleinerung des     Lateranplanes    des Schwenkkörpers       bzw.    des     Propellertraggehäuses    erleichtert ebenfalls  das Schwenken des Ruderpropellers.



  Propeller drive for ships with an outboard drive with a rudder shaft that can be pivoted about a vertical pivot axis to control the ship. Outboard drive devices for ships are known in which the propeller shaft is arranged at the lower end of a vertical support housing with a control column. The propeller is mounted by means of its horizontal axis in a streamlined propeller housing, the Pro pellernabe is related to the streamlined shape of the housing.

   The propeller and its support housing are referred to as the underwater part, which is mounted vertically in the overwater part by means of its tubular shaft, called the rudder shaft, and can be rotated by <B> 3601 </B> to steer the ship. Within the rudder post, the vertical drive shaft is mounted centrally, from which the power is transmitted via bevel gears to the propeller shaft or the propeller. The rudder shaft and the drive shaft have the same center of rotation.



  In these propeller drives, the power transmission via the vertical drive shaft generates a torque on the underwater part, and this torque strives to take along the underwater part in its sense of rotation. The said, caused by the drive torque Schwenkmomen th on the propeller is sought in a known manner by arranging fins behind the propeller on its support housing züi. The achieved state of equilibrium of the two torques is only given in the zero position, that is, in the straight ahead position of the Ruderpro pellers.



  As soon as the underwater body with its propeller moves out of its zero position for the purpose of control and takes an angle to the direction of travel, additional moments occur. In extreme control positions of the propeller, for example while the propeller is pivoted by <B> 1800 </B> from forward travel to reverse travel, these forces become so great that the rudder can no longer be held without additional transmission means.



  The invention relates to a propeller drive for ships with an outboard drive with a rudder shaft that can be pivoted about a vertical pivot axis to control the ship, which differs from the known outboard drive devices in that the pivot axis of the rudder shaft is arranged in the propeller plane in order to avoid the defects mentioned.



  Three exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically in the drawing. Fig. 1 shows as a first embodiment the arrangement of the rudder stock with the underwater part without nozzle in a side view.



       Fig. 2 and <B> 3 </B> show, as a second embodiment, the parts according to FIG. 1 in connection with a pivotable nozzle in a side view or in a front view.



       Fig. 4 shows, as a third embodiment, the arrangement of the rudder stock and the underwater part in connection with a fixed nozzle in side view, Fig, <B> 5 </B> a plan view with the propeller in the control zero position and Fig. <B > 6 </B> a top view with the propeller in a control position.



  In the embodiment of the propeller drive according to FIG. 1, the pivot axis e-f of the rudder shaft <B> 1 </B> is relocated to the plane <B> E </B> of the propeller 4. The streamlined propeller support housing is denoted by <B> 3 </B>, the propeller hub being incorporated into the streamlined shape of the housing. The propeller and the support housing form the underwater part and are firmly connected to the part <B> 7 </B> which is firmly attached to the rudder stock via a rudder fin 2a which is also part of the underwater part.

    The rudder post <B> 1 </B> is relieved of the flow effects caused by the propeller and the laws applicable to a normal rudder can be used as a basis for the formation of the entire underwater part. The propeller is driven via the known drive shaft, not shown, which is arranged in the rudder shaft.



  To change the direction of the ship, the body 2a, <B> 3, </B> 4 is adjusted via <B> 1 </B> so that the rudder fin 2a becomes effective. For momentum control, the changeover takes place around 18011 in order to go from forward travel to backward travel, and it can be carried out quickly because the propeller is turned over by 18011 around axis e-f located in the propeller plane <B> E </B>.



  The embodiment according to FIG. 2 and <B> 3 </B> differs from that according to FIG. 1 in that the underwater part 2a, <B> 3, formed from a rudder fin 2a and the housing </B> is arranged within a nozzle <B> 5 </B>. The nozzle <B> 5 </B> is co-controlling and is firmly connected to the horizontally pivotable lower part. The nozzle <B> 5 </B> is supported on the body <B> 3, </B> 4 by means of supports <B> 6 </B>.

   The arrangement is such that the axis of rotation ef of the rudder stock <B> 1 </B> with the center of gravity of the propeller 4 and the center of gravity of the parts 2a, <B> 3 </B> and <B> 5 < / B> formed rudder lies in the plane <B> E </B>, so that the same advantages result for large versions as for small versions.



  It is not always possible to use a swiveling, co-controlling nozzle, but the propeller, as shown in FIGS. 4-6, can also be provided with a fixed nozzle, for example with one Combination of screw tunnel and nozzle.



  In this embodiment, the pivot axis ef of the rudder stock <B> 1 </B> goes through the center of gravity of the propeller and lies in the propeller plane <B> E. </B> The pivot axis ef is in the narrowest point of the nozzle < B> 5 </B> relocated so that the propeller drive can be changed by <B> 3600 </B> within the nozzle <B> 5 </B>. The rudder fin 2a and the housing <B> 3 </B> are given a circular design or a size such that the named envelope can be passed through, as in particular FIGS. <B> 5 </B> and <B> 6 </B> show.

   It is thus also possible to use the propeller, which can be pivoted about the vertical axis, in a tunnel, with or without a combination with a nozzle.



  In the described embodiments of the propeller drive, according to the arrangement of the pivot axis of the rudder shaft in the pro pellerebene during the control process, that is, when the underwater body with the propeller rotates in the horizontal plane, no lever arm between the axis of the rudder shaft and the propeller and therefore also there is no additional streaming moment. With this construction it is irrelevant in which direction the propeller is flown against; The state of equilibrium between the drive torque and the compensation torque in the zero position is retained in every position as long as the drive torque and the counter torque generated are the same.

   The latter depends on the flow rate and the pressure of the propeller stream. There is also a further advantage that the compensating or stabilizing fin 2a on the propeller support housing has a larger lever arm relative to the pivot axis and can therefore be made smaller than before with the same effect. The possible reduction of the lateran plane of the swivel body or the propeller support housing as a result also facilitates the swiveling of the rudder propeller.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH</B> Propellerantrieb für Schiffe mit Aussenbord- antrieb mit zur Steuerung des Schiffes um eine lot rechte Schwenkachse schwenkbaren Ruderschaft, da durch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse des Ruderschaftes in der Propellerebene angeordnet ist. UNTERANSPRüCHE <B>1.</B> Propellerantrieb nach Patentanspruch, bei dem der Unterwasserteil des Antriebes mit der Ru derflosse und dem Propeller innerhalb einer Düse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt des Ruders in der Propellerebene liegt. 2. <B> PATENT CLAIM </B> Propeller drive for ships with an outboard drive with a rudder shaft that can be pivoted about a right-hand pivot axis to control the ship, characterized in that the pivot axis of the rudder shaft is arranged in the propeller plane. SUBClaims <B> 1. </B> Propeller drive according to claim, in which the underwater part of the drive with the tail fin and the propeller is arranged within a nozzle, characterized in that the center of gravity of the rudder is in the propeller plane. 2. Propellerantrieb nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch die Anordnung des Propellers und seines Unterwasserteils<B>(3)</B> mit der Ruderflosse (2a) innerhalb einer feststehenden Düse<B>(5),</B> wobei die Schwenkachse in die engste Stelle der Düse<B>(5)</B> ver legt ist, so dass ein Umschlag des Propellers um <B>3600</B> innerhalb der Düse möglich ist. Propeller drive according to claim, characterized by the arrangement of the propeller and its underwater part <B> (3) </B> with the rudder fin (2a) within a fixed nozzle <B> (5), </B> with the pivot axis in the narrowest point of the nozzle <B> (5) </B> so that the propeller can be turned <B> 3600 </B> inside the nozzle.
CH350213D 1956-01-18 1956-01-18 Propeller drive for ships with outboard drive with a rudder shaft that can be swiveled around a vertical swivel axis to control the ship CH350213A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
CH350213T 1956-01-18
BE544781 1956-01-27
GB3015/56A GB793658A (en) 1956-01-18 1956-01-31 Improvements relating to outboard motor propulsion and steering for boats

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Publication Number Publication Date
CH350213A true CH350213A (en) 1960-11-15

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CH350213D CH350213A (en) 1956-01-18 1956-01-18 Propeller drive for ships with outboard drive with a rudder shaft that can be swiveled around a vertical swivel axis to control the ship

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GB (1) GB793658A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1196093B (en) * 1962-11-19 1965-07-01 Herbert Moennich Double-walled propeller guide ring
EP0831026A3 (en) * 1996-08-16 1999-08-25 Kvaerner Masa-Yards Oy Propulsion device
JP2011031858A (en) * 2009-08-06 2011-02-17 Shin Kurushima Dockyard Co Ltd Pod propelling device

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BE544781A (en) 1956-02-15
GB793658A (en) 1958-04-23

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