[go: up one dir, main page]

DE1941652A1 - Schiff mit jeweils separatem Marsch- sowie Schleichfahrt-Propulsionsorgan - Google Patents

Schiff mit jeweils separatem Marsch- sowie Schleichfahrt-Propulsionsorgan

Info

Publication number
DE1941652A1
DE1941652A1 DE19691941652 DE1941652A DE1941652A1 DE 1941652 A1 DE1941652 A1 DE 1941652A1 DE 19691941652 DE19691941652 DE 19691941652 DE 1941652 A DE1941652 A DE 1941652A DE 1941652 A1 DE1941652 A1 DE 1941652A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
propeller
wing
wings
ship according
cycloid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19691941652
Other languages
English (en)
Other versions
DE1941652B2 (de
DE1941652C (de
Inventor
Werner Fork
Harald Gross
Rudolf Dipl-Ing Laucks
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JM Voith GmbH
Original Assignee
JM Voith GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JM Voith GmbH filed Critical JM Voith GmbH
Priority to DE19691941652 priority Critical patent/DE1941652C/de
Priority claimed from DE19691941652 external-priority patent/DE1941652C/de
Priority to US00063864A priority patent/US3716014A/en
Priority to GB39256/70A priority patent/GB1301009A/en
Publication of DE1941652A1 publication Critical patent/DE1941652A1/de
Publication of DE1941652B2 publication Critical patent/DE1941652B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1941652C publication Critical patent/DE1941652C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • B63H1/06Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades
    • B63H1/08Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment
    • B63H1/10Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment of Voith Schneider type, i.e. with blades extending axially from a disc-shaped rotary body
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H23/00Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements
    • B63H23/30Transmitting power from propulsion power plant to propulsive elements characterised by use of clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/02Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of paddle wheels, e.g. of stern wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/02Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of paddle wheels, e.g. of stern wheels
    • B63H2005/025Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of paddle wheels, e.g. of stern wheels of Voith Schneider type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/42Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers
    • B63H2025/425Propulsive elements, other than jets, substantially used for steering or dynamic anchoring only, with means for retracting, or otherwise moving to a rest position outside the water flow around the hull

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

ap/A 2961 J.M. Voith
Kennwort! "Flügelausriohtung5 ~
η 3
Darf ni
nicht geändert werden
Schiff mit jeweils separates Kartonsowie Schleiohfahrt-Propuleiensorgan
Die Erfindung betrifft ein Schiff mit wenigstens eine» für Marschgeschwindigkeit bestimmten Propul «ions or gas, sowie mit einem anderen für geringe Geschwindigkeiten (Schleich- und Manövrierfahrt) bestimmten Propeller. Dies sind Schiffs» die sowohl schnell fahren können als auch gut manövrierbar «sin müseen und bei Fahrt auf offener See einen mit hohem Wirkungsgrad arbeitenden herkömmlichen Schiffsantrieb und ein passives Huder benützen und bei Fahrt in Binnengewässern, in Hafeagebieten, Mienenfeldern und bei Sohleichfahrt oder dergleichen ein sowohl zum Vortrieb als auch gum Riohtungsgsbsn geeignetes aktives Ruder. Die Vereinigung dieser beiden Eigenschaften, nämlich gute Manövrierbarkeit und gute Maraohflhigkeit mui alt recht hohem Aufwand an Antriebs- und Ruderorganen erkauft werden; es wird sowohl eine Schiffsschraube und sin um sin· senkrechte Achse schwenkbares Huder für die Marsohfahrt als auch ein hinsichtlich der Strahlrichtung und hinsichtlich dtr Strahl· intensität variierbares Propulsionsorgan für das Manövrieren benötigt.
Bei Marschfahrt, die insbesondere bei Schiffen der Kriegsmarine sehr hoch „,legen kann, und bei der das Propulsionsorgan für dl· Manövrierfahrt unbenutzt 1st, treten überdies Strömungsverlust· und Störungen der gesunden Strömung auf. Um diee« Störungen und Verluste auseu·ehalten ist es bekannt, den al· Zykloidenpropeller ausgebildeten Manövrierantrieb aus dem Wasser herausauheben (Obm 1 372 876 oder 1 649 818) oder ihn - als Turbine laufend -
•Λ
BAD'ÖFflGlNAL
leer !»laufen su lassen (@bs 1 577 569). Dabei kana durch tin· entsprechende Auslenkung de» St euer seat nass See Sykloiäenpropeller« alt dea als Turbiae laufenden Propeller eine beetle te Strahlablenkung «?si®It werden, was au Steuersweoken ausgenützt wird. In allen Seeohwlndigkeitsbereiehen läit sieh 4er Zykloidenpropeller Jedoch iiieht ale Turbine betreiben« da da« TurbinsaBOBent sur Überwindung der Lagerreibungen bereiohsweise BU klein ist; der ly&loi&eiipropeller sul dann >ortri#belo· usgetrieben werden. laelatailig an den erstgenannten bekanntea Kon» atruktionem ist« ύ&Β der konstruktive Aufwand gana beträshtlieh let (der ganse Antrieb auf sit angehoben werden), und daS Auroh den für die surüekgeaogene Stellung de· Propellers benötigten Raus viel Laders«« des Soiiif £ es verloren geht. Bei ^mn anderen bekannten Antriebsajalagen liegen die Saehtelle la Betrieb. Durch den Turbinenlauf d@s ManöTrierpfOpellers treten nach wie Tor Verlust θ und Störungen der gesunden 3tröaung auf. ferner ist die Anlage dureii das atän&iga Hitlaufen bei Karsehfahrt einem dauernden Versohleil unt@nrorf®!£| u.U. ist sogar ein Energiebedarf nötig. Der Betrieb wird koapliiiert. Vartung ist in kleineren la« terrallen nötig. Tor alles wird durch das Hitlaufen des Kaaü??ie?· antriebe· Sas GaTäusshaiTeau des Schiffes aioht unbetrttehtlloh an· gehoben, was bei Kriegsschiffen sehr unerwüneoht ist, da sie dadurch 1 eiQJäter irad auf grSiere Entfernungen geortet werden können,
Aufgabe der Torliegeaden Srfindung 1st es, die genanatsn laohteile su beheben und den StreMuagswiderstand des Manövrier» und Sohleiohfahrt-Propsllsrs durch sowohl hinsichtlich des koastruktiven Aufwandes als auch in Besug auf den späteren Betrieb ein- , fache bsw. Yereinfäo&sade HsJaahJwn drastisch su verringern wbA die Störung der Schillskürperströsung auf ein NiaiBUB su besohrKnken.
Biese Aufgabe wiri erfiaduugegeBli dadurch gelöst, daS der für geringe aesohwiadigksitea bestisate Propeller äsrmrt susgsoiliet istr dai iie Propellerfllgel ia Sohiffsfahrtfiehtiiae gestellt »erden köaaea.
09810/0148 ν BAD
Durch diese HaSnahae ist auf einfache Welse der StrHaungswider-Btand dee Sohleichfahrt- und Manövrlerpropellere bsi Harsehfanrt su beseitigen, ohne daS dafür ein koapllsierter Betrieb oder et* wa koaplisierte und nutsrauaverschlingende Konstruktionen notwendig sind. Ia Gegenteil, durch wahlweises Ankuppeln an eine Huderaaschine anstelle einer Propuleionsantriehsaasohlne kann ein als Zykloidenpropeller auegebildeter Propeller sub passiven Steuern benutzt werden und in der Regel ein herköaellehes Fliehenruder ganz ereetsen, suaindeet jedoch kann ein solches wesentlich kleiner ausgebildet werden.
Durch eine erfindungegeaMBe Ausstattung des Schiffes ist die Möglichkeit gegeben, dae Schiff bei Fahrt la Hafen alt dea Zykloidenpropeller anzutreiben und su lenken und beia Obergang auf Marechfahrt den Tortrieb alt der Schiffsschraube su erseugen und den stilletehenden Zykloidenpropeller weiterhin« und sswar nun als passives Ruder su benuteen. Daau mag der Sykloidenpropcller von seiner Antriebeaasohine abgekuppelt werden und statt dessen die Schiffsschraube angetrieben werden« ferner auf der Zykloidenpropeller etlllgesetst und an die Ruderantriebsaasohine angekuppelt werden. Die Propellerflügel werden sodann in die Parallellage ausgerichtet, und der Ruderantrieb schwenkt den Zykloidenpropeller dann la die Schiffslängsaohse unter Beibehaltung der Relativlage der Schaufeln.
Da durch diese Art der FlUgelverechwenkung tür Torbereitung für das passive Steuern einige Flügel alt der Torderkante in Fahrtrichtung des Schiff·« geschwenkt werden, einige aber ait der beia Propellerbetrieb abetröaenden Kante, ist es ame dziladen eines günstigeren Ströauagsverhaltena beia passiven Steuern sweekaäflg, die Propellerflügel hlneiohtlich ihres Querschnittes aehr für den seitlich und daher leistungsaafig aefer ins Oewioht fallenden Betrieb auszubilden, d.h. die Schaufeln «erden, wie inabeeoniere in Fig. 5 geseigt« als syaaetrieche, voraugsweise der Ellipsenfora angenäherte« langgestreckte Ovale ausgebildet.
109810/0U8 BAD
194 Ib6 2 - 4 -
Dae durch die eben beschriebene Erfindung aufgeworfene konstruktive Problem, nämlich wie eich bei einest erfindungageatte ausgestatteten Schiff die Mittel zum Vereohwenken der Schaufeln in die einheitliche Parallellage Möglichst einfach und robust verwirklichen lassen, wird nach einem weiteren Gedanken der Erfindung gelöst. Ss wird dabei von einen Schiff mit einem mit Kuppelstangen versehenen Zykloidenpropeller mit vorzugsweise wenigstens drei Flügeln ausgegangen, bei denen die Kuppelstange Jeweils zwischen dem Endpunkt einer die Schwenkbewegung erzeugenden, zu jedem Flügel gehörenden Führungekinematik und einem am Schwenkaapfen des Flügels angeordneten Hebelarm angeordnet sind. Die genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, dai wenigstens zwei der Kuppelstangen Mittel aufweisen zua wahlweieen hilfskraftbetätigt en Verlängern bzw. Verkürzen der Kuppe!stangen um einen festen Betrag. Vorteilhafterweise wird man dabei die Kuppelet angen im wesentlichen aus zwei Teilen bilden, deren einer Teil einen mit der Kuppelstange gleichachsig angeordneten Hydraulikzylinder und deren anderer Teil einen mit dem Zylinder zusammenarbeitenden, innerhalb des Weges zweier fester einstellbarer Anschläge gleitbaren, wahlweise auf der einen oder anderen Seite von außen mit Druck beaufschlagbaren Hydraulikkolben aufweist. Anhand der Aueführungebeispiele sind in der speziellen Beschreibung die zu treffenden Maßnahmen angegeben, um die für einen 4- bzw. 5- bzw. 6-flUgeligen Zykloidenpropeller jeweils nötigen Verstellwege möglichst kurz ausbilden zu können.
Bei einem dreiflügeligen Zykloidenpropeller, bei dem ein mit dem Propeller umlaufendes, hinsichtlich der Richtung der Exzentrizität stillstehendes, zentrales Getriebeglied vorgesehen ist, das mittels eines durch Hydraulikkolben zu betätigenden SiBuerknüppele in eine beliebige exzentrische Lage gebracht werden kann, kann das Ausrichten der Propellerschaufeln in eine einheitliche Parallellage ohne aufwendige Maßnahmen, lediglich durch eine besondere Ausbildung der Kinematik des Propeller·, erfolgen. Bei stillstehendem Propeller wird in denjenigen drei Stellungen des Propellers, bei denen ein Flügel quer su der
1 0 98 1 Π / n/i Ag
.1 ύ 4 ι b" b 2 - 5 -
Schiffsfahrtrichtung steht, dar ventrale Getriebeglied in eine abnormal große Exzentrizitätelage gebracht, und zwar bei eine« Zykloldenpropeller mit Gleitlenker-KinematIk in Fahrtrichtung und bei einem mit Winkellenker-Kinematik oder mit Sohubkurbel-Kinematik in Richtung auf den quer abstehenden Flügel, derart, daß der quer abstehende Flügel in der Tangentiallage bleibt und die beiden anderen Flügel in eine dazu parallele Lage versohwenkt werden. Ferner eind Mittel vorgesehen, die die Richtung der Exzentrizität des zentralen Getrisbegliedee in Bezug auf den Propeller-Radkörper bei einem Verschwenken des Badkörpers beibehalten. In besonders einfacher Weist werden diese Kittel dadurch verwirklicht, daß an dem mit dem zentralen Getriebeglied über ein Kugelgelenk in Verbindung stehenden Steuerknüppel ein sub Steuerknüppel gleichaohsiger Führungszapfen, vorzugsweise Bit allseits winke!beweglicher Gleitroll©, vorgesehen let, und daS dem umlaufenden Propellergehäuse eine mit dem Führungezapfen zusammenarbeitende, in der Rotationsebene dee Propellers liegende, zu ihm konzentrische, im wesentlichen gleichseitige, dreieckige, bei einem Propeller mit Gleitlenker-Kinematik mit den Seltenmittelloten und bei einem mit Winkellenker-Kineaatik oder Schubkurbel-Kinematik mit den Ecken au den Flügelzapfen ausgerichtete, eine nach innen gekehrte Führungsbahn aufweisende Kurvenscheibe angeordnet ist. Zur Vermeidung einer labilen Gleichgewichtslage wird man vorteilhafterweise auf den Seitenmitten der Kurvenscheibe jeweils eine symmetrische, hockerartige Erhöhung aur Abweisung des FUhrungszapfens anordnen.
Eine andere Möglichice it des Parallelausriohtene der Propellerschaufeln besteht darin, daß «wischen dem Flügelantriebehebel und dem Flügel-Sohwenkzapfen Mittel sub Veγschwenken dea jeweiligen Flüge? i gegenüber des Antriebehebel aue der Tangentiallage in die einheitliche Parallellage vorgesehen eind, und zwar vorzugsweise je eine hydraulische, wahlweise von der einen oder anderen Seite von außen beaufsohlagbare Verdreheinrlehtung. Bei Zykloidenpropellern mit einer geraden Anzahl won Flügeln kennen zwei einander gegenüberliegende Flügel starr an die Kinematik angekuppelt sein und die in den benachbarten Quadranten liegen-
•A
109810/0U8
bbZ - 6 - fi
den flügel werden durch die Verdreheinriohtungen in die lage auegerichtet, und »war ua soviel Winkelgrade und entgegen ; demjenigen Drehsinn, üb wieviel sie und In den sie von de· nächstliegenden starr angekuppelten FlUgel benachbart sind. Sine ganz ähnliche GeaetzaäSigkeit ist bei den ungeradzahligen Propellern zu beachten} hier ist nur eis FlUgel starr an die Flügelkißtaatik ankuppelbar und die übrigen Flügel Bussen durch die Verdreheinriohtungen aus der Tangentiallage in die Parallellag· gebracht werden, und zwar um soviel Winkelgrade und entgegen desjenigen Drehsinn, um wieviel der zugehörige Zentruasstrahl und in de» dieser der Verbindungelinie von starr angekoppelten Flügel sua Propeller-RotationsZentrum auf des kürzesten Weg benachbart ist. Mit besondereis Vorteil läßt sich die eben beschriebene Flügel-™ verstellung beim vierflügeiigen Propeller anwenden. Bei 1ha wer» den zwei gegenüberliegende Flügel durch die Flügelkineaatik sei* ber und lediglich die übrigen zwei FlUgel duroh hilfskraftbetätigte Verdreheinrichtungen aus der Tangentiallag· in die einheitliche Parallellage gebracht.
Damit bela Übergang voa aktiven ium passiven Steuern die Längsausrichtung der parallel gestellten PropellerflUgel leichter von* statten geht, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dad as ualaufenden Badkörper sowie aa stillstehenden Schiffskörper Biteinander Busaaaenarbeitende relativ zueinander bewegliche WinkelstellungsaeSaittel vorgesehen sind, die ein der | Abweichung dea Zykloidenpropellera aus der Koinzidenzlage der Meiaittel nach Grog* und Richtung entsprechendes Signal geben.
lach einea weiteren Gedanken wird, dealt die Rudereteilung sowohl voB Steuerrad verstellbar ist als auch selbsttätig in die neue Stellung einschwenkt and in der Solletellung stabilisiert wird, τοrgesehlagen, dag on der Ruderantriebsaaaoain· Mittel vorgesehen sind, die bcia Vorhandensein eines Ruderaussohlagsignale« die Ruderantrisbeaasohint und somit den Propallerkörpir in die Richtung auf die Koinsidenzlage der MeÄsittel au in Saug setzen, und Smi die aa Schiffliörper ang«oränet«n Winkelstel-
109810/0U8 BAD
lungemegmittel mittels des Steuerrades de· Schiffes derart eine Hittellage bewegbar oder um einen Signalmittelwert oder einen Hullwert verstimmbar sind, daii eine Abweichung von der Koinzidenzlag· willkürlich vorgetäuscht werden kann.
Zweckmäßigerweise werden als Winkeletellungsmeßmitt·1 ein« Brückenschaltung von veränderlichen Widerständen vorgesehen, die auf Grund einer Koppelung wenigst«ns eines Widerstandes an den Radkörper des Propellers sowohl durch eine Radkörperschwenkbewegung als auch auf Grund einer anderen Koppelung eines Wider* standee Bit den Steuerrad des Schiffes durch eine Steuerradbewegung verstimmt werden kann. Dabei ist die BrUckenechaltung der* art auszubilden« daß die auf Grund der einen oder anderen Verstimmung hervorgerufenen Meßsignale sich unter Berücksichtigung ihrer Richtung überlagern und ein geneinsaneβ resultierende· Signal erzeugen, welche· die Ruderantriebsmaschine und somit den Radkörper in diejenige Richtung in Gang tu setzen verursacht, daß durch eine gegeneinnlge Verstimmung de« mit dem Radkörper gekoppelten Widerstandes das gemeinsame Signal zum Verschwinden bew. auf den Hittelwert gebracht wird. Die Widerstände der HeI-schaltung können reelle, kapazitive oder Induktive Widerstünde sein.
Vorteilhafterwelee wird der eine durch die Propellerkörpersohwenkbewegung verstellbare Widerstand über eine as Radkörper befestigte, sich über einen Winkelbereich der Steuerbewegung erstreckende Nocke und einen mit dem verstellbaren Teil des Widerstand·· verbundenen beim Betrieb de· aktiven Steuern abhebfcaren Taatstift mit dem Propeller bzw. dessen Bewegung gekoppelt. Si··· mechanische Koppelung kann durch eine berührungsfreie ersetzt werden, indem die Ankoppelung de· verstellbaren Widerstände· Induktiv ausgebildet ist, und zwar dadurch, daß der verstellbare Wideretand als ein aus einer primären Speisewicklung und wenigstens einer sekundären Meßwicklung bestehender, in der Nähe des Propelle rumfange β am Schiffskörper angeordneten Differential-Transformator ausgebildet ist, dessen Spulen induktiv zueinander über einen mit dem Propellerkürper mitbewegten, in dichtem Abstand beim
10 98 ΙΟ/.,.1.1 .LB
19416b2 - θ -
Verschwenken am Transformator vorbeilaufenden, je nach Abwei-. chung aus der Mittelstellung einen mehr oder weniger weiten Luftspalt zu den Transformatorwicklungen aufweisenden, vorBUgaweiee symmetrisch auegebildeten und sich über einen Winkelb.ereioh der , Schwenkbewegung dee Propellers beim passiven Steuern erstreckenden Induktionskern gekoppelt sind.
Die Erfindung ist an Hand von einigen, in den Zeichnungen dargestellten Auaführungsbeispielen im folgenden näher erläutert. Ee «eigen;
Fig. 1 und 2 die scneaatische Darstellung eines Schiffe-
heekes und dessen Antriebaanlage mit eine»
A ' aktiven und passiven Ruder einaal für Marsoh-
fahrt (Fig. 1) und für Manövrierfahrt (Pig. 2) geschaltet,
Fig. 3 die Auebildung eines vierflügeligen, auch als
passives Huder verwendbaren Zvkloidenpropellera ait Schubkurbelkinematik,
Fig. 4 einen solchen Hit fünf Flügeln und Gleitlenkerkineaatlk,
Fig. 5 die Ausbildung der Kuppeletangen für eine Flügelverstellung, wie sie in den Propellern gsaäfi Fig. 3 und 4 vorgesehen ist,
Fig. 6 und 7 die Flügelverstellung an eines fünf- bzw. vierflügeligen Zvkloidenpropeller Bit Sinus- bsw. w Sohubkurbelkineaatik,
Fig. 8 die ?erdreheinriohtung für die oberste Sohauf«! des Propellers nach Fig. 7 in Tangent!allag« der Schaufel,
Fig. 9 den Querschnitt durch einen dreiflügeligen
Zykloidenpropeller alt Winkellenker-KinsBatik,
Fig. 10 die eine bestiaate Relativlage swischen «entra-
lea Getriebeglied der Kineaatik und dea Prop·Iltrrotor herbeiführende und sichernde Vorrichtung innerhalb des Propellare,
Pig· 11 die Kurvenscheibe für die Vorrichtung naeh Fig. 10,
..;.■ 10 981 η /Q u 8 .
bad
4 I b b 2 - 9 .-
Fig. 12 bis 14 drei dreiflügelige Zykloidenpropeller mit
Winkellenker- bzw. Sinus- bzw. Schubkurbelkinematik jeweils in einer extremen Bxienterlage des zentralen .Getriebegliedes der Kinematik, derart, daß die Flügel alle parallel zueinander ausgerichtet sind, und
Fig. 15 und 16 zwei Schema für die meßtechnische Erfassung
der Winkelstellung des Propellerkörpere und deren Beeinflussung vom Steuerrad aua.
In Fig. 1 ist der Zustand der Schiffeantriebeanlage für Mareohfahrt dargestellt. Die beiden Schiffsschrauben 1 und 2 sind an die zugehörigen Dieselmotoren 3 und 4 durch Füllen der in der Propellerwelle 5 und 6 angeordneten hydrodynamischen Kupplungen 7 und 8 angekuppelt. Die Flügel 9 des Zykloidenpropellers 10 sind alle parallel zueinander und zur Fahrtrichtung ausgerichtet, und der stillstehende Zykloidenpropeller ist über die geschlossene Reibungskupplung 11 an die Ruderantriebsmaschine angeschlossen, die als mit einem Reduziergetriebe 12 versehener Elektromotor 13 ausgebildet ist. Die Ruderantrlebemasohine 12/13 wird - wie hler nur prinzipiell und beispielsweise angedeutet - durch Verschieben eines nur in Mittelstellung kontaktoffenen, von einer am Zykloidenpropeller TO befestigten Hocke 50* betätigten, je nach Verschieber iohtung den Elektromotor 13 in Vorwärts- oder Rüokwärtsdrehrichtung an das Bordnetz anschließenden und mit dem Schiffssteuerrad bewegten Umpoleehaltere 65' in Aktion gesetst und je nach Verschiebeweg des UmpQlschaltera 65' »itbewegt, derart, daJ die Nooke 50* und somit die Richtung der Propellerflügel 9 stete der vom Steuermann vorgeschriebenen Schaltermittsilage folgt. Bei dieser Ankoppelung der Vortriebs- und Ruderorgan· an die Antrlebemaachinen wird der Vortrieb durch die Schiffseohrauben 1 und 2 erzeugt und die Fahrtrichtung mit dem Zykloidenpropeller als passivem Ruder festgelegt und gesteuert.
Bei der in Fig. 2 für Manöver in engen Gewässern gezeigten Schaltung der Vortriebs- und Ruderorgane sind die beiden Schiffsschrauben 1 und 2 durch Entleeren der zugehörigen Strömungskupplungen 7 und 8 abgeschaltet und der Zykloidenpropeller von der
•A
Ί0 98 10/014 8
BAD
194Ί6!>2
RuderantriebeBasöhine durch öffnen der Kupplung 11 getrennt. Duron Pullen der in der Abtriebewelle 41 des Motors 4 »ageord- ^ net en und alt der Antriebewelle des Zykioidenpropellers üfeer eine Zahnrad übersetzung 14/15 in Verbindung «teilenden Streaiangskupplung 16 ist der Zykloi&enpropeller 10 an den Dleaelaotor 4 als Vortriebsnasohine bei Ksjaövrierfahrt angekuppelt. Die Propellerflügel 9 sind nun in lors&lbetriebestellu&g und da» ScMfX wird durch Einstellen eines nach Sr öS β und Sichtung tob Steuer· at and aus wählbaren Propulsionsetrahiea gesteuert und angetrieben.
In den Fig. 3 und 4 ist die feretellbarkeit der Propellerflugel 9 am Beispiel zwei verschiedener Zykloidenpropeiler gezeigt. Die Zykloidenpropeller sind in eier Literatur beschrieben (ss.B. in Voith Forschung und Konstruktion ,Heft 18, Mai 1967)» weshalb der konstruktive Aufbau und die hydraulische sowie stauerungstechnisehe Wirkungsweise als bekannt vorausgesetzt wird. Es sei nur gesagt, daS in jedes Zykloidenpropeller für Jeden Flügel je eine untereinander gleiche Bit des Propeller-Motor umlaufende Kinematik vorhanden ist, die jeweils über einen Bit des Propellerflügelschaft 17 (Fig. 9} drehfest verbundenen Flügelantriebahebel 16 und eine Kuppelstange 19 des zugehörigen Flügel während des umlaufe« eine Drehechwingbewagung us die Tangentiallage der Flügel erteilt» Die Aaplitude und die Phasenlage der Aaplitude dieser Schwingbewegung und damit die Strahliziteneität bsw. Seren Sichtung werden durch die Szsenterläge eines allen su den Flügen gehörenden Setrieben geBsineasen zentralen Setriebegliedes 21 eingestellt. Dieses sentrale Getriebeglied kann durch den aittals hydraulischer ServoBotoren in swsi sueinander rechtwinkligen Eichtungtn verschwenkbaran Steuerknüppel 20 exzentrisch verschoben werden.
Wie in den Fig. 3 bis 5 gesseigt, ist geaäS Ser Erfindung in amnchen der Kuppeistangen ein beidseitig beaiäfachlagbaxer Mjdraalik» aylinder angeordnet. D.h. die Kuppelstange besteht aus swei fellen 19a und 19bt deren einer einen Kolben 22 und &9Twm snäss»«? einen nit diesen Kolben zusasKenarbeitenden Zylinder 23 trägt. Die Zylinder 23 «aid die Kolben 22 sind in iarer Bewegung diaroh ^
10 9810/0148
BAD
/Il
Anschläge auf «inen solchen Spielraun eingeengt, daß jede der zweigeteilten Kuppelstangen lediglich swei feste Längen einnehmen kann. Jeder Zylinder weist zwei Druekaneehlüsee 24 und 25 auf, deren eiaer zu den bei Druekbeauftchlagung in verlängernder Richtung wirkenden Kolbendruckraus mündet, während der andere iu den "verkürzenden" Druekrau« führt. Von Jede» Kuppeletangeneylinder eines Propeller« eteht ein Druckaneehluß alt der einen von zwei allen Zylindern gemeinsamen Ringleitung 26 in Verbindung und ein anderer Druekanschlui mit der zweiten Ringleitung 27· Beide Bit des Propeller umlaufenden Ringleitungen stehen, wai jedoch nicht dargestellt ist, über je eine stillstehende Wellenbüchee mit je einer stillstehenden Leitung in Verbindung und la·-· sen sich wahlweise mit Druck beaufschlagen. Welche Anschlüsse bela Betrieb passives Rudern und welche beim Betrieb aktives Rudern beaufschlagt werden bsw. welche Kuppelstangen gegenüber der formallage verkürst und welche demgegenüber verlängert werden müssen, wird weiter unten erklärt werden.
Ba die Winkelverstellung der Flügel für die Umstellung von aktivem auf passives Rudern durch eine Längenverstellung eines an einem Schwenkhebel (13) angreifenden Kuppelstange 19 erfolgt und zudem der Flügelantriebshebel 18 nahezu parallel mit der flügelebene liegt« 1st durch diese Kuppelstangenveretellung eine Verschwenkung der Flügel 9 aus der TangentIaIlage allenfalls um möglich, da sonst ein gegenseitiges Behindern von Kuppelet enge 19a und Flügelzapfen 17 eintritt. Um daher möglichst kurze Verschwenkwege *xi bekommen, muß die Ausrichtung der Flügel 9 für passives Rudern im Vergleich zu dem durch die Schwenkzapfen 17 und das PropellerzentruK aufgespannten Stern so gewählt werden , daß sich möglichst stumpfe Winkel zwischen Parallelenrichtung und den Zentrumsstrahlen ergeben.
Mit anderen Worten: Bei Zugrundelegung der vorbeschriebenen Kuppe let engen verstellung für die Flügelverstellung ist der Zykloldenpropeller in einem mit der Ordinatenachse in Schiffelängsrichtung und mit dem Bullpunkt im Propellerzentrum liegenden,gedachten Achsenkreuz in eine solche Winkelstellung zu verschwenken, daß die FlUgelschäfte möglichst weit von der Ordinatenachse abzuliegen kommen.
109810/0148 ./.
Bei Zugrundelegung dieser Umfangslage des Propellers müssen die Kuppe!stangen der im 1. und 3· Quadranten des Achsenkreuzes liegenden Schaufeln gegenüber der Hörsaal länge verkürst werden und die zu den im 2. bzw. 4. Quadranten liegenden Schaufeln gehörigen Kuppeletangen verlängert. D.h. die verkürzenden Druokansohlüsse der im 1. und 3. Quadranten liegenden Schaufeln und die verlängernden Druokanschlüsse der 2. und 4. Quadranten liegenden Schaufeln sind Über eine Ringleitung 27, die bei passivem Rudern unter Druck steht, miteinander verbunden. Die anderen Anschlüsse sind mit der bei aktivem Rudern druckbeaufschlagten Ring· leitung 26 verbunden. Die Kuppelet angen, die zu den auf der Abssie« seaohse liegenden Schaufeln gehören, bleiben in ihrer Länge unverändert. Die anderen Kuppelet angen müssen in ihrer Länge um einen solchen Betrag verändert werden, damit der zugehörige Flügel entgegen demjenigen Drehsinn und um denjenigen Winkel versohwenkt wird, in dem und um den er auf dem kürzesten Weg der Abszlssenachse benachbart ist.
In den Fig. 6, 7 und 8 ist eine grundsätzlich andere Versohwenkungeaögliehkeit für die Propellerflügel dargestellt. Dort sind die Flügelantriebehebel 18' zumindest einiger der Flügel, und zwar derjenigen, die nicht auf der Abszieaenachse des obengenannten Achsenkreuzes liegen, als beidseitig be&ufschlagbare Verdreheinrichtungen ausgebildet. Da eich mit diesen Organen Verschwenkwege des einen Teils gegen das andere von weit über 90° hervorbringen lassen, gelten die eben für die Kuppelstangenverstellung angestellten Überlegungen nicht.
Bei der Antriebehebelverstellung ist der Zykloidenpropeller so im Achsenkreuz verschwenkt zu denken, daß beim ungeradzahligen Propeller ein und beim geradzahligen zwei Flügel auf die Abssiasenachse zu liegen kommen. In dieser Stellung sind die von der Schlffslängeaehae querabliegenden Flügel durch die Tangentiallage bereits in Schiffelängerichtung ausrichtbar. Die übrigen Flügel müssen mittels der in den Flügelantriebehebeln 18s angebrachten Verdreheinrichtungen in die von der Tangentiallage in die einheitliche mit der Schiffslängsachse zusammenfallende Parallellage gebracht werden, und zwar müssen diese Flügsl ebenfalle
1 0 98 ι η /η ι /; 8
■-Μ
1941662 . 13 -
um soviel Winkelgrade und entgegen den Drehsinn verdreht werden» um wieviel sie und in dem der zugehörigen Zentrumsstrahl auf des kürzesten Weg dem Lot auf der Schiffalängeachae im Drehzentrum dee Propellers benachbart ist. Dementepreohend müssen die in den Hebeln 18' eingebauten Verdreheinriohtungen auegebildet und untereinander verbunden und an die Druokquelle angeschlossen eein.
In Fig. 10 ist eine Einzelheit aus dem dreiflügeligen in flg. 9 im Querschnitt gezeigten Propeller dargestellt. Der Steuerknüppel 20 ist am unteren Ende zapfenartig verlängert und trägt dort eine winkelbewegliche Gleitrolle 29» die mit der am Boden des Propellergehäuses fest verbundene Kurvenscheibe 30 zusammenarbeitet.
Diese Kurvenscheibe 30 ist in Fig. 11 als Einzelteil dargestellt. Sie weist eine im wesentlichen gleichseitig dreieckige Kurvenbahn auf. An den Seitenmitten sind abweisende höokerartige looken 31 und in den Ecken sind Nischen 32 von der Breite der Rolle 29 angebracht. In Fig. 11 ist außerdem strichpunktiert der Einhüllkreis 33 für die Relativbewegung der Rolle 29 gegenüber der locken* scheibe 30 bei Normalbetrieb mit größter lormal-Exzentrizität e sowie der RollenumriS dargestellt. Wird bei stillstehendem Propeller der Steuerknüppel 20 durch die Servomotoren in einer bestimmten Richtung in eine Extremstellung gedrückt, so wird die Holle 29 an die Kurvenscheibe anstoßen und über die flanken auf die Kurvenscheibe und somit auf den ganzen Propeller eine in Umfang·- richtung gelegene Kraftkomponente ausüben und ihn so lange verdrehen, bis die Rolle 29 in eine lisohe 32 einrastet. In dieser Stellung ist der Propeller innerhalb des dem unter hydraulischer Kraft stehenden Steuerknüppel 20 verbleibenden Bewtgungsspielraum in Umfangerichtung fixiert. Duroh die abnorme Exzentrizität S, die das Steuerglied 21 bsi Stellung der Rolls 29 in einer lieohe einnimmt, werden bei einem drsiflügtligen Zykloidenpropeller die Schaufeln in eine einheitliche Parallellagt gerückt. latürlioh muß zu diesem Zweck die Kurvenscheibe 30 in der richtigen Winkellage sum Propellerkörper bzw. zu dem duroh die Flügeleohäfte 1?
98 10/0 U8
194 i-6b2 - Η - - p
und dae Propeilerzentrus aufgespannten Linienstern liegen. BeIa Propeller ait Winkellenker-KineBatik oder bei eines ait Sohubkurbel-Kineaatik sniS das Kurvendreieck der Kurvenscheibe ait den ffοken auf die Flügelzapfen ausgerichtet sein} beia Propeller Bit Gleitlenker-Kineaatik jedoch sit den Seitenaitteloten.
In Fig. 15 ist ein elektrisches Steuersoheaa zur Ruderstabiliaierung und Ruderveretellung gezeigt. Mit 40 1st das auch in Fig..9 gezeigte Tellerkegelrad bezeichnet, welches über das Kegelritzel 41 von der Ruderantriebsaaechine 132angetrieben, den als passives Ruder dienenden Zykloldenpropeller versohwenkt. Die Ruderantriebeaaeohine ist naturgeaäS für Rechts- und Linkelauf geeignet und wird je nach des eingegebenen Signal von dea Leistungsverstärker 42 Bit Antriebsenergie für Rieht β- oder Linkelauf versorgt. Das Signal erhält der Leistungsverstärker aus eines MeBverstärker 43 (bzw. 43* in Flg. 16), welcher den nullabgleich bzw. die Verstiaaung nach GröBe und Richtung einer Wideratandsbrückensohaltung feststellt.
Die Widerstandsbrücke ist gewisscraafien ein veränderliches Schalteleaent Bit aehreren Freiheitegraden des Yer&nderungscingrlffe, d.h. sie kann an aehreren verschiedenen Stellen unabhängig voneinander aus des Nullabgleich verstisat werden und von verschiedenen Seiten her kann eine ein Signal erzeugende BrückenverstIaaung hervorgerufen werden.
Ib Falle des Soheaas nach Fig. 15, in welchea eine Brückensohaltung von vier Oha'sohsn Widerständen vorgesehen ist und In welche» zwei (44 und 45) als justierbare und zwei (46 und 47) als la Betrieb veränderliche Sohiebewiderstände ausgebildet sind, wird in des MeSverstärker nur dann kein Signal hervorgerufen, wenn öle Potentiale an den MeJpunkten 48 und 49 gleich hoch sind. Ist das Potential a* Punkt 48 auf Grund eines kleineren Spmnaungsabfftl-/ les λμ Sohiebewiderstand 46 gegenüber normal niedriger als am Punkt 49· wird über den MeI- und Über den BeietuDgeverstäsker die Antriebssaschine in derjenigen Richtung la Bewegung versetzt,, dsl sie den Zykloldenpropeller Ib Uhrzeigersinn verdreht. Baduroh
BAD ORIGfNAI.
]y4 fbb2 --15 -
wird über die aa Tellerrad 40 befestigte Sock· 50, dia aa Tattara 51 befindliche Tartroll« 52 und den elektrisch an Nasse liegenden Schiebekontakt 53 der wlrkaaae Widerstand des Sohiefeewideretandes 46 erhöht und das Potential aa Funkt 48 heraufgesetzt. Dies geschieht so lange bis die Potentialdifferans «wiechen den Funkten 48 und 49 wieder verschwunden ist. Solang· der Wideretandewert des Widerstand«« 47 sich nicht ändert, bleibt auch das Potential aa Funkt 49 unverändert und der eben beaohriebene Vorgang spielt sich nur nach einer Störung des lullabgleiches der Widerstandabrücke tob Wasser her auf Grund eines den Haltewideretand der Ruderantriebeaaechine überwindenden Ru£erreaktioneBoaentenetoflee über die Hocke, Tastrolle und Sohiebekontakt ab. D.h. eolange der Widerstand 47 unverändert bleibt, wirkt die Vorrichtung als Sollstellungsregler.
Ein· Veränderung des Widerstandes 47 durch Verschieben dea ebenfalls elektriaoh an Macse liegenden Schiebekontaktes 54 reraittels dee Steuerrades 55 bewirkt ebenfalls eine Verstiaaung dsr MeSbrücke ait der Folge, dafl das tob M«ßverstärker 43 festgestellte Signal nach leiatungaaäßiger Verstärkung den Ruderantrieb in derjenigen Richtung verstellt, daJ über die aeohanisohe Koppelung von Propellerkörper und Sohiebewideratand 46 dessen wirksaaer Wideretandawert I«a d«o Suroh das Steuerrad eingestellten Widerstandes 47 angeglichen wird. Der Sohiebekontakt 53 wird daher stete der Stellung des Sohiebekontaktes 54 folgen und ansonsten nach Störungen stete auf die eingestellte Sollage surückgeführt.
Die PotentialhUhe aa Punkt 48 dient gleichseitig als HaB für die Iet-Stβllung dee als paaaivea Ruder benutsten Zykloidenpropellera und die Potentialhöhe aa Funkt 49 gibt die Sollage an.
Beia übergang von paeeivea auf aktives Steuern ist der Taetara 51 alt Hilfe dea Klinkenhebels aus dea Drehbereich der locke herauasuhalten. Soll wieder passiv ait des lykloidenpropeller gesteuert werden, so ist durch Ausklinken die aechanieehe Verbindung «wiechen Propeller bsw. loeke und Sohiebewiderstand wieder
1 0 9 8 1 η / η
19416
hereusteilen. In der Regel wird die Taetrolle dann in einer Stellung sein, in der die Meßbrücke 44-47 verstimmt iet und der Ruderantrieb wird selbsttätig so lange laufen, bi· die Tastrol-Ie 52 in die der Sollstellung de· Schiebekontaktes 53 entsprechenden Lage gekommen iat.
In Pig. 16 let eine im Prinzipiellen ganz ähnliche Anordnung dargestellt. Im Unterschied zu Fig. 15 ist dort Jedooh eine NeB-schaltung induktiver Wideretände gezeigt, deren gegenseitiger Koppelungszustand bei Störungen bzw. bei Sollwertänderungen verändert wird und daduroh die Mtflechaltung verstimmt. £s handelt sich um einen Differentialtransformator mit einer mittleren aus der Wecheelstromquelle 60 gespeisten Speisespule 61 und je einer
fe rechts und links davon angeordneten Meispule 62 bsw. 63· Biese Spulen sind auf einen konzentrisch um das Propeller-Rotations- und Sohwenksentrum angeordneten und bewegbaren Spulenträger 65« der durch das Steuerrad verstellbar ist, angeordnet. Auf dem Tellerrad 40 ist ein Induktionssegment 64 befestigt. Der Spulenträger ist über den gesamten möglichen Verstellbereich des als passives Steuer dienenden Zykloidenpropellers mittels des Steuerrades bewegbar; das InduktIonssegment muS sioh über einen wenig· stens die Breite der Spulen erfassenden Weg erstrecken. Stimmen Soll- und Ist lage dee Propellers überein, so sind beide Spulen 62 und 63 in gleichem Maß induktiv an die mittlere Speieespule 61 gekoppelt und es wird in beiden Spulen eine gleich hohe an den beiden einander abgewandten Spulenenden gegenüber dem gemeinsamen
φ Mittelleiter 68 abgreifbare Spannung induziert. Wird das InduktIonssegment 64 relativ zum Spulenträger 65 verschoben, so 1st die Induktionssymmetrie beseitigt und in der einen Spule wird in Vergleich zur anderen eine höhere Spannung induziert, die Spannung des einen Auflenleiters (z.B. 66) zum nittieren (68) ist höher als die des anderen (z.B. 67). Der Mefiveretärker 43* gibt neon entsprechender Verstärkung im Leistungsverstärker 42 einen entsprechenden Impuls an die Ruderantriebsmaschine, die analog sum Schema nach Fig. 15 in einer solchen Richtung anläuft und das Ruder so lange antreibt, bis die Abweichung aus der Sollage verschwunden 1st. Da eine Änderung der Relativlage von Spulenträger
1 0981 η/η 14 8
BAD OtäM$ ^
i y 4 I B b 2 - π -
zu Induktionssegment von zwei Seiten her unabhängig voneinander herbeigeführt werden kann, ist eine Verstimmung der Meßschaltung auf zwei verschiedene Weisen möglich. Ba eine Verstimmung selbsttätig wieder beseitigt wird, kann, wie gezeigt, die eine Verstimmung smöglichke it zur Istwertkontrolle und Istwertstabilisierung und die andere zur Sollwertvorgabe benutzt werden.
Die zuletzt beschriebene Variante hat gegenüber der naoh Fig. 15 den Vorteil, daß keine mechanische Koppelung von Propeller und Meßbrücke vorhanden ist, sondern hier eine berührung»- und verschleißfreie Koppelung einen sicheren Betrieb gewährleistet. Beim Übergang vom aktiven zum passiven Steuern, d.h. wenn das Induktionssegment in einer x-beliebigen Stellung zunächst zu stehen kommt und demgemäß auf Grund des völligen Fehlens des Indukt ions kern es in der Spulennähe in beiden Spulen eine gleich hohe Spannung induziert wird, muß kurzzeitig in einem der Leiterpaare 66/68 bzw. 67/68 künstlich eine Spannung aufrechterhalten werden, so daß auf Grund dessen die Ruderantriebsmaschine die Spannungssymmetrie durch Einschwenken des Indukt ionsstgmart te in eine entsprechend gegensinnig unsymmetrische Lage das Induktionssegment unter den Spulenträger schwenkt und eine vermeintliche Soll-Ist-Übereinstimmung herbeigeführt ist. Naoh Beseitigung der künstlichen Spannung, was erneut eine Spannungsunsymmetrie in der Meßsohaltung herbeiführt, wird das nun im Bereich der Meßspulen liegende Induktionssegment in die Sollage eingeschwenkt und die Symmetrie der Induktion wieder herbeigeführt.
Heidenheia, den 13.8.1969
Pö/Srö
109810/0148
bad

Claims (20)

Pet tnt antprUoht
1. Schiff ait wenigsten· tinea, für Martehgtaöhwindigktittn beet lernt en Propulaiontorgan, eowie ait tint» andtrtn für "gtringt Oeaohwindigkelttn (Schleichfahrt) btatiaattn Proptller, dadurch gtktnnetiehntt, daJ dtr Propeller (10) fur gtringe Geschwindigkeiten derart auegebildet let, daJ die Propelltrflügtl (9) in Schiff«fahrtrichtung geittilt werdtn können (Fig. 1 und 2).
2. Schiff nach Anspruch 1 alt eines Zykloidenpropeller ale Schleich* und Manörrierfahrtpropeller, dadurch gekennzeichnet, dafi die Plügelquerechnitte ale gtradt, langgtetrecktt, aymattriache, voreugewtiat dtr Ellipetnfora angenäherte Oval· autgebildet sind.
3. Schiff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dtr Zykloidenpropeller wahlwtite an eine Antriebtaatchine (4) für PropulaionabttritV oder an tint Huderaaaohine (12/13 oder 123) ankuppelbar iet.
4* Schiff naoh Anaprueh 1 oder 2 alt tinta alt Kupptlatangtn rtr-ββhenen Zykloidenpropeller ait roriugeweiee wcnigttent drti FlUgtin, bti denen die Kupptittangen gewellt iwitohtn dta Endpunkt einer die Schwenkbewegung ereeugenden, iu Jedaa Flügtl gthörtnden Führungekineaatik und einea aa Schwenkiapfen dta Flügel« angeordneten Hebelara angeordnet aind, dadurch gekennaeichnet, dal wenig·tent awei dtr Kuppelstangtn (19a,b) Mittel aufvtiatn tu·wahlwtieea, hydraulieohta Ytrlängtrn bzw. Verkürzen dtr Kuppelttangtn ua tintη fttttn Betrag.
109810/0148
i^ibb2 - 19 -
5. Schiff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelatangen im wesentlichen aus zwei Teilen (19a und 19b) bestehen, deren einer Teil einen alt der Kuppelstange gleichachsig angeordneten Hydraulikzylinder (23) und deren anderer Teil einen mit des Zylinder (23) zusammenarbeitenden, Innerhalb des Weges zweier fester einstellbarer Anschläge gleitbaren, wahlweise auf der einen oder anderen Seiten τοπ außen mit Druck beaufechlagbaren Hydraulikkolben (22) aufweist.
b. Schiff nach Anspruch 5 mit einem vierflügeligen Zykloidenpropeller, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppeletangen (19a,b) aller Flügel (9) um einen Betrag, der dem Verschwcnk-winkel des Plügels τon 45° entspricht, in ihrer Länge veränderbar, und zwar zwei gegenüberliegende Kuppelstangen gegenüber der Normallänge verlängerbar und die beiden anderen verkürzbar sind, und daß die verlängernden Druokräume (Anechlüese 24) der Hydraulikkolben (22) in den Kuppeletangen (I9a,b) zweier gegenüberliegender Flügel (9) und die verkürzenden Druckräume (Anschlüsse 25) der beiden anderen Kuppeletangen (19a,b) einerseits parallelgesohaltet sind (Ringleitung 26), und daß die übrigen Druckräume andererseits ebenfalle untereinander in Verbindung stehen (Ringleitung 27).
7. Schiff nach Anspruch 5 mit einem fünfflügeligen Zykloldenpropeller, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kuppeletange (19) starr ist, daß die beiden benachbarten Kuppelstangen (I9a,b) sich um einen Betrag, der einem Schwenkwinkel dee Flügels (9) aus der Tangentiallage von 72° entspricht, in ihrer Länge gegenüber der Normallänge veränderbar sind, und daß die übrigen Kuppelstangen (19a,b) um einen Betrag, der einem Schwenkwinkel des Flügels (9) aus der Tangentiallage von 36° entspricht, in ihrer Länge veränderbar sind, und daß die Verlangerunge- bzw. Verkürzungemöglichkeiten (22/23) derart ausgebildet eind und die Druckräume der Hydraulikzylinder derart miteinander in Verbindung stehen, daß bei Druokbeaufschlagring gleichzeitig der dem Flügel (9) mit der etarren Kuppeletange (19) im
1 0 9 8 1 η / η ι / 8
BAD ^
bb2 . 20 - · . .
Uhrzeigersinn unmittelbar benachbart· Flügel entgegen des Uhrzeigersinn um 72° und der auf 4er anderen Seite unmittelbar benachbarte im Uhrzeigersinn um 72° versohwenkt wird und ferner der mittelbar im Uhrzeigtrainn benachbarte Flügel in Uhrzeigersinn und der auf der anderen Seite mittelbar benachbarte entgegen dem Uhr seigere inn jeweils um 36° versehwenkt werden und bei entgegengesetzter Druekbsaufeohlagung die Flügel zurück verschwenkt werden.
8. Schiff nach Anspruch 5 mit einem seohsflügeligen Zykloidenpropeller, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelstangen (19) zweier gegenüberliegender Flügel (9) starr und die übrigen in der Länge um einen solchen Betrag längenveränderbar ausgebildet sind» welcher einem Verschwenkwinkel des Flügels (9) aus der Tangentiallage von 60° entspricht und daß die Verlängerungen bzw. Verkürzungen (22/23) derart ausgebildet sind und die Druokräume der Hydraulikzylinder (22) derart miteinander in Verbindung stehen, daß bei Bruckbeaufeohlagung gleichzeitig die den Flügeln mit der starren Kuppelstange (19) im_Uhrzeigersinn benachbarten entgegen dem Uhrzeigersinn und die entgegen dem Uhrzeigersinn den starr angekuppelten Flügeln benachbarten im Uhrzeigersinn jeweils um60° aus der Tangentiallage heraus in die Parallellage ver schwenkt werden und bei Gegendruckbeauf sohle.» gung in die Tangentlallage zurüokverschwenkt werden·
9. Schiff nach Anspruch 3 mit einem dreiflügeligen Zykloidenpropeller, bei dem ein mit dem Propeller umlaufendes, in eine beliebige exzentrische Lage mittels eines servomötorison bewegbaren Steuerknüppels bringbares, hineicht lieh der Richtung der Exzentrizität stillstehendes, zentrales Getriebeglied vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung der Kinematik des Propeller·, daß bei stillstehendem Propeller wenigstens in denjenigen drei Stellungen dee Propeller·, bei denen der Zentrumsstrahl zu einem Flügel rechtwinkelig zu der Sohlffefahrtrichtung zu stehen kommt» das zentrale Getriebeglied (21) sieh ia eine abnorme! grofe Exzentrizitätslage
10 981 n/nue
BAD
jy4 ι bb2 - 21 -
bringen läßt, und zwar bei eine« Zykloidenpropeller «it Gleitlenkerkinematik in Fahrtrichtung und bei tinea «it Yinkellenkerkinematik oder mit Schubkurbelkinematik in Richtung auf den querabstehenden Flügel, derart, daß der qutrabetehende Flügel in die■Tangentiallage und die beiden anderen Flügel in eine dazu parallele Lage verschwenkt werden, und ferner dadurch, daß Mittel (30/32) vorgesehen eind, die die Richtung der Exzentrizität des zentralen Getriebegliedes (21) in Bezug auf den Propeller bei einem Verschwenken des Propellers beibehalten.
10. Schiff nach Anspruch 9$ dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit dem zentralen Getriebeglied (21) über ein Kugelgelenk in Verbindung stehenden Steuerknüppel (20) ein zu ihn gleichachsiger Führungszapfen, vorzugsweise mit allseits winkelbeweglicher Gleitrolle (29) vorgesehen ist, und daß am umlaufenden Propellergehäuse eine mit dem Führungszapfen zusammenarbeitende, in der Rotationsebene des Propellers liegende, zu ihm konzentrische, im wesentlichen gleichseitig-dreieckige, bei eine« Propeller mit Gleitlenkerkinematik mit den Seltenmittelloten und bei einem mit Winkellenkerkinematik oder Schubkurbelkinesatlk mit den Ecken zu den Flügelzapfen ausgerichtete, eine nach innen gekehrte Führungsbahn aufweisende Kurvenscheibe (30) angeordnet ist.
11. Schiff nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Seiten des angenäherten gleichseitigen Dreieck· der Kurvenscheibe in der Mitte jeweils eine symmetrische, höoktrartige, zu« Dreiecicamlttelpunlct gerichtete Erhöhung (31) cur Abweisung dee^üJirungsBapfens (Rolle 29) aus einer labilen Gleichgewichtslage angeordnet Let.
12. Sohiff nach Anspruch 1,2 oder 3 mit einem Zykloidenpropeller mit einer geraden Anzahl von Flügeln, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander gegenüberliegende Flügel (9) - wie an eloh bekannt - starr an die KLnevatik angekuppelt linü und daß bei den in den benachbarten Quadranten liegenden Flügeln (9) je-
IyA 1 bb2 - 22 ,„ ς λ
weile zwiechen dem PlügelantJrietoehabel und dem Flügel schwenkzapfen Mittel (18') turn Vereohwenken dee jeweiligen PlUgela gegenüber dem Antriebehebel aua der Tangentiallagβ in eine rechtwinklig zur Verbindungslinie der beiden starr angekuppelten Flügel ausgerichtet* iage vorgesehen sind, und zwar ua soviel Winkelgrade und entgegen demjenigen Drehsinn, ua wieviel sie und in dem sie von dea^nsVchetliegenden starr angekuppelten Flügel benachbart sind*=
13. Sohiff naoh Anspruch 1, 2 oder 3 mit einem Zykloidenpropeller mit einer ungeraden Anzahl von Flügeln, dadurch gekennzeichnet, daQ ein Flügel (9) - wie an sich bekannt - atarr an die Kinematik angekoppelt ist und bei den übrigen Flügeln zwischen FlUgelantriebshebel und Flügelaehwenkzapfen Mittel (18') zum Verschwenken des jeweiligen Flügels (9) gegenüber dam Antriebehebel aus der Tangentiallage in eine rechtwinklig zur Verbindungslinie vom starr angekoppelten Flügel zum Propeller-Rotationszentrum ausgerichteten Lage vorgesehen sind, und zwar ua soviel Winkelgrade und entgegen demjenigen Drehsinn, ua wieviel der zugehörige Zentrumsstrahl bzw« in dem dieser der genannten Verbindungslinie auf dem kürzesten Weg benachbart iat.
14. Schiff nach Anspruch 12 mit einem vlerflUgeligen Zykloidenpropeller, dadurch gekennzeichnet, dafl jeweils zwischen dem FlUgelantriebahebel und dem dem Schwenkzapfen zweier gegenüberliegender Flügel Mittel (18') zu* Verschwenken dte jeweiligen Flügels üb 90° vorgesehen sind.
15. Sohiff nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel aus je einer hydraulischen wahlweise von der einen oder anderen Seite von außen beaufschlagbaren Verdreheinrichtung (W') bestehen.
16. Schiff nach einem vorhergehenden Anapruch, dadurch gekennzeichnet, daS am umlaufenden Radkörper (Tellerrad 40) sowie am otlllBtahendan Schiffskörper miteinander zusammenarbeitend· relativ zueinander bewagliche Winkelstellungamifaittel (64/65 oder 50-53) vorgesehen sind, die ein dar Abwtlohung dta Zykloidenpropellera aus dar Koinildsnzlage der McjSiiittel nach Oröfle und Richtung anteppfuliflnass Signal geben.
1 Üi)6In■/ η 1 4 g·5--
I a4 I bb2 - 23 -
17. Schiff nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß an dtr Ruderantriebsaatehine (12/13 oder 123) Mittel vorgesehen sind, die bein Vorhandensein eines Ruderausschlagsignaltt dit Ruderantriebsaasohine und soait den Propellerkörper in die Richtung auf die Koinzidenzlage der Meöaittel zu in Gang setzen, und daß die aa Schiffskörper angeordneten Winke1stellungsaeßmittel mittels des Steuerrades (55) des Sohiffts derart ua eine Mittellage bewegbar oder ua einen Signalaittelwert (vorzugsweise Nullwert) verstiaabar sind, daß eine Abweichung von der Koinzidenslagt willkürlich vorgetäuscht werden kann.
18. Schiff nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dafl. als Winkelstellungsaefiaittel eine Brückeneehaltung von veränderlichen Widerständen vorgesehen ist, die auf Grund einer Koppelung wenigstens eines Widerstandes an den Radkörper dta Propellers sowohl durch eine Radkörperschwenkbtwtgung als auch auf Grund einer anderen Koppelung eines Widerstandes alt dta Steuerrad des Schiffes durch eine Steuerradbewegung verstiaat werden kann und ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Brüokenschaltung derart ausgebildet ist, daß die sich auf Grund dtr einen oder anderen verstiaaung hervorgerufenen Meflsignale sieh unter Berücksichtigung ihrer Richtung überlagern und tin ge-DSlnsaaee resultierendes Signal erzeugen, welches die Ruderantriebsaasohint und soait den Radkörper in diejenige Richtung in Gang zu setzen verursacht, daß durch eine gegensinnige Verstieaung des alt dea Radkörper gekoppelten Widerstandts das gemeinsame Signal zua Verschwinden bzw. auf den Mittelwert gebracht wird.
19· Schiff nach Anspruch 1Θ, dadurch gekennzeichnet, dafl die Ankoppelung des einen durch die Propellerkörperschwcnkbewtgung verstiaaten Widerstandet über eine aa Radkörper befeetigte, unsyaaetrischt, sich über einen Winkelbereich der Sttutrbtwt-. gung erstreckenden Hockt und einen alt dem veretellbaren Teil des Widerstandts verbundenen beia Betritt dtt aktiven Sttutrn« abhebbaren Taststift erfolgt.
1 0 9 81 η / η ι u 8
BAD ORtGiNAt
0 Μ
t 9 41 β S 2 - 24 -
20. Schiff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ankoppelung des einen durch die Propellerkörperschwenkbewegung verstimmten Widerstandes induktiv ausgebildet ist, und zwar dadurch, daß der verstellbare Widerstand als ein aus einer primären Speisewicklung und wenigstens einer eekundären Meßwicklung bestehender, in der Nabe des Propellerumfange a am Schiffskörper angeordneten Differential-Transformator ausgebildet ist, dessen Spulen induktiv zueinander Über einen mit dem Propellerkörper mitbewegten,
in dichtem Abstand beim Verschwenken am Transformator vorbeilaufenden, je nach Abweichung aus der Mittelstellung
einen mehr oder weniger weiten Luftspalt zu den Transformatorwicklungen aufweisenden, vorzugsweise symmetrisch aus«· gebildeten und sich über einen Winkelbereich der Schwenkbewegung des Propellers beim passiven Steuern erstreckenden Induktionskern gekoppelt sind.
Heidenhtia, den 13.8.1969
Pö/Srö
10 9 8 1 η/η ι L8
BACTQFUGtNAjL
■ι Χζ> I e e rs e 11 e JAWSHfSO QAB
DE19691941652 1969-08-16 1969-08-16 Schiff mit wenigstens einem Propul sionsorgan als Hauptantrieb fur Reise fahrt und mit einem Flugelradpropeller als Zusatzantrieb und zum Manövrieren aus dem Stillstand des Schiffes heraus und bei kleiner Fahrt Expired DE1941652C (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19691941652 DE1941652C (de) 1969-08-16 Schiff mit wenigstens einem Propul sionsorgan als Hauptantrieb fur Reise fahrt und mit einem Flugelradpropeller als Zusatzantrieb und zum Manövrieren aus dem Stillstand des Schiffes heraus und bei kleiner Fahrt
US00063864A US3716014A (en) 1969-08-16 1970-08-14 Ship propulsion system having separate propulsion units for cruise and low speeds
GB39256/70A GB1301009A (en) 1969-08-16 1970-08-14 Ship with separate propulsion elements for cruising speed and slow-speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19691941652 DE1941652C (de) 1969-08-16 Schiff mit wenigstens einem Propul sionsorgan als Hauptantrieb fur Reise fahrt und mit einem Flugelradpropeller als Zusatzantrieb und zum Manövrieren aus dem Stillstand des Schiffes heraus und bei kleiner Fahrt

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1941652A1 true DE1941652A1 (de) 1971-03-04
DE1941652B2 DE1941652B2 (de) 1973-02-01
DE1941652C DE1941652C (de) 1973-08-23

Family

ID=

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0054339A3 (de) * 1980-12-17 1984-07-25 B.V. Koninklijke Maatschappij "De Schelde" Hydrodynamische Maschine für hohen Massendurchfluss
US5632661A (en) * 1994-10-21 1997-05-27 Blohm +Voss International Gmbh Device, such as a propeller, for ships which is independent of the main propeller propulsion system and can be used as an active maneuvering mechanism
WO1997045319A1 (de) 1996-05-24 1997-12-04 Blohm + Voss International Gmbh Vom hauptantrieb unabhängige, wahlweise als passives ruder oder als aktives manövrierorgan einsetzbare einrichtung für schiffe
EP0829422A3 (de) * 1996-09-17 1999-11-03 Voith Hydro GmbH & Co. KG Zykloidalpropeller
EP0829423A3 (de) * 1996-09-17 1999-11-03 Voith Hydro GmbH & Co. KG Zykloidalpropeller
WO2000035749A1 (de) * 1998-12-16 2000-06-22 Voith Schiffstechnik Gmbh & Co. Kg Wassertrecker mit propellerflosse
CN113060783A (zh) * 2021-03-30 2021-07-02 江西师范大学 一种库塘小水体水环境治理用处理剂均匀投放装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6065935A (en) * 1900-09-17 2000-05-23 Voith Hydro Gmbh & Co. Kg Cycloidal propeller having blades which may be set into a sailing position
EP0054339A3 (de) * 1980-12-17 1984-07-25 B.V. Koninklijke Maatschappij "De Schelde" Hydrodynamische Maschine für hohen Massendurchfluss
US5632661A (en) * 1994-10-21 1997-05-27 Blohm +Voss International Gmbh Device, such as a propeller, for ships which is independent of the main propeller propulsion system and can be used as an active maneuvering mechanism
WO1997045319A1 (de) 1996-05-24 1997-12-04 Blohm + Voss International Gmbh Vom hauptantrieb unabhängige, wahlweise als passives ruder oder als aktives manövrierorgan einsetzbare einrichtung für schiffe
EP0829422A3 (de) * 1996-09-17 1999-11-03 Voith Hydro GmbH & Co. KG Zykloidalpropeller
EP0829423A3 (de) * 1996-09-17 1999-11-03 Voith Hydro GmbH & Co. KG Zykloidalpropeller
US5993157A (en) * 1996-09-17 1999-11-30 Voith Hydro Gmbh & Co. Kg Cycloidal propeller having wings operated by hydraulic clutches
WO2000035749A1 (de) * 1998-12-16 2000-06-22 Voith Schiffstechnik Gmbh & Co. Kg Wassertrecker mit propellerflosse
CN113060783A (zh) * 2021-03-30 2021-07-02 江西师范大学 一种库塘小水体水环境治理用处理剂均匀投放装置
CN113060783B (zh) * 2021-03-30 2022-06-14 江西师范大学 一种库塘小水体水环境治理用处理剂均匀投放装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE1941652B2 (de) 1973-02-01
US3716014A (en) 1973-02-13
GB1301009A (en) 1972-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE406598C (de) Anordnung fuer Segelfahrzeuge
DE2337995A1 (de) Steuerung fuer ein tragflaechenboot
DE3713176A1 (de) Segelboot mit fluegelkiel
DE403416C (de) Anordnung fuer Segelfahrzeuge
EP2676876A2 (de) Unterseeboot
DE2701914B2 (de) Vorrichtung zur Erzeugung einer Schubkraft in einer Flüssigkeit
DE2634573A1 (de) Schiffsrumpf mit heb- und senkbarem ruder
DE2029996A1 (de) Steuervorrichtung eines Flügel radpropellers
DE1055467B (de) Feststelleinrichtung fuer den Leitapparat einer Wasserturbine
DE1941652A1 (de) Schiff mit jeweils separatem Marsch- sowie Schleichfahrt-Propulsionsorgan
DE408281C (de) Antrieb- und Steuerungsvorrichtung fuer Schiffe
DE2756296A1 (de) Propellerfluegel
DE2301622B2 (de) Elektrohydraulische Schiffsrudersteuereinrichtung
DE2202564A1 (de) Schiffsschraubenduese
CH156641A (de) Antriebs- und Steuervorrichtung an Wasserfahrzeugen.
DE1941652C (de) Schiff mit wenigstens einem Propul sionsorgan als Hauptantrieb fur Reise fahrt und mit einem Flugelradpropeller als Zusatzantrieb und zum Manövrieren aus dem Stillstand des Schiffes heraus und bei kleiner Fahrt
DE3301621C2 (de) Verstellpropeller für Schiffantrieb
DE3321163A1 (de) Bug fuer einen schiffsrumpf
WO2012062699A1 (de) Wasserfahrzeug mit einem querstrahlantrieb
DE1431163C (de) Steuervorrichtung für ein mit symmetrisch angeordneten schwenkbaren Strahltriebwerken oder Strahlumlenkvorrichtungen ausgerüstetes senkrecht startendes und landendes Flugzeug
DE1953586C (de) Schiff mit mindestens zwei Schiffs schrauben
DE24555C (de) Neuerungen an Flügeln für Dampfund Luftschiffpropeller etc
AT367696B (de) Ruder fuer wasserfahrzeuge und schwimmendes geraet
DE396837C (de) Verfahren zum Steuern von Schiffen
DE9214767U1 (de) Zykloidal-Propeller

Legal Events

Date Code Title Description
SH Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee