DE2216344A1 - PULL-GENERATING DRIVE DEVICE FOR WATER VEHICLES - Google Patents
PULL-GENERATING DRIVE DEVICE FOR WATER VEHICLESInfo
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Description
Schottel-Werft ünterpfaffenhofen, den 3.4.1972Schottel shipyard in ünterpfaffenhofen, April 3rd, 1972
Josef Becker KG. P 29 DJosef Becker KG. P 29 D
Schuberzeugende Antriebseinrichtung . ' . für Wasserfahrzeuge · Convincing drive mechanism . '. for watercraft
Die Erfindung "bezieht sieh auf eine schuberzeugende -Antriebseinrichtung für Wasserfahrzeuge und auf Wasserfahrzeuge mit mindestens einer solchen. Einrichtung.The invention "relates to a thrust generating drive device for watercraft and for watercraft with at least one such. Furnishings.
Es ist bekannt, für den Antrieb und zum Steuern von Wasserfahrzeugen sogenannte Ruderpropeller vorzusehen, das.sind · ■Propeller, die um eine vertikale Achse schwenkbar sind. Es sind auch Querschubanlagen bekannt, das sind von einer Schiffsseite zur anderen führende Tunnel,5 in denen ein oder mehrere Propeller laufen, mit denen zur Manöverierhilfe ein seitlicher Schub auf das Wasserfahrzeug ausgeübt werden kann. Diese Einrichtungen benötigen zu ihrer Funktion eine bestimmte, -verhältnismäßig große Wassertiefe.It is known to provide so-called rudder propellers for the drive and control of watercraft, which are propellers which can be pivoted about a vertical axis. There are also known transverse thrust systems, which are tunnels leading from one side of the ship to the other, 5 in which one or more propellers run, with which a lateral thrust can be exerted on the watercraft to aid maneuvering. In order to function, these facilities require a certain, relatively large water depth.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinrichtung für Wasserfahrzeuge zu schaffen, die sich für flachfahrende Schiffe bei geringer Eintauchtiefe eignet.The invention is based on the object of a drive device to create for watercraft, which is suitable for shallow ships with shallow immersion depth.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die schuberzeugende Einrichtung, z.B. ein Propeller, in einem gekrümmten Tunnel (Krümmer) gelagert ist, der einen im wesentlichen vertikal gerichteten V/asserstrom um einen erheblichen Winkel, z.B. in eine im wesentlichen horizontale Richtung, umlenkt. Eine flache BauweiseThe object of the invention is achieved in that the thrust generating device, e.g. Propeller, is mounted in a curved tunnel (elbow), which has a substantially vertically directed V / water flow deflects a substantial angle, e.g., in a substantially horizontal direction. A flat design
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und ein hoher Wirkungsgrad ergibt sich bei einer solchen Ausgestaltung, daß der oder die Propeller mit im wesentlichen vertikaler Rotationsachse angeordnet ist bzw. sind. Für den Antrieb des Wasserfahrzeugs wird die Erfindung in der Weise benutzt, daß der Krümmer vom Boden des-Wasserfahrzeugs aus einen im wesentlichen vertikalen Wasserstrom in eine im wesentlichen horizontale Richtung entgegen der Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs ,z.B. nach** hinten, umlenkt. Zum Zwecke des Lenkens des Wasserfahrzeugs wird die Erfindung dahingehend ausgestaltet, daß der Krümmer um eine im wesentlichen vertikale Achse schwenkbar angeordnet ist.and a high efficiency results in such a configuration that the propeller or propellers with substantially is arranged vertical axis of rotation or are. For the propulsion of the watercraft, the invention is described in is used in such a way that the elbow from the bottom of the craft creates a substantially vertical flow of water into a substantially horizontal direction opposite to the direction of travel of the watercraft, e.g. backwards, deflects. For the purpose of steering the watercraft, the invention is designed in such a way that the manifold around an im essential vertical axis is pivotably arranged.
Für flachgehende Wasserfahrzeuge ist eine solche Ausbildung wichtig-,daß der Krümmer so angeordnet ist, daß er nicht unter die Basis des Wasserfahrzeugs ragt. Dabei ist es vor- teilhaft, .wenn mindestens zwei sich gegenüber liegende Tunnel im Wasserfahrzeug angeordnet sind, die beispielsweise auf gegenüberliegenden Seiten des Wasserfahrzeugs münden und daß ein Krümmer schwenkbar zwischen diesen angeordnet ist, wobei diese Tunnel dann entsprechend den bekannten QuerStrahlruderη wirken. Andererseits können die Tunnel auch nach vorn und nach hinten gerichtet sein, um so dem Antrieb für die Vor- und Rückwärtsfahrt zu dienen. Es kann auch eine Kombination aus diesen Raumformen mit beispielsweise vier Tunnel,zwischen denen eine Antriebseinrichtung nach der Erfindung schwenkbar angeordnet ist, vorteilhaft sein.For shallow watercraft such a training is important that the elbow is arranged so that it does not protrudes under the base of the watercraft. It is advantageous .if at least two opposite tunnels are arranged in the watercraft, for example open on opposite sides of the watercraft and that a manifold is arranged pivotably between them is, whereby these tunnels then act according to the known QuerStrahlruderη. On the other hand, the tunnels can too be directed forwards and backwards in order to serve as the drive for driving forwards and backwards. It can also be a Combination of these three-dimensional shapes with, for example, four tunnels, between which a drive device according to the invention is arranged pivotably, be advantageous.
Der Wirkungsgrad der Antriebseinrichtung nach der Erfindung kann dadurch verbessert werden, «laß ein oder mehrereThe efficiency of the drive device according to the invention can be improved by leaving one or more
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Leitschaufeln im Krümmer vorgesehen sind. Auch erhöht es den Wirkungsgrad der Antriebsanlage nach der -Erfindung, wenn der Krümmer als Düse ausgebildet wird.Guide vanes are provided in the manifold. It also increases the efficiency of the drive system according to the invention, if the elbow is designed as a nozzle.
Für bestimmte Wasserfahrzeuge, z.B. Arbeitsschiffe, kann es von Vorteil sein, wenn mehrere Antriebseinrichtungen nach der Erfindung vorgesehen sind, z.B. vorn und hinten oder gewissermaßen an jeder-Jacke des Fahrzeug^' oder auch in einer anderen dem Zweck des Fahrzeugs entsprechenden Bauweise.For certain watercraft, e.g. work boats, it can be advantageous if several drive devices are provided according to the invention, e.g. front and rear or to a certain extent on every jacket of the vehicle ^ 'or in one other construction suitable for the purpose of the vehicle.
Ferner kann ein besonderer Effekt erzielt werden, wenn die schuberzeugende Einrichtung, z.B. der oder die Propeller umsteuerbar sind.Furthermore, a special effect can be achieved if the thrust-generating device, for example the propeller or propellers are reversible.
Ein.Vorteil der Anlage nach der Erfindung ist, daßder Wirkungsgrad in jeder Schubrichtung gleich gut ist. Gegenüber den Ruderpropellern hat die Erfindung noch den Vorteil, daß das Unterwassergetriebe nicht erforderlich ist.. Gegenüber den Querschubanlagen hat die Erfindung noch den Vorteil, daß die Einrichtung nach der Erfindung auch -zum. Vortrieb verwendbarEin.Vorteil of the system according to the invention is that the efficiency is equally good in every thrust direction. Opposite to the rudder propellers, the invention has the advantage that the underwater gear is not required .. Compared to the transverse thrust systems, the invention has the advantage that the device according to the invention also -to. Can be used for propulsion
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ist. ti'ine besondere Betätigung von Klappen o.dgl. ist nicht notwendig.is. ti'ine special actuation of flaps or the like. is unnecessary.
Wenn oben ausgeführt ist, daß ein im wesentlichen vertikal gerichteter Wasserstrom in einen im wesentlichen horizontalen Strom umgelenkt wird, dann sind darunter alle Ausführungsformen zu verstehen, bei denen das Wasser vorn Schiffsboden her oder durch den Schiffsboden angesaugt und einen seitlichen oder längsgerichteten üchub erzeugend umgelenkt wird.If it is stated above that a substantially vertically directed water flow into a substantially horizontal one Current is diverted, then including all embodiments are to be understood in which the water in front The ship's bottom or sucked in through the ship's bottom and generating a lateral or longitudinal push is diverted.
Die Erfindung wird anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert. .The invention is explained with reference to FIGS. .
Fig. 1 zeigt schematisch einen Teil eines Wasserfahrzeugs mit einer Antriebseinrichtung nach der Erfindung.Fig. 1 shows schematically part of a watercraft with a drive device according to the invention.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch den unteren Teil eines Wasserfahrzeugs mit einer Antriebseinrichtung nach der Erfindung.Fig. 2 shows schematically a cross section through the lower part of a watercraft with a drive device according to the invention.
Fig. 3 zeigt in vergrößertem Maßstab schematisch eine Antriebseinrichtung nach der Erfindung ohne das umbaute Wasserfahrzeug.Fig. 3 shows, on an enlarged scale, schematically a drive device according to the invention without the converted watercraft.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Teil eines Schiffes bezeichnet, das flachgehend ist, d.h.., die Tiefe von der Wasserlinie 2 bis zur Schiffsbasis 3 ist gering. Der Boden des Rumpfes ist am Heck beispielsweise eine Mulde 4 o.dgl. bildend so hochgezogen, daß in dieser Mulde eine Antriebseinrichtung b nach der Erfindung so untergebracht werden kann, daß sieIn Fig. 1, 1 denotes a part of a ship which is shallow, that is, the depth from the waterline 2 to the ship base 3 is shallow. The bottom of the fuselage is, for example, a trough 4 or the like at the stern. forming so pulled up that in this trough a drive device b according to the invention can be accommodated so that it
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nicht unter die Schiffsbasis ragt, -üer Rumpf ist so gestaltet, daß ein Wasserstrom nach hinten und/oder gegebenenfalls nach den Seiten im wesentlichen ungehindert austreten kann. Der hochgezogene Schiffsboden geht so in die Schiffsbasis über, daß auch nach dieser Sei'te, also z.B. nach vorn, einem Wasserstrom wenig Widerstand entgegengesetzt wird*does not protrude under the ship's base, the hull is designed in such a way that that a stream of water to the rear and / or optionally can emerge essentially unhindered to the sides. The raised ship's floor goes into the The ship's base has little resistance to a flow of water on this side, e.g. to the front will*
Die Antriebseinrichtung nach der Erfindung besteht im wesentlichen aus einem Krümmer 6, in dem ein Propeller 7 oder mehrere Propeller mit vertikaler Achse drehbar gelagert ist. Der oder die Propeller können auch durch andere wasserfördernde Einrichtungen ersetzt sein. Der Krümmer leitet im wesentlichen vertikal angesaugtes Wasser in eine im'wesentlichen horizontale Richtung um. Der den oder die Propeller enthaltende Krümmer ist drehbar im Schiff gelagert. Pur den Antrieb des Propellers ist ein Motor 8 vorgesehen, der über übliche und bekannte Kraftübertragungsmittelj ζ. B. über eine im Kupplungsgehäuse 9 vorgesehene Kupplung und/oder ein in diesem Gehäuse angeordnetes Wechselgetriebe, eine Kardanwelle 10, über einen in einem Getriebegehäuse 11 mit bekannten Mitteln gelagerten Winkeltrieb 12,13 (Fig. 3) und über eine vertikal gelagerte Propellerwelle 14 angetrieben wird. Am unteren Ende trägt die Propellerwelle den Propeller 7. Das Getriebegehäuse 11 ist ortsfest ,inr Schiff gelagert.The drive device according to the invention consists essentially of a manifold 6 in which a propeller 7 or several propellers with a vertical axis is rotatably mounted. The propeller or propellers can also be used by other water-pumping Facilities to be replaced. The elbow diverts water that has been sucked in essentially vertically into an essentially horizontal direction. The manifold containing the propeller or propellers is rotatably mounted in the ship. Purely to drive the propeller, a motor 8 is provided, which via customary and known power transmission means. B. via a clutch provided in the clutch housing 9 and / or a change gear arranged in this housing, a cardan shaft 10, via one in a transmission housing 11 angular drive 12, 13 mounted with known means (Fig. 3) and is driven via a vertically mounted propeller shaft 14. At the lower end, the propeller shaft carries the Propeller 7. The gear housing 11 is stationary in the ship stored.
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Fig, 2 zeigt einen Querschnitt durch ein Schiff mit einer Antriebseinrichtung nac1-! der Erfindung, Der oben beschriebene Krümmer ist schwenkbar in der Mulde gelagert. Seitlich der Mulde sind an beiden Seiten im Schiffsrumpf je ein Tunnel 15»16 vorgesehen, die einen vom Krümmer aufgenommenen Wasserstrom wahlweise nach der Seite herausleiten, wodurch eine Steuerwirkung erzielt wird. Die Tunnel sind nach außen etwas nach unten geneigt, um dem Wasserstrom eine evtl. störende Wirkung zu nehmen.Fig, 2 shows a cross section through a ship with a drive device nac 1 -! of the invention, the manifold described above is pivotably mounted in the trough. A tunnel 15 »16 is provided on each side of the trough on both sides in the ship's hull, these tunnels optionally directing a flow of water taken up by the bend out to the side, whereby a control effect is achieved. The tunnels are inclined slightly downwards towards the outside in order to take away any disturbing effects from the water flow.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Antriebsanlage nach der Erfindung. In dem vertikalen Teil des Krümmers 6 ist der
Propeller 7 mit vertikaler Achse gelagert, und zwar auf
einer Propellerwelle 14» die von einer den Krümmer durchdringenden lagerhülse 18 aufgenommen wird. Auf dem Krümmer
ist ein Hals 19 befestigt, z.B. aufgeschraubt, der in dem .Getriebegehäuse 11 oder einem damit verbundenen Tragrohr 11a
drehbar aber nicht längsverschiebbar gelagert ist. An dem oberen Teil des Halses ist ein Tellerrad 20 befestigt, in
das ein Ritzel 21 eingreift, das etwa horizontal liegend
im Getriebegehäuse 11 gelagert ist. An das Ritzel ist der vom Ruderstand kommende Steuerantrieb angeschlossen etwa in
der Weise, wie von Ruderpropellern her bekannt ist. Vom
Steuerstand aus kann so der Krümmer gedreht und der Schub in die für das Steuern des Schiffes gewünschte Richtung
gelenkt werden.Fig. 3 shows a section through a drive system according to the invention. In the vertical part of the bend 6 is the
Propeller 7 mounted with a vertical axis, namely on
a propeller shaft 14 »which is received by a bearing sleeve 18 penetrating the manifold. On the manifold, a neck 19 is attached, for example screwed, which is rotatably but not longitudinally displaceable in the .Getriebegehäuse 11 or an associated support tube 11a. A ring gear 20 is attached to the upper part of the neck, in which a pinion 21 engages, which is approximately horizontal
is mounted in the gear housing 11. The steering drive coming from the helm is connected to the pinion in the manner known from rudder propellers. From the
The steering position can be turned from the bend and the thrust in the direction required to steer the ship
be steered.
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Die Propellerwelle 14 durchdringt den Hals 19. An seinem : oberhalb des Tellerrads 20 be'findlichen Ende ist beispiels- weise ein Kegelrad 13 des vorher erwähnten Winkeltriebs' be-" festigt. In das Kege.lrad 13 greift ein Antriebskegelrad 12 ein, das beispielsweise horizontal liegend im Getriebegehäuse gelagert ist. Der Propeller 7 wird so von dem Hotor 8 aus" über die bereits erwähnte Kupplung und/oder das Wechselgetriebe, die Kardanwelle, den aus Antriebskegelrad und Kegelrad bestehenden Winkeltrieb und die Propellerwelle angetrieben. The propeller shaft 14 penetrates through the neck 19. At its: above the ring gear 20 be'findlichen end is, for example, a bevel gear 13 of the aforementioned angle drive 'loading' solidifies into the Kege.lrad 13, a pinion gear 12 engages which, for example. The propeller 7 is thus driven from the Hotor 8 "via the aforementioned clutch and / or the change gear, the cardan shaft, the angle drive consisting of the drive bevel gear and the bevel gear, and the propeller shaft.
Der Krümmer ist strömungs guns tig gestaltet und zweckmäßigerweise als Düse ausgebildet, d.h., die Eintrittsöffnung ist . größer als die Aus tritt soff nung. .Wirbel.in dem B.ereich der krümmung werden durch ein oder mehrere Leitschaufel!! 22 vermieden oder gemildert. Ein- und/oder Austrittsöffnung . -.... werden leicht trichterförmig ausgebildet. -Bei der Ausbildung des Krümmers sind vorteilhafterweise also alle strömungstechnischen Gesichtspunkte zu berücksichtigen.The manifold is designed in a flow-promoting manner and is expedient designed as a nozzle, i.e. the inlet opening is. greater than the outlet opening. Eddy in the area of the curvature caused by one or more guide vanes !! 22nd avoided or mitigated. Inlet and / or outlet opening. -.... are slightly funnel-shaped. -In training of the manifold are advantageously all fluidic Consider points of view.
Für die Wasserführung im Anschluß des Krümmers werden zweck— iriäßigerweise Tunnel vorgesehen sinngemäß der,Fig. 2. EsFor the water flow in the connection of the elbow, Iriäßlich tunnels provided in accordance with the, Fig. 2. It
kann das Wasser aber auch frei ausgestoßen werden, wie in Fig. 1 für Vor- und Rückwärtsfahrt dargestellt ist.but the water can also be expelled freely, as in Fig. 1 is shown for forward and reverse travel.
Bei den gezeichneten Ausführungsformen ist der Krümmer einseitig gelagert. Für größere Schubkräfte kann eine zweiseitige lagerung oder eine die gezeichnete lagerung ergänzende Abstützung zweckmäßig sein. So kann z.'B. in der Nähe * der Eintrittsöffnung eine Lagerung für den Krümmer vorgesehenIn the illustrated embodiments, the elbow is mounted on one side. For greater shear forces, a two-sided mounting or a mounting that complements the one shown Support be appropriate. For example, near * the inlet opening is provided with a bearing for the manifold
seln· 309842/0626 seln · 309842/0626
Werden größere Schubkräfte für ein Wasserfahrzeug benötigt, kann es mit mehreren schuberzeugenden Krümmern versehen werden, z.B. ei-n- oder mehrere Krümmer am Heck un/oder am Bug oder auch gewissermaßen an jeder Eckendes Wasserfahrzeugs z.B. je ein Krümmer.If greater thrust forces are required for a watercraft, it can be provided with several thrust-generating bends, E.g. one or more bends at the stern and / or at the bow or to a certain extent at every corner of the watercraft E.g. one elbow each.
Abweichend von dem gezeichneten Ausführungsbeispiel kann der Motor und gegebenenfalls das Getriebe -auch axial oder parallel zur Propellerwelle angeordnet sein.Notwithstanding the illustrated embodiment, can the motor and, if necessary, the gearbox -be arranged axially or parallel to the propeller shaft.
-Eine vorteilhafte Aus f Uh rungs form kann auch darin bestehen, daß aus dem Krümmer mit den Ein- und Anbauten, den Antrieben für den Propeller und gegebenenfalls für die Schwenkbewegung und einem den krümmer umgebenden Tunnel o.dgl. enthaltenden Gehäuse eine selbständige Anbaueinheit gebildet ist.-An advantageous embodiment can also consist of that from the manifold with the fixtures and fittings, the drives for the propeller and, if necessary, for the pivoting movement and a tunnel or the like surrounding the bend. containing Housing an independent add-on unit is formed.
Vorteilhaft kann es auch sein, die Blätter des oder der Propeller einstellbar auszubilden, Ausführungsformen hierfür sind bekannt, so daß sich eine diesbezügliche Beschreibung erübrigt. Auch kann es für besondere Fälle vorteilhaft sein, den Propeller über ein Wendegetriebe anzutreiben.It can also be advantageous to make the blades of the propeller or propellers adjustable, embodiments for this are known, so that a description in this regard is superfluous. It can also be beneficial for special cases be able to drive the propeller via a reversing gear.
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16) 15 I.
16)
. 309842/0626. 309842/0626
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EGA | New person/name/address of the applicant |