DE102004020522B4

DE102004020522B4 - Zykloidalpropeller

Info

Publication number: DE102004020522B4
Application number: DE102004020522A
Authority: DE
Inventors: Dirk Dr. Jürgens; Michael Palm
Original assignee: Voith Turbo Marine GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2004-04-26
Filing date: 2004-04-26
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2024-04-27
Also published as: US20050272325A1; NO20052016L; NO20052016D0; DE102004020522A1; NO337417B1; US7059923B2

Abstract

Zykloidalpropeller für ein Schiff;
1.1 mit einem Rotor, der eine Anzahl von Flügeln (4, 4') aufweist, deren jeder im Betrieb eine schwingende Bewegung um eine Schwenkachse ausführt;
1.2 die Schwenkachsen der Flügel (4, 4') verlaufen parallel zur Drehachse des Rotors;
1.3 am freien Ende der Flügel (4, 4') ist eine Schutzplatte (5) vorgesehen, die wenigstens annähernd senkrecht zur Drehachse des Rotors und zu den Schwenkachsen der Flügel (4, 4') verläuft;
1.4 die Schutzplatte (5) weist wenigstens einen Schlitz (7, 7') auf, der sich durch die Schutzplatte (5) hindurcherstreckt und der wenigstens annähernd quer zur Fahrtrichtung R des Schiffes verläuft;
1.5 die Flächenpaare, die den Schlitz (7, 7') bilden, sind gerundet und verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zykloidalpropeller, auch VOITH-SCHNEIDER^®-Propeller (VSP^®) genannt, umfassend einen Rotor, der eine Anzahl von Flügeln aufweist. Die Flügel führen im Betrieb eine schwingende Bewegung um eine Schwenkachse aus. Die Schwenkachsen der Flügel laufen parallel zur Drehachse des Rotors.
Am freien Ende der Flügel ist eine Schutzplatte vorgesehen, die wenigstens annähernd senkrecht zur Drehachse des Rotors und damit zu den Schwenkachsen der Flügel verläuft.
Die Schutzplatte ist mittels Streben am Boden des Schiffes befestigt. Sie dient zum Schutze des Propellers gegen Beschädigungen, beispielsweise bei Grundberührung. Sie erzeugt ferner bei hohen Schubbelastungen einen zusätzlichen Schub. Schließlich dient sie als Konsole beim Aufdocken des Schiffes.

VOITH-SCHNEIDER^®-Propeller werden für Schleppschiffe, Versorgungsschiffe oder Fähren eingesetzt. Sie sind äußerst manövrierfähig und eignen sich hervorragend zum Bugsieren von sehr großen Schiffen.

GB-PS 504 877 beschreibt einen Zykloidalpropeller für ein Schiff. Dem Zykloidalpropeller ist eine Schutzplatte zugeordnet, die eine Durchbrechung aufweist.

DE 197 46 977 C1 und AT-PS 148 494 betreffen ebenfalls Zykloidalpropeller, die Schutzplatten aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zykloidalpropeller der genannten Art derart zu gestalten, dass der Gütegrad oder Wirkungsgrad und die Laufruhe verbessert werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Die Erfinder haben erkannt, dass zu diesem Zweck die genannte Schutzplatte nur mit einem Durchgangsschlitz versehen werden muss, der sich quer zur Fahrtrichtung erstreckt. Durch diese äußerst einfache und billige Maßnahme lässt sich der Gütegrad um mehrere Prozent anheben. Es wurden bis zu 5 Prozent Steigerung erreicht. Auch werden die Schwingungen verringert, wodurch die Laufruhe spürbar erhöht wird. Zudem werden die mechanischen Belastungen des VSP gesenkt.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im Einzelnen Folgendes dargestellt:
1 zeigt einen Teil eines Schiffsrumpfes mit einem VOITH-SCHNEIDER^®-Propeller im Aufriss.
2 zeigt in schematischer perspektivischer Darstellung die Flügel zweier VOITH-SCHNEIDER^®-Propeller die nebeneinander angeordnet sind, mit gemeinsamer Schutzplatte.
3 zeigt die Schutzplatte gemäß 2 im Profil.
In 1 erkennt man den Bug 1 eines Wassertreckers. Am Boden 2 des Wassertreckers ist ein VSP^® angeordnet. Der VSP^® könnte auch am Heck des Wassertreckers angeordnet sein. Auch ist es denkbar, sowohl am Bug als auch am Heck VSP anzuordnen, gegebenenfalls in Kombination mit anderen Schiffsantrieben.
Der VSP weist eine Anzahl von Flügeln 4 auf. Die Flügel 4 sind an einem hier nicht gezeigten Radkörper angeordnet. Sie sind um vertikale Schwenkachsen schwenkbar und schwingen im Betrieb um diese Schwenkachse hin und her.
Eine Schutzplatte 5 befindet sich unter den Flügeln 4. Sie verläuft horizontal. Sie ist mittels Streben 6 am Boden 2 des Wassertreckers fixiert.
In 2 ist die Fahrtrichtung R des Wassertreckers angezeigt. Man erkennt die Flügel 4 und 4' zweier VSP^®. Die beiden VSP^® sind nebeneinander angeordnet, beidseits der hier nicht gezeigten Längsachse des Wassertreckers.
Die Schutzplatte 5 weist zwei Schlitze 7, 7' auf. Sie fluchten miteinander und verlaufen senkrecht zur Fahrtrichtung R. Die beiden Schlitze erstrecken sich durch die Schutzplatte 5 hindurch.
3 lässt die Profilierung der Schutzplatte 5 erkennen, und zwar in einem Endbereich der Schutzplatte 5. Wie man sieht, ist der bei Fahrt angeströmte Flächenbereich 5.1 der Schutzplatte 5 nach Art eines Tragflügels profiliert, zugleich aber auch der umströmte Flächenbereich 5.2 des Schlitzes.
Pfeil A veranschaulicht die Strömung, die den angeströmten Flächenbereich 5.1 der Schutzplatte umgibt, und Pfeil B zeigt die Strömung, die in den Schlitz 7' von unten her eintritt und den betreffenden Flächenbereich 5.2 umgibt.

Claims

Zykloidalpropeller für ein Schiff; 1.1 mit einem Rotor, der eine Anzahl von Flügeln (4, 4') aufweist, deren jeder im Betrieb eine schwingende Bewegung um eine Schwenkachse ausführt; 1.2 die Schwenkachsen der Flügel (4, 4') verlaufen parallel zur Drehachse des Rotors; 1.3 am freien Ende der Flügel (4, 4') ist eine Schutzplatte (5) vorgesehen, die wenigstens annähernd senkrecht zur Drehachse des Rotors und zu den Schwenkachsen der Flügel (4, 4') verläuft; 1.4 die Schutzplatte (5) weist wenigstens einen Schlitz (7, 7') auf, der sich durch die Schutzplatte (5) hindurcherstreckt und der wenigstens annähernd quer zur Fahrtrichtung R des Schiffes verläuft; 1.5 die Flächenpaare, die den Schlitz (7, 7') bilden, sind gerundet und verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander.
Zykloidalpropeller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die bei Fahrt angeströmten Flächenbereiche des Schlitzes und/oder der Schutzplatte (5) nach Art eines Tragflügels profiliert sind.
Zykloidalpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Fahrtrichtung hintereinander und/oder in Fahrtrichtung nebeneinander liegende Schlitze (7, 7') vorgesehen sind.
Zykloidalpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge eines einzelnen Schlitzes oder die Summe der Längen mehrerer Schlitze wenigstens annähernd gleich der Länge der Schutzplatte 5 sind, quer zur Fahrtrichtung R gemessen.