DE903181C - Elektro-Duesenpropeller fuer Schiffsantriebe - Google Patents

Description

• Elektro-Düsenpropeller für Schiffsantriebe Es ist bekannt, Schiffsschrauben unmittelbar elektrisch anzutreiben, d. h. das Drehmoment nicht durch eine Schraubenwelle über die Nabe, sondern am Umfang, also an den Flügelspitzen zu übertragen. In diesem Fall sind der Rotor und der Stator in einer düsenartigen Ummantelung untergebracht, um ihren Wasserwiderstand zu vermeiden.
• Die bisher bekannten Vorschläge haben zwei Nachteile: Einmal ist die Lagerung am Umfang durch Rollen-, Kugel- oder Gleitlager bei den hohen Umfangsgeschwindigkeiten kaum möglich, und zum anderen werden die Flügelprofile ziemlich dick, da der Stator außen den Rotor umgibt. Die Erfindung bezieht sich also darauf, die Lagerung zu verbessern und zu vereinfachen. Erfindungsgemäß wird bei dicken Düsenprofilen der Rotor außen gelagert, da in dem Fall auf ein Armkreuz und auf eine zentrale Lagerung des Rotors verzichtet werden kann, und bei den gering belasteten Düsenschrauben, bei denen das Düsenprofil dünn sein muß, der Stator in zwei Teile aufgelöst und nicht mehr außen, sondern rechts und links vom Rotor angeordnet.
• Für die Lagerung außen empfiehlt sich ganz besonders die Gummilagerung mit Wasserschmierung. Denn diese hat gerade bei hohen Gleitgeschwindigkeiten einen ganz außerordentlich geringen Reibungskoeffizenten, und außerdem ist die Schmierung durch Wasser in diesem Organ, das ständig unter Wasser liegt, besonders naheliegend.
• Abb. i zeigt eine erfindungsgemäße Ausführung: Der Stator i umgibt den Rotor a, an dem unmittelbar die Schraubenflügel 3 befestigt sind. An dem Rotor ist seitlich das kombinierte Gummilager befestigt zur Aufnahme der Radial- und der Axialkräfte. An dem feststehenden Teil 4 sind die Gümmiplatten 5 befestigt, welche die vorgenannten Kräfte aufnehmen. Das Schmierwasser tritt unter Druck durch Röhrchen 6 ein und schmiert die drei Lager, wobei es durch die Zentrifugalkraft eine Bewegung nach außen erhält. Diese kann noch unterstützt werden durch die umlaufenden, pumpenartig wirkenden Flügel 7. Hierauf tritt das Schmierwasser durch die Röhrchen 8 wieder aus, so daß es nach einer Filtrierung stets wieder verwendet werden kann. Der Rotor 2 hat zur Befestigung der Propellerflügel 3 einen Wulst 9. Dieser ist konisch, um der Geschwindigkeitszunahme des durch den Propeller fließenden Wassers gerecht zu werden. Um möglichst wenig Reibungsverlust zu bringen, ist dieser Wulst so schmäl wie möglich gehalten. Außerdem wird die Steigung der Propellerflügel am Umfang besonders klein gemacht. Auch durch diese Maßnahme wird die Breite des Wulstes 9 verringert.
• In Abb. 2 ist eine der vorbeschriebenen ähnliche Lagerung in etwas größerem Maßstabe und in größerer Ausführlichkeit dargestellt.
• Das Schmierwasser tritt durch die Bohrung I2 in den Ringraum I3 und von hier aus durch viele radiale Bohrungen zu den Schmierstellen. Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft fließt es auf dem durch Pfeile angedeuteten Weg in den Hohlraum II des Düsenkopfes. Aus dem tiefsten Punkt dieses Ringraumes wird das Wasser wieder abgesaugt und nach der Reinigung durch die Öffnung I2 wieder den Schmierstellen zugeführt.
• Um den Rotor im Betrieb von der Wasserreibung frei zu halten, wird bei Io Druckluft zugeführt. Durch eine Dichtung I4 etwa nach Art einer Labyrinthdichtung wird der unbeabsichtigte Austritt der Druckluft am Wulst 9 verhindert. So kann die Druckluft den Raum zwischen dem Stator I und dem Rotor 2 vom Wasser frei halten. Sie kann zusammen mit dem Schmierwasser nur in den Ringraum II gelangen, von wo aus sie eventuell abgeblasen oder nach entsprechender Druckerhöhung wieder benutzt werden kann. Am inneren Teil des Rotors ist noch eine Zentrifugalabdichtung I5 aus Gummi oder Leder vorgesehen. Diese soll beim Stillstand des Rotors, wie in I5 dargestellt ist, durch ihre Spannung und durch den Wasserdruck einen wasserdichten Abschluß bewirken. Während des Umlaufes des Rotors wird dieser elastische Ring durch die Zentrifugalkraft abgehoben, wie in 16 dargestellt ist. Dabei wird jegliche Reibung vermieden. Eine Abdichtung ist jetzt auch nicht nötig, da durch die Reibung das Schmierwasser stets nach außen mitgerissen wird.
• In Abb.3 ist der Elektrodüsenpropeller für den Fall dargestellt, daß eine geringe Schraubenbelastung vorliegt, daß also das Düsenprofil außerordentlich dünn werden muß. In dem Fall wird der Stator I in zwei Teile aufgelöst, die rechts und links von dem Rotor 2 angeordnet werden. Da jetzt eine Lagerung außen kaum möglich ist, wird der Rotor in bekannter Weise durch eine feststehende Welle mit Kugel- oder Rollenlagern gelagert. Die Welle ist in einem festen Armkreuz an dem Düsenvorderteil gelagert. Die Schmierung erfolgt durch Öl oder Fett durch das Rohr 17, welches durch einen Arm des Armkreuzes hindurchgeht bis zur feststehenden Welle. Diese erhält eine zentrale Bohrung, so daß das Öl von links nach rechts durch die vier Lagerungen wandern muß, um schließlich durch eine Labyrinthdichtung zwischen der Propellernabe und der feststehenden Nabe des Armkreuzes nach außen austreten kann. Hierdurch wird erreicht, daß alle vier Lager zwangsläufig geschmiert werden und daß der Weg der Schmierung dem des eindringenden Wassers entgegengerichtet ist. Es ist zweckmäßig, die Anzahl der Arme des Armkreuzes von der des Propellers verschieden zu machen, und gleichzeitig ist Gelegenheit gegeben, die Anzahl der Propellerflügel gegenüber den normalen Schrauben zu vergrößern. Die Arme des Armkreuzes werden in bekannter Weise so verwunden, daß sie dem durchfließenden Wasser einen Vordrall entgegen der Drehrichtung des Propellers geben, damit das aus der Düse ausfließende Wasser ohne Drall bleibt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Elektro-Düsenpropeller für Schiffsantriebe, bei dem das Drehmoment unmittelbar an den Flügelspitzen eingeführt wird, wobei Rotor und Stator zwischen der Innen- und Außenwand einer Schraubenummantelung (Düse) liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Rotors bei dicken Düsenprofilen außen, also innerhalb der Düse, bei dünnen Düsenprofilen zentral erfolgt, wobei der elektrische Teil des Stators (I) nicht radial, sondern seitlich vom Rotor (2) angeordnet ist.
2. 2. Propeller mit dickem Düsenprofil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (I) auf Gummi oder ähnlichen Stoffen mit Wasserschmierung läuft, wobei die Förderung des der Schmierung dienenden Wassers entweder durch eine besondere Pumpe oder durch kleine mit dem Rotor umlaufende Flügel (7) erfolgt.
3. 3. Propeller mit dickem Düsenprofil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß durch zwei innen an dem Rotor befestigte und mit umlaufende Gummi- oder Lederbänder (I5, I6) bei Stillstand der Eintritt von Wasser zwischen Rotor und Stator verhindert wird, während im Betrieb diese Bänder wegen der Zentrifugalkraft sich von ihrem Sitz abheben und keine Reibung und- Abnutzung verursachen. q..
4. Propeller mit dickem Düsenprofil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (2) während des Laufes durch Druckluft von Wasser frei gehalten wird, wobei das unbeabsichtigte Entweichen der Druckluft durch eine Dichtung (1q.) verhindert wird.
5. 5. Propeller mit dickem Düsenprofil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet; daß die Wasserreibung des Rotors durch Abdeckbleche verringert wird und daß die Steigung der Propellerflügel (3) außen verringert wird.
6. 6. Propeller mit dünnem Düsenprofil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Rotors in Kugel- bzw. Rollenlagern auf einer zentralen, in einem Armkreuz gelagerten Welle erfolgt und das Schmiermittel durch einen Arm des Armkreuzes in eine zentrale Längsbohrung des Lagerzapfens an das dem Austritt des Schmiermittels gegenüberliegende Ende des Lagerzapfens geführt wird, so daß alle Lager mit Sicherheit geschmiert werden.
7. 7. Propeller mit dünnem Düsenprofil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß bei zentraler Lagerung des Rotors die Anzahl der Arme des Armkreuzes nicht mit der der Propellerflügel übereinstimmt und daß die Anzahl der Propellerflügel gegenüber der einer freien Schraube erhöht ist.