DE202018100926U1 - Thrusters - Google Patents
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Abstract
Querstrahlruder für ein Schiff, umfassend ein quer zur Schiffslängsachse verlaufendes Querstrahlrohr (10) mit einer darin angeordneten, motorisch angetriebenen Propelleranlage mit Propeller (11), Propellernabe (110) und Propelleraufhängung (122) und ein als Seekasten (12) ausgebildetes, stationär im Schiff angeordnetes kastenförmiges Gehäuse, das den Bereich des Querstrahlrohrs (10), in welchem die Propelleranlage angeordnet ist, umschließt, wobei an gegenüberliegenden Seiten des Seekastens (12) Abschnitte des Querstrahlrohrs (10) einmünden, dergestalt, dass bei gewassertem Schiff das Querstrahlrohr (10) und der Seekasten (12) mit Wasser geflutet sind und wobei die dem Wasser zugewandten Innenoberflächen des Seekastens (12) und/oder die Oberflächen der Propelleranlage zumindest bereichsweise mit einer kompressiblen Beschichtung (120) versehen sind.A transverse thruster for a ship, comprising a transverse jet pipe (10) extending transversely to the ship's longitudinal axis with a motor-driven propeller system with propeller (11), propeller hub (110) and propeller suspension (122) and a stern box (12) stationary in the ship arranged box-shaped housing, which encloses the region of the transverse jet pipe (10) in which the propeller system is arranged, wherein on opposite sides of the sea box (12) sections of the transverse jet pipe (10) open, such that when the ship is watered the transverse jet pipe (10) and the sea box (12) are flooded with water and wherein the water facing inner surfaces of the sea box (12) and / or the surfaces of the propeller system are at least partially provided with a compressible coating (120).
Description
Die Erfindung betrifft ein Querstrahlruder für ein Schiff, umfassend ein quer zur Schiffslängsachse verlaufendes Querstrahlrohr mit einer darin angeordneten, motorisch angetriebenen Propelleranlage mit Propeller, Propellernabe und Propelleraufhängung.The invention relates to a transverse thruster for a ship, comprising a transverse jet pipe extending transversely to the ship's longitudinal axis with a motor-driven propeller system with propeller, propeller hub and propeller suspension arranged therein.
Derartige Querstrahlruder sind bekannt. Das quer zur Schiffslängsachse verlaufende Querstrahlrohr wird im Bug- und/oder Heckbereich des Schiffes angeordnet und der Propeller drückt das in das Querstrahlrohr angesaugte Wasser nach Maßgabe der gewählten Antriebsleistung sowie Drehrichtung bzw. Flügelstellung bei Verstellpropellern nach Steuerbord oder Backbord, wodurch das Manövrieren des Schiffes insbesondere bei geringer Fahrt und im dynamischen Positionierbetrieb sehr exakt erfolgen kann.Such transverse thrusters are known. The transverse jet pipe extending transversely to the ship's longitudinal axis is arranged in the bow and / or tail of the ship and the propeller presses the water sucked into the transverse jet pipe in accordance with the selected drive power and direction of rotation or variable pitch to starboard or port, in particular the maneuvering of the ship can be done very accurately at low speed and in dynamic positioning.
Problematisch bei derartigen Querstrahlrudern ist jedoch die im Betrieb erhebliche Geräuschentwicklung, die von der Schiffsbesatzung und/oder Passagieren als sehr störend empfunden wird. Besonders nachteilig ist oftmals der Einbauort in der Nähe von Wohn- bzw. Aufenthaltsräumen oder auch geräuschsensitiven Arbeitsbereichen, wie zum Beispiel Laboren. Hier können Arbeitsgeräte durch die Geräuschbelastung in ihrer Funktionsweise eingeschränkt werden.However, the problem with such transverse thrusters is the significant noise during operation, which is perceived by the ship's crew and / or passengers as very disturbing. Of particular disadvantage is often the installation location in the vicinity of living or recreation rooms or noise-sensitive work areas, such as laboratories. Here tools can be limited by the noise level in their operation.
Die Entstehung dieser unerwünschten Geräuschbelastung kann bei Querstrahlrudern im Wesentlichen auf zwei Ursachen zurückgeführt werden. Zum einen entstehen mechanisch induzierte Geräusche, die unmittelbar im Antrieb des Querstrahlruders, vornehmlich im Propellerantrieb durch Zahnkontakt und Wälzlagerbewegung der für den Antrieb des Propellers verwendeten Getriebe sowie die Motorerregung des Antriebsmotors erzeugt werden. Zum anderen entstehen durch den Propeller induzierte Geräusche vornehmlich durch Kavitationserscheinungen des im Wasser drehenden Propellers. Es werden Vibrationen und Druckimpulse verursacht, welche sich im umgebenden Wasser in Form von Wasserschallenergie ausbreiten und beim Auftreffen auf die Schiffsstruktur und das Getriebegehäuse dort zu einer Körperschallerregung führen, welche durch das gesamte Schiff weitergeleitet wird.The emergence of this unwanted noise pollution can be attributed to two main reasons for transverse thrusters. On the one hand, mechanically induced noises, which are generated directly in the drive of the transverse thruster, primarily in the propeller drive by tooth contact and rolling bearing movement of the gear used for driving the propeller and the motor excitation of the drive motor. On the other hand, caused by the propeller noise mainly by cavitation phenomena of the rotating propeller in the water. There are vibrations and pressure pulses caused, which propagate in the surrounding water in the form of water sound energy and lead there to hitting the ship's structure and the gearbox to a structure-borne noise, which is passed through the entire ship.
Die Körperschallwege für die mechanisch induzierten Geräusche werden bislang über eine elastische Lagerung des Antriebs unterbrochen.The structure-borne sound paths for the mechanically induced noises have hitherto been interrupted by an elastic mounting of the drive.
Aus der
Aus der
Die
Diese vorangehenden aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen bedingen einen durchgängigen, ununterbrochenen Verlauf des Querstrahlrohrs durch den Schiffsrumpf, in welches die Propelleranlage lediglich mit großem Aufwand und in einem Trockendock von einer der Austrittsöffnungen des Querstrahlrohrs her eingesetzt bzw. zu Wartungszwecken entnommen werden kann.These previous known from the prior art arrangements require a continuous, uninterrupted course of the transverse jet tube through the hull into which the propeller system can be used only with great effort and in a dry dock of one of the outlet openings of the transverse jet tube forth or removed for maintenance purposes.
Sofern zum Zwecke des leichten Ein- und Ausbaus des Querstrahlruders in die Schiffsstruktur ein schiffsseitiger Brunnen, auch Seekasten genannt, vorgesehen ist, wird die Propelleranlage mit Antriebsmotor, dem Getriebe mit Propellerwelle und Propeller in dem schiffsseitigen Brunnen bzw. Seekasten montiert. Die Flanschverbindung an der Auflagefläche zum Brunnen ist als elastische Lagerung ausgeführt, sodass kein metallischer Kontakt besteht, sondern eine elastische Lagerung des Antriebs vorliegt. Die
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Querstrahlruder der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welches sich auf einfache Weise in einem schiffseitig vorgesehenen und einen Teilabschnitt des Querstrahlrohrs bildenden Brunnen installieren lässt und sich durch einen besonders ruhigen Lauf auszeichnet.The object of the invention is to propose a transverse thruster of the type mentioned, which can be installed in a simple manner in a ship provided and a subsection of the transverse jet tube forming well and is characterized by a particularly smooth running.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß die Ausgestaltung eines Querstrahlruders gemäß den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 vorgeschlagen.To achieve the object, the design of a transverse thruster according to the features of the protection claim 1 is proposed according to the invention.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments and modifications of the invention are the subject of the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Vorschlag beruht darauf, dass an gegenüberliegenden Seiten des Seekastens die Abschnitte des Querstrahlrohrs einmünden, sodass bei gewassertem Schiff sowohl das Querstrahlrohr als auch der Seekasten mit Wasser geflutet sind. In diesen mit Wasser gefluteten Seekasten, der einen Teilabschnitt des Querstrahlrohrs bildet und durch den die beiden Abschnitte des Querstrahlrohrs miteinander kommunizieren, wird die Propelleranlage, welche Antriebsmotor und/oder Getriebe, Propellernabe und Propeller sowie eine Propelleraufhängung umfasst, als vorgefertigte Baueinheit eingesetzt und kann etwa zu Wartungszwecken in umgekehrter Richtung auch als Einheit entnommen werden. The proposal according to the invention is based on the fact that the sections of the transverse jet pipe open on opposite sides of the sea box, so that both the transverse jet pipe and the sea box are flooded with water when the ship is airtight. In this water-flooded sea box, which forms a portion of the cross-beam tube and communicate with each other through the two sections of the cross-beam, the propeller system, which includes drive motor and / or gear, propeller hub and propeller and a propeller suspension, used as a prefabricated unit and can for maintenance in the reverse direction also be taken as a unit.
Zur Bekämpfung der durch den Betrieb des Querstrahlruders entstehenden Geräusche ist die Propelleranlage nicht nur elastisch entkoppelt am Seekasten als Teil der Schiffsstruktur befestigt, sondern die dem Wasser zugewandten Innenoberflächen des Seekastens und/oder die Oberfläche der Propelleranlage sind erfindungsgemäß zumindest bereichsweise mit einer geeigneten kompressiblen Beschichtung versehen, die aufgrund ihrer Kompressibilität die als Wasserschall vom Propeller induzierten hochfrequenten Druckimpulse idealerweise vollständig dämpft bzw. bewirkt, dass diese zumindest nur mit stark reduzierter Amplitude auf die starre Schiffsstruktur übertragen werden, sodass in angrenzenden Wohn-, Aufenthalts- und Arbeitsräumen ein zulässiger Raumschallpegel auch bei Betrieb des Querstrahlruders nicht überschritten wird. Neben einer bereichsweisen Anordnung der Beschichtung auf den Innenoberflächen des Seekastens und/oder den Oberflächen der Propelleranlage ist auch eine vollständige Bedeckung dieser Oberflächen möglich.To combat the noise generated by the operation of the thruster, the propeller system is not only elastically decoupled attached to the sea box as part of the ship structure, but the water facing inner surfaces of the sea box and / or the surface of the propeller system are provided according to the invention at least partially with a suitable compressible coating , which due to their compressibility ideally completely attenuates the high-frequency pressure pulses induced as a water sound from the propeller or causes them to be transmitted to the rigid ship structure at least only with greatly reduced amplitude, so that a permissible room noise level also exists in adjacent living, recreation and work spaces Operation of the transverse thruster is not exceeded. In addition to a partial arrangement of the coating on the inner surfaces of the sea box and / or the surfaces of the propeller system, a complete coverage of these surfaces is possible.
Die im Rahmen der Erfindung vorgesehene kompressible Beschichtung wird nach einem Vorschlag der Erfindung auf Basis einer geschlossene und/oder offene Zellen aufweisenden Elastomermasse gebildet.The proposed in the invention compressible coating is formed according to a proposal of the invention based on a closed and / or open cells having elastomer composition.
Nach einem Vorschlag der Erfindung wird die Beschichtung von einem Polyurethan-Elastomer gebildet.According to one proposal of the invention, the coating is formed by a polyurethane elastomer.
Zur weiteren Steigerung der schalldämpfenden Wirkung können nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung auch die mit dem durchströmenden Wasser in Kontakt stehenden Innenoberflächen des Querstrahlrohrs zumindest bereichsweise mit der Beschichtung versehen sein.To further increase the sound-absorbing effect, according to a further proposal of the invention, the inner surfaces of the transverse jet tube which are in contact with the water flowing through may also be provided with the coating at least in regions.
Eine solche Beschichtung kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung platten- oder bahnförmig ausgebildet sein und wird mittels geeigneter Haftvermittler, zum Beispiel Kontakt- oder Härtungsklebstoffen auf die gewünschten Oberflächen haftfest aufgebracht. Da die in Betracht kommenden Bauteile, wie Seekasten, Propelleranlage und Querstrahlrohr üblicherweise aus Metallwerkstoffen gebildet sind, kann sowohl eine unmittelbar auf der jeweiligen Metalloberfläche oder auch auf einer eventuell darauf aufgebrachten Korrosionsschutzschicht erfolgende Verklebung vorgesehen sein.According to another proposal of the invention, such a coating can be plate-like or sheet-shaped and is adhesively bonded to the desired surfaces by means of suitable adhesion promoters, for example contact or hardening adhesives. Since the components in consideration, such as sea box, propeller system and transverse jet pipe are usually formed of metal materials, both can be provided directly on the respective metal surface or on a possibly applied thereto corrosion protection layer gluing.
Die Beschichtung kann in einer solchen Ausdehnung aufgebracht werden, dass sie sämtliche mit dem Wasser in Berührung kommende Oberflächen vollständig bedeckt und insoweit eine wasserdichte Auskleidung bildet. Die mit der Beschichtung bedeckten Oberflächen kommen nicht mehr direkt mit dem Wasser in Kontakt, sodass die Beschichtung neben ihrer schalldämpfenden Wirkung auch noch eine Korrosionsschutzfunktion für die beschichteten Bauteile des erfindungsgemäßen Querstrahlruders übernimmt.The coating can be applied in such an extent that it completely covers all surfaces in contact with the water and thus forms a watertight lining. The surfaces covered with the coating no longer come into direct contact with the water, so that the coating, in addition to its sound-damping effect, also performs a corrosion-protection function for the coated components of the transverse thruster according to the invention.
Zur weiteren Steigerung der Geräuschreduktion können in an sich bekannter Weise die an den Seekasten angrenzenden Abschnitte des Querstrahlrohrs außenseitig mit einer vibrationsdämpfenden Beschichtungsmasse, beispielsweise geeigneten Schwerschichten versehen sein.To further increase the noise reduction, the sections of the transverse jet tube adjoining the sea box can be provided on the outside with a vibration-damping coating material, for example suitable heavy layers, in a manner known per se.
Zur Vermeidung von Strömungsverlusten kann überdies die Propelleranlage ein Propellerrohr umfassen, in welchem der Propeller mitsamt der Propellernabe aufgenommen wird. Das Propellerrohr wird in Einbaulage innerhalb des Seekastens so angeordnet, dass es mit den angrenzenden Abschnitten des Querstrahlrohrs fluchtend ausgerichtet ist und weist idealerweise gleichen Durchmesser wie die Abschnitte des Querstrahlrohrs auf.To avoid flow losses, moreover, the propeller system may comprise a propeller tube, in which the propeller is received together with the propeller hub. The propeller tube is placed in an installed position within the sea box so that it is aligned with the adjacent sections of the transverse jet tube and ideally has the same diameter as the sections of the transverse jet tube.
Darüber hinaus kann der Seekasten des erfindungsgemäßen Querstrahlruders oberseitig eine mit einem Deckel verschließbare Öffnung aufweisen, durch die die Propelleranlage in den Seekasten einbringbar und aus dem Seekasten entnehmbar ist.In addition, the sea box of the transverse thruster according to the invention can have on the upper side a closable with a lid opening through which the propeller system in the sea box can be introduced and removed from the sea chest.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Propellernabe in Bezug auf den Seekasten so dimensioniert sein, dass in Einbaulage die Propelleranlage zumindest bereichsweise spaltfrei, d.h. unter Verdrängung des Wassers im Seekasten an diesem unter Zwischenlage der Beschichtung anliegt. Auf diese Weise erfährt die Propelleranlage eine weitere Abstützung am Seekasten und der Einleitung von Schallwellen in das Wasser innerhalb des Seekastens wird in diesem Bereich vorgebeugt.According to a further proposal of the invention, the propeller hub can be dimensioned with respect to the sea box so that in the installed position, the propeller system at least partially gap-free, i. under displacement of the water in the sea box at this with the interposition of the coating is applied. In this way, the propeller system undergoes further support at the sea box and the introduction of sound waves into the water within the sea box is prevented in this area.
Schließlich kann die im Rahmen der Erfindung vorgesehene Beschichtung auf ihrer dem Wasser zugewandten Oberfläche noch eine zusätzliche Schutzschicht aufweisen, um vorzeitigem Verschleiß und dergleichen vorzubeugen. Eine solche Schutzschicht kann beisoielsweise auf Basis eines kompakten, d.h. ungeschäumten Polyesterurethans gebildet sein, welches haftfest auf die zellige Beschichtung aufgebracht oder gemeinsam mit dieser koextrudiert wird.Finally, the coating provided in the context of the invention may have an additional protective layer on its surface facing the water in order to prevent premature wear and the like. Such a protective layer may, for example, based on a be formed compact, ie non-foamed polyester urethane, which is adhesively bonded to the cellular coating or coextruded with it.
Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen:
-
1 in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung ein Querstrahlruder gemäß der Erfindung; -
2 das Querstrahlruder gemäß1 in einem Längsschnitt entlang der Achse des Querstrahlrohrs.
-
1 in perspective, partially sectional view of a transverse thruster according to the invention; -
2 the transverse thruster according to1 in a longitudinal section along the axis of the transverse jet tube.
Aus den Figuren ist ein Querstrahlruder eines nicht dargestellten Schiffes ersichtlich, welches beispielsweise im Bugbereich des Schiffes angeordnet ist und ein quer zur nicht dargestellten Schiffslängsachse von Steuerbord nach Backbord durchgängig verlaufendes Querstrahlrohr
Das Querstrahlrohr
Es ist insoweit ersichtlich, dass bei gewassertem Schiff sowohl die Abschnitte des Querstrahlrohrs
In den Seekasten
Das Propellerrohr
Zur weiteren Minimierung der vom Propeller induzierten sowie mechanisch induzierten Geräusche des Querstrahlruders, die sich im umgebenden Wasser innerhalb des Innenraums
Die Beschichtung
Derartige PUR-Elastomere sind handelsüblich erhältlich, beispielsweise seien Sylomer ® SR
Gegebenenfalls kann auf die dem Wasser zugewandte Oberfläche der Beschichtung noch eine Schutzschicht auf Basis eines kompakten Polyesterurethans aufgebracht werden, beispielsweise Sylomer ® EK der Getzner Werkstoffe GmbH, AT.Optionally, on the water-facing surface of the coating nor a protective layer based on a compact Polyesterurethane be applied, for example, Sylomer ® EK Getzner materials GmbH, AT.
Zusätzlich zu der dämpfenden Wirkung der Beschichtung
Auch können alternativ oder zusätzlich zur Aufbringung der Beschichtung
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es möglich, auf einfache Weise die Betriebsgeräusche eines Querstrahlruders signifikant zu verringern, wobei keine besonderen konstruktiven Anforderungen an die Ausgestaltung der Brunnensektion bzw. des Seekastens
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- DIN 53573 [0033]DIN 53573 [0033]
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