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WO2000027696A1 - Redundant device having contra-rotating propellers for driving boats or other maritime objects - Google Patents

Redundant device having contra-rotating propellers for driving boats or other maritime objects Download PDF

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Publication number
WO2000027696A1
WO2000027696A1 PCT/DE1999/003575 DE9903575W WO0027696A1 WO 2000027696 A1 WO2000027696 A1 WO 2000027696A1 DE 9903575 W DE9903575 W DE 9903575W WO 0027696 A1 WO0027696 A1 WO 0027696A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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ships
propeller
drive
drive device
propellers
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/DE1999/003575
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German (de)
French (fr)
Inventor
Constantin Gallin
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.)
Siemens AG
Schottel GmbH and Co KG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Schottel GmbH and Co KG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Schottel GmbH and Co KG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of WO2000027696A1 publication Critical patent/WO2000027696A1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
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    • B63H21/12—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven
    • B63H21/17—Use of propulsion power plant or units on vessels the vessels being motor-driven by electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
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    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
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    • B63H5/10—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type
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    • B63H2005/075—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers using non-azimuthing podded propulsor units, i.e. podded units without means for rotation about a vertical axis, e.g. rigidly connected to the hull
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters
    • B63H2005/1254—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis
    • B63H2005/1258—Podded azimuthing thrusters, i.e. podded thruster units arranged inboard for rotation about vertical axis with electric power transmission to propellers, i.e. with integrated electric propeller motors
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    • B63H5/125—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers movably mounted with respect to hull, e.g. adjustable in direction, e.g. podded azimuthing thrusters

Definitions

  • the invention relates to a device for the propulsion of ships or other maritime objects, which is equipped with counter-rotating propellers, each propeller with the associated shaft, the drive motor, the support and pressure bearings forming a drive module which is completely independent in operation and independent of others Drive elements is separated.
  • Counter-rotating propellers arranged one behind the other for ship propulsion systems have been known for a long time and are already part of the prior art. Compared to conventional ship propulsion systems with one, two or more propellers arranged side by side, all propulsion systems with counter-rotating propellers differ in their higher propulsion efficiency.
  • the present invention has for its object to provide a marine propulsion system that takes advantage of two counter-rotating propellers, but in particular by a simple, easy to build, maintain or repair a higher operational reliability or redundancy.
  • each of the two counter-rotating propellers has its own drive and belongs to a separate drive module.
  • the two drive modules are housed in the same fuselage, but the power transmission is not physically affected.
  • the maximum possible redundancy is achieved by dividing the power into two separate drive modules, which are fed by independent energy sources and, if desired, are still separated from each other in the fuselage in a watertight manner.
  • the hydrodynamically favorable hull according to this invention equipped with two counter-rotating propulsion units, can be fixed in the rear or front part or under the bottom of a ship or maritime object, retractable or rotatable.
  • this device gives a ship or maritime object the same advantages which the devices known on the market under the name "rudder propeller” (in English “A-rimuth Thruster” or “Azipod”) are promised.
  • the two propellers are each driven directly by their own electric motor.
  • both propellers or at least one of the proposed drive devices are driven by electric motors.
  • this device offers it all known advantages of diesel or turboelectric drives on ships (space savings, light
  • This drive module is then installed in the rudder spur or supported by a suitable construction, the propeller of the drive module being arranged directly opposite and coaxially according to vome, the conventional propeller and rotating in opposite directions.
  • FIG 1 with (1) is a hollow hull with a hydrodynamically favorable shape.
  • a propeller (2) is attached to a shaft (3) which is driven directly by the rotor (4) of an electric motor.
  • the stator (5) of the electric motor is attached to the fuselage (1).
  • the shaft (3) is supported on the two support bearings (6) and the propeller insert is held up by the thrust bearing (7), whereby a support bearing (6) and the thrust bearing (7) can be combined coristively.
  • the electric motor, support and thrust bearings are placed on suitable foundations (8).
  • the hull (1) is closed on the side of the thrust bearing with a bulkhead (9) or another symmetrical hull, and on the propeller side the shaft is provided with a seal (10) that is common in shipbuilding.
  • the entire device described here thus forms a drive module.
  • Figure 2 shows two drive modules (11), which are arranged "back to back” in a common fuselage (12).
  • a wall (9) or just a simple suitable construction separates or supports the inner end of the two drive modules (11).
  • the common hull (12) is fixed, rotatable, or retractable to a boat, ship, pontoon or offshore platform
  • Fig. 3 shows another possible application of the invention as an example.
  • a hydrodynamic hull (13) contains only a single drive module (11) and is installed in a rudder spur (14) adapted for this purpose.
  • the hull (13) with the propeller (2) lies behind the conventional propeller (15) of a screw-in ship, the two propellers (2) and (15) being coaxial, rotating in opposite directions and having no physical contact with one another.
  • the application example shown here remains valid for two- or multi-screw ships. If there is no rudder with spur, this can be replaced with a suitable construction to which the hull (13) is attached.
  • a second hull (13) with a second propulsion module (11) can also be used, whereby this is turned upside down in the longitudinal direction, ie with its propeller (2) arranged to the rear.
  • the propellers (2) of the two drive modules are co-axial and counter-rotating.
  • a solution to the problem would consist of two counter-rotating propellers arranged one behind the other because of the power distribution and their high overall efficiency.
  • the two propellers are driven by two concentric shafts.
  • the special bearing between the two shafts is not accessible from the outside and is difficult to repair. It forms the weak point, the "Achilles heel" of the system, where the energy flows also affect the propellers. This questions the redundancy of the entire system.
  • the modules can also be installed in a rudder spur or stern leg of a conventional ship, rotating in opposite directions.
  • the possible uses of the invention include all fast and demanding ship types, such as, for example, ferry, cruise, cooling and container ships, as well as offshore platforms or even naval ships.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a drive device which has contra-rotating propellers for driving boats or other maritime objects and which is comprised of two identical or similar drive modules. Said drive modules are each arranged "back-to-back" in a hull (1) which is shaped such that it exhibits hydrodynamically favorable properties and they counterrotate, whereby each module (11) consists of a propeller (2), a propeller shaft (3), an electric motor (4, 5), two supporting bearings (6) and a thrust block (7), or consists of a combination thereof with the corresponding foundations (8).

Description

Redundante Vorrichtung mit gegenläufigen Propellern für Antrieb von Schiffen oder sonstigen maritimen ObjektenRedundant device with counter-rotating propellers for propelling ships or other maritime objects

Beschreibungdescription

Die Erfindung betriff- eine Vorrichtung für den Antrieb von Schiffen oder sonstigen maritimen Objekten, die mit gegenläufigen Propellern ausgestattet ist, wobei jeder Propeller mit der dazugehörigen Welle, dem Antriebsmotor, den Trag- und Drucklagern ein Antriebsmodul bildet, der betriebsmäßig vollständig unabhängig und von anderen Antriebsorganen getrennt ist.The invention relates to a device for the propulsion of ships or other maritime objects, which is equipped with counter-rotating propellers, each propeller with the associated shaft, the drive motor, the support and pressure bearings forming a drive module which is completely independent in operation and independent of others Drive elements is separated.

Gegenläufige, hintereinander angeordnete Propeller für Schiffsantriebe sind schon lange bekannt und gehören bereits zum Stand der Technik. Gegenüber der konventionellen Schiffsantriebe mit einem, zwei oder mehreren nebeneinander angeordneten Propellern, unterscheiden sich alle Antriebssysteme mit gegenläufigen Propellern durch einen höheren Propulsionswirkungsgrad.Counter-rotating propellers arranged one behind the other for ship propulsion systems have been known for a long time and are already part of the prior art. Compared to conventional ship propulsion systems with one, two or more propellers arranged side by side, all propulsion systems with counter-rotating propellers differ in their higher propulsion efficiency.

Bei bekannnten Schiffsantriebsanlagen mit gegenläufigen Propellern werden die Propeller durch zwei konzentrische, sich gegenläufig drehende Wellen angetrieben, wobei die innere Antriebswelle in der äußeren Antriebswelle durch ein spezielles Lager gehalten wird. Koiislruktionsbedingt ist dieses Lager von außen nicht zugänglich und daher nur erschwert zu warten oder zu reparieren. Auch die Schmierung und Abdichtung einer derartigen Konstniktion ist kein leichtes technisches Problem. Die ganze Antriebsanlage ist daher sehr kompliziert und störanfällig, was eine Erklärung dafür ist, daß trotz höherer Propulsionswir ungsgrade Schiffsantriebsanlagen mit gegenläufigen Propellern nur sehr langsam, wenn überhaupt, in der Schiffahrt Akzeptanz finden. Wegen der strengen Sicherheitsbestimmungen für Besatzungen und Passagieren, wegen der Gefahren für die Umwelt und weil Schiffe in der Regel große Investitionen sind, wird gegenwärtig gerade der Redundanz von Antrieben für Schiffe und maritime Objekte große Bedeutung zugesprochen.In known ship propulsion systems with counter-rotating propellers, the propellers are driven by two concentric, counter-rotating shafts, the inner drive shaft being held in the outer drive shaft by a special bearing. Due to the Koiislruktions this camp is not accessible from the outside and therefore difficult to maintain or repair. The lubrication and sealing of such a design is also not an easy technical problem. The entire propulsion system is therefore very complicated and prone to failure, which is an explanation for the fact that, despite higher propulsion efficiencies, ship propulsion systems with opposing propellers are only very slowly, if at all, accepted in shipping. Because of the strict safety regulations for crews and passengers, because of the dangers for the environment and because ships are usually large investments, the redundancy of drives for ships and maritime objects is currently considered to be of great importance.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Schiffsantriebsanlage zu schaffen, die die Vorteile von zwei gegenläufigen Propellern ausnützt, jedoch insbesondere durch eine einfache, leicht zu bauende, zu wartende oder zu reparierende Gestaltung eine höhere Betriebssicherheit bzw. Redundanz aufweist.The present invention has for its object to provide a marine propulsion system that takes advantage of two counter-rotating propellers, but in particular by a simple, easy to build, maintain or repair a higher operational reliability or redundancy.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß jeder der beiden gegenläufigen Propeller seinen eigenen Antrieb hat und zu einem getrennten Antriebsmodul gehört. Durch „Rücken an Rücken" Anordnung von zwei gleichen oder ähnlichen solcher Module, die in einem hydrodynamisch günstig geformten Rumpf untergebracht sind, bekommt man eine Antriebsvorrichtung, die die Vorteile von zwei gegen-The solution to this problem is that each of the two counter-rotating propellers has its own drive and belongs to a separate drive module. By “back to back” arrangement of two identical or similar modules of this type, which are accommodated in a hydrodynamically shaped hull, a drive device is obtained which has the advantages of two opposing

*) Siehe Literaturhinweise auf Seite 5 läufigen Propellern besitzt, jedoch die Nachteile, d.h. die konzentrischen Wellen und insbesondere die*) See references on page 5 has common propellers, however, the disadvantages, ie the concentric waves and especially the

Lager zwischen den beiden, eine Art „Achillesferse", elirniriiert.Camp between the two, a kind of "Achilles heel", elirated.

Wenn jedoch bei den bis jetzt bekannten Antriebsanlagen mit gegenläufigen Propellern aus Redundanzgründen jeder der beiden Propeller seinen eigenen Antrieb mit unabhängigen Energiequellen bekommt, dann bleibt noch immer das spezielle Lager zwischen den konzentrischen Wellen als eine Art "Flaschenhals", wo die Energieflüsse tangieren und im Falle von örtlichen Störungen die Redundanz des gesamten Antriebssystems in Frage stellt.However, if in the drive systems with counter-rotating propellers known until now, for redundancy reasons, each of the two propellers gets its own drive with independent energy sources, then the special bearing between the concentric shafts still remains as a kind of "bottleneck" where the energy flows affect and in the event of local faults jeopardizes the redundancy of the entire drive system.

Im Gegensatz, nach der vorliegenden Erfindung werden zwar die beiden Antriebsmodule in demselben Rumpf untergebracht, aber die Leistungsübertragung tangiert physisch nicht.In contrast, according to the present invention, the two drive modules are housed in the same fuselage, but the power transmission is not physically affected.

Mit der Leistungsaufteilung auf zwei getrennte Antriebsmodule, die von unabhängigen Energiequellen gespeist werden und, falls erwünscht, noch voneinander wasserdicht im Rumpf getrennt sind, wird die maximal mögliche Redundanz erreicht.The maximum possible redundancy is achieved by dividing the power into two separate drive modules, which are fed by independent energy sources and, if desired, are still separated from each other in the fuselage in a watertight manner.

Der hydrodynamisch günstige Rumpf, laut dieser Erfindung mit zwei gegenläufigen Antriebseinheiten ausgerüstet, kann im hinteren oder vorderen Teil oder unter dem Boden eines Schiffes oder maritimen Objektes fest, einzieh- oder drehbar angebracht werden.The hydrodynamically favorable hull, according to this invention equipped with two counter-rotating propulsion units, can be fixed in the rear or front part or under the bottom of a ship or maritime object, retractable or rotatable.

Dadurch gibt diese Vorrichtung einem Schiff oder maritimem Objekt die gleichen Vorteile , welche den Vorrichtungen, die auf dem Markt unter der Bezeichnung "Ruderpropeller" (in Englisch "A-rimuth Thruster" oder "Azipod") bekannt sind, zugesagt werden.As a result, this device gives a ship or maritime object the same advantages which the devices known on the market under the name "rudder propeller" (in English "A-rimuth Thruster" or "Azipod") are promised.

Die wichtigsten Vorteile solcher Antriebsvorrichtungen sind die Erhöhung der Antriebsleistung und der Manövrierfähigkeit eines Schiffes.The main advantages of such propulsion devices are the increase in propulsion power and the maneuverability of a ship.

Mit den gegenwärtigen harten Anforderungen an höhere Dienstgeschwindigkeiten und Steuerfähigkeiten von, zum Beispiel, Fähren, Passagier-, Kühl-,u. Contamerschiffen, gewinnen die genannten Vorteile stets mehr an Bedeutung. Die dafür benötigten großen Antriebsleistungen können trotz dem meist beschränkten Tiefgang derartiger Schiffe noch einigermaßen technisch und wirtschaftlich vernünftig untergebracht werden.With the current tough demands for higher service speeds and control capabilities of, for example, ferries, passengers, refrigerators, and the like. Contamer ships, the advantages mentioned are becoming increasingly important. The large propulsion power required for this can still be accommodated to some extent in a technically and economically reasonable manner despite the mostly restricted draft of such ships.

Von besonderem weiteren Vorteil ist es, daß gemäß der Erfindung die beiden Propeller von jeweils einem eigenen elektrischen Motor direkt angetrieben wird.It is of particular further advantage that, according to the invention, the two propellers are each driven directly by their own electric motor.

Die sonst bei den bekannten Schiffsantrieben mit gegenläufigen Propellern für die Leistungsaufteilung erforderlichen Planeten-, o. Stirnrad-, o. Winkelgetriebe entfallen nach der vorliegenden Erfindung gänzlich.The planetary or spur gear or angular gearboxes otherwise required in the known ship drives with counter-rotating propellers for the power distribution are entirely eliminated according to the present invention.

Schiffsgetriebe im Allgemeinen werden von Reedern zu Recht als mögliche Störungsquelle angesehen.Ship gears in general are rightly considered by shipowners as a possible source of interference.

Schließlich ist es auch von Vorteil, daß beide Propeller oder zumindest einer der vorgeschlagenen Antriebsvorrichtungen von Elektromotoren angetrieben werden. Dadurch bietet diese Vorrichtung alle bekannten Vorteile der diesel- oder turboelektrischen Antriebe auf Schiffen (Raumersparnisse, leichteFinally, it is also advantageous that both propellers or at least one of the proposed drive devices are driven by electric motors. As a result, this device offers it all known advantages of diesel or turboelectric drives on ships (space savings, light

Steuerung, Wartung und Reparaturen), wobei die Nachteile davon (zusätzliche Investitionen und Wirkungsgradverluste) durch den Wirkungsgradgewinn der gegenläufigen Propeller zumindest teilweise kompensiert werden.Control, maintenance and repairs), the disadvantages of which (additional investments and efficiency losses) are at least partially compensated for by the efficiency gain of the opposing propellers.

Bei einigen Schiffsneubauten oder besonders -umbauten, die ein mehr oder weniger konventionelles Hinterteil haben und mit den üblichen Antriebsanlagen ausgerüstet werden oder sind, kann auch nur ein einziges Antriebsmodul nach dieser Erfindung verwendet werden. Dieses Antriebsmodul wird dann in den Rudersporn eingebaut oder von einer dafür geeigneten Konstruktion gestützt, wobei der Propeller des Antriebsmoduls nach vome, dem konventionellen Propeller direkt gegenüber und co- axial angeordnet wird und gegenläufig dreht.With some new ships or special conversions that have a more or less conventional rear end and are or are equipped with the usual propulsion systems, even a single propulsion module according to this invention can be used. This drive module is then installed in the rudder spur or supported by a suitable construction, the propeller of the drive module being arranged directly opposite and coaxially according to vome, the conventional propeller and rotating in opposite directions.

Die Erfindung wird in den drei beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen nachfolgend näher erläutert.The invention is explained in more detail below in the three accompanying drawings.

In Abbildung 1 mit (1) ist ein hohlerRumpf mit hydrodynamisch günstiger Form bezeichnet. Ein Propeller (2) ist an einer Welle (3) angebracht, die von dem Rotor (4) eines Elektromotors direkt angetrieben wird. Der Stator (5) des Elektromotors ist an dem Rumpf (1) befestigt. Die Welle (3) stützt sich auf die beiden Traglager (6), und der Propellereinschub wird von dem Drucklager (7) entgegengehalten, wobei ein Traglager (6) und das Drucklager (7) koristruktiv kombiniert werden können. Elektromotor, Trag- und Drucklager werden auf geeignete Fundamente (8) gesetzt. Der Rumpf (1) wird an der Seite des Drucklagers mit einem Schott (9) oder durch einen anderen symmetrischen Rumpf geschlossen, und an der Propellerseite wird die Welle mit einer im Schiffbau üblichen Abdichtung (10) versehen. Die gesamte hier beschriebene Vorrichtung bildet somit ein Antriebsmodul.In Figure 1 with (1) is a hollow hull with a hydrodynamically favorable shape. A propeller (2) is attached to a shaft (3) which is driven directly by the rotor (4) of an electric motor. The stator (5) of the electric motor is attached to the fuselage (1). The shaft (3) is supported on the two support bearings (6) and the propeller insert is held up by the thrust bearing (7), whereby a support bearing (6) and the thrust bearing (7) can be combined coristively. The electric motor, support and thrust bearings are placed on suitable foundations (8). The hull (1) is closed on the side of the thrust bearing with a bulkhead (9) or another symmetrical hull, and on the propeller side the shaft is provided with a seal (10) that is common in shipbuilding. The entire device described here thus forms a drive module.

In Abbildung 2 sind zwei Antriebsmodule (11) dargestellt, die "Rücken an Rücken" angeordnet in einem gemeinsamen Rumpf (12) untergebracht sind. Eine Wand (9) oder nur eine einfache geeignete Konstruktion trennt bzw. stützt das innere Ende der beiden Antriebsmodule (11). Der gemeinsame Rumpf (12) wird an einem Boot, Schiff, Ponton oder Offshoreplattform fest-, dreh-,oder einziehbar montiertFigure 2 shows two drive modules (11), which are arranged "back to back" in a common fuselage (12). A wall (9) or just a simple suitable construction separates or supports the inner end of the two drive modules (11). The common hull (12) is fixed, rotatable, or retractable to a boat, ship, pontoon or offshore platform

In Abb. 3 ist eine andere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung als Beispiel dargestellt. Ein hydrodyrjarnischer Rumpf (13) enthält in diesem Falle nur ein einziges Antriebsmodul (11) und ist in einem dafür angepaßten Rudersporn (14) eingebaut. Der Rumpf (13) mit dem Propeller (2) liegt hinter dem konventionellen Propeller (15) eines Einschraubenschiffes, wobei die beiden Propeller (2) und (15) co-axial sind, gegenläufig drehen und keinen physischen Kontakt miteinander haben. Das hier gezeigte Anwendungsbeispiel bleibt im Prinzip auch für Zwei- oder Mehrschraubenschiffe gültig. Wenn kein Ruder mit Sporn vorhanden ist, kann dieser mit einer geeigneten Konstruktion, an der der Rumpf (13) befestigt wird, ersetzt werden.Fig. 3 shows another possible application of the invention as an example. In this case, a hydrodynamic hull (13) contains only a single drive module (11) and is installed in a rudder spur (14) adapted for this purpose. The hull (13) with the propeller (2) lies behind the conventional propeller (15) of a screw-in ship, the two propellers (2) and (15) being coaxial, rotating in opposite directions and having no physical contact with one another. In principle, the application example shown here remains valid for two- or multi-screw ships. If there is no rudder with spur, this can be replaced with a suitable construction to which the hull (13) is attached.

Falls das Hinterteil des Schiffes, Pontons oder der Offshoreplattform wie üblich im Schiffsbau gestaltet ist und dabei keine konventionelle Antriebsanlage mit Propeller (15) vorhanden ist, dann kann dort auch ein zweiter Rumpf (13) mit einem zweiten Antriebsmodul (11) verwendet werden, wobei dieser umgedreht in der Längsrichtung, d.h. mit seinem Propeller (2) nach hinten angeordnet wird. In diesem Falle sind die Propeller (2) der beiden Antriebsmodule co-axial und gegenläufig drehend. If the rear of the ship, pontoon or offshore platform is designed as usual in shipbuilding and there is no conventional propulsion system with a propeller (15), then a second hull (13) with a second propulsion module (11) can also be used, whereby this is turned upside down in the longitudinal direction, ie with its propeller (2) arranged to the rear. In this case, the propellers (2) of the two drive modules are co-axial and counter-rotating.

Redundande Vorrichtung mit gegenläufigen Propellern für Antrieb von Schiffen oder sonstigen maritimen ObjektenRedundand device with counter-rotating propellers for propelling ships or other maritime objects

Handelsschiffe werden aus Konkurenzgründen immer schneller. Die dafür benötigten Antriebsleistungen bzw. Antriebsorgane sind oft schwer technisch zu realisieren und wirtschaftlich zu betreiben.Merchant ships are getting faster and faster for reasons of competition. The drive power or drive elements required for this are often difficult to implement technically and to operate economically.

Ausserdem wird, aus Sicherheitsgründen, für den Umweltschutz und wegen der hohen Investitionen der Schiffahrt, gegenwärtig grossen Wert auf die Redundanz der Antriebsanlage gelegt.In addition, for safety reasons, for environmental protection and because of the high investments in shipping, great importance is currently attached to the redundancy of the drive system.

Eine Lösung des Problems würde aus zwei hintereinander angeordneten gegenläufig drehenden Propellern, wegen der Leistungsaufteilung und deren hohen Gesamtwirkungsgrad, bestehen. Bei den bis jetzt bekannten Antriebsanlagen dieser Art wereden die beiden Propeller durch zwei konzentrische Wellen angetrieben. Das spezielle Lager zwischen der beiden Wellen ist aber von aussen nicht zugänglich und schwer zu reparieren. Es bildet den schwachen Punkt, die "Achillesferse" der Anlage, wo auch die Energieflusse zu den Propellern tangieren. Die Redundanz des gesamten Systems ist dadurch in Frage gestellt.A solution to the problem would consist of two counter-rotating propellers arranged one behind the other because of the power distribution and their high overall efficiency. In the drive systems of this type known up to now, the two propellers are driven by two concentric shafts. The special bearing between the two shafts is not accessible from the outside and is difficult to repair. It forms the weak point, the "Achilles heel" of the system, where the energy flows also affect the propellers. This questions the redundancy of the entire system.

Dieses grosse Hindernis wird durch die Erfindung beseitigt. Sie besteht aus zwei Antriebsmodulen mit jeweils einem Propeller, der von einem eigenen elektrischen Motor unabhängig angetrieben wird.This major obstacle is eliminated by the invention. It consists of two drive modules, each with a propeller that is driven independently by its own electric motor.

Durch die"Rücken an Rücken" Anordnung von zwei ähnlichen Modulen in einem hydrodynamischgünstigen Rumpf unter oder hinter dem Schiff, bekommt man eine Antriebsvorrichtung, die die Vorteile von zwei gegenläufigen Propellern besitzt, aber ohne den genannten Nachteil.Due to the "back to back" arrangement of two similar modules in a hydrodynamically favorable hull under or behind the ship, you get a drive device that has the advantages of two counter-rotating propellers, but without the disadvantage mentioned.

Ausserdem können die Modulen laut Erfindung auch in einem Rudersporn oder Hintersteven eines konventionellen Schiffes, gegenläufig drehend, eingebaut werden.In addition, according to the invention, the modules can also be installed in a rudder spur or stern leg of a conventional ship, rotating in opposite directions.

Zu den Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehören alle schnelle und anspruchsvolle Schiffstypen, wie zum Beispiel F hr-, Kreuzfahrt-, Kühl- und Containerschiffe sowie Off- shoreplattformen oder sogar Marineschiffen. The possible uses of the invention include all fast and demanding ship types, such as, for example, ferry, cruise, cooling and container ships, as well as offshore platforms or even naval ships.

Claims

Patentansprüche claims 1. Antriebsvorrichtung für Schiffe oder sonstige maritime Objekte mit gegenläufigen Propellern dadurch gekennzeichnet, daß sie aus zwei gleichen oder ähnlichen Antriebsmodulen besteht, die jeweils in einem hydrodynamisch günstig geformten Rumpf (1) "Rücken an Rücken"angeordnet sind und gegenläufig drehen, wobei jedes Modul (11) aus einen Propeller (2), einer Propellerwelle (3), einem Elektromotor (4+5), zwei Traglagern (6) und einem Drucklager (7), oder einer Kombination davon mit den dazugehörigen Fundamenten (8) zusammengesetzt wird.1. Drive device for ships or other maritime objects with counter-rotating propellers, characterized in that it consists of two identical or similar drive modules, each arranged in a hydrodynamically shaped hull (1) "back to back" and rotating in opposite directions, each module (11) from a propeller (2), a propeller shaft (3), an electric motor (4 + 5), two support bearings (6) and a thrust bearing (7), or a combination thereof with the associated foundations (8). 2. Antriebsvorrichtung für Schiffe oder sonstige rnaritime Objekte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Propeller (2) an jedem Ende eines hydrodynamisch günstigen Rumpfes (12) montiert sind und gegenläufig drehen.2. Drive device for ships or other maritime objects according to claim 1, characterized in that the two propellers (2) are mounted at each end of a hydrodynamically favorable hull (12) and rotate in opposite directions. 3. Antriebsvorrichtung für Schiffe oder sonstige maritime Objekte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebsmodule (11) betriebsrnäßig vollständig unabhängig sind und getrennt mit Energie versorgt werden.3. Drive device for ships or other maritime objects according to claim 1, characterized in that the two drive modules (11) are completely independent in terms of operation and are separately supplied with energy. 4. Antriebsvorrichtung für Schiffe oder sonstige maritime Objekte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Rumpf (12), in welchem die beiden Antriebsmodule (11) untergebracht sind, an dem Unterwasserkörper eines Bootes, Schiffes, Pontons oder einer Offshoreplattform fest-, dreh-, oder einziehbar montiert wird.4. Drive device for ships or other maritime objects according to claim 1, characterized in that the hull (12), in which the two drive modules (11) are housed, on the underwater body of a boat, ship, pontoons or an offshore platform fixed, rotating , or retractable. 5. Antriebsvorrichtung für Schiffe oder sonstige mairitime Objekte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektromotoren (4+5), die jeweils einen gegenläufigen Propeller (2) antreiben vollständig getrennt und co-axial sind, wobei bei jedem Motor der Rotor (4) an der Propellerwelle (3) und der Stator (5) an dem hydrodynamisch günstigen Rumpf (1) befestigt wird. 5. Drive device for ships or other maritime objects according to claim 1, characterized in that the two electric motors (4 + 5), each driving a counter-rotating propeller (2) are completely separate and co-axial, the rotor (4 ) on the propeller shaft (3) and the stator (5) on the hydrodynamically favorable hull (1). 6. Antriebsvorrichtung für Schiffe oder sonstige maritime Objekte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß sie keine konzentrischen Wellen, kein spezielles Lager und spezielle Abdichtungen zwischen den konzentrischen Wellen und keine Planeten-, Stirnrad- oder Kegelgetriebe benötigt.6. Drive device for ships or other maritime objects according to claim 1, characterized in that it requires no concentric shafts, no special bearings and special seals between the concentric shafts and no planetary, spur or bevel gear. 7. Antriebs Vorrichtung für Schiffe oder sonstige maritime Objekte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Schiff oder sonstigem maritimen Objekt, Neubau oder Umbau, ausgerüstet mit einem, zwei oder mehreren konventionellen Propellern (15) nebeneinander, jeweils hinter jedem Propeller nur ein Antriebsmodul (11) in dem dazugehörigen Ruderspom (14) oder einer dazu geeigneten Konstruktion befestigt wird, und dessen Propeller (2) co-axial und gegenläufig zu dem entsprechenden konventionellen Propeller (15) dreht.7. Drive device for ships or other maritime objects according to claim 1, characterized in that in a ship or other maritime object, new construction or conversion, equipped with one, two or more conventional propellers (15) side by side, each behind each propeller only one drive module (11) is attached in the associated rudder spom (14) or a suitable construction, and its propeller (2) rotates co-axially and in the opposite direction to the corresponding conventional propeller (15). 8. Antriebsvorrichtung für Schiffe oder sonstige maritime Objekte nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwei Antriebsmodule (11) vorgesehen werden, wobei einer in dem Rudersporn (14) oder einer dafür geeigneten Konstruktion und das andere in dem Hintersteven (16) eines mehr oder weniger konventionellen Schiffes, Neu- oder Umbau, eingebaut werden, nachdem der konventionelle Propeller (15) elirniniert wird, wobei die Propeller (2) der Antriebsmodule (11) gegenüber und co-axial stehen und gegenläufig drehen. 8. Drive device for ships or other maritime objects according to claim 1, characterized in that two drive modules (11) are provided, one in the rudder spur (14) or a suitable construction and the other in the stern post (16) of a more or less conventional ship, new or rebuilt, are installed after the conventional propeller (15) has been eliminated, the propellers (2) of the drive modules (11) being opposite and co-axial and rotating in opposite directions.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005030573A1 (en) * 2003-09-30 2005-04-07 Abb Oy Propulsion arrangement for a ship comprising two coaxial propellers
WO2010100092A2 (en) 2009-03-02 2010-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Modular gondola drive for a floating device
DE102009030112A1 (en) 2009-06-22 2010-12-23 Siemens Aktiengesellschaft Ship with two propellers arranged one behind the other
EP1466826A3 (en) * 2003-04-07 2011-04-06 Wärtsilä Finland Oy Propulsion unit of marine vessel

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2393234A (en) * 1943-01-13 1946-01-22 Weaver Associates Corp Contraturning propeller mechanism
DE946776C (en) * 1952-04-13 1956-08-02 Adolf Friederichs Ship propulsion, consisting of a main screw and an additional screw arranged behind this, designed as a control screw
US4362512A (en) * 1980-09-25 1982-12-07 Outboard Marine Corporation Electric outboard motor construction
EP0117881A1 (en) * 1983-03-03 1984-09-12 Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Ship propulsion unit with a main and an auxiliary propeller
EP0251995A2 (en) * 1986-05-12 1988-01-07 HYDROMARINE S.r.l. Naval propulsion plant with hydraulic transmission
JPH0656082A (en) * 1992-08-07 1994-03-01 Kawasaki Heavy Ind Ltd Marine counter-rotating propeller
EP0786402A2 (en) * 1996-01-23 1997-07-30 Holger Kranert Propeller unit in a gondola
EP0831026A2 (en) * 1996-08-16 1998-03-25 Kvaerner Masa-Yards Oy Propulsion device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2393234A (en) * 1943-01-13 1946-01-22 Weaver Associates Corp Contraturning propeller mechanism
DE946776C (en) * 1952-04-13 1956-08-02 Adolf Friederichs Ship propulsion, consisting of a main screw and an additional screw arranged behind this, designed as a control screw
US4362512A (en) * 1980-09-25 1982-12-07 Outboard Marine Corporation Electric outboard motor construction
EP0117881A1 (en) * 1983-03-03 1984-09-12 Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH Ship propulsion unit with a main and an auxiliary propeller
EP0251995A2 (en) * 1986-05-12 1988-01-07 HYDROMARINE S.r.l. Naval propulsion plant with hydraulic transmission
JPH0656082A (en) * 1992-08-07 1994-03-01 Kawasaki Heavy Ind Ltd Marine counter-rotating propeller
EP0786402A2 (en) * 1996-01-23 1997-07-30 Holger Kranert Propeller unit in a gondola
EP0831026A2 (en) * 1996-08-16 1998-03-25 Kvaerner Masa-Yards Oy Propulsion device

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PAETOW KARL-HEINZ ET AL: "Schiffsantriebssysteme mit gegenläufigen Propellern und unabhängigen Energiequellen", JAHRBUCH DER SCHIFFBAUTECHNISCHEN GESELLSCHAFT., vol. 89, 1996, SPRINGER VERLAG, BERLIN, DE, pages 451 - 470, XP000889806, ISSN: 0374-1222 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 292 (M - 1615) 3 June 1994 (1994-06-03) *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1466826A3 (en) * 2003-04-07 2011-04-06 Wärtsilä Finland Oy Propulsion unit of marine vessel
WO2005030573A1 (en) * 2003-09-30 2005-04-07 Abb Oy Propulsion arrangement for a ship comprising two coaxial propellers
WO2010100092A2 (en) 2009-03-02 2010-09-10 Siemens Aktiengesellschaft Modular gondola drive for a floating device
WO2010100092A3 (en) * 2009-03-02 2011-05-19 Siemens Aktiengesellschaft Modular gondola drive for a floating device
US8821200B2 (en) 2009-03-02 2014-09-02 Siemens Aktiengsellschaft Modular gondola drive for a floating device
DE102009030112A1 (en) 2009-06-22 2010-12-23 Siemens Aktiengesellschaft Ship with two propellers arranged one behind the other
WO2010149429A2 (en) 2009-06-22 2010-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Ship having two propellers arranged one behind the other

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