DE60201295T2

DE60201295T2 - Gehäusepropellervorrichtung

Info

Publication number: DE60201295T2
Application number: DE60201295T
Authority: DE
Inventors: Katsunori 5-chome Tsuboguchi
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2022-05-25
Also published as: KR20030003021A; NO20023130L; JP2003011893A; EP1270402A1; DE60201295D1; ATE276920T1; CN1161253C; CN1393371A; ES2227359T3; NO20023130D0; EP1270402B1; US20030000444A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Azimuth-Propellervorrichtung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Azimuth-Propellervorrichtung, die am Boden bzw. an der Unterseite eines Schiffs angebracht werden kann, um das Schiff anzutreiben und zu steuern.
Beschreibung des Standes der Technik
Im allgemeinen ist ein herkömmliches Schiff mit einem Propeller bzw. einer Schiffsschraube und einem separat zu der Schiffsschraube vorgesehenen Ruder, die am Heck des Schiffs angebracht sind, versehen, so dass die Antriebskraft für das Schiff durch die Schiffsschraube aufgebracht wird und Funktionen wie das Drehen bzw. Wenden des Schiffs durch das Ruder ausgeführt werden.
In jüngster Zeit jedoch werden der zum Antrieb des Schiffs verwendete Propeller und das zum Manövrieren des Schiffs verwendete Ruder integriert, und es wurde eine Azimuth-Propellervorrichtung entwickelt, die einfach als Azimuth-Propeller bezeichnet wird, der am Schiff angebracht ist, um in der Vertikalrichtung des Schiffs drehbar zu sein.
Der Aufbau einer herkömmlichen Azimuth-Propellervorrichtung wird kurz mit Bezug auf 12 und 13A sowie 13B beschrieben. 12 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung einer Anbringung einer Azimuth-Propellervorrichtung am Heckteil eines Schiffs. 13A ist ein Diagramm zur Darstellung der Ansicht von rechts der Azimuth-Propellervorrichtung. 13B ist ein Diagramm zur Darstellung eines Querschnitts der in 13A gezeigten Azimuth-Propellervorrichtung längs der Linie F-F. In den Figuren bezeichnet die Be zugsziffer 1 einen hinteren Abschnitt des Schiffsbodens, 2 bezeichnet einen sog. Azimuth-Pod, 3 bezeichnet eine Welle, 4 bezeichnet ein Strömungsplattenelement, 5 bezeichnet ein Propellerelement und 10 bezeichnet eine Azimuth-Propellervorrichtung.
Wie in den Figuren gezeigt ist, ist die Azimuth-Propellervorrichtung 10 drehbar am hinteren Abschnitt des Schiffsbodens 1 über die Welle 3 angebracht. Die Azimuth-Propellervorrichtung 10 umfasst das Propellerelement 5, den Azimuth-Pod 2 und das Strömungsplattenelement 4. Das Propellerelement 5, das die Antriebskraft für das Schiff aufbringt, kann vor oder hinter der Azimuthvorrichtung 10 angebracht sein. Im Innern des Azimuth-Pods 2 ist ein Propellerantriebsmechanismus (in den Figuren nicht dargestellt) untergebracht. Das Strömungsplattenelement 4 ist integral am oberen Abschnitt des Azimuth-Pods 2 befestigt und hat eine stromlinienförmige Querschnittsform. Das Strömungsplattenelement 4 ist am unteren Abschnitt der Welle 3 angebracht, die sich in der Vertikalrichtung erstreckt, und der obere Abschnitt der Welle 3 ist mit einem Antriebsmechanismus (in den Figuren nicht dargestellt), der im Schiffsrumpf angeordnet ist, gekoppelt, so dass die Welle 3, das Strömungsplattenelement 4, der Azimuth-Pod 2 und das Propellerelement 5 integral gedreht werden.
Durch Verwendung der Azimuth-Propellervorrichtung 10 mit dem oben beschriebenen Aufbau wird es möglich, das Schiff mittels der durch Drehung des Propellerelements 5 erzeugten Antriebskraft anzutreiben, und eine Steuerfunktion durch Drehen der Azimuth-Propellervorrichtung 10A in Bezug auf den rückwärtigen Teil des Schiffsbodens 1 zu erhalten, um den Kurs des Schiffs zu ändern. Es ist anzumerken, dass ein für die Ausgabe der Antriebskraft für das Propellerelement 5 verwendeter Motor in dem Azimuth-Pod 2 oder im Rumpf des Schiffs angeordnet sein bzw. werden kann.
Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Azimuth-Propellervorrichtung 10 ist es jedoch zur Beibehaltung der Richtung des Schiffs, d.h. einen Kurs des Schiffs in gerader Linie, notwendig, den Winkel der Welle 3 innerhalb eines sehr kleinen Winkelbereichs häufig so zu ändern, dass die Richtung des Propellerelements 5 abgeändert werden kann, um die Richtung des Schiffs fein einzustellen. Außerdem ist es beim Wenden bzw. Fahren einer Kurve notwendig, die Welle 3 mit einem großen Winkel zu drehen, um die Richtung des Propellerelements 5 zu verändern. Außerdem ist es beim Ausführen eines Nothalts erforderlich, das Propellerelement 5 in der Gegenrichtung zu drehen, um das Schiff anzuhalten.
Aus diesen Gründen ist es nötig, einen umfangreichen Antriebsmechanismus häufig zu betätigen, um die Azimuth-Propellervorrichtung 10, die groß und schwer ist, zu drehen. Dementsprechend wurde eine weitere Verbesserung der herkömmlichen Azimuth-Propellervorrichtung 10 hinsichtlich der Reduzierung eines Energieverbrauchs, der Verbesserung der Lebensdauer und der Verringerung der Herstellungskosten erwartet.
EP-A-1 013 544 offenbart eine Azimuth-Propellervorrichtung mit sogenannten Reaktions"rippen bzw. -flossen" zum Verwirbeln der Wasserströmung, um die Wirksamkeit des Vortriebs zu verbessern.
Abriss der Erfindung
Die vorliegende Erfindung berücksichtigt die oben genannten Umstände, und ihre Aufgabe ist es, eine Azimuth-Propellervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, den Kurs eines Schiffes einzuhalten, ohne die gesamte Azimuth-Propellervorrichtung zu drehen, und ihre Steuerkraft wird beim Wenden eines Schiffs weiter verbessert.
Um die obige Aufgabe zu erfüllen, stellt die vorliegende Erfindung eine Azimuth-Propellervorrichtung bereit mit: einem Strömungsplattenelement, einem an einem unteren Abschnitt des Strömungsplattenelements befestigten Azimuth-Pod, wobei der Azimuth-Pod mit einem Propellerelement versehen ist, und einem Hilfssteuerelement, das mit dem Strömungsplattenelement versehen ist, wobei das Strömungsplattenelement und der Azimuth-Pod so vorgesehen sind, dass sie zusammen entlang einer Vertikalachse in Bezug auf den Boden eines Schiffs drehbar sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Hilfssteuerelement ein hinteres Klappenelement, das drehbar an einem Hinterkantenabschnitt des Strömungsplattenelements angebracht ist.
Nach einem noch anderen Aspekt der Erfindung ist das Hilfssteuerelement ein vorderes Klappenelement, das drehbar an einem Vorderkantenabschnitt des Strömungsplattenelements angebracht ist.
Nach einem weiteren der Erfindung ist das Hilfssteuerelement ein vorderes Klappenelement, das drehbar an einem Vorderkantenabschnitt des Strömungsplattenelements angebracht ist, und ein hinteres Klappenelement, das drehbar an einem Hinterkantenabschnitt des Strömungsplattenelements angebracht ist.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine Azimuth-Propellervorrichtung bereit, welche zusätzlich ein vertikales Stabilisierungselement aufweist, das an einem unteren Abschnitt des Azimuth-Pods angeordnet ist, sowie ein Hinterkanten-Klappenelement, das drehbar an einem Hinterkantenabschnitt des vertikalen Stabilisierungselements angebracht ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Hilfssteuerelement ein Paar Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente, die an einem Seitenwandabschnitt des Strömungsplattenelements angebracht sind, wobei das Paar Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente so angeordnet ist, dass es sich unabhängig öffnen und schließen kann.
Nach einem noch anderen Aspekt der Erfindung wird das Paar Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente voll geöffnet, um einen Nothalt eines Schiffs auszuführen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das oben beschriebene Hilfssteuerelement mit einem weiteren, oben beschriebenen Hilfssteuerelement kombiniert.
Die vorliegende Erfindung stellt auch die Azimuth-Propellervorrichtung bereit, die ferner umfasst:
ein Paar Öffnungs-/Schließelemente, die an einem Seiten- Wandabschnitt des vertikalen Stabilisierungselements angebracht sind, wobei das Paar Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente so angeordnet ist, dass es sich unabhängig öffnen und schließen kann.
Gemäß der oben beschriebenen Azimuth-Propellervorrichtung wird es möglich, da ein Hilfssteuerelement mit dem Strömungsplattenelement der Azimuth-Propellervorrichtung bereitgestellt wird, die Richtung eines Schiffs durch die Betätigung des Hilfssteuerelements ohne die Notwendigkeit der Betätigung der gesamten Azimuth-Propellervorrichtung einzuhalten, und folglich kann die gerade Ausrichtung der Bewegung des Schiffs sichergestellt werden.
Da die Steuerkraft der Azimuth-Propellervorrichtung durch Betätigen des Hilfssteuerelements verbessert werden kann, kann auch eine gewünschte Wende bzw. Drehung des Schiffs durch Verringern des Steuerungswinkels der Azimuth-Propellervorrichtung vorgenommen werden, im Gegensatz zu dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung eingesetzt wird, um ein Schiff zum Wenden zu bringen.
Dementsprechend kann die für den Betrieb der Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erforderliche Kraft bzw. Energie im Vergleich zu einer herkömmlichen Azimuth-Propellervorrichtung verringert werden, deren gesamter Körper beispielsweise zum Wenden eines Schiffs betätigt wird. Daher können bemerkenswerte Wirkungen, wie z.B. eine Kostensenkung und eine Verbesserung der Lebensdauer gemäß der Azimuth-Propellervorrichtung der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Azimuth-Propellervorrichtung ferner mindestens ein an einem Außenumfang des Azimuth-Pods vorgesehenes Wärmestrahlungselement, wobei das Propellerelement ein POD-Propellerelement ist, das mit dem Azimuth-Pod versehen ist, und wobei ein Motor, welcher das POD-Propellerelement antreibt, innerhalb des Azimuth-Pods vorgesehen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Wärmestrahlungselement eine Rippe bzw. Flosse, die sich in einer vorderen und hinteren Richtung des Azimuth-Pods erstreckt. Nach einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Rippe bzw. Flosse in der Drehrichtung des, POD-Propellerelements von vorne nach hinten verdreht bzw. mit einem Drall versehen.
Gemäß der obigen Azimuth-Propellervorrichtung wird es möglich, da mindestens ein Wärmestrahlungselement am Außenumfang des Azimuth-Pods vorgesehen ist, die Wärme, die durch die Drehung des Motors in dem Azimuth-Pod erzeugt wird, wirksam über das Wärmestrahlungselement in das umgebende Wasser abzuführen. D.h., es wird möglich, eine Wasserkühlfunktion mit Wasser des Ozeans, eines Flusses, eines Sees etc., in denen sich das Schiff bewegt, wirksam durchzuführen, und folglich kann die Luftkühlungsfunktion eliminiert oder auf ein Minimalniveau verringert werden. Folglich hat dies eine bemerkenswerte Auswirkung auf die Größen- und Kostenreduktion der Azimuth-Propellervorrichtung.
Da mindestens eine der sich in der vorderen und hinteren Richtung des Azimuth-Pods erstreckenden Rippen bzw. Flossen als Wärmestrahlungselement eingesetzt wird, wird es auch möglich, für einen großen Wärmeübertragungsbereich zu sorgen, um die Abstrahlwirkung zu verbessern.
Da ferner die Flosse bzw. Rippe in der Richtung des POD-Propellerelements von vorne nach hinten verdreht bzw. verdrallt ist, kann ein Wasserströmungs-Regelungseffekt zusätzlich zu dem oben genannten (Wärme-)Abstrahleffekt erzielt werden. Demgemäß kann die vorliegende Erfindung auch zur Verbesserung der Antriebskraft beitragen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Einige der Merkmale und Vorteile der Erfindung sind bereits beschrieben worden, und weitere gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen hervor, in denen zeigen:
1A ein schematisches Diagramm, das eine Seitenansicht einer Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 1B ein Diagramm, das eine Schnittansicht der Azimuth-Propellervorrichtung längs der Linie A-A gemäß 1A zeigt,
2A ein schematisches Diagramm, das eine Seitenansicht einer Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2B ein Diagramm, das eine Schnittansicht der Azimuth-Propellervorrichtung längs der Linie B-B gemäß 2A zeigt,
3A ein schematisches Diagramm, das eine Seitenansicht einer Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 3B ein Diagramm, das eine Schnittansicht der Azimuth-Propellervorrichtung längs der Linie C-C in 3A zeigt,
4A ein schematisches Diagramm, das eine Seitenansicht einer Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 4B ein Diagramm, das eine Schnittansicht der Azimuth-Propellervorrichtung längs der Linie D-D gemäß 4A zeigt,
5A ein schematisches Diagramm, das eine Seitenansicht einer Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 5B ein Diagramm, das die Unterseite der Azimuth-Propellervorrichtung gemäß 5A zeigt,
6A ein schematisches Diagramm, das eine Seitenansicht einer Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 6B ein Diagramm, das eine Schnittansicht der Azimuth-Propellervorrichtung längs der Linie E-E gemäß 6A zeigt,
7A ein schematisches Diagramm, das eine Schnittansicht von Hauptteilen der Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
8 ein schematisches Diagramm, das eine Schnittansicht von Hauptteilen der Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
9 ein schematisches Diagramm, das eine Schnittansicht von Hauptteilen der Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
10A ein schematisches Diagramm, das eine Seitenansicht einer Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 10B ein Diagramm, das eine Vorderansicht der Azimuth-Propellervorrichtung gemäß 10A zeigt,
11A ein schematisches Diagramm, das eine Seitenansicht einer Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 11B ein Diagramm, das eine Vorderansicht der in 11A gezeigten Azimuth-Propellervorrichtung zeigt,
12 ein schematisches Diagramm, das eine Anbringung einer herkömmlichen Azimuth-Propellervorrichtung am Heckabschnitt eines Schiffs zeigt, und
13A ein schematisches Diagramm, das eine Seitenansicht einer herkömmlichen Azimuth-Propellervorrichtung zeigt, und 13B ein Diagramm, das eine Schnittansicht des Azimuth-Propellers längs der Linie F-F in 13A zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die oben zusammengefasste und durch die angegebenen Ansprüche definierte Erfindung kann durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung, die mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen zu lesen ist, besser verstanden werden. Diese detaillierte Beschreibung besonders bevorzugter Ausführungsformen, die nachstehend dargelegt werden, um es zu ermöglichen, spezielle Implementierungen der Erfindung zu bauen und zu benutzen, soll die angeführten Ansprüche nicht einschränken, sondern spezielle Beispiele hiervon veranschaulichen.
Die Azimuth-Propellervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die 1A und 1B beschrieben. Es ist anzumerken, dass in den folgenden Figuren Elemente, welche die gleichen wie die beim Stand der Technik beschriebenen sind, durch die gleichen Bezugsziffern angegeben sind und Erläuterungen hierzu entfallen.
Bei der Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den 1A und 1B gezeigt ist, gibt die Bezugsziffer 1 einen hinteren Abschnitt des Schiffsbodens an, 2 bezeichnet einen Azimuth-Pod, 3 bezeichnet eine Welle, 4 bezeichnet eine Strömungsplattenelement, 5 bezeichnet ein Propellerelement, 6 bezeichnet ein hinteres Klappenelement und 10A bezeichnet eine Azimuth-Propellervorrichtung. Wie in den Figuren gezeigt ist, ist die Azimuth-Propellervorrichtung 10A drehbar am hinteren Abschnitt des Schiffsbodens 1 über die Welle 3 angebracht. In dieser Patentbeschreibung bedeutet der Begriff "hinterer Abschnitt des Schiffsbodens" einen Abschnitt des Bodens eines Schiffs, der sich in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs an der Rückseite eines Hecks befindet.
Die Azimuth-Propellervorrichtung 10A umfasst den Azimuth-Pod 2, in den ein Propellerantriebsmechanismus (in den Figuren nicht dargestellt) aufgenommen ist, an den das Propellerelement 5, welches die Antriebskraft für das Schiff durch Fördern von Wasser nach hinten ausübt, an seiner Vorderseite oder Rückseite angebracht ist (in 1A die Rückseite der Vorrichtung 10A). Das Strömungsplattenelement 4 mit einer stromlinienförmigen Querschnittsform ist integral am oberen Abschnitt des Azimuth-Pods befestigt. Das Strömungsplattenelement 4 ist am unteren Abschnitt der Welle 3 angebracht, die sich in der Vertikalrichtung erstreckt, und der obere Abschnitt der Welle 3 ist mit einem Antriebsmechanismus (in den Figuren nicht gezeigt) gekoppelt, der im Schiffsrumpf. angeordnet ist, so dass die Welle 3, das Strömungsplattenelement 4, der Azimuth-Pod 2 und das Propellerelement 5 integral bzw. gemeinsam gedreht werden können. Es ist anzumerken, dass ein Motor, der zur Ausgabe der Antriebskraft für das Propellerelement 5 verwendet wird, in dem Azimuth-Pod 2 oder im Rumpf des Schiffs angeordnet sein kann.
Bei der Azimuth-Propellervorrichtung 10A ist das hintere Klappenelement 6 an einem Hinterkantenabschnitt 4a des Strömungsplattenelements 4 als Hilfssteuerelement angebracht. Das hintere Klappenelement 6 ist ein dünnes Plattenelement, das sich in der Vertikalrichtung erstreckt. Wie in 1B gezeigt ist, ist der Vorderendabschnitt des hinteren Klappenelements 6 entlang einer Drehachse 7 in der Vertikalrichtung in Bezug auf das Strömungsplattenelement 4 drehbar gelagert, so dass der hintere Endabschnitt 6A des hinteren Klappenelements 6 um die Drehachse 7 in der Horizontalrichtung gedreht/geschwenkt werden kann. Ein Teil oder die Gesamtheit des Antriebsmechanismus (in der Figur nicht gezeigt) zum Drehen/Schwenken des hinteren Klappenelements 6 kann in dem Strömungsplattenelement 4 untergebracht sein, und sein Betrieb wird so gesteuert, dass er mit demjenigen der Azimuth-Propellervorrichtung 10A verknüpft ist. D.h., das Timing, die Richtung und der Winkel zum Drehen/Schwenken des hinteren Klappenelements 6 werden so gesteuert, dass sie mit dem Drehwinkel oder der Antriebskraft der Azimuth-Propellervorrichtung 10A verknüpft ist.
Die Azimuth-Propellervorrichtung 10A mit dem oben erwähnten Aufbau ist in der Lage, ein Schiff mittels der durch die Drehung des Propellerelements 5 erzeugten Antriebskraft anzutreiben und eine Steuerfunktion durch Drehen des gesamten Azimuth-Propellervorrichtung 10A in Bezug auf den rückwärtigen Teil des Schiffsbodens 1 auszuüben, um den Kurs des Schiffs zu ändern.
Wenn sich das Schiff in einer bestimmten Richtung bewegt, wird es durch Verwendung der Azimuth-Propellervorrichtung 10A auch möglich, die Richtung des Schiffs durch geeignetes Drehen/Schwenken des hinteren Plattenelements 6 einzuhalten. D.h., das mit der Azimuth-Propellervorrichtung 10A ausgestattete Schiff kann sich in geeigneter Weise in gerader Linie nur durch die Betätigung des hinteren Plattenelements 6 bewegen, das erheblich kleiner und leichter ist als die Azimuth-Propellervorrichtung 10A, ohne die Notwendigkeit, die gesamte Azimuth-Propellervorrichtung 10A in einem kleinen Winkelbereich mittels eines großen Antriebsmechanismus zu drehen.
Auch wenn das Schiff eine Kurve beschreibt, kann, falls das hintere Klappenelement 6 gemäß der Drehrichtung des Schiffs gedreht wird, zusätzlich zu der Drehung der Azimuth-Propellervorrichtung 10A die Steuerkraft für das Schiff im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10A angewandt wird, weiter verbessert werden. D.h., gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit dem hinteren Plattenelement 6 ausgestattet ist, kann eine gewünschte Wende bzw. Kurvenfahrt des Schiffs im wesentlichen mit der gleichen Steuerkraft vorgenommen werden, obwohl der erforderliche Steuerungswinkel der Azimuth-Propellervorrichtung 10A kleiner wird als in dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10A eingesetzt wird. Außerdem muss beim Ausführen eines Wendemanövers mit einem relativ kleinen Wendewinkel (d.h. einem großen Wenderadius) nur das hintere Klappenelement 6 betätigt werden, und es ist überhaupt nicht nötig, die Azimuth-Propellervorrichtung 10A zu drehen, um eine erforderliche Steuerkraft zu erhalten.
Es ist anzumerken, dass wenn das Schiff eine Wende ausführt, das hintere Klappenelement 6 in der gleichen Richtung wie die Azimuth-Propellervorrichtung 10A gedreht wird. D.h., wenn das Schiff eine Rechtswende in Bezug auf seine Fortbewegungsrichtung macht, wird der Hinterkantenabschnitt 4a der Azimuth-Propellervorrichtung 10A nach rechts gedreht und der Hinterendabschnitt 6a des hinteren Klappenelements 6 wird ebenfalls nach rechts in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs gedreht.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 2A und 2B beschrieben. In den 2A und 2B bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen hinteren Abschnitt des Schiffsbodens, 2 bezeichnet einen Azimuth-Pod, 3 bezeichnet eine Welle, 4 bezeichnet ein Strömungsplattenelement, 5 bezeichnet ein Propellerelement, 8 bezeichnet ein vorderes Klappenelement und 10B bezeichnet eine Azimuth-Propellervorrichtung, wobei Elemente, die die gleichen sind wie die bei der ersten Ausführungsform beschriebenen, durch die gleichen Bezugsziffern angegeben sind und Erklärungen dazu entfallen.
Bei der Azimuth-Propellervorrichtung 10B gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den 2A und 2B gezeigt ist, ist das vordere Klappenelement 8 an einem Vorderkantenabschnitt 4b des Strömungsplattenelements 4 als Hilfssteuerelement angebracht. Das vordere Klappenelement 8 ist ein dünnes, sich in der Vertikalrichtung erstreckendes Plattenelement und ist an dem Strömungsplattenelement 4 so angebracht, dass es von dem Vorderkantenabschnitt 4b vorsteht. Wie in 2A und 2B gezeigt ist, ist der hintere Endabschnitt des vorderen Klappenelements 8 drehbar entlang einer Drehachse 9 in der Vertikalrichtung in Bezug auf das Strömungsplattenelement 4 so gelagert, dass der Vorderendabschnitt 8a des vorderen Klappenelements 8 um die Drehachse 9 in der Horizontalrichtung gedreht/geschwenkt werden kann. Ein Teil oder die Gesamtheit des Antriebsmechanismus (in der Figur nicht gezeigt) zum Drehen/Schwenken des vorderen Klappenelements 8 kann in dem Strömungsplattenelement 4 aufgenommen sein und sein Betrieb wird so gesteuert, dass er mit demjenigen der Azimuth-Propellervorrichtung 10B verknüpft ist. D.h., das Timing, die Richtung und der Winkel zum Drehen/Schwenken des vorderen Klappenelements 8 werden so gesteuert, dass sie mit dem Drehwinkel oder der Antriebskraft der Azimuth-Propellervorrichtung 10B verknüpft sind.
Die Azimuth-Propellervorrichtung 10B mit dem oben erwähnten Aufbau ist in der Lage, ein Schiff mittels der durch Drehen des Propellerelements 8 erzeugten Antriebskraft 8 anzutreiben und eine Steuerfunktion durch Drehen der gesamten Azimuth-Propellervorrichtung 10B in Bezug auf den hinteren Abschnitt des Schiffsbodens 1 zu erhalten, um den Kurs des Schiffs zu ändern. Man beachte, dass die Anwendung des vorderen Klappenelements 8 einen Vorteil insofern hat, als die Wirkung der durch die Drehung des Propellerelements 5 erzeugten Wasserströmung im Vergleich zu dem Fall, bei dem das hintere Klappenelement 6 angewandt wird, eher kleiner ist.
Auch wenn sich das Schiff in einer bestimmten Richtung bewegt, wird es möglich, die Richtung des Schiffs durch geeignetes Schwenken des vorderen Klappenelements 8 einzuhal ten. D.h., das mit der Azimuth-Propellervorrichtung 10B ausgestattete Schiff kann sich nur durch die Betätigung des vorderen Klappenelements 8, das bedeutend kleiner und leichter im Vergleich zu der Azimuth-Propellervorrichtung 10B ist, in geeigneter Weise in gerader Linie bewegen, ohne die Notwendigkeit, die gesamte Azimuth-Propellervorrichtung 10B in einem kleinen Winkelbereich mittels eines großen Antriebsmechanismus zu drehen.
Wenn das Schiff ein Wendemanöver macht, kann, falls das vordere Klappenelement 8 gemäß der Drehrichtung des Schiffs gedreht wird, zusätzlich zu der Drehung der Azimuth-Propellervorrichtung 10B die Steuerkraft für das Schiff im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10B angewandt wird, weiter verbessert werden. D.h., gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit dem Klappenelement 8 ausgestattet ist, kann eine gewünschte Wende des Schiffs im wesentlichen mittels der gleichen Steuerkraft vorgenommen werden, obwohl der erforderliche Steuerungswinkel der Azimuth-Propellervorrichtung 10B kleiner gestaltet ist als in dem Fall, in dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10B angewandt wird. Ferner muss beim Wenden mit einem relativ kleinen Wendewinkel (d.h. einem großen Wenderadius) nur das vordere Klappenelement 8 betätigt werden, und es ist überhaupt nicht nötig, die Azimuth-Propellervorrichtung 10B zu drehen, um eine erforderliche Steuerkraft zu erzielen.
Man beachte, dass beim Wenden des Schiffs das vordere Klappenelement 8 in der gleichen Richtung wie die Azimuth-Propellervorrichtung 10B gedreht wird. D.h., wenn das Schiff eine Rechtswende in Bezug auf seine Fortbewegungsrichtung vollführt, wird der Hinterkantenabschnitt der Azimuth-Propellervorrichtung 10B nach rechts gedreht und der Vorderendabschnitt 8a des vorderen Klappenelements 8 wird ebenfalls nach rechts in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs gedreht.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 3A und 3B beschrie ben. In den 3A und 3B bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen hinteren Abschnitt des Schiffsbodens, 2 bezeichnet einen Azimuth-Pod, 3 bezeichnet eine Welle, 4 bezeichnet ein Strömungsplattenelement, 5 bezeichnet ein Propellerelement, 6 bezeichnet ein hinteres Klappenelement, 8 bezeichnet ein vorderes Klappenelement und 10C bezeichnet eine Azimuth-Propellervorrichtung, wobei Elemente, welche die gleichen sind wie die in der ersten und zweiten Ausführungsform beschriebenen, durch die gleichen Bezugsziffern angegeben sind und ihre Erklärung entfällt.
Bei der Azimuth-Propellervorrichtung 10C gemäß der in den 3A und 3B gezeigten dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind das hintere Klappenelement 6 und das vordere Klappenelement 8 an einem Hinterkantenabschnitt 4a bzw. einem Vorderkantenabschnitt 4b der Strömungsplatte als Hilfssteuerelemente angebracht. D.h., das in der ersten Ausführungsform beschriebenen hintere Klappenelement 6 und das in der zweiten Ausführungsform beschriebene vordere Klappenelement 8 werden in dieser dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung kombiniert. Die Funktionen des hinteren Klappenelements 6 und des vorderen Klappenelements 8 werden so gesteuert, dass sie mit der Azimuth-Propellervorrichtung 10C verknüpft sind.
D.h., das Timing, die Richtung und der Winkel zum Drehen/Schwenken des hinteren Klappenelements 6 und des vorderen Klappenelements 8 werden so gesteuert, dass sie mit dem Drehwinkel oder der Antriebskraft der Azimuth-Propellervorrichtung 10C verknüpft sind. Die Azimuth-Propellervorrichtung 10C mit dem oben erwähnten Aufbau ist in der Lage, ein Schiff mit der Antriebskraft anzutreiben, die durch Drehen des Propellerelements 5 erzeugt wird, und eine Steuerfunktion durch Drehen der gesamten Azimuth-Propellervorrichtung 10C in Bezug auf den hinteren Teil des Schiffsbodens 1 zu erhalten, um den Kurs des Schiffs zu ändern.
Wenn sich das Schiff in einer bestimmten Richtung bewegt, ist es auch möglich, die Richtung des Schiffs durch geeignetes Schwenken/Drehen des hinteren Klappenelements 6 und des vorderen Klappenelements 8 einzuhalten. D.h., das mit der Azimuth-Propellervorrichtung 10C ausgestattete Schiff kann sich lediglich durch die Betätigung des hinteren Klappenelements 6 und des vorderen Klappenelements 8 in angemessener weise in einer geraden Linie bewegen, von denen jedes wesentlich kleiner und leichter ist als die Azimuth-Propellervorrichtung 10C, ohne die Notwendigkeit, die gesamte Azimuth-Propellervorrichtung 10C in einem kleinen Winkelbereich mittels eines großen Antriebsmechanismus zu drehen.
Wenn das Schiff eine Wende vollführt, kann, falls das hintere Klappenelement 6 und das vordere Klappenelement 8 gemäß der Drehrichtung des Schiffs gedreht werden, zusätzlich zu der Drehung der Azimuth-Propellervorrichtung 10C die Steuerkraft für das Schiff im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10C eingesetzt wird, weiter verbessert werden. D.h., gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit dem hinteren Klappenelement 6 und dem vorderen Klappenelement 8 versehen ist, kann eine gewünschte Wende des Schiffs im wesentlichen mit der gleichen Steuerkraft vorgenommen werden, obwohl der erforderliche Steuerungswinkel der Azimuth-Propellervorrichtung 10C im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10C verwendet wird, kleiner gemacht wird. Wenn eine Wende eines relativ kleinen Wendewinkels (d.h. eines großen Wenderadius) gemacht wird, müssen ferner nur das hintere Klappenelement 6 und das vordere Klappenelement 8 betätigt werden, und es ist überhaupt nicht nötig, die Azimuth-Propellervorrichtung 10C zu drehen, um eine erforderliche Steuerkraft zu erhalten.
Man beachte, dass, wenn das Schiff eine Wende vollführt, das hintere Klappenelement 6 und das vordere Klappenelement 8 in der gleichen Richtung wie die Azimuth-Propellervorrichtung 10C gedreht wird. D.h., wenn das Schiff eine Rechtswende in Bezug auf seine Fortbewegungsrichtung vollführt, wird der Hinterkantenabschnitt 4a der Azimuth-Propellervorrichtung 10C nach rechts gedreht und der hintere Endabschnitt 6a des hinteren Klappenelements 6 sowie der vordere Endabschnitt 8a des vorderen Klappenelements 8 werden ebenfalls nach rechts in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs gedreht.
Es ist auch anzumerken, dass bei der oben erwähnten dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung das hintere Klappenelement 6 und das vordere Klappenelement 8 auch wirksam zum Anhalten des Schiffs bei einem Notfall eingesetzt werden können. D.h., falls das hintere Klappenelement 6 und das vordere Klappenelement 8 um 90° nach rechts bzw. links in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs gedreht werden, wodurch ein plattenartiges Widerstandselement orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Schiffs gebildet wird, kann die für das Schiff erforderliche Bewegungsstrecke zum Ausführen eines Nothalts verkürzt werden.
Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 4A und 4B beschrieben. In den 4A und 4B bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen hinteren Abschnitt des Schiffsbodens, 2 bezeichnet einen Azimuth-Pod, 3 bezeichnet eine Welle, 4 bezeichnet ein Strömungsplattenelement, 5 bezeichnet ein Propellerelement, 10D bezeichnet eine Azimuth-Propellervorrichtung und 11R und 11L bezeichnen (rechte und linke) Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente. Elemente, welche die gleichen sind wie die bei der ersten bis dritten Ausführungsform beschriebenen, werden mittels der gleichen Bezugsziffern angegeben und eine Erklärung hierzu entfällt.
Bei der Azimuth-Propellervorrichtung 10D gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den 4A und 4B gezeigt ist, sind die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L bzw. 11R an Seitenwandabschnitten des Strömungsplattenelements 4 als Hilfssteuerelemente angebracht. Die Funktionen der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R werden so gesteuert, dass sie mit der Azimuth-Propellervorrichtung 10D verknüpft sind.
D.h., das Timing, die Richtung und der Winkel zum Drehen/Schwenken des Paars Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R werden so gesteuert, dass sie mit dem Drehwinkel oder der Antriebskraft der Azimuth-Propellervorrich tung 10D verknüpft sind. Man beachte, dass die Bezugsziffer 11a in den 4A und 4B eine Welle zum Lagern bzw. Haltern der Drehung der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R angibt.
Die Azimuth-Propellervorrichtung 10D mit dem oben genannten Aufbau ist in der Lage, ein Schiff mittels der durch Drehung des Propellerelements 5 erzeugten Antriebskraft anzutreiben und eine Steuerfunktion durch Drehen der gesamten Azimuth-Propellervorrichtung 10D in Bezug auf den hinteren Abschnitt des Schiffsbodens 1 zu erzielen, um den Kurs des Schiffs zu ändern.
Ferner ist es möglich, wenn sich das Schiff in einer bestimmten Richtung bewegt, die Richtung des Schiffs durch geeignetes Schwenken der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R einzuhalten. D.h., das mit der Azimuth-Propellervorrichtung 10D versehene Schiff kann sich lediglich durch Betätigung der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R in angemessener Weise in einer geraden Linie bewegen, von denen jedes wesentlich kleiner und leichter ist als die der Azimuth-Propellervorrichtung 10D, ohne die Notwendigkeit, die gesamte Azimuth-Propellervorrichtung 10D in einem kleinen Winkelbereich mittels eines großen Antriebsmechanismus zu drehen.
Wenn das Schiff eine Wende vollführt, kann darüberhinaus, falls die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R gemäß der Drehrichtung des Schiffs gedreht werden, zusätzlich zu der Drehung der Azimuth-Propellervorrichtung 10D die Steuerkraft für das Schiff im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10D angewandt wird, weiter verbessert werden. D.h., gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit den Öffnungs-/Schließ-Klappenelementen 11L und 11R versehen ist, kann eine gewünschte Wende des Schiffs im wesentlichen mittels der gleichen Steuerkraft vorgenommen werden, obwohl der erforderliche Steuerungswinkel der Azimuth-Propellervorrichtung 10D im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10D eingesetzt wird, verkleinert ist bzw. wird. Wenn ferner eine Wende eines relativ kleinen Wendewinkels (d.h. eines großen Wenderadius) vorgenommen wird, müssen nur die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R betätigt werden, und es ist überhaupt nicht nötig, die Azimuth-Propellervorrichtung 10D zu drehen, um eine erforderliche Steuerkraft zu erhalten.
Als nächstes werden die Öffnungs- und Schließvorgänge der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R, wenn das Schiff eine Wende vollführt, im Detail beschrieben. Zunächst wird eines der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R, das sich an der Außenseite relativ zu der sich drehenden Azimuth-Propellervorrichtung 10D befindet, d.h. das an der Seitenwand des Strömungsplattenelements 4 weiter zum Drehzentrum der Drehung bzw. Wende hin angeordnete Öffnungs-/Schließ-Klappenelement geöffnet, und das andere der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente wird geschlossen gehalten. Demgemäß wird, wenn das Schiff eine Rechtswende in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs vollführt, das Öffnungs-/Schließ-Klappenelement 11L, das an dem linken Wandabschnitt des Strömungsplattenelements 4 in der Azimuth-Propellervorrichtung 10D angebracht ist, geöffnet und das am rechten Wandabschnitt angeordnete Öffnungs-/Schließ-Klappenelement 11R geschlossen.
Man beachte, dass bei der oben erwähnten vierten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R auch wirksam zum Anhalten des Schiffs in einem Notfall eingesetzt werden können. D.h., falls die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R um 90° nach rechts bzw. links in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs gedreht werden, wodurch ein plattenförmiges Widerstandselement orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Schiffs gebildet wird, kann die Bewegungsstrecke, die für das Schiff zum Ausführen eines Nothalts erforderlich ist, verkürzt werden.
Außerdem hat der Aufbau, der zur Bereitstellung der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R an dem jeweiligen Seitenwandabschnitt des Strömungsplattenelements 4 angewandt wird, im Vergleich mit dem zur Bereitstellung des oben erwähnten hinteren Klappenelements 6 oder vorderen Klappenelements 8 am Hinterkantenabschnitt 4a bzw. dem Vorderkantenabschnitt 4b des Strömungsplattenelements 4 angewandten insofern einen Vorteil, als es einfach wird, den Aufbau zu gestalten, da ein großer Installationsbereich für die Klappenelemente 11L und 11R gesichert werden kann.
Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5A und 5B beschrieben. In den 5A und 5B gibt die Bezugsziffer 2 einen Azimuth-Pod an, 4 bezeichnet ein Strömungsplattenelement, 5 bezeichnet ein Propellerelement, 10E bezeichnet eine Azimuth-Propellervorrichtung, 12 bezeichnet einen vertikalen Stabilisierer (Rippe bzw. Flosse) und 13 gibt ein Hinterkanten-Klappenelement an. Elemente, welche die gleichen sind wie die bei der ersten bis vierten Ausführungsform beschriebenen werden durch die gleichen Bezugsziffern angegeben und die Erklärung hierzu entfällt.
Man beachte, dass in 5 der obere Abschnitt der Azimuth-Propellervorrichtung 10E, d.h. ein hinterer Abschnitts des Schiffsbodens 1 und eine Welle 3 nicht gezeigt sind.
Bei der Azimuth-Propellervorrichtung 10E gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in den 5A und 5B gezeigt ist, ist der vertikale Stabilisierer 12 am Bodenabschnitt des Azimuth-Pods 2 als Strömungsplattenelement angeordnet, und das Hinterkanten-Klappenelement 13 ist an einem Hinterkantenabschnitt 12a des vertikalen Stabilisierers 12 als Hilfssteuerelement angebracht. D.h., der vertikale Stabilisierer 12, der die gleiche Funktion erfüllt wie das Strömungsplattenelement 4, ist im unteren Abschnitt des Azimuth-Pods 2 angeordnet, und das Hinterkanten-Klappenelement 13 ist am vertikalen Stabilisierer 12 angebracht.
Das Hinterkanten-Klappenelement 13 ist ähnlich dem an dem in der ersten Ausführungsform erklärten Strömungsplattenelement 4 angebrachten Klappenelement 6 am hinteren Ende ein dünnes Plattenelement, das sich in der Vertikalrichtung erstreckt. Der Vorderendabschnitt des Hinterkanten-Klappenelements 13 ist drehbar entlang einer Drehachse (in den Figuren nicht gezeigt) gelagert, die sich in der Vertikalrichtung in Bezug auf den vertikalen Stabilisierer 12 erstreckt, so dass ein Hinterendabschnitt 13a des Hinterkanten-Klappenelements 13 um die Drehachse 9 in der Horizontalrichtung gedreht/geschwenkt werden kann. Ein Teil oder die Gesamtheit des Antriebsmechanismus (in den Figuren nicht gezeigt) zum Drehen/Schwenken des Hinterkanten-Klappenelements 13 kann in dem vertikalen Stabilisierer 12 untergebracht werden, und seine Funktion wird so gesteuert, dass sie mit derjenigen der Azimuth-Propellervorrichtung 10E verknüpft ist.
D.h., das Timing, die Richtung und der Dreh-/Schwenkwinkel des Hinterkanten-Klappenelements 13 werden so gesteuert, dass sie mit dem Drehwinkel oder der Antriebskraft der Azimuth-Propellervorrichtung 10E verknüpft sind.
Die Azimuth-Propellervorrichtung 10E mit dem oben genannten Aufbau ist in der Lage, ein Schiff mittels der durch Drehen des Propellerelements 5 erzeugten Antriebskraft anzutreiben, und eine Steuerfunktion durch Drehen der gesamten Azimuth-Propellervorrichtung 10E mit dem. vertikalen Stabilisierer 12 in Bezug auf den hinteren Abschnitt des Schiffsbodens 1 zu erhalten, um den Kurs des Schiffs zu ändern.
Wenn sich das Schiff in einer bestimmten Richtung bewegt, wird es ferner möglich, die Richtung des Schiffs durch geeignetes Drehen/Schwenken des Hinterkanten-Klappenelements 13 einzuhalten. D.h., das mit der Azimuth-Propellervorrichtung 10E versehene Schiff kann sich in geeigneter Weise in gerader Linie nur durch Betätigen des Hinterkanten-Klappenelements 13 bewegen, das bedeutend kleiner und leichter im Vergleich zu der Azimuth-Propellervorrichtung 10E ist, ohne die Notwendigkeit, die gesamte Azimuth-Propellervorrichtung 10E in einem kleinen Winkelbereich mittels eines großen Antriebsmechanismus zu drehen.
Außerdem kann, wenn das Schiff eine Wende vollführt, falls das Hinterkanten-Klappenelement 13 gemäß der Drehrich tung des Schiffs gedreht wird, zusätzlich zu der Drehung der Azimuth-Propellervorrichtung 10E die Steuerkraft für das Schiff im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10E angewandt wird, weiter verstärkt werden. D.h., gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit dem Hinterkanten-Klappenelement 13 ausgestattet ist, kann eine gewünschte Wende des Schiffs im wesentlichen unter Anwendung der gleichen Steuerkraft vorgenommen werden, obwohl der erforderliche Steuerungswinkel der Azimuth-Propellervorrichtung 10E im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10E angewandt wird, kleiner wird. Wenn eine Wende eines relativ kleinen Wendewinkels (d.h. eines großen Wenderadius) vorgenommen wird, muss ferner nur das Hinterkanten-Klappenelement 13 betätigt werden, und es ist überhaupt nicht nötig, die Azimuth-Propellervorrichtung 10E zu drehen, um eine erforderliche Steuerkraft zu erhalten.
Man beachte, dass beim Wenden des Schiffs das Hinterkanten-Klappenelement 13 in der gleichen Richtung wie die Azimuth-Propellervorrichtung 10E gedreht wird. D.h., wenn das Schiff eine Rechtswende in Bezug auf seine Bewegungsrichtung ausführt, wird der Hinterkantenabschnitt 4a der Azimuth-Propellervorrichtung 10E nach rechts gedreht, und der hintere Endabschnitt 13a des Hinterkanten-Klappenelements 13 wird ebenfalls nach rechts in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs gedreht.
Der am Boden des Azimuth-Pod 2 mit dem Hinterkanten-Klappenelement 13 befestigte vertikale Stabilisierer 12 hat einen Vorteil insofern, als die Störung in der Wasserströmung in der Umgebung des Bodens des Schiffs auch dann minimiert werden kann, wenn der Steuervorgang mittels des Hinterkanten-Klappenelements 13 durchgeführt wird, da der Abstand zwischen dem Boden des Schiffs und dem vertikalen Stabilisierer 12 relativ groß ist.
Außerdem wird es einfach, den Aufbau zur Bereitstellung des Hinterkanten-Klappenelements 13 mit dem vertikalen Stabilisierer 12 so vorzusehen, dass am und im vertikalen Stabili sierer 12 auf einfache Weise Raum gewonnen werden kann.
Als nächstes wird eine sechste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6A und 6B beschrieben. In den 6A und 6B bezeichnet die Bezugsziffer 1 einen hinteren Abschnitt des Schiffsbodens, 2 bezeichnet einen Azimuth-Pod, 3 bezeichnet eine Welle, 4 bezeichnet ein Strömungsplattenelement, 5 bezeichnet ein Propellerelement, 6 bezeichnet ein hinteres Plattenelement, 10F bezeichnet eine Azimuth-Propellervorrichtung, und 11R und 11L bezeichnen (linke und rechte) Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente. Elemente, welche die gleichen sind wie die bei der ersten bis fünften Ausführungsform beschriebenen, werden mittels der gleichen Bezugsziffern angegeben und die Erklärungen hierfür entfallen.
Die Azimuth-Propellervorrichtung 10F gemäß der sechsten Ausführungsform wird durch Kombinieren der oben beschriebenen ersten und vierten Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet, und das hintere Klappenelement 6 und die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R werden als Hilfssteuerelemente vorgesehen. Wie oben erwähnt wurde, wird die Funktion des hinteren Klappenelements 6 und der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente so gesteuert, dass sie mit der Azimuth-Propellervorrichtung 10F verknüpft ist.
Die Azimuth-Propellervorrichtung 10F mit dem oben genannten Aufbau ist in der Lage, ein Schiff mittels der durch Drehen des Propellerelements 5 erzeugten Antriebskraft anzutreiben und eine Steuerfunktion durch Drehen der gesamten Azimuth-Propellervorrichtung 10F in Bezug auf den hinteren Abschnitt des Schiffsbodens 1 zu erhalten, um den Kurs des Schiffs zu ändern.
Ferner wird es möglich, wenn sich das Schiff in einer bestimmten Richtung bewegt, die Richtung des Schiffs durch geeignetes Drehen/Schwenken des hinteren Plattenelements 6 und der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R einzuhalten, und ein mit der Azimuth-Propellervorrichtung 10F ausgestattetes Schiff kann sich in geeigneter Weise in gerader Linie bewegen.
Außerdem kann beim Wenden des Schiffs, falls das hintere Klappenelement 6 und die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R gemäß der Drehrichtung des Schiffs gedreht werden, zusätzlich zu der Drehung der Azimuth-Propellervorrichtung 10F die Steuerkraft für das Schiff im Vergleich zu dem Fall, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10F angewandt wird, weiter verstärkt werden. D.h., gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mit den Öffnungs-/Schließ-Klappenelementen 11L und 11R ausgestattet ist, kann ein gewünschter Wendevorgang des Schiffs im wesentlichen mittels der gleichen Steuerungskraft vorgenommen werden, obwohl der erforderliche Steuerungswinkel der Azimuth-Propellervorrichtung 10F kleiner als bei dem Fall gestaltet wird, bei dem nur die Azimuth-Propellervorrichtung 10F verwendet wird. Wenn ferner eine Wende mit einem relativ kleinen Wendewinkel (d.h. einem großen Wenderadius) vollführt wird, müssen nur das hintere Klappenelement 6 und die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R betätigt werden, und es ist überhaupt nicht nötig, die Azimuth-Propellervorrichtung 10F zu drehen, um eine erforderliche Steuerungskraft zu erhalten.
Die Funktionen des hinteren Klappenelements 6 und der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R sind beim Wenden des Schiffs die gleichen wie die in der oben beschriebenen ersten und vierten Ausführungsform beschriebenen, und eine weitere Verbesserung in der geraden Bewegung und Steuerung des Schiffs ist durch Kombinieren der Funktionen des hinteren Klappenelements 6 und der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R zu erwarten.
Auch wenn ein Nothalt des Schiffs ausgeführt wird, können die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R um 90° nach rechts bzw. links in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs gedreht werden, wodurch ein plattenförmiges Widerstandselement orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Schiffs gebildet wird, um die für das Schiff erforderliche Bewegungsstrecke zur Ausführung eines Nothalts zu verkürzen.
Als nächstes wird eine siebte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 7 beschrieben. Die Azimuth-Propellervorrichtung 10G gemäß der siebten Ausführungsform wird durch Kombinieren der oben beschriebenen zweiten und vierten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gebildet. D.h., bei der Azimuth-Propellervorrichtung 10G wird eine Struktur angewandt, bei der das vordere Klappenelement 8 gemäß den 2A und 2B sowie die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11R und 11L gemäß den 4A und 4B kombiniert werden, so dass eine weitere Verbesserung in der geraden Bewegung und Steuerung des Schiffs durch Kombinieren der Funktionen der beiden Elemente 8 sowie 11L und 11R zu erwarten ist.
Ferner können beim Ausführen eines Nothalts des Schiffs die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R um 90° nach rechts bzw. links in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs gedreht werden, wodurch ein plattenförmiges Widerstandselement orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Schiffs gebildet wird, um die für das Schiff erforderliche Bewegungsstrecke zur Ausführung eines Nothalts zu verkürzen.
Als nächstes wird eine achte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 8 beschrieben. Die Azimuth-Propellervorrichtung 10H gemäß der achten Ausführungsform wird durch Kombinieren der oben beschriebenen dritten und vierten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gebildet. D.h., bei der Azimuth-Propellervorrichtung 10H wird ein Aufbau angewandt, bei dem das in den 1A und 1B gezeigte hintere Klappenelement 6, das in den 2A und 2B gezeigte vordere Klappenelement 8 und die in den 4A und 4B gezeigten Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11R und 11L so kombiniert werden, dass eine weitere Verbesserung in der geraden Bewegung und Steuerung des Schiffs durch Kombinieren der Funktionen der Elemente 6 und 8 sowie 11L und 11R zu erwarten ist.
Außerdem können beim Ausführen eines Nothalts des Schiffs die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R um 90° nach rechts bzw. links in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs gedreht werden, und das hintere Klappenelement 6 und das vordere Klappenelement 8 können in den ent gegengesetzten Richtungen betätigt werden, wodurch zwei plattenförmige Widerstandselemente orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Schiffs gebildet werden, um die für das Schiff erforderliche Bewegungsstrecke zur Ausführung eines Nothalts zu verkürzen.
Als nächstes wird eine neunte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 9 beschrieben. Die Azimuth-Propellervorrichtung 10I gemäß der neunten Ausführungsform wird durch Kombinieren der oben beschriebenen vierten und fünften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gebildet. D.h., dass bei der Azimuth-Propellervorrichtung 10I ein Aufbau angewandt wird, bei der der vertikale Stabilisierer 12 und das Hinterkanten-Klappenelement 13 gemäß den
5A und 5B sowie die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11R und 11L gemäß den 4A und 4B kombiniert werden, so dass eine weitere Verbesserung in der geraden Bewegung und Steuerung des Schiffs durch Kombinieren der Funktionen der Elemente 12 und 13 sowie 11L und 11R zu erwarten ist.
Außerdem können bei Ausführung eines Nothalts des Schiffs die Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R um 90° nach rechts bzw. links in Bezug auf die Bewegungsrichtung des Schiffs gedreht werden, wodurch ein plattenförmiges Widerstandselement orthogonal zu der Bewegungsrichtung des Schiffs gebildet wird, um die für das Schiff erforderliche Bewegungsstrecke zur Ausführung eines Nothalts zu verkürzen.
Wie oben erläutert wurde, wird es gemäß der Azimuth-Propellervorrichtung der vorliegenden Erfindung wegen der Bereitstellung des/der Hilfssteuerelements/Hilfssteuerelemente möglich, eine ausgezeichnete gerade Bewegung des Schiffs ohne die Notwendigkeit der Betätigung der gesamten Azimuth-Propellervorrichtung zu erzielen, und die Steuerungsfunktion des Schiffs zu verbessern.
Außerdem wird es durch Anwendung der Öffnungs-/Schließ-Klappenelemente 11L und 11R und/oder des hinteren Klappenelements 6 und des vorderen Klappenelements 8 möglich, die für das Schiff erforderliche Bewegungsstrecke zur Ausführung eines Nothalts zu verkürzen.
Als nächstes wird eine zehnte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 10A und 10B beschrieben. Die Azimuth-Propellervorrichtung 10J gemäß der zehnten Ausführungsform wird durch Kombinieren der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer (mehreren) Strahlungsrippen) bzw. -flosse(n) 14 (d.h. einem Wärmestrahlungselement) gebildet. Die Azimuth-Propellervorrichtung 10J umfasst den Azimuth-Pod 2, in dessen Innerem ein Motor zum Antrieb des POD-Propellers (in den Figuren nicht gezeigt) untergebracht ist, und an dem das POD-Propellerelement 5, welches die Antriebskraft für das Schiff durch Verbringen von Wasser nach hinten erzeugt, an dessen Vorderseite oder Rückseite angebracht ist (bei der in 1A gezeigten Vorrichtung 10A an der Rückseite).
Wie in den 10A und 10B gezeigt ist, ist eine Anzahl Radiatorrippen 14 am Außenumfang des Azimuth-Pods 2 so angebracht, dass sie sich von diesem erstrecken.
Jede der Radiatorrippen 14 ist ein plattenartiges Element, das sich in einer Richtung von vorne nach hinten am Azimuth-Pod 2 erstreckt, d.h. in der Bewegungsrichtung durch die Antriebskraft des POD-Propellerelements 5. Es ist. vorzuziehen, ein Element anzuwenden, das eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit für die Radiatorrippen 14 aufweist.
Es ist anzumerken, dass zwar achtzehn der Radiatorrippen 14 radial an dem Außenumfang des Azimuth-Pods 2 mit gleichem Intervall untereinander angebracht sind, dass die vorliegende Erfindung aber nicht auf diese spezielle Konfiguration beschränkt ist.
Bei der Azimuth-Propellervorrichtung 10J mit dem oben erwähnten Aufbau wird von dem Motor (in den Figuren nicht gezeigt) zur Drehung des POD-Propellerelements 5 erzeugte Wärme auf jede der Radiatorrippen 14 über die Wand des Azimuth-Pods 2 übertragen und wird an das umgebende Wasser von der Oberfläche jeder Radiatorrippe 14 abgeführt. D.h., der Azimuth-Pod wird mittels eines Wasserkühlungssystems über die Radiatorrippen 14 gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekühlt. Aus diesem Grund werden Kompo nenten, die bei einem Luftkühlungssystem herkömmlicher Art erforderlich sind, wie z.B. eine Energiequelle für das Luftkühlungssystem, eine Antriebsquelle zum Betätigen eines Antriebsmittels wie z.B. eines Gebläses sowie ein Durchgang für die Kühlluft überflüssig, und folglich können nicht nur der Raum, der Energieverbrauch und die Kosten gesenkt werden, sondern es kann auch die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Azimuth-Propellervorrichtung gemäß der zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbessert werden.
Falls der Gesamtwärmewert durch das Wasserkühlungssystem der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht gedeckt werden kann, wie z.B. in dem Fall, bei dem der Wärmewert des Motors hoch ist, ist es ferner möglich, das Wasserkühlsystem der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem herkömmlichen Luftkühlsystem zu verwenden. Da in einem solchen Fall die Last für das Luftkühlsystem im Vergleich zu derjenigen beim herkömmlichen System gemindert werden kann, kann die Größe des Gebläses oder des Durchgangs für die Kühlluft verringert wird
Als nächstes wird die elfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 11A und 11B beschrieben. Es ist anzumerken, dass Elemente, welche die gleichen sind wie die in den Ausführungsformen gemäß 1A bis 10B beschriebenen, durch die gleichen Bezugsziffern angegeben sind und deren Erklärung wegfällt.
In dieser Ausführungsform wird die Azimuth-Propellervorrichtung 10K gemäß der elften Ausführungsform durch Kombinieren der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer Strömungsplattenrippe 15 gebildet, die als Radiatorelement angewandt wird. Die Strömungsplattenrippe 15 wird im allgemeinen durch Verdrehen bzw. Verdrallen der oben genannten Rippe 14 in der Drehrichtung des POD-Propellers 5 von vorne nach hinten gebildet. Bei dem in den 11A und 11B gezeigten Beispiel dreht sich der POD-Propeller 5, betrachtet von der Vorderseite (in der Bewegungsrichtung) der Azimuth-Propellervorrichtung 10K, im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil 13 in 11B angedeutet ist, und jede der Strömungsplattenrippen 15 ist von vorne nach hinten abgewinkelt oder geneigt. Die Neigung erfolgt aufgrund der Verdrehung der Strömungsplattenrippe 15, um so den Schwanzabschnitt der Strömungsplattenrippe 15 in der Drehrichtung des POD-Propellers 5 in Bezug auf die Achse des Azimuth-Pods 2 nach oben zu kehren. D.h., eine Neigungsfläche 15a der Strömungsplattenrippe 15 ist entlang der Wasserströmung ausgebildet, die durch den POD-Propeller 5 angesaugt wird.
Falls die Strömungsplattenrippen 15 mit dem oben genannten Aufbau angewandt werden, wird es möglich, zusätzlich zu der oben genannten Wasserkühlfunktion eine Wasserströmungs-Anpassungsfunktion für das durch den POD-Propeller 5 angesaugte Wasser zu erhalten. Demgemäß wird es möglich, den Verlust zu verringern, und folglich kann die durch die Drehung des POD-Propellers 5 ausgeübte Antriebskraft erhöht werden.
Es ist anzumerken, dass die Aufbauten der Azimuth-Propellervorrichtung 10 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebenen beschränkt sind und innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung modifiziert werden können. Beispielsweise kann der Aufbau gemäß irgendeiner der zweiten bis neunten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise mit dem in der zehnten oder elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen Radiatorelement kombiniert werden. Ferner kann ein Element mit ausgezeichneter Wärmeleiteigenschaft zwischen den Azimuth-Pod und den Motor eingefügt werden, um so die Wärmeleitung vom Motor weiter zu verbessern.
Nach dieser Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung ist ersichtlich, dass verschiedene Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen Fachleuten zugänglich sind. Beispielsweise kann ein vorderes Klappenelement auch mit dem vertikalen Stabilisierer 12 bereitgestellt werden. Solche Änderungen, Modifikationen und Verbesserungen sind zwar oben nicht ausdrücklich beschrieben, sie sind jedoch beabsichtigt und liegen im Geist und Schutzumfang der Erfin dung. Demgemäß soll die vorangehende Erläuterung nur der Veranschaulichung dienen; die Erfindung ist nur durch die folgenden Ansprüche und deren Äquivalente eingeschränkt und definiert.

Claims

Azimut-Propellervorrichtung mit: einem Strömungsplattenelement (4), einem Azimut-Pod (2), der an einem unteren Abschnitt des Strömungsplattenelements (4) befestigt ist, wobei der Azimut-Pod (2) mit einem Propellerelement (5) versehen ist und das Strömungsplattenelement (4) sowie der Azimut-Pod (2) derart vorgesehen sind, dass sie zusammen entlang einer Vertikalachse in Bezug auf den Boden eines Schiffs drehbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Hilfs-Steuerelement (6,8,11R,11L) umfasst, das mit bzw. an dem Strömungsplattenelement (4) vorgesehen ist.
Azimut-Propellervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Hilfs-Steuerelement ein hinteres Klappenelement (6) umfasst, das drehbar an einem Hinterkantenabschnitt (4a) des Strömungsplattenelements (4) angebracht ist.
Azimut-Propellervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Hilfs-Steuerelement ein vorderes Klappenelement (8) umfasst, das drehbar an einem Vorderkantenabschnitt (4b) des Strömungsplattenelements (4) angebracht ist.
Azimut-Propellervorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, ferner mit: einem vertikalen Stabilisator (12), der an einem unteren Abschnitt des Azimut-Pods (2) angeordnet ist, und einem Hinterkanten-Klappenelement (13), das drehbar an einem Hinterkantenabschnitt (12a) des vertikalen Stabilisators (12) angebracht ist.
Azimut-Propellervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Hilfs-Steuerelement ferner ein Paar Öffnungs-Schließ-Klappenelemente (11R,11L) umfasst, die an einem Seitenwandabschnitt des Strömungsplattenelements (4) angebracht sind, wobei das Paar Öffnungs-Schließ-Klappenelemente (11R,11L) unabhängig geöffnet und geschlossen werden kann.
Azimut-Propellervorrichtung nach Anspruch 6, wobei das Paar Öffnungs-Schließ-Klappenelemente (11R,11L) voll geöffnet werden kann, um einen Nothalt eines Schiffs auszuführen.
Azimut-Propellervorrichtung nach Anspruch 4, ferner mit: einem Paar von Öffnungs-Schließ-Elementen, die an einem Seitenwandabschnitt des vertikalen Stabilisators (12) angebracht sind, wobei das Paar Öffnungs-Schließ-Klappenelemente unabhängig geöffnet und geschlossen werden kann.
Azimut-Propellervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner mit: mindestens einem radial an einem Außenumfang des Azimut-Pods (2) vorgesehenen Vorspungselement (14;15), wobei das Propellerelement ein POD-Propellerelement (5) ist, und ein Motor, der das POD-Propellerelement antreibt, innerhalb des Azimut-Pods (2) vorgesehen ist.
Azimut-Propellervorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Vorsprungselement eine sich in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Azimut-Pods (2) erstreckende Rippe (14;15) ist.
Azimut-Propellervorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Flosse bzw. Rippe (15) in der Drehrichtung des POD-Propellerelements (5) von der Vorderseite zur Rückseite der Flosse bzw. Rippe (15) verdreht ist.