DD255923A1

DD255923A1 - WIND AUXILIARY DRIVE FOR SHIPS

Info

Publication number: DD255923A1
Application number: DD86296155A
Authority: DD
Inventors: Rudolf Ende; Peter Pretzsch; Andre Rybicki
Original assignee: Volkswerft Stralsund Veb
Priority date: 1986-11-11
Filing date: 1986-11-11
Publication date: 1988-04-20

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ausnutzung der Windkraft als Zusatzvortriebsmittel von Schiffen. Sie ist daher anzuwenden auf Fischerei- und Transportschiffen bei guenstigen Wind- und Fahrtrichtungen. Es wird der Magnuseffekt ausgenutzt. Bei Nichtgebrauch kann die Einrichtung abgesenkt werden. Der erfindungsgemaesse Windzusatzantrieb zeichnet sich dadurch aus, dass zwei oder mehrere waagerecht geschnittene mit Ringversteifungen versehene Hohlzylindersegmente unterschiedlichen Durchmessers derart uebereinander angeordnet sind, dass diese nach der Hoehenverschiebung nach oben vorzugsweise mittels einer angetriebenen Zahnstangenwelle ueber einen jeweils unten angeordneten Gleitring mit dem am Hohlzylindersegment des naechst kleineren Durchmessers oben angeordneten Mitnehmerring reibschluessig verbunden sind. Durch das Absenken erfolgt keine Stabilitaetsveraenderung und keine Veraenderung der aeusseren Struktur der Mantelflaeche, so dass der Magnuseffekt danach wieder voll nutzbar ist. FigurThe invention relates to a device for utilizing the wind power as Zusatzvortriebsmittel of ships. It is therefore applicable to fishing and transport vessels in favorable wind and driving directions. It is exploited the Magnus effect. When not in use, the device can be lowered. The inventive wind additional drive is characterized in that two or more horizontally cut provided with ring stiffeners hollow cylinder segments of different diameters are arranged one above the other, that this after the height shift upwards preferably by means of a driven rack shaft via a respective lower sliding ring with the on the hollow cylinder segment of the next smaller Diameter arranged above drive ring are reibschluessig connected. By lowering there is no change in stability and no change in the outer structure of the lateral surface, so that the Magnus effect is then fully usable again. figure

Description

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Field of application of the invention

Die erfindungsgemäße Einrichtung dient als Zusatzvortriebsmittel für Schiffe, vorzugsweise Fischereischiffe, bei günstigen Wind- und Fahrtrichtungen. Sie ist daher zur Kraftstoffeinsparung auf Schiffen anzuwenden.The inventive device serves as Zusatzvortriebsmittel for ships, preferably fishing ships, with favorable wind and directions. It is therefore to be used to save fuel on ships.

Characteristic of the known state of the art

Als Zusatzvortriebsmittel für Schiffe erweist sich in Ausnutzung der Windkraft neben den herkömmlichen Segeleinrichtungen in zunehmenden Maße die Anordnung von zylinderförmigen Rotoren, die auf der Anwendung einer aerodynamischen Erscheinung, des sogenannten Magnuseffektes arbeiten, als zweckmäßig. Da die Größe der Vortriebskraft u.a. abhängig ist von der Größe der angeströmten Fläche, sind oftmals ein oder mehrere relativ hohe Rotoren auf einem Schiff angeordnet. Solche Einrichtungen werden beispielsweise beschrieben in Schiff und Hafen 9/1982 S. 134 sowie in DE 3145362. Die Höhe und das Gewicht dieser Rotoren führen jedoch zu Stabilitätsbelastungen und zu Behinderungen zum Beispiel bei Brückendurchfahrten. Um diese Nachteile zu beseitigen ist bereits nach SU 124525 bekannt, die Rotorflächen aus Gewebe mit ringförmigen Versteifungen auszuführen, wobei die Mantelfläche zusammengefaltet abgesenkt werden kann. Für die Nutzung als Zusatzvortriebsmittel wird die Mantelfläche über Seile oder mittels Druckluft in die erforderliche Höhe gebracht. Eine solche Einrichtung wird auch in SU 1138344 beschrieben. Rotorflächen aus Gewebe haben dem Wind gegenüber nicht die Stabilität, die fürdas Entstehen eines einwandfreien Magnuseffektes notwendig ist. Unregelmäßige Zylinderflächen beim Anströmen ergeben auch einen undefinierbaren Vortrieb, so daß der Wirkungsgrad stark sinkt. Die Zylinderflächen durch Seilzüge bzw. mittels Druckluft in verschiedene Höhenlagen zu bringen, d.h. sie zu falten, wirkt sich einmal nachteilig auf die Flächenbeschaffenheit aus, zum anderen bleibt immer ein Stützmast in ursprünglicher Höhe erhalten, so daß die Behinderungen z.B. bei Brückendurchfahrten bleiben. Diese aufgetretenen Nachteile sind Anlaß für die nur zögernde Anwendung eines derartigen Windzusatzantriebes.As an additional propulsion means for ships proves in utilization of wind power in addition to the conventional sail devices increasingly the arrangement of cylindrical rotors that work on the application of an aerodynamic phenomenon, the so-called Magnus effect, as appropriate. Since the size of the propulsive force u.a. Depending on the size of the surface encountered, one or more relatively high rotors are often arranged on a ship. Such devices are described, for example, in Schiff und Hafen 9/1982 p. 134 as well as in DE 3145362. However, the height and weight of these rotors lead to stability loads and obstructions, for example in bridge passages. To overcome these disadvantages is already known from SU 124525 to perform the rotor surfaces made of tissue with annular stiffeners, the lateral surface can be lowered folded. For use as Zusatzvortriebsmittel the lateral surface is brought via ropes or by means of compressed air to the required height. Such a device is also described in SU 1138344. Tissue rotor surfaces do not have the stability necessary for the creation of a perfect Magnus effect against the wind. Irregular cylindrical surfaces when inflating also result in an indefinable propulsion, so that the efficiency drops sharply. The cylinder surfaces by cables or by means of compressed air to bring to different altitudes, i. folding them once detrimentally affects the surface condition, on the other hand always a support mast is maintained at its original height, so that the obstructions are e.g. stay with bridge passages. These disadvantages are the reason for the hesitant use of such a wind additional drive.

Object of the invention

Durch die Erfindung soll ein den sogenannten Magnuseffekt voll nutzbarer Windzusatzantrieb für Schiffe geschaffen werden, der bei Nichtgebrauch der freien Fahrt nicht hinderlich ist.The invention provides a so-called Magnus effect fully usable wind additional drive for ships to be created, which is not a hindrance when not in use the free ride.

Explanation of the essence of the invention

Ausgehend von den beschriebenen Nachteilen ist der Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Windzusatzantrieb für Schiffe zu schaffen, der so gestaltet ist, daß seine stets stabile zylindrische Mantelfläche in ihrer Höhe verringert werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe liegt in einem höhenverschieblichen Windzusatzantrieb, der sich dadurch auszeichnet, daß zwei oder mehrere waagerecht geschnittene, mit Ringversteifungen versehene HohlzylindersegmenteBased on the disadvantages described, the invention has the object to provide a wind addition drive for ships, which is designed so that its always stable cylindrical outer surface can be reduced in height. The achievement of this object is a height-adjustable additional wind drive, which is characterized in that two or more horizontally cut, provided with ring stiffeners hollow cylinder segments

unterschiedlichen Durchmessers derart übereinander angeordnet sind, daß diese nach der Höhenverschiebung nach oben vorzugsweise mittels einer angetriebenen Zahnstangenwelle über einen jeweils unten angeordneten Gleitring mit dem am Hohlzylindersegment des nächst kleineren Durchmessers oben angeordneten Mitnehmerring reibschlüssig verbunden ist.different diameters are arranged one above the other so that it is connected by the vertical displacement above preferably by means of a driven rack shaft via a respective lower slide ring with the hollow cylinder segment of the next smaller diameter arranged above driving ring frictionally.

Nach einem anderen Merkmal ist die Zahnstangenwelle in der Drehachse der Deckscheibe des Hohlzylindersegmentes größten Durchmessers gelagert, während weitere Lagerstellen in den Lagerbuchsen der Tragscheiben und in der Trägerkonstruktion angeordnet sind.According to another feature, the rack shaft is mounted in the axis of rotation of the cover plate of the hollow cylinder segment largest diameter, while further bearings are arranged in the bearing bushes of the support disks and in the support structure.

Nach einem weiteren Merkmal steht die Zahnstangenwelle über ein Ritzel mit einem Getriebemotor in Verbindung.According to another feature, the rack shaft is connected via a pinion with a geared motor in combination.

Nach wieder einem anderen Merkmal steht ein Zahnkranz an der Tragscheibe des Hohlzylindersegmentes kleinsten Durchmessers über ein Ritzel mit einem Motor mit vertikaler Achse in Verbindung, der innerhalb dieses Hohlzylindersegmentes angeordnet ist.After yet another feature is a sprocket on the support plate of the hollow cylinder segment of the smallest diameter via a pinion with a motor with a vertical axis in communication, which is arranged within this hollow cylinder segment.

Nach einem letzten Merkmal ist das unterste Hohlzylindersegment mit seiner Tragscheibe und einem Traglager vorzugsweise auf einem Vierbeinbock gelagert.According to a last feature, the lowermost hollow cylinder segment is preferably mounted with its support plate and a support bearing on a four-legged buck.

Soll diese erfindungsgemäße Einrichtung als Windzusatzantrieb funktionieren, so wird mit Hilfe eines Motors die Zahnstangenwelle mit den Hohlzylindersegmenten so lange über dem Deck verlängert, bis alle Hohlzylindersegmente eine geschlossene zylindrische Mantelfläche bilden, die dann durch einen Getriebemotor in Rotation versetzt wird. Bei Nichtgebrauch bzw. beispielsweise bei Brückendurchfahrten wird die Einrichtung teleskopartig abgesenkt, ohne daß die Stabilität der Hohlzylindersegmente beeinflußt wird.If this device according to the invention functions as an additional wind drive, the rack shaft with the hollow cylinder segments is extended over the deck with the aid of an engine until all hollow cylinder segments form a closed cylindrical jacket surface, which is then set in rotation by a geared motor. When not in use or for example when crossing bridges, the device is lowered telescopically, without the stability of the hollow cylinder segments is affected.

embodiment

Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispieles naher erläutert. Die zugehörige Skizze zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Windzusatzantrieb, bestehend aus zwei Hohlzylindersegmenten 1,2. Das untere Hohlzylindersegment 1 besitzt innere 3, das obere besitzt äußere Ringversteifungen 4. Gelagert ist dieser Windzusatzantrieb über ein Traglager 7 und eine Tragscheibe 5 auf einem Vierbeinbock 6. Im Zentrum ist eine Zahnstangenwelle 9 im Vierbeinbock 6 und in der Tragscheibe 5 in Lagerbuchsen 13; 12 geführt und mit der Lagerstelle 11 in der Deckscheibe 10 des oberen Hohlzylindersegmentes 2 verbunden. Die Höhenverschiebung der Zahnstangenwelle 9 wird von einem Getriebemotor 18 über ein Ritzel 19 angetrieben, bis das obere Hohlzylindersegment 2 mit seinem unten angeordneten Gleitring 8 reibschlüssig auf dem an derTragscheibe 5 des unteren Hohlzylindersegmentes 1 aufgesetzten Mitnehmerring 20 aufsitzt. Aus diesem Grund besitzen Mitnehmerring 20 und Gleitring 8 aufeinander abgestimmte Paßflächen 21. Die Drehung des so stabil zusammengesetzten Windzusatzantriebes erfolgt durch einen Motor 14 mit senkrechter Achse 15 über ein Ritzel 16, das in einen an derTragscheibe 5 angeordneten Zahnkranz 17 eingreift. Sowohl der Motor 14 als auch der Getriebemotor 18 sind im Bereich des Vierbeinbockes 6 innerhalb des unteren Hohlzylindersegmentes 1 angeordnet. Solch ein erfindungsgemäßer Windzusatzantrieb ist an Deckeines Fischereischiffes angeordnet und bringt bei Ausnutzung des sogenannten Magnuseffektes eine merkliche Treibstoffeinsparung, die bei Vergrößerung der Anzahl noch erhöht werden kann.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment. The accompanying sketch shows a section through a wind addition drive according to the invention, consisting of two hollow cylinder segments 1,2. The lower hollow cylinder segment 1 has inner 3, the upper has outer ring stiffeners 4. This wind additional drive is mounted on a support bearing 7 and a support plate 5 on a four-legged 6. In the center is a rack shaft 9 in the four-legged frame 6 and in the support plate 5 in bearing bushes 13; 12 out and connected to the bearing 11 in the cover plate 10 of the upper hollow cylinder segment 2. The height displacement of the rack shaft 9 is driven by a geared motor 18 via a pinion 19 until the upper hollow cylinder segment 2 is frictionally seated with its bottom sliding ring 8 on the attached to the thrust washer 5 of the lower hollow cylinder segment 1 driver ring 20. For this reason, drive ring 20 and slide ring 8 have matched mating surfaces 21. The rotation of the wind additive drive so stable assembled by a motor 14 with a vertical axis 15 via a pinion 16 which engages in a arranged on the disc 5 sprocket 17. Both the motor 14 and the geared motor 18 are arranged in the region of the four-legged frame 6 within the lower hollow cylinder segment 1. Such a wind addition drive according to the invention is arranged on the deck of a fishing vessel and, when utilizing the so-called Magnus effect, brings about a considerable fuel saving, which can be increased even further as the number increases.

Claims

11. Wind additional drive for ships, consisting of vertically arranged on the deck cylindrical rotors whose lateral surface is lowered, characterized in that two or more horizontally cut with ring stiffeners (3,4) provided hollow cylinder segments (1, 2) of different diameters are arranged one above the other, that these are connected by the vertical displacement preferably by means of a driven rack shaft (9) via a respective lower slide ring (8) with the hollow cylinder segment (2) of the next smaller diameter arranged above the driver ring (20) frictionally.

2. Wind addition drive for ships according to claim 1, characterized in that the rack shaft (9) is mounted in the axis of rotation of the cover plate (10) of the hollow cylinder segment (2) of the largest diameter, while further bearings in the bearing bushes (12,13) of the support disks ( 5) and in the support structure (6) are arranged.

Ί, wind addition drive for ships according to claims 1 and 2, characterized in that the rack shaft (9) via a pinion (19) with a geared motor (18) is in communication.

4. wind addition drive for ships according to claims 1 and 2, characterized in that a sprocket (17) on the support disc (5) of the hollow cylinder segment (1) of the smallest diameter via a pinion (16) with a motor (14) with a vertical axis ( 15) is in communication, which is arranged within this hollow cylinder segment (1).

5. Wind addition drive for ships according to claims 1 to 4, characterized in that the lowermost hollow cylinder segment (1) with its support disc (5) and a support bearing (7) is preferably mounted on a four-legged frame (6).