DE102006003089B3

DE102006003089B3 - Cross-stream rudder for a ship comprises a shaft with an advancing channel with walls closed up to lateral ducts for the advancing channel and receiving an advancing element

Info

Publication number: DE102006003089B3
Application number: DE200610003089
Authority: DE
Inventors: Lothar Bieschewski
Original assignee: Individual
Current assignee: Bieschewski Cindy Obcianal San Diego Calif Us; Bieschewski Frank 41366 Schwalmtal De
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-01-21

Abstract

Cross-stream rudder (1) comprises a shaft with an advancing channel with walls closed up to lateral ducts for the advancing channel and receiving an advancing element (2). The ducts seal the advancing channel. The advancing element travels within the shaft and has a fixed operating position in the region of the advancing channel. Preferred Features: The shaft has a detachable lid (4) lying above the water line. The advancing element is fixed to the shaft so that it can be removed from the shaft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Querstrahlruder nach Art eines Bugmotors mit Antriebsmitteln in einem im Rumpf, z. B. Kiel bzw. Boden, eines Schiffs quer zur Schiffslängsrichtung durchgehenden Vorschubkanal mit Kanalöffnungen an beiden Kanallängsenden. Das Querstrahlruder ist für irgendeine Stelle am Bug, in der Mitte und/oder am Heck des Schiffs vorgesehen. Die Antriebsmittel sollen dazu dienen, das Wasser im Vorschubkanal in der einen oder anderen Richtung zu beschleunigen. Die in das Wasser tauchenden Beschleunigungsmittel werden im Folgenden auch als Vortriebsmittel bezeichnet.The The invention relates to a transverse thruster in the manner of a bow engine with drive means in a hull, z. B. keel or ground, one Ship across the ship's longitudinal direction continuous feed channel with channel openings at both channel longitudinal ends. The transverse thruster is for Any location at the bow, in the middle and / or at the stern of the ship intended. The drive means are to serve the water in the Accelerate feed channel in one direction or the other. The accelerating agents that dip into the water are described below also referred to as propellant.

Querstrahlruder sind Hilfsantriebe, die unter anderem als Steuer- bzw. Rangierhilfe im Hafen genutzt werden. Herkömmlich umfassen die Querstrahlruder Elektromotoren, die ein in dem Vorschubkanal gelagertes Vortriebselement bzw. eine Wasserschraube, etwa über ein Kegel-Getriebe, betätigen. Der Vorschubkanal wird unterhalb der Wasserlinie positioniert. Der zugehörige Antrieb, z. B. luftgekühlter Elektromotor, soll mit dem Wasser nicht in Berührung kommen. Zwischen Schraube und Motor wird daher eine Abdichtung mit Durchführung für die zur Schraube führende Antriebswelle vorgesehen. Wenn das Vortriebselement im Vorschubkanal aus irgendwelchen Gründen gewartet, repariert oder ersetzt werden soll, müssen diese Arbeiten entweder unter Wasser von außen her ausgeführt werden oder das Schiff ist aus dem Wasser zu heben. Beispiele solcher Querstrahlruder werden beschrieben in DE 201 20 232 U1 , EP 0 328 499 A1 , EP 0 115 045 B1 und US 4 018 181 A .Transverse thrusters are auxiliary drives that are used, among other things, as a control or maneuvering aid in the harbor. Conventionally, the transverse thrusters comprise electric motors which actuate a propulsion element or a water screw mounted in the feed channel, for instance via a bevel gear. The feed channel is positioned below the waterline. The associated drive, z. B. air-cooled electric motor should not come into contact with the water. Between the screw and the engine, therefore, a seal with passage for the drive shaft leading to the screw is provided. If the propulsion element in the feed duct is to be maintained, repaired or replaced for any reason, these operations must either be carried out under water from outside or the vessel must be lifted out of the water. Examples of such transverse thrusters are described in DE 201 20 232 U1 . EP 0 328 499 A1 . EP 0 115 045 B1 and US 4 018 181 A ,

Außer den quer durch den Schiffsrumpf – meist am Kiel – reichenden Vorschubkanälen der Querstrahlruder gibt es auch als Manövrierpropeller bezeichnete Hilfsschrauben, die über eine senkrechte Antriebswelle mit Winkelgetriebe von einem im Schiffsrumpf angeordneten Motor antreibbar sind. Derartige aus DE 1100497 B bekannte Manövrierpropeller werden zum Betrieb unten aus dem Schiffboden herausgefahren. Bei Nichtgebrauch können sie in den Schiffsrumpf eingezogen werden. Trotzdem muss das Schiff aus dem Wasser gehoben werden, wenn ein solcher Manövrierpropeller bzw. eines von seinen Antriebs-, Hebe- oder Schwenkteilen gewartet werden soll.In addition to the across the hull - usually on the keel - reaching feed channels of the transverse thrusters there are also known as maneuvering propeller auxiliary screws which are drivable via a vertical drive shaft with bevel gear from a arranged in the hull engine. Such out DE 1100497 B known maneuvering propellers are driven out of the bottom of the ship for operation. When not in use, they can be fed into the hull. Nevertheless, the ship must be lifted out of the water, if such a maneuvering propeller or one of its drive, lifting or swivel parts to be maintained.

In DE 20100671 U1 wird ein motorischer Schiffsantrieb beschrieben, bei dem alle Teile des Vortriebselements an einem über der Wasserlinie liegenden Deckel des Schachts befestigt sind. Das Vortriebselement ist daher zusammen mit seinen Versorgungs- und Steuerleitungen insgesamt durch Anheben des Deckels aus dem Schacht heraushebbar, ohne dass das Schiff selbst aus dem Wasser genommen werden müsste. Im Bekannten wird ein Vortriebselement vorgesehen, das ähnlich wie die früheren Manövrierschrauben zum Betrieb aus dem Schiffsboden heraus nach unten ins Wasser geschoben wird und bei dem das Vortriebselement bei Nichtgebrauch in den im Schiffsrumpf vorgesehenen Schacht hinein zu heben ist. Für reine Querstrahlruder ist die beschriebene Mechanik der vertikal verschiebbar gelagerten Manövrierschrauben zu aufwendig, und bei geringer Wassertiefe im Gegensatz zu einem Querstrahlruder ungeeignet.In DE 20100671 U1 a motorized marine propulsion is described in which all parts of the propulsion element are attached to a lying above the waterline cover of the shaft. The propulsion element is therefore lifted out together with its supply and control lines in total by lifting the lid from the shaft, without the ship itself would have to be taken out of the water. Known, a propulsion element is provided, which is similar to the earlier maneuvering pushed out of the ship's bottom for operation down into the water and in which the propulsion element when not in use in the hull provided in the shaft is to be lifted. For pure transverse thrusters the described mechanism of vertically displaceably mounted maneuvering screws is too expensive, and unsuitable at low water depth, in contrast to a transverse thruster.

Die von einem Querstrahlruder geforderte Leistung nimmt mit der Masse des Schiffs zu. Supertanker besitzen mehrere Querstrahlruder mit jeweils einem Vorschubkanal von weit mehr als 1 Meter Durchmesser. Je näher das jeweilige Querstrahlruder am Bug (oder Heck) eines Schiffs positioniert wird, um so günstiger wird der Hebelarm beim Manövrieren des Schiffs. Die in der Schiffswand vorgesehenen Kanalöffnungen des jeweiligen Vorschubkanals müssen bei Betrieb stets insgesamt deutlich unter der Wasserlinie liegen. Bei Schiffen, die in der Nähe des Bugs eine geringe Tauchtiefe besitzen, ist für Querstrahlruder mit für die geforderte Leistung ausreichend großem Kanalquerschnitt oft nicht genug Platz, so dass das erforderliche Querstrahlruder in Richtung Bootsmitte verlegt werden muss oder zum Bereitstellen der geforderten Leistung zwei oder mehr Querstrahlruder mit jeweils geringerem Kanalquerschnitt – aber entsprechend hohem Aufwand – gebraucht werden.The required by a transverse thruster increases with the mass of the ship too. Supertankers have several transverse thrusters with each a feed channel of more than 1 meter in diameter. The nearer the respective transverse thruster is positioned at the bow (or stern) of a ship, the cheaper the lever arm will maneuver when maneuvering of the ship. The channel openings provided in the ship's wall of the respective feed channel must when operating, always well below the waterline. For ships that are nearby the bow have a small depth, is required for transverse thruster for the required Power sufficiently large Channel cross section often does not have enough space, so the required Transverse thruster must be laid in the direction of the boat or center Provide the required power two or more transverse thrusters each with a smaller channel cross-section - but correspondingly high cost - needed become.

Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Querstrahlruder ergibt sich daraus, dass die in Strömungsrichtung vorderen und hinteren Teile der meist runden Kanalöffnungen des jeweiligen Vorschubkanals einen merklichen Strömungswiderstand bilden können. Um diesen bei Vorwärtsfahrt dauernd wirksamen Widerstand zu eliminieren, können den Kanalöffnungen Verschlüsse zugeordnet werden, die bei normaler Fahrt des Schiffs in der Ebene der Schiffswand liegen. Der Aufwand hierfür ist erheblich. Wenn die Verschlüsse klemmen, werden sie entweder bei normaler Fahrt nicht wirksam oder das Querstrahlruder fällt bei einem Manöver aus.One Another disadvantage of conventional Transverse thruster results from the fact that in the flow direction front and rear parts of the mostly round channel openings the respective feed channel a significant flow resistance can form. Around this when driving forward To eliminate permanently effective resistance, can be assigned to the channel openings closures be during normal travel of the ship in the plane of the ship's wall lie. The effort for this is significant. If the closures they will either not be effective during normal driving or the transverse thruster drops a maneuver out.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Querstrahlruder zu schaffen, dessen Vortriebselement vom Inneren des schwimmenden Schiffs her für Wartungen, Reparaturen und/oder Austausch zugänglich ist.Of the Invention is based on the object to provide a transverse thruster, its propulsion element from the interior of the floating ship for maintenance, Repairs and / or exchanges is accessible.

Für das eingangs genannte Querstrahlruder wird die erfindungsgemäße Lösung im Anspruch 1 beschrieben. Sie besteht vorzugsweise darin, daß im Schiffsinnern ein bis über die Höhe der Wasserlinie des Schiffs reichender, den Vorschubkanal umfassender Schacht mit bis auf Durchführungen für den Vorschubkanal geschlossenen Wänden sowie geschlossenem Boden zur Aufnahme eines Vortriebselements, wobei die Durchführungen den Vorschubkanal dichtend umschließen, vorgesehen ist und dass das Vortriebselement innerhalb des Schachts in dessen (im wesentlichen vertikaler) Längsrichtung verfahrbar gelagert ist und im Bereich des Vorschubkanals eine dort fixierbare Arbeitsposition besitzt. Einige Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.For the above-mentioned transverse thruster solution of the invention is described in claim 1. It preferably consists in the fact that in the ship's inside reaching to above the height of the waterline of the ship, the feed channel comprehensive shaft with closed except for bushings for the feed channel walls and closed bottom for receiving a propulsion Lements, wherein the feedthroughs surround the feed channel sealing, is provided and that the propulsion element is movably mounted within the shaft in its (substantially vertical) longitudinal direction and has a work position fixable there in the region of the feed channel. Some improvements and further developments of the invention are given in the subclaims.

Gemäß weiterer Erfindung soll der Schacht einen lösbar oben auf – in einer Höhe oberhalb der Wasserlinie – liegenden Deckel besitzen, an welchem das Vortriebs element mit einer Tragsäule, die die zugehörigen Versorgungs- und Steuerleitungen aufnimmt, insgesamt durch Anheben des Deckels aus dem Schacht heraushebbar befestigt ist. Im Rahmen der Erfindung wird bevorzugt als Vortriebselement ein Strahlantrieb bestehend aus einem ringförmigen Stator und einem darin drehbar gelagerten, ringförmigen, hohlen Rotor vorgesehen, auf dessen Innenfläche Antriebsflügel fixiert sind, die dazu dienen in den Rotor einströmendes Wasser entgegen der beabsichtigten Vortriebsrichtung zu beschleunigen. Die Rotor-Innenfläche soll einen Teil des Vorschubkanals bilden. Der Durchmesser der Rotor-Innenfläche soll im wesentlichen mit dem Innendurchmesser des Vorschubkanals übereinstimmen.According to others Invention of the shaft is a solvable on top - in one Height above the waterline - lying Have lid on which the propulsion element with a support column, the associated Supply and control lines receives, in total by lifting the lid is lifted out of the shaft. As part of the invention is preferred as a propulsion element, a jet propulsion consisting of an annular Stator and rotatably mounted therein, an annular hollow rotor, on its inner surface driving vanes are fixed, which serve in the rotor inflowing water accelerate contrary to the intended direction of advance. The rotor inner surface should form a part of the feed channel. The diameter of the rotor inner surface should substantially coincide with the inner diameter of the feed channel.

Das erfindungsgemäße Querstrahlruder wird so ausgebildet, dass sein Vortriebselement aus der Arbeitsposition im Schacht und damit aus dem Bereich unterhalb der Wasserlinie herauszuheben ist. Für diese Manipulation bedarf es weder eines Tauchens zur Außenwand des Schiffs noch eines Heraushebens des Schiffs aus dem Wasser. Vielmehr können Wartung, Reparaturen und/oder ein Austausch des Vortriebselements vom Schiffsinnern her, sogar bei Fahrt auf See, ausgeführt werden. Ein Merkmal der Erfindung ist der unten geschlossene Schacht, der seitliche Öffnungen für den Vorschubkanal besitzt. Er ragt innerhalb des Schiffs bis deutlich über die Wasserlinie nach oben, so dass auch beim Herausheben des Vortriebselements kein Wasser in das Schiffsinnere einströmen kann. Zugleich reicht der Schacht bis zur Arbeitsposition des Vortriebselements innerhalb des jeweiligen Vorschubkanals, also deutlich weit unter die Wasserlinie. Bei Betrieb des erfindungsgemäßen Querstrahlruders befindet sich also das Vortriebselement ständig im Wasser, es kann daher keine Luft ziehen.The Inventive transverse thruster is formed so that its driving element from the working position in the shaft and thus out of the area below the waterline is. For this manipulation requires neither a dive to the outer wall the ship still a lifting out of the ship out of the water. Rather, you can Maintenance, repairs and / or replacement of the propulsion element from the ship's interior, even when sailing at sea. A feature of the invention is the bottom closed shaft, the lateral openings for the Feed channel owns. He stands out within the ship until well above the Waterline upwards, so that even when lifting out the propulsion element no water can flow into the interior of the ship. At the same time enough Shaft up to the working position of the driving element within of the respective feed channel, so well below the waterline. During operation of the transverse thruster according to the invention So is the propulsion element constantly in the water, it can therefore do not draw air.

Das erfindungsgemäß bevorzugte Vortriebselement mit hohlem Rotor in einem Stator erfordert keinen getrennten Antriebsmotor, weil es selbst als Motor ausgebildet ist. Zum Betrieb des Vortriebselements, z. B. zum Vorgeben der Umdrehungsgeschwindigkeit und Richtung, genügen elektrische Steuerleitungen. Ein bevorzugtes Prinzip eines solchen Antriebs wird beschrieben in EP 1122165 B1 . Im vorliegenden Zusammenhang kann jedoch an Stelle eines Asynchronmotors auch ein Synchronmotor vorgesehen werden.The inventively preferred driving element with a hollow rotor in a stator does not require a separate drive motor, because it is itself designed as a motor. For operation of the driving element, z. B. for setting the rotational speed and direction, satisfy electrical control lines. A preferred principle of such a drive is described in EP 1122165 B1 , In the present context, however, a synchronous motor may be provided instead of an asynchronous motor.

Das Innere des Vorschubkanals steht über die in der Schiffswand mündenden Kanalöffnungen mit dem umgebenden Seewasser in Verbindung. Ferner besitzt der Vorschubkanal innerhalb des Schachts mindestens eine Öffnung zum Einsetzen oder Herausziehen eines Vortriebselements. Um ein Eindringen von Wasser durch die zuletzt genannte Öffnung in das (Kanal und Schacht umgebende) Schiffsinnere zu verhindern, wird dafür Sorge getragen, dass die dem Vorschubkanal zugeordneten Durchführungen der Schachtseitenwände den Vorschubkanal dichtend umschließen. Das Schachtinnere steht dann einteilig und ohne Leck über seitliche Vorschubkanalteile und Löcher der Schiffswände mit dem Seewasser in Verbindung. Mit anderen Worten, der Schacht umfasst den Vorschubkanal als eine bis auf die Löcher zur Schiffswand (und die über der Wasserlinie liegende obere Schachtöffnung) geschlossene, leckfreie Einheit.The Inside the feed channel is above the opening in the ship's wall Channel openings with the surrounding lake water. Furthermore, the feed channel has within the shaft at least one opening for insertion or withdrawal a propulsion element. To prevent ingress of water through the last-mentioned opening to prevent the inside of the ship (surrounding the channel and shaft) will do it Carried that the feed channel associated with bushings the shaft side walls surround the feed channel sealing. The shaft interior is then in one piece and without a leak over lateral feed channel parts and holes of the ship walls with the Seawater in contact. In other words, the shaft includes the feed channel as one except for the holes to the ship's wall (and the above the waterline lying upper shaft opening) closed, leak-free unit.

Gemäß weiterer Erfindung ist es vorteilhaft, mindestens zwei mit parallelen Vorschubkanälen nebeneinander angeordnete Vortriebselemente am Fuß eines gemeinsamen Schachts vorzusehen. Diese Vortriebselemente bzw. Vorschubkanäle sollen bevorzugt in einer horizontalen Ebene, z. B. parallel zur Wasserlinie, positioniert werden. Je nach Konstruktion von Schiffsrumpf bzw. -wand kann es aber auch günstig sein, die Ebene schräg in Bezug auf die Wasserlinie anzuordnen. Weiterhin können die Vortriebselemente gemeinsam, aber auch unabhängig voneinander im Schacht anhebbar oder absenkbar gelagert werden. Durch einen solchen „Sammelschacht" werden die Herstellungskosten pro Antriebseinheit beträchtlich reduziert.According to others Invention, it is advantageous at least two parallel feed channels side by side arranged propulsion elements at the foot of a common shaft provided. These propulsion elements or feed channels are intended preferably in a horizontal plane, e.g. B. parallel to the waterline, be positioned. Depending on the construction of hull or Wall can also be cheap be, the plane at an angle to arrange in relation to the waterline. Furthermore, the Driving elements together, but also independently in the shaft be stored liftable or lowered. Through such a "collection shaft" are the production costs considerably per drive unit reduced.

Gemäß noch weiterer Erfindung kann es vorteilhaft sein, – bei zwei oder mehr nebeneinander in einem gemeinsamen Schacht positionierten Vortriebselementen – die Kanalöffnungen der zu jeden der Vortriebselemente gehörigen Vorschubkanäle zu einer gemeinsamen Ausström- bzw. Ansaugöffnung in jeder Schiffswand zu vereinen. Dadurch wird der Herstellungsaufwand weiter vermindert. Bei Versuchen hat sich gezeigt, dass der zusätzliche Aufwand für das zweite Vortriebselement nur höchstens ein Viertel des Aufwands für das erste Vortriebselement beträgt.According to still further Invention may be advantageous - two or more side by side in a common shaft positioned propulsion elements - the channel openings to each of the propulsion elements belonging feed channels to one common outflow or intake opening to unite in each ship's wall. This will reduce the manufacturing effort further diminished. In experiments, it has been shown that the additional Hassle for that second propulsion element only at most a quarter of the effort for the first driving element is.

Durch die Vereinigung der in den Schiffswänden vorgesehenen Kanalöffnungen von zwei oder mehr Querstrahlrudern wird überraschend der von den zugehörigen Löchern der Schiffswand herrührende Strömungswiderstand vermindert, weil ein einziges Langloch, das die Kanalöffnungen von zwei oder mehr parallel zur Wasserlinie aufeinanderfolgenden Querstrahlrudern umfasst, keinen nennenswert größeren Strömungswiderstand bildet als ein einziges kreisförmiges Loch in der Schiffswand, das bisher für jedes einzelne Querstrahlruder erforderlich war.By combining the channel openings provided in the ship's walls with two or more transverse thrusters, the flow resistance arising from the associated holes in the ship's wall is surprisingly reduced because a single elongated hole which follows the channel orifices of two or more parallel to the waterline Transverse thrusters comprises, forms no appreciably greater flow resistance than a single circular hole in the ship's wall, which was previously required for each individual transverse thruster.

Gemäß weiterer Erfindung kann der durch die Kanalöffnungen in der Schiffswand bedingte Strömungswiderstand auch bereits für eine einem einzelnen Vortriebselement zugeordnete Kanalöffnung vermindert werden, wenn die Kanalöffnung in Fahrtrichtung des Schiffs über den Querschnitt des Kanals hinaus verlängert wird und die bei Fahrt die Längsströmung an der Schiffswand ablenkenden Kanten der jeweiligen Kanalöffnung im Sinne einer Verminderung des Strömungswiderstandes angerundet werden. Vorzugsweise sollen dazu die Kanalöffnungen in Richtung Schiffsheck – eventuell auch in Richtung Schiffsbug – verlängert werden. Die jeweilige Anrundung der dem Heck bzw. Bug zugewendeten Umfangsteile der Kanalöffnung der Schiffswand soll dabei bereits am Vortriebselement selbst beginnen. Letztlich wird durch die erfindungsgemäße Anrundung und gegebenenfalls Verlängerung der Kanalöffnungen erreicht, dass die an der Schiffswand bei Fahrt vorbeifließende Strömung praktisch nicht gestaut wird und daher entsprechende Wirbel nicht entstehen. Die erfindungsgemäße Anrundung bzw. Verlängerung der Kanalöffnungen der Schiffswand ist anwendbar sowohl bei Querstrahlrudern mit einem einzigen Vortriebselement als auch bei Querstrahlrudern mit zwei oder mehr Vortriebselementen, die gemeinsam einer langgestreckten Kanalöffnung jeder Schiffswand zugeordnet sind.According to others Invention, the through the channel openings in the ship's wall conditional flow resistance already for a channel opening associated with a single propulsion element is reduced be when the channel opening in the direction of travel of the ship the cross section of the channel is extended out and the while driving the longitudinal flow on the ship's wall deflecting edges of the respective channel opening in Sense of reducing the flow resistance be rounded. Preferably, to the channel openings in the direction of the ship's stern - possibly also in the direction of the ship's bow - to be extended. The respective rounding of the peripheral parts facing the stern or bow the channel opening the ship's wall should already begin at the propulsion element itself. Ultimately is achieved by the rounding according to the invention and, if necessary, extension the channel openings ensures that the current flowing past the ship's wall when driving is practically is not jammed and therefore corresponding vortex does not arise. The rounding according to the invention or extension the channel openings the ship's wall is applicable to both single-row transverse thrusters Propulsion element as well as in transverse thrusters with two or more Driving elements, which together an elongated channel opening of each ship's wall assigned.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigenBased the schematic representation of an embodiment become details of the invention explained. Show it

1 ein Vortriebselement mit Tragsäule gesehen in Richtung der Drehachse des Vortriebselements; 1 a propulsion element with support column seen in the direction of the axis of rotation of the propulsion element;

2 das Vortriebselement nach 1 in einem Schacht; 2 the propulsion element after 1 in a shaft;

3 Schnitt durch ein Schiff quer zur Schiffslängsrichtung mit Schacht nach 2 und quer zur Schiffslängsrichtung durchgehendem Vorschubkanal; 3 Section through a ship transversely to the ship's longitudinal direction with shaft 2 and transversely to the ship's longitudinal direction through feed channel;

4 die Seitenansicht eines Schiffs mit in der Nähe des Kiels und Bugs integriertem Querstrahlruder; 4 the side view of a ship with transverse thruster integrated near the keel and bow;

5 horizontaler Schnitt von 4 parallel zur Schiffslängsrichtung; und 5 horizontal section of 4 parallel to the ship's longitudinal direction; and

6 Schnitt wie 5, aber zum Teil in der Ansicht. 6 Cut like 5 but partly in the view.

Das in 1 und 2 dargestellte, insgesamt mit 1 bezeichnete Querstrahlruder umfasst ein Vortriebselement 2, eine zugehörige Tragsäule 3 und einen daran befestigten Schachtdeckel 4. Der dem Schachtdeckel 4 zugeordnete Schacht 5 wird in 2 gezeichnet. Er wird so dimensioniert, daß er – bei Verbleib innerhalb des Bootsrumpfes – das gesamte Vortriebselement 2 mit Tragsäule 3 aufnehmen kann. Am oberen Ende des Schachts 5 kann ein Flansch 6 zum Befestigen des Randes des Deckels 4 vorgesehen werden.This in 1 and 2 shown, in total with 1 designated transverse thruster comprises a propulsion element 2 , an associated support column 3 and a manhole cover attached thereto 4 , The manhole cover 4 associated shaft 5 is in 2 drawn. It is dimensioned so that - while remaining inside the boat hull - the entire propulsion element 2 with support column 3 can record. At the top of the shaft 5 can be a flange 6 for securing the edge of the lid 4 be provided.

Die Darstellung in 1 und 2 zeigt eine Ansicht bzw. einen Schnitt in einer Richtung parallel zur Drehachse 7 des Vortriebselements 2. Dieses besteht gemäß Zeichnung aus einem Stator 8 und einem hohlen Rotor 9, der im Stator 8 gelagert ist. Die Tragsäule 3 wird fest mit dem Stator 8 verbunden. Auf der Innenfläche 10 des Rotors 9 werden Antriebsflügel 11 fixiert, die sich von der Innenfläche 10 in Richtung Drehachse 7 erstrecken, im Allgemeinen aber nicht bis zur Drehachse 7 reichen und nicht miteinander verbunden sind.The representation in 1 and 2 shows a view or a section in a direction parallel to the axis of rotation 7 of the driving element 2 , This consists according to the drawing of a stator 8th and a hollow rotor 9 in the stator 8th is stored. The support column 3 gets stuck with the stator 8th connected. On the inner surface 10 of the rotor 9 become drive wings 11 fixed, extending from the inner surface 10 in the direction of the axis of rotation 7 extend, but generally not to the axis of rotation 7 rich and unconnected.

Das Vortriebselement 2 kann als Elektromotor mit Kurzschlussläufer gemäß vorgenannter EP 1122165 B1 ausgebildet werden. Alternativ kann auch ein (Permanent-) Magnetläufer vorgesehen werden. Der Läufer bzw. Rotor soll ohne Draht verbindung zu betreiben sein, damit er problemlos ins Wasser zu tauchen ist. Die Drahtverbindungen zum Stator 8 können abgedichtet in der Tragsäule 3 geführt werden. An den Rotor 9 schließt sich in der Zeichnung beiderseits koaxial der sogenannte Vorschubkanal 12 an. Er kann als Rohrverlängerung zu beiden Seiten des Rotors 9 angesehen werden und, soll so lang sein, dass er – ohne Leck – bis zu in der Außenhaut der Schiffswand 13 vorgesehenen Kanalöffnungen, z. B. Rund-Löchern 14, reicht; die lichte Weite der Rund-Löcher 14 soll dem Kanalquerschnitt entsprechen.The driving element 2 can as electric motor with squirrel cage according to the aforementioned EP 1122165 B1 be formed. Alternatively, a (permanent) magnetic rotor can be provided. The rotor or rotor should be able to operate without wire connection, so that it is easy to dive into the water. The wire connections to the stator 8th can be sealed in the support column 3 be guided. To the rotor 9 closes in the drawing on both sides coaxially the so-called feed channel 12 at. It can be used as a pipe extension on both sides of the rotor 9 be viewed and should be so long that it - without leakage - up to in the outer skin of the ship's wall 13 provided channel openings, z. B. round holes 14 , enough; the clear width of the round holes 14 should correspond to the channel cross section.

3 zeigt einen vertikalen Schnitt quer zur Schiffslängsrichtung mit durchgehendem Vorschubkanal 12. Zu beachten ist dabei die Ausrichtung des Kanals 12 mit einer Neigung a (z. B. 2–10°) schräg nach unten. In der 2 wird die Neigung (ohne Beschränkung der Allgemeinheit) nur auf der einen Seite dargestellt. Durch einen geneigten Strahlanstoß wird erreicht, dass bei Pendelbewegungen (Stampfen oder Rollen) des Schiffs der Strahl des Querstrahlruders immer in das Wasser hineingerichtet ist. 3 shows a vertical section transverse to the ship's longitudinal direction with a continuous feed channel 12 , Note the orientation of the channel 12 with a slope a (eg 2-10 °) obliquely downwards. In the 2 the inclination (without restriction of generality) is shown only on one side. By an inclined jet impact is achieved that in pendulum movements (pounding or rolling) of the ship, the jet of the transverse thruster is always directed into the water.

4 zeigt beispielhaft einen vertikalen Längsschnitt durch ein Schiff 15 im Bereich von dessen Bug 16 und Kiel 17. Die Wasserlinie des Schiffs 15 wird mit 18 bezeichnet. Der Schacht 5 umfasst in diesem Fall zwei Vortriebselemente 2a und 2b mit Antriebsflügeln 11. 4 shows an example of a vertical longitudinal section through a ship 15 in the area of its bow 16 and keel 17 , The waterline of the ship 15 will with 18 designated. The shaft 5 in this case comprises two propulsion elements 2a and 2 B with drive wings 11 ,

Wenn an dem als Beispiel dargestellten Bugmotor Wartungs- oder Reparaturarbeiten ausgeführt werden sollen, braucht nach 2 oder 4 lediglich der Schachtdeckel 4, z. B. nach Lösen der Schrauben 19, angehoben zu werden. Aus dem Schacht 5 wird dann zugleich mit der am Deckel 4 befestigten Tragsäule 3 das eigentliche Vortriebselement 2 (bzw. 2a, 2b) herausgehoben. Die in 3 sichtbaren, einen Teil des Vorschubkanals 12 bildenden seitlichen Verbindungsrohre 20 zwischen Schacht 5 und Außenhaut der Schiffswand 13 bleiben jedoch, ebenso wie der Schacht 5 selbst, an Ort und Stelle.If maintenance or repair work is to be carried out on the exemplary engine represented as an example, then 2 or 4 only the manhole cover 4 , z. B. after loosening the screws 19 to be raised. From the shaft 5 will then coincide with the lid 4 attached support column 3 the actual driving element 2 (respectively. 2a . 2 B ) highlighted. In the 3 visible, part of the feed channel 12 forming lateral connecting pipes 20 between shaft 5 and outer skin of the ship's wall 13 stay, however, as well as the shaft 5 yourself, on the spot.

In der Ausgestaltung nach 4 (vergleiche auch 5 und 6) wird das erfindungsgemäße Querstrahlruder 1 gekennzeichnet durch mindestens zwei Vortriebselemente 2a und 2b in zwei parallelen Vorschubkanälen 12a und 12b, die parallel zueinander in einer Ebene annähernd parallel zu Wasserlinie 18 durch den Schiffsrumpf reichen und innerhalb eines gemeinsamen Schachts 5 an Tragsäulen 3 in der Arbeitsposition (im jeweiligen Vorschubskanal 12a, b) zu fixieren bzw. vom Schiffsinnern her aus dem Wasser heraus zu heben sind. Die beiden Vortriebselemente 2a, b und die zugehörigen Vorschubkanäle 12a, b münden mit ihren Ansaug- bzw. Ausströmöffnungen in Lang-Löchern 21 der Schiffwand 13. Ein solches Lang-Loch 21 kann zwei Vortriebselementen bzw. Vorschubkanälen zugeordnet werden. Der Schacht 5 nach 4 wird im Prinzip ebenso aufgebaut wie in 2, er ist jedoch – in der Zeichnungsebene – so breit, dass oberhalb seines (geschlossenen) Bodens 22 Platz für zwei oder mehr Vortriebselemente 2 ist. In den der jeweiligen Schiffswand 13 zugewendeten Wänden des Schachts 5 soll ein dem Lang-Loch 21 entsprechendes Lang-Loch, in das der Vorschubkanal abgedichtet eingepasst ist, vorgesehen werden. Grundsätzlich umfasst die Erfindung auch den Fall von zwei oder mehr zu einem Sammelkanal vereinigten Vorschubkanälen 12a und 12b, wobei der Sammelkanal einen Querschnitt wie die in 5 und 6 gezeichneten Langlöcher 21 haben kann.In the embodiment according to 4 (compare also 5 and 6 ) becomes the transverse thruster according to the invention 1 characterized by at least two propulsion elements 2a and 2 B in two parallel feed channels 12a and 12b parallel to each other in a plane approximately parallel to the waterline 18 pass through the hull and within a common shaft 5 at support columns 3 in the working position (in the respective feed channel 12a , b) to be fixed or lifted out of the water by the ship's interior. The two driving elements 2a , b and the associated feed channels 12a , b open with their suction and discharge openings in long holes 21 the ship's wall 13 , Such a long hole 21 can be assigned to two propulsion elements or feed channels. The shaft 5 to 4 is constructed in principle as well as in 2 However, it is - in the plane of the drawing - so wide that above its (closed) bottom 22 Space for two or more driving elements 2 is. In the respective ship's wall 13 turned walls of the shaft 5 should a the long hole 21 corresponding long hole, in which the feed channel is fitted sealed, are provided. In principle, the invention also encompasses the case of two or more feed channels combined to form a collecting channel 12a and 12b , wherein the collecting channel has a cross-section like that in 5 and 6 drawn oblong holes 21 may have.

Die Vorwärts-Fahrtrichtung 23 des Schiffs wird in 4 bis 6 durch einen Pfeil angedeutet. Wenn der Vorschubkanal 12 nach 3 oder wenn die beiden Vorschubkanäle 12a, b nach 4 bis zur Schiffswand 13 reichen, könnten sich an in Fahrtrichtung 23 aufeinanderfolgenden Kanalkanten 24, 25 Wirbel bilden und einen Strömungswiderstand darstellen. Um derartige Wirbel im wesentlichen zu vermeiden, werden die Kanalöffnungen bzw. Löcher 14 und 21 in Fahrtrichtung 23 des Schiffs 15 über die Querschnitte des jeweiligen Kanals 12 bzw. 12a, b hinaus verlängert. Die entsprechenden heckseitigen Erweiterungen werden in 5 und 6 als Beispiel mit 26 bezeichnet. Die dem Schiffsheck zugewandten Kanal-Kanten 24 werden nach 5 und 6 vorzugsweise nicht nur (in Richtung Heck) verlängert sondern auch im Sinne der Vermeidung von Wirbeln angerundet. Vorzugsweise soll die Anrundung 28 – wie in 5 bzw. 6 dargestellt – wie ein Radius am ei gentlichen Vortriebselement 2 bzw. 2a, b selbst ansetzen und etwa tangential in der Schiffsaußenwand 13 auslaufen. Zum Vermeiden von Wirbeln kann die bugseitige Kanalkante 26 ähnlich ausgestaltet werden, beispielsweise kann auch hier eine Anrundung 29, die ebenfalls am Vorschubelement bzw. an dessen Rotor beginnt und als eine Art Radius tangential in der Schiffsaußenwand ausläuft, vorgesehen werden.The forward direction of travel 23 the ship will be in 4 to 6 indicated by an arrow. If the feed channel 12 to 3 or if the two feed channels 12a , b after 4 to the ship's wall 13 range, could be in the direction of travel 23 successive channel edges 24 . 25 Form vortices and represent a flow resistance. In order to substantially avoid such vortices, the channel openings or holes 14 and 21 in the direction of travel 23 of the ship 15 over the cross sections of the respective channel 12 respectively. 12a , b extended beyond. The corresponding rear extensions are in 5 and 6 as an example with 26 designated. The ship's stern facing channel edges 24 be after 5 and 6 preferably not only extended (toward the rear) but also rounded in the sense of avoiding vertebrae. Preferably, the rounding should 28 - as in 5 respectively. 6 shown - as a radius on ei tant driving element 2 respectively. 2a , b attach yourself and approximately tangentially in the ship's outer wall 13 leak. To avoid vertebrae, the bow-sided channel edge can 26 be configured similarly, for example, here can also be a rounding 29 , which also begins on the advancing element or on the rotor and as a kind of radius tangentially terminates in the ship's outer wall, are provided.

11: QuerstrahlruderThrusters
22: Vortriebselementpropulsion element
33: Tragsäulesupport column
44: Schachtdeckelmanhole cover
55: Schachtshaft
66: Flanschflange
77: Drehachseaxis of rotation
88th: Statorstator
99: Rotorrotor
1010: Innenfläche (9)Inner surface ( 9 )
1111: Antriebsflügeldriving vanes
1212: Vorschubkanalfeed channel
1313: Schiffswandship wall
1414: Rund-LochRound hole
1515: Schiffship
1616: Bugbow
1717: Kielkeel
1818: Wasserliniewaterline
1919: Schraubescrew
2020: Verbindungsrohrconnecting pipe
2121: Lang-LochLong hole
2222: Schachtbodenshaft bottom
2323: Fahrtrichtungdirection of travel
24, 2524 25: Kanal-KantenChannel edge
2626: Erweiterungextension
28, 2928 29: AnrundungAnrundung

Claims

Transverse thruster ( 1 ) with propulsion means in a keel or floor of a ship ( 15 ) transversely to the ship's longitudinal direction continuous feed channel ( 12 ) with at the ship's wall ( 13 ) opening channel openings ( 14 ) at both channel longitudinal ends, characterized in that in the ship's inside one to above the height of the waterline ( 18 ), the feed channel ( 12 ) comprehensive shaft ( 5 ) with side feedthroughs for the feed channel ( 14 ) closed walls for receiving a driving element ( 2 ), wherein the bushings the feed channel ( 14 ) sealing, is provided and that the driving element ( 2 ) within the shaft ( 5 ) Is mounted movable in the longitudinal direction and in the area of Vorschubka nals ( 12 ) has a fixable working position.

Transverse thruster according to claim 1, characterized in that the shaft ( 5 ) one detachable on top - at a height above the waterline ( 18 ) - lying lid ( 4 ), on which the driving element ( 2 ) with a support column ( 3 ) in total by lifting the lid ( 4 ) from the shaft ( 5 ) is attached heraushebbar.

Transverse thruster according to claim 1 or 2, characterized in that as a driving element ( 2 ) a jet drive consisting of an annular stator ( 8th ) and a rotatably mounted therein, annular hollow rotor ( 9 ) is provided on the inner surface ( 19 ) Drive wing ( 11 ) for accelerating into the rotor ( 9 ) inflowing water are secured against the intended feed direction.

Transverse thruster according to one of claims 1 to 3, characterized by at least two in a common feed channel or in parallel feed channels ( 12a . 12b ) arranged side by side driving elements ( 2a . 2 B ) in a common shaft ( 5 ).

Transverse thruster according to claim 4, characterized in that the propulsion elements ( 2a . 2 B ) independently in the shaft ( 5 ) can be raised or lowered.

Transverse thruster according to claim 4 or 5, characterized in that the channel openings of the feed channels ( 2a . 2 B ) to a common outflow or suction opening ( 21 ) in each ship wall ( 13 ) are united.

Transverse thruster according to one of claims 1 to 6, characterized in that the channel openings ( 14 . 21 ) in the direction of travel ( 23 ) of the ship ( 15 ) over the cross sections of the channel ( 12 ; 12a . 12b ) and that the water flow along the ship's wall ( 13 ) disturbing leading edges ( 24 . 25 ) of the respective channel opening ( 14 . 21 ) are rounded in the sense of a reduction of the flow resistance.

Transverse thruster according to claim 7, characterized in that the channel openings in a direction approximately parallel to the waterline ( 18 ) with respect to the advancing elements ( 2 ; 2a . 2 B ) are extended in the direction of the ship's stern and / or bow.

Transverse thruster according to Ansspruch 7 or 8th characterized in that the rounding ( 28 . 29 ) of the leading edge ( 24 . 25 ) already on the driving element ( 2 ; 2a . 2 B ) and in the manner of a radius approximately tangentially in the respectively adjacent ship wall ( 13 ) opens.

Transverse thruster according to claims 1 to 9, characterized that feed channel outputs aslant down, z. By 2 to 10 °, are inclined.