SE526414C2 - Fällbar propeller - Google Patents

Description

ß RÖ.- V”. .t Propellrar med blad som kan vikas ihop ger vanligtvis upphov till ett lågt dragmotstånd på grund av sin strömlinjeformade utformning. Dock har dessa kända propellrar vid drift framåt, och framförallt vid drift bakåt, en förhållandevis dålig drivverkan.

Ett speciellt problem vad det gäller tidigare kända fällbara propellrar gäller drivkraften vid färd i bakåtriktningen. Hög drivkraft bakåt då båten rör sig framåt, exempelvis i samband med bromsning i närheten av kaj, uppnås vanligtvis genom att man utökar vikten hos bladets spets och därigenom ökar centrifugalkraften som får bladet att svänga runt bladets ledaxel. På så vis ökas bladens öppningsvinkel. Att öka vikten vid bladens spets innebär dock problem antingen i forrn av tjocka bladdelar med dåliga kavitationsegenskaper, eller i form av långa bladdelar vilka tenderar att minska propellems effektivitet, särskilt vid förhöjd båthastighet, när propellem verkar i framåtriktningen.

Ett ytterligare problem med kända fällbara propellrar är de relativt stora krafter som uppstår då propellerbladen fälls ut, i samband med att propellem bringas att rotera, och når sitt ändlägesstopp. Detta ger upphov till såväl oönskat ljud som en ”kraftstöt" som överförs till skrovet via drivaxel och motor.

Ett allmänt problem vad gäller propellrar är att uppnå såväl hög drivkraft som hög verkningsgrad hos propellem vid färd framåt vid godtycklig hastighet. Den allmänna lösningen på detta problem är en stor propellerdiameter kombinerat med låg rotationshastighet hos drivaxeln. Vidare bör den radiella 414 2 t, i -";¿::__t-°;-;::-;-.-; g. g 00 0 00 0000 u» IIOO 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 000 000 0 0500 I 0 0 0-00 0 o o o n o 0 I 0 00 0 00 000 00 000 0000 00 20 25 526.414 3 0 0 0 g g 0 000 '0 belastningsfördelningen hos propellem vara optimal och bladarean bör vara så stor att kavitation undviks. Sist men inte minst så bör bladen ha tunna, böjda sektioner av bärytetyp. Just att åstadkomma tunna blad vid fällbara propellrar är ett speciellt problem då detta ofta står i motsatsförhållande till kravet på tillräckligt tunga blad för att säkerställa att bladen alltid fälls ut.

Redogörelse för uppfinningen Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en fällbar propeller som löser de ovannämnda problemen. Detta ändamål uppnås med en fällbar propeller enligt föreliggande uppfinning, vars kännetecken definieras i det efterföljande patentkravet 1.

Således avser uppfinningen en fällbar propeller för en båt, innefattande ett nav för montering på en drivaxel hos båten och åtminstone två propellerblad vilka är svängbart anordnade kring en axel vid navet mellan ett första väsentligen hopfällt läge och ett andra, väsentligen utfällt läge. Propellem utmärks särskilt av: att propellerbladen utgörs av ett första och ett andra bladelement vilka element vart och ett uppvisar, pà motstående sidor om nämnda axel, bladsegment och av att ett bladsegment från det ena bladelementet och ett bladsegment från det andra bladelementet tillsammans bildar ett propellerblad i det utfällda läget.

Hänned erhålles en propeller med ett relativt lågt dragmotstånd samtidigt som det skapas förutsättning för en optimal bladprofil, och dånned god verkningsgrad, då propellerbladen inte måste utformas med särskilt nløln l 20 25 526 414 i 4 tjocka/tunga bladdelar för att säkerställa utfällning av propellerbladen. Vidare medger bladelementens svängning kring nämnda axel en relativt kontrollerad/balanserad utfällning av propellem och således undvikes såväl oönskat oljud som "kraftstötaf enligt kända lösningar.

Enligt en fördragen utföringsform av uppfinningen är bladsegmenten, vid vart bladelement, utformade med olika bladforrn pà motstàende sidor om nämnda axel. Närmare bestämt är bladfonnen hos det ena bladsegmentet, huvudbladsegmentet, utfonnat att ge upphov till ett större dragmotstånd än det andra bladsegmentet, sekundärbladsegmentet. Härmed åstadkommas hopfällning av propellem då propellem ej roterar och båten rör sig genom vatten, exempelvis vid segling.

Enligt en ytterligare föredragen utföringsfonn av uppfinningen åstadkommas nämnda större dragmotstånd hos huvudbladsegmentet genom att bladarean hos detta är så disponerad att det ger upphov till ett större motstånd än bladarean hos sekundärbladsegmentet. Nännare bestämt år huvudbladsegmentet utfonnat med en större bladbredd, på en radie (r) fràn nämnda axeln, än sekundärbladsegmentet på samma radie (r).

Enligt ännu en ytterligare föredragen utföringsforrn av uppfinningen är navet utformat med en urtagning för mottagande av två av bladelementens sekundärbladsegment då propellem är i sitt hopfällda läge. Härmed skapas förutsättning för ett förhållandevis làgt dragmotstånd för propellem då den inte används för drivning, dvs inte roterar, av båten. 20 414 5 Enligt en föredragen utföringsforrn av uppfinningen åstadkommes nämnda urtagning genom att navet är gaffelfonnat med tvà parallella och i navets längsriktning sig sträckande gaffelben varvid nämnda urtagning utgörs av en genomgående öppning mellan gaffelbenen.

Enligt en ytterligare föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning är på vart och ett av gaffelbenens insida, det vill säga i nämnda urtagning, ändlâgesstopp anordnade mot vilka bladelementen ligger an då propellem äri sitt utfällda läge. Hänned medges noggrann positionering av bladelementen i förhållande till varandra vilket säkerställer att en optimal propellerbladsprofil alltid uppnås.

Ytterligare fördelar och ändamål med uppfinningen kan utläsas med hjälp av de efterföljande patentkraven och den efterföljande beskrivningen.

Figurbeskrivning Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i anslutning till föredragna utföringsexempel samt de bifogade figurema, där Figur 1 visar en sidovy av propellem i sitt utfällda läge enligt föreliggande uppfinning, Figur 2 visar propellem rakt bakifrån i sitt utfällda läge med propellem roterande och arbetande i framåtriktning, Figur 3 visar propellem rakt bakifrån i sitt utfällda läge med propellem roterande och arbetande i bakåtriktning, 20 25 526 414 6 g-fg-u; m; ="==::__-°j=;:.;g-.-a Figur 4 visar propellem i ett läge mitt emellan sitt hopfällda och utfällda läge, och Figur 5 visar en sidovy av propellem i sitt hopfällda läge.

Föredragen utföringsform l figur 1 betecknar hänvisningssiffran 1 allmänt en propeller med ett nav 2 för montering pà en drivaxel 3 hos en ej visad bát. I en föredragen utföringsforrn uppvisar propellem 1 i sitt utfällda läge två huvudsakligen identiska propellerblad 4, 5. Propellerbladen 4, 5 utgörs av ett första 6 och ett andra 7 bladelement vilka element vart och ett uppvisar, på motstàende sidor om en axel 8. bladsegment 9, 10, 11, 12 varvid ett bladsegment 9, 10 från det ena bladelementet 6 och ett bladsegment 11, 12 från det andra bladelementet 7 tillsammans bildar ett propellerblad 4, 5 i det utfällda läget. Varje bladelement 6, 7 är tillverkat av t.ex. brons, aluminiumbrons (innefattande 8-10% aluminium), stål eller en plastfiberkomposit. Navet 2 kan vara tillverkat av liknande material. Vidare är vart och ett av bladelementen 6, 7 svängbart, kring nämnda axel 8, infästa vid navet 2 varvid axeln 8 sträcker sig genom samverkande hål 13 i navet 2.

En viktig egenskap hos uppfinningen år att bladsegmenten 9, 10, 11, 12 hos ett bladelement 6, 7 är utformade med olika bladforrn pà motstäende sidor om axeln 8. Nännare bestämt är bladformen hos det ena bladsegmentet 10, 11, huvudbladsegmentet, utformat att ge upphov till ett större dragmotstánd än det andra bladsegmentet 9, 12, sekundärbladsegmentet. Hänned àstadkommes, då propellem ej roterar och båten rör sig genom vatten, ett OIOC 20 526 414 7 större vridmoment kring axeln 8 av huvudbladsegmentet 10, 11 än av sekundärbladsegmentet 9, 12 vilket leder till att huvudbladsegmentet 10, 11 fälls bakåt, dvs hopfällning av propellem 1, exempelvis vid segling. Närmare bestämt är huvudbladsegmentets 10, 11 bladarea större än bladarean hos sekundärbladsegmentet 9, 12 då huvudbladsegmentet 10, 11 är utformat med en större bladbredd, på en radie (r) från nämnda axeln, än sekundärbladsegmentet på samma radie (r). Enligt en föredragen utföringsform är bladbredden hos sekundärbladsegmentet 9, 12 cirka 0,3 till 0,4 gånger av huvudbladsegmentets 10, 11 bladbredd på en radie (r), särskilt föredraget är en bladbredd om 0,35 gånger av huvudbladsegmentets 10, 11 bladbredd. Enligt en föredragen utföringsforrn är arean hos det huvudbladsegmentet 10, 11 70 - 130 % större än bladarean hos sekundärbladsegmentet 9, 12, särskilt fördelaktigt är förhållandet 90 - 110 %.

~ Wdare bör det noteras att båda bladelementen 6, 7 är identiska vilket medför att produktionen av dessa förenklas och därmed kan relativt låga produktionskostnader säkerställas.

För vart och ett av propellerbladen 4, 5 kan en framkant 14, 17 och en bakkant 15, 16 definierasvid drivning framåt F hos propellem 1, det vill säga medurs enligt figur 2. \f|d drivning bakåt utgör framkanten 14, 17 ”bakkant” och bakkanten 15, 16 utgör "framkant". Det bör noteras att propellem 1 enligt uppfinningen även kan utfonnas för moturs rotation vid drivning i framåtriktningen F. 20 25 526 414 8 I det följande kommer funktionen under drift hos propellem 1 enligt uppfinningen att beskrivas med hänvisning till figurema 2 och 3. Vid drivning i framåtriktningen F såsom visas i figur 2 så ligger tryckcentrum 18, 19 på ett avstånd från nämnda framkant 14, 17 motsvarande cirka 1/3 av propellerbladets 4, 5 totala utfållda bredd, det vill säga på huvudbladsegmentet 10, 11, och dänned bringas biadelementen 6, 7 att svänga kring axeln 8 tills att de ligger an mot ändlägesstopp 22 (se figur 4).

Härmed bibehåller propellem sitt utfällda läge, det vill säga med biadelementen 6, 7 vinkelräta i förhållande till navets 2 längsaxel. Vid drivning bakåt R såsom visas i figur 3 så flyttar sig tryckcentrum 20, 21 till ett avstånd motsvarande cirka 1/3 av propellerbladets totala utfällda bredd från den nya framkanten 15, 16. Genom att sekundärbladsegmentet 9, 12 är så utformat att tryckcentrum 20, 21 ligger på detsamma så är det på bladelementet 6, 7, kring axeln 8, vridande momentet större från sekundärbladsegmentet 9, 12 än från huvudbladsegmentet10, 11 vilket pä motsvarande sätt som ovan beskrivet medför att bladelementet 6, 7 ligger an mot ändlägesstopp 22.

Då propellem 1 ej används för drivning, exempelvis vid segling, så är såsom ovan beskrivits, dragmotständet för huvudbladsegmentet större varvid detta bringas bakåt medan det mindre motstående sekundärbladsegmentet bringas framåt, sàsom visas i figur 4, och in i en därför avsedd urtagning 23 i navet 2.

Genom att navet 2 är gaffelformat med två parallella och i navets längsriktning sig sträckande gaffelben 24, 25 bildas nämnda urtagning 23 såsom en genomgående öppning mellan gaffelbenen 24, 25. På insidan av vart och ett av gaffelbenen 24, 25, i urtagningen 23, är anordnat ändlägesstopp 22 526 414 9 2": E":E i .'35 - (endast ett är synligt i figur 4) mot vilka bladelementen ligger an då propellem 1 driver båten.

I figur 5 visas propellem 1 i sitt hopfållda läge, det vill säga med bladelementen 6, 7 huvudsakligen parallella med navets 2 längsriktning varvid en strömlinjeforrnad kropp med lågt dragmotstånd åstadkommas.

Uppfinningen är inte begränsad till ovan beskrivna och i figurema visade utföringsexempel utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Exempelvis kan propellem istället för som ovan beskrivet vara utformad med fyra propellerblad.

Claims (7)

20 ff! h.) çn noe oo Q n o o o o 0 en o 0 0 Patentkrav

1. Fällbar propeller (1) för en båt, innefattande ett nav (2) för montering på en drivaxel hos båten och åtminstone två propellerblad (4, 5) vilka är svängbart anordnade kring en axel (8) vid navet (2) mellan ett första väsentligen hopfällt läge och ett andra, väsentligen utfällt läge kännetecknad av att propellerbladen (4, 5) utgörs av ett första (6) och ett andra (7) bladelement vilka element (6, 7) vart och ett uppvisar, pá motstàende sidor om nämnda axel (8), bladsegment (9, 10, 11, 12) och av att ett bladsegment (9, 10) från det ena bladelementet (6) och ett bladsegment (11, 12) från det andra bladelementet (7) tillsammans bildar ett propellerblad (4, 5) i det utfållda läget. .

2. Fällbar propeller (1) för en båt enligt patentkrav1 kännetecknad av att bladsegmenten (9, 10, 11, 12), vid vart bladelement, är utformade med olika bladform på motstående sidor om nämnda axel (8) varvid bladformen hos det ena bladsegmentet (10, 11), huvudbladsegmentet, är utformat att ge upphov till ett större dragmotstånd än det andra bladsegmentet (9, 12), sekundärbladsegmentet, för âstadkommande av hopfällning av propellem (1) då propellem (1) ej roterar och båten rör sig genom vatten. c I COD OOIO 20 000 II Q O Q 0 Q I I el o o I .

3. Fällbar propeller (1) för en båt enligt patentkrav 2 kännetecknad av att huvudbladsegmentet (10, 11) är utformat med en större bladbredd, pâ en radie (r) från nämnda axeln (8). än sekundärbladsegmentet (9. 12) på samma radie (r). .

4. Fällbar propeller (1) för en båt enligt patentkrav 3 kännetecknad av att sekundärbladsegmentets (9, 12) bladbredd är 0,3 till 0,4 gånger av huvudbladsegmentets (10, 11) bladbredd pà en radie (r). .

5. Fällbar propeller (1) för en båt enligt något av föregående patentkrav kännetecknad av att navet (2) är utformat med en urtagning (23) för mottagande av bladelementens (6, 7) sekundärbladsegment (9, 12) då propellem (1) är i sin hopfällda läge. .

6. Fällbar propeller (1) för en båt enligt föregående patentkrav kännetecknad av att navet (2) är gaffelforrnat med två parallella och i navets (2) längsriktnlng sig sträckande gaffelben (24, 25) varvid nämnda urtagning (23) utgörs av en genomgående öppning mellan gaffelbenen (24, 25). 5 2 6 4 1 4 12 §jj=="=

7. Fällbar propeller (1) för en båt enligt patentkrav 6 kännetecknad av att nämnda urtagning¶(23) i navet (2) uppvisar ändlägesstopp (22) på vart och ett gaffelben (24, 25), met vilka bladelementen (6, 7) är avsedda att ligga an då propellem (1 ) driver båten.