EP1355822B1 - Marine propulsion system - Google Patents

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Publication number
EP1355822B1
EP1355822B1 EP02706725A EP02706725A EP1355822B1 EP 1355822 B1 EP1355822 B1 EP 1355822B1 EP 02706725 A EP02706725 A EP 02706725A EP 02706725 A EP02706725 A EP 02706725A EP 1355822 B1 EP1355822 B1 EP 1355822B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
propulsion device
propulsion system
vessel
propulsion
covering
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02706725A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1355822A1 (en
Inventor
Thomas SCHÜLLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schmitt Kugelantriebe GmbH
Original Assignee
Schmitt Kugelantriebe GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Schmitt Kugelantriebe GmbH filed Critical Schmitt Kugelantriebe GmbH
Publication of EP1355822A1 publication Critical patent/EP1355822A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1355822B1 publication Critical patent/EP1355822B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/02—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of paddle wheels, e.g. of stern wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/38—Propulsive elements directly acting on water characterised solely by flotation properties, e.g. drums

Definitions

  • the present invention is in the field of propulsion of watercraft and relates to a ship drive, according to the preamble of claim 1, such as. known from US-A-4 004 544.
  • the present invention is based on the technical problem of a ship propulsion system to indicate with good efficiency, which also takes into account the above problems.
  • a marine propulsion system is used to solve the above problem of the above Kind formed with the features of the characterizing part of claim 1.
  • a propulsion device for example a rotatably driven wheel or a driven rotating belt is provided.
  • This peripheral jacking device is on its outer peripheral surface of surrounded by a cover.
  • the cover does not surround the jacking device fully extensive. Rather, the propulsion device comes below the waterline of the to be driven directly in contact with the surrounding water.
  • the distance between the cover and the propulsion device is in the invention
  • Vessel propulsion selected such that the vessel surrounding the propulsion device is in operation
  • Water from the jacking device in the gap between the face of the Propelled device and the cover promoted by displacing air from the gap is, at least in the event that - as explained in more detail below is - is to be regarded as the preferred embodiment and in which the cover is independent from the state of charge of a ship to below the waterline and the top edge coverage regardless of the state of charge of the ship above the waterline is arranged, in other words before the operation of the propulsion device between the circumferential surface of the propulsion device and the cover at least also Air is.
  • the device according to the invention was developed by the inventor with regard to its performance evaluated in a pile pull test. In such an attempt the ship or a model with the interposition of a load cell on one Pile attached and the tensile force per power unit is determined. With conventional Propellers, commonly referred to as propellers, can be found in Such a pile tensile test determined a yield of about 0.023 kg / W become. In contrast, one showed with the ship propulsion system according to the invention maximum power of 0.054 kg / W. The maximum performance was with the invention Ship propulsion is reached when the flow channel is filled with water was. The ship propulsion system according to the invention then offers compared to the previously known Ship drives have a much higher efficiency.
  • a band Circulating jacking device either on a circular path or according to Art an armored chain with two opposite linear sections and two opposite Semicircle sections can circulate, can be provided both outside as well as within a distance from a housing wall in a water-bearing Canal is arranged to simplify the design of the ship's drive proposed the drive device with a circumferentially closed peripheral surface train. In this case there is water circulating in the direction of advance in the radial direction of the propulsion device only between the outer one Peripheral surface and the cover.
  • the jacking device have a corresponding profile on its peripheral surface.
  • the peripheral surface of the propulsion device protruding laterally through the peripheral surface, almost to the cover bordering boundary elements.
  • These boundary elements can either according to a preferred development of the present invention such as the cover is stationary, for example directly on the hull or at least be arranged fixed relative to the hull. Alternatively, it is suggested that To connect boundary elements with the rotating jacking device.
  • teeth should be designed so that they carry off ambient water into the gap between the face of the jacking device and the cover promote.
  • the effectiveness of the ship's drive can be different Can influence the directions of rotation.
  • the invention Ship drive used as a transverse drive for maneuvering in a ship, and it is therefore important to move the jacking device in both directions
  • teeth with an identical design are preferred Front and rear flanks on the peripheral surface of the jacking device arranged.
  • the Teeth formed on the outer peripheral surface of the propulsion device are preferred sawtooth-like, i.e. the front and back flanks of the teeth have different inclinations. It has turned out to be advantageous to front flank directed radially outwards towards the tooth tip with a smaller one Inclination to form, as the adjoining this behind the tooth tip and from there radially inward flank.
  • the trailing edge can even one have a strictly radially inward course, i.e. not to the peripheral surface contribute. It is different with the leading edge.
  • the tooth tip has also proven to be advantageous of the teeth curved in the axial direction, as in a preferred Further development of the present invention is proposed.
  • the front flank and / or the rear flank form the teeth curved in the axial direction.
  • the front and / or rear flank of the teeth is convexly curved in the circumferential direction form, a combination of the two aforementioned preferred Measures, i.e. a spherical configuration of the front and / or the rear flank with regard to the efficiency of the ship's drive and also with regard to the Avoiding waves is considered advantageous.
  • the propulsion device With regard good efficiency, it has also proven to be advantageous between the propulsion device and the cover a minimum gap of 2 to 10%, preferably To provide 3 to 6% of the diameter of the rotating jacking device.
  • the minimal gap in the above sense is in the aforementioned preferred embodiment with teeth whose tooth tips are convexly curved in the axial direction, given where the distance between the tooth tip and the cover is the smallest is.
  • the cover for Achieving good efficiency preferably opposite the peripheral surface the propulsion device is relatively simple, preferably flat in the axial direction can be trained. With a wheel as a propulsion device, the cover thus has a cylindrical, but open in a peripheral portion configuration.
  • the propulsion device perpendicular to to arrange their axis of rotation rotatably mounted about a control axis and also a To provide rotation of the propulsion device about the control device controlling the control axis.
  • the direction of travel can be rotated of the propulsion device can be influenced about the control axis without the A rudder must also be arranged.
  • Rotation of the propulsion device both when reversing and when Forward driving the maximum efficiency of the jacking device can be used.
  • the hood encloses at least the propulsion device, but not a possible engine and lubricated bearings or similar. Located inside the hood and in the area of the jacking device water during operation of the ship's drive. However, here are no such parts that are lubricated with lubricant, so even inside no lubricant can be released into the surrounding water from the hood.
  • the bearing plate is rotatable in one Hull mounted, open at the bottom and penetrated by the jacking device Pot added, with a seal between the bearing plate and the pot is provided.
  • This seal can be formed, for example, by a bellows his.
  • surrounding water only comes to the bottom of the pot and the underside of the cover plate and in the sealed by the hood Area. Contamination of the water with lubricants through contact with Lubricated components can thus be avoided, for example if all bearing parts a drive shaft or axis of rotation from the hood to the water be sealed.
  • the hood forms the cover.
  • the radial serves Section of the hood surrounding the propulsion device simultaneously as a cover to limit the gap surrounding the jacking device.
  • the bearing plate pivotably on the pot, with the interposition of at least one tilt damper.
  • the gyro forces arising when the propulsion device is pivoted about the control axis can thus by a certain pivoting of the bearing plate against the Resistance of the tilt damper can be intercepted and are not transmitted immediately on the hull.
  • the behavior of the marine propulsion system according to the invention can be according to a preferred one Control training by providing a gap adjustment device which adjusts the distance between the propulsion device and the cover.
  • This gap adjustment device can be used in the ship propulsion system according to the invention the height of the flow channel can be changed, for example, the amount of in the flow channel of circulating water at constant engine speed (operating point of the drive motor). Therefore, the wave formation at the rear of the ship can be changed without changing the operating point of the drive motor is required.
  • the drive device together with the cover provide height-adjustable immersion depth adjustment.
  • This adjustment device can the immersion depth of the drive device in the surrounding water can be influenced without simultaneously forming the flow channel Gap is changed.
  • Such an immersion depth adjustment device is in particular to be preferred if the drive device is the underside of the ship's hull surmounted.
  • the drive device is the underside of the ship's hull surmounted.
  • the propulsion device With the usual arrangement of the propulsion device on the underside of the hull it is particularly important for the best possible buoyancy of the ship
  • a yourself such a tapering buoyancy body preferably closes directly on the end face the propulsion device and has an approximately the diameter in this area the diameter corresponding to the jacking device.
  • the Buoyancy body preferably conical with one adjacent to the propulsion device first convex and then straight or concave Outside surface is formed.
  • a buoyancy body designed in this way is preferably designed as a closed hollow body, but does not effect only one improved buoyancy of the ship, but lifts due to the against the buoyancy body effective back pressure during a trip to the ship.
  • the buoyancy body freely rotatable on the axis of rotation or drive shaft of the propulsion device to store.
  • the radially outer end of the propulsion device is connected to the propulsion device, the propulsion device covering the mushroom head and the buoyancy body to provide at least partially extensive thickening. Because it has shown that due to the high efficiency of the invention Ships propulsion ships designed as gliders supported by the buoyancy effect the buoyancy body so far out of the water at full speed can be that these essentially only over the mushroom-shaped thickenings be in contact with the water.
  • the invention Ship drives for this each have two drives at the front of the ship and two drives are arranged at the rear of the ship.
  • the drives as well as those parts from the for example, in a hydrofoil, apply the ship's load to the water.
  • the mushroom-shaped thickening it is preferable to use the mushroom-shaped thickening as much as possible aerodynamically, with its outer peripheral surface preferably the outer peripheral surface continuing to train the buoyancy body.
  • FIG 1 is a side view of a displacer with different depths trained ship 2 shown.
  • the different diving depths are based on the different water lines W for different charge states.
  • a ship propulsion 4 according to the first exemplary embodiment is located in the stern of the ship 2 of the present invention.
  • this ship propulsion 4 are essential Components of a driving device designed as a gear 6 and one of these Gear 6 provided at least partially circumferentially surrounding cover 8.
  • the axis of rotation 10 of the gear 6 extends in the embodiment shown in the horizontal direction and otherwise perpendicular to the direction of advance V, i.e. perpendicular to the longitudinal axis of the ship 2.
  • the cover 8 is cylindrical, i.e. has been parallel to the axis of rotation 10 extending side surfaces.
  • the cover 8 surrounds the gear 6 with a wrap angle of about 240 °.
  • the cover 8 has a front, i.e. bugracertiges End 12 and a rear, rear end 14 on.
  • the two ends 12, 14 end approximately at the same level and flush with the underside of the hull 16.
  • Between The gear hull 6 projects over the bottom of the ship's hull 16 at the two ends 12, 14.
  • the bottom view of the hull 16 according to FIG. 2 is that of the cover 8 circumferentially limited and laterally formed by stationary side walls 18, 20 receiving space clearly visible for the gear.
  • the side walls 18, 20 are with the ship's hull 16 and are connected by a drive shaft 22 which in the The axis of rotation of the gear lies through, as will be seen in the following with reference to FIG. 3 is described in more detail.
  • FIG. 3 shows an end view of the ship's drive according to the illustrations in Figures 1 and 2.
  • the drive shaft 22 is mounted on bearings 24, 26 on both sides.
  • the side walls 18, 20 surround the gear 6 in a U-shape and are on their underside welded to the hull 16.
  • the drive shaft is over suitable seals 22 sealed through the side walls 18, 20 passed.
  • One horizontal extending transverse web extending parallel to the axis of rotation 10 of the drive shaft 22 32 of the hood 34 thus formed forms the circumference partially surrounding the gear 6 Cover 8 off.
  • the hood 34 is formed in two parts, the lower part 36 the seal and bushing for the drive shaft 22 includes and fixed to the Hull is connected, whereas the upper part 38, which has a flange 40 is connected to the lower part 36 and sealed against it, for maintenance purposes can be lifted off.
  • the interface between the upper part 36 and the lower part 38 is preferably chosen so that the upper part is in each any load condition can be lifted without water in the Hull 16 runs.
  • the gear wheel 6 has a plurality of teeth 46 on its circumferential surface, which refer to FIG the axis of rotation 10 have a convex curve in the axial direction. In figure 3, the tooth tip 48 of the uppermost tooth 46 can be clearly seen.
  • FIG. 4 shows a sectional view along the line IV-IV as shown in FIG. 3 and serves in particular to illustrate the configuration of the teeth 46.
  • the direction of rotation D in the main direction of propulsion of the ship, i.e. the direction of rotation of the gear 6 when the ship is moving forward is indicated by a curved arrow at "D".
  • Each tooth 46 has a leading edge 50 and a trailing edge 52.
  • the leading edge 50 has a smaller pitch than the circumference of the gear 6 the rear flank 52.
  • Each tooth 46 of the gear 6 is identical.
  • the front flanks 50 and trailing edges 52 are based on the axial extent of the axis of rotation 10 convexly curved. Accordingly, the inner jagged contour shows in figure 4 the axially outer edge of the gear 46, whereas the outer serrated contour in Figure 4, the circumferential contour in the middle (based on the width direction of the tooth) reproduces.
  • the front and trailing flanks 50, 52 are also convexly curved in the circumferential direction. It turns out that the flanks 50, 52 of the respective teeth 46 are spherical. The curvature in the axial direction is shown schematically in Figure 2.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 4 has disk-shaped delimiting elements 42, 44, between which the front and rear flanks 50, 52 form welded sheets are.
  • the front and rear flanks 50, 52 of the teeth 46 one is circumferential closed peripheral surface formed on the gear 6.
  • the Water circulates continuously in the gap 54 with the direction of rotation D.
  • the flow in the flow channel takes place from the rear end 14 to the front end 12 of the channel, that is to say in the direction of advance V.
  • the water flows with a horizontal speed component, from which is assumed to propel the ship forward into the gap 54 through the
  • the leading edge 50 is conveyed in and also leaves the gap 54 with a horizontal one Speed component that is assumed to be the ship 2 also drives in the direction of advance V.
  • FIGS. 5 to 7 show a second exemplary embodiment of the invention Shown propulsion.
  • This embodiment is - like Figures 5 and 6 too remove is - installed in a ship 2 designed as a full glider. More specifically are four identical embodiments of the ship propulsion system according to the invention in the ship 2 installed. There are two ship drives 4a in the width direction side by side in the bow of the ship 2 and two ship drives 4b in the width direction next to each other in the stern of the ship 2.
  • a separate rudder can be dispensed with as the ship's propulsion systems are controllable.
  • FIG. 7 Details of this control can be seen in FIG. 7.
  • a circular recess 60 has been cut out on the underside of the ship's hull 16, which is bounded in each case by side walls 56 projecting over the water line W.
  • the Sidewall 60 extends parallel to sidewall 56 of fuselage 16.
  • the bottom the pot 58 is provided with a circular recess 62, which from the Gear 6 and buoyancy bodies 46, which are discussed in more detail below is to be surveyed.
  • the pot 58 is via bearing 66 opposite the hull rotatably supported about an axis of rotation S. This rotation of the pot 58 in the hull 16 is a control device, not shown, for controlling the controlled in each direction of rotation.
  • Each of the drives 4a, b can be independent are rotated from each other about the control axis S.
  • a bearing plate 68 is received in the pot 58, which is also circular and recess penetrated by the gear 6 and the buoyancy bodies 46 70 is provided.
  • the bearing plate 68 supports the bearings 24, 26 and also the motor 30.
  • a bellows 72 and the recesses 62, 70 provided seal that prevents water between the Bearing plate 68 and the bottom of the pot 58 reaches the same.
  • the hood 34 rises on the side of the bearing plate 68 facing away from the water. In this exemplary embodiment as well, the hood 34 is driven by the drive shaft 22 projects through.
  • the bearings 24, 26 are located outside the hood 34.
  • the gearwheel is also non-rotatable with the drive shaft 22 in this exemplary embodiment 6 connected.
  • the limiting elements 42, 44 are provided. Adjacent to the side of the limiting elements 42, 44 are the respective buoyancy bodies 64 which are rotatably supported on the drive shaft 22 via bearings 74.
  • the buoyancy bodies 64 are essentially identical and are adjacent to the gear 6 on a diameter that is approximately the same diameter equivalent.
  • the outer contour of the buoyancy body 64 is in the embodiment shown is configured as follows: a first circumferential section 76 extends parallel to the axis of rotation 10. There follows a second circumferential section 78, which essentially a plane that has a contour tapering to the axis of rotation 10. This second peripheral section 78 can with a view to the greatest possible buoyancy in the water immersing buoyancy body 64 also extending convexly outward be trained.
  • the first peripheral section 76 is circumferentially covered by a thickening 80 surrounded, which is fixedly connected to the gear 6.
  • the inside of the thickening 80 is cylindrical.
  • the thickening 80 extends on both sides of the gear 6 and the associated delimiting elements 42, 44 and appears in the figure 7 shown sectional view mushroom-like.
  • the thickening 80 is centered in the area of the gear 6 continued through the surface contour of the teeth 46.
  • the tooth tip 48 of the teeth leads the outer contour of the thickening 80 continuously and without a step continued.
  • the bearing plate 68 is held in the pot 58 and can be pivoted relative to the latter stored, with the interposition of at least one inclination damper 82, the is designed as a conventional telescopic damper.
  • One end of the damper 82 is connected to the upper end of side wall 60, whereas the other End is hinged near the bearing plate 68.
  • the inclination damper 82 serves to dampen a pivoting movement by one Pivot axis, which in the embodiment shown in the longitudinal direction of the Ship extends.
  • the bearing plate 68 is at its in the direction of advance front and rear end pivoted about bearings.
  • the swivel axis formed thereby is perpendicular to the axis of rotation of the Motor 30 and the control axis S and intersects the two axes in their common Intersection. This intersection is in the embodiment shown Center of gear 6.
  • the hood 34 is a larger one Covering area and also includes the buoyancy body 64.

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Abstract

The present invention relates to a vessel propulsion system and, more specifically, to a vessel propulsion system with improved efficiency and which leads to reduced wave formation, which comprises a propulsion device immersed at least partially in water and which rotates about at least one axis of rotation essentially extending perpendicularly to the propulsion device, as well as a cover partially enclosing the propulsion device, whereby the cover and the propulsion device together form a water conveying flow channel when the propulsion device is operated.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Antriebe von Wasserfahrzeugen und betrifft einen Schiffsantrieb, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, wie zB. aus US-A-4 004 544 bekannt.The present invention is in the field of propulsion of watercraft and relates to a ship drive, according to the preamble of claim 1, such as. known from US-A-4 004 544.

Wie in sämtlichen Bereichen der Technik ist man auch im Schiffsbau bemüht, den Wirkungsgrad eines Schiffsantriebes zu verbessern. Darüber hinaus besteht ein zunehmendes Bedürfnis, schnelle Schiffe insbesondere für die Binnenschifffahrt bereitzustellen, die bei schneller Fahrt eine möglichst geringe Wellenbildung verursachen. Es hat sich gezeigt, dass am Ufer aufschlagende Wellen nicht nur die Uferbefestigung dauerhaft beeinträchtigen, sondern auch am Ufer befindliche Biotope schädigen und insbesondere das Brutverhalten von in ufernahen Bereichen brütenden Vögeln stören.As in all areas of technology, efforts are also made in shipbuilding to improve efficiency to improve a ship's propulsion. In addition, there is an increasing Need to provide fast ships, especially for inland navigation, which cause the least possible wave formation when driving fast. It has It has been shown that waves crashing on the shore are not only the shore fortification permanent impair, but also damage biotopes located on the shore and in particular disturb the breeding behavior of birds breeding in areas close to the shore.

Darüber hinaus besteht insbesondere in der Binnenschifffahrt das Problem, die Verunreinigung durch Schmierstoffe zu vermeiden, die zur Schmierung von drehenden Teilen eines Schiffsantriebes erforderlich sind, von dort jedoch ins Wasser gelangen können, sofern diese Teile beim Betrieb des Schiffsantriebes unterhalb der Wasseroberfläche liegen. Dieses Problem besteht bei nahezu allen bekannten motorisch angetriebenen Schiffsantrieben.In addition, there is the problem of pollution, particularly in inland navigation Avoid using lubricants that are used to lubricate rotating parts a ship propulsion are required, but can get into the water from there, if these parts are below the water surface during operation of the ship propulsion lie. This problem exists with almost all known motor-driven ones Ship propulsion.

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, einen Schiffsantrieb mit gutem Wirkungsgrad anzugeben, der auch den obigen Problemen Rechnung trägt.The present invention is based on the technical problem of a ship propulsion system to indicate with good efficiency, which also takes into account the above problems.

Zur Lösung des obigen Problems wird ein Schiffsantrieb der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruchs 1 ausgebildet.A marine propulsion system is used to solve the above problem of the above Kind formed with the features of the characterizing part of claim 1.

Beim dem erfindungsgemäßen Schiffsantrieb ist eine Vortriebseinrichtung, beispielsweise ein drehbar angetriebenes Rad oder aber ein angetrieben umlaufendes Band vorgesehen. Diese umlaufende Vortriebseinrichtung ist an ihrer äußeren Umfangsfläche von einer Abdeckung umgeben. Die Abdeckung umgibt die Vortriebseinrichtung jedoch nicht voll umfänglich. Vielmehr kommt die Vortriebseinrichtung unterhalb der Wasserlinie des anzutreibenden Schiffs direkt mit dem umgebenden Wasser in Berührung. Der Abstand zwischen der Abdeckung und der Vortriebseinrichtung ist bei dem erfindungsgemäßen Schiffsantrieb derart gewählt, dass beim Betrieb der Vortriebseinrichtung das Schiff umgebendes Wasser von der Vortriebseinrichtung in den Spalt zwischen der Stirnseite der Vortriebseinrichtung und der Abdeckung unter Verdrängung von Luft aus dem Spalt gefördert wird, zumindest für den Fall, der - wie nachfolgend noch ausführlicher dargelegt wird - als bevorzugte Ausführungsform anzusehen ist und bei der die Abdeckung unabhängig vom Ladezustand eines Schiffes bis unter die Wasserlinie reicht und die Oberkante der Abdeckung unabhängig vom Ladezustand des Schiffes oberhalb der Wasserlinie angeordnet ist, mit anderen Worten vor dem Betrieb der Vortriebseinrichtung zwischen der Umfangsfläche der Vortriebseinrichtung und der Abdeckung zumindest auch Luft ist.In the ship propulsion system according to the invention there is a propulsion device, for example a rotatably driven wheel or a driven rotating belt is provided. This peripheral jacking device is on its outer peripheral surface of surrounded by a cover. However, the cover does not surround the jacking device fully extensive. Rather, the propulsion device comes below the waterline of the to be driven directly in contact with the surrounding water. The distance between the cover and the propulsion device is in the invention Vessel propulsion selected such that the vessel surrounding the propulsion device is in operation Water from the jacking device in the gap between the face of the Propelled device and the cover promoted by displacing air from the gap is, at least in the event that - as explained in more detail below is - is to be regarded as the preferred embodiment and in which the cover is independent from the state of charge of a ship to below the waterline and the top edge coverage regardless of the state of charge of the ship above the waterline is arranged, in other words before the operation of the propulsion device between the circumferential surface of the propulsion device and the cover at least also Air is.

Beim Betrieb der Vortriebseinrichtung wird das von der Vortriebseinrichtung in den Spalt zwischen der Stirnseite der Vortriebseinrichtung und der Abdeckung verschlepptes Wasser in Umlaufrichtung mit der Vortriebseinrichtung mitgeschleppt. Somit bildet sich beim Betrieb der Vortriebseinrichtung in dem Spalt ein Strömungskanal aus, in dem das Wasser mit dem Drehsinn der Vortriebseinrichtung gefördert wird.When the propulsion device is in operation, this is fed into the gap by the propulsion device dragged between the front of the jacking device and the cover Water dragged in the direction of rotation with the jacking device. Thus forms when operating the propulsion device in the gap from a flow channel in which the Water is conveyed with the direction of rotation of the jacking device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde von dem Erfinder hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit in einem Pfahlzugversuch bewertet. Bei einem derartigen Versuch wird das Schiff bzw. ein Modell unter Zwischenschaltung einer Kraftmessdose an einem Pfahl befestigt und es wird die Zugkraft pro Leistungseinheit ermittelt. Bei herkömmlichen Propellern, die gemeinhin auch als Schiffsschrauben bezeichnet werden, kann in einem derartigen Pfahlzugversuch eine Leistungsausbeute von etwa 0,023 kg/W ermittelt werden. Demgegenüber zeigte sich mit dem erfindungsgemäßen Schiffsantrieb eine maximale Leistung von 0,054 kg/W. Die maximale Leistung wurde mit dem erfindungsgemäßen Schiffsantrieb dann erreicht, wenn der Strömungskanal mit Wasser gefüllt war. Der erfindungsgemäße Schiffsantrieb bietet danach gegenüber den vorbekannten Schiffsantrieben einen wesentlich höheren Wirkungsgrad. The device according to the invention was developed by the inventor with regard to its performance evaluated in a pile pull test. In such an attempt the ship or a model with the interposition of a load cell on one Pile attached and the tensile force per power unit is determined. With conventional Propellers, commonly referred to as propellers, can be found in Such a pile tensile test determined a yield of about 0.023 kg / W become. In contrast, one showed with the ship propulsion system according to the invention maximum power of 0.054 kg / W. The maximum performance was with the invention Ship propulsion is reached when the flow channel is filled with water was. The ship propulsion system according to the invention then offers compared to the previously known Ship drives have a much higher efficiency.

Darüber hinaus haben praktische Versuche gezeigt, dass bei gleicher Fahrleistung, d.h. gleicher Geschwindigkeit des Schiffsmodells, mit dem erfindungsgemäßen Schiffsantrieb eine wesentlich geringere Heckwelle entwickelt wurde als mit herkömmlichem Propellerantrieb, was der Anforderung nach geringerer Wellenbildung, insbesondere bei Binnenschiffen Rechnung trägt. Der erfindungsgemäße Schiffsantrieb lässt sich aber nicht nur bei Binnenschiffen wirkungsvoll einsetzen.In addition, practical tests have shown that with the same mileage, i.e. same speed of the ship model, with the ship propulsion system according to the invention a much smaller rear shaft was developed than with a conventional propeller drive, what the requirement for less wave formation, especially at Takes into account inland navigation vessels. The ship propulsion system according to the invention can, however not only effective for inland navigation vessels.

Wenngleich bei dem erfindungsgemäßen Schiffsantrieb beispielsweise eine bandförmig umlaufende Vortriebseinrichtung, die entweder auf einer Kreisbahn oder aber nach Art einer Panzerkette mit zwei gegenüberliegenden Linearabschnitten und zwei gegenüberliegenden Halbkreisabschnitten umlaufen kann, vorgesehen sein kann, die sowohl außerhalb als auch innerhalb mit Abstand zu einer Gehäusewandung in einem wasserführenden Kanal angeordnet ist, wird zur konstruktiven Vereinfachung des Schiffsantriebs vorgeschlagen, die Antriebseinrichtung mit einer umfänglich geschlossenen Umfangsfläche auszubilden. In diesem Fall befindet sich in Vortriebsrichtung umlaufendes Wasser in radialer Richtung der Vortriebseinrichtung ausschließlich zwischen derer äußerer Umfangsfläche und der Abdeckung.Although in the ship propulsion system according to the invention, for example, a band Circulating jacking device, either on a circular path or according to Art an armored chain with two opposite linear sections and two opposite Semicircle sections can circulate, can be provided both outside as well as within a distance from a housing wall in a water-bearing Canal is arranged to simplify the design of the ship's drive proposed the drive device with a circumferentially closed peripheral surface train. In this case there is water circulating in the direction of advance in the radial direction of the propulsion device only between the outer one Peripheral surface and the cover.

Ein möglichst rascher Aufbau eines das Wasser in entgegengesetzter Richtung zur Vortriebsrichtung fördernden Strömungskanals nach Anlaufen der Vortriebseinrichtung wird dadurch erzielt, dass der Strömungskanal seitlich eng begrenzt ist. Hierzu kann die Vortriebseinrichtung an ihrer Umfangsfläche eine entsprechende Profilierung aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird jedoch zur Vereinfachung der konstruktiven Ausgestaltung des Schiffsantriebes vorgeschlagen, die Umfangsfläche der Vortriebseinrichtung seitlich durch die Umfangsfläche überragende, nahezu bis zur Abdeckung reichende Begrenzungselemente einzufassen. Diese Begrenzungselemente können entweder gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wie die Abdeckung ortsfest, beispielsweise unmittelbar an dem Schiffsrumpf oder zumindest ortsfest relativ zu dem Schiffsrumpf angeordnet sein. Alternativ wird vorgeschlagen, die Begrenzungselemente mit der umlaufenden Vortriebseinrichtung zu verbinden.The fastest possible build-up of the water in the opposite direction to the direction of propulsion promoting flow channel after starting the propulsion device achieved in that the flow channel is narrowly limited laterally. For this purpose, the jacking device have a corresponding profile on its peripheral surface. According to a preferred development, however, to simplify the constructive Design of the ship propulsion proposed the peripheral surface of the propulsion device protruding laterally through the peripheral surface, almost to the cover bordering boundary elements. These boundary elements can either according to a preferred development of the present invention such as the cover is stationary, for example directly on the hull or at least be arranged fixed relative to the hull. Alternatively, it is suggested that To connect boundary elements with the rotating jacking device.

Es hat sich zur Befüllung des Strömungskanals beim Anfahren der Vortriebseinrichtung und auch im Hinblick auf den Wirkungsgrad als vorteilhaft erwiesen, an der äußeren Umfangsfläche der Vortriebseinrichtung mehrere Zähne hintereinander anzuordnen.It has been used to fill the flow channel when starting the propulsion device and also proven to be advantageous in terms of efficiency at the outer To arrange a plurality of teeth one behind the other on the peripheral surface of the propulsion device.

Diese Zähne sollen so ausgestaltet sein, dass sie das Verschleppen von Umgebungswasser in den Spalt zwischen der Stirnseite der Vortriebseinrichtung und der Abdeckung fördern. Mit der Zahngeometrie kann die Wirksamkeit des Schiffsantriebes bei unterschiedlichen Drehrichtungen beeinflussen lässt. Wird beispielsweise der erfindungsgemäße Schiffsantrieb als Querantrieb zur Manövrierung in einem Schiff eingesetzt, und kommt es demnach darauf an, in beiden Drehrichtungen der Vortriebseinrichtung den gleichen Wirkungsgrad zu erzielen, so werden vorzugsweise Zähne mit identisch ausgebildeten Vorder- und Hinterflanken an der Umfangsfläche der Vortriebseinrichtung angeordnet.These teeth should be designed so that they carry off ambient water into the gap between the face of the jacking device and the cover promote. With the tooth geometry, the effectiveness of the ship's drive can be different Can influence the directions of rotation. For example, the invention Ship drive used as a transverse drive for maneuvering in a ship, and it is therefore important to move the jacking device in both directions To achieve the same degree of efficiency, teeth with an identical design are preferred Front and rear flanks on the peripheral surface of the jacking device arranged.

Bei einem Schiffsantrieb mit einer als Vortriebsrichtung bevorzugten Drehrichtung ist die an der äußeren Umfangsfläche der Vortriebseinrichtung ausgebildete Verzahnung vorzugsweise sägezahnartig ausgebildet, d.h. die Vorder- und die Hinterflanke der Zähne haben unterschiedliche Neigung. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die vorlaufende, radial nach außen auf die Zahnspitze gerichtete Vorderflanke mit einer geringeren Neigung auszubilden, als die sich an diese hinter der Zahnspitze anschließende und von dort radial nach innen gerichtete Hinterflanke. Die Hinterflanke kann sogar einen streng radial nach innen gerichteten Verlauf haben, d.h. nicht zu der Umfangsfläche beitragen. Anders verhält es sich bei der Vorderflanke. Durch deren rampenförmigen Verlauf soll insbesondere bei einer drehenden Vortriebsrichtung das umgebende Wasser in den Spalt zwischen der Abdeckung und der Umfangsfläche der Vortriebseinrichtung gepresst werden. Die rampenförmige Neigung der Vorderflanke führt dementsprechend dazu, dass sich beim Anlaufen der Vortriebseinrichtung relativ zügig die Strömung in dem Strömungskanal ausbildet.In the case of a ship propulsion system with a preferred direction of rotation as the propulsion direction, the Teeth formed on the outer peripheral surface of the propulsion device are preferred sawtooth-like, i.e. the front and back flanks of the teeth have different inclinations. It has turned out to be advantageous to front flank directed radially outwards towards the tooth tip with a smaller one Inclination to form, as the adjoining this behind the tooth tip and from there radially inward flank. The trailing edge can even one have a strictly radially inward course, i.e. not to the peripheral surface contribute. It is different with the leading edge. Through their ramp-shaped The course of the water should surround, especially with a rotating direction of advance into the gap between the cover and the peripheral surface of the propulsion device be pressed. The ramp-shaped slope of the front flank leads accordingly to the fact that the flow moves relatively quickly when the propulsion device starts up in the flow channel.

Es hat sich weiterhin in praktischen Versuchen als vorteilhaft herausgestellt, die Zahnspitze der Zähne in axialer Richtung gekrümmt auszubilden, wie dies gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird.In practical tests, the tooth tip has also proven to be advantageous of the teeth curved in the axial direction, as in a preferred Further development of the present invention is proposed.

Im übrigen hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, die Vorderflanke und/oder die Hinterflanke der Zähne in axialer Richtung gekrümmt auszubilden. Schließlich ist es zu bevorzugen, die Vorder- und/oder Hinterflanke der Zähne in Umfangsrichtung konvex gekrümmt auszubilden, wobei eine Kombination der beiden vorerwähnten bevorzugten Maßnahmen, d.h. eine sphärische Ausgestaltung der Vorder- und/oder der Hinterflanke im Hinblick auf den Wirkungsgrad des Schiffsantriebes und auch im Hinblick auf die Vermeidung von Wellen als vorteilhaft angesehen wird.Otherwise, it has also proven to be advantageous to have the front flank and / or the rear flank form the teeth curved in the axial direction. After all, it is preferable the front and / or rear flank of the teeth is convexly curved in the circumferential direction form, a combination of the two aforementioned preferred Measures, i.e. a spherical configuration of the front and / or the rear flank with regard to the efficiency of the ship's drive and also with regard to the Avoiding waves is considered advantageous.

Wie bereits vorstehend dargelegt, ist es im Hinblick auf das Anfahrverhalten gängiger Motoren für den Schiffsantrieb zu bevorzugen, den oberen Rand der Abdeckung über der Wasserlinie des Schiffes anzuordnen und das vorderer und/oder hintere Ende der Abdeckung bis unter die Wasserlinie ragen zu lassen. Bei einer derartigen Ausgestaltung befindet sich im Ruhezustand des Schiffsantriebes in dem Spalt zwischen der Vortriebseinrichtung und der Abdeckung auch Luft, die beim Anfahren der Vortriebseinrichtung zunächst durch in den Spalt mitgenommenes Wasser verdrängt wird. Solange jedoch Luft in dem Strömungskanal befindlich ist, setzt die Vortriebseinrichtung der Drehung einen verhältnismäßig geringen Widerstand entgegen, was dem geringen Anfahrmoment der gängigen Motoren zu Schiffsantrieben entgegenkommt.As already explained above, it is more common with regard to the starting behavior Motors for marine propulsion prefer the top of the cover over to arrange the waterline of the ship and the front and / or rear end of the Let the cover protrude below the waterline. With such a configuration is in the idle state of the ship's drive in the gap between the propulsion device and the cover also air that when starting the propulsion device is initially displaced by water taken into the gap. As long as Air is in the flow channel, the propulsion device continues the rotation a relatively low resistance to what the low starting torque the common engines for marine propulsion.

Es hat sich im Hinblick auf den Wirkungsgrad als vorteilhaft erwiesen, die in dem Spalt zwischen der Vortriebseinrichtung und der Abdeckung eingezogene Wassermasse mit relativ großem horizontalen Geschwindigkeitsanteil in den Spalt einzuziehen bzw. aus den Spalt heraus zu fördern. Andererseits sollte ein gewisser Umfangsabschnitt um die Vortriebseinrichtung frei mit dem umgebenden Wasser kommunizieren können. Es hat sich herausgestellt, dass ein Umschlingungswinkel der Abdeckung um die Vortriebseinrichtung von etwa 200 bis 270° zu bevorzugen ist. Auch wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, das den Einlass des Strömungskanals bildende Ende der Abdeckung mit einer nach vorne gerichteten Krümmung auszubilden und/oder das den Auslass des Strömungskanals bildende Ende der Abdeckung mit einer nach hinten gerichteten Krümmung vorzusehen. Im Hinblick auf einen guten Wirkungsgrad hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, zwischen der Vortriebseinrichtung und der Abdeckung einen minimalen Spalt von 2 bis 10%, vorzugsweise 3 bis 6% des Durchmessers der umlaufenden Vortriebseinrichtung vorzusehen. Der minimale Spalt in dem vorgenannten Sinn ist bei der vorerwähnten bevorzugten Ausgestaltung mit Zähnen, deren Zahnspitzen in axialer Richtung konvex gekrümmt sind, dort gegeben, wo der Abstand zwischen der Zahnspitze und der Abdeckung am geringsten ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Abdeckung zur Erreichung eines guten Wirkungsgrades vorzugsweise gegenüberliegend der Umfangsfläche der Vortriebseinrichtung relativ einfach, vorzugsweise in axialer Richtung eben ausgebildet sein kann. Bei einem Rad als Vortriebseinrichtung hat die Abdeckung somit eine zylinderförmige, jedoch in einem Umfangsabschnitt offene Ausgestaltung.It has proven advantageous in terms of efficiency in the gap water mass drawn in between the jacking device and the cover relatively large horizontal speed component to pull in or out of the gap to promote the gap. On the other hand, a certain circumferential section should be around Jacking device can communicate freely with the surrounding water. It has found that a wrap angle of the cover around the propulsion device from about 200 to 270 ° is preferred. Also, according to a preferred Further development of the present invention proposed that the inlet of the flow channel forming end of the cover with a forward curvature form and / or the end of the flow channel forming the end of the Provide cover with a backward curvature. With regard good efficiency, it has also proven to be advantageous between the propulsion device and the cover a minimum gap of 2 to 10%, preferably To provide 3 to 6% of the diameter of the rotating jacking device. The minimal gap in the above sense is in the aforementioned preferred embodiment with teeth whose tooth tips are convexly curved in the axial direction, given where the distance between the tooth tip and the cover is the smallest is. In this context, it should be noted that the cover for Achieving good efficiency, preferably opposite the peripheral surface the propulsion device is relatively simple, preferably flat in the axial direction can be trained. With a wheel as a propulsion device, the cover thus has a cylindrical, but open in a peripheral portion configuration.

Im Hinblick auf eine möglichst effektive Steuerung eines mit dem Schiffsantrieb versehenen Schiffes ist es weiterhin zu bevorzugen, die Vortriebseinrichtung senkrecht zu ihrer Drehachse um eine Steuerachse drehbar gelagert anzuordnen und ferner eine die Drehung der Vortriebseinrichtung um die Steuerachse steuernde Steuereinrichtung vorzusehen. Bei dieser bevorzugten Ausgestaltung kann die Fahrtrichtung durch Drehung der Vortriebseinrichtung um die Steuerachse beeinflusst werden, ohne dass an dem Schiff zusätzlich ein Ruder angeordnet werden muss. Darüber hinaus kann durch entsprechende Drehung der Vortriebseinrichtung sowohl bei Rückwärtsfahrt als auch bei Vorwärtsfahrt der maximale Wirkungsgrad der Vortriebseinrichtung genutzt werden.With regard to the most effective control of a ship propulsion system It is also preferable to ship the propulsion device perpendicular to to arrange their axis of rotation rotatably mounted about a control axis and also a To provide rotation of the propulsion device about the control device controlling the control axis. In this preferred embodiment, the direction of travel can be rotated of the propulsion device can be influenced about the control axis without the A rudder must also be arranged. In addition, by appropriate Rotation of the propulsion device both when reversing and when Forward driving the maximum efficiency of the jacking device can be used.

Im Hinblick auf eine gute und einfache Abdichtung der Vortriebseinrichtung und gegebenenfalls eines relativ nah an der Vortriebseinrichtung angeordneten Antriebsmotors ist es zu bevorzugen, die Vortriebseinrichtung zusammen mit der Abdeckung auf einer von der Vortriebseinrichtung durchragten Lagerplatte anzuordnen, die wiederum oberseitig durch eine Haube abgedichtet ist. Die Haube umschließt dementsprechend zumindest die Vortriebseinrichtung, nicht aber einen eventuellen Motor und geschmierte Lagerungen oder dergleichen. Innerhalb der Haube und im Bereich der Vortriebseinrichtung befindet sich beim Betrieb des Schiffantriebes mitunter Wasser. Hier befinden sich jedoch keine solchen Teile, die mit Schmiermittel geschmiert werden, so dass auch innerhalb der Haube kein Schmiermittel an das umgebende Wasser abgegeben werden kann.With regard to a good and simple sealing of the propulsion device and if necessary of a drive motor arranged relatively close to the propulsion device it is preferable to move the propulsion device together with the cover on one of the to arrange the drive device protruding bearing plate, which in turn on the top is sealed by a hood. Accordingly, the hood encloses at least the propulsion device, but not a possible engine and lubricated bearings or similar. Located inside the hood and in the area of the jacking device water during operation of the ship's drive. However, here are no such parts that are lubricated with lubricant, so even inside no lubricant can be released into the surrounding water from the hood.

Bei dieser bevorzugten Weiterbildung ist die Lagerplatte in einem drehbar in dem Schiffsrumpf gelagerten, bodenseitig offenen und von der Vortriebseinrichtung durchragten Topf aufgenommen, wobei zwischen der Lagerplatte und dem Topf eine Dichtung vorgesehen ist. Diese Dichtung kann beispielsweise durch einen Faltenbalg gebildet sein. Bei dieser Ausgestaltung kommt umgebendes Wasser lediglich an die Unterseite des Topfes und die Unterseite der Abdeckplatte sowie in den von der Haube abgedichteten Bereich. Eine Verschmutzung des Wassers mit Schmiermittel durch Kontakt mit geschmierten Bauteilen lässt sich somit vermeiden, beispielsweise wenn sämtliche Lagerteile einer Antriebswelle oder Drehachse von der Haube gegenüber dem Wasser abgedichtet werden.In this preferred development, the bearing plate is rotatable in one Hull mounted, open at the bottom and penetrated by the jacking device Pot added, with a seal between the bearing plate and the pot is provided. This seal can be formed, for example, by a bellows his. In this embodiment, surrounding water only comes to the bottom of the pot and the underside of the cover plate and in the sealed by the hood Area. Contamination of the water with lubricants through contact with Lubricated components can thus be avoided, for example if all bearing parts a drive shaft or axis of rotation from the hood to the water be sealed.

Die vorerwähnte bevorzugte Ausgestaltung wird dadurch in bevorzugter Weise weitergebildet, dass die Haube die Abdeckung ausbildet. In diesem Fall dient der in radialer Richtung die Vortriebseinrichtung umgebende Abschnitt der Haube gleichzeitig als-Abdeckung zur Begrenzung des umfänglich die Vortriebseinrichtung umgebenden Spaltes.The preferred embodiment mentioned above is thereby further developed in a preferred manner, that the hood forms the cover. In this case, the radial serves Section of the hood surrounding the propulsion device simultaneously as a cover to limit the gap surrounding the jacking device.

Zur Kompensation von Kreiselkräften bei der Drehung der Vortriebseinrichtung in voller Fahrt ist es weiterhin zu bevorzugen, die Lagerplatte verschwenkbar an dem Topf anzuordnen, und zwar unter Zwischenschaltung wenigstens eines Neigungsdämpfers. Die beim Verschwenken der Vortriebseinrichtung um die Steuerachse entstehenden Kreiselkräfte können somit durch ein gewisses Verschwenken der Lagerplatte gegen den Widerstand des Neigungsdämpfers abgefangen werden und übertragen sich nicht unmittelbar auf den Schiffsrumpf.To compensate for gyroscopic forces when rotating the propulsion device in full When driving, it is also preferable to arrange the bearing plate pivotably on the pot, with the interposition of at least one tilt damper. The gyro forces arising when the propulsion device is pivoted about the control axis can thus by a certain pivoting of the bearing plate against the Resistance of the tilt damper can be intercepted and are not transmitted immediately on the hull.

Das Verhalten des erfindungsgemäßen Schiffsantriebes lässt sich gemäß einer bevorzugten Weiterbildung dadurch steuern, dass eine Spalteinstelleinrichtung vorgesehen ist, die den Abstand zwischen der Vortriebseinrichtung und der Abdeckung verstellt. Durch diese Spalteinstelleinrichtung kann bei dem erfindungsgemäßen Schiffsantrieb die Höhe des Strömungskanals verändert werden, um beispielsweise die Menge des in dem Strömungskanal umlaufenden Wassers bei konstanter Motordrehzahl (Betriebspunkt des Antriebsmotors) zu beeinflussen. Mithin kann die Wellenausbildung am Heck des Schiffes verändert werden, ohne dass eine Änderung des Betriebspunktes des Antriebsmotors erforderlich ist.The behavior of the marine propulsion system according to the invention can be according to a preferred one Control training by providing a gap adjustment device which adjusts the distance between the propulsion device and the cover. This gap adjustment device can be used in the ship propulsion system according to the invention the height of the flow channel can be changed, for example, the amount of in the flow channel of circulating water at constant engine speed (operating point of the drive motor). Therefore, the wave formation at the rear of the ship can be changed without changing the operating point of the drive motor is required.

Zur Anpassung des Schiffsantriebes an unterschiedliche tiefe Fahrrinnen, insbesondere bei der Binnenschifffahrt wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, eine die Antriebseinrichtung zusammen mit der Abdeckung höhenverstellende Eintauchtiefenverstelleinrichtung vorzusehen. Durch diese Verstelleinrichtung kann die Eintauchtiefe der Antriebseinrichtung in das umgebende Wasser beeinflusst werden, ohne dass gleichzeitig auch der den Strömungskanal ausbildende Spalt verändert wird. Eine derartige Eintauchtiefenverstelleinrichtung ist insbesondere dann zu bevorzugen, wenn die Antriebseinrichtung die Unterseite des Schiffsrumpfes überragt. Insbesondere für den Antrieb von Schiffen in sehr seichten Gewässern oder solchen Schiffen, die mit dem Tiedenhub trocken fallen, deren Antrieb jedoch dabei nicht Schaden nehmen soll, ist es durchaus denkbar, die Antriebseinrichtung auch derart vorzusehen, dass sich die Drehachse in vertikaler Richtung erstreckt, d.h. die Vortriebseinrichtung die Bordwand durchragt.To adapt the ship's drive to different deep channels, in particular in inland navigation is according to a preferred development of the present Invention proposed a the drive device together with the cover provide height-adjustable immersion depth adjustment. Through this adjustment device can the immersion depth of the drive device in the surrounding water can be influenced without simultaneously forming the flow channel Gap is changed. Such an immersion depth adjustment device is in particular to be preferred if the drive device is the underside of the ship's hull surmounted. Especially for the propulsion of ships in very shallow water or such ships that fall dry with the tied stroke, but their propulsion is not Should be damaged, it is quite conceivable to also provide the drive device in such a way that the axis of rotation extends in the vertical direction, i.e. the jacking device protrudes through the side wall.

Bei der üblichen Anordnung der Vortriebseinrichtung an der Unterseite des Schiffsrumpfes ist es im Hinblick auf einen möglichst guten Auftrieb des Schiffes insbesondere bei schnell fahrenden Vollgleitern zu bevorzugen, an den Stirnseiten der Vortriebseinrichtungen jeweils wenigstens einen, vorzugsweise sich in axialer Richtung der Drehachse von der Vortriebseinrichtung verjüngenden Auftriebskörper vorzusehen. Ein sich derart verjüngender Auftriebskörper schließt sich vorzugsweise unmittelbar an die Stirnseite der Vortriebseinrichtung an und hat in diesem Bereich einen etwa den Durchmesser der Vortriebseinrichtung entsprechenden Durchmesser. Aus strömungsdynamischen Gründen verjüngt sich der Durchmesser in axialer Richtung der Drehachse, wobei der Auftriebskörper vorzugsweise kegelförmig mit einer benachbart zu der Vortriebseinrichtung zunächst konvex gekrümmten und anschließend geraden oder aber konkav gekrümmten Außenfläche ausgebildet ist. Ein derart ausgebildeter Auftriebskörper, der vorzugsweise als verschlossener Hohlkörper ausgebildet ist, bewirkt aber nicht nur einen verbesserten Auftrieb des Schiffes, sondern hebt aufgrund des gegen den Auftriebskörper wirkenden Staudruckes bei einer Fahrt das Schiff zusätzlich an. Zur Vermeidung von Reibungsverlusten zwischen dem anströmenden Wasser und dem Auftriebskörper und somit zur Erhöhung des Wirkungsgrades ist es weiterhin zu bevorzugen, den Auftriebskörper frei drehbar auf der Drehachse bzw. Antriebswelle der Vortriebseinrichtung zu lagern.With the usual arrangement of the propulsion device on the underside of the hull it is particularly important for the best possible buoyancy of the ship To be preferred for fast moving full gliders, on the front sides of the jacking devices in each case at least one, preferably in the axial direction of the axis of rotation provided by the propulsion device tapering buoyancy body. A yourself such a tapering buoyancy body preferably closes directly on the end face the propulsion device and has an approximately the diameter in this area the diameter corresponding to the jacking device. From fluid dynamics For reasons, the diameter tapers in the axial direction of the axis of rotation, the Buoyancy body preferably conical with one adjacent to the propulsion device first convex and then straight or concave Outside surface is formed. A buoyancy body designed in this way, the is preferably designed as a closed hollow body, but does not effect only one improved buoyancy of the ship, but lifts due to the against the buoyancy body effective back pressure during a trip to the ship. To avoid of friction losses between the inflowing water and the buoyancy body and thus to increase the efficiency, it is still preferable the buoyancy body freely rotatable on the axis of rotation or drive shaft of the propulsion device to store.

Es hat sich insbesondere bei schnell fahrenden Vollgleitem als vorteilhaft erwiesen, an dem radial äußeren Ende der Vortriebseinrichtung eine mit der Vortriebseinrichtung verbundene, die Vortriebseinrichtung pilzkopfartig überdeckende und den Auftriebskörper zumindest teilweise umfänglich überragende Verdickung vorzusehen. Es hat sich nämlich gezeigt, dass aufgrund des hohen Wirkungsgrades des erfindungsgemäßen Schiffsantriebes durchaus als Gleiter ausgebildete Schiffe unterstützt durch die Auftriebswirkung der Auftriebskörper so weit bei voller Fahrt aus dem Wasser gehoben werden können, dass diese im wesentlichen lediglich über die pilzkopfförmigen Verdickungen mit dem Wasser in Kontakt stehen. Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen Schiffsantriebe hierfür zu jeweils zwei Antrieben vorne am Schiff und zwei Antrieben hinten am Schiff angeordnet sind. In diesem Fall bilden die insgesamt vier Vortriebseinrichtungen bei voller Fahrt gleichzeitig die Antriebe, wie auch diejenigen Teile aus, die beispielsweise bei einem Tragflügelboot die Last des Schiffes auf das Wasser aufbringen. Im Hinblick darauf ist es zu bevorzugen, die pilzkopfförmige Verdickung möglichst strömungsgünstig, mit ihrer äußeren Umfangsfläche vorzugsweise die äußere Umfangsfläche des Auftriebskörpers kontinuierlich fortsetzend auszubilden.It has proven to be particularly advantageous for fast-moving full glides the radially outer end of the propulsion device is connected to the propulsion device, the propulsion device covering the mushroom head and the buoyancy body to provide at least partially extensive thickening. Because it has shown that due to the high efficiency of the invention Ships propulsion ships designed as gliders supported by the buoyancy effect the buoyancy body so far out of the water at full speed can be that these essentially only over the mushroom-shaped thickenings be in contact with the water. Preferably, the invention Ship drives for this each have two drives at the front of the ship and two drives are arranged at the rear of the ship. In this case, a total of four jacking devices form at full speed, the drives, as well as those parts from the for example, in a hydrofoil, apply the ship's load to the water. In view of this, it is preferable to use the mushroom-shaped thickening as much as possible aerodynamically, with its outer peripheral surface preferably the outer peripheral surface continuing to train the buoyancy body.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigen:

Figur 1
eine Seitenansicht eines Schiffes mit einem ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schiffsantriebes;
Figur 2
eine Unteransicht des in Figur 1 gezeigten Schiffes;
Figur 3
eine stirnseitige Ansicht des in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiels bei teilweise weggeschnittener Abdeckung;
Figur 4
eine Darstellung der Schnittansicht IV-IV gemäß der Darstellung in Figur 3;
Figur 5
eine Seitenansicht eines Schiffes mit einem weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schiffsantriebes;
Figur 6
eine Unteransicht des in Figur 5 gezeigten Schiffes und
Figur 7
eine teilweise stirnseitige Ansicht des in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiels des Schiffsantriebes.
Further details, advantages and features of the present invention result from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawing. In this show:
Figure 1
a side view of a ship with a first embodiment of a ship propulsion system according to the invention;
Figure 2
a bottom view of the ship shown in Figure 1;
Figure 3
an end view of the embodiment shown in Figure 1 with the cover partially cut away;
Figure 4
a representation of the sectional view IV-IV as shown in Figure 3;
Figure 5
a side view of a ship with a further embodiment of the ship propulsion system according to the invention;
Figure 6
a bottom view of the ship shown in Figure 5 and
Figure 7
a partial front view of the embodiment of the ship's drive shown in Figure 6.

In Figur 1 ist eine Seitenansicht eines als Verdränger mit verschiedenen Tauchtiefen ausgebildeten Schiffes 2 gezeigt. Die unterschiedlichen Tauchtiefen sind anhand der unterschiedlichen Wasserlinien W für unterschiedliche Ladungszustände zu erkennen. Im Heck des Schiffes 2 befindet sich ein Schiffsantrieb 4 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Schiffsantrieb 4 sind als wesentliche Bestandteile eine als Zahnrad 6 ausgebildete Vortriebseinrichtung sowie eine dieses Zahnrad 6 zumindest teilweise umfänglich umgebende Abdeckung 8 vorgesehen. Die Drehachse 10 des Zahnrades 6 erstreckt sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in horizontaler Richtung und im übrigen senkrecht zur Vortriebsrichtung V, d.h. rechtwinklig zur Längsachse des Schiffes 2.In Figure 1 is a side view of a displacer with different depths trained ship 2 shown. The different diving depths are based on the different water lines W for different charge states. A ship propulsion 4 according to the first exemplary embodiment is located in the stern of the ship 2 of the present invention. In this ship propulsion 4 are essential Components of a driving device designed as a gear 6 and one of these Gear 6 provided at least partially circumferentially surrounding cover 8. The axis of rotation 10 of the gear 6 extends in the embodiment shown in the horizontal direction and otherwise perpendicular to the direction of advance V, i.e. perpendicular to the longitudinal axis of the ship 2.

Die Abdeckung 8 ist zylinderförmig ausgebildet, d.h. hat sich parallel zu der Drehachse 10 erstreckende Seitenflächen. Die Abdeckung 8 umgibt das Zahnrad 6 mit einem Umschlingungswinkel von etwa 240°. Die Abdeckung 8 weist ein vorderes, d.h. bugwärtiges Ende 12 sowie ein hinteres, heckwärtiges Ende 14 auf. Die beiden Enden 12, 14 enden etwa auf gleicher Höhe und bündig mit der Unterseite des Schiffrumpfes 16. Zwischen den beiden Enden 12, 14 wird der Schiffsrumpf 16 unterseitig von dem Zahnrad 6 überragt.The cover 8 is cylindrical, i.e. has been parallel to the axis of rotation 10 extending side surfaces. The cover 8 surrounds the gear 6 with a wrap angle of about 240 °. The cover 8 has a front, i.e. bugwärtiges End 12 and a rear, rear end 14 on. The two ends 12, 14 end approximately at the same level and flush with the underside of the hull 16. Between The gear hull 6 projects over the bottom of the ship's hull 16 at the two ends 12, 14.

In der Unteransicht des Schiffrumpfes 16 gemäß Figur 2 ist der von der Abdeckung 8 umfänglich begrenzte und seitlich durch ortsfeste Seitenwände 18, 20 gebildete Aufnahmeraum für das Zahnrad deutlich zu erkennen. Die Seitenwände 18, 20 sind mit dem Schiffsrumpf 16 verbunden und werden von einer Antriebswelle 22, die in der Drehachse des Zahnrades liegt, durchragt, wie nachfolgend anhand von Figur 3 noch ausführlicher beschrieben wird.The bottom view of the hull 16 according to FIG. 2 is that of the cover 8 circumferentially limited and laterally formed by stationary side walls 18, 20 receiving space clearly visible for the gear. The side walls 18, 20 are with the ship's hull 16 and are connected by a drive shaft 22 which in the The axis of rotation of the gear lies through, as will be seen in the following with reference to FIG. 3 is described in more detail.

Die Figur 3 zeigt eine stirnseitige Ansicht des Schiffsantriebes gemäß den Darstellungen in den Figuren 1 und 2. Die Antriebswelle 22 ist über Lager 24, 26 beiderseits gelagert. FIG. 3 shows an end view of the ship's drive according to the illustrations in Figures 1 and 2. The drive shaft 22 is mounted on bearings 24, 26 on both sides.

An einem Ende der Antriebswelle 22 befindet sich hinter dem Lager 26 ein Winkelgetriebe 28, dessen kraftseitiges Ende mit einem beliebig ausgestalteten Motor 30, beispielsweise einem Elektromotor verbunden ist.At one end of the drive shaft 22 there is an angular gear behind the bearing 26 28, the power-side end with an arbitrarily designed motor 30, for example is connected to an electric motor.

Die Seitenwände 18, 20 umgeben das Zahnrad 6 U-förmig und sind an ihrer Unterseite mit dem Schiffsrumpf 16 verschweißt. Über geeignete Dichtungen ist die Antriebswelle 22 abgedichtet durch die Seitenwände 18, 20 hindurchgeführt. Ein sich horizontal erstreckender, parallel zu der Drehachse 10 der Antriebswelle 22 verlaufender Quersteg 32 der so gebildeten Haube 34 bildet die umfänglich das Zahnrad 6 teilweise umgebende Abdeckung 8 aus. Die Haube 34 ist zweiteilig ausgebildet, wobei der untere Teil 36 die Dichtung und die Durchführung für die Antriebswelle 22 umfasst und fest mit dem Schiffsrumpf verbunden ist, wohingegen der obere Teil 38, welcher über einen Flansch 40 mit dem unteren Teil 36 verbunden und gegenüber diesem abgedichtet ist, zu Wartungszwecken abgehoben werden kann. Die Schnittstelle zwischen dem oberen Teil 36 und dem unteren Teil 38 wird vorzugsweise so gewählt, dass der obere Teil bei jedem beliebigen Beladungszustand abgehoben werden kann, ohne dass Wasser in den Schiffsrumpf 16 läuft.The side walls 18, 20 surround the gear 6 in a U-shape and are on their underside welded to the hull 16. The drive shaft is over suitable seals 22 sealed through the side walls 18, 20 passed. One horizontal extending transverse web extending parallel to the axis of rotation 10 of the drive shaft 22 32 of the hood 34 thus formed forms the circumference partially surrounding the gear 6 Cover 8 off. The hood 34 is formed in two parts, the lower part 36 the seal and bushing for the drive shaft 22 includes and fixed to the Hull is connected, whereas the upper part 38, which has a flange 40 is connected to the lower part 36 and sealed against it, for maintenance purposes can be lifted off. The interface between the upper part 36 and the lower part 38 is preferably chosen so that the upper part is in each any load condition can be lifted without water in the Hull 16 runs.

In Figur 3 ist zu erkennen, dass das Zahnrad 6 seitlich durch Begrenzungselemente 42, 44 eingefasst ist. Diese Begrenzungselemente 42, 44 sind ringförmig ausgebildet und fest mit dem sich drehenden Zahnrad 6 verbunden. Mit ihrem radialen äußeren Ende reichen die Begrenzungselemente 42, 44 über die Umfangsfläche des Zahnrades 6 hinaus und nahezu bis zu der Abdeckung 8.In Figure 3 it can be seen that the gear 6 laterally by delimiting elements 42, 44 is bordered. These limiting elements 42, 44 are annular and firmly connected to the rotating gear 6. With its radial outer end the limiting elements 42, 44 extend beyond the peripheral surface of the gear 6 and almost up to the cover 8.

Das Zahnrad 6 weist an seiner Umfangsfläche mehrere Zähne 46 auf, die bezogen auf die Drehachse 10 in axialer Richtung einen konvex gekrümmten Verlauf haben. In Figur 3 ist die Zahnspitze 48 des obersten Zahnes 46 deutlich zu erkennen.The gear wheel 6 has a plurality of teeth 46 on its circumferential surface, which refer to FIG the axis of rotation 10 have a convex curve in the axial direction. In figure 3, the tooth tip 48 of the uppermost tooth 46 can be clearly seen.

Einzelheiten der umfänglichen Gestaltung des Zahnrades sind in Figur 4 zu erkennen. Diese zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV gemäß der Darstellung in Figur 3 und dient insbesondere der Verdeutlichung der Ausgestaltung der Zähne 46. Der Drehsinn D in Hauptantriebsrichtung des Schiffes, d.h. diejenige Drehrichtung des Zahnrades 6 bei der Vorwärtsfahrt des Schiffes ist mit einem geschwungenen Pfeil bei "D" eingezeichnet. Jeder Zahn 46 hat eine Vorderflanke 50 sowie eine Hinterflanke 52. Die Vorderflanke 50 hat bezogen auf den Umfang des Zahnrades 6 eine geringere Steigung als die Hinterflanke 52. Jeder Zahn 46 des Zahnrades 6 ist identisch ausgebildet. Die Vorderflanken 50 und Hinterflanken 52 sind bezogen auf die axiale Erstreckung der Drehachse 10 konvex gekrümmt. Dementsprechend zeigt die innere gezackte Kontur in Figur 4 den axial äußeren Rand des Zahnrades 46, wohingegen die äußere gezackte Kontur in Figur 4 die umfängliche Kontur in der Mitte (bezogen auf die Breitenrichtung des Zahnes) wiedergibt.Details of the extensive design of the gearwheel can be seen in FIG. 4. This shows a sectional view along the line IV-IV as shown in FIG. 3 and serves in particular to illustrate the configuration of the teeth 46. The direction of rotation D in the main direction of propulsion of the ship, i.e. the direction of rotation of the gear 6 when the ship is moving forward is indicated by a curved arrow at "D". Each tooth 46 has a leading edge 50 and a trailing edge 52. The leading edge 50 has a smaller pitch than the circumference of the gear 6 the rear flank 52. Each tooth 46 of the gear 6 is identical. The front flanks 50 and trailing edges 52 are based on the axial extent of the axis of rotation 10 convexly curved. Accordingly, the inner jagged contour shows in figure 4 the axially outer edge of the gear 46, whereas the outer serrated contour in Figure 4, the circumferential contour in the middle (based on the width direction of the tooth) reproduces.

Neben den vorerwähnten konvexen Gestaltungen in axialer Richtung sind die Vorder- und Hinterflanken 50, 52 auch in Umfangsrichtung konvex gekrümmt. Es ergibt sich, dass die Flanken 50, 52 der jeweiligen Zähne 46 sphärisch ausgebildet sind. Die Krümmung in axialer Richtung ist im übrigen schematisch in Figur 2 dargestellt.In addition to the aforementioned convex designs in the axial direction, the front and trailing flanks 50, 52 are also convexly curved in the circumferential direction. It turns out that the flanks 50, 52 of the respective teeth 46 are spherical. The curvature in the axial direction is shown schematically in Figure 2.

Das in Figur 4 gezeigte Ausführungsbeispiel hat scheibenförmige Begrenzungselemente 42, 44, zwischen denen die Vorder- und Hinterflanken 50, 52 bildende Bleche eingeschweißt sind. Durch die Vorder- und Hinterflanken 50, 52 der Zähne 46 wird eine umfänglich geschlossene Umfangsfläche an dem Zahnrad 6 ausgeformt.The exemplary embodiment shown in FIG. 4 has disk-shaped delimiting elements 42, 44, between which the front and rear flanks 50, 52 form welded sheets are. By the front and rear flanks 50, 52 of the teeth 46 one is circumferential closed peripheral surface formed on the gear 6.

Das in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Ausführungsbeispiel wird wie folgt betrieben: In der Ruhestellung, d.h. bei einem nicht drehenden Zahnrad 6 befindet sich oberhalb der Wasserlinie in einem zwischen der Abdeckung 8 und dem Zahnrad 6 befindlichen Spalt 54, dessen Querschnittsform sich in Umfangsrichtung mit der Steigung der Vorder- und Hinterflanken 50, 52, ändert, Luft. Beim Anfahren für die Vorwärtsfahrt (Vortriebsrichtung "V") wird das Zahnrad 6 in der Drehrichtung gemäß dem Pfeil D gedreht. Das Zahnrad 6 dreht sich zunächst aufgrund seiner Trägheit langsam und verschleppt mit der vorlaufenden Vorderflanke 50 der jeweiligen Zähne 46 umgebendes Wasser in den Spalt 54. Mit zunehmender Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnrades 6 wird die in dem Spalt 54 befindliche Luft in Drehrichtung des Zahnrades 6 vollständig aus gefördert. Das Wasser läuft kontinuierlich in dem Spalt 54 mit den Drehsinn D um. Mit anderen Worten bildet sich bei dem Betrieb des Zahnrades 6 zwischen demselben und der Abdeckung 8 ein Wasser fördernder Strömungskanal aus. Die Strömung in dem Strömungskanal erfolgt von dem hinteren Ende 14 zu dem vorderen Ende 12 des Kanals, also in Vortriebsrichtung V. Das Wasser wird mit einer horizontalen Geschwindigkeitskomponente, von der ausgegangen wird, dass sie das Schiff nach vorne treibt, in den Spalt 54 durch die Vorderflanke 50 hereingefördert und verlässt den Spalt 54 ebenfalls mit einer horizontalen Geschwindigkeitskomponente, von der ausgegangen wird, dass sie das Schiff 2 ebenfalls in Vortriebsrichtung V vorantreibt.The embodiment shown in Figures 1 to 4 is operated as follows: In the Resting position, i.e. with a non-rotating gear 6 is above the Water line in a gap between the cover 8 and the gear 6 54, whose cross-sectional shape changes in the circumferential direction with the slope of the front and Trailing edges 50, 52, changes, air. When starting for forward travel (direction of advance "V") the gear 6 is rotated in the direction of rotation according to the arrow D. The gear 6 rotates slowly due to its sluggishness and slows down with the preceding one Front flank 50 of the respective teeth 46 water into the gap 54. As the speed of rotation of the gear 6 increases, that in the gap 54 located air in the direction of rotation of the gear 6 completely promoted. The Water circulates continuously in the gap 54 with the direction of rotation D. In other words forms during operation of the gear 6 between the same and the cover 8 a water-promoting flow channel. The flow in the flow channel takes place from the rear end 14 to the front end 12 of the channel, that is to say in the direction of advance V. The water flows with a horizontal speed component, from which is assumed to propel the ship forward into the gap 54 through the The leading edge 50 is conveyed in and also leaves the gap 54 with a horizontal one Speed component that is assumed to be the ship 2 also drives in the direction of advance V.

In den Figuren 5 bis 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schiffsantriebes gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist - wie den Figuren 5 und 6 zu entnehmen ist - in einem als Vollgleiter ausgebildeten Schiff 2 eingebaut. Genauer gesagt sind vier identische Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schiffsantriebes in dem Schiff 2 eingebaut. Es befinden sich jeweils zwei Schiffsantriebe 4a in Breitenrichtung nebeneinander im Bug des Schiffes 2 und zwei Schiffsantriebe 4b in Breitenrichtung nebeneinander im Heck des Schiffes 2. Bei dem in den Figuren 5 und 6 gezeigten Schiff kann auf ein separates Ruder verzichtet werden, da die Schiffsantriebe jeweils steuerbar sind.FIGS. 5 to 7 show a second exemplary embodiment of the invention Shown propulsion. This embodiment is - like Figures 5 and 6 too remove is - installed in a ship 2 designed as a full glider. More specifically are four identical embodiments of the ship propulsion system according to the invention in the ship 2 installed. There are two ship drives 4a in the width direction side by side in the bow of the ship 2 and two ship drives 4b in the width direction next to each other in the stern of the ship 2. In the one shown in Figures 5 and 6 A separate rudder can be dispensed with as the ship's propulsion systems are controllable.

Einzelheiten dieser Steuerung sind in Figur 7 zu erkennen. Zu jedem Schiffsantrieb 4 ist auf der Unterseite des Schiffsrumpfes 16 eine kreisrunde Ausnehmung 60 ausgespart, welche jeweils durch über die Wasserlinie W ragende Seitenwände 56 begrenzt wird. In dem derart gebildeten zylinderförmigen Innenraum befindet sich ein Topf 58, dessen Seitenwand 60 sich parallel zu der Seitenwand 56 des Rumpfes 16 erstreckt. Die Unterseite des Topfes 58 ist mit einer kreisrunden Ausnehmung 62 versehen, die von dem Zahnrad 6 und von Auftriebskörpern 46, auf die nachfolgend noch näher eingegangen werden soll, durchragt wird. Der Topf 58 ist über Lager 66 gegenüber dem Schiffsrumpf um eine Drehachse S drehbar gelagert. Diese Drehung des Topfes 58 in dem Schiffsrumpf 16 wird über eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung zur Steuerung der jeweiligen Drehrichtung gesteuert. Jeder einzelne der Antriebe 4a, b kann unabhängig voneinander um die Steuerachse S gedreht werden.Details of this control can be seen in FIG. 7. For every ship propulsion 4 a circular recess 60 has been cut out on the underside of the ship's hull 16, which is bounded in each case by side walls 56 projecting over the water line W. In In the cylindrical interior thus formed there is a pot 58, the Sidewall 60 extends parallel to sidewall 56 of fuselage 16. The bottom the pot 58 is provided with a circular recess 62, which from the Gear 6 and buoyancy bodies 46, which are discussed in more detail below is to be surveyed. The pot 58 is via bearing 66 opposite the hull rotatably supported about an axis of rotation S. This rotation of the pot 58 in the hull 16 is a control device, not shown, for controlling the controlled in each direction of rotation. Each of the drives 4a, b can be independent are rotated from each other about the control axis S.

In dem Topf 58 ist eine Lagerplatte 68 aufgenommen, welche ebenfalls mit einer kreisrunden und von dem Zahnrad 6 und den Auftriebskörpern 46 durchragten Ausnehmung 70 versehen ist. Die Lagerplatte 68 trägt die Lager 24, 26 und ferner den Motor 30. A bearing plate 68 is received in the pot 58, which is also circular and recess penetrated by the gear 6 and the buoyancy bodies 46 70 is provided. The bearing plate 68 supports the bearings 24, 26 and also the motor 30.

Zwischen der Bodenplatte des Topfes 58 unmittelbar benachbart der Ausnehmung 62 und der Lagerplatte 68 ist eine als Faltenbalg 72 ausgebildete und die Ausnehmungen 62, 70 umgebende Dichtung vorgesehen, die verhindert, dass Wasser zwischen der Lagerplatte 68 und der Unterseite des Topfes 58 in denselben gelangt.Between the bottom plate of the pot 58 immediately adjacent to the recess 62 and the bearing plate 68 is a bellows 72 and the recesses 62, 70 provided seal that prevents water between the Bearing plate 68 and the bottom of the pot 58 reaches the same.

Auf der dem Wasser abgewandten Seite der Lagerplatte 68 erhebt sich die Haube 34. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Haube 34 durch die Antriebswelle 22 durchragt. Die Lager 24, 26 befinden sich außerhalb der Haube 34.The hood 34 rises on the side of the bearing plate 68 facing away from the water. In this exemplary embodiment as well, the hood 34 is driven by the drive shaft 22 projects through. The bearings 24, 26 are located outside the hood 34.

Verdrehfest mit der Antriebswelle 22 ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel das Zahnrad 6 verbunden. In gleicher Weise verdrehfest mit dem Zahnrad 6 sind auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Begrenzungselemente 42, 44 vorgesehen. Seitlich benachbart der Begrenzungselemente 42, 44 befinden sich die jeweiligen Auftriebskörper 64, die über Lager 74 frei drehbar auf der Antriebswelle 22 gelagert sind.The gearwheel is also non-rotatable with the drive shaft 22 in this exemplary embodiment 6 connected. In the same way are non-rotatable with the gear 6 in this Embodiment, the limiting elements 42, 44 are provided. Adjacent to the side of the limiting elements 42, 44 are the respective buoyancy bodies 64 which are rotatably supported on the drive shaft 22 via bearings 74.

Die Auftriebskörper 64 sind im wesentlichen identisch ausgebildet und weisen benachbart zu dem Zahnrad 6 einen Durchmesser auf, der in etwa dem Durchmesser desselben entspricht. Die äußere Kontur der Auftriebskörper 64 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wie folgt ausgestaltet: Ein erster Umfangsabschnitt 76 erstreckt sich parallel zu der Drehachse 10. Es folgt ein zweiter Umfangsabschnitt 78, welcher im wesentlichen eine Ebene, auf die Drehachse 10 zulaufende Kontur hat. Dieser zweite Umfangsabschnitt 78 kann im Hinblick auf einen möglichst großen Auftrieb der in das Wasser eintauchenden Auftriebskörper 64 auch konvex nach außen gekrümmt verlaufend ausgebildet sein. Der erste Umfangsabschnitt 76 wird umfänglich von einer Verdickung 80 umgeben, die fest mit dem Zahnrad 6 verbunden ist. Die Innenseite der Verdickung 80 ist zylinderförmig ausgebildet. Die Verdickung 80 erstreckt sich beiderseits des Zahnrades 6 und der zugeordneten Begrenzungselemente 42, 44 und erscheint in der in Figur 7 gezeigten Schnittansicht pilzkopfartig. Die Verdickung 80 wird mittig im Bereich des Zahnrades 6 durch die Oberflächenkontur der Zähne 46 fortgeführt. Die Zahnspitze 48 der Zähne führt die äußere Kontur der Verdickung 80 kontinuierlich und absatzlos fort.The buoyancy bodies 64 are essentially identical and are adjacent to the gear 6 on a diameter that is approximately the same diameter equivalent. The outer contour of the buoyancy body 64 is in the embodiment shown is configured as follows: a first circumferential section 76 extends parallel to the axis of rotation 10. There follows a second circumferential section 78, which essentially a plane that has a contour tapering to the axis of rotation 10. This second peripheral section 78 can with a view to the greatest possible buoyancy in the water immersing buoyancy body 64 also extending convexly outward be trained. The first peripheral section 76 is circumferentially covered by a thickening 80 surrounded, which is fixedly connected to the gear 6. The inside of the thickening 80 is cylindrical. The thickening 80 extends on both sides of the gear 6 and the associated delimiting elements 42, 44 and appears in the figure 7 shown sectional view mushroom-like. The thickening 80 is centered in the area of the gear 6 continued through the surface contour of the teeth 46. The tooth tip 48 of the teeth leads the outer contour of the thickening 80 continuously and without a step continued.

Die Lagerplatte 68 ist in dem Topf 58 gehalten und gegenüber diesem verschwenkbar gelagert, und zwar unter Zwischenschaltung zumindest eines Neigungsdämpfers 82, der als herkömmlicher, teleskopartiger Dämpfer ausgestaltet ist. Das eine Ende des Dämpfers 82 ist mit dem oberen Ende der Seitenwand 60 verbunden, wohingegen das andere Ende nahe der Lagerplatte 68 angelenkt ist.The bearing plate 68 is held in the pot 58 and can be pivoted relative to the latter stored, with the interposition of at least one inclination damper 82, the is designed as a conventional telescopic damper. One end of the damper 82 is connected to the upper end of side wall 60, whereas the other End is hinged near the bearing plate 68.

Der Neigungsdämpfer 82 dient der Dämpfung einer Verschwenkbewegung um eine Schwenkachse, die sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Längsrichtung des Schiffes erstreckt. Für diese Schwenkbewegung ist die Lagerplatte 68 an ihrem in Vortriebsrichtung vorderen und hinteren Ende über Lager verschwenkbar gelagert. Die hierdurch gebildete Schwenkachse verläuft jeweils rechtwinklig zu der Drehachse des Motors 30 und der Steuerachse S und schneidet die beiden Achsen in ihrem gemeinsamen Schnittpunkt. Dieser Schnittpunkt ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Mittelpunkt des Zahnrades 6.The inclination damper 82 serves to dampen a pivoting movement by one Pivot axis, which in the embodiment shown in the longitudinal direction of the Ship extends. For this pivoting movement, the bearing plate 68 is at its in the direction of advance front and rear end pivoted about bearings. The swivel axis formed thereby is perpendicular to the axis of rotation of the Motor 30 and the control axis S and intersects the two axes in their common Intersection. This intersection is in the embodiment shown Center of gear 6.

Hinsichtlich der Ausgestaltung des Spaltes 54 zwischen den Begrenzungselementen 42, 44 entspricht die in den Figuren 5 bis 7 gezeigte Ausführungsform der vorher diskutierten Ausführungsform der Figuren 1 bis 4. Insofern gilt auch das hinsichtlich des Betriebes Gesagte entsprechend, wobei hier zu bemerken ist, dass die Haube 34 einen größeren Bereich abdeckt und auch die Auftriebskörper 64 einschließt.With regard to the design of the gap 54 between the delimiting elements 42, 44 corresponds to the embodiment shown in FIGS. 5 to 7 that previously discussed Embodiment of Figures 1 to 4. In this respect, this also applies to the operation Accordingly, it should be noted here that the hood 34 is a larger one Covering area and also includes the buoyancy body 64.

Wenn der in Figur 7 gezeigte Schiffsantrieb um die Steuerachse S verdreht wird, ergibt sich bei einem Betrieb des Schiffsantriebes eine Kreiselkraft, aufgrund derer die Lagerplatte 68 gegenüber dem Topf 58 verschwenkt. Diese Schwenkbewegung wird durch den Neigungsdämpfer 82 abgefangen. Die Lagerplatte 68 wird dadurch in die in Figur 2 gezeigte Ausgangsstellung zurückgeführt. Der Neigungsdämpfer 82 verhindert, dass die Kreiselkraft sich unmittelbar auf den Schiffsrumpf überträgt. If the ship drive shown in Figure 7 is rotated about the control axis S, results a gyroscopic force during operation of the ship propulsion, due to which the bearing plate 68 pivoted relative to the pot 58. This pivotal movement is through intercepted the tilt damper 82. The bearing plate 68 is thereby in the in Figure 2 shown starting position returned. The tilt damper 82 prevents the Gyro force is transferred directly to the hull.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22
Schiffship
44
Schiffsantriebmarine propulsion
66
Zahnradgear
88th
Abdeckungcover
1010
Drehachseaxis of rotation
1212
vorderes Endefront end
1414
hinteres Enderear end
1616
Rumpfhull
1818
SeitenwandSide wall
2020
SeitenwandSide wall
2222
Antriebswelledrive shaft
2424
Lagercamp
2626
Lagercamp
2828
Winkelgetriebeangle gear
3030
Motorengine
3232
Querstegcrosspiece
3434
HaubeHood
3636
unteres Teillower part
3838
oberes Teilupper part
4040
Flanschflange
4242
Begrenzungselementlimiting element
4444
Begrenzungselementlimiting element
4646
Zahntooth
4848
Zahnspitzetooth tip
5050
Vorderflankeleading edge
5252
Hinterflanketrailing edge
5454
Spaltgap
5656
SeitenwandSide wall
5858
Topfpot
6060
SeitenwandSide wall
6262
Ausnehmung recess
6464
Auftriebskörperbuoyancy
6666
Lagercamp
6868
Lagerplattebearing plate
7070
Ausnehmungrecess
7272
Faltenbalgbellow
7474
Lager für die AuftriebskörperBearings for the floats
7676
erster Umfangsabschnittfirst circumferential section
7878
zweiter Umfangsabschnittsecond circumferential section
8080
Verdickungthickening
8282
Neigungsdämpfertilt damper
DD
Drehrichtungdirection of rotation
SS
Steuerachsecontrol axis
VV
Vortriebsrichtungdrive direction
WW
Wasserliniewaterline

Claims (26)

  1. Vessel propulsion system with a propulsion device (6) immersed at least partially in water, whereby such propulsion device (6) rotates at least about one axis of rotation essentially extending perpendicularly to the direction of propulsion, and with a covering (8) partially enclosing the propulsion device (6), characterised in that the covering (8) is arranged relative to the propulsion device such that during operation of the propulsion device (6) a gap (54) formed between the covering and the circumferential surface of the propulsion device (6) is fully filled with water and a flow rotating with the direction of rotation of the propulsion device (6) in the gap (54) is formed.
  2. Vessel propulsion system according to Claim 1, characterised in that the propulsion device comprises a rotatably driven wheel (6).
  3. Vessel propulsion system according to Claim 1, characterised in that the propulsion device comprises a rotatably driven revolving belt.
  4. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised in that the propulsion device (6) exhibits a circumferentially closed circumferential surface.
  5. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised in that the circumferential surface of the propulsion device (6) is bordered on its sides by bounding elements (42, 44) protruding beyond such circumferential surface and extending almost up to the covering.
  6. Vessel propulsion system according to Claim 5, characterised in that the bounding elements and the covering are arranged stationarily.
  7. Vessel propulsion system according to Claim 5, characterised in that the bounding elements (42, 44) are connected to the rotating propulsion device (6).
  8. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised in that the outer circumferential surface of the propulsion device (6) has several teeth (46) arranged one behind the other.
  9. Vessel propulsion system according to Claim 8, characterised in that each tooth (46) has a leading edge (50) directed radially outwards and a trailing edge (52) extending therefrom, directed radially inwards, and the leading edge (50) has a gradient lower than that of the trailing edge (52).
  10. Vessel propulsion system according to Claim 8 or 9, characterised in that the tooth tip (48) of the teeth (46) is formed as a convex curvature in the axial direction.
  11. Vessel propulsion system according to one of the Claims 8 to 10, characterised in that the leading edge (50) and/or the trailing edge (52) of the teeth (46) are formed as a convex curvature in the axial direction.
  12. Vessel propulsion system according to one of the Claims 8 to 11, characterised in that the leading edge (50) and/or the trailing edge (52) of the teeth are formed as a convex curvature in the circumferential direction.
  13. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised in that a rear end (14) of the covering (8) forming the inlet for the flow channel has a curvature directed forwards.
  14. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised in that the front end (12) of the covering forming the outlet for the flow channel has a curvature directed backwards.
  15. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised in that the upper edge of the covering (8) is arranged above the waterline (W) of the vessel (2) and the front and/or rear ends (12, 14) of the covering (8) extend below the waterline (W).
  16. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised in that the covering extends with a wrap angle of between 200° and 270° about the propulsion device (6).
  17. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised in that between the propulsion device (6) and the covering a minimal gap (54) is formed of 2% to 10%, preferably 3% to 6%, of the diameter of the surrounding propulsion device (6).
  18. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised in that the propulsion device (6) is, perpendicular to its axis of rotation (10), rotatable about a steering axis (S) and a control device is provided to control the rotation of the propulsion device (6) about the steering axis.
  19. Vessel propulsion system according to Claim 18, characterised in that the propulsion device (6) together with the covering (8) are arranged on a support plate (68) through which the propulsion device (6) protrudes, whereby the upper surface of the support plate is sealed by a hood (34) and the support plate is accommodated in a pan (58) with an open bottom and such pan is rotatably supported in the vessel hull (16) and the propulsion device (6) protrudes through the pan (58) and a seal (72) is provided between the support plate (68) and the pan (58).
  20. Vessel propulsion system according to Claim 19, characterised in that the hood (34) forms the covering (8).
  21. Vessel propulsion system according to Claim 19 or 20, characterised in that the support plate (68) is, using at least one in-line inclination attenuator (82), supported on the pan (58) such that it can be pivoted.
  22. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised by a gap adjusting device which adjusts the propulsion device relative to the covering.
  23. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised by an immersion depth adjustment device which adjusts the height of the propulsion device and the covering.
  24. Vessel propulsion system according to one of the previous claims, characterised in that a float (64) is provided on the front ends of the propulsion device (6) in each case and such float tapers down preferably in the axial direction of the axis of rotation (10), away from the propulsion device (6).
  25. Vessel propulsion system according to Claim 24, characterised in that the floats (64) are supported in a freely rotatable manner on the axis of rotation (10) or on the drive shaft (22) of the propulsion device (6).
  26. Vessel propulsion system according to Claim 24 or 25, characterised in that on the radial outer end of the propulsion device (6) a thickening (80) is provided which is connected to the propulsion device (6) and which covers the propulsion device (6) in a mushroom-head shaped manner and which, at least partially, circumferentially protrudes beyond the float (64).
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