DE19645198C2 - Cycloidal ship propeller - Google Patents

Cycloidal ship propeller

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DE19645198C2 DE1996145198 DE19645198A DE19645198C2 DE 19645198 C2 DE19645198 C2 DE 19645198C2 DE 1996145198 DE1996145198 DE 1996145198 DE 19645198 A DE19645198 A DE 19645198A DE 19645198 C2 DE19645198 C2 DE 19645198C2
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Description

Die Erfindung betrifft einen Zykloidal-Schiffspropeller entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Schiffspropeller ist beschrieben in der DE-C 33 32 785. Eine ausführliche Beschreibung ergibt sich beispielsweise aus dem Sonderdruck Nr. 9.94 der J. M. Voith GmbH, Heidenheim, Deutschland.The invention relates to a cycloidal propeller according to the Preamble of claim 1. Such a ship propeller is described in DE-C 33 32 785. A detailed description results for example from the special print No. 9.94 by J. M. Voith GmbH, Heidenheim, Germany.

Bei diesem Zykloidalpropeller ist eine elastische Lagerung mittels Gummiringen vorgesehen, welche die am Propellergehäuse wirksam werdenden, wechselnden Kräfte, die von den Propellerflügeln herrühren, elastisch aufnehmen sollen. Dabei stützen sich die Gummiringe an Stützflächen ab und werden in ihrer Umfangsposition allein durch die Verspannkräfte und die daraus folgende Reibung gehalten.With this cycloidal propeller an elastic mounting is by means of Rubber rings are provided, which are effective on the propeller housing increasing, changing forces that come from the propeller blades, should absorb elastically. The rubber rings are supported Support surfaces and are in their circumferential position solely by the Tensioning forces and the resulting friction are kept.

Es hat sich herausgestellt, daß im Laufe der Zeit doch eine Verlagerung des Propellers über dem Fundament eintritt. Bei langanhaltender Einwirkung des Propellermomentes findet nach und nach ein langsames Verdrehen des Propellers statt. Der Propeller befindet sich sodann nach einiger Zeit bezüglich der Antriebswelle und der Strahlkomponenten nicht mehr in der richtigen Richtung.It has been found that a shift of the Propellers enters over the foundation. In the event of prolonged exposure to the Propeller torque gradually turns slowly Propellers instead. The propeller is then after some time with regard to the drive shaft and the beam components no longer in the right direction.

Es wurde schon versucht, das Problem dadurch zu lösen, daß zwischen den elastischen Elementen und den Metallteilen eine Klebeverbindung oder eine Vulkanisierverbindung hergestellt wird. Dies hat sich jedoch als unzweckmäßig erwiesen, weil nämlich damit ein Ausrichten des Propellers bei der Montage im Schiff erschwert wird.Attempts have already been made to solve the problem in that between the elastic elements and the metal parts an adhesive connection or Vulcanizing compound is established. However, this has proven to be proved to be inappropriate because it aligns the propeller assembly in the ship is difficult.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zykloidalpropeller der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß eine Verdrehung des Propellers um die eigene Längsachse beim Betrieb auch über längere Zeitspannen hinweg vermieden wird.The invention has for its object a cycloidal propeller type mentioned in such a way that a rotation of the  Propellers around their own longitudinal axis when operating, even over longer ones Periods of time is avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Auch bei anderen elastischen Lagerungen eines Propellers am Fundament empfiehlt sich die erfindungsgemäße Anordnung.This object is achieved by the features of characterizing part of claim 1 solved. Others too The elastic mounting of a propeller on the foundation is recommended arrangement according to the invention.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand den Figuren der Zeichnungen näher dargestellt.The invention is described in more detail below with reference to the figures in the drawings shown.

Die hier zugehörigen Figuren stellen im einzelnen dar:The figures belonging here represent in detail:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Propeller; Figure 1 is a plan view of a propeller.

Fig. 2 einen Vertikal-Teilschnitt; Fig. 2 is a partial vertical section;

Fig. 3 einen weiteren Vertikal-Teilschnitt mit einer Einzelheit der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze; Figure 3 is a further vertical sectional view of a detail of the torque arm according to the invention.

Fig. 4 einen weiteren Vertikal-Teilschnitt mit Einzelheiten der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze. Fig. 4 shows a further vertical partial section with details of the torque arm according to the invention.

Die folgende Beschreibung bezieht sich hinsichtlich der Gesamtdarstellung des Zykloidalpropellers zunächst auf Fig. 1 und 2.With regard to the overall representation of the cycloidal propeller, the following description initially relates to FIGS. 1 and 2.

In Fig. 1 erkennt man in der Draufsicht des Zykloidalpropellers das Propellergehäuse oder den Stator 1, einen Stützring 8 des Fundaments des Propellers sowie ein Schmierölgehäuse 44. Es ist in dieser Darstellung des Propellers auch der Antrieb des Propellers, mit der Antriebswelle 51 des Getriebes, gezeigt. Ferner erkennt man von der Drehmomentstütze die Stützplatte 10, die am Stützring 8 des Propellerfundaments mittels Schrauben 42 (siehe Fig. 3) befestigt ist.In Fig. 1 it can be seen in the plan view of Zykloidalpropellers the propeller housing or stator 1, a support ring 8 of the foundation of the propeller and a lubricating oil housing 44. In this representation of the propeller, the drive of the propeller with the drive shaft 51 of the transmission is also shown. Furthermore, the support plate 10 can be seen from the torque support, which is fastened to the support ring 8 of the propeller foundation by means of screws 42 (see FIG. 3).

Aus dem Schnitt des Propellers gemäß Fig. 2 erkennt man die Bodenplatte 2 des Propellergehäuses, die mittels der Ringe aus gummi-elastischem Material 5, 5', 5" sowie 15, 15', 15" am Propellerfundament 31 über den Stützring 8 abgestützt ist. Dabei ist eine untere Stützplatte 9 mittels Dichtringen (O-Ringe) 53 und 54 gegenüber dem Fundament abgedichtet. Ein unterer Stützring 7 und ein oberer Stützring 17 mit kegelstumpfförmigen Stützflächen stützen die oberen umlaufenden elastischen Ringe 5, 5' und 5". Dabei klemmen über den Umfang des Propellers gleichmäßig verteilte Schrauben 41 den oberen Stützring fest, der im äußeren Stützring 8 an seinem Umfang geführt ist. Weitere Varianten einer ähnlichen elastischen Lagerung ergeben sich aus der erwähnten Patentschrift DE-C 33 32 785. Im Zentrum des Propellers, gegeben durch die in Fig. 1 dargestellten Mittellinien, verläuft auch die Zentralachse des Steuerknüppels in dessen Nullage.From the intersection of the propeller according to Fig. 2 one recognizes the bottom plate 2 of the propeller housing, the elastic rubber by means of the rings of material 5, 5 ', 5 "and 15, 15', 15" supported on the propeller base 31 via the support ring 8 . A lower support plate 9 is sealed with respect to the foundation by means of sealing rings (O-rings) 53 and 54 . A lower support ring 7 and an upper support ring 17 with frustoconical support surfaces support the upper circumferential elastic rings 5 , 5 'and 5 ". Screws 41, which are evenly distributed over the circumference of the propeller, clamp the upper support ring, which is in the outer support ring 8 on its circumference Further variants of a similar elastic mounting result from the mentioned patent DE-C 33 32 785. In the center of the propeller, given by the center lines shown in Fig. 1, the central axis of the control stick also runs in its zero position.

In Fig. 1 ist ferner noch die Drehrichtung des Propellers durch einen Pfeil gekennzeichnet, und das aufgrund der durch das Getriebe des Propellers wirkenden Kräfte hervorgerufene Reaktionsmoment am Propellergehäuse ist mit dem Pfeil Mr gekennzeichnet. Dieses Reaktionsmoment führt im Verlauf der Zeit zu einer Verlagerung des Propellers in Bezug auf das Fundament, was natürlich absolut unerwünscht ist und ausgeschlossen werden muß. Hierzu dient die erfindungsgemäße Drehmomentstütze, gemäß Fig. 3 und 4.In Fig. 1, the direction of rotation of the propeller is also indicated by an arrow, and the reaction moment caused on the propeller housing by the forces acting on the gear of the propeller is indicated by the arrow M r . This reaction moment leads to a shift of the propeller in relation to the foundation over time, which is of course absolutely undesirable and must be excluded. The torque support according to the invention serves this purpose, according to FIGS. 3 and 4.

Die Stützplatte 10 ist am Stützring 8 festgelegt. Fixierstifte 39 dienen zur Lagefixierung. Mit der Stützplatte 10 ist eine vertikale Stützplatte 12 verschraubt. An dieser ist nun mittels mehrerer Schrauben 24 eine weitere vertikale Stützplatte 13 gehalten, die in horizontaler Richtung mit Nuten 35 versehen ist. Als Gegenstütze ist in diesem Fall wie schon ausgeführt ein Schmierölgehäuse 44 vorgesehen, das mittels einer Platte 46 zum Abstützen der gummi-elastischen Elemente 6, 6', 6" verstärkt ist. Diese Elemente dienen zur Abstützung gegen das Reaktionsmoment des Propellerantriebs.The support plate 10 is fixed on the support ring 8 . Fixing pins 39 serve to fix the position. A vertical support plate 12 is screwed to the support plate 10 . A further vertical support plate 13 , which is provided with grooves 35 in the horizontal direction, is now held on this by means of a plurality of screws 24 . In this case, a lubricating oil housing 44 is provided as a counter support, which is reinforced by means of a plate 46 for supporting the rubber-elastic elements 6 , 6 ', 6 ". These elements serve to support the reaction torque of the propeller drive.

Die elastische Elemente können in ihrer Zahl, ihrer Form, ihren Abmessungen und ihrer Elastizität so gewählt werden, daß sie einerseits eine gute Schalldämmung bewirken und andererseits keine zu großen Bewegungen des Gehäuses auf dem Fundament zulassen. In Fig. 4 ist ein üblicher etwa quadratischer Querschnitt dargestellt. Mit Hilfe der Schrauben 24 in Fig. 4 können die Elemente 6, 6', 6" vorgespannt werden, um das Gehäuse 1 (Fig. 2) in einer Mittelposition mit geringen Ausschlägen bei den unterschiedlichen Belastungshöhen zu halten.The number, shape, size, and elasticity of the elastic elements can be chosen so that on the one hand they provide good sound insulation and on the other hand they do not allow the housing to move too much on the foundation. In FIG. 4, a conventional approximately square cross section is shown. With the aid of the screws 24 in FIG. 4, the elements 6 , 6 ', 6 "can be pretensioned in order to hold the housing 1 ( FIG. 2) in a middle position with small deflections at the different load levels.

Ein Wandern innerhalb der Ringe 5, 5', 5" und 15, 15', 15" Fig. 2 wird somit unterbunden und die Lebensdauer dieser Ringe wird erhöht.A migration within the rings 5 , 5 ', 5 "and 15 , 15 ', 15 " Fig. 2 is thus prevented and the life of these rings is increased.

Claims (7)

1. Zykloidalpropeller mit einem im Stator drehbar gelagerten Rotor;
  • 1. mit darin schwenkbar gelagerten Flügeln;
  • 2. die Rotordrehachse und die Flügelschwenkachsen verlaufen zueinander parallel und im Betrieb im wesentlichen senkrecht;
  • 3. zur Verstellung der Flügel über die Propellerkinematik ist ein Steuerknüppel vorgesehen;
  • 4. im Schiffskörper ist das Fundament (31) vorgesehen, auf das das Propellergehäuse (1) mit der Bodenplatte (2) gelagert ist. Die Propellerdrehachse steht senkrecht zu dieser Bodenplatte (2).
  • 5. die Bodenplatte (2) ist mittels gummi-elastischen Ringen (5, 5', 5"; 15, 15', 15") eingespannt, die sich ihrerseits im Umfangsbereich der Bodenplatte (2) auf deren beiden Seiten befinden und die sich an Stützflächen des Propellerfundaments (31) sowie der Bodenplatte (2) abstützen;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
der Propeller ist durch eine Vielzahl gummielastischer Mittel (6, 6', 6") gegenüber dem Propellerfundament (31) in Umfangsrichtung abgestützt, und es sind Spannmittel (24) vorgesehen, um die gummielastischen Elemente (6, 6', 6") auf eine Vorspannung in einer Mittelstellung zu bringen. 1. Cycloidal propeller with a rotor rotatably mounted in the stator;
  • 1. with wings pivoted therein;
  • 2. the rotor axis of rotation and the wing swivel axes run parallel to one another and substantially perpendicular in operation;
  • 3. a joystick is provided for adjusting the wings via the propeller kinematics;
  • 4. in the hull the foundation ( 31 ) is provided on which the propeller housing ( 1 ) with the base plate ( 2 ) is mounted. The axis of rotation of the propeller is perpendicular to this base plate ( 2 ).
  • 5. the base plate ( 2 ) is clamped by means of rubber-elastic rings ( 5 , 5 ', 5 "; 15 , 15 ', 15 "), which in turn are located in the peripheral area of the base plate ( 2 ) on its two sides and which Support on the support surfaces of the propeller foundation ( 31 ) and the base plate ( 2 );
characterized by the following features:
the propeller is supported by a plurality of rubber-elastic means ( 6 , 6 ', 6 ") in relation to the propeller foundation ( 31 ) in the circumferential direction, and tensioning means ( 24 ) are provided to hold the rubber-elastic elements ( 6 , 6 ', 6 ") to bring a pre-tension in a middle position. 2. Zykloidalpropeller nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elastischen Mittel Gummielemente (6, 6', 6") sind.2. Cycloidal propeller according to claim 1, characterized in that the elastic means rubber elements ( 6 , 6 ', 6 "). 3. Zykloidalpropeller nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Vielzahl von Gummielementen (6, 6', 6") zwischen mindestens einer propellerfunda­ mentseitigen Stützplatte (12, 13) und einem Vorsprung (44, 45, 46) des Propellergehäuses angeordnet sind.3. Cycloidal propeller according to claim 2, characterized in that a plurality of rubber elements ( 6 , 6 ', 6 ") between at least one propellerfunda element-side support plate ( 12 , 13 ) and a projection ( 44 , 45 , 46 ) of the propeller housing are arranged . 4. Zykloidalpropeller nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gummielemente (6, 6', 6") in mehreren Reihen parallel übereinander oder nebenein­ ander angeordnet sind.4. Cycloidal propeller according to claim 3, characterized in that the rubber elements ( 6 , 6 ', 6 ") are arranged in several rows in parallel one above the other or next to each other. 5. Zykloidalpropeller nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gummielemente (6, 6', 6") im wesentlichen eine Rechteckform aufweisen, die so­ wohl in der Draufsicht als auch Querschnitt derselben höchstens relativ wenig von der Quadratform ab­ weicht.5. Cycloidal propeller according to claim 4, characterized in that the rubber elements ( 6 , 6 ', 6 ") have a substantially rectangular shape, so well in plan view and cross section of the same deviates at most relatively little from the square shape. 6. Zykloidalpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiringe (5, 5', 5"; 15, 15', 15") um die zentrale Propellerachse umlau­ fend parallel zueinander jeweils oberhalb und unter­ halb der Lagerplatte (2) angeordnet sind.6. Cycloidal propeller according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rubber rings ( 5 , 5 ', 5 "; 15 , 15 ', 15 ") around the central propeller axis umlau fend parallel to each other above and below half of the bearing plate ( 2 ) are arranged. 7. Zykloidalpropeller nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die oberen umlaufenden Gummi­ ringe (5, 5', 5") sich auf einem Stützring (7) nach unten auf einer Stützfläche sich abstützen, die kegelstumpf­ förmig ausgebildet ist und die andererseits tellerfunda­ mentseitig auf einer entsprechend kegelstumpfförmi­ gen Abstützfläche eines weiteren Stützringes (17) ab­ gestützt sind.7. Cycloidal propeller according to claim 6, characterized in that the upper circumferential rubber rings ( 5 , 5 ', 5 ") are supported on a support ring ( 7 ) down on a support surface which is frustoconical and which on the other hand tellerfunda are supported on a corresponding frustoconical support surface of a further support ring ( 17 ).
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Sonderdruck der Fa. J.M. Voith GmbH, 9.94: Voith-Schneider-Propeller, der intelligente Schiffsantrieb *

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