DE1177966B - Method and device for regulating the control power of control screws arranged in a bow transverse channel - Google Patents
Method and device for regulating the control power of control screws arranged in a bow transverse channelInfo
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- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/06—Steering by rudders
- B63H25/08—Steering gear
- B63H25/14—Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
- B63H25/18—Transmitting of movement of initiating means to steering engine
- B63H25/24—Transmitting of movement of initiating means to steering engine by electrical means
Description
Verfahren und Einrichtung zur Regelung der Steuerleistui.#tvon. in,einem Bug-Querkanal angeordneten Steuerschrauben Die als Bugstrahlruder verwendeten Steuerschrauben werden meist mittels Elektromotoren angetrieben, wofür bei älteren Schiffen mit Gleichstrominstallation Nebenschlußmotoren oder Compoundmotoren Anwendung fanden, während bei neueren Schiffen mit Drehstrominstallation heute ganz allgemein Schleifringmotoren zum Einbau kommen. Die Regelung der Steuerleistung erfolgt bei diesen Antrieben bekanntlich durch die Vorschaltung von Widerstandsstufen, die, je feiner die Abstufung der Regelstufen gewählt wird und je mehr Regelstufen vorgesehen sind, eine außerordentlich teuere zusätzliche Installation erforderlich machen und die infolge der Umsetzung des Arbeitsstromes in den Widerständen in Wärme einen sehr unwirtschaftlichen Betrieb mit sich bringen. Es besteht infolgedessen schon seit längerem das Bedürfnis nach einer wirtschaftlicheren und in den Anlagekosten preiswerteren Regelung der Steuerleistung von als Bugstrahlruder verwendeten Steuerschrauben. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein solches wirtschaftliches Verfahren und eine Einrichtung zur Durchführung desselben zu schaffen.Procedure and device for regulating tax benefits. # Tvon. Control screws arranged in a bow transverse channel The control screws used as bow thrusters are mostly driven by electric motors, for which shunt motors or compound motors were used in older ships with direct current installation, while slip ring motors are now generally used in newer ships with three-phase current installation. As is well known, the control power is regulated in these drives by the connection of resistor stages, which, the finer the gradation of the control stages is selected and the more control stages are provided, make an extremely expensive additional installation necessary and which, as a result of the implementation of the working current in the resistors Heat a very uneconomical operation with it. As a result, there has long been a need for a more economical control of the control output of control screws used as bow thrusters, which is cheaper in terms of system costs. It is the object of the invention to provide such an economical method and a device for carrying out the same.
Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe wird nun bei einem Verfahren zur Regelung der Steuerleistung von in einem Bug-Querkanal angeordneten Steuerschrauben darin gesehen, daß eine der jeweils gewünschten Steuerleistung entsprechende mengenmäßige Regelung eines in an sich bekannter Weise im Saugbereich vor oder/und in der Schraubenkreisebene dem Schraubenwasser zugeführten Gasstromes vorgenommen wird. Nach einer Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an der Druckseite ein Teil des mit Gas vermischten Schraubenwassers abgenommen und im Gegenstrom über ein Regelorgan zur Saugseite zurückgeführt und dann vor oder/und in der Schraubenkreisebene wieder dem Schraubenwasser zugeführt.The inventive solution to the problem is now at a Method for regulating the control power of arranged in a bow transverse channel Control screws seen in the fact that one of the desired control power corresponding quantitative regulation of a in a manner known per se in the suction area before and / or made in the screw circle plane the screw water supplied gas flow will. According to a modification of the method according to the invention, on the pressure side a part of the screw water mixed with gas is taken off and overflowed in countercurrent a control element returned to the suction side and then in front of and / or in the helical plane fed back to the screw water.
Die Einrichtung zur Regelung der Steuerleistung von in einem Bug-Querkanal an-geordneten Steuerschrauben nach der Erfindung ist durch zwei einerseits jeweils außerhalb der Steuerschrauben in den Bug-Querkanal und andererseits oberhalb der Tiefladelinie in die freie Atmosphäre mündende Luftrohre, die mit Regelorganen zur mengenmäßigen Regelung des Luftstroms versehen sind, gekennzeichnet. Nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung können vor den oberhalb der Tiefladelinie befindlichen Luftrohrinündungen Prallbleche angeordnet sein.The device for regulating the control power of in a bow transverse channel arranged control screws according to the invention is by two on the one hand each outside of the control screws in the bow transverse channel and on the other hand above the Air pipes opening out into the open atmosphere, which are connected to regulating organs quantitative regulation of the air flow are provided, marked. After a Another feature of the device according to the invention can be in front of the above the low loading line be arranged baffle plates located air tube inlets.
Die Einrichtung nach der Erfindung zur Ausführung des obenerwähnten, abgewandelten Verfahrens zur Regelung der Steuerleistung von in einem Bug-Querkanal angeordneten Steuerschrauben ist dadurch gekennzeichnet, daß die Luftrohre mit zum Bug-Querkanal hin öffnenden Rückschlagventilen versehen und durch eine mit einem Regelorgan ausgestattete Verbindungsleitung miteinander verbunden sind. Weiterhin können die in den Bug-Querkanal hineinragenden Mündungsenden der Luftrohre auf den den Steuerschrauben zugewandten Seiten keilförinige Austrittsschlitze aufweisen.The device according to the invention for carrying out the above-mentioned, modified method for regulating the control power of in a bow transverse channel arranged control screws is characterized in that the air pipes with the Bow transverse channel provided with opening check valves and through a with a Control element equipped connecting line are interconnected. Farther can the protruding into the bow transverse channel mouth ends of the air pipes on the have wedge-shaped outlet slots facing the control screws.
In Verbindung mit Schiffsschrauben ist es bereits vielfach -bekannt, zur Verhütung von Kavitationserscheinungen und zur dadurch bedingten Erhöhung des Schraubenwirkungsgrades -dem Schraubenwasser im Saugbereich vor oder/und in der Schraubenkreisebene einen Gasstrom zuzuführen. An die Zuführung eines Gasstromes im Saugbereich vor oder/und in der Schraubenkreisebene der als Bugstrahlruder verwendeten Steuerschrauben -und dessen mengenmäßige Regelimg zum Zwecke der Regelung der Steuerleistung der Steuerschrauben im Sinne der Erfindung hat aber bisher noch niemand gedacht. - Sofern die Zuführung des -Gasstromes nach den bekannten Vorschlägen nichtausschließlich der Verhütung von Kavitationserscheinungen dient, wird übrigens der Schraubenwirkungsgrad durch den Zusatz von Gasen oder durch das Einwirbeln von Luft in den Schraubenstrom verschlechtert. Infolgedessen wird im Schiffbau im allgemeinen angestrebt, den Schraubenstrom möglichst von Luft freizuhalten.In connection with ship propellers it is already known in many cases to supply a gas flow to the propeller water in the suction area in front of and / or in the plane of the propeller circle in order to prevent cavitation phenomena and the resulting increase in propeller efficiency. However, no one has yet thought of the supply of a gas flow in the suction area in front of and / or in the helical plane of the control screws used as bow thrusters and its quantitative regulation for the purpose of regulating the control power of the control screws within the meaning of the invention. - If the supply of the gas flow according to the known proposals does not serve exclusively to prevent cavitation phenomena, the screw efficiency is worsened by the addition of gases or by swirling air into the screw flow. As a result, the aim in shipbuilding is generally to keep the propeller flow free of air as much as possible.
Im Rahmen der Erfindung wird jedoch eine solche Wirkungsgradverschlechterung ganz bewußt mit in Kauf genommen, da es bei als Bugstrahlruder verwendeten Steuerschrauben in den unteren Regelbereichen völlig gleichgültig ist, ob diese mit gutem oder mit schlechtem Wirkungsgrad arbeiten, weil es dabei ja einzig und allein darauf ankommt, den Bugstrahl selbst in jeweils gewünschtem Maße zu schwächen.In the context of the invention, however, there is such a deterioration in efficiency quite deliberately taken into account, since it is used as a bow thruster control screws in the lower control ranges it is completely irrelevant whether this is good or with poor efficiency work because doing it yes solely what matters is to weaken the bow thruster itself to the desired extent.
Gegenüber der bisher üblichen elektrischen Regelung der Steuerleistung von Steuerschrauben bringt die Erfindung den Vorteil, daß die anschaffungsmäßig teueren und in elektrischer Hinsicht unwirtschaftlichen vorgeschalteten Regelstufen in FortfaJ1 kommen und daß bei Drehstrombetrieb an Stelle der bisher üblichen teueren Schleifringmotoren nunmehr billige Kurzschlußläufermotoren als Antriebsmotoren für die Steuerschrauben verwendet werden können. Weiterhin ermöglicht die Erfindung eine stufenlose Regelung, während man bei der bisher üblichen elektrischen Regelung, wie bereits mehrfach erwähnt, an feste Regelstufen gebunden war. Schließlich ergibt sich durch die Erfindung auch noch der zusätzliche Vorteil, daß infolge des geringeren Drehmomentes in den unteren Regelbereichen die Stromaufnahme des Antriebsmotors kleiner wird und folglich der Betrieb in elektrischer Hinsicht sich wirtschaftlicher gestaltet.Compared to the usual electrical regulation of the control power of control screws, the invention has the advantage that the acquisition-wise expensive and in electrical terms uneconomical upstream control stages come in FortfaJ1 and that with three-phase operation instead of the previously expensive ones Slip ring motors now cheap squirrel cage motors as drive motors for the control screws can be used. The invention also enables an infinitely variable control, while the usual electrical control, as already mentioned several times, was bound to fixed control levels. Eventually results The invention also has the additional advantage that as a result of the lower Torque in the lower control ranges the power consumption of the drive motor becomes smaller and consequently the operation becomes more economical from an electrical point of view designed.
Außerdem hat sich gezeigt, daß durch die erfindungsgemäße Zuführung eines Gasstromes in den Schraubenstrom der als Bugstrahlruder verwendeten Steuerschrauben eine sehr wirksame Bekämpfung der bei derartigen Bugstrahlrudern zuweilen auftretenden, sehr störenden Knattergeräusche möglich ist. Diese zwar mit der Aufgabestellung der Erfindung nicht in unmittelbarem Zusammenhang stehende günstige Nebenwirkung stellt selbstverständlich einen nicht übersehbaren technischen Vorteil der Erfindung dar.It has also been shown that the feed according to the invention a gas flow into the propeller flow of the control propellers used as bow thrusters a very effective control of the sometimes occurring with such bow thrusters, very annoying crackling noises is possible. This with the task Favorable side effect not directly related to the invention naturally represents a technical advantage of the invention that cannot be overlooked represent.
Einzelheiten der Erfindung werden nunmehr unter Bezug auf die Zeichnung beispielsweise beschrieben, in welcher F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein Bugstrahlruder mit den Merkmalen der Erfindung zeigt und F i g. 2 einen schematischen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Bugstrahlruders nach der Erfindung wiedergibt.Details of the invention will now be described with reference to the drawing, for example, in which FIG. 1 shows a schematic cross section through a bow thruster with the features of the invention and FIG. 2 shows a schematic cross section through a further embodiment of a bow thruster according to the invention.
Bei dem in F i g. 1 der Zeichnung schematisch dargestellten Bugstrahlruder, dessen Bug-Querkanal mit 1, dessen Steuerschrauben mit 2 und deren Antrieb mit 3 bezeichnet sind, sind zwei Luftrohre 4 vorgesehen, die einerseits in den Bug-Querkanal 1 und andererseits oberhalb der Tiefladelinie in die freie Atmosphäre münden. Beim Betrieb des Bugstrahlruders herrscht jeweils in dem Kanalabschnitt vor einer Steuerschraube Unterdruck, während in dem Kanalabschnitt hinter der anderen Steuerschraube überdruck herrscht. Über das in den einen Kanalabschnitt einmündende Luftrohr 4 wird infolgedessen Luft angesaugt, die sich mit dem Schraubenstrom vermischt und mit dem auf der anderen Bug-Querkanalseite austretenden Schraubenstrahl ins umgebende Wasser ausgestoßen wird. Gleichzeitig strömt infolge des auf der Ausstoßseite herrschenden überdruckes durch das an dieser Seite mündende Luftrohr 4 oberhalb der Tiefladelinie ebenfalls ein Wasser-Luft-Gemisch aus. Um zu verhindern, daß beispielsweise beim Absetzen des Schiffes von einer mit Personen besetzten Kaimauer diese durch das austretende Wasser-Luft-Gemisch belästigt werden, sind vor den Mündungen der Luftrohre 4 Prallbleche 5 angeordnet, die den austretenden Wasser- i Luft-Strahl nach unten ablenken.In the case of the one shown in FIG. 1 of the drawing schematically represented bow thruster, the bow transverse channel with 1, the control screws with 2 and the drive with 3 , two air pipes 4 are provided, which open on the one hand in the bow transverse channel 1 and on the other hand above the low loading line in the open atmosphere . During operation of the bow thruster, there is negative pressure in the channel section in front of a control screw, while there is overpressure in the channel section behind the other control screw. As a result, air is sucked in via the air tube 4 opening into one duct section, which mixes with the screw flow and is ejected into the surrounding water with the screw jet emerging on the other side of the bow transverse duct. At the same time, due to the overpressure prevailing on the discharge side, a water-air mixture also flows out through the air pipe 4 opening on this side above the low-loading line. In order to prevent, for example, when the ship is set down from a quay wall occupied by people, they are bothered by the exiting water-air mixture, baffle plates 5 are arranged in front of the mouths of the air pipes 4, which the exiting water i air jet downwards turn.
Durch entsprechende Regelung des Gaszusatzes zum Schraubenwasser ist eine wirksame Regelung der Steuerleistung der Steuerschrauben möglich. Zu diesem Zweck sind in den Luftrohren 4 Regelorgane 6 angeordnet, die es gestatten, sowohl die Menge der auf der Saugseite dem Schraubenwasser zuströmenden Luft als auch die Menge des auf der Druckseite austretenden Wasserstrahls einzustellen.By appropriate regulation of the gas addition to the screw water, an effective regulation of the control power of the control screws is possible. For this purpose, regulating elements 6 are arranged in the air tubes 4, which make it possible to adjust both the amount of air flowing into the screw water on the suction side and the amount of the water jet exiting on the pressure side.
Weiterhin hat sich gezeigt, daß es günstig ist, die dem Schraubenstrom zuzuführende Luft möglichst unmittelbar vor der Schraube in Höhe von zwei Dritteln des Schraubendurchmessers zuzuführen. Zu diesem Zweck sind die in den Bug-Querkanal mündenden Enden der Luftrohre 4 bis in die Nähe dieser Stellen verlängert, wie dies aus F i g. 1 der Zeichnung ersichtlich ist. Dabei hat sich weiter gezeigt, daß die Regelwirkung besonders günstig ist, wenn an den den Schrauben 2 zugewandten Mündungsenden der Luftrohre 4 nach oben sich keilförmig verengende Austrittsschlitze 7 für die Zusatzluft angeordnet sind.Furthermore, it has been shown that it is advantageous to supply the air to be supplied to the screw flow, if possible immediately in front of the screw, at a height of two thirds of the screw diameter. For this purpose, the ends of the air tubes 4 opening into the bow transverse channel are extended to the vicinity of these points, as can be seen from FIG . 1 of the drawing can be seen. It has also been shown that the control effect is particularly favorable if outlet slots 7 for the additional air are arranged at the mouth ends of the air tubes 4 facing the screws 2 and narrowing upward in a wedge shape.
Eine Einrichtung nach der Erfindung, mit welcher die Steuerleistung noch wirksamer als mit der in F i g. 1 gezeigten geregelt werden kann, ist in F i g. 2 der Zeichnung schematisch dargestellt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind bei dieser Ausführungsforin der Erfindung die beiden Luftrohre 4' durch eine Verbindungsleitung 10 miteinander verbunden, in welcher ein Regelorgan 11 angeordnet ist. Vor der Abzweigung der Verbindungsleitung 10 sind jeweils Rückschlagventile 8 angeordnet, die in vor den Schrauben mündende und von der Rohrleitung 10 abzweigende Rohrstutzen 12 und in diese Rohrleitung 10 selbst hinein öffnen. Die Steuerleistung kann bei dieser Anordnung durch Betätigung des Regelorgans 11 in der Verbindungsleitung 10 über einen sehr großen Regelbereich geregelt werden. Saugt beispielsweise die unter Unterdruck stehende Seite des Bug-Querkanals 1 durch das zugehörige Luftrohr 4' Luft an, so gelangt in der oben beschriebenen Weise die angesaugte Luft in den Schraubenstrom und vermischt sich mit dem Schraubenwasser. Wird nun gleichzeitig das Regelorgan 11 geöffnet, so strömt von der Druckseite des Bug-Querkanals 1 über den in diesen hinein mündenden Luftrohrstutzen 12 Wasser-Luft-Gemisch in die Verbindungsleitung 10 ein und wird auf der Saugseite des Bug-Ouerkanals durch den anderen Luftrohrstutzen 12 in den Bug-Querkanal hineinsaugt, so daß sozusagen ein leer laufender Nebenstrom des durch die Schraubenanordnung 2 hindurchströmenden Wasser-Luft-Gemisches über die Verbindungsleitung 10 und das Regelorgan 11 von der drückenden Schraube jeweils wieder vor die saugende Schraube zurückströmt. Infolgedessen kann durch entsprechende Betätigung des Regelorgans 11 dieser Wasser-Luft-Nebenstrom beliebig geregelt und dadurch gleichzeitig die Steuerleistung der Bugstrahlschraubenanordnung 2 entsprechend in weiten Grenzen eingestellt werden.A device according to the invention, with which the control power is even more effective than with the one shown in FIG. 1 is shown in FIG. 2 of the drawing shown schematically. The same parts are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 2, in this embodiment of the invention, the two air pipes 4 'are connected to one another by a connecting line 10 in which a control element 11 is arranged. In front of the branch of the connecting line 10 , check valves 8 are arranged in each case, which open into pipe stubs 12 opening in front of the screws and branching off from the pipe 10 and into this pipe 10 itself. With this arrangement, the control output can be regulated over a very large regulating range by actuating the regulating member 11 in the connecting line 10. If, for example, the side of the bow transverse channel 1 under negative pressure sucks in air through the associated air pipe 4 ', the sucked-in air enters the propeller flow in the manner described above and mixes with the propeller water. If the control element 11 is now opened at the same time, the water-air mixture flows from the pressure side of the bow transverse duct 1 via the air pipe socket 12 opening into it into the connecting line 10 and is on the suction side of the bow outer duct through the other air pipe socket 12 sucked into the bow transverse channel, so that, so to speak, an empty secondary stream of the water-air mixture flowing through the screw arrangement 2 flows back through the connecting line 10 and the control element 11 from the pressing screw in front of the sucking screw. As a result, this water-air bypass flow can be regulated as required by appropriate actuation of the regulating member 11, and thereby the control power of the bow thruster arrangement 2 can be adjusted accordingly within wide limits at the same time.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung wird aJs dem Schraubenwasser zuzusetzendes Gas jeweils von oberhatb der Tiefladelinie angesaugte atmosphärische Luft verwendet, die dem Schraubenwasser in dem die Schrauben umgebenden Kanal zugeführt wird. Anstatt der von oberhalb der Tiefladelinie angesaugten atmosphärischen Luft kann naturgemäß auch jedes andere Gas zugeführt werden, das beispielsweise von einem an Bord befindlichen Verdichter oder von einer an Bord befindlichen Preßgasflasche bezogen wird. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß höhere Gasdrücke angewandt und infolgedessen die Querschnitte der Kanäle entsprechend klein gewählt werden können.In the embodiments of the invention described so far As the gas to be added to the screw water from above the loading line sucked in atmospheric air used that the screw water in which the screws surrounding channel is supplied. Instead of the one sucked in from above the low-loader line Atmospheric air can of course also be supplied with any other gas which for example from a compressor located on board or from one on board located compressed gas bottle is related. One such arrangement has the advantage that higher gas pressures are used and consequently the cross-sections the channels can be selected to be correspondingly small.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEJ21377A DE1177966B (en) | 1962-03-02 | 1962-03-02 | Method and device for regulating the control power of control screws arranged in a bow transverse channel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DEJ21377A DE1177966B (en) | 1962-03-02 | 1962-03-02 | Method and device for regulating the control power of control screws arranged in a bow transverse channel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1177966B true DE1177966B (en) | 1964-09-10 |
Family
ID=7200538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEJ21377A Pending DE1177966B (en) | 1962-03-02 | 1962-03-02 | Method and device for regulating the control power of control screws arranged in a bow transverse channel |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE (1) | DE1177966B (en) |
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