NL8401326A

NL8401326A - Catamaran with horizontally swivelling propellers in both hulls - has swivelling axes inclined to bring jet line towards other hull underside

Info

Publication number: NL8401326A
Application number: NL8401326A
Authority: NL
Original assignee: Goetaverken Arendal Ab
Priority date: 1984-04-25
Filing date: 1984-04-25
Publication date: 1985-11-18

Abstract

The vessel with two parallel hulls has propulsion equipment in each one, comprising several horizontally swivelable propellers. The swivelling axis (22) of each propeller (20,21) casing is inclined to the vertical to such an extent that as the jet from a propeller is directed towards the other hull it will pass underneath it. This inclination is pref. downwards and/or outwards, and the mainly flat hull underside is angled upwards and.or outwards around each propeller. The plating (24.25) at each end may rise sufficiently to bring the propellers there entirely above the hull baseline (26).

Description

tt

Vaartuig met evenwijdige rompenVessel with parallel hulls

De uitvinding heeft betrekking op vaartuigen met even- : wijdige rompen, in de eerste plaats half-afzirikbare buitengaatse vaartuigen net dubbele onderwaterrompen, voorzien van voortstuwings-machinerie bestaande uit een aantal azimut-stuwschroeven. De uit- i 5 vinding kan ook toegepast worden voor bepaalde catamaran-type ! vaartuigen. !The invention relates to vessels with parallel hulls, primarily semi-hermetic offshore vessels with double underwater hulls, equipped with propulsion machinery consisting of a number of azimuth thrusters. The invention can also be applied to certain catamaran types! vessels. !

Elke stuwschroef is 360° roteerbaar ten opzichte van een verticale hartlijn, en wordt gebruikt voor voortstuwing zowel als voor het sturen. Een zeer belangrijke functie van deze schroeven 10 is om het vaartuig in een gewenste werkpositie te houden tijdens het bedrijf.Each thruster is rotatable 360 ° from a vertical centerline, and is used for propulsion as well as steering. A very important function of these screws 10 is to keep the vessel in a desired working position during operation.

Deze stuwschroeven zijn noodzakelijk onder de bodem-beplating van de rompen gemonteerd.These thrusters are necessarily mounted under the bottom plating of the hulls.

Tijdens een reis maakt de werking van wind, golven en 15 stromen het nodig om een of meer schroeven ter plaatse van een van j 1 de rompen zo te richten dat de waterstraal, of -stralen naar de ! andere romp gericht zullen zijn. Een dergelijk richten van een of meer schroeven zal vooral opmerkelijk zijn, wanneer het wenselijk is om het vaartuig in een gewenste positie te houden. Het gedeelte 20 van een waterstraal, dat de zijde van de aangrenzende romp treft, , zal natuurlijk een kracht op de laatste uitoefenen, wat een onwenselijke stuurwerking veroorzaakt.During a voyage, the action of wind, waves and currents makes it necessary to orient one or more screws at the location of one of the hulls in such a way that the water jet or jets are directed towards the! other hull will be oriented. Such alignment of one or more screws will be especially noticeable when it is desirable to keep the vessel in a desired position. The portion 20 of a water jet hitting the side of the adjacent hull will, of course, exert a force on the latter causing undesirable steering action.

Het feit dat de stuwschroeven uit de bodembeplating van de rompen zullen steken zal problemen veroorzaken tijdens het 25 dokken en wanneer het vaartuig in een haven met een beperkte water- j diepte gebracht wordt.The fact that the thrusters will protrude from the bottom plating of the hulls will cause problems during docking and when the vessel is brought into a port of limited water depth.

Teiv-einde de in het voorgaande vermelde bezwaren te ondervangen wordt nu voorgesteld dat de rotatiehartlijn van het huis van elke stuwschroef hellend is ten opzichte van de verticale 30 hartlijn zodat de waterstraal van een stuwschroef ter plaatse van één ronp, die gebeurlijk naar de aangrenzende ramp gericht wordt, voornamelijk onder die romp passeren zal.In order to overcome the drawbacks mentioned above, it is now proposed that the axis of rotation of the housing of each thruster is inclined with respect to the vertical axis so that the water jet of a thruster at the location of one rump, which may be towards the adjacent ramp will mainly pass under that torso.

De stuwschroefhartlijn is bij voorkeur naar beneden/ 8401326 - 2 - ! naar buiten hellend ten opzichte van de verticale hartlijn.The thruster axis is preferably downwards / 8401326 - 2 -! inclined outwards from the vertical centerline.

Teneinde de stuwwerking verder te verbeteren kan de in hoofdzaak vlakke bodem van een romp, tenminste in het gedeelte daarvan i aangrenzend aan een stuwschroef, onihoog / naar buiten hellend zijn.In order to further improve the thrust, the substantially flat bottom of a hull, at least in its portion adjacent to a thruster, may be inclined / outwardly.

i Si S

|5 Het bezwaar met de stuwschroeven, die onder de bodem van de romp uitstéken, en zodoende het dokken verhinderen indien de schroeven niet gedemonteerd worden, kan tegengegaan worden door de beplating i ! in de voorromp alsmede in de achterromp van elke romp voldoende omhoog ί j ; te brengen boven de basislijn van de ramp, zodat elke stuwschroef, die i i |10 binnen een omhoog gebracht gedeelte aangebracht is, boven de basislijn ' ! blijven zal. De stuwschroefhartlijn is dan bij voorkeur naar buiten/ naar beneden hellend ten opzichte van een dwarsvlak. iThe objection with the thrusters, which protrude below the bottom of the hull, and thus prevent docking if the screws are not disassembled, can be countered by the plating i! in the front hull as well as in the rear hull of each hull sufficiently up ί j; above the baseline of the ramp, so that each propeller installed within an elevated section is above the baseline! will stay. The thruster axis is then preferably inclined outward / downward relative to a transverse plane. i

Bij een buitengaats vaartuig met twee stuwschroeven aan-grenzend aan tenminste een van de kolommen die door een romp gedragen 15 worden, zijn de stuwschroeven bij voorkeur aan weerszijden van een langs-middenvlak en een dwarsvlak door de kolom aangebracht.In an offshore vessel with two thrusters adjacent to at least one of the columns carried by a hull, the thrusters are preferably arranged on either side of a longitudinal center plane and a transverse plane through the column.

Bij een buitengaats vaartuig met vier kolommen en twee stuwschroeven ter plaats van elk daarvan, worden de stuwschroeven, die ' aangebracht worden tussen de kolommen, welke door dezelfde romp gedragen 20 worden, bij voorkeur buiten een langsmiddenvlak door de romp aangebracht, terwijl stuwschroeven, die aangebracht worden buiten de kolommen, binnen dit langsmiddenvlak aangebracht worden.In an offshore vessel with four columns and two thrusters in place of each, the thrusters which are fitted between the columns carried by the same hull are preferably mounted outside a longitudinal center plane through the hull, while thrusters which are outside the columns, within this longitudinal center plane.

De uitvinding zal in het volgende aan de hand van de bijgaande tekeningen beschreven worden.The invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

25 Fig. 1 toont een verticale afbeelding van een buitengaats vaartuig dat met stuwschroeven volgens de uitvinding uitgerust is, fig. 2 toont een bovenaanzicht aan de dubbele rompen waarbij de posities van de stuwschroeven enigzins gewijzigd zijn, vergeleken met fig. 1, 30 fig. 3 toont schematisch hoe een gedeelte van een water straal van ëën stuwschroef met een gebruikelijke uitvoering tegen een aangrenzende romp terecht komt, fig. 4 toont een eindaanzicht van rompen met vlakke bodem-beplating en stuwschroeven die paarsgewijs gemonteerd zijn, 35 fig. 5 toont een gewijzigde uitvoering voor het verkrijgen 8401326 > - 3 - van een verbeterde waterstroming van de buitenste schroeven, en fig. 6 toont rteer in detail een stuwschroef met een onder een hoek werkend drijfwerk.FIG. 1 shows a vertical view of an offshore vessel equipped with thrusters according to the invention, fig. 2 shows a top view of the double hulls with the positions of the thrusters slightly changed, compared to fig. 1, 30, fig. 3 shows schematically how a part of a water jet of a thrust screw with a usual design ends up against an adjacent hull, fig. 4 shows an end view of hulls with flat bottom plating and thrusters mounted in pairs, fig. 5 shows a modified version for obtaining an improved water flow from the outer screws, and FIG. 6 shows in detail a thrust screw with an angular gear.

; Fig. 1 toont zeer schematisch een verticale afbeelding van j 5 een buitengaats vaartuig geschikt voor het boren of voor productie.; Fig. 1 very schematically shows a vertical view of J 5 an offshore vessel suitable for drilling or for production.

Het is voorzien van twee evenwijdige onderwaterronpen 10 ' en 11 (waarvan slechts ëên gezien kan worden in fig. 1), die door j middel van vier kolommen 12 - 15 een werkplatform 16 dragen, dat werkplaatsen, onderkomens voor de staf, bergplaatsen en dergelijke i I 10 voorzieningen omsluit. Het platform draagt voorts 'een booruitrusting : 17, of een draaikraan.It is equipped with two parallel underwater hulls 10 'and 11 (only one of which can be seen in Fig. 1), which by means of four columns 12-15 carry a working platform 16, which houses workshops, staff shelters, storage places and the like. i I 10 facilities. The platform further carries "drilling equipment" or a rotary crane.

Het watemiveau voor het vaartuig onderweg is met 18 aan- ; gegeven, en het watemiveau tijdens het bedrijf is met 19 aangegeven, ί In het voorste gedeelte, alsmede in de achterromp van elke: 15 romp bevindt zich een stuwschroef 20, 21 of een paar van dergelijke schroeven. Teneinde verstoringen doordat de schroef waterstralen naar I een aangrenzende romp gericht worden te vermijden zijn de rotatie-hartlijnen 22 van de stuwschroeven op de in fig. 4 voorggstelde wijze voldoende naar beneden / naar buiten gericht ten opzichte van een 20 geometrische verticale hartlijn 23 om te verzekeren dat de waterstraal I voornamelijk onder de romp passeren zal. Ruw genomen zal de helft van j de kegelhoek in de waterstraal onder 10° verlopen.The water level for the vessel underway is at 18 on; given, and the water level during operation is indicated by 19, ί In the front section, as well as in the rear hull of each hull, there is a thrust screw 20, 21 or a pair of such screws. In order to avoid disturbances in that the jet of water jets are directed towards an adjacent hull, the axis of rotation 22 of the thrusters in the manner shown in Fig. 4 are sufficiently directed downwards / outwards with respect to a geometric vertical axis 23. ensure that the water jet I will mainly pass under the hull. Roughly speaking, half of the cone angle in the water jet will be below 10 °.

Teneinde een dokking van het vaartuig mogelijk te maken zender de stuwschroeven te verwijderen, wordt de bodembeplating 24, i 25 25 van de voor- en achterrorrpen van de rompen voldoende omhoog gebracht boven de basislijn 26 van elke romp om te verzekeren dat de schroeven 20, 21 niet onder deze basislijn uitsteken.In order to allow docking of the vessel to remove the thrusters, the bottom plating 24, 25 of the front and rear hulls of the hulls is raised sufficiently above the baseline 26 of each hull to ensure that the screws 20, 21 do not extend below this baseline.

Bij de onderhavige uitvoering is de stuwschroefhartlijn verder hellend ten opzichte van een dwarsvlak 27, in bij voorkeur 30 voldoende mate om de rotatiehartlijn van de schroef evenwijdig aan het aangrenzende gedeelte van de bodembeplating te brengen.In the present embodiment, the thruster axis is further inclined with respect to a transverse plane 27, preferably 30 sufficient to bring the axis of rotation of the screw parallel to the adjacent portion of the bottom plating.

Fig. 2 toont een bovenaanzicht van de rompen bij een enigszins gewijzigde uitvoering van de aanbrenging van de stuwschroeven. Een paar stuwschroeven 20a, 20b zijn ter plaatse van elk van de achter-35 ste kolommen 12 en 14 aangebracht, en een paar stuwschroeven 21a, 21b 8401326 - 4 - zijn ter plaatse van elk van de voorste kolommen 13 en 15 aangebracht.Fig. 2 shows a plan view of the hulls with a slightly modified embodiment of the thrusters arrangement. A pair of thrusters 20a, 20b are disposed at each of the rear columns 12 and 14, and a pair of thrusters 21a, 21b 8401326-4 are disposed at each of the front columns 13 and 15.

Deze schroeven worden aangebracht in gedeelten van de bodenfoeplating, die in hoofdzaak vlak is. Indien de hartlijn van een schroefhuis op een gebruikelijke wijze verticaal blijft zou de ; 5 schroef waterstraal van een schroef ter plaatse van een van de rompen, j bijvoorbeeld 10, voldoende kegelvormig verwijd zijn, wanneer deze de andere romp 11 bereikt, om daarop terecht te komen binnen het j gearceerde gedeelte 30 in fig. 3. Het terecht kernen tegen de zijde ; ΐ j van de romp 11 zou een onwenselijke stuurwerking op de romp uit- i ! 10 oefenen.These screws are applied in portions of the bottom flange, which is substantially flat. If the centerline of a screw housing remains vertical in a conventional manner, the; 5 screw water jet from a screw at one of the hulls, for example 10, are widened sufficiently conically when it reaches the other hull 11, to end up thereon within the hatched part 30 in fig. against the side; van j of the hull 11 would have an undesirable steering action on the hull! 10 practice.

Zoals uit fig. 4 blijkt is de hartlijn 22 van het huis I van de stuwschroef voldoende hellend on te verzekeren dat de schroef-waterstraal 31 van de stuwschroef 21a ter plaatse van de romp 10 ongestoord onder de bodem van de remp 11 passeren zal.As can be seen from Fig. 4, the centerline 22 of the housing I of the thruster is inclined sufficiently to ensure that the screw-water jet 31 of the thruster 21a at the location of the hull 10 will pass undisturbed under the bottom of the brake 11.

15 Vervolgens wordt fig. 2 weer beschouwd, waarin twee stuwschroeven ter plaatse van elke kolom gezien worden. Het opper-vlakgebied van een schroef waterstraalkegel 31 ter plaatse van de tegenovergestelde romp zal natuurlijk afhangen van hoe de schroef gericht is.Next, FIG. 2 is considered again, in which two thrusters at each column are seen. The surface area of a screw water jet cone 31 at the opposite hull will of course depend on how the screw is aligned.

20 Het oppervlakgebied zal zijn kleinste afmeting hebben indien de schroef recht op de romp gericht is, en zal toenemen als de invalshoek toeneemt. Tegelijkertijd zal de door de waterstraal I uitgeoefende kracht verminderd worden als gevolg van de toenemende afstand tussen de schroef en het daadwerkelijke gebied van de romp.The surface area will have its smallest size if the propeller is pointed directly at the hull, and will increase as the angle of incidence increases. At the same time, the force exerted by the water jet I will be reduced due to the increasing distance between the propeller and the actual area of the hull.

! 25 Opdat de waterstralen elkaar zo min mogelijk zullen verstoren worden de stuwschroeven 20b, 21b, die zich tussen de kolommen bevinden, buiten het langsmiddenvlak van de rompen aangebracht, terwijl de stuwschroeven 20a, 21a, die zich buiten de kolommen bevinden, binnen dit vlak aangebracht worden.! In order that the water jets will disturb each other as little as possible, the thrusters 20b, 21b, which are located between the columns, are placed outside the longitudinal center plane of the hulls, while the thrusters 20a, 21a, which are outside the columns, are arranged within this plane turn into.

30 Indien de bodenbeplating van de romp binnen het gedeelte waar een stuwschroef aangebracht is, vlak is zal de schroefstraal van een schroef, die zich buiten het langsmiddenvlak bevindt, tegen de bodenfoeplating aangrenzend aan de zijbeplating terecht kanen, wanneer de schroef naar buiten gericht is. Dit is in fig. 4 aangegeven.If the hull bottom plating within the portion where a thruster is fitted is flat, the screw radius of a screw located outside the longitudinal center plane will be able to contact the bottom plating adjacent the side plating when the screw is facing out. This is indicated in fig. 4.

35 Teneinde deze nadelige werking te verminderen is het voor- 8401326 Λ - 5 - delig om de bodembeplating, tenminste in het gedeelte daarvan waar zich een stuwschroef bevindt, die buiten het langsmiddenvlak aange-: bracht is, zo te modelleren dat de beplating omhoog/ naar buiten hellend is op de met 32 in fig. 5 aangegeven wijze.In order to reduce this adverse effect, it is advantageous to model the bottom plating, at least in the part thereof where there is a thrust screw, which is arranged outside the longitudinal center plane, so that the plating is raised / raised. is inclined outward in the manner indicated by 32 in FIG.

I 5 Fig. 6 toont meer in detail een gewijzigde uitvoering van ; een stuwschroef die volgens de uitvinding aangebracht is. De bodem- j beplating van de romp is met 40 aangegeven, en in een opening daarin: is een buisvormige omkasting 41 aangebracht, aan het ondereinde waarvan het schroefhuis 42 verbonden is.Fig. 5 6 shows in more detail a modified embodiment of; a thruster fitted according to the invention. The bottom plating of the hull is indicated by 40, and in an opening therein is provided a tubular casing 41, at the lower end of which the screw housing 42 is connected.

'10 De gecombineerde omkasting 41 net het huis 42 zijn 360° roteerbaar om de verticale hartlijn .23 door middel van hydraulische motoren 43, die aandrijven op een tandkrans 44a dié op de aandrijfas 44 gemonteerd is.The combined housing 41 with the housing 42 are rotatable 360 ° about the vertical axis .23 by hydraulic motors 43, which drive on a gear ring 44a mounted on the drive shaft 44.

Een aider een hoek werkend drijfwerk 45, dat een hoek 15 groter dan 90° insluit, verbindt de verticale aandrijfas 44 met de schroefas 46. De rotatiehartlijn voor de schroef is, evenals hiervoor, met 22 aangegeven. De schroef is met 47 aangegeven en is op een gebruikelijke wijze omsloten door een omhullingsring 48. De bladen van de schroef zijn verstelbaar, en het bladverstelmechanisme, dat in de | 20 naaf van de schroef ingebouwd is, wordt bediend door een verbindings-mechanisme 49, 50, 51.A further angular gearbox 45, including an angle 15 greater than 90 °, connects the vertical drive shaft 44 to the propeller shaft 46. The axis of rotation for the propeller is, as before, indicated by 22. The screw is indicated by 47 and is enclosed in a conventional manner by a casing ring 48. The blades of the screw are adjustable, and the blade adjustment mechanism, which is fitted in the | 20 hub of the screw is built in, is operated by a connecting mechanism 49, 50, 51.

De in het voorgaande beschreven en in de tekeningen weergegeven uitvoeringen zijn alleen voorbeelden van de uitvinding, waarvan de details op vele wijze gevarieerd kunnen worden zonder buiten i ! 25 het kader van de uitvinding te treden. De vorm van de rompen alsmede het aantal kolommen kan variëren, en voorts kunnen het aantal en de plaats van de stuwschroeven variëren afhangende van de eisen voor wat betreft de voortstuwing en het instelvermogen van het vaartuig, die aan het stuwschroef machinerie opgelegd worden.The embodiments described above and shown in the drawings are only examples of the invention, the details of which can be varied in many ways without being outside. 25 within the scope of the invention. The shape of the hulls as well as the number of columns may vary, and further, the number and location of the thrusters may vary depending on the propulsion and adjustability requirements of the vessel imposed on the thruster machinery.

30 Kort samengevat is in het voorgaande beschreven dat de plaatsing van azimut-stuwschroeven 20, 21 ter plaatse van de evenwijdige rompen 10, 11 van half-afzinkbare buitengaatse vaartuigen, of bij catamaran-type vaartuigen, zo ingericht is dat de waterstraal van een schroef ter plaatse van één romp, die gebeurlijk naar de aangrenzende 35 romp gericht wordt, voornamelijk onder laatstgenoemde romp passeren zal.In summary, it has been described above that the placement of azimuth thrusters 20, 21 at the parallel hulls 10, 11 of semi-submersible offshore vessels, or in catamaran type vessels, is arranged such that the water jet of a propeller at the location of one hull, which may be directed towards the adjacent hull, will mainly pass under the latter hull.

8401326 * - 6 -8401326 * - 6 -

Wanneer stuwschroeven 21a, 21b paarsgewijs aangebracht worden, zul-! len de bodems van de rompen bij voorkeur omhoog / naar buiten hellend zijn binnen het gedeelte 32 rond een stuwschroef 21b die buiten een langsmiddenvlak door de romp aangebracht is.When thrusters 21a, 21b are installed in pairs, the bottoms of the hulls are preferably inclined upward / outward within the portion 32 about a thruster 21b disposed outside a longitudinal center plane through the hull.

5 Teneinde het dokken van het vaartuig te vergemakkelijken moet de bodemfoeplating in het voorste gedeelte en de achterromp | van de rompen, waar de stuwschroeven gemonteerd zijn, voldoende ί omhoog gebracht worden om te voorkomen dat de schroeven onder de I basislijnen van de rompen uitsteken, waarbij met name op fig. 5 10 gewezen wordt.5 In order to facilitate the docking of the vessel, the bottom flotation in the forward section and the rear hull must be | of the hulls where the thrusters are mounted are raised sufficiently to prevent the screws from protruding below the baselines of the hulls, particularly referring to FIG.

i 8401326i 8401326

Claims

Vessel with two parallel hulls (10, 11), each carrying propulsion machinery, including a number of azimuth thrusters (20, 21), characterized in that the axis of rotation 1 (22) of the housing of each thruster (20, 21) ) is inclined at; 5 relative to the vertical centerline (23) so that the water jet (31) of a thruster at the location of one hull, which may be directed towards the adjacent hull, mainly passes under that hull! shall.

Vessel according to claim 1, characterized in that the: 10 thruster axis (22) inclines downwards / outwards! relative to the vertical centerline.

Vessel according to claim 2, characterized in that the substantially flat bottom of a hull, at least in its portion adjacent to a thruster, is sloped / outwardly inclined; 15.

Vessel according to any one of the preceding claims, characterized in that the sheeting (24, 25) in the front hull as well as in the rear hull of each hull is raised sufficiently above the hull baseline (26) so that each propeller (20 , 21), which is inside; 20 an elevated section is mounted above the baseline; will stay.

Vessel according to claim 4, characterized in that the thruster axis (22) is inclined outward / downward relative to a transverse plane (27).

An offshore vessel according to any one of the preceding claims and having two thrusters adjacent to at least one of the columns supported by a hull, characterized in that the thrusters are arranged on either side of a longitudinal center plane and a transverse plane through the column.

An offshore vessel according to claim 6, and having four columns (12, 15) and two thrusters at each of them characterized in that the thrusters (20b, 21b) which are arranged between the columns carried by the same hull, outside a longitudinal center plane is fitted through the hull, while 8401326 * V - 8 - thrusters (20a, 21a), which are fitted outside the columns, are fitted within this longitudinal center plane.

8. Device substantially as suggested in the description and / or drawings. 8401326