DE3038324A1 - Vorrichtung zur energieeinsparung durch verbesserung des propellerwirkungsgrades bei seegehenden schiffen - Google Patents

Vorrichtung zur energieeinsparung durch verbesserung des propellerwirkungsgrades bei seegehenden schiffen

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DE3038324A1
DE3038324A1 DE19803038324 DE3038324A DE3038324A1 DE 3038324 A1 DE3038324 A1 DE 3038324A1 DE 19803038324 DE19803038324 DE 19803038324 DE 3038324 A DE3038324 A DE 3038324A DE 3038324 A1 DE3038324 A1 DE 3038324A1
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Constantin Prof. Dr.-Ing. Wassenaar Gallin
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GALLIN, CONSTANTIN, PROF. DR.-ING., 2000 HAMBURG,
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    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/125Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
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Description

  • Vorrichtung zur Energieeinsparung durch
  • Verbesserung des Propellerwirkungsgrades bei seegehenden Schiffen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur EnergIeeinsparung durch Verbesserung des Propellerwirkungsgrades bei seegehenden vorzugsweise Zweischrauben-Handelsschiffen.
  • Vornehmlich die Energiekrisen von 1973 und 1979 haben zu einer extremen Preiserhöhung des Erdöls und seiner Derivaten geführt. Der Preis für ein Faß Erdöl von 159 1 beträgt im Jahre 1980 das 17-fache dessen, was im Jahre 1972 dafür gezahlt werden mußte. Diese Entwicklung hat schwere Folgen für die Schiffahrt, die bekanntlich hauptsächlich Erdöldestillate als Treibstoff verwendet. Große Anstrengungen werden z.Zt. gemacht, um den Treibstoffverbrauch von Schiffsantriebsanlagen zu reduzieren. So werden beispielsweise Antriebsanlagen, die ualitetsansprche bzgl. des Kraftstoffes stellen oder einen relativ hohen Brennstoffverbrauch auftisen, kaum noch verwondet.
  • Aus diesem Grlm.8e kommen G&s-Turbinen aui Handels schiffen nIcht mehr zum Einbau. Auch Dampfturbinen kommen kaum noch zum Einsatz. Durchgesetzt hat sich der langsam laufende oder der mittelschnell laufende Dieselmotor, der über ein oder mehrere Getriebe auf den Schiffspropeller einwirkt. Die Hersteller von Schiffsdieselmotoren bemühen sich intensiv, den spezifischen Brennstoffverbrauch noch weiter zu senken, jedoch sind hierfür natürliche Grenzen gesetzt und der erzielte Fortschritt wird immer kleiner. Der gesamte Wirkungsgrad eines Schiffsantriebes wird nicht nur von dem "inneren" Teil, d.h. von dem Motor, Getriebe und von der Wellenleistung, sondern auch durch den äußeren Teil, d.h. durch den Propellerwirkungsgrad, den Gütegrad des Schiffsrumpfes und der Anordnung des Propellers bestimmt. Der Propellerwirkungsgrad spielt dabei eine beachtliche Rolle.
  • Es ist im Schiffbau gut bekannt, daß der Propellerwirkungsgrad wesentlich steigt, wenn die Drehzahl des Propellers reduziert und der Durchmesser entsprechend vergrößert wird. Der Wunsch nach einem größeren Propellerdurchmesser stellt den Entwurfsingenieur leider oft vor ein unlösbares Problem. Handels schiffe haben n?mlich eine Tiefgangsbeschränkung, die die Anwendung eines oder mehrerer größerer Propeller unmöglich machen.
  • Binnenschiffe sind immer Tiefgangseinschränkungen unterworfen, seegehende Schiffe durch die Wassertiefe der anzulaufenden Häfen oder Küstengebiete.
  • Bei Binnenschiffen werden im Hinterschiffsbereich in der Regel sogenannte Tunnel vorgesehen. Für seegehende Schiffe werden jedoch kaum Propellertunnel angeordnet, da bei Seegang der Propeller mit seinem Tunnel austaucht und infolge von Lufteinsaugung der Antrieb gefährdet werden kann. Auch die Rückwärtsfahrt ist wegen der Austauchens- und Lufteinsaugungsgefahr problematisch, denn es muß stets ausreichendes Wasser über dem Propeller vorhanden sein.
  • Bei Handelsschiffen sind im allgemeinen die Propeller nicht größer als 70°,4 von dem Tiefgang. Bei kleineren Schiffen, die bei jedem Wetter fahren müssen - wie z.B-.
  • Schlepper oder Versorger - übersteigt der Propellerdurchmesser noch nicht einmal 60% des Tiefganges.
  • Zwischen der Propellerflügelspitze und der Schiffsaußenhaut muß außerdem noch ein gewisser Abstand (Freischlag) vorhanden sein, um die Übertragung von Schwingungsbewegen vom Propeller auf den chiffskörper niedrig zu halten. Der maximale Propellerdurchmesser eines konventionellen Xin- oder Zweischrauber-Handelsschiffes ist also nach oben durch den genannten Abstand zur Wasseroberflache und dem Freischlag zur Außenhaut, nach unten aber durch die Kiellinie (Bodenebene) begrenzt. Zwischen der Flügelspitze in der untersten Lage und der Bodenebene wird noch, je nach Schiffsgröße, ein Freischlag von ca. 200 mm vorgesehen, damit bei Grundberührung der Propeller unbeschädigt bleibt (Abb. 1).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Berücksichtigung eines ausreichenden Freischlages, einen erheblich größeren Propeller im Hinterschiff anordnen zu können, um eine deutliche Verbesserung des Wirkungsgrades der Antriebsanlage und damit eine beträchtliche Energieeinsparung zu erzielen, wobei gleichzeitig auch im Flachwasser, d.h. mit Tiefgangseinschränkung, und in Ballastfahrt gefahren werden kann.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein seegehendes Handelsschiff den größten Teil seiner Fahrzeit auf hoher See verbringt wo keine Tiefgangsbeschranzungen bestehen. Hier körmte also das Schief mit eine größeren Propeller - der unter die Kiellinie schlägt -wirtschaftlich und ohne Probleme angetrieben werden.
  • Kritisch wird es erst in Küstennähe, beim Fahren über Sandbänke oder beim Einlaufen in Flußmündungen oder Häfen mit begrenzter Wassertiefe. Hierbei darf der Propeller nicht unter die Kiellinie schlagen, sondern er muß darüber bleiben, den Freischlag über die Bodenebene mit einbezogen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe lt. der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, daß zur Vergrößerung des Propellerdurchmessers der vergrößerte und langsamer laufende Propeller, falls zur Verminderung des Tiefganges erforderlich, um eine im wesentlichen längsschiffs verlaufende Achse einschließlich der Wellenleitung seitlich und nach oben schwenkbar angeordnet ist.
  • Hierbei wird von der Tatsache ausgegangen, daß in der Regel - besonders Zweischrauberschiffe - eine V-Form im Hinterschiff aufweisen, die den Raum für den seitlichen nach oben schwenkbaren Propeller bzw. Propellern anbietet.
  • werner wird die Tatsache ausgenützt, daß Handels schiffe ein Breiten-Tiefgangsverhältnis größer als 2, gewöhnlich ca. 2,5, Zweischrauber sogar um und über 3 haben.
  • Dies bedeutet, daß in der Breite ausreichender Platz für einen seitlich nach oben geschwenkten großen Propeller vorhanden ist. Somit und mit einer dazu passend gewählten Deckskontur, kann eine Beschädigung des seitlich nach oben geschwenkten Propellers beim Anlegemanöver vermieden werden. Zum Beispiel bietet ein in Abb. 2 und 3 skizziertes Hinterschiff eines Versorgers, im Falle eines seitlich nach oben schwenkbaren Propellers ausreichenden Raum für eine Vergrößerung des Propellerdurchmesser von 3 auf 4 m, d.h. um 33 % des Durchmessers.
  • Bei einer Leistung von ca. 2 x 3000 PS und einer Drehzahlreduzierung von 240 auf 140 würde der Propellerleistungsgrad um 12,5°% verbessert, d.h. der Brennstoffverbrauch um 2,7 t pro Tag reduziert.
  • Obwohl ein seitlich nach oben schwenkbarer Propeller auch für Einschraubenschiffe nicht auszuschließen ist (Abb. 4), scheint die Anwendung von seitlich nach oben schwenkbaren Propellern für Doppelschraubenschiffe mehr geeignet zu sein. Beim Einschraubenschiff ist angesichts der scharfen Linienführung im Hinterschiff die Konstruktion einer seitlich schwenkbaren t.ellenleitung problematischer. Außerdem würde der Propellerschub exentrisch angreifen, was für das Kurshalten des Ruderlegens bedarf, was wiederum den Fahrtwiderstand bzw. Brennstoffverbrauch erhöht. Außerdem würde das Manövrieren des Schiffes, gerade In den Flußmündungs- und Hafengebieten mit viel Schiffsverkehr, aus dem Gleichgewicht gebracht werden.
  • Bei Doppelschraubern treten solche Erscheinungen nicht auf, da beide Propeller, jeder nach einer Bordseite, geschwenkt werden und die Symmetrie des Schiffes beibehalten bleibt. Hinzu kommt, daß Zweischraubenantriebe bekanntlich ungünstiger im Wirkungsgrad als.Einschrauben-Antriebe sind. Sie werden hauptsächlich nur dann für Handelsschiffe gewählt, wenn besondere növrierungseigenschaften oder Tiefgangsein&chränkungen die Aufnahme der erforderlichen Antriebsleistung von einem einzigen Propeller unmöglich machen. Bei Zweischrauber-Schiffen ist also die Frage des Verhältnisses Antriebsleistung zum Tiefgang - d.h. Propellerdurchmesser zum Tiefgang -von Bedeutung und der Wunsch nach einem größeren Propeller implizite vorhanden.
  • Aus den erwhnten Grinden, obwohl seitlich schtfen! are Propeller für Einschrauber-Schiffe nicht ausgeschlossen sind, werden nachstehend nur technischen Lösungen der in der vorliegenden Erfindung gestellten Aufgabe für Zweischrauben-Schiffe gezeigt.
  • Als Doppelschrauber werden gegenwärtig Frachtschiffe für besondere Routen oder Aufgaben gebaut, wie Fähren für Eisenbahnen, Autos und Personenverkehr, kleine Roll-on/Roll-off Schiffe; Kreuzfahrtschiffe usw. sowie Dienstfahrzeuge aller Art, nämlich Hochseeschlepper, Versorger, Bagger und andere mehr.
  • Für die nach der Erfindung vorgesehene Verschwenkung der Propeller und der gesamten Wellenleitung seitlich nach oben ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Schwenkachse hinten,in der Nähe der Propellerebene,die Außenhaut in der Achse eines Scharniers zwischen einem gelenkigen Wellenbockunterarm und dem Schiffskörper schneidet und vorne durch die Achse des Getriebeantriebsrades; z.B. durch die Achse der Welle des Antriebsmotors des Schiffes verläuft.
  • Die Vorrichtung dafür würde aus drei Teilen bestehen (s. Abb. 5): I. Das hintere £nde der WellQnlelwnc draußen beim Propeller, II. der mittlere Bereich der Wellenleitung beim Durchgang durch das Achterpiek-Schott und die Außenhaut, III. das vordere Ende der Wellenleitung drinnen beim Untersetzungsgetriebe und Motor.
  • Folgende mögliche konstruktive Lösungen sind denkbar: Zu I: Die Propellerwellen werden gewöhnlich hinten durch zweiarmige Wellenböcke gestützt.(Abb. 6j. Die zwei Arme, in geschweißter oder gegossener Ausführung, sind fest mit den Verbänden im Innern des Schiffsrumpfes verbunden.
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, den unteren Arm - wie bereits gesagt - an einem an die Außenhaut befestigten Scharnier zu binden, so daß er - einschließlich Wellenlager - um diesen Punkt drehen kann, während der andere Arm seitlich nach oben gezogen wird.
  • Dies kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung auf zwei Arten geschehen, nämlich indem der Wellenbock-Oberarm einendig mit der Wellenbock-Nabe verbunden in einer Gleiltchiene longs der Außenhaut nach seit'ic oben und zurück verschiebbar ist (s. vig. 7a), oder durch einen wasserdichten Schacht in den Schiffsrumpf geführt und dort mit einem Antrieb versehen ist, der ihn seitlich nach oben einziehen und wieder zurückbewegen kann (s. Fig. 7b).
  • Beim Einziehen des oberen Armes in das Innere des Schiffes in einen wasserdichten Schacht, z.B. wie bei einem Ruderschaft, entstehen keine Abdichtprobleme. Die Verbindung der beiden Enden des oberen Armes, nach unten mit der Wellenbocknabe und nach oben mit der Gleitschiene bzw. einer Verbindungsstange (nicht gekennzeichnet), muß gelenkig sein. Die Bewegung kann, wie am Bord von Schiffen üblich, mit Hilfe von mechanisch-hydraulischen Vorrichtungen ausgeführt werden. Für den Betrieb sind allein die beiden Endlagen von Bedeutung. Propeller, "unten oder seitlich oben, Zwischenlagen sind nicht interessant. Die Bewegungsvorrichtung kann also mit Stoppern und einer Arretiervorrichtung für die zwei Endlagen versehen werden.
  • Zu II: Ein heikles technisches Problem bei einer schwenkbaren Wellenleitung bildet der Austritt der Propellerwelle durch die =uBenh2uW und das Hchberplek-Schott.
  • Bei dem Austritt der Propellerwelle durch die Außenhaut, ist es für Zweischrauben-Schiffe mit Wellenböcken üblich, eine kurze Wellenhose vorzusehen. Diese kurze Wellenhose hat die Aufgabe, einen Übergang bei dem Wellenaustritt zu schaffen, so daß die Wasserzuströmung an der Außenhaut entlang und zum Propeller möglichst glatt verläuft.
  • Gemäß der Erfindung soll die Wellenleitung mit einer kurzen, als Übergangsstück dienenden Wellenhose mittels einer sie wasserdicht umschließenden, in Form eines mitschwenkenden Ringausschnittes eine in ähnlicher Form auslaufende, strömungsgünstige, fischohr-shnliche Kappe und einer abdichtenden Abdeckplatte durch die Außenhaut geführt werden.
  • Der Sinn dieser Anordnung ist auch darin zu sehen, daß bei seitlich nach oben geschwenkter Lage der-Wellenleitung ein Form-Übergang geschaffen wird.
  • Eine ringausschnittförmige Abdeckplatte schwenkt zusammen mit der Welle und deckt die Öffnung zu, die für den Wellenaustritt benötigt wird. Der Ein- und Austritt der ringausschnittförffmigen Abdeckplatte in der Außen haut kann mit Hilfe von "Abdichtungskragen" abgedichtet werden, Auf eine ähnliche Weise kann die Wasserdich tigkeit beim Durchgang der Wellenleitung am Achterliek Schott technisch gelöst werden, Das Schott bildet eine in etwa senkrechte Ebene zu der Wellenleitung, auf dem die runde Abdeckplatte mit der Abdichtung gut gleitend befestigt werden kann.
  • Die Konstruktion gemäß der Erfindung besteht darin, daß zur besseren Abdichtung der DurchführunC der Wellen leitung durch die Außenhaut bzw. das Achterpfek-Schott in den beiden Endlagen der Schwenkewegung ein zusätz licher Anpreßdruck durch hydraulische und/oder mecha nische Anpreßvorrichtungen - ähnlich wie be Schieber ventilen - vorgesehen ist.
  • Falls die Wellenleitung, wegen ihrer Länge, mittels zus§tzlicher Radiallager gestützt werden sollte, dann müssen bei einer wie hier vorgestellten schwenkbaren Wellenleitung auch diese Radiallager die seitlich nach-oben Bewegung mitmachen, Zu III: Für die die seitliche Schwenkbewegung des vorderen Wellenendes nach oben9 wird wird lt vorliegender Erfindung die Tatsache auagenützt, daß die vorher genarmter. Schiffstypen wie vvhren, Schlepper, Versorger und im allgemeinen kleinere Fahrzeuge die heutzutage als Doppelschrauber gebaut erden, in der Regel mittelschnell laufende Yiertakt-Dieselmotoren mit Untersetzungsgetriebe erhalten.
  • Aber auch größere Zweischraubenschiffe (Fähren), wofür in der letzten Zeit langsam laufende Zweitakt-Dieselmotoren gewählt werden, haben Untersetzungsgetriebe bekommen. Die Getriebe, meistens einfache, mit einer Untersetzungsstufe d.h. zwei Zahnrädern, werden gewöhnlich je nach Raumverhältnissen in den Maschinenraum horizontal (Abb. 9a) oder vertikal-achsversetzt (Abb. 9b) gebaut. Einfachheitshalber sind hier die Getriebe ohne Drucklager gezeichnet worden. Entsprechend dieser Erfindung ist bereits vorgeschlagen, das Zahnrad der Propellerwelle um die Achse der Kurbelwelle des Motors schwenken zu lassen, d.h. wie in Abb. loa und lob gezeigt, dreht dann das große Zahnrad um das kleine Ritzel herum.
  • Um das konstruktiv zu erreichen, ist die Propeller-Wellen-Leitung in oder mit dem Getriebegehäuse zusammen um die Achse des Getriebeantriebsrades kreisbogenförmig verschwenkbar.
  • In Abb. lca findet die Drehbewcsung inerhalb des Getriebegehäuses statt, das fest auf dem Fundament steht.
  • Die beiden Lager der Propellerwelle müssen im Getriebe gehäuse verschiebbar sein. Die Frage der. Abdichtung des Gehäuses kann auf ähnliche Weise wie bei der Außenhaut oder bei den wasserdichten Schotten vorgeschlagen, mit der runden Abdeckplatte, erfolgen.
  • Es kann aber auch erfindungsgemäß das Getriebefundament und das Getriebegehäuse je zwei ineinander passende Gleitschienen in Bogenform aufweisen.
  • In Abb. lob ist ein solches Getriebe dargestellt, das samt Gehäuse um die Ritzelachse schwenkt. Das Getriebe gehäuse ist dann einfacher zu bauen aber das Fundament schwieriger.
  • Das Getriebefundament erhält in dem Falle - wie gesat -zwei Gleitschienen in Bogenform, auf welcher das Gehäuse drehen kann. Wegen Zentrierung wird das Gehäuse wahr scheinlich auch oben auf ein Lager g44) stUtzen müssen Das Getriebe kann in zwei Positionen arbeiten. Das Getriebe muß, was Schmierung betrifft, für die beiden Endlagen gebaut sein.
  • Erfindungsgemäß ist für die Schwenkbewegung des Propellers und der Wellenleitung ein mechanischer und/oder ein hydraulischer Antrieb vorgesehen. Die Endlagen sind mit Stoppern versehen.
  • Es sei hier bemerkt, daß nach diesem Vorschlag allein die Wellenleitung, ihre Stützen und das Untersetzungsgetriebe schwenken. Der schwerere Dieselmotor, mit allen seinen Aggregaten und Rohrleistungssystemen kann fest im Schiff eingebaut werden.
  • Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein die Schwenkantriebe kordinierendes Regel System vorgesehen ist. Auf diese Weise soll vermieden werden, daß unzulässige Biegebeanspruchungen in der Welle, Lagern oder Kupplungen entstehen. Während der Schwenkung braucht die Welle nicht in Betrieb zu sein.
  • Es kann angenommen werden, daß die zwei Endlagen der Wellenleitung parallel gewählt werden, dies ist jedoch keine Bedingung.
  • Je größer der Propellerdurchmesser, so größer der Freischlag zur Außenhaut. Jedoch Je nach Bestimmung des Schiffes, wenn der Dienst mit beschränktem Tiefgang nur sehr kurze Zeit vorkommt, z.B. beim Anlaufen eines oder zwei Häfen, dann können die Freischläge zwischen dem Propeller in der seitlich nach oben gezogenen Position, und die Schiffsaußenhaut kleiner gewählt werden. Somit kann ein noch größerer und wirtschaftlicherer Propeller gewählt werden. Für kurze Zeit und bei langsamer Fahrt, wie bei einer Hafeneinfahrt üblich, ist die Gefahr von Kavitation und Schwingungserregung in kleinerem Maße vorhanden.
  • Die Anwendung von Verstelipropellern und/oder Kortdusen bei den hier vorgeschlagenen seitlich nach oben schwenkbaren Wellenleitungen, nach entsprechenden dafür üblichen konstruktiven Maßnahmen ist ohne weiteres möglich. Abb. 12 zeigt das Ausfühtrungsbeispiel eines schwenkbaren Propellers mit Kortduse.
  • in Ceometrisches Problem entsteht, wenn die Länge deE drehbaren ArrneQ der Wellenböcke sich von dern Achsenabstand in den Untersetzungsgetrieben unterscheidet.
  • Dies bedeutet verschiedene Radien für die Scharenkbewegung an den hinteren und vorderen Enden der Welle leitung (Abb. 11). Die Folge davon ist, daß die Kreissegmente der Schwenkbewegung an den beiden Enden der Wellenleitung auch unterschiedlich werden. Diese Erscheinung kann von Einfluß sein für die konstruktive Ausführung der Wellenleitung, die die Verformung zumindest für die Zwischenstadien der Bewegung aufnehmen muß. Für diesen Fall, der nicht unwahrscheinlich ist, muß gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, die Wellenleitung mit biegeelastischen Kupplungen, notfalls einfachen Schaltkupplungen (Zahnkupplungen) oder mit Gelenkwellen ausgestattet werden.
  • Wie bereits gesagt, sind bei der vorgeschlagenen Anlage nur die Endlagen der schwenkbaren Bewegung wichtig.
  • Dies bedeutet, daß bei einem Schiff, das mit seitlich nach oben schwenkbaren Propellern ausgerüstet ist, die Wellenleitungen zweimal, d.h. einmal für jede Endlage auszurichten sind.
  • Die Erfindung ist vorstehend anhand von zeichnerIsch dargestellten Beispielen erläutert.
  • Die Zeichnungen zeigen: Abb. 1) Spantformen und Propelleranordnung bei einem konventionellen Zweischrauben-Hinterschiff, Abb. 2) Spantformen eines konventionellen Zweischraubenhinterschiffes mit erfindungsgemäß vergrößerten Propellern, Abb. 3) wie Abb. 2, jedoch mit erfindungsgemäß verschwenkbaren Propellern, Abb. 4) wie Abb. 3, jedoch für ein Einschrauben-Hinterschiff, Abb. 5) wie Abb. 3, jedoch im Längsschnitt des Schiffes, bzw. von der Seite gesehen, Abb. 6) einen konventionellen festen Wellenbock für eine Seitenwelle eines Zweischraubers, Abb. 7a) und 7b) zwei Wellenbockausbildungen gem. der Erfindung, jeweils in den Endlagen ihrer Schwenkbewegung, Abb. 8) eine konstruktive Ausbildung der Propeller--tellendurchführung durch die Außenhaut gem.
  • der Erfindung, Abb. c?) und 9b) je ein konventionelles Getriebe im Quert und Längs schnitt mit horizontal und vertikal versetztem Abtriebsrad, Abb. 10 ) und lob) erfindungsgemäße Getriebe mit einer Schwenkbewegung innerhalb des Getriebegehäuses und mit verschwenkbarem Getriebegehäuse, Abb. 11) Geometrische Darstellung der Vorrichtung gem.
  • der Erfindung, gesehen in Achsrichtung der Propeller-Wellenleitung und Abb. 12) einen schwenkbaren Propeller gem. der Erfindung mit Kortdüse in der Ansicht von hinten und im Schnitt gemäß der Linie a - b - c - d in der Darstellung der Ansicht von hinten.
  • Zum besseren Verständnis der in den Zeic'nnungen dargestellten Beispiele, die in ihrer Funktion bereits vorstehend erläutert wurden, dient die nachste-hende Zusammenstellung aller in den Zeichnungen benutzten Bezugszeichen: Dp = Propellerdurchmesser F = Freischlag zwischen Propellerkreis und Außenhaut des Schiffes oder zwischen Propellerkreis und SchiffsDoden.
  • T = Tiefgang des Schiffes A = Schwenkachse des Propellers = Scharnierachse lo 3 = Schwenkachse der Getriebeteile - Motorachse II C = Axial-Projektion der Propeller-Wellen-Leitung vor dem Verschwenken und D , Axial-Projektion der Propeller-Wellen-Leitung nach dem Verschwenken.
  • a - b - c - d - - Schnittlinie in Fig. 12 1 Spantform mittschiffs 2 ~ "~ in der Propellerebene 3 ~ "~ des Speigelhecks 4 Propeller-Kreis des konventionellen Proepllers 5 Schwimmwasserlinie 6 Hauptdeck 7 Kielebene 8 Propeller-Kreis des vergrößerten Propellers 8'wie 8, aber in verschwenkter Stellung 9 u. 9' wie 8 und 8', aber bei einem Einschraubenschiff 10 Schwenkachse des Propellers u. Achse von Scharnier 16 11 ,n, der Propellerwellenleitung 12 Wellenbock 13 Wellenbock-Unterarm ) mit ' - = in verschwenkter Stellung 14 Wellenbock-Oberarm > 15 Wellenbock-Nabe ) 16 Scharnier für 13 17 Gleitschiene an der Außenhaut für 14 18 Antriebsmotor 19 Propellerwelle 20 Getriebe-Antriebs-Rad 21 Elastische Schaltkupplung 22 Untersetzungsgetriebe 23 Zahnkupplung 24 Drucklager 25 Wasserdichtes achterliches Schott des Maschinen-Paumes (Achterpiek-Schott) 26 Abdichtende Gleitschiene 27 28 Abdeckplatte in Form eines Ringausschnittes 29 Strömungsgünstige Kappe 30 Kurze Wellenhose oder Übergangs stück 31 Verbindung der konventionellen Wellenbock-Arme mit dem Schiffskörper 32 Schacht 33 Stopper 34 Schiffspanten im Bereich des eriindungsgemäßen Wellen-Durchtritts durch die Außenhaut 35 Abdichtungskragen 36 Großes-Getriebe- oder Abtriebsrad auf der Propellerwelle 37 Getriebegehäuse 37' = erfindungsgemäß 3711 ~ l-"- u. schwemkbar 37''' = -"- u. verschenkt 38 Ebene Fundamente für 37' 39 Öffnung für die verschwenkbare Welle mit ringförmiger Abdeckplatte 40 Kreisbogenförnilges Getriebefundament L1 -"- Gleitschienen des Getriebegehäuses 37 " für das Fundament 40 42 Kortdüse 42' hochgeschwenkt und 43 Schwenkarm für die Kortdüse 42 44 Stützlager für das Getriebegehäuse Leerseite

Claims (11)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Energieeinsparung durch Verbesserung des Propellerwirkungsgrades bei seegehenden vorzugsweise Zweischrauben-Handelsschiffen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Propellerdurchmessers der vergrößerte und langsamer laufende Propeller (8), falls zur Verminderung des Tiefganges erforderlich, um eine im wesentlichen längs schiffs verlaufende Achse (Io/II) einschließlich der Wellenleitung seitlich und nach oben schwenkbar angeordnet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (lo) hinten, in der Nähe der Propellerebene,die Außenhaut in der Achse eines Scharniers (16) zwischen einem gelenkigen Wellenbockunterarm (13) und dem Schiffskörper schneidet und vorne durch die Achse des Getriebeantriebsrades (20), z.B.
    durch die Achse der Welle des Antriebsmotors (18) des Schiffes verläuft.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeic?iriet, daß der Wellenbockoberarm (14) einendig geienkig mit der Wellenbocknabe (15) verbunden, anderendig in einer Gleitschiene (17) längs der Außenhaut nach seitlich oben und zurück verschiebbar ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenbockcberarm (14) einendig gelenkig mit der Wellenbocknabe (15) verbunden, anderendig durch einen wasserdichten Schacht (32) in den Schiffsrumpf geführt und mit einem Antrieb versehen ist, der ihn seitlich und nach oben einziehen und wieder zurückbewegen kann.
  5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleitung (19) mit einer kurzen, als Ubergangsstück dienenden Wellenhose (3c) mittels einer die Wellenleitung wasserdicht umschliessenden, in Form eines mitschwenkenden Ringausschnittes eine in ähnlicher Form auslaufende, strömungsgünstige, fischohr-ähnliche Kappe (29) und einer abdichtenden Abdeckplatte (28) durch die Außenhaut geführt ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur besseren Abdichtung der Durchführung der ellenieitung 19j durch die Außenhaut bzw. das Achterpiek-Schott (25) in den beiden Endlagen der Schwenkbewegung ein zusätzlicher Anpreßdruck durch hydraulische und/oder mechanische Anpreßvorrichtungen r ähnlich wie bei Schieberventilen -vorgesehen ist.
  7. .7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Propeller-Wellen-Leitung (19) in oder mit dem Getriebegehäuse (37' - 37''') zusammen um die Achse des Getriebeantriebsrades (20) kreisbogenförmig verschwenkbar ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe fundament und das Getriebegehäuse (37 '/37''') je zwei ineinander passende Gleitschienen (40,41) in Kreisbogenform und/oder ein StUtzlager (44) aufweisen.
  9. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schwenkbewegung des Propellers und der Wellenelitung ein mechanischer und/oder ein hydraulischer Antrieb vorgesehen ist.
  10. 1o. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleitung (19) mit biegeelastischen Kupplungen (nicht gekennzeichnet) ausgestattet oder als Gelenkwelle ausgebildet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Schwenkantriebe kordinierendes Regel-System vorgesehen ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009024925A1 (de) * 2009-06-15 2010-12-16 Landers Jun., Peter Schiff mit einer diesel-elektrischen Antriebsvorrichtung

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DE102009024925A1 (de) * 2009-06-15 2010-12-16 Landers Jun., Peter Schiff mit einer diesel-elektrischen Antriebsvorrichtung

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