DE1813796A1

DE1813796A1 - Schiff,dessen Propeller unterhalb des ueberhaengenden Hecks angeordnet ist

Info

Publication number: DE1813796A1
Application number: DE19681813796
Authority: DE
Inventors: Herbert Colin Wray
Original assignee: Glacier Metal Co Ltd
Current assignee: Federal Mogul Engineering Ltd
Priority date: 1967-12-11
Filing date: 1968-12-10
Publication date: 1969-09-04
Also published as: DE1813796B2; NL6817743A; NO124769B; NO124769C; FR1599912A; US3557744A; GB1209786A; SE355335B

Description

Schiff, dessen Propeller unterhalb des überhängenden Hecks angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft Heokkonstruktionen für Schiffe mit abnehmbaren Propellerblättern, das Befestigen der Propellerblätter an die Propellernabe und die Verbindung Propellernabe Propellerwelle.

Es gibt Propellerkonstruktionen verschiedenster Bauart, aber bei allen treten Schwierigkeiten auf, wenn der Propeller ausgebaut werden muß, um ihn selbst oder um die Propellerwelle und ihre Lager zu inspizieren oder auszuwechseln. Je größer die Schiffe werden, umso größer werden die Schwierigkeiten bei der Propellermontage, und lange Inspektions- und Wartungsaufenthalte in Trockendocks werden umso untragbarer, als sich die Kapazität der Schiffe und der Wert der von ihnen beförderten Ladungen mehr und mehr vergrößert. Viele existierende Propeller haben Blätter, die mit einer Nabe aus einem einzigen Teil bestehen. Die Nabe wird mit einer Mutter am Propellerwellenende befestigt· Die Schwierigkeiten der Handhabung eines großen Propellers solcher Bauart verringern sich bei Verwenden getrennt gegossener Propellerblätter, deren Wurzeln Flansche zum Befestigen an entsprechende in die Peripherie der Nabe gearbeitete Stirnflächen haben» Abnehmbare Propellerblätter werden auch bei Propellern mit einstellbarer Steigung verwendet.

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Telegr.-Adr.i ELPATENT Pottsdiedkonto München 14510 Devtsch« Bank Au_e«b«rg Kto. 08/34192

Da der oder die Propeller bei Schiffen gewöhnlich unter dem Heck angeordnet sind, bedeutet das Auswechseln der Propellerblätter im Normalfall ein schwieriges Unternehmen, da die Propellerblätter, bevor sie angehoben werden können* erst seitlich aus dem Bereich des Hecks herausgeschafft werden müssen. Dazu benötigt man gewöhnlich eine Vielzahl von Schlingen, die "in an der Außenwand des Schiffes, unter dem Heck angebrachten hierfür vorgesehenen Augen eingehängt werden. Diese Methode ist ihrer Natur nach unbeholfen und wird umso weniger brauchbar, als sich die Propeller weiterhin vergrößern, wie es tatsächlich in den Frachtschiffen mit sehr großer Tonnage der Fall ist. Bei den sehr großen Schiffen^ z. B. öltankern oder anderen Frachtschiffen, sind die Dockmöglichkeiten sehr beschränkt, und es wird wünschenswert, die Propellerblätter am schwimmenden Schiff und ohne Hilfe von Häfen auswechseln zu können.

Gegenstand der Erfindung ist ein Schiff, dessen Propeller unterhalb des überhängenden Hecks angeordnet ist, gekenn-

hat" zeichnet dadurch, daß der Propeller abnehmbare Blätter/und* in dem überhängenden Heck eine verschließbare öffnung unterhalb des Propellers angeordnet ist,/$£& die Propellerblätter zwischen dem Schiff und der Propellernabe gehievt werden können.

Die öffnung kann durch einen wasserdicht abschließenden, abnehmbaren Deckel verschließbar sein, der über der Wasserlinie des voli.be ladenen Schiffes oder über der höchsten Wasserlinie, die beim Auswechseln der Propellerblatter zu erwarten ist, angeordnet ist* Um unliebsame Spannungskonzentrationen in der Rumpfkonstruktion zu vermindern, werden öffnung und Deckel vorteilhaft oval ausgeführt. Vorzugsweise ist am Deckel ein Formkörper angebracht, der am unteren Ende der öffnung die Schiffskontur fortsetzt. Die öffnung kann sich röhrenförmig von der Schiffsaußenseite bis zu irgend einem passenden Deck innerhalb des Schiffes oder auf dem Schiff erstrecken«,

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Die vorgesehene Öffnung erlaubt es mit Hilfe eines bordseig*- nen einfachen Hebezeuges das Propellerblatt in den Schiffsrumpf zu hieven. Erstreckt sich die Öffnung bis zum Oberdeck des Schiffes, so ist es möglich, einen Hafenkran oder einen Ladebaum zum Anheben des Deckels und der Propellerblätter zu benutzen· Nach ausgeführter Reparatur kann das Propellerblatt oder ein Ersatzblatt wieder durch die Öffnung in Position gebracht und an der Propellernabe befestigt werden.

In der Öffnung können noch vorgesehen werden,eine Leiter zum Zustieg, Anschlußleitungen für pneumatische oder hydraulische ^j Werkzeuge, die beim Propellerwechsel benötigt werden und eine zusammenklappbare Arbeitsplattform, die durch die öffnung hinabgefahren werden kannuid sich z« B. an der Propellernabe abstützt.

Um die Propellerkonstruktion zu vereinfachen und damit Inspektion und Wartung zu verringern, wird die Propellernabe vorteilhaft zusammen mit der Propellerwelle aus einem Stück geformt. DiePropellerblätter haben an ihrer Wurzel kreisrunde Flansche, die über Zapfen in den entsprechenden Aussparungen an der Nabe zentriert sind. Die Steigung der Propellerblätter kann dürft Paßbolzen, die in nach ihr ausgewählte Bohrungen in den Stirnflächen der Blattwurzel und der Nabenaussparung eingesetzt werden, festgelegt werden.

Vorteilhafte Einrichtungen sind vorgesehen, um die Berührungsflächen zwischen Blattwurzeln und Nabe während des Zusammenbaus mit einer Reinigungsflüssigkeit zu umspülen, damit diese von Fremdstoffen und schmutzigem Wasser freigehalten werden. Zu diesem Zweck wird vorteilhaft In der Peripherie zwischen

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Blattwurzelflansch und Aussparung in der Nabe ein Dichtungsring vorgesehen und Ein- und Auslaßventile für die Reinigungsflüsigkeit vorgesehen.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Teil einer Propellerwelle und einer Propellernabe mit abnehmbaren Propellerblätterni

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II aus Fig. 1 und die Schnittlinie I-I der Fig. Is

Fig. 5 und 4 Schnitte entlang der Linien IH-III bzw. IV-IVi Fig. 5 eine Vorderansicht des Blattwurzelflanschesj

Fig. 6 ein Schema der Heckkonstruktion wie oben beschrieben, geeignet zum leichten Ein- und Ausbau der Propellerblätter, und

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6.

Fig. 1 zeigt eine Propellernabe 1, die zusammen mit der Propellerwelle 2 aus einem Stück besteht, wobei die Welle, wie die gestrichelte Linie J zeigt, hohl sein kann. Nabe und Welle können aus enem Stück geschmiedet oder, gegossen, oder während der Herstellung dauerhaft verschweißt werden. Die Nabe ist ein in wesentlichen zylindrischer Körper, dessen Radius größer ist als der der Welle 2, und der eine Aushöhlung 4 annähernd kugeliger Form besitzt. Diese Aushöhlung soll das Gewicht verringern und die Spannungskonzentration an der Übergangsstelle

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Welle - Nabe vermindern. Diese Nabenwellenkonstruktion erlaubt es* die Nabe bestmöglichst zu formen, insbesondere kann tier Abstand swiiohen Schwerpunkt des Propellers und dem Hinterende des Stevenrohrlagers 5* in dem Welle 2 gelagert ist, kleingehalten werden. Das wirkt sich günstLg auf die Biegespannungen in der Welle und auf die Wirbelcharakteristik des Propellers aus.

Die Propellernäbe 1 hat kreisrunde Aussparungen f, in die die kreisrunden Flansohe 8 an den Wurzeln der Propellerblätter 9 passen. In jeder Aussparung 7 ist mittig ein Zapfen 10, der genau in eine Bohrung in der Blattwurzel paßt und somit einen zentrischen Sitz des Blattwurzelflansches 8 gewährleistet. An der Peripherie sind zwischen Plansch 8 und Aussparung 7 Dichtringe 11 eingelegt. Flansch 8 besitzt eine Reihe von Schraubenlöchern 12, in denen Paßbolzen 15 sitzen und das Blatt gegen die Nabe pressen.

Bereich 6 an Nabe 1 wird gegen das korrosive Seewasser durch Büchse 14 geschützt, die gleichzeitig den rotierenden Teil einer Stevenabdichtung bildet, deren Gegenstück die stationäre Dichtanordnung 15 ist. Andere Außenbereiche an der Nabe können, soweit erforderlich, vor dem angreifenden Seewasser durch Abdeckungen oder durch Verwendung von korrosionsbeständigen Materialien geschützt werden.

Wie Fig. 3 und 5 zeigen wird der exakte Steigungswinkel der Blätter durch ein Paar Paßbolzen 16, die in die Bohrungen 17 des Flansches 8 und der Aussparung 7 eingesetzt sind, festgelegt. Sieht man zusätzlich weitere Paare von genau positionierten Bohrungen I7 vor, so kann der Steigungswinkel der Blätter so auf den gewünschten Wert gebracht werden, indem man bei Zusammenbau die Paßbolzen 16 in die entsprechenden Löcher anordnet·

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Beim Wiederanbringen eines Propellerblattes, besonders wenn dies auf See geschieht, ist es wichtig, die Verbindungsstelle frei von Korrosivstoffen zu halten. Zu diesem Zweck werden Vorkehrungen getroffen, damit eine Reinigungsflüssigkeit die Berührungsflächen zwischen Blattwurzelflansch 8 und Aussparung 7, die Schraubenbolzen 13 und djte Paßstifte 16, umspülen kann. Die Reinigungsflüssigkeit, sei es frisches Wasser, oder eine andere Flüssigkeit der möglicherweise ein korrosionshemmendes Mittel beigesetzt wird, auch Luft kann geeignet sein, wird unter Druck herangebracht und soll Fremdstoffe und das Seewasser verdrängen. Die Reinigungsflüssigkeit gelangt zuerst zu Raum 18 (Fig. 3 und 4) zwischen Zapfen 10 und Blattwurzel durch ein Rückschlagventil 19· Von Raum 18 fließt sie durch die Kanäle 20 in die Peripherie des Zapfens 10 zu Ringkanal 21 am Halse des Zapfens. Von dort fließt sie radial nach außen durch die Kanäle 22 auf der Unterseite der Blattwurzel und gelangt nach Umfließen der Paßbolzen 16 in den Ringkanal 23 unterhalb der Dichtringe 11 (Fig» 5). Die Sackbonrungen der Paßsüfte 16 haben halbkreisförmige Rillen 24, die von den Kanäten 22 abzweigen, damit der Reinigungsflüssigkeit ein Umfließen der Paßstiftenden möglich ist·

Vom Kanal 23 fließt die Flüssigkeit durch die Kanäle 25 zu den Schraubenlöchern 12. Die leeren Schraubenlöcher 12 sind zunächst durch die Stopfen 26 geschlossen, damit schon zu Beginn, wenn die Blattwurzeln aufgesetzt werden, in der Reinigungsflüssigkeit ein genügend hoher Druckaufrechtgehalten werden kann. In diesem Stadium fließt die Flüssigkeit noch frei zwischen den Berührungsflächen der Blattwurzel und der Nabe und wird erst danach« wenn-die Schrauben - eingesetzt und angesogen sind, jüi die oben beschriebenen Kanäle gezwungen« Sobald Schraube 13 angezogen ist, zwingt der Dichtring" 26a die Reinigungsflüssigkeit« aus Kanal 25 durch die Gewlndegsnge unter die Schraube 13 zu fließen! von.dort'steigt si© In dsr Axialbohrung 27 in der Schraube auf wsä sM-iJui ctecii das laßventil 28 ins Freie»

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In einem alternativen Reinigungskreislauf, der in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, sind die Schraubenlöcher hintereinander verbunden und das Schraubenloch, in das zuletzt die Schraube gesteckt wird, ist mit einem Auslaßventil in der Blattwurzel verbunden.

Fig. 6 zeigt den Propeller mit seiner Nabe 1 und seinen abnehmbaren Blättern 9* angeordnet unter dem überhängenden Heck 29 des Schiffes und vor dem Ruder 30. Direkt über dem Propeller befindet sich ein senkrechter Durchgang im Heck, bestehend aus einem rechteckigen Schacht 31» der nach oben auf einem günstigen Deck 32 endet und der an seinem unteren

fort Ende durch die Röhre 33 mit ovalem Querschnitt abgesetzt wird. Die ovale Röhre 33 wird wasserdicht durch den Deckel abgeschlossen. Dieser trägt den Formkörper 35* der die Röhre 33 ausfüllt und die Heckkontur 29 weiterführt. Die Röhre 33 ist oval, um Ihren Querschnitt so klein als möglich zu halten und, um Spannungskonzentrationen im Schiffsraum zu vermindern, ist jedoch, siehe Fig. 7* genügend groß um, nach Abnahme des Deckels 3¹*, ein Propellerblatt 9 durchhieven zu können.

Der Deckel 34 ist vorteilhaft über der Wasserlinie des vollbeladenen Schiffes angeordnet, so daß er selbst dann abgehoben werden kann, um Arbeiten am Propeller zu erlauben, wenn das Schiff auf See 1st und wenn es voll beladen ist. Der · f Deckel kann indes auch niedriger angeordnet sein und kann dadurch über die Wasserlinie gebracht werden, indem der Ballast oder die Ladung des Schiffes entsprechend umgerichtet wird.

Ein einfacher bordseigener Laufkran 36 ermöglicht das Ausheben des Deckels, wie es in strichpunktierten Linien auf der Zeichnung angezeigt ist, und danach das Anheben des Propellerblattes 9 durch die Röhre 33 und den Schacht 31 f um es danach auf dem Deck 32 abzusetzen. Wie oben erwähnt und auf der Zeichnung nicht dargestellt kann noch eine zusammenklappbare Plattform im Schacht 31 angeordnet "erden, um den Zugang zum Pro-

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peller zu erleichtern* Leitungen für pneumatische oder hydraulische Werkzeuge können ebenso durch die Röhre geführt werden. Zum Lösen der Schraube 15 können motorisch betriebene Drehmomentenschlüssel benützt werden. Um ihre Benutzung zu erleichtern, sind an den Schraubenlöchern 12 Nuten J57 vorgesehen-, über die die auftretenden Reaktionskräfte abgefangen werden können.

Man wird sehen, daß durch die beschriebenen Anordnungen, Inspektion und Wartung der Propeller, sowie benachbarte Teile, sich stark vereinfachen und, daß zum Ausführen dieser Arbeiten keine Trockendocke mehr, sondern nur noch einfache bordseigene Hebezeuge benötigt werden. Vorausgesetzt, daß es für Unterwasserarbeiten ausgerüstet ist, können diese Arbeiten auch vom Bordpersonal selbst durchgeführt werden.

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Claims

Patentansprüche

· Schiff, dessen Propeller unterhalt) des überhängenden Hecke angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,^ der Propeller abnehmbare Blätter hat und in dem überhängenden Heck eine verschließbare öffnung oberhalb des Propellers angeordnet ist, durch die die Propellerblätter zwischen dem Schiff und der Propellernabe gehievt werden können.
2. Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü die Öffnung durch einen abnehmbaren Deckel wasserdicht abschließbar ist, der über der Wasserlinie an- ™ geordnet ist*

3. Schiff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel oval 1st.

τ. Schiff nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeiohn e t , daß der Deckel in der Öffnung angeordnet ist und daß an ihm ein Formkörper -befestigt ist, der die Kontur des Heoks am unteren Ende der Öffnung fortsetzt.

-b. Schiff nach irgend einem der oben genannten Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, daß Propellernabe und Propeller- ä

welle aus einem Stück bestehen.

6* Schiff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Propellerblätter an ihren Wurzeln kreisförmige Flansche haben, die in kreisförmigen Aussparungen an der Propellernabe sitzen·

Y· Schiff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe einen Zentrierzapfen in der Mitte jeder Ausspa- rung besitzt, der in eine entsprechendeAusdrehung in der Blattwurzel eingreift.

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8. Schiff nach Anspruch 7#.dadurch gekenn ze i ch net, daß zwischen den Stirnflächen von Zentrierzapfen und Ausdrehung ein Raum vorhanden ist* der an «inen Einlaß angeschlossen 1st« durch den während der Montage des Blattes an die Nabe eine Reinigungsflüssigkeit gedrückt werden kann,

9· Schiff nach Anspruch 8, daduxh gekennze lohne t , daß zwischen den Peripherien des Blattflansches und der Nabenaussparung ein Dihtring angeordnet ist, daß Durchlässe für die Reinigungsflüssigkeit vorgesehen sind, damit diese die Berührungsflächen zwischen Blatt und Aussparung umströmen kann und, daß mindestens ein Auslaßventil für die Reinigungsflüssigkeit vorgesehen ist·

10* Schiff nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß der Blattflansch an die Nabe mittels Schrauben befestigt ist und, daß jede dieser Schrauben eine axiale Bohrung und, in ihren Kopf eingepaßt, «tin Aulaßventil für die Reinigungsflüssigkeit hat.

11· Schiff nach irgend einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Lage der Propellerblätter bezüglich der Propellemabe durch Paßstifte, die in Bohrungen von Blattwurzel und Nabe stecken, bestimmt ist.

2. Schiff nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Bohrungen vorgesehen sind, so daß durch Umstecken der Paßstifte in andere Bohrungen die Blattsteigung veränderbar ist· .