EP0911256A2

EP0911256A2 - Guard for a cycloidal propeller

Info

Publication number: EP0911256A2
Application number: EP98117629A
Authority: EP
Inventors: Harald Gross
Original assignee: Voith Hydro GmbH and Co KG
Current assignee: Voith Turbo Schneider Propulsion GmbH and Co KG
Priority date: 1997-10-24
Filing date: 1998-09-17
Publication date: 1999-04-28
Anticipated expiration: 2018-09-17
Also published as: EP0911256A3; DE19746977C1; NO984847D0; EP0911256B1; NO984847L; NO312623B1; DE59808145D1; ES2197404T3

Abstract

The propeller has a rotor with cyclically pivotable blades. The rotor axes are parallel. There is a guard plate (2) at the free ends of the blades. The plate has a strong cross sectional profile at the extreme positions of the controls of the propeller blades in the forward and rearward flow areas of the propellers.

Description

Die Erfindung betrifft einen Zykloidalpropeller mit einem Rotor, wobei die Propellerflügel des Rotors zyklisch schwenkbar gelagert sind, die Rotordrehachse und die Flügelschwenkachsen im Betrieb parallel zueinander und senkrecht verlaufen und am freien Ende der Propellerflügel eine Schutzplatte vorgesehen ist, die in Fahrtrichtung vorne stark profiliert ist.The invention relates to a cycloidal propeller with a rotor, the Propeller blades of the rotor are cyclically pivoted, which Rotor axis of rotation and the wing swivel axes in operation parallel to each other and run vertically and one at the free end of the propeller blades Protection plate is provided, which is strongly profiled in the direction of travel at the front.

Eine Beschreibung eines solchen Propellers findet sich in Sonderdruck aus HANSA Nr. 16/1965, S. 1543 - 1548 sowie der Druckschrift der Firma Voith: Voith-Schneider-Propeller, 2500 B65, S. 15. In diesen Druckschriften ist jeweil ein Zykloidalpropeller dargestellt, der für Wassertrecker benutzt wird und mit einer in Fahrtrichtung vorne profilierten Schutzplatte für die Propellerflügel aufweist.A description of such a propeller can be found in a special edition HANSA No. 16/1965, pp. 1543 - 1548 as well as the Voith publication: Voith-Schneider-Propeller, 2500 B65, p. 15. In these publications, a cycloidal propeller shown, which is used for water tractors and with a protective plate for the propeller blades profiled in the direction of travel having.

Von einem Wassertrecker wird heute gefordert, daß in beiden Fahrtrichtungen - also für Fahrt voraus und Fahrt zurück - ein gleicher Trossenzug erreicht wird. Während des Umlaufs der Flügel werden an deren Profil die höchsten Schubkräfte im Bereich des Steuerpunktes erzeugt. Demgemäß entwickeln sich auch die höchsten Sogkräfte und Austrittsgeschwindigkeiten in diesem Bereich. Bei Nebeneinanderanordnung der Propeller liegen die Steuerpunkte des Propellers jeweils bei Schubrichtung voraus außen. In Rückwärtsrichtung liegen sie dagegen innen. Die Profilerung der Schutzplatte, wie sie aus dem oben genannten Stand der Technik hervorgeht, kann diesen Anforderungen nicht entsprechen.A water stretcher is required today that in both directions - So for driving ahead and driving back - the same cable train was reached becomes. During the rotation of the wings, the highest are on their profile Thrust generated in the area of the control point. Develop accordingly also the highest suction forces and exit speeds in this Area. If the propellers are arranged side by side, the control points are located the propeller on the outside with the thrust direction ahead. In the reverse direction however, they are inside. The profiling of the protective plate as it emerges from the The above state of the art can meet these requirements do not match.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schutzplatte hinsichtlich der auftretenden starken Sogkräfte und eines entsprechend den geforderten Trossenzügen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt entsprechend guten Gütegrad zu gestalten. The invention has for its object the protective plate in terms of strong suction forces and one corresponding to the required Cable trains for forward and backward travel in accordance with good quality to design.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved.

Demgemäß wird das Schutzplattenprofil so gestaltet, daß in Vorausrichtung eine starke Profilierung vorne, in Schubrichtung vor dem Propeller im Bereich des Steuerpunktes für Voraus liegt und in Rückwärtsrichtung hinter dem Propeller im Bereich des Steuerpunktes für Rückwärtsfahrt.Accordingly, the protective plate profile is designed so that in advance a strong profile at the front, in the direction of thrust in front of the propeller in the area of the control point for advance and in the backward direction behind the Propeller in the area of the control point for reverse travel.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand den Figuren der Zeichnung erläutert.The invention is explained below with reference to the figures of the drawing.

Dabei stellen im einzelnen dar:

Fig. 1 eine Teilansicht des Schiffsrumpfs,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schutzplatte und

Fig. 3 im wesentlichen Schnitte durch die Schutzplatte in verschiedenen Ebenen derselben.

The following are shown in detail:

1 is a partial view of the hull,

Fig. 2 is a plan view of the protective plate and

Fig. 3 essentially cuts through the protective plate in different planes of the same.

In Fig. 1 ist 12 der Bug eines Schiffes, z.B. eines Wassertreckers, und 13 der Schiffsboden, an welchem mittels Streben 9 die Schutzplatte 2 befestigt ist. Sie schirmt damit die einzelnen Propellerflügel 1, 1' gegen z.B. Bodenberührung oder Berührung durch andere Fremdkörper ab. Die Schutzplatte 2 ist in Fig. 2 noch einmal dargestellt, wobei hier der Flügelkreis 8 bzw. 8' der Propellerflügel eingezeichnet ist, der zu jedem der hier nebeneinander - bezogen auf die Fahrtrichtung - angeordneten beiden Propeller gehört. Die Extremlagen der Steuerpunkte für Vorausfahrt S und Rückwärtsfahrt S' und die zugehörigen Exzentrizitäten e_v (für Vorwärtsfahrt) und e_r (für Rückwärtsfahrt) sind auch angegeben. Ferner sind auch die Strömungsprofile für Voraus- und Rückwärtsfahrt durch die Pfeile angedeutet. In Fig. 1, 12 is the bow of a ship, for example a water stretcher, and 13 is the ship's floor, to which the protective plate 2 is fastened by means of struts 9. It thus shields the individual propeller blades 1, 1 'against, for example, contact with the ground or other foreign objects. The protective plate 2 is shown again in FIG. 2, the wing circle 8 or 8 ′ of the propeller wing being drawn in here, which belongs to each of the two propellers arranged next to one another here, based on the direction of travel. The extreme positions of the control points for forward travel S and reverse travel S 'and the associated eccentricities e _v (for forward travel) and e _r (for reverse travel) are also given. The flow profiles for forward and backward travel are also indicated by the arrows.

Aus Fig. 3 erkennt man durch die zu den einzelnen Schnitten a und c angegebenen Formen der Schutzplatte deren Profilierung. Man erkennt die parabelförmige Profilierung jeweils hauptsächlich im Bereich zwischen der entsprechenden Kante und dem Flügelkreis. Im Mittelbereich zwischen den Schnittebenen durch die Extremlagen des Steuerpunktes (Schnitt b) erkennt man den Übergangsbereich der Schutzplatte, in welchem keine Profilierung vorhanden ist.From Fig. 3 can be seen by the individual sections a and c specified forms of the protective plate, its profiling. You can see that Parabolic profiling mainly in the area between the corresponding edge and the wing circle. In the middle between the Section planes through the extreme positions of the control point (section b) are recognized one the transition area of the protective plate, in which no profiling is available.

Man erkennt ferner, daß im an sich profilierten Bereich der Schutzplatte jeweils hin zur gegenüberliegenden Kante sich die Schutzplatte verjüngt. Die Kanten der Schutzplatte, wo keine Profilierung vorhanden ist, sind auch zumindest leicht abgerundet. Der Verjüngungsgrad der Schutzplatte beträgt etwa zwischen 40 und 60 % der maximalen Dicke derselben, wobei die maximale Dicke der Schutzplatte etwa 15% des Durchmessers des Flügelkreises betragen kann. Es ist noch anzumerken, daß die Profilierung natürlich nicht genau nach einer Parabel verlaufen muß.It can also be seen that in the profiled area of the protective plate the protective plate tapers towards the opposite edge. The Edges of the protective plate, where there is no profiling, are also at least slightly rounded. The degree of tapering of the protective plate is approximately between 40 and 60% of the maximum thickness thereof, the maximum thickness of the protective plate about 15% of the diameter of the Wing circle can be. It should also be noted that the profiling of course does not have to run exactly according to a parabola.

Es ist natürlich klar und muß nicht extra erwähnt werden, daß die Profilierung in dem Bereich der Platte erfolgt bzw. auf der Seite derselben, die den Flügeln zugewandt ist. In Fig. 3 sind diese Abrundungsbereiche in Parabelform mit 5 - für Vorwärtsfahrt - bzw. 6 - für Rückwärtsfahrt - bezeichnet. Der mittlere Bereich bzw. Übergangsbereich mit wenig Profilierung entspricht dem Schnitt b.Of course, it is clear and need not be mentioned that the profiling in the area of the plate or on the side of the plate that the Wings is facing. 3, these rounding areas are in Parabolic shape with 5 - for forward travel - or 6 - for reverse travel - designated. The middle area or transition area with little Profiling corresponds to section b.

Durch diese Ausführungsart der Schutzplatte wird eine gute Anpassung der Platte hinsichtlich Gütegrad an die Strömungsbedingungen bei Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahrt erzielt. Die Verbesserung des Gütegrades beträgt etwa 10 % gegenüber einer normal ausgeführten Platte.This design of the protective plate is a good adaptation of the Plate with regard to the degree of quality to the flow conditions with forward or Reverse run achieved. The improvement in quality is about 10% compared to a normal plate.

Claims

Cycloidal propeller with a rotor;

1.1 the propeller blades of the rotor are pivoted cyclically;

1.2 the rotor axis of rotation and the wing pivot axes run parallel to each other and perpendicular in operation;

1.3 a protective plate (2) is provided at the free end of the propeller blades (1);

1.4 the protective plate (2) - in sections perpendicular to the axis between the extreme positions of the control point (S, S ') - in the area around the section plane through the extreme position (e _v ) of the control point for driving ahead in the direction of travel at the front a strong profile;

1.5 The protective plate (2) has a strong profile of approximately the same size in the area around the cutting plane due to the extreme position (e _r ) of the control point for reversing in the reverse direction in the front.

Cycloidal propeller according to claim 1, characterized in that in the middle between the levels through the end positions of the control points the protective plate (2) is not very profiled.

Cycloidal propeller according to claim 1 or 2, characterized in that the profiling of the corresponding edge of the protective plate (2) in the area between the levels due to the extreme positions of the Control point maximum up to the wing circle (8) is carried out and in the wider area of the protective plate, i.e. its - related to the ship's longitudinal axis - side edges to, at most for example only the maximum resulting in the other area Profiling is provided.

Cycloidal propeller according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the profiling follows a parabola.

Cycloidal propeller according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the protective plate in the area where no Profiling is in place towards its edge, from the Profiling takes place until its opposite Edge tapered in cross section.

Cycloidal propeller according to claim 5, characterized in that the Degree of taper is between 40 ° and 60 °.