DE1104374B

DE1104374B - Retractable and extendable ship stabilizing fin

Info

Publication number: DE1104374B
Application number: DES58232A
Authority: DE
Inventors: Wallace Owen
Original assignee: Brown Bros & Co Ltd; SARO ANGLESEY Ltd FRYARS WORKS; William Denny and Brothers Ltd
Current assignee: Brown Bros & Co Ltd; SARO ANGLESEY Ltd FRYARS WORKS; William Denny and Brothers Ltd
Priority date: 1957-05-14
Filing date: 1958-05-14
Publication date: 1961-04-06

Description

Ein- und ausfahrbare Schiffsstabilisierungsflosse Die Erfindung bezieht sich auf eine ein- und ausfahrbare Schiffsstabilisierungsflosse, die an dem äußeren Ende einer Welle befestigt ist, welche mit diesem Ende in einem die Flosse im zurückgezogenen Zustand aufnehmenden Gehäuse mittels eines Kreuzkopfes abgestützt ist und mit ihrem inneren Ende durch .die Stirnwand des Gehäuses hindurchragt und dort mit dem Kolben eines hydraulischen Zylinders verbunden ist.Retractable and extendable ship stabilizing fin The invention relates on a retractable and extendable ship stabilizing fin attached to the outer End of a shaft is attached, which with this end in a the fin in the retracted State receiving housing is supported by means of a cross head and with her inner end protrudes through .die end wall of the housing and there with the piston a hydraulic cylinder is connected.

Die Schiffsstabilisierungsflossen, die bei schwerer See voll ausgefahren sind, sind dabei hohen Belastungen unterworfen, die von dem Kreuzkopf abgefangen werden. Da die Belastungsrichtungen wechseln, ist es erwünscht, das Führungsspiel des Kreuzkopfes möglichst klein zu halten. Die Führungsflächen des Kreuzkopfes sind aber dem Seewasser ausgesetzt. Um ein leichtes Einziehen und Ausschieben der Flosse ohne Verklemmen zu ermöglichen, ist es deshalb andererseits erwünscht, daß das Spiel ausreichend groß bemessen wird. Dieses sind zwei einander entgegengesetzte Forderungen, die ein Spiel bedingen, welches zu einem verhältnismäßig schnellen Verschleiß bzw. Ausschlagen der Kreuzkopfführungen führt.The ship's stabilizing fins, which are fully extended in heavy seas are, are subjected to high loads that are intercepted by the crosshead will. Since the directions of loading change, it is desirable that the guide play to keep the crosshead as small as possible. The guide surfaces of the cross head are but exposed to the lake water. To allow the fin to be pulled in and out easily without allowing jamming, therefore, on the other hand, it is desirable that the play is dimensioned sufficiently large. These are two opposing demands which cause a game, which leads to a relatively fast wear and tear or Knocking out the crosshead guides.

Um die vorgenannten Nachteile zu vermeiden, ist bei der Schiffsstabilisierungsflosse nach der Erfindung der Kreuzkopf mit Keilflächen versehen, die gegenüber der Bewegungsrichtung des Kreuzkopfes unter einem kleinen Winkel geneigt sind und bei ausgefahrener Flosse mit am äußeren Ende des Gehäuses vorgesehenen Flächen zusammenwirken, die die gleiche Neigung aufweisen.In order to avoid the aforementioned disadvantages, the ship stabilizing fin according to the invention of the cross head provided with wedge surfaces that are opposite to the direction of movement of the cross head are inclined at a small angle and with the fin extended cooperate with provided on the outer end of the housing surfaces that are the same Have a tendency.

Die erfindungsgemäße Ausbildung gewährleistet, daß der Kreuzkopf in seiner vollständig ausgefahrenen Stellung starr festgehalten wird. Die an der Flosse wirkenden Kräfte werden nicht über den Kreuzkopf, sondern unmittelbar über die Keilflächen auf das Gehäuse abgesetzt. Damit können die bei schwerer See auftretenden großen Belastungen besser aufgenommen werden. Trotzdem kann der Kreuzkopf mit reichlich bemessenem Spiel in seinen Führungen gleiten, wenn er ein- und ausgefahren wird.The inventive training ensures that the cross head in is held rigidly in its fully extended position. The one on the fin Acting forces are not via the crosshead, but directly via the wedge surfaces deposited on the housing. This enables the large ones that occur in heavy seas Loads are better absorbed. Nevertheless, the Phillips head can with plenty of it measured play slide in its guides when it is retracted and extended.

Die Keilflächen können Teile von kegelstumpfförmigen Flächen sein. Sie können aber auch eine Anzahl ebener Flächen umfassen, die unter verschiedenen Winkeln um den Kreuzkopf herum angeordnet sind.The wedge surfaces can be parts of frustoconical surfaces. But they can also comprise a number of flat surfaces, under different Angles are arranged around the crosshead.

Bei einer bekannten Schiffsstabilisierungsflosse ist der Kreuzkopf auf innerhalb des Gehäuses angebrachten besonderen Führungen geführt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es zweckmäßig, den Kreuzkopf unmittelbar in der Innenwand des Gehäuses zu führen. Dabei kann der Kreuzkopf bei gleichen Gehäuseabmessungen im Querschnitt größer sein. Damit ist es möglich, auch den radialen Abstand der die Kräfte auf das Gehäuse absetzenden Keilflächen zu vergrößern, so daß die an der Flosse wirkenden Kräfte von einer größeren Basis aufgenommen werden.In a known ship stabilizing fin, the crosshead is guided on special guides attached inside the housing. After a Another feature of the invention, it is appropriate to the cross head directly in the To guide the inner wall of the housing. The cross head can be used with the same housing dimensions be larger in cross-section. This makes it possible to also adjust the radial distance of the to increase the forces on the housing settling wedge surfaces, so that the Forces acting on the fin are absorbed by a larger base.

Vorteilhafterweise werden die Führungsflächen für den Kreuzkopf in Form von zwei einander zugewandten Teilzylinderflächen ausgebildet, deren Achsen im Abstand voneinander parallel verlaufen. Bei dieser Ausführung der Kreuzkopfführungsflächen ist die Ausbildung der Abstützflächen am äußeren Ende des Kreuzkopfes in Form von Kegelstumpfflächen besonders einfach auszuführen.Advantageously, the guide surfaces for the cross head in Form of two facing partial cylinder surfaces formed, the axes of which run parallel at a distance from each other. In this version the crosshead guide surfaces is the formation of the support surfaces at the outer end of the cross head in the form of Truncated conical surfaces particularly easy to implement.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using an exemplary embodiment.

Fig. 1 ist eine schematisch gezeichnete Ansicht einer erfindungsgemäßen ein- und ausfahrbaren Schiff sstabilisierungsflosse mit Gehäuse; Fig.2 ist ein Längsschnitt der Anordnung von Fig. 1; Fig. 3 ist ein Querschnitt längs der Linie III-III in Fig. 2, und Fig. 4 ist ein Querschnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2.Fig. 1 is a schematically drawn view of one according to the invention retractable and extendable ship stabilizing fin with housing; Fig.2 is a longitudinal section the arrangement of Fig. 1; Fig. 3 is a cross section taken along line III-III in FIG. 2 and FIG. 4 is a cross section taken along line IV-IV in FIG. 2.

Der allgemeine Aufbau der erfindungsgemäßen Schiffsstabilisierungseinrichtung geht schematisch aus Fig. 1 und im einyelnen aus Fig. 2 hervor; in Fig. 1 und 2 befindet sich die Stabilisierungsflosse in ihrer eingefahrenen Stellung. Die Flosse 10 ist in einem Gehäuse 11 angeordnet, das in einer Öffnung in der Seitenwand der Hülle 12 eines Schiffskörpers befestigt ist. Gemäß Fig.3 hat die Flosse einen Tragflügelprofilquerschnitt. Sie ist am äußeren Ende einer Welle 30 befestigt. Die Flossenwelle 30 gleitet beim Aus- oder Einfahren der Flosse in einer Buchse 31. Die Buchse 31 hat eine zylindrische Außenfläche und ist unter Zwischenschaltung eines Lagers 33 und einer wasserdichten Abdichtung 34 in ein Gußstück 32 am innenbordseitigen Ende des Flossengehäuses 11 eingebaut, so daß sie Drehbewegungen ausführen kann, wenn der Anstellwinkel der Flosse verändert werden soll. Nach Fig. 4 ist an dieser Schwenkbuchse 31 ein Betätigungsarm 38 befestigt, so daß die durch den Betätigungsmechanismus bestimmte Drehbewegung auf die Schwenkbuchse31 übertragen werden kann. Die Innenfläche der Schwenkbuchse 31 und die Außenfläche der Flossenwelle 30 sind im Ouerschnitt unrund ausgebildet, und zwar besitzen sie im Ausführungsbeispiel im Ouerschnitt die Gestalt einer Ellipse oder eines Ovals mit zwei Kreisbögen 39 von kleinerem Radius, die durch zwei Isreisbögen 40 von größerem Radius miteinander verbunden sind, so daß die Drehbewegung der Schwenkbuchse auf die Welle und damit die Flosse übertragen werden kann und trotzdem ein sicheres Zusammenwirken mit der Abdichtung 34 gewährleistet ist.The general structure of the ship stabilization device according to the invention is shown schematically from FIG. 1 and in detail from FIG. 2; in Fig. 1 and 2 the stabilizing fin is in its retracted position. The fin 10 is arranged in a housing 11 which is in an opening in the side wall of the Sheath 12 of a ship's hull is attached. According to Figure 3, the fin has an airfoil profile cross section. It is attached to the outer end of a shaft 30. The fin shaft 30 slides at Extension or retraction of the fin in a socket 31. The socket 31 has a cylindrical shape Outer surface and is with the interposition of a bearing 33 and a watertight Sealing 34 in a casting 32 at the inboard end of the fin housing 11 built in so that it can rotate when the angle of attack of the Fin to be changed. According to FIG. 4, an actuating arm is attached to this pivot bushing 31 38 fixed so that the rotational movement determined by the actuating mechanism can be transferred to the swivel socket31. The inner surface of the swivel socket 31 and the outer surface of the fin shaft 30 are non-circular in cross-section, and indeed they have the shape of an ellipse in cross section in the exemplary embodiment or an oval with two circular arcs 39 of a smaller radius, which are separated by two Isreisbögen 40 are connected to each other by a larger radius, so that the rotary movement of the pivot bushing can be transferred to the shaft and thus the fin and still a safe one Cooperation with the seal 34 is guaranteed.

Am innenbordseitigen Ende der Schwenkbuchse 31 ist, wie aus Fig.2 und 4 ersichtlich, ein Zylindergehäuse 45 befestigt. Zwischen diesem Gehäuse 45 und der Flossenwelle 30 ist ein mit 46 bezeichneter Spielraum vorhanden. Das innenbordseitige Ende der Flos-:@nwelle 30 trägt einen in dem Zylinder 45 gleitenden Kolben 48. Dem Raum 46 zu beiden Seiten des Kolbens 48 kann entweder über einen Einlaß 51 an einer Abschlußklappe 52 des Zylinders 45 oder einen Einlaß 50 in dem Stirnflansch der Schwenkbuchse 31 Drucköl zugeführt werden, um die Flosse aus- oder einzufahren. Die Abschlußkappe 52 ist in einem Lager 55 gelagert, um das innenbordseitige Ende der Stabilisierungseinrichtung zu unterstützen und die erforderlichen Drehbewegungen der Flossenwelle 30 zu ermöglichen.At the inboard end of the pivot bushing 31, as shown in FIG 4 and 4, a cylinder housing 45 is attached. Between this housing 45 and the fin shaft 30 has a clearance indicated at 46. The inboard side End of the Flos -: @ nwelle 30 carries a piston 48 sliding in the cylinder 45. Dem Space 46 on both sides of the piston 48 can either be via an inlet 51 to one End flap 52 of the cylinder 45 or an inlet 50 in the end flange of the Swivel bushing 31 pressure oil are supplied to extend or retract the fin. The end cap 52 is supported in a bearing 55 around the inboard end to support the stabilization device and the necessary rotary movements the fin shaft 30 to enable.

Der außenbordseitige, der Flosse 10 benachbarte Endabschnitt 14 der Welle 30 hat kreisrunden Ouerschnitt und ist in einem Gleitlager 15 gelagert, das durch einen Kreuzkopf 18 unterstützt wird, der zusammen mit der Welle 30 in dem Gehäuse 11 axial gleitend beweglich ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, besitzt das Gehäuse zum Zwecke des Führens des Kreuzkopfes 18 zwei Führungsflächen 19, die jeweils Teile von Zylinderflächen darstellen, deren Achsen in einem gegenseitigen Abstand und parallel zueinander verlaufen, so daß sie beim Zusammenwirken reit den Flächen 20 des Kreuzkopfes 18 Drehbewegungen desselben verhindern. Die Abmessungen können den Anforderungen entsprechend variieren; bei einem besonderen Ausführungsbeispiel beträgt der Krümmungsradius jeder Führungsfläche etwa 100 mm und der Achsabstand der Führungsflächen etwa 65 mm. Gemäß Fig. 3 hat das Gehäuse 11 im übrigen eine allgemein sektorförmige Erweiterung 24, die die Flosse aufnimmt- und Drehbewegungen der Flosse um dieMittellinie der Flossenwelle zum Zwecke der Änderung des Flossenanstellwinkels zuläßt.The outboard end section 14 of the fin 10 adjacent Shaft 30 has a circular cross-section and is mounted in a plain bearing 15 which is supported by a cross head 18, which together with the shaft 30 in the Housing 11 is axially slidably movable. As can be seen from Fig. 3, the Housing for the purpose of guiding the cross head 18 has two guide surfaces 19, each Represent parts of cylindrical surfaces with their axes at a mutual distance and run parallel to each other, so that when they interact they ride the surfaces 20 of the cross head 18 prevent rotational movements of the same. The dimensions can vary according to requirements; in a particular embodiment the radius of curvature of each guide surface is about 100 mm and the center distance of the guide surfaces about 65 mm. According to Fig. 3, the housing 11 has a rest generally sector-shaped extension 24 which accommodates the fin and rotational movements of the fin around the center line of the fin shaft for the purpose of changing the fin angle of attack allows.

Das Spiel zwischen dem Kreuzkopf 18 und den Führungsflächen 19 muß ziemlich reichlich bemessen sein, damit trotz der Einwirkung des Seewassers auf die Führungsflächen jede Möglichkeit des Verklemmens ausgeschlossen wird; gemäß Fig. 2 ist der Kreuzkopf daher an seinem außenbordseitigen Ende mit einer Anzahl von Keilflächen 26 versehen, die mit entsprechenden Flächen 27 am außenbordseitigen Ende des Flossengehäuses 11 zusammenwirken können. Diese Flächen sind bei dem Ausführungsbeispielkegelstumpfförmig ausgebildet. Sie können aber auch eine Anzahl ebener Flächen umfassen, die um die Achse der Flossenwelle herum so angeordnet sind, daß sie die Flossenwelle zentrieren, sobald der Kreuzkopf seine ausgefahrene Stellung erreicht.The play between the cross head 18 and the guide surfaces 19 must be quite ample so in spite of the action of the seawater on it the guide surfaces are excluded from any possibility of jamming; according to Fig. 2 is the cross head therefore at its outboard end with a number of wedge surfaces 26 provided with corresponding surfaces 27 on the outboard side End of the fin housing 11 can cooperate. In the exemplary embodiment, these surfaces are frustoconical educated. But you can also include a number of flat surfaces around the Are arranged around the axis of the fin shaft in such a way that they center the fin shaft, as soon as the crosshead reaches its extended position.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Retractable and extendable ship stabilizing fin, which is attached to the outer end of a shaft, which with this end in one the fin in the retracted state. receiving housing by means of a cross head is supported, and protrudes with its inner end through the end wall of the housing and there is connected to the piston of a hydraulic cylinder, thereby marked, that the cross head (18) is provided with wedge surfaces (26) which are opposite to the direction of movement of the cross head are inclined at a small angle and with the fin extended (10) cooperate with the same inclination surfaces (27) which on outer end of the housing are provided.

2. fin according to claim 1, characterized. marked, that the wedge surfaces (27) are parts of frustoconical surfaces.

3. Fin after Claim 1, characterized in that the wedge surfaces (27) have a number of flat Include surfaces arranged at different angles around the crosshead (18) are.

4. fin according to claim 1 to 3, characterized in that the cross head is guided directly from the inner wall of the housing.

5. A fin according to claim 4, characterized in that the guide surfaces represent two facing partial cylinder surfaces (19), the axes of which extend parallel to one another at a distance. Documents considered: French Patent No. 924 236; USA. Patent No. 1,310,512. "Hut", 1944, Vol. II, pp. 491,492.