NO860019L

NO860019L - PROPELLER DEVICE.

Info

Publication number: NO860019L
Application number: NO860019A
Authority: NO
Inventors: Mitsutpshi Miura
Original assignee: Nippon Kokan Kk
Priority date: 1984-05-07
Filing date: 1986-01-06
Publication date: 1986-01-06
Also published as: NL8520104A; JPS642558B2; WO1985005085A1; KR860700111A; JPS60234093A; DE3590195T1

Description

Oppfinnelsen vedrører anordning ved propell.The invention relates to a device for a propeller.

Ved konvensjonelle propelldrevne luftfartøy eller skip dannes en hvirvelstrøm i det strømbilde som følger etter propellen, og denne hvirvelstrøm går til spille uten å utnyttes i fartøyets fremdrift. Nylig har det blitt foreslått at en del av denne hvirvelenergi kunne utnyttes i form av en fremdriftskraft ved å montere et element bak propellen. In the case of conventional propeller-driven aircraft or ships, an eddy current is formed in the flow pattern that follows the propeller, and this eddy current is wasted without being utilized in the vessel's propulsion. Recently, it has been proposed that part of this vortex energy could be utilized in the form of a propulsion force by mounting an element behind the propeller.

Det er således hensikten med den foreliggende oppfinnelse å skaffe til veie en propellanordning for far-tøyer hvorved det på en enkel måte kan oppnås en gjenvinning av en stor del av en slik hvirvelenergi og at det derav kan utnyttes en fremdriftskraft. It is thus the purpose of the present invention to provide a propeller device for vessels whereby a large part of such vortex energy can be recovered in a simple way and that a propulsive force can be utilized from it.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er det skaffet til veie en propellanordning som omfatter en dreibar hjelpepropell koaksialt på en hovedaksel og som er plassert bak en hovedpropell drevet av denne hovedaksel og et planetgear inn-rettet i den sentrale del av hjelpepropellen, hvorved en dreiekraft i hjelpepropellen bevirket av hovedpropellens bakenforliggende hvirvelstrøm overføres til hovedakselen. According to the present invention, a propeller device has been provided which comprises a rotatable auxiliary propeller coaxially on a main shaft and which is placed behind a main propeller driven by this main shaft and a planetary gear arranged in the central part of the auxiliary propeller, whereby a turning force in the auxiliary propeller causes of the main propeller's trailing eddy current is transferred to the main shaft.

I det følgende vil utførelser av oppfinnelsen bli beskrevet nærmere med henvisning til de ledsagende tegninger, hvor fig. 1 er et lengdesnitt av en propellanordning ifølge en utførelse av oppfinnelsen, fig. 2 viser et tverrsnitt langs linjen II-II på fig. 1, fig. 3 viser funksjonen av utførelsen og fig. 4 viser et lengdesnitt av en annen utførelse ifølge oppfinnelsen. In the following, embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, where fig. 1 is a longitudinal section of a propeller device according to an embodiment of the invention, fig. 2 shows a cross-section along the line II-II in fig. 1, fig. 3 shows the function of the embodiment and fig. 4 shows a longitudinal section of another embodiment according to the invention.

Med henvisning til fig. 1 er en hovedpropell 1 drevet av en hovedaksel 2. En hjelpepropell 3 har blad 3a som strekker seg radialt ut fra en sentral del 4 med U-formet tverrsnitt. Et planetgear 5 anordnet innenfor den sentrale del 4 og som omslutter et sentralt solhjui ,6 er anordnet på With reference to fig. 1 is a main propeller 1 driven by a main shaft 2. An auxiliary propeller 3 has blades 3a which extend radially from a central part 4 with a U-shaped cross-section. A planet gear 5 arranged within the central part 4 and which encloses a central sun gear 6 is arranged on

en forlengelse av hovedakselen 2. Planethjul 7 er dreibart montert i forhold til en flensdel 4a på den' sentrale del 4 og en U-formet sirkulært omsluttende ring 8 har indre tenner og er festet til en forlengelse 10 av fartøyets skrog. Tilleggs-propellen 3 har sin sentrale del 4 dreibart båret i forhold til den U-formede ring 8 ved hjelp av et lager 11. Et lager 12 er montert mellom flensdelen 4a og en avtrappet seksjon av hovedakselen 2. I denne utførelse er hjelpepropellen 3 anord- an extension of the main shaft 2. Planetary wheel 7 is rotatably mounted in relation to a flange part 4a on the' central part 4 and a U-shaped circular enclosing ring 8 has internal teeth and is attached to an extension 10 of the vessel's hull. The auxiliary propeller 3 has its central part 4 rotatably supported in relation to the U-shaped ring 8 by means of a bearing 11. A bearing 12 is mounted between the flange part 4a and a stepped section of the main shaft 2. In this embodiment, the auxiliary propeller 3 is anord -

net konsentrisk med hovedpropellen og dreier i samme retning, men med færre omdreininger enn denne. net concentric with the main propeller and rotates in the same direction, but with fewer revolutions than this.

Når hovedakselen 2 og hovedpropellen 1 roteres av fartøyets maskin vil en hvirvelstrøm med en viss vinkel i forhold til fartøyskrogets senterlinje dannes bak hovedpropellen. Når bladene 3a på hjelpepropellen befinner seg i dette strømningsfelt, påvirkes disse blad av løfte- og trekkrefter som vist på fig. 3 og den resulterende kraft dreier propell-bladene. I dette tilfelle vil det dannes et strømningsfelt forbi hjelpepropellens blad 3a og med en retning som avviker fra den aktuelle bakenforliggende hvirvelstrøm slik at det dannes en dreiebevegelse på hjelpepropellens blad. Defineres nå en kraft vinkelrett på fartøyskrogets senterlinje og en kraft F^parallelt med denne senterlinje, vil kraften F^dreie hjelpepropellen 3 om sin akse og kraften F2vil bevirke en fremadrettet bevegelse. When the main shaft 2 and the main propeller 1 are rotated by the vessel's engine, an eddy current with a certain angle in relation to the center line of the vessel's hull will form behind the main propeller. When the blades 3a of the auxiliary propeller are in this flow field, these blades are affected by lifting and pulling forces as shown in fig. 3 and the resulting force turns the propeller blades. In this case, a flow field will be formed past the auxiliary propeller blade 3a and with a direction that deviates from the relevant trailing eddy current so that a turning movement is formed on the auxiliary propeller blade. If a force perpendicular to the centerline of the vessel's hull and a force F^parallel to this centerline are now defined, the force F^ will turn the auxiliary propeller 3 about its axis and the force F2 will cause a forward movement.

Dreiekraften som oppstår på grunn av kraften F^overføres via planetgearet 5 til solhjulet 6 inne i hovedakselen 2 og bidrar til dreining av hovedpropellen 1, dvs. gir tilleggsytelse til drivkraften fra fartøyets maskin. En propellkraft som dannes av kraften F^ driver hovedakselen 2 via lageret 12 fra den sentrale del 4a i hjelpepropellen og bidrar således til å drive fartøyet fremover med propellvirk-ning. The turning force that arises due to the force F^ is transferred via the planet gear 5 to the sun gear 6 inside the main shaft 2 and contributes to turning the main propeller 1, i.e. provides additional performance to the driving force from the vessel's engine. A propeller force formed by the force F^ drives the main shaft 2 via the bearing 12 from the central part 4a of the auxiliary propeller and thus contributes to driving the vessel forward with propeller action.

Således vil en stor del av den bakoverrettede strømhvirvelenergi fra hovedpropellen, som hittil har gått til spille uanvendt, kunne opptas og utnyttes. Thus, a large part of the backward-directed eddy current energy from the main propeller, which has so far been wasted unused, will be able to be absorbed and utilized.

En ytterligere utførelse av oppfinnelsen vil i det følgende forklares med henvisning til den nylig beskrevne utførelse, idet den nye utførelse avviker fra den første med hensyn til kraftoverføringen gjennom planetgearet 5. I den nye utførelse følger de respektive elementer i motsatt rekke-følge, idet et planetgear nå omfatter en sentral del 14 av en hjelpepropell 3. Et solhjul 16 er festet til en forlengelse 10 fra fartøyet, et planetgear 17 er dreibart montert i forhold til en flensdel 14a på den sentrale del 14, og en U-formet sirkulært omsluttende ring 18 med indre tenner er A further embodiment of the invention will be explained in the following with reference to the newly described embodiment, the new embodiment differing from the first with regard to the power transmission through the planetary gear 5. In the new embodiment, the respective elements follow in the opposite order, as a The planet gear now comprises a central part 14 of an auxiliary propeller 3. A sun gear 16 is attached to an extension 10 from the vessel, a planet gear 17 is rotatably mounted relative to a flange part 14a on the central part 14, and a U-shaped circular enclosing ring 18 with inner teeth are

nå koblet til hovedakselen 2. Et lager 12 er innsatt mellom den U-formede ring 18 og flensdelen 14a på den sentrale del. now connected to the main shaft 2. A bearing 12 is inserted between the U-shaped ring 18 and the flange part 14a on the central part.

I utførelsen, vist på fig. 4 er, i motsetning til den først beskrevne utførelse, antallet omdreininger for hjelpepropellen 3 det samme eller høyere enn omdreiningstal-let for hovedpropellen 1 (dvs. ikke mindre enn 1:2) og derfor vil en hvirvelstrøm forbi bladene 3a på hjelpepropellen få In the embodiment, shown in fig. 4, in contrast to the first described embodiment, the number of revolutions of the auxiliary propeller 3 is the same or higher than the number of revolutions of the main propeller 1 (i.e. not less than 1:2) and therefore an eddy current past the blades 3a of the auxiliary propeller will have

en retning som er nærmere en retning parallelt med fartøy-skrogets senterlinje for å la kraften som virker på propell-bladene 3a få en retning bakover. Dette gir en bakoverrettet propellkraft som virker på fartøyskroget og reduserer opp-takseffektiviteten av hvirvelenergien noe. a direction which is closer to a direction parallel to the center line of the vessel hull to allow the force acting on the propeller blades 3a to have a backward direction. This gives a backward propeller force which acts on the hull and reduces the absorption efficiency of the vortex energy somewhat.

Det er også mulig å forbindre hjelpepropellen 3 direkte med hovedakselen 2. I dette tilfelle vil opptaks-effektiviteten av energi også senkes som i den andre utførelse. It is also possible to connect the auxiliary propeller 3 directly to the main shaft 2. In this case, the absorption efficiency of energy will also be lowered as in the second embodiment.

En propellanordning ifølge denne oppfinnelse ogA propeller device according to this invention and

som beskrevet ovenfor vil kunne oppta en stor del av den hvirvelenergi som dannes bak hovedpropellen og kan utnytte denne energi som en propellkraft. as described above, will be able to absorb a large part of the vortex energy that forms behind the main propeller and can utilize this energy as a propeller force.

Claims

1. Propeller device, characterized by an auxiliary propeller (3) arranged concentrically on a main shaft (2) and behind a main propeller (1) which is driven by the main shaft (2) and a planetary gear (5) arranged inside a central part (4) of the auxiliary propeller (3), in which a central sun gear (6) in the planetary gear is arranged concentrically with the main shaft and where the planetary gear (7) is mounted on the central part (4), and a U-shaped circular enclosing ring (8) includes internal teeth and rotatably carries the base (4), whereby a transmission device for driving forces is formed which enables the turning force from the auxiliary propeller, formed by a rearward eddy current, which is transmitted to the main shaft.

2. Device according to claim 1, characterized in that the sun gear (6) is located on an extension of the main shaft (2) and that the U-shaped ring (8) has internal teeth and is attached to an extension (10) of the vessel's hull.

3. Device according to claim 1, characterized in that the sun gear (6) is attached to an extension (10) of the vessel's hull and the U-shaped ring (8) has internal teeth which are connected to the main shaft (2).