DE724415C - Elektrischer, mit dem um eine feststehende Achse umlaufenden Schraubensystem baulich vereinigter Schraubenantrieb fuer Wasserfahrzeuge - Google Patents

Description

• Elektrischer, mit dem um eine feststehende Achse umlaufenden Schraubensystem baulich vereinigter Schraubenantrieb für Wasserfahrzeuge Für den elektrischen Schraubenantrieb von Wasserfahrzeugen hat man den elektrischen Antriebsmotor bereits mit dem auf einer feststehenden Achse umlaufenden Schraubensystem baulich zu vereinigen versucht. Um in diesem Falle trotz der für Wasserschrauben gegebenen, verhältnismäßig niedrigen Drehzahlen eine den Bedürfnissen des elektrischen Antriebes entsprechende Relativgeschwindigkeit zwischen Feld und Anker des Antriebsmotors zu erzielen, hat man hierbei auch schon vorgeschlagen, den Anker des genannten Antriebsmotors als Ring auszubilden, der an den äußersten Flügelspitzen der Schraube befestigt ist und innerhalb des um diese Flügelspitzen herumgelegten ringförmigen Feldes umläuft.
• Die Erfindung betrifft einen solchen- elektrischen Schraubenantrieb für Wasserfahrzeuge, bei dem die Ankerwicklung die Gestalt eines Ringes hat, der unmittelbar an einer Antriebsschraube befestigt ist und die Nabe dieser Schraube in einem Abstand umgreift. Nach der Erfindung werden jedoch zwei auf der gleichen Achse angeordnete gegenläufige Schrauben verwendet, von denen die eine die Ankerwicklung und die andere die Feldwicklung des antreibenden Elektromotors an Versteifungsringen trägt, die etwa in der Mitte der von den Naben her vorzugsweise schräg zur Ringebene in diese Versteifungsringe einlaufenden Schraubenflügel angeordnet sind, so daß die Spitzen der Schraubenflügel über diese Versteifungsringe hinausragen. Auf diesem Wege gelangt man zu einer Lösung, die sowohl vom elektrischen als auch gleichzeitig vom strömungstechnischen und vom statischen Standpunkt aus wesentliche Vorteile bietet.
• Die Erfindung sei im folgenden an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Abb. i zeigt das erfindungsgemäße Schraubensystem, das aus einer vorderen Schraube i und einer hinteren Schraube 2 zusammengesetzt ist, die mittels der Naben ia und 2a auf einer gemeinsamen feststehenden Achse 3 sitzen und sich im Betrieb gegenläufig um diese Achse 3 drehen. Die Schraube i ist mit einem Versteifungsringel., dieSchraube2 mit cinemVersteifungsring 5 ausgerüstet, in die die innerhalb der genannten Ringe., 5 liegenden Fügelteile voll den Naben i'l, 211 her schräg zu den parallelen Ringebenen einlaufen, so daß die Versteifungsringe d., 5 mit diesen innenliegenden Flügelteilen der Schrauben 1, a ein räumliches Fachwerk von großer Starrheit bilden. Infolgedessen kann der magnetische Spalt zwischen den beiden von den Versteifungsringen .I, 5 getragenen Wicklungssystemen des antreibenden Elektromotors sehr eng und damit der Wirkungsgrad dieses Motors sehr hoch gemacht werden, ohne daß die Gefahr einer zerstörenden Berührung zwischen den genannten beiden gegenläufigen Systemen besteht.
• Die Tatsache, daß die Flügelspitzen der Schrauben 1, 2 über die Versteifungsringe., 5 hinausragen, ist hydrodynamisch von entscheidender Bedeutung. Denn auf diesem Wege wird das in Abb. i durch Strömungspfeile dargestellte grundsätzliche Strömungsbild eines Propellers durch die Ringeq., 5 nur unwesentlich gestört und insbesondere das zentrifugale Abfließen der geschleuderten Wassermengen nicht merklich beeinträchtigt. Im Gegensatz hierzu stört ein Ring, der in der bisher bekannten Weise die Spitzen des Propellers umgibt dies Strömungsbild sehr stark und veranl.aßt an der Peripherie der Schraube eine erhebliche Wirbelbildung, die den Wirkungsgrad der Schraube entsprechend beeinträchtigt.
• Trotz dieses entscheidenden hydrodynamischen Vorteils tritt jedoch bei der erfindungsgemäßen Anordnung keine Verminderung der Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden den Antriebsmotor bildenden und von den Stützringend., 5 getragenen Wicklungssystemen ein, da die beiden Stützringe .I, 5 sich gegenläufig bewegen und daher gegeneinander die doppelte Umlaufgeschwindigkeit haben, wie sie eine einzelne Schraube in bezug auf ein feststehendes System hat. Man erkennt also, daß durch die eng miteinander verflochtenen Wechselwirkungen zwischen den Elementen der erfindungsgemäßen Kombination eine Konstruktion entstellt, die sowohl die vom hydrodynamischen als auch die vom elektrotechnischen und mechanischen Standpunkt aus zu stellenden Anforderungen in besonders günstiger Weise erfüllt.
• Abb. 2 -neigt in teilweise geschnittener, vergrößerter Wiedergabe die geeignetste Form der Eingliederung der elektrischen Wicklungssysteme in die massiven Stützringe 4. und 5. Der mit der vorderen Schraube i verschraubte oder verschweißte Stützring .4 ist mit einem überstehenden Ringkragen 6 ausgerüstet, der die induzierenden Pole 7 mit ihren zugehörigen Wicklungen (Feldwicklung) trägt. Ebenso ist der mit der hinteren Schraube.2 verschraubte oder verschweißte Stützring 5 mit einem Ringkragens ausgerüstet, der die Wicklungskerne 9 der induzierten Wicklung (Ankerwicklung) trägt. Der zwischen Feld und Anker befindliche magnetische Spalt a hat also die Gestalt eines die Nabe umgebenden Zylinders; durch kleineVerschiebungen, denen die beiden Schrauben 1, z in axialer Richtung unterliegen können, wird dieser Spalt also weder verbreitert noch verengert.
• Die Ringe d., 5 und die von ihnen getragenen Wicklungssysteme liegen zweckmäßig ini Innern von ringförmigen, sich überlappenden Ummantelungen io, i i, die sich zu einem stromlinienförmigen Querschnitt zusammensetzen. Der Kollektor des von den elektrischen Systemen 7, 9 gebildeten Antriebsmotors wird am besten in eine Kapsel 12 verlegt, die die Zone umfaßt, in der die Naben ia und 2° aneiiianderstoßen. Diese Anordnungen der Ummantelungen und des Kollektors bildI-n aber keinen Teil der Erfindung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Elektrischer, mit dein um eine feststehende Achse umlaufenden Schraubensystem baulich vereinigter, außerhalb der Nabe der Schraube angeordneter Schraubenantrieb mit ringförmigem Anker für Wasserfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektrischen Systeme (7, g) des antreibenden Elektromotors von Versteifungsringen (4., 5) zweier hintereinander auf der gleichen Achse (3) angeordneter gegenläufiger Schrauben (1, 2) getragen werden, die etwa in der Mitte zwischen den Naben (ia, 2a) und den Flügelspitzen der vorzugsweise schräg zu ihrer Ringebene in diese Versteifungsringe einlaufenden Schraubenflügel (1, 2) angeordnet sind.