DE852051C

DE852051C - Ship propulsion with impeller propeller for great depth

Info

Publication number: DE852051C
Application number: DEV1055D
Authority: DE
Inventors: Hanns Dr-Ing Mueller
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1944-05-14
Filing date: 1944-05-14
Publication date: 1952-10-09

Description

Schiffsantrieb mit Flügelradpropeller für große Tiefenlage Der Raum, in dem der Radkörper eines Flügelradpropellers läuft, muß von eingedrungenem und während der Fahrt eindringendem Wasser ständig frei gemacht werden, damit die zum Antriebdes Propellers erforderliche Kraft nicht durch das Waten des Radkörpers im Wasser vergrößert wird. Zum Wegschaffen des Wassers wird eine sogenannte Radpumpe benutzt, die aus einer Anzahl am äußeren Umfang des Radkörpers befestigter Schaufeln besteht. Bei den geringen Eintauchtiefen, für die bisher solche Propeller verwendet wurden, rriüssen die genannten Schaufeln zum Erzeugen der für das Wegschaffen des Wassers erforderlichen Druckhöhe nur geringe, den Radkörperdurchmesser in erträglichem Maß vergrößernde Abmessungen erhalten. Mit der Verwendung von Flügelradpropellern auch bei Schiffen mit großem Tiefgang müssen aber die Schaufeln der Radpumpe verhältnismäßig große radiale Abmessungen zum Erzeugen eines gegen die Eintauchwassertiefe noch ausreichenden Druckes erhalten. Diese große radiale Erstreckung hat eine Vergrößerung des Raddurchmessers und des Propellerbrunnens zur Folge, die wiederum völligere Schiffsformen mit größerem Widerstand und damit größere Antriebsleistung erfordern. Der unbequemen radialen Vergrößerung der Radpumpenschaufeln könnte man dadurch begegnen, daß man die Radpumpe mehrstufig macht, also mehrere Schaufelkränze, die dann nur kurz zu sein brauchen, übereinander anordnet. Diese Mehrstufigkeit würde aber den Ausbau des Propellerläufers so sehr erschweren, daß von ihr abgesehen werden muß.Ship propulsion with impeller propeller for great depths The space, in which the wheel body of an impeller propeller runs, must of penetrated and water penetrating during the journey must be constantly cleared so that the to The power required to drive the propeller is not due to the wading of the wheel body in the Water is enlarged. A so-called wheel pump is used to remove the water used, which consists of a number of blades attached to the outer circumference of the wheel body consists. With the shallow immersion depths for which such propellers have been used so far were, the mentioned shovels to generate the for the removal of the Water required pressure head only low, the wheel center diameter in bearable Obtain dimensions enlarging dimensions. With the use of impeller propellers even on ships with a great draft, however, the blades of the wheel pump must be proportionate large radial dimensions to create a still against the immersion water depth Get adequate pressure. This large radial extension has an enlargement the wheel diameter and the propeller well, which in turn are more complete Requires ship shapes with greater resistance and thus greater propulsion power. The uncomfortable radial enlargement of the wheel pump blades could be countered by that one makes the wheel pump multi-stage, so several blade rings, which then only need to be short, arranged one above the other. This multi-stage would, however, the Make removal of the propeller so difficult that it must be avoided.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, den Radraum von Flügelradpropellern großer Tiefenlage durch Druckluft wasserfrei zu halten und hierfür den Propeller in einem nach oben abgedichteten und an eine Druckluftquelle angeschlossenen Gehäuse anzuordnen. Dabei kann die Radpumpe der bisher. üblichen Abmessung beibehalten werden; so daß durch die Druckluft nur dem über. den Druck der Radpumpe hinausgehenden Wasserdruck das Gleichgewicht gehalten zu werden braucht.According to the invention it is proposed that the wheel space of impeller propellers at great depths to keep water-free by means of compressed air and for this the propeller in an upwardly sealed housing connected to a compressed air source to arrange. The wheel pump can until now. usual dimensions to be kept; so that through the compressed air only over. the pressure of the wheel pump excess water pressure the equilibrium needs to be kept.

Der einfachste Weg zur Ausführung des Erfindungsgedankens ist der, den gesamten Propeller üblicher Bauart, also den Radkörper mit seinen Flügellagern samt dem Flügelantriebsgestänge und dem Zahnradgetriebe gemeinsam in das nach oben abgeschlossene Gehäuse einzubauen. Diese Ausführungsart eignet sich jedoch hur für kleine Propeller und auch nur für solche, bei denen für die gründliche Überwachung, besonders des Flügelantriebes, genügend Zeit; z. B. durch häufige Fahrtunterbrechungen, gegeben ist, denn der gesamte Propeller kann wegen des in seiner Druckkammer herrschenden Luftdruckes nur durch Schleusen zugänglich gemacht werden. Für Großausführungen und lange Fahrzeiten ist eine zweite Ausführungsform des Erfindungsgedankens besser geeignet, bei der der Radkörper für sich in einem mit Preßluft gefüllt gehaltenen Raum untergebracht, der Antrieb dagegen in einem besonderen und besonders abgestützten Gehäuse angeordnet ist. Die zur Durchführung des Flügelantriebes hohl ausgebildete Welle zwischen dem Radkörper und dem Antrieb wird bei ihrem Austritt aus der Preßluftkammer mit einer zugängigen Stopfbüchse abgedichtet.The simplest way to carry out the inventive idea is to the entire propeller of the usual design, i.e. the wheel center with its blade bearings together with the vane drive linkage and the gear drive together in the upwards to install closed housing. However, this type of construction is only suitable for small propellers and also only for those for which thorough monitoring, especially the wing drive, enough time; z. B. through frequent breaks in the journey, is given, because the entire propeller can because of the prevailing in its pressure chamber Air pressure can only be made accessible through locks. For large designs and long travel times, a second embodiment of the inventive concept is better suitable in which the wheel body is kept in a filled with compressed air The drive is housed in a special and particularly supported space Housing is arranged. The hollow for implementation of the vane drive The shaft between the wheel body and the drive is when it emerges from the compressed air chamber sealed with an accessible stuffing box.

Wichtig ist die Überwachung der richtigen Füllung ,der Preßluftkammer, die am einfachsten. in bekannter Weise auf elektrischem Wege nach dem,Standdes Wassers ein .der Preßluftkammer ausgeführt wind.It is important to monitor the correct filling, the compressed air chamber, the easiest. in a known manner by electrical means according to the level of the water a .the compressed air chamber executed wind.

Bei Unterschreiten des noch zugelassenen niedrigsten Wasserstandes in der Druckkammer, also zu hohem Luftdruck, wird über einen Kontakt und Hubmagnet ein Luftauslaßventil geöffnet, so daß Preßluft ausströmen und das Wasser ein der Druckkammer wieder ansteigen kann und dadurch die Gefahr des diePropellerwirkung schädigenden Luftaustrittes ins Fahrwasser vermieden wird. Ähnlich wird beim Überschreiten des noch zugelassenen höchsten Wasserstandes in der Druckkammer über einen Kontakt und Hubmagnet ein Lufteinlaßventil an der Kammer geöffnet und das Wasser durch die nun einströmende Druckluft herausgedrückt. Bei außergewöhnlichen Untersuchungen kann man sich jedoch immer zum völligen Freilegen auch des Radkörpers eines übergroßen Druckes der Preßluft bedienen, um das Gehäuse ganz wasserfrei zu machen.When the water level falls below the lowest permitted level in the pressure chamber, i.e. excessively high air pressure, is activated via a contact and a lifting magnet an air outlet valve opened, so that compressed air flow out and the water one of the Pressure chamber can rise again and thereby the risk of the propeller effect damaging air leakage into the fairway is avoided. It is similar when crossing the highest permissible water level in the pressure chamber via a contact and solenoid opened an air inlet valve on the chamber and the water through the now the incoming compressed air is pressed out. For extraordinary examinations However, you can always completely expose the wheel center of an oversized one Use the pressure of the compressed air to make the housing completely water-free.

Eine Einrichtung gemäß der Erfindung kann auch dann von Vorteil sein, wenn der Radraum nur vorübergehend etwa zum Zwecke der Überwachung des Propellers oder zum Auswechseln von Dichtungen oder einzelnen Flügeln zugänglich gemacht werden soll.A device according to the invention can also be advantageous if the wheel space is only temporary for the purpose of monitoring the propeller or to replace seals or individual wings target.

'In der Zeichnung ist in Abb. i ein Schema der Wirkungsweise der Radpumpe, in Abb. 2 ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung des Radkörpers samt Antrieb in einem mit Druckluft gefüllt gehaltenen Gehäuse und in Abb. 3 ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung nur des Radkörpers in einem mit Druckluft gefüllt gehaltenen Gehäuse dargestellt.'' In the drawing, Fig. I shows a diagram of the mode of operation of the wheel pump, in Fig. 2 an embodiment for the arrangement of the wheel body including the drive in a housing kept filled with compressed air and in Fig. 3 an exemplary embodiment for the arrangement of only the wheel body in a housing that is kept filled with compressed air shown.

In Abb. i sind zwei Flügelradpropeller L1 und L2 untereinander, in verschieden großen Tauchtiefen Ti und 7'2 unter der Wasserlinie W I_ eingebaut, dargestellt. Dieser Verschiedenheit der Tauchtiefen Ti und T2 entsprechend, müssen auch die radialen Erstreckungen der Radpumpenschaufeln R1 und R2 verschieden groß sein, damit ein der Tauchtiefe das Gleichgewicht haltender Druck erzeugt werden kann.In Fig. I, two impeller propellers L1 and L2 are shown one below the other, installed at different depths Ti and 7'2 under the waterline W I_. Corresponding to this difference in the immersion depths Ti and T2, the radial extensions of the wheel pump blades R1 and R2 must also be of different sizes, so that a pressure that maintains the balance of the immersion depth can be generated.

Die radiale Erstreckung der Radpumpenschaufeln R2 für die Tauchtiefe T2 ist schon recht beträchtlich und bedingt eine Schiffsform S p., die gegenüber der Form Spl für die kleinere Tauchtiefe T1 wesentlich völliger ist, ,daher mehr Widerstand bietet und größere Antriebsleistung erfordert.The radial extension of the wheel pump blades R2 for the immersion depth T2 is quite considerable and requires a ship shape S p., Which is much more complete than the shape Spl for the smaller immersion depth T1, therefore offers more resistance and requires greater propulsion power.

In Abb. 2 ist ein Propeller i der üblichen Bauart, Radkörper und Antrieb zusammengebaut, dargestellt, wie er erfindungsgemäß in einem Gehäuse 2 angeordnet ist. In das Gehäuse 2 wird durch die Leitung 3 Preßluft geleitet mit einem Druck, der das Wasser aus dem Gehäuse 2 bis auf eine solche Tiefe T unter der Wasserlinie WL drückt, daß der Rest der gesamten Eintauchtiefe 4 von einer Radpumpe mit Schaufeln üblicher Länge beherrscht werden 'kann. Da der gesamte Propeller in dem mit Druckluft gefüllten Gehäuse eingebaut ist, muß er für die Überwachung durch eine Schleuse 5 zugänglich gemacht werden.In Fig. 2 a propeller i of the usual type, wheel body and drive is assembled, shown as it is arranged in a housing 2 according to the invention. Compressed air is passed into the housing 2 through the line 3 at a pressure which pushes the water out of the housing 2 to such a depth T below the water line WL that the rest of the total immersion depth 4 can be controlled by a wheel pump with blades of normal length 'can. Since the entire propeller is installed in the housing filled with compressed air, it must be made accessible for monitoring through a lock 5.

Abb.3 stellt eine Ausführung des Erfindergedankens dar, bei der nur der Radkörper 6 in einer mit Preßluft gefüllt gehaltenen Kammer 7 untergebracht ist. Der Antrieb steht mit seinem Gehäuse 8 auf einem besonderen Deck 9 des Schiffes. Die Propellerwelle io ist an ihrem Durchtritt durch die Decke der Preßluftkammer 7 mit einer Stopfbüchse i i abgedichtet. Die Preßluft tritt durch den Stutzen 12 in die Kammer 7 ein; sie wird durch die Rohrleitung 13 zugeleitet. Die richtige Füllung der Preßluftkammer 7 wird durch zwei Kontakte 14 und 15 überwacht, die durch zwei Hubmagnete 16 und 17 das Einlaßventil 18 und das Auslaßventil i9 steuern.Fig.3 shows an embodiment of the inventive concept in which only the wheel body 6 housed in a chamber 7 kept filled with compressed air is. The drive stands with its housing 8 on a special deck 9 of the ship. The propeller shaft io is at its passage through the ceiling of the compressed air chamber 7 sealed with a stuffing box i i. The compressed air passes through the nozzle 12 into the chamber 7; it is fed in through the pipe 13. The right Filling of the compressed air chamber 7 is monitored by two contacts 14 and 15, which through two solenoids 16 and 17 control the inlet valve 18 and the outlet valve i9.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Ship drive with impeller propeller for great depths, characterized in that the propeller (i) in one upwards and sideways. sealed housing (2) connected to a compressed air source (3) is arranged.

2. Ship propulsion according to .Anspruch i, characterized in that that the drive (8) of the propeller (gear transmission and control device for the Vane vibration) arranged separately from the wheel body (6) and via a hollow shaft (io) is connected to the wheel body and that only the wheel body is in a compressed air housing (7) is arranged.