DE19620970A1 - Device for ships that is independent of the main drive and can be used either as a passive rudder or as an active maneuvering device - Google Patents
Device for ships that is independent of the main drive and can be used either as a passive rudder or as an active maneuvering deviceInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine vom Hauptantrieb unabhängige, wahlweise als passives Ruder oder als aktives Manövrierorgan einsetzbare Einrichtung für Schiffe mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to an independent of the main drive, either as a passive rudder or as an active maneuvering device for ships with the in the preamble of Claim 1 specified features.
Mit Vertikalachsenrotoren, die durch die DE-AS 19 41 652 bekannt geworden sind, ist zwar ein Manövrieren von Schiffen in beliebige Richtungen möglich, jedoch kann der dort vorgese hene Voith-Schneider-Propeller nicht als passives energiesparendes Ruder bei Marschfahrt verwendet werden. Die Ursache dafür ist die Kinematik des Voith-Schneider-Propellers und dessen Flügelzahl, die keine widerstandsarme Ausrichtung der Flügel in Schiffslängsrichtung bzw. unter einem erforderlichen Ruderwinkel ermöglichen. Mit dem Voith-Schneider-Propel ler ist es ohne aktive Energiezufuhr nicht möglich, einen erforderlichen Kurswinkel des Schif fes zu realisieren.With vertical axis rotors, which are known from DE-AS 19 41 652, is indeed it is possible to maneuver ships in any direction, but this can be done there hene Voith-Schneider propeller not as a passive energy-saving rudder when cruising be used. The reason for this is the kinematics of the Voith-Schneider propeller and its number of wings, which has no low-resistance alignment of the wings in the longitudinal direction of the ship or allow at a required rudder angle. With the Voith-Schneider-Propel Without active energy supply, it is not possible to set the required course angle of the ship to realize fes.
Mit den Einrichtungen dieser Art, die durch die DE 44 43 100 A1 bekannt geworden sind, ist es zwar möglich, passive Ruderwirkung und aktive Schubwirkung zu erzielen, die Kinematik des Getriebes impliziert aber ein festes Steuergesetz. Bei aktiver Wirkungsweise besitzt der Rotor damit die Charakteristik eines Festpropellers. Die Schubvariation muß demzufolge über eine Drehzahländerung erfolgen. Das erforderliche Planetengetriebe wird bei entsprechender Baugröße aufwendig und schwer.With the devices of this type, which are known from DE 44 43 100 A1 it is possible to achieve passive rowing and active thrust, the kinematics of the transmission implies a fixed tax law. When active, the Rotor thus the characteristic of a fixed propeller. The thrust variation must therefore be over a speed change take place. The required planetary gearbox will be used accordingly Size complex and heavy.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu überwinden und demgemäß eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzuentwickeln, daß mit ver gleichsweise geringem baulichem und konstruktivem Aufwand die passive, widerstandsarme Ruderwirkung und die aktive Schuberzeugung gewährleistet wird.The invention has for its object to overcome these deficiencies and accordingly one Develop device according to the preamble of claim 1 such that with ver the passive, low-resistance is equally low in terms of construction and construction Rudder effect and active thrust generation is guaranteed.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Maßnahmen des Anspruches 1 gelöst, wobei die Anwendung eines separat steuerbaren, vom Hauptantrieb des Radkörpers unabhängigen An triebes zum einen die erforderlichen Ruderausschläge bei passiver Nutzung der Einrichtung gewährleistet und zum anderen bei aktiver Nutzung der Einrichtung und Drehung des Radkör pers eine Relativbewegung und damit eine Anströmung des Flügels ermöglicht, die einen ho hen gerichteten Schub bewirkt. This object is achieved with the characterizing measures of claim 1, the Use of a separately controllable An, independent of the main drive of the wheel body drive on the one hand the necessary rudder deflections with passive use of the facility guaranteed and on the other hand with active use of the device and rotation of the wheel body pers a relative movement and thus a flow against the wing allows a ho hen directed thrust.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Einrichtung veranschaulicht, wobei konstruktive Einzelheiten fortgelassen sind und lediglich eine Draufsicht auf den Radkörper mit Flügel und seperatem Antrieb in schematischer Form wiedergegeben ist.In the drawing, the device according to the invention is illustrated, being constructive Details are omitted and only a top view of the wheel body with wing and Separate drive is shown in schematic form.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Einrichtung mit zwei Ruderblättern. Fig. 1 shows the device according to the invention with two rudder blades.
In Fig. 1 ist eine Einrichtung bezeichnet, die unabhängig von dem nicht dargestellten Hauptan trieb des Schiffes arbeitet und mit einem waagerecht, im Bereich des nicht dargestellten Schiffsbodens angeordneten Radkörper 2, einem bzw. mehreren von dem Radkörper vertikal nach unten ragenden Flügeln 3, einem bzw. mehreren separaten Antrieben 1 zur Steuerung der Flügelstellung bzw. der Flügelstellungen und einem nicht dargestellten Antrieb für den Rad körper 2 ausgestattet ist.In Fig. 1, a device is designated which operates independently of the main drive of the ship, not shown, and with a horizontal, in the region of the ship's bottom not shown wheel body 2 , one or more wings 3 projecting vertically downward from the wheel body, one or several separate drives 1 for controlling the wing position or the wing positions and a drive, not shown, for the wheel body 2 is equipped.
Der Radkörper 2 ist um seinen Mittelpunkt drehbar gegenüber dem Schiffsboden gelagert und trägt exzentrisch einen bzw. mehrere Flügel 3, der um seine bzw. die getrennt um ihre Mittel längsachse in dem Radkörper 2 drehbar gelagert und mit einem Strömungsprofil ausgestattet sind.The wheel body 2 is mounted rotatably about its center point with respect to the ship's bottom and eccentrically carries one or more wings 3 which are rotatably mounted about its axis or those which are separate about their central longitudinal axis in the wheel body 2 and are equipped with a flow profile.
Im passiven Betriebszustand werden der Radkörper 2 blockiert und der bzw. die Flügel 3 so ausgerichtet, daß die Längsachse des bzw. der Flügel 3 bei Nullstellung mit der Schiffs längsachse A parallel verläuft, bei den Ruderausschlägen in entsprechenden Winkeln zu dieser. Die Ruderausschläge werden von den separaten Antrieben 1 auf den bzw. die Flügel 3 übertragen.In the passive operating state, the wheel body 2 is blocked and the wing (s ) 3 are oriented such that the longitudinal axis of the wing (s ) 3 runs parallel to the longitudinal axis A of the ship at zero position, at the rudder deflections at corresponding angles to the latter. The rudder deflections are transmitted from the separate drives 1 to the wing or wings 3 .
Im aktiven Betriebszustand rotiert der Radkörper 2, wobei durch ein Steuergesetz der Antrie be 1 der bzw. die Flügel 3 in Abhängigkeit des Umlaufwinkels des Radkörpers 2 Winkelände rungen derart erfahren, daß ein Schub erzeugt wird. Die Schubrichtung ergibt sich aus den Steuergesetzen und ist 360° variabel. Die separate Steuerung der Antriebe 1 ermöglicht belie bige Winkeländerungen der Flügel bei einem Umlauf des Radkörpers 2. Damit kann bei vorge gebener Drehzahl des Radkörpers 2 der Schub variiert, bei Nullstellung der Flügel ein Leerlauf und über die Nullstellung hinweg eine Schubumkehr erzeugt werden. Die Einrichtung besitzt bei aktiver Betriebsweise die Charakteristik eines Verstellpropellers. In the active operating state, the wheel body 2 rotates, whereby through a control law of the drives 1 or the wing 3 depending on the circumferential angle of the wheel body 2 changes in angle such that a thrust is generated. The direction of thrust results from the tax laws and is 360 ° variable. The separate control of the drives 1 enables any changes in the angle of the wings when the wheel body 2 rotates. This allows the thrust to be varied at the given speed of the wheel body 2 , idling when the wing is in the zero position and a thrust reversal over the zero position. The device has the characteristics of a variable pitch propeller when the mode of operation is active.
Vom Hauptantrieb unabhängige, wahlweise als passives Ruder oder als aktives Manövrieror gan einsetzbare Einrichtung für Schiffe, bei der ein einziger oder mehrere längliche Flügel ex zentrisch an einem horizontalen, um seinen Mittelpunkt drehbar gelagerten Radkörper um eine vertikale Achse drehbar gelagert und separat mit einem vom Hauptantrieb des Radkörpers un abhängigen Antrieb derart steuerbar sind, daß bei Einsatz als passives Schiffsruder der Rad körper festgehalten und der bzw. die Flügel über einen bzw. mehrere separate Antriebe in Richtung der Schiffslängsachse ausgerichtet und ebenso die erforderlichen Ruderausschläge auf den bzw. die Flügel übertragen werden und bei Einsatz als aktives Manövrierorgan der Radkörper rotiert und entsprechend der gewünschten Schubrichtung, die um 360° variabel ist, durch eine Steuerung des bzw. der separaten Antriebe, der bzw. die Flügel eine Bewegung re lativ zum umgebenden Wasser ausführen, bei der eine gerichtete Schubkraft entsteht (Fig. 1).Device for ships independent of the main drive, which can be used either as a passive rudder or as an active maneuvering device, in which a single or several elongated wings are mounted eccentrically on a horizontal wheel body, which is rotatable about its center, and can be rotated about a vertical axis and separately with one from the main drive the wheel body un dependent drive can be controlled such that when used as a passive ship's rudder the wheel body is held in place and the wing or wings are aligned via one or more separate drives in the direction of the ship's longitudinal axis and the necessary rudder deflections are also transferred to the wing or wings and when used as an active maneuvering member the wheel body rotates and according to the desired direction of thrust, which is variable by 360 °, by a control of the separate drives or the wing or wings perform a movement relative to the surrounding water, in which a directed Thrust aft arises ( Fig. 1).
Claims (1)
daß die wahlweise als passives Ruder oder als aktives Manövrierorgan einsetzbare Einrichtung für Schiffe, bei der ein einziger oder mehrere längliche Flügel (3) exzentrisch an einem horizontalen, um seinen Mittelpunkt drehbar gelagerten Radkörper (2) um eine vertikale Achse drehbar gelagert und separat mit einem vom Hauptantrieb des Radkörpers (2) unabhängigen Antrieb (1) derart steuerbar sind,
daß bei Einsatz als passives Schiffsruder der Radkörper (2) festgehalten und der bzw. die Flügel (3) über einen bzw. mehrere separate Antriebe (1) in Richtung der Schiffslängsachse (A) ausgerichtet und ebenso die erforderlichen Ruderausschläge auf den bzw. die Flügel (3) übertragen werden,
daß bei Einsatz als aktives Manövrierorgan der Radkörper (2) rotiert und entsprechend der gewünschten Schubrichtung, die um 360° variabel ist, durch eine Steuerung des bzw. der separaten Antriebe (1), der bzw. die Flügel (3) eine vom Radkörperumlauf abhängige Wirkeländerung erfahren und damit eine Bewegung relativ zum umgebenden Wasser ausführen, bei der eine gerichtete Schubkraft entsteht.1. Independent of the main drive, either as a passive rudder or as an active maneuvering device for ships, in which elongated wings are eccentrically mounted on a horizontal wheel body rotatably about its center, rotatable about a vertical axis, characterized in that
that the device, which can be used either as a passive rudder or as an active maneuvering device, for ships in which a single or several elongated wings ( 3 ) are mounted eccentrically on a horizontal wheel body ( 2 ) rotatably about its center and can be rotated about a vertical axis and separately with a drive ( 1 ) which is independent of the main drive of the wheel body ( 2 ) can be controlled in this way,
that when used as a passive ship's rudder, the wheel body ( 2 ) is held in place and the wing (s) ( 3 ) is aligned via one or more separate drives ( 1 ) in the direction of the ship's longitudinal axis (A) and likewise the required rudder deflections on the wing or wings ( 3 ) transferred,
that when used as an active maneuvering device, the wheel body ( 2 ) rotates and according to the desired direction of thrust, which can be varied by 360 °, by controlling the separate drive (s) ( 1 ), the wing (s) ( 3 ) depending on the wheel body rotation Experience the change of action and thus execute a movement relative to the surrounding water, which creates a directed thrust.
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