DE102021102842A1 - Folding propeller for a watercraft - Google Patents

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Frank Despineux
Lars Glatzer
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Faltpropeller (10) für ein Wasserfahrzeug, umfassend eine Nabe (12), die über eine Antriebswelle um eine Drehachse (D) antreibbar ist, und ein Propellerblatt (14), das zwischen einer maximalen Schließstellung (P1) und einer maximalen Öffnungsstellung (P2), um eine Schwenkachse (S) schwenkbar an der Nabe (12) angeordnet ist, wobei die Schwenkachse (S) zusammen mit einer die Schwenkachse (S) schneidenden Normalen (ND) der Drehachse (D) eine maximale Öffnungsebene (EMax) definiert, wobei im angetriebenen Zustand und einer Schwenkstellung des Propellerblatts (14) im Bereich der maximalen Öffnungsstellung (P2) zumindest eine öffnende Kraft auf das Propellerblatt (14) wirkt, welche durch Drehung des Faltpropellers (10) resultiert und in Bezug zur Drehachse (D) im Wesentlichen radial nach außen gerichtet ist, wobei ein effektiver Kraftangriffspunkt (EAP) der öffnenden Kraft von der maximalen Öffnungsebene (EMax) beabstandet und im Wesentlichen in Schließrichtung (SR) des Propellerblatts (14) angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Faltpropeller (10), umfassend ein Propellerblatt (14), welches ein Umkehrelement (143) aufweist, welches derart gestaltet ist, dass bei Rückwärtsantrieb eine umgekehrte Schubkraft (FUmkehr) auf das Umkehrelement (143) wirkt, welche im Wesentlichen senkrecht zur Propellerblatt-Längsachse (LP) in Öffnungsrichtung (ÖR) des Propellerblatts (14) gerichtet ist.The present invention relates to a folding propeller (10) for a watercraft, comprising a hub (12) which can be driven about an axis of rotation (D) via a drive shaft, and a propeller blade (14) which can be switched between a maximum closed position (P1) and a maximum opening position (P2) pivotable about a pivot axis (S) on the hub (12), the pivot axis (S) together with a pivot axis (S) intersecting normal (ND) of the axis of rotation (D) a maximum opening plane ( EMax), wherein in the driven state and a pivoted position of the propeller blade (14) in the area of the maximum open position (P2), at least one opening force acts on the propeller blade (14), which results from the rotation of the folding propeller (10) and in relation to the axis of rotation (D) directed substantially radially outward with an effective force application point (EAP) of the opening force spaced from the maximum opening plane (EMax) and substantially in Schli Measuring direction (SR) of the propeller blade (14) is arranged. The invention also relates to a folding propeller (10), comprising a propeller blade (14) which has a reversing element (143) which is designed in such a way that, when driven backwards, a reverse thrust force (Freversal) acts on the reversing element (143), which essentially perpendicular to the longitudinal axis of the propeller blade (LP) in the opening direction (ÖR) of the propeller blade (14).

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Faltpropeller für ein Wasserfahrzeug, insbesondere für ein Segelboot, sowie einen Antrieb für ein Wasserfahrzeug mit einem solchen Faltpropeller.The present invention relates to a folding propeller for a watercraft, in particular for a sailing boat, and a drive for a watercraft with such a folding propeller.

Stand der TechnikState of the art

Faltpropeller sind zur Verwendung in Wasserfahrzeugen bekannt, beispielsweise als Antrieb in Segelbooten. So können Boote einen Antrieb aufweisen, der mit einem Faltpropeller ausgestattet ist, um in bestimmten Situationen mit einem geöffneten, angetriebenen Faltpropeller einen gewünschten Vortrieb zu erzeugen, während diese Boote in anderen Situationen mit einem geschlossenen, nicht angetriebenen Faltpropeller von dessen vergleichsweise geringen Wasserwiderstand profitieren.Folding propellers are known for use in watercraft, for example as a drive in sailing boats. Boats can have a drive that is equipped with a folding propeller in order to generate a desired propulsion in certain situations with an open, driven folding propeller, while in other situations these boats with a closed, non-driven folding propeller benefit from its comparatively low water resistance.

Bei einem Faltpropeller ist die Möglichkeit des Öffnens und Schließens der Propellerblätter vor allem über seine konstruktive Anordnung gegeben: Typischerweise sind zwei oder mehr Propellerblätter um jeweilige Schwenkachsen schwenkbar in einer Propellernabe gelagert und dadurch mit dieser verbunden. Die Propellernabe wird über eine Antriebswelle angetrieben und die Schwenkachsen stehen quer zur Drehachse der Propellernabe. Durch diese Anordnung wirken bei Drehung der Propellernabe Fliehkräfte auf die Propellerblätter. Diese Fliehkräfte bewirken ein Öffnen der Propellerblätter.In the case of a folding propeller, the possibility of opening and closing the propeller blades is primarily given by its structural arrangement: Typically, two or more propeller blades are mounted in a propeller hub so that they can pivot about respective pivot axes and are thus connected to it. The propeller hub is driven by a drive shaft and the pivot axes are transverse to the axis of rotation of the propeller hub. Due to this arrangement, centrifugal forces act on the propeller blades when the propeller hub rotates. These centrifugal forces cause the propeller blades to open.

Typischerweise ist ein Faltpropeller als Druckpropeller ausgeführt und im Bereich der Bootsmitte oder des Bootshecks angeordnet.A folding propeller is typically designed as a pusher propeller and is located in the middle of the boat or in the rear of the boat.

Im Allgemeinen beschleunigt ein angetriebener Propeller das Umgebungswasser entgegen der Fahrtrichtung, wodurch seine Propellerblätter einen Schub in Fahrtrichtung erfahren. Diesen Schub in Fahrtrichtung übertragen die Propellerblätter auf die Propellernabe und somit über den Antrieb auf das Boot.In general, a powered propeller accelerates the surrounding water against the direction of travel, causing its propeller blades to experience thrust in the direction of travel. The propeller blades transmit this thrust in the direction of travel to the propeller hub and thus to the boat via the drive.

Bei einem Faltpropeller unterstützt ein solcher Schub des beschleunigten Umgebungswassers auf die Propellerblätter bei Vorwärtsfahrt die Schwenkbewegung der Propellerblätter „in Öffnungsrichtung“. Bei Rückwärtsfahrt hingegen, wirkt ein solcher Schub auf die Propellerblätter schließend, d.h. er bewirkt gegebenenfalls eine Schwenkbewegung der Propellerblätter „in Schließrichtung“. Mit anderen Worten beschleunigen die Propellerblätter bei Rückwärtsfahrt das Umgebungswasser im Wesentlichen in Richtung des Bugs des Bootes, wobei der daraus entstehende Schub an den Propellerblättern angreift und in Rückwärtsfahrtrichtung gerichtet ist. Dies unterstützt eine mögliche Schwenkbewegung der Propellerblätter in Schließrichtung, wobei die an den Propellerblättern angreifenden Fliehkräfte dieser schließenden Schwenkbewegung entgegenwirkt. In der Praxis wird beobachtet, dass sich bei Rückwärtsfahrt eine mittlere Öffnungsstellung der Propellerblätter ergibt, in welcher die öffnend wirkenden Fliehkräfte und die schließend wirkenden schubbedingten Kräfte sich im Wesentlichen ausgleichen. Dabei führt die resultierende mittlere Öffnungsstellung der Propellerblätter zu erheblichen Einbußen hinsichtlich Vortrieb und Manövrierfähigkeit des Bootes.In the case of a folding propeller, such a thrust from the accelerated surrounding water on the propeller blades when driving forward supports the pivoting movement of the propeller blades “in the opening direction”. When reversing, on the other hand, such a thrust has a closing effect on the propeller blades, i.e. it causes a pivoting movement of the propeller blades "in the closing direction". In other words, when driving backwards, the propeller blades accelerate the surrounding water essentially in the direction of the bow of the boat, with the resulting thrust acting on the propeller blades and being directed in the direction of reverse travel. This supports a possible pivoting movement of the propeller blades in the closing direction, with the centrifugal forces acting on the propeller blades counteracting this closing pivoting movement. In practice, it has been observed that when driving backwards, the propeller blades are in a middle open position, in which the centrifugal forces acting to open and the forces caused by the thrust to close essentially balance each other out. The resulting central opening position of the propeller blades leads to considerable losses in terms of propulsion and maneuverability of the boat.

Für das Aufstoppen aus der Vorwärtsfahrt gelten die oben beschriebenen Nachteile der Rückwärtsfahrt analog. Erschwerend kommt dabei die vorhandene Fahrtströmung hinzu, welche die Propellerblätter zusätzlich in Schließrichtung drückt.The disadvantages of reverse travel described above apply analogously to stopping from forward travel. This is made more difficult by the current that is present, which also pushes the propeller blades in the closing direction.

Um den beschriebenen Problemen entgegenzuwirken, ist es bei herkömmlichen Faltpropellern bekannt, bei Rückwärtsfahrt durch Drehzahlerhöhung die Fliehkraft zu erhöhen, um die Propellerblätter aus einer mittleren Öffnungsstellung heraus weiter zu öffnen. Hinsichtlich der konstruktiven Auslegung ist es bekannt, die Masse der Propellerblätter von Faltpropellern zu vergrößern, um die gewünschte Fliehkraft zu erhöhen.In order to counteract the problems described, it is known with conventional folding propellers to increase the centrifugal force during reverse travel by increasing the speed in order to open the propeller blades further from a central open position. With regard to structural design, it is known to increase the mass of the propeller blades of folding propellers in order to increase the desired centrifugal force.

Propellerblätter von Faltpropellern werden typischerweise aus Metall mit hohen Dichten gefertigt. Standardmaterialen sind beispielsweise Messinglegierungen oder rostfreier Stahlguss mit typischen Dichten von 7800 bis 8900 kg/m3. Die Propellerblätter werden typischerweise gegossen und eine für die Synchronisierung der Propellerblätter zuständige Stirnverzahnung spanend hergestellt. Durch diese Materialwahl wird der komplette Faltpropeller sehr schwer und die im betrieb entstehenden Kräfte sehr groß. Dies kann sich wiederum negativ auf das restliche Antriebssystem auswirken. Zum Beispiel können die schweren Propellerblätter unerwünschte Vibrationen und Geräusche erzeugen. Zusätzlich werden starke Stöße beim Öffnen der Propellerblätter durch die großen bewegten Massen verursacht. Weiterhin ist die Herstellung aufwändig und das Gesamtgewicht des Bootes steigt. Zudem ist es nachteilig, dass die verwendeten Legierungen entweder selbst korrodieren oder auf andere Metallbauteile des Bootes korrosiv wirken. Daher werden Opferanoden benötigt, welche als Verschleißteile zu werten sind, wodurch die Wartungskosten steigen.Folding propeller blades are typically made of high density metal. Standard materials are, for example, brass alloys or cast stainless steel with typical densities of 7800 to 8900 kg/m 3 . The propeller blades are typically cast and face gearing responsible for synchronizing the propeller blades is machined. This choice of material makes the entire folding propeller very heavy and the forces generated during operation are very high. This in turn can have a negative impact on the rest of the drive system. For example, the heavy propeller blades can create unwanted vibration and noise. In addition, strong impacts are caused when the propeller blades open due to the large moving masses. Furthermore, the production is complex and the total weight of the boat increases. In addition, it is disadvantageous that the alloys used either corrode themselves or have a corrosive effect on other metal components of the boat. Therefore, sacrificial anodes are required, which are wear parts, which increases maintenance costs.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Faltpropeller für ein Wasserfahrzeug, beispielsweise ein Boot, insbesondere ein Segelboot, bereitzustellen.Proceeding from the known state of the art, it is an object of the present invention to provide an improved folding propeller for a what water vehicle, such as a boat, especially a sailing boat to provide.

Die Aufgabe wird durch einen Faltpropeller mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.The object is solved by a folding propeller with the features of the independent claims. Advantageous developments result from the dependent claims, the description and the figures.

Entsprechend wird ein Faltpropeller für ein Wasserfahrzeug vorgeschlagen, der eine Nabe umfasst, die über eine Antriebswelle um eine Drehachse antreibbar ist. Weiterhin umfasst der Faltpropeller zumindest ein Propellerblatt, das zwischen einer maximalen Schließstellung und einer maximalen Öffnungsstellung um eine Schwenkachse schwenkbar an der Nabe angeordnet ist. Dabei definiert die Schwenkachse zusammen mit einer die Schwenkachse schneidenden Normalen der Drehachse eine maximale Öffnungsebene. Befindet sich das Propellerblatt im angetriebenen Zustand in der maximalen Öffnungsstellung, dann wirkt eine öffnende Kraft auf das Propellerblatt, welche durch Drehung des Faltpropellers resultiert und welche in Bezug zur Drehachse im Wesentlichen radial nach außen gerichtet ist. Der Faltpropeller ist dabei derart ausgestaltet, dass ein effektiver Kraftangriffspunkt der öffnenden Kraft von der maximalen Öffnungsebene beabstandet und im Wesentlichen in Schließrichtung des Propellerblatts angeordnet ist.Accordingly, a folding propeller for a watercraft is proposed, which includes a hub that can be driven about an axis of rotation via a drive shaft. Furthermore, the folding propeller comprises at least one propeller blade, which is arranged on the hub so that it can pivot about a pivot axis between a maximum closed position and a maximum open position. The pivot axis together with a normal of the axis of rotation intersecting the pivot axis defines a maximum opening plane. If the propeller blade is in the maximum open position in the driven state, then an opening force acts on the propeller blade, which results from the rotation of the folding propeller and which is directed essentially radially outwards in relation to the axis of rotation. The folding propeller is designed in such a way that an effective force application point of the opening force is at a distance from the maximum opening plane and is arranged essentially in the closing direction of the propeller blade.

Mit anderen Worten ist der effektive Kraftangriffspunkt bezüglich des Bootsbugs immer hinter der maximalen Öffnungsebene angeordnet, sodass insbesondere in einer Schwenkstellung des Propellerblatts im Bereich der maximalen Öffnungsstellung am effektiven Kraftangriffspunkt stets eine öffnende Kraft angreifen kann, die über einen Hebel zur Schwenkachse ein auf das Propellerblatt öffnend wirkendes Moment erzeugt.In other words, the effective point of application of force with respect to the bow of the boat is always arranged behind the maximum opening level, so that, particularly when the propeller blade is pivoted in the area of the maximum open position, an opening force can always act at the effective point of application of force, which via a lever to the pivot axis opens on the propeller blade effective moment generated.

Unter einem effektiven Kraftangriffspunkt wird im Kontext der vorliegenden Offenbarung ein gedachter oder tatsächlicher Angriffspunkt oder Angriffsbereich einer physikalischen beziehungsweise mechanischen Kraft verstanden, der geeignet ist, den entsprechenden Kraftangriff zu repräsentieren und für weitere Betrachtungen nutzbar zu machen. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn beispielsweise ein örtlicher Kraftverlauf (beispielsweise im Fall von Auftrieb) oder eine Volumenkraft (beispielsweise im Fall von Fliehkraft) vorliegt und zur Beschreibung eines Moments verwendet werden soll.In the context of the present disclosure, an effective point of application of force is understood to mean an imaginary or actual point of application or area of application of a physical or mechanical force, which is suitable for representing the corresponding application of force and making it usable for further considerations. This is particularly helpful if, for example, a local force profile (e.g. in the case of buoyancy) or a volume force (e.g. in the case of centrifugal force) is present and is to be used to describe a moment.

Ferner gilt im Kontext dieser Offenbarung, dass wenn von einem Propellerblatt gesprochen wird oder ein Propellerblatt beschrieben wird, sich dies auf mehrere und insbesondere alle Propellerblätter beziehen kann, die der Faltpropeller umfasst. Der Faltpropeller kann zwei, drei, vier oder mehr Propellerblätter umfassen.Furthermore, in the context of this disclosure, when a propeller blade is mentioned or a propeller blade is described, this can refer to several and in particular all propeller blades that the folding propeller comprises. The folding propeller can include two, three, four or more propeller blades.

Die maximale Schließstellung ergibt sich, wenn das Propellerblatt derart geschwenkt ist, dass seine Längsachse im Wesentlichen achsparallel zur Drehachse verläuft. Alternativ kann diese Schwenkstellung auch als eine eingeklappte Stellung des Propellerblatts bezeichnet werden. Diese tritt im Wesentlichen dann auf, wenn der Faltpropeller nicht angetrieben ist, das heißt, wenn die Nabe nicht vom Antrieb angetrieben wird, beispielsweise wenn das Boot im Segelbetrieb gefahren wird und entsprechend eine Wasseranströmung in Schließrichtung des Propellerblatts wirkt.The maximum closed position results when the propeller blade is pivoted in such a way that its longitudinal axis runs essentially parallel to the axis of rotation. Alternatively, this pivoting position can also be referred to as a folded-in position of the propeller blade. This essentially occurs when the folding propeller is not driven, i.e. when the hub is not driven by the drive, for example when the boat is being sailed and a corresponding water flow acts in the closing direction of the propeller blade.

Entsprechend wird eine Schwenkbewegung des Propellerblatts um die Schenkachse hin zur maximalen Schließstellung hierin mit „schließend“ oder „in Schließrichtung“ bezeichnet, während eine dazu unmittelbar entgegensetzte Schwenkbewegung mit „öffnend“ oder „in Öffnungsrichtung“ bezeichnet wird. Dies gilt analog für Kräfte und Moment, die auf das Propellerblatt wirken können.Correspondingly, a pivoting movement of the propeller blade around the pivot axis towards the maximum closed position is referred to herein as "closing" or "in the closing direction", while a pivoting movement directly opposite thereto is referred to as "opening" or "in the opening direction". This applies analogously to forces and moments that can act on the propeller blade.

Die maximale Öffnungsstellung ergibt sich, wenn das Propellerblatt derart geschwenkt ist, dass es aufgrund seiner Anordnung im Faltpropeller keine weitere Schwenkbewegung in Öffnungsrichtung mehr ausführen kann. Alternativ kann man dies eine aufgeklappte Stellung des Propellerblatts beziehungsweise des Faltpropellers nennen.The maximum open position results when the propeller blade is pivoted in such a way that, due to its arrangement in the folding propeller, it can no longer perform any further pivoting movement in the opening direction. Alternatively, this can be called an unfolded position of the propeller blade or the folding propeller.

Die Begriffspaare Öffnungs-/Schließstellung, öffnen/schließen, maximale Öffnungs-/Schließstellung beziehen sich auf das Propellerblatt, können sich aber mit gleicher Gültigkeit auf den gesamten Faltpropeller beziehen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die im Faltpropeller angeordneten Propellerblätter schwenk-synchronisiert sind, was über eine Synchronisierungseinrichtung im Wurzelbereich der jeweiligen Propellerblätter erfolgen kann.The pairs of terms open/close position, open/close, maximum open/close position refer to the propeller blade, but can refer to the entire folding propeller with equal validity. This applies in particular when the propeller blades arranged in the folding propeller are pivotally synchronized, which can be done via a synchronization device in the root area of the respective propeller blades.

Der effektive Kraftangriffspunkt der öffnenden Kraft kann dem Massenschwerpunkt des Propellerblatts entsprechen. In diesem Fall ist die zumindest eine öffnende Kraft eine Fliehkraft.The effective force application point of the opening force can correspond to the center of mass of the propeller blade. In this case, the at least one opening force is a centrifugal force.

Zusätzlich oder alternativ kann der effektive Kraftangriffspunkt der öffnenden Kraft dem Druckpunkt eines am Propellerblatt angeordneten Zusatzkörpers entsprechen. Dieser Zusatzkörper kann als Auftrieb erzeugender Auftriebskörper ausgestaltet sein, beispielsweise in Form eines einen Auftrieb erzeugenden Winglets. In diesem Fall ist die zumindest eine öffnende Kraft eine Auftriebskraft.Additionally or alternatively, the effective force application point of the opening force can correspond to the pressure point of an additional body arranged on the propeller blade. This additional body can be designed as a lift-generating buoyancy body, for example in the form of a lift-generating winglet. In this case, the at least one opening force is a buoyancy force.

Die Fliehkraft und die Auftriebskraft haben gemein, dass sie jeweils an einem effektiven Kraftangriffspunkt angreifen, welcher am Propellerblatt angeordnet ist und bezüglich der maximalen Öffnungsebene in Schließrichtung beabstandet ist, und dass sie über einen Hebel um die Schwenkachse ein öffnendes Moment erzeugen können. Dieses öffnende Moment ist dazu geeignet, das Propellerblatt in Öffnungsrichtung zu schwenken beziehungsweise auf das Propellerblatt schließend wirkenden Kräften oder Momenten entgegenzuwirken.The centrifugal force and the buoyancy force have in common that they each act on an effective force application point, which is on the propeller blade is arranged and is spaced with respect to the maximum opening plane in the closing direction, and that they can generate an opening moment about the pivot axis via a lever. This opening moment is suitable for pivoting the propeller blade in the opening direction or for counteracting forces or moments closing the propeller blade.

Dazu wird im Folgenden zunächst auf die Fliehkraft und im späteren Verlauf auf die Auftriebskraft eingegangen.In the following, first the centrifugal force and later on the buoyancy force will be discussed.

Im angetriebenen Zustand kann auf das Propellerblatt eine am Massenschwerpunkt angreifende Fliehkraft wirken, die im Wesentlichen abhängig sein kann von:

  • - der aktuellen Drehgeschwindigkeit, das heißt der aktuellen Winkelgeschwindigkeit der Nabe; und/oder
  • - der Masse und Masseverteilung des Propellerblatts, in anderen Worten von dem Masse-Betrag und der Lage des Massenschwerpunkts innerhalb des Propellerblatts; und/oder
  • - dem aktuell relevanten Radius, in anderen Worten dem aktuellen radialen Abstand des Massenschwerpunkts des Propellerblatts von der Drehachse.
In the driven state, a centrifugal force acting on the center of mass can act on the propeller blade, which can essentially depend on:
  • - the current rotational speed, ie the current angular speed of the hub; and or
  • - the mass and mass distribution of the propeller blade, in other words the amount of mass and the location of the center of mass within the propeller blade; and or
  • - the current relevant radius, in other words the current radial distance of the center of mass of the propeller blade from the axis of rotation.

Das Propellerblatt kann einen Massenschwerpunkt aufweisen, der derart angeordnet ist, dass er in der maximalen Öffnungsstellung des Propellerblatts von einer gedachten maximalen Öffnungsebene in Schließrichtung beabstandet ist. Mit anderen Worten weist der Massenschwerpunkt des Propellerblatts (im Folgenden nur „Massenschwerpunkt“ genannt) in der maximalen Öffnungsstellung des Propellerblatts gegenüber der maximalen Öffnungsebene einen Versatz in Schließrichtung auf.The propeller blade can have a center of mass which is arranged in such a way that it is at a distance from an imaginary maximum opening plane in the closing direction when the propeller blade is in the maximum open position. In other words, the center of mass of the propeller blade (hereinafter referred to as “center of mass”) is offset in the closing direction in the maximum open position of the propeller blade compared to the maximum opening level.

Die maximale Öffnungsebene ist gedanklich aufgespannt von der Schwenkachse und jener Normalen der Drehachse, welche die Schwenkachse kreuzt. Alternativ kann man sich die maximale Öffnungsebene als jene Ebene vorstellen, in der die Schwenkachse liegt und deren Normale parallel zur Drehachse gerichtet ist.The maximum opening level is conceptually spanned by the pivot axis and that normal of the axis of rotation which crosses the pivot axis. Alternatively, the maximum opening plane can be imagined as the plane in which the pivot axis lies and whose normal is directed parallel to the axis of rotation.

Der oben beschriebene Versatz des Massenschwerpunkts kann in der beschriebenen Anordnung bewirken, dass die durch die Drehung des Faltpropellers auf das Propellerblatt wirkendende Fliehkraft, welche vereinfacht betrachtet am Massenschwerpunkt angreift, stets eine Fliehkraftkomponente aufweist, die senkrecht zu einem Hebel um die Schwenkachse gerichtet ist und somit ein öffnendes Moment bewirkt. Dies gilt insbesondere in der maximalen Öffnungsstellung des Propellerblatts.The offset of the center of mass described above can have the effect in the described arrangement that the centrifugal force acting on the propeller blade as a result of the rotation of the folding propeller, which, viewed in simplified terms, acts on the center of mass, always has a centrifugal force component that is directed perpendicularly to a lever around the pivot axis and thus creates an opening moment. This applies in particular when the propeller blade is in the maximum open position.

Dabei kann bei der Anordnung des Massenschwerpunkts berücksichtigt werden, dass dieser in der maximalen Schließstellung ebenfalls einen weiteren Versatz aufweisen kann, nämlich einen Versatz bezüglich der Drehachse in Öffnungsrichtung. Mit anderen Worten überschreitet der Massenschwerpunk auf in der maximalen Schließstellung nicht die für die Fliehkraft maßgebliche Drehachse. Dieser weitere Versatz kann gewährleisten, dass mit Beginn einer Drehbewegung der Nabe aus dem Stillstand auch eine öffnende Fliehkraft auf das Propellerblatt wirken kann, also über den aktuellen Fliehkraft-Radius am Massenschwerpunkt angreifen und in Öffnungsrichtung wirken kann.When arranging the center of mass, it can be taken into account that in the maximum closed position it can also have a further offset, namely an offset with respect to the axis of rotation in the opening direction. In other words, the center of gravity in the maximum closed position does not exceed the axis of rotation that is decisive for the centrifugal force. This further offset can ensure that when the hub begins to rotate from standstill, an opening centrifugal force can also act on the propeller blade, i.e. it can act on the center of gravity via the current centrifugal force radius and act in the opening direction.

In einer Ausgestaltung kann die maximale Öffnungsstellung über eine Anschlageinrichtung des Faltpropellers definiert werden. Mit anderen Worten steht in der maximalen Öffnungsstellung ein erstes Element der Anschlageinrichtung, welches am Propellerblatt angeordnet sein kann, in Kontakt mit einem zweiten Element der Anschlageinrichtung, welches an der Nabe angeordnet sein kann. So kann die Anschlageinrichtung gewährleisten, dass das Propellerblatt keine weitere Schwenkbewegung in Öffnungsrichtung ausführen kann, wodurch der Massenschwerpunkt zur maximalen Öffnungsebene stets in Schließrichtung versetzt bleiben kann. Ferner kann die Anschlageinrichtung weitere Mittel umfassen, die beispielsweise ein Justieren derselben ermöglichen und/oder über die eine Dämpfung eingerichtet werden kann. Dabei können Dämpfungselemente genutzt werden, um den Impuls des Anschlagens des Propellerblatts an der Nabe zu dämpfen und/oder das Propellerblatt in der maximalen Öffnungsstellung besser in einem eventuell vorherrschenden dynamischen Gleichgewicht zu halten.In one embodiment, the maximum opening position can be defined via a stop device of the folding propeller. In other words, in the maximum open position, a first element of the stop device, which can be arranged on the propeller blade, is in contact with a second element of the stop device, which can be arranged on the hub. The stop device can thus ensure that the propeller blade cannot perform any further pivoting movement in the opening direction, as a result of which the center of mass can always remain offset in the closing direction relative to the maximum opening level. Furthermore, the stop device can comprise further means which, for example, enable the same to be adjusted and/or via which damping can be set up. In this case, damping elements can be used in order to dampen the impulse of the propeller blade hitting the hub and/or to better keep the propeller blade in a possibly prevailing dynamic balance in the maximum open position.

In einer weiteren Ausgestaltung kann das Propellerblatt einen ersten Propellerblattabschnitt und einen zweiten Propellerblattabschnitt aufweisen, wobei der erste Propellerblattabschnitt distal und der zweite Propellerblattabschnitt proximal in Bezug zur Schwenkachse entlang der Propellerblatt-Längsachse angeordnet ist. Mit anderen Worten weist der erste, distale Propellerblattabschnitt entlang der Propellerblatt-Längsachse einen größeren Abstand zur Drehachse auf als der zweite, proximale Propellerblattabschnitt.In a further embodiment, the propeller blade can have a first propeller blade section and a second propeller blade section, the first propeller blade section being arranged distally and the second propeller blade section proximally in relation to the pivot axis along the longitudinal axis of the propeller blade. In other words, the first, distal propeller blade section is at a greater distance from the axis of rotation along the longitudinal axis of the propeller blade than the second, proximal propeller blade section.

In diesem Sinne wird hierin mit proximal eine Richtung beziehungsweise Anordnung charakterisiert, die entlang der Propellerblatt-Längsachse im Wesentlichen zur Schwenkachse weist beziehungsweise liegt. Analog wird fortan mit distal eine Richtung beziehungsweise Anordnung charakterisiert, die entlang der Propellerblatt-Längsachse im Wesentlichen zur Propellerblattspitze weist beziehungsweise liegt.In this sense, “proximal” characterizes a direction or arrangement that points or lies along the longitudinal axis of the propeller blade essentially to the pivot axis. Analogously, from now on, a direction or arrangement is characterized as distal, which points or lies along the longitudinal axis of the propeller blade essentially to the tip of the propeller blade.

Gemäß einer Ausgestaltung kann der erste Propellerblattabschnitt gegenüber dem zweiten Propellerblattabschnitt im Wesentlichen in Schließrichtung versetzt sein. Diese Anordnung kann den Versatz des Massenschwerpunkts in der maximalen Öffnungsstellung des Propellerblatts gegenüber der maximalen Öffnungsebene in Schließrichtung ermöglichen beziehungsweise begünstigen und im Sinne des öffnenden Moments positiv beeinflussen.According to one embodiment, the first propeller blade section can be offset relative to the second propeller blade section, essentially in the closing direction. This arrangement can enable or promote the offset of the center of mass in the maximum open position of the propeller blade in relation to the maximum opening plane in the closing direction and positively influence it in terms of the opening moment.

In einer weiteren Ausgestaltung kann das Propellerblatt einen Propellerblattspitzenabschnitt, einen Propellerblattstumpfabschnitt und einen Propellerblattwurzelabschnitt aufweisen, wobei der Propellerblattspitzenabschnitt distal, der Propellerblattwurzelabschnitt proximal und der Propellerblattstumpfabschnitt dazwischen angeordnet ist. Der Propellerblattstumpfabschnitt und/oder der Propellerblattspitzenabschnitt kann in Bezug zur Propellerblatt-Längsachse gegenüber dem Propellerblattwurzelabschnitt im Wesentlichen in Schließrichtung versetzt sein. Mit anderen Worten kann der Propellerblattspitzenabschnitt alleine oder der Propellerblattspitzenabschnitt zusammen mit dem Propellerblattstumpfabschnitt den ersten, distalen Propellerblattabschnitt bilden. Entsprechend kann der Propellerblattwurzelabschnitt alleine oder der Propellerblattwurzelabschnitt zusammen mit dem Propellerblattstumpfabschnitt den zweiten, proximalen Propellerblattabschnitt bilden.In another embodiment, the propeller blade may include a propeller blade tip portion, a propeller blade stub portion, and a propeller blade root portion, with the propeller blade tip portion being distal, the propeller blade root portion proximal, and the propeller blade stub portion located therebetween. The propeller blade stub section and/or the propeller blade tip section can be offset with respect to the propeller blade longitudinal axis relative to the propeller blade root section essentially in the closing direction. In other words, the propeller blade tip section alone or the propeller blade tip section together with the propeller blade stub section can form the first, distal propeller blade section. Correspondingly, the propeller blade root section alone or the propeller blade root section together with the propeller blade stub section can form the second, proximal propeller blade section.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können verschiedene Propellerblattabschnitte unterschiedliche Geometrien und Materialdichten aufweisen. Durch die relative Anordnung der verschiedenen Propellerblattabschnitte zueinander kann somit die Anordnung des Massenschwerpunkts - und allgemein der effektiven Kraftangriffspunkte - im Sinne des öffnenden Moments beeinflusst werden.According to a further embodiment, different propeller blade sections can have different geometries and material densities. The arrangement of the center of mass - and in general the effective force application points - can be influenced in terms of the opening moment by the relative arrangement of the various propeller blade sections to one another.

Außerdem ist eine solche mehrteilige Ausgestaltung des Propellerblatts vorteilhaft, da verschiedene Propellerblattkonfigurationen auf einfache Weise hergestellt werden können, indem zum Beispiel verschiedene Ausgestaltungen von Propellerblattspitzenabschnitten und Propellerblattstumpfabschnitten in Bezug auf maßgebliche Parameter, wie beispielsweise Geometrie, Masse oder Material, in modularer Weise zusammengestellt werden können. Somit können auf einfache Weise verschiedene Propellerblätter mit verschieden angeordneten Massenschwerpunkten beziehungsweise effektiven Kraftangriffspunkten für verschiedene Faltpropeller hergestellt werden.In addition, such a multi-part design of the propeller blade is advantageous because different propeller blade configurations can be produced in a simple manner, for example by different configurations of propeller blade tip sections and propeller blade stub sections can be assembled in a modular manner with regard to relevant parameters such as geometry, mass or material. In this way, different propeller blades with differently arranged centers of mass or effective force application points can be produced for different folding propellers in a simple manner.

Weiterhin kann das Propellerblatt derart ausgestaltet sein, dass der Massenschwerpunkt in Bezug auf den Volumenschwerpunkt des Propellerblatts distal angeordnet ist und dabei beispielsweise in dem Propellerblattspitzenabschnitt oder in dem Propellerblattstumpfabschnitt angeordnet ist. Mit anderen Worten kann der erste, distale Propellerblattabschnitt eine höhere Materialdichte aufweisen als der zweite, proximale Propellerblattabschnitt. Auf diese Weise kann eine besonders vorteilhafte auf das Propellerblatt wirkende Fliehkraft ermöglicht werden, insbesondere wenn diese Fliehkraft in Relation zur Masse des Propellerblatts und damit zur Trägheit des Faltpropellers betrachtet wird. Das heißt, dass durch die Möglichkeiten zur Anordnung des Massenschwerpunkts einerseits das Fliehkraftverhalten des Propellerblatts optimiert werden kann, während gleichzeitig andererseits dabei die Masse und damit die Trägheit des Propellerblatts in der konstruktiven Auslegung verbessert werden können.Furthermore, the propeller blade can be designed in such a way that the center of mass is arranged distally in relation to the center of volume of the propeller blade and is arranged, for example, in the propeller blade tip section or in the propeller blade stub section. In other words, the first, distal propeller blade section can have a higher material density than the second, proximal propeller blade section. In this way, a particularly advantageous centrifugal force acting on the propeller blade can be made possible, in particular when this centrifugal force is considered in relation to the mass of the propeller blade and thus to the inertia of the folding propeller. This means that the centrifugal behavior of the propeller blade can be optimized through the options for arranging the center of mass, while on the other hand the mass and thus the inertia of the propeller blade can be improved in the structural design.

Vorzugsweise kann das Propellerblatt eine Propellerwurzel aufweisen, wobei die Propellerwurzel eine Lagereinrichtung zum Anbinden des Propellerblatts an die Nabe aufweist und die Lagereinrichtung die Schwenkachse definiert, die vorzugsweise senkrecht zur Drehachse verläuft.The propeller blade can preferably have a propeller root, the propeller root having a bearing device for connecting the propeller blade to the hub and the bearing device defining the pivot axis, which preferably runs perpendicular to the axis of rotation.

In einer weiteren Ausgestaltung kann der Propellerblattspitzenabschnitt aus Metall bestehen. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Masseverteilung innerhalb des Propellerblatts, insbesondere kann der Massenschwerpunkt beeinflusst werden und die Trägheit des Propellerblatts optimiert werden.In a further embodiment, the propeller blade tip section can be made of metal. This enables an advantageous mass distribution within the propeller blade, in particular the center of mass can be influenced and the inertia of the propeller blade can be optimized.

In einer weiteren Ausgestaltung kann der Propellerblattspitzenabschnitt einen Zusatzkörper aufweisen, der eine Propellerblattspitze bilden kann. Der Zusatzkörper kann als Auftriebskörper und/oder als Massekörper ausgestaltet sein. Dabei ist der Auftriebskörper bevorzugt als ein Auftrieb erzeugendes Winglet ausgestaltet, während der Massekörper bevorzugt ein Masseelement, beispielsweise in Form eines gekrümmten Zylinders, aufweist. Die Ausführung des Zusatzkörpers als Massekörper ermöglicht vorteilhafterweise eine weitere Beeinflussung der Anordnung des Massenschwerpunkts. Die Vorteile einer Ausgestaltung des Zusatzkörpers als Auftriebskörper werden an späterer Stelle erläutert. Zudem ist eine vorteilhafte Ausgestaltung des Zusatzkörpers möglich, wobei der Zusatzkörper sowohl als Auftriebskörper als auch als Massekörper gestaltet ist und somit die jeweiligen Vorteile gleichzeitig aufweist.In a further refinement, the propeller blade tip section can have an additional body which can form a propeller blade tip. The additional body can be designed as a buoyant body and/or as a mass body. The buoyant body is preferably designed as a winglet that generates lift, while the mass body preferably has a mass element, for example in the form of a curved cylinder. The design of the additional body as a mass body advantageously allows a further influencing of the arrangement of the center of mass. The advantages of designing the additional body as a buoyant body will be explained later. In addition, an advantageous configuration of the additional body is possible, with the additional body being designed both as a buoyant body and as a mass body and thus having the respective advantages at the same time.

Dabei kann das Propellerblatt oder der Propellerblattspitzenabschnitt mit dem Zusatzkörper integral ausgestaltet sein. Dies kann eine steife und/oder strömungsoptimierte Anbindung des Zusatzkörpers ermöglichenIn this case, the propeller blade or the propeller blade tip section can be configured integrally with the additional body. This can enable a rigid and/or flow-optimized connection of the additional body

In einer weiteren Ausgestaltung kann der Propellerblattspitzenabschnitt form- und/oder kraftschlüssig mit dem Propellerblattstumpfabschnitt verbunden sein. Beispielsweise kann der Propellerblattspitzenabschnitt eine Lasche aufweisen, die in den Propellerblattstumpfabschnitt eingegossen sein kann und/oder mit dem Propellerblattstumpfabschnitt über eine lösbare Verbindung, insbesondere eine Schraubverbindung, verbunden ist. Alternativ kann der Propellerblattstumpfabschnitt über eine Nietverbindung oder eine Klebeverbindung mit dem Propellerblattstumpfabschnitt verbunden sein.In a further embodiment, the propeller blade tip section can be positively and/or non-positively connected to the propeller blade stub section be bound. For example, the propeller blade tip section can have a tab that can be cast into the propeller blade stump section and/or is connected to the propeller blade stump section via a detachable connection, in particular a screw connection. Alternatively, the propeller blade stub section can be connected to the propeller blade stub section via a rivet connection or an adhesive connection.

Dies ermöglicht vorteilhafterweise sowohl eine modulare Bauweise als auch eine Komposit-Bauweise des Propellerblatts, da die Bauteile der Propellerblattabschnitt verschieden geformt sein können und verschiedene Materialien aufweisen können. Im Falle einer lösbaren Verbindung oder einer Nietverbindung ergeben sich weitere Vorteile hinsichtlich Reparatur, Wartung oder Ersatz des Propellerblattspitzenabschnitts.This advantageously enables both a modular construction and a composite construction of the propeller blade, since the components of the propeller blade section can be shaped differently and can have different materials. In the case of a detachable connection or a riveted connection, there are further advantages in terms of repair, maintenance or replacement of the propeller blade tip section.

In einer weiteren Ausgestaltung kann eine Metalleinlage in dem Propellerblatt eingebettet sein. Dabei können das Propellerblatt oder Propellerblattabschnitte aus Kunststoff ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Metalleinlage durch ein Kunststoffspritzgussverfahren umspritzt. Mit anderen Worten kann das Propellerblatt von Kunststoff ummantelt sein. Durch eine solche Komposit-Bauweise kann der Faltpropeller unempfindlicher gegenüber Korrosion gestaltet werden, und gleichzeitig kann das Propellerblatt hinsichtlich der Anordnung des Massenschwerpunkts im Sinne des oben beschriebenen Versatzes im Sinne des öffnenden Moments sowie seiner Trägheit verbessert werden.In a further embodiment, a metal insert can be embedded in the propeller blade. The propeller blade or propeller blade sections can be made of plastic. The metal insert is preferably encapsulated using a plastic injection molding process. In other words, the propeller blade can be encased in plastic. With such a composite design, the folding propeller can be made less sensitive to corrosion, and at the same time the propeller blade can be improved in terms of the arrangement of the center of mass in terms of the above-described offset in terms of the opening moment and its inertia.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Nabe aus Kunststoff bestehen. Dies verringert das Trägheitsmoment der Nabe und die Nabe kann mit einem größeren Durchmesser ausgeführt werden. Somit kann der Abstand der Lagereinrichtung, und damit der Schwenkachse, zur Drehachse gegenüber konventionellen Faltpropellern vergrößert werden. Dadurch kann der radiale Abstand des Massenschwerpunkts zur Drehachse vergrößert werden, was sich vorteilhaft auf die öffnende Fliehkraftkomponente auswirken kann. Zudem ermöglicht die besagte Abstandsvergrößerung mehr Freiheitsgrade für die Formgestaltung des Propellerblatts, insbesondere hinsichtlich des Zusatzkörpers und/oder des Propellerblattspitzenabschnitts. Dies ermöglicht eine verbesserte geometrische Integration innerhalb der Faltpropeller-Anordnung, insbesondere in Hinblick auf die maximale Schließstellung, wo es nicht zu ungewünschten Interferenzen der Propellerblätter und insbesondere deren Propellerblattspitzenabschnitten oder Zusatzkörpern kommen soll.According to a further embodiment, the hub can be made of plastic. This reduces the moment of inertia of the hub and the hub can be made larger in diameter. In this way, the distance between the bearing device, and thus the pivot axis, and the axis of rotation can be increased compared to conventional folding propellers. As a result, the radial distance between the center of mass and the axis of rotation can be increased, which can have an advantageous effect on the opening centrifugal force component. In addition, said increase in distance enables more degrees of freedom for the design of the propeller blade, in particular with regard to the additional body and/or the propeller blade tip section. This enables improved geometric integration within the folding propeller arrangement, in particular with regard to the maximum closed position, where unwanted interference of the propeller blades and in particular their propeller blade tip sections or additional bodies should not occur.

Im Folgenden soll, wie an früherer Stelle erwähnt, auf die Auftriebskraft eingegangen werden, welche als Öffnungskraft wirken und zum Erzeugen des öffnenden Moments beitragen kann.As mentioned earlier, the buoyancy force that acts as an opening force and can contribute to the generation of the opening moment will be discussed below.

Wie oben beschrieben kann der Auftriebskörper in Form eines Winglets ausgestaltet sein. In diesem Kontext ist unter dem Winglet ein Element zu verstehen, welches aufgrund seines Profils, beispielsweise eines Tragflächenprofils, und/oder aufgrund seiner Anordnung, beispielsweise einer Neigung, Schrägstellung oder Torsion gegenüber dem restlichen Propellerblatt, bei Umströmung mit Umgebungswasser dynamischen Auftrieb erfährt. In diesem Sinne kann von einem „Functional Winglet“ gesprochen werden.As described above, the lifting body can be designed in the form of a winglet. In this context, the winglet is to be understood as an element which, due to its profile, for example an airfoil profile, and/or due to its arrangement, for example an inclination, inclination or torsion in relation to the rest of the propeller blade, experiences dynamic lift when the surrounding water flows around it. In this sense one can speak of a "functional winglet".

Insbesondere kann die auf den Auftriebskörper wirkende Auftriebskraft dabei eine öffnend wirkende Auftriebskraftkomponente enthalten, welche im Sinn des öffnenden Moments auf das Propellerblatt wirkt. Zur Vereinfachung und besseren Lesbarkeit der Beschreibung wird im Folgenden vor allem das Winglet erläutert, wobei die Beschreibung gleichermaßen für den erfindungsgemäßen Auftriebskörper im Allgemeinen gilt.In particular, the buoyancy force acting on the buoyancy body can contain an opening-acting buoyancy force component, which acts on the propeller blade in the sense of the opening moment. In order to simplify the description and make it easier to read, the winglet in particular will be explained below, with the description equally applying to the lifting body according to the invention in general.

Die öffnend wirkende Auftriebskraftkomponente greift am Druckpunkt des Winglet an und ist in Öffnungsrichtung senkrecht zu einem Hebel gerichtet, der dem radialen Abstand von der Schwenkachse zum Druckpunkt des Winglets unter Berücksichtigung des Wirkungswinkels des Auftriebskraftvektors des Winglets entspricht. Im Kontext dieser Offenbarung wird unter Druckpunkt der effektive Kraftangriffspunkt der Auftriebskraft am Winglet verstanden. Dabei hängt die Lage des Druckpunkts sowie die Richtung des Auftriebskraftvektors unter anderem von Profil und Anordnung des Winglets ab. Beispielsweise kann der Druckpunkt am Schnittpunkt eines Winglet-Auftriebskraftvektors und der Winglet-Profilsehne angeordnet sein.The opening acting lift force component acts on the pressure point of the winglet and is directed in the opening direction perpendicular to a lever that corresponds to the radial distance from the pivot axis to the pressure point of the winglet, taking into account the angle of action of the winglet's lift force vector. In the context of this disclosure, the pressure point is understood to mean the effective point of application of the lift force on the winglet. The position of the pressure point and the direction of the lift force vector depend, among other things, on the profile and arrangement of the winglet. For example, the pressure point may be located at the intersection of a winglet lift force vector and the winglet chord.

Gemäß einer Ausgestaltung kann das Winglet derart gestaltet sein, dass im angetriebenen Zustand des Faltpropellers in jeder Schwenkstellung des Propellerblatts eine solche öffnend wirkende Auftriebskraftkomponente am Winglet angreift, die über einen Hebel im Drehsinn des öffnenden Moments wirkt. Insbesondere ist dies der Fall, wenn das Propellerblatt in der maximalen Öffnungsstellung steht beziehungsweise in einer Stellung, die im Bereich beziehungsweise in der Nähe der maximalen Öffnungsstellung liegt.According to one embodiment, the winglet can be designed such that in the driven state of the folding propeller in every pivoting position of the propeller blade such an opening-acting lift force component acts on the winglet, which acts via a lever in the direction of rotation of the opening moment. In particular, this is the case when the propeller blade is in the maximum open position or in a position that is in the range or in the vicinity of the maximum open position.

Gemäß einer Ausgestaltung kann die dynamische Auftriebskraft, die auf das Winglet wirkt, folgendermaßen erzeugt bzw. begünstigt werden: Das Winglet kann einen Querschnitt aufweisen, der im Wesentlichen einer Tragfläche entspricht, welche Auftrieb erzeugt, wenn sie von einem geeigneten Medium entsprechend umströmt wird. Dabei kann die für den Auftrieb erforderliche Umströmung durch die Relativbewegung des Winglets zum Umgebungswasser erfolgen. Insbesondere kann die genannte Umströmung durch die Drehung des Faltpropellers erfolgen, mit anderen Worten durch die Kreisbewegung des Winglets um die Drehachse.According to one embodiment, the dynamic lift force acting on the winglet can be generated or promoted as follows: The winglet can have a cross section that essentially corresponds to an airfoil that generates lift if it is provided by a suitable Medium is flown around accordingly. The flow around the wing required for lift can be achieved by the movement of the winglet relative to the surrounding water. In particular, the said flow around can take place through the rotation of the folding propeller, in other words through the circular movement of the winglet around the axis of rotation.

Somit kann im angetriebenen Zustand auf das Winglet eine dynamische Auftriebskraft wirken, die hinsichtlich endogener Parameter im Wesentlichen abhängig sein kann von:

  • - der Drehgeschwindigkeit des Faltpropellers, das heißt einer aktuellen Bahngeschwindigkeit des Winglets um die Drehachse; und/oder
  • - einer Längsneigung des Winglets, das heißt beispielsweise einem Neigungswinkel zwischen der Winglet-Längsachse und der Propellerblatt-Längsachse bzw. der Längsachse des zweiten Propellerblattabschnitts; und/oder
  • - dem Winglet-Querschnitt, zum Beispiel einem Tragflächenprofil des Winglets, im Folgenden mit Winglet-Profil bezeichnet; und/oder
  • - einem Anstellwinkel zwischen einer Winglet-Profilsehne und jener Winglet-Anströmung, die im Wesentlichen tangential zum Propellerblatt-Umfang gerichtet ist.
Thus, in the powered state, a dynamic lift force can act on the winglet, which with regard to endogenous parameters can essentially depend on:
  • - the rotational speed of the folding propeller, that is, a current track speed of the winglet about the axis of rotation; and or
  • - A pitch of the winglet, that is, for example, a pitch angle between the winglet longitudinal axis and the propeller blade longitudinal axis or the longitudinal axis of the second propeller blade section; and or
  • - The winglet cross-section, for example an airfoil profile of the winglet, hereinafter referred to as winglet profile; and or
  • - An angle of attack between a winglet chord and that winglet inflow which is directed essentially tangentially to the propeller blade circumference.

Unter der Winglet-Profilsehne soll analog einer Tragflächenprofilsehne die gedachte Verbindungslinie zwischen einer Winglet-Vorderkante und einer Winglet-Hinterkante verstanden werden. Das Winglet-Profil kann so ausgestaltet sein, dass bei beiden möglichen Drehrichtungen des Faltpropellers die öffnend wirkende Auftriebskraftkomponente erzeugt wird. Demzufolge entspricht bei Vorwärts-Antrieb die Winglet-Vorderkante einer Anströmkante und bei Rückwärts-Antrieb entspricht die Winglet-Hinterkante der Anströmkante.The winglet profile chord is to be understood, analogously to a wing profile chord, as the imaginary connecting line between a winglet leading edge and a winglet trailing edge. The winglet profile can be designed in such a way that the opening-acting lift force component is generated in both possible directions of rotation of the folding propeller. Accordingly, in forward propulsion the winglet leading edge corresponds to a leading edge and in reverse propulsion the winglet trailing edge corresponds to the leading edge.

Der Fachmann wird erkennen, dass beispielsweise im Fall eines erforderlichen Design-Trade-offs jene Ausgestaltung des Winglet-Profils vorteilhaft sein kann, bei der ein höherer dynamischer Auftrieb bei Rückwärtsfahrt erzeugt wird als bei Vorwärtsfahrt (bei ansonsten vergleichbaren Parametern). Insbesondere kann es erforderlich sein, dass die öffnend wirkende Auftriebskraftkomponente bei Rückwärtsfahrt vorteilhaft zum öffnenden Moment beträgt, da insbesondere bei Rückwärts-Antrieb ein schließendes Moment auf das Propellerblatt wirken kann. Those skilled in the art will recognize that, for example, in the case of a required design trade-off, that design of the winglet profile can be advantageous in which a higher dynamic lift is generated when driving backwards than when driving forwards (with otherwise comparable parameters). In particular, it may be necessary for the opening-acting lift force component to be advantageous to the opening moment when driving in reverse, since a closing moment can act on the propeller blade, particularly when driving in reverse.

Weiterhin kann das Winglet, beispielsweise über die Winglet-Form, die Winglet-Neigung und/oder die Anbindung an das Propellerblatt, derart ausgestaltet sein, dass in einer geöffneten Stellung die Fahrtströmung des Umgebungswassers eine öffnend wirkende Kraft auf das Winglet ausübt.Furthermore, the winglet can be designed, for example via the winglet shape, the winglet inclination and/or the connection to the propeller blade, such that in an open position the flow of the surrounding water exerts an opening force on the winglet.

Insbesondere wird der Fachmann erkennen, dass die erwünschte, öffnend wirkende Auftriebskraftkomponente des Winglets nicht ausschließlich durch eine der oben beschriebenen Ausführungsformen günstig beeinflusst werden kann. Beispielsweise muss das Winglet nicht zwingend ein Tragflächenprofil aufweisen, sondern kann zum Beispiel auch über schräggestellte Plattenelemente gebildet werden, die eine ebene, gekrümmte oder andere geeignete Form aufweisen können.In particular, those skilled in the art will recognize that the desired, opening-acting lift force component of the winglet cannot be favorably influenced exclusively by one of the embodiments described above. For example, the winglet does not necessarily have to have an airfoil profile, but can, for example, also be formed using inclined plate elements, which can have a flat, curved or other suitable shape.

Ferner sind vorteilhafte Ausgestaltungen mit einbezogen, in denen die Propellerblattabschnitte untereinander verstellbar angeordnet sind beziehungsweise in denen der Zusatzkörper zu einem Propellerblattabschnitt verstellbar angeordnet ist. In solchen Konfigurationen kann das öffnende Moment durch Optimierung der entsprechenden Fliehkraft und/oder Auftriebskraft angepasst werden und insbesondere hinsichtlich verschiedener Betriebsparameter, wie beispielsweise Drehgeschwindigkeit, Propellerblatt-Schwenkstellung, Umgebungswasser-Umströmung, optimiert werden. Diese Optimierung gilt insbesondere mit Hinblick auf das sich jeweils ergebende schließende Moment, welches der Fachmann bei der konstruktiven Auslegung des Faltpropellers für verschiedene Betriebsszenarien und Parameter ermitteln kann.Also included are advantageous configurations in which the propeller blade sections are arranged such that they can be adjusted relative to one another or in which the additional body is arranged so as to be adjustable in relation to a propeller blade section. In such configurations, the opening moment can be adjusted by optimizing the corresponding centrifugal force and/or buoyancy force and, in particular, can be optimized with regard to various operating parameters, such as rotational speed, propeller blade pivot position, surrounding water flow. This optimization applies in particular with regard to the resulting closing moment, which a person skilled in the art can determine for various operating scenarios and parameters when designing the folding propeller.

Vorzugsweise weist das Propellerblatt an einer Stirnseite des Propellerblattwurzelabschnitts beziehungsweise der Propellerblattwurzel eine Stirnverzahnung auf, wodurch sich das Propellerblatt mit weiteren Propellerblättern des Faltpropellers verzahnen kann, um die Schwenkbewegung der Propellerblätter zueinander zu synchronisieren. Die Propellerblätter können dabei in gleichmäßigen Winkelabständen umlaufend an der Nabe angeordnet sein.The propeller blade preferably has end teeth on an end face of the propeller blade root section or the propeller blade root, as a result of which the propeller blade can mesh with other propeller blades of the folding propeller in order to synchronize the pivoting movement of the propeller blades with one another. The propeller blades can be arranged circumferentially around the hub at equal angular intervals.

Die oben gestellte Aufgabe wird weiterhin durch einen Faltpropeller mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren.The object set above is also achieved by a folding propeller having the features of independent claim 15 . Advantageous developments result from the dependent claims and the following description and the figures.

Merkmale des Faltpropellers nach Anspruch 15 können insbesondere in Kombination und/oder ergänzend mit den vorangehend beschriebenen Weiterbildungen zum Einsatz kommen. Somit gelten solche Kombinationen und/oder Ergänzungen als offenbart.Features of the folding propeller according to claim 15 can be used in particular in combination with and/or in addition to the developments described above. Thus, such combinations and/or additions are deemed to be disclosed.

Entsprechend wird ein Faltpropeller für ein Wasserfahrzeug vorgeschlagen, der eine Nabe umfasst, die über eine Antriebswelle um eine Drehachse antreibbar ist. Ferner umfasst der Faltpropeller ein Propellerblatt, das um eine Schwenkachse schwenkbar an der Nabe angeordnet ist. Das Propellerblatt weist ein Umkehrelement auf, welches derart gestaltet ist, dass bei Rückwärtsantrieb eine umgekehrte Schubkraft auf das Umkehrelement wirkt, welche im Wesentlichen senkrecht zur Propellerblatt-Längsachse in Öffnungsrichtung des Propellerblatts gerichtet ist.Accordingly, a folding propeller for a watercraft is proposed, which comprises a hub which rotates about a rotation via a drive shaft axis is drivable. Furthermore, the folding propeller comprises a propeller blade, which is arranged on the hub so that it can be pivoted about a pivot axis. The propeller blade has a reversing element, which is designed in such a way that when driven backwards, a reversed thrust force acts on the reversing element, which is directed essentially perpendicularly to the longitudinal axis of the propeller blade in the opening direction of the propeller blade.

Das Attribut „umgekehrt“ im Begriff „umgekehrte Schubkraft“ meint im Kontext der vorliegenden Offenbarung eine Richtung, die im Wesentlichen entgegengesetzt zur vorrangig angestrebten Propellerblatt-Auftriebskraft zur Erzeugung einer resultierenden Antriebs-Schubkraft gerichtet sein kann. Gemäß einer Ausgestaltung ist das Umkehrelement in einem Propellerblattspitzenabschnitt angeordnet. Dies ermöglicht die vorteilhafte Verlängerung eines angestrebten Hebels für die umgekehrte Schubkraft. Dies ist insbesondere relevant hinsichtlich einer Betrachtung von öffnend beziehungsweise schließend auf das Propellerblatt wirkenden Momenten bei Rückwärtsantrieb.In the context of the present disclosure, the attribute “reversed” in the term “reversed thrust” means a direction that can be directed substantially opposite to the primarily desired propeller blade lift force for generating a resultant propulsion thrust force. According to one embodiment, the reversing element is arranged in a propeller blade tip section. This enables a desired lever for the reverse thrust to be lengthened favorably. This is particularly relevant with regard to a consideration of opening or closing moments acting on the propeller blade during reverse propulsion.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist das Umkehrelement um eine Schwenkachse, die im Wesentlichen parallel zur Propellerblatt-Längsachse ist, schwenkbar am Propellerblatt angeordnet. Dies kann über eine entsprechende Lagereinrichtung erfolgen.According to a further embodiment, the reversing element is arranged on the propeller blade so as to be pivotable about a pivot axis which is essentially parallel to the longitudinal axis of the propeller blade. This can be done using an appropriate storage facility.

In einer Weiterbildung kann das Umkehrelement zwischen einer maximalen Einklappstellung und einer maximalen Ausklappstellung schwenkbar am Propellerblatt angeordnet sein. Dabei nimmt das Umkehrelement die maximale Einklappstellung ein, wenn sich der Faltpropeller im Vorwärtsantrieb befindet. Dies kann im Wesentlichen automatisch durch die im Vorwärtsantrieb anliegende Umströmung erfolgen. Dabei kann das Umkehrelement in der maximalen Einklappstellung im Wesentlichen fluchtend zum Propellerblatt ausgerichtet sein. Dies minimiert beziehungsweise reduziert ungewünschte Strömungswiderstände im Vorwärtsantrieb.In a further development, the reversing element can be arranged on the propeller blade so that it can pivot between a maximum folded-in position and a maximum folded-out position. The reversing element assumes the maximum collapsed position when the folding propeller is in forward drive. This can essentially take place automatically due to the flow around the vehicle during forward propulsion. In this case, the reversing element can be aligned essentially flush with the propeller blade in the maximum folded-in position. This minimizes or reduces undesirable flow resistance in forward propulsion.

Ferner kann das Umkehrelement in dieser Weiterbildung die maximale Ausklappstellung einnehmen, wenn sich der Faltpropeller im Rückwärtsantrieb befindet. Dabei kann das Umkehrelement insbesondere derart ausgestaltet und am Propellerblatt angeordnet sein, dass das Schwenken des Umkehrelements in Richtung der maximalen Ausklappstellung im Wesentlichen automatisch durch die im Rückwärtsantrieb entsprechend vorliegende Anströmung der Propellerblatt-Kante erfolgt. Die maximale Ausklappstellung kann durch konstruktive Mittel beziehungsweise eine entsprechende Anordnung definiert werden. Beispielsweise können am Umkehrelement und/oder am Propellerblatt entsprechende Anschlagelemente angeordnet sein. Mit anderen Worten sind die Anschlagelemente dazu eingerichtet, zu verhindern, dass das Umkehrelement über die maximale Ausklappstellung hinaus geschwenkt wird. Ferner können die Anschlagelemente und/oder die Lagereinrichtung dazu eingerichtet sein, die am Umkehrelement im Rückwärtsantrieb anliegenden Strömungskräfte als umgekehrte Schubkraft vom Umkehrelement auf das Propellerblatt zu übertragen.Furthermore, in this development, the reversing element can assume the maximum unfolded position when the folding propeller is in reverse drive. The reversing element can in particular be designed and arranged on the propeller blade in such a way that the reversing element is pivoted in the direction of the maximum unfolded position essentially automatically by the flow of the propeller blade edge correspondingly present in the reverse drive. The maximum unfolded position can be defined by structural means or a corresponding arrangement. For example, corresponding stop elements can be arranged on the reversing element and/or on the propeller blade. In other words, the stop elements are set up to prevent the reversing element from being pivoted beyond the maximum unfolded position. Furthermore, the stop elements and/or the bearing device can be set up to transmit the flow forces applied to the reversing element in reverse drive as reverse thrust from the reversing element to the propeller blade.

Ferner kann die umgekehrte Schubkraft über einen Hebel zur Schwenkachse des Propellerblatts ein auf das Propellerblatt öffnend wirkendes Moment erzeugen.Furthermore, the reversed thrust force can generate a moment acting on the propeller blade to open it via a lever to the pivot axis of the propeller blade.

Naturgemäß stehen sich bei Faltpropellern im Rückwärtsantrieb auf das Propellerblatt öffnend und schließend wirkende Kräfte beziehungsweise Momente entgegen. Entsprechend kann das Umkehrelement derart ausgestaltet und mit dem Propellerblatt verbunden sein, dass im Rückwärtsantrieb die Strömungskräfte der Anströmung am Umkehrelement in die umgekehrte Schubkraft gewandelt werden, die an einem effektiven Kraftangriffspunkt angreift und über den Hebel zur Schwenkachse des Propellerblatts ein öffnendes Moment erzeugt. Insbesondere ist dieses öffnende Moment geeignet, eine Schwenkbewegung des Propellerblatts in Schließrichtung zu vermeiden beziehungsweise das Propellerblatt in einem Bereich zwischen einer mittleren Öffnungsstellung und einer maximalen Öffnungsstellung zu halten.Naturally, with folding propellers in reverse drive, there are opposing forces or moments acting on the propeller blade in an opening and closing manner. Accordingly, the reversing element can be designed and connected to the propeller blade in such a way that in reverse propulsion the flow forces of the inflow on the reversing element are converted into the reverse thrust force, which acts at an effective force application point and generates an opening moment via the lever to the pivot axis of the propeller blade. In particular, this opening moment is suitable for avoiding a pivoting movement of the propeller blade in the closing direction or for keeping the propeller blade in a range between a middle open position and a maximum open position.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich. Die dort beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination mit einem oder mehreren der oben dargelegten Merkmale umgesetzt werden, insofern sich die Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele erfolgt dabei mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.Further advantages and features of the present invention can be seen from the following description of preferred exemplary embodiments. The features described there can be implemented on their own or in combination with one or more of the features set out above, insofar as the features do not contradict one another. The following description of preferred exemplary embodiments is made with reference to the accompanying drawings.

Figurenlistecharacter list

Bevorzugte weitere Ausführungsformen der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische, teilgeschnittene Draufsicht eines Faltpropellers gemäß einer Ausführungsform;
  • 2a eine teilgeschnittene Draufsicht eines Propellerblatts des in 1 gezeigten Faltpropellers in einer maximalen Schließstellung und in einer mittleren Öffnungsstellung;
  • 2b eine Fortsetzung der Darstellung aus 2a;
  • 3a eine schematische Frontalansicht eines Faltpropellers gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 3b eine schematische Seitenansicht eines Propellerblattspitzenabschnitts eines Propellerblatts;
  • 3c eine schematische Seitenansicht eines Propellerblattspitzenabschnitts eines Propellerblatts;
  • 3d eine schematische Frontalansicht einer Lasche eines Propellerblattspitzenabschnitts des in 3a gezeigten Propellerblatts gemäß einer Ausführungsform;
  • 3e eine schematische Frontalansicht einer Lasche eines Propellerblattspitzenabschnitts des in 3a gezeigten Propellerblatts gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 4 eine schematische Frontalansicht eines Faltpropellers mit einem Propellerblatt mit einer Metalleinlage gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 5 eine schematische, teilgeschnittene Draufsicht eines Faltpropellers mit Winglet gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 6 eine schematische Querschnittsansicht einer Ausgestaltung des in 5 gezeigten Winglets;
  • 7 eine perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung des in 5 gezeigten Winglets;
  • 8 eine perspektivische schematische Ansicht eines Wasserfahrzeugs bei Rückwärtsantrieb mit einem Faltpropeller gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 9a eine schematische Frontalansicht des in 8 gezeigten Propellerblatts;
  • 9b eine schematische Seitenansicht des in 9a gezeigten Propellerblatts;
  • 10a eine schematische Frontalansicht des in 8 gezeigten Propellerblatts bei Vorwärtsantrieb; und
  • 10b eine schematische Seitenansicht des in 10a gezeigten Propellerblatts bei Vorwärtsantrieb.
Preferred further embodiments of the invention are explained in more detail by the following description of the figures. show:
  • 1 a schematic, partially sectioned plan view of a folding propeller according to an embodiment;
  • 2a a partially sectioned plan view of a propeller blade of the in 1 folding propeller shown in a maximum closed position and in a middle open position;
  • 2 B a continuation of the presentation 2a ;
  • 3a a schematic front view of a folding propeller according to a further embodiment;
  • 3b a schematic side view of a propeller blade tip portion of a propeller blade;
  • 3c a schematic side view of a propeller blade tip portion of a propeller blade;
  • 3d a schematic front view of a tab of a propeller blade tip section of the in 3a shown propeller blade according to one embodiment;
  • 3e a schematic front view of a tab of a propeller blade tip section of the in 3a shown propeller blade according to a further embodiment;
  • 4 a schematic front view of a folding propeller with a propeller blade with a metal insert according to a further embodiment;
  • 5 a schematic, partially sectioned plan view of a folding propeller with winglet according to a further embodiment;
  • 6 a schematic cross-sectional view of an embodiment of in 5 shown winglets;
  • 7 a perspective view of an embodiment of in 5 shown winglets;
  • 8th a perspective schematic view of a watercraft in reverse drive with a folding propeller according to a further embodiment;
  • 9a a schematic front view of the in 8th propeller blade shown;
  • 9b a schematic side view of the in 9a propeller blade shown;
  • 10a a schematic front view of the in 8th propeller blade shown in forward propulsion; and
  • 10b a schematic side view of the in 10a shown propeller blade in forward propulsion.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDetailed description of preferred embodiments

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente in den unterschiedlichen Figuren mit identischen Bezugszeichen versehen, und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden.Preferred exemplary embodiments are described below with reference to the figures. Elements that are the same, similar or have the same effect are provided with identical reference symbols in the different figures, and a repeated description of these elements is sometimes dispensed with in order to avoid redundancies.

In 1 ist eine schematische, teilgeschnittene Draufsicht eines Faltpropellers 10 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Der Faltpropeller 10 umfasst eine Nabe 12 und zwei gleiche Propellerblätter 14.In 1 1 is a schematic, partially sectioned plan view of a folding propeller 10 according to a first embodiment. The folding propeller 10 comprises a hub 12 and two identical propeller blades 14.

Im folgenden Text werden die vorliegenden Ausführungen zur Vereinfachung anhand eines einzelnen Propellerblatts 14 verdeutlicht. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die Bezugszeichen in 1 über beide Propellerblätter 14 verteilt dargestellt, wobei sich die beiden Propellerblätter 14 weder funktional noch strukturell unterscheiden.In the following text, the present explanations are illustrated using a single propeller blade 14 for the sake of simplification. For the sake of clarity, the reference symbols are in 1 shown distributed over both propeller blades 14, with the two propeller blades 14 differing neither functionally nor structurally.

Das Propellerblatt 14 weist eine Propellerwurzel 15 auf, welche eine Lagereinrichtung 16 zum Anbinden des Propellerblatts 14 an die Nabe 12 aufweist. Die Nabe 12 ist drehbar um eine Drehachse D und antreibbar über eine Boots-Antriebswelle (nicht gezeigt), mit der sie drehsteif verbunden ist. Die Lagereinrichtung 16 definiert eine Schwenkachse S, welche senkrecht zur Drehachse D steht. Das Propellerblatt 14 ist um die Schwenkachse S zwischen einer maximalen Schließstellung (P1, nicht gezeigt) und einer maximale Öffnungsstellung P2 schwenkbar. Der Faltpropeller 10 weist in einem Kontaktbereich von Propellerwurzel 15 und Nabe 12 eine Anschlageinrichtung 18 auf, welche das Öffnen des Propellerplatts 14 begrenzt und somit die maximale Öffnungsstellung P2 definiert.The propeller blade 14 has a propeller root 15 which has a bearing device 16 for connecting the propeller blade 14 to the hub 12 . The hub 12 can be rotated about an axis of rotation D and can be driven via a boat drive shaft (not shown) to which it is connected in a torsionally rigid manner. The bearing device 16 defines a pivot axis S, which is perpendicular to the axis of rotation D. The propeller blade 14 is pivotable about the pivot axis S between a maximum closed position (P1, not shown) and a maximum open position P2. In a contact area between the propeller root 15 and the hub 12, the folding propeller 10 has a stop device 18 which limits the opening of the propeller plate 14 and thus defines the maximum opening position P2.

Eine die Schwenkachse S kreuzende Normale ND der Drehachse D spannt mit der Drehachse D eine maximale Öffnungsebene EMax des Propellerblatts 14 beziehungsweise des Faltpropellers 10 auf. Die maximale Öffnungsebene EMax kann zufälligerweise, muss aber notwendigerweise nicht der maximalen Öffnungsstellung P2 entsprechen, da letztere von der Anschlageinrichtung 18 definiert wird, wohingegen maximale Öffnungsebene EMax im Wesentlichen von der Schwenkachse abhängt. Vielmehr dient die maximale Öffnungsebene EMax dazu, die Anordnung von effektiven Kraftangriffspunkten, beispielsweise des Massenschwerpunkts MSP des Propellerblatts 14, zu beschreiben. Der Massenschwerpunkt MSP ist von der maximale Öffnungsebene EMax beabstandet und im Wesentlichen in Schließrichtung SR des Propellerblatts 14 angeordnet bzw. versetzt. Öffnungsrichtung ÖR und Schließrichtung SR entsprechen im Wesentlichen kreisbogenförmigen Schwenkbewegungen des Propellerblatts 14, wenn dieses um die Schenkachse S geschwenkt wird. Die Anschlageinrichtung 18 ist dazu eingerichtet, dass der Massenschwerpunkt MSP in der maximalen Öffnungsstellung P2 in Schließrichtung SR von der maximalen Öffnungsebene EMax beabstandet ist.A normal N D of the axis of rotation D crossing the pivot axis S spans with the axis of rotation D a maximum opening plane E Max of the propeller blade 14 or of the folding propeller 10 . The maximum opening plane E Max can coincidentally, but need not necessarily correspond to the maximum opening position P2, since the latter is defined by the stop device 18, whereas the maximum opening plane E Max essentially depends on the pivot axis. Rather, the maximum opening plane E Max serves to describe the arrangement of effective force application points, for example the center of mass MSP of the propeller blade 14 . The center of mass MSP is at a distance from the maximum opening plane E Max and is arranged or offset essentially in the closing direction SR of the propeller blade 14 . The opening direction ÖR and the closing direction SR essentially correspond to pivoting movements of the propeller blade 14 in the shape of a circular arc when the latter is pivoted about the pivot axis S. The stop device 18 is set up so that the center of mass MSP is spaced apart from the maximum opening plane E Max in the closing direction SR in the maximum opening position P2.

Das Propellerblatt 14 weist einen ersten, distal angeordneten Propellerblattabschnitt 14a und einen zweiten, proximal angeordneten Propellerblattabschnitt 14b auf, wobei der erste Propellerblattabschnitt 14a gegenüber dem zweiten Propellerblattabschnitt 14b im Wesentlichen in Schließrichtung SR versetzt ist.The propeller blade 14 has a first, distally arranged propeller blade section 14a and a second, proximally arranged propeller blade section 14b, the first propeller blade section 14a being offset relative to the second propeller blade section 14b essentially in the closing direction SR.

Entsprechend wird eine vorteilhafte Beabstandung des Massenschwerpunkts MSP in Schließrichtung SR gegenüber der maximalen Öffnungsebene EMax erreicht beziehungsweise vergrößert. Dabei entspricht der Massenschwertpunkt MSP einem effektiven Kraftangriffspunkt EAP einer Fliehkraft, welche geeignet ist, ein öffnendes Moment zu erzeugen (siehe 2a, b).Accordingly, an advantageous spacing of the center of mass MSP in the closing direction SR relative to the maximum opening plane E Max is achieved or increased. The center of mass MSP corresponds to an effective force application point EAP of a centrifugal force, which is suitable for generating an opening moment (see 2a, b ).

Weiterhin weist das Propellerblatt 14 einen Propellerblattspitzenabschnitt 144, einen Propellerblattstumpfabschnitt 146 und einen Propellerblattwurzelabschnitt 148 auf. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Propellerblattspitzenabschnitt 144 form-/ und kraftschlüssig mit dem Propellerblattstumpfabschnitt 146 verbunden und sie bilden gemeinsam den ersten Propellerblattabschnitt 14a, während der Propellerblattwurzelabschnitt 148 den zweiten Propellerblattabschnitt 14b bildet. Erster und zweiter Propellerblattabschnitt 14a und 14b sind fest miteinander verbunden, sodass eine Übertragung der Propellerschubkräfte gewährleistet ist.The propeller blade 14 also has a propeller blade tip section 144 , a propeller blade stub section 146 and a propeller blade root section 148 . At the in 1 In the illustrated embodiment, the propeller blade tip section 144 is positively and non-positively connected to the propeller blade stub section 146 and together they form the first propeller blade section 14a, while the propeller blade root section 148 forms the second propeller blade section 14b. The first and second propeller blade sections 14a and 14b are firmly connected to one another so that transmission of the propeller thrust forces is ensured.

Der Propellerblattspitzenabschnitt 144 weist einen Zusatzkörper 142 auf, der eine Propellerblattspitze 19 bildet. Im vorliegenden Beispiel ist der Zusatzkörper 142 integral mit dem Propellerblattspitzenabschnitt 144 ausgebildet. Der Zusatzkörper 142 kann in Form eines Auftriebskörpers 142a vorliegen, beispielsweise in Form eines Winglets 13 (siehe 5). Der Auftriebskörper 142a kann derart ausgestaltet sein, dass er bei Antrieb des Faltpropellers 10 einen dynamischen Auftrieb erfährt, der am Druckpunkt DP des Auftriebskörpers 142a angreift. Somit entspricht der Druckpunkt DP einem effektiven Kraftangriffspunkt EAP des dynamischen Auftriebs, welcher geeignet ist, ein öffnendes Moment zu erzeugen (siehe 5).The propeller blade tip section 144 has an attachment body 142 forming a propeller blade tip 19 . In the present example, the auxiliary body 142 is formed integrally with the propeller blade tip portion 144 . The additional body 142 can be in the form of a buoyancy body 142a, for example in the form of a winglet 13 (see FIG 5 ). The buoyant body 142a can be designed in such a way that when the folding propeller 10 is driven, it experiences dynamic buoyancy, which acts on the pressure point DP of the buoyant body 142a. Thus, the pressure point DP corresponds to an effective force application point EAP of the dynamic lift, which is suitable for generating an opening moment (see 5 ).

In der gezeigten Ausführungsform wird ferner durch den oben beschriebenen Versatz in Schließrichtung SR des ersten Propellerblattabschnitts 14a gegenüber dem zweiten Propellerblattabschnitt 14b eine vorteilhafte Beabstandung des Druckpunkts DP in Schließrichtung SR gegenüber der maximalen Öffnungsebene EMax erreicht beziehungsweise vergrößert.In the embodiment shown, the above-described offset in the closing direction SR of the first propeller blade section 14a relative to the second propeller blade section 14b also achieves or increases an advantageous spacing of the pressure point DP in the closing direction SR from the maximum opening plane E Max .

Die Propellerwurzeln 15 der beiden Propellerblätter 14 weisen in jenen Bereichen, in denen verschiedene Propellerwurzeln 15 miteinander Kontakt beziehungsweise eine Überschneidung haben können, eine Stirnverzahnung auf (nicht dargestellt). Dies ermöglicht eine Verzahnung der Propellerblätter 14 und somit eine Synchronisation der Schwenkbewegungen der Propellerblätter 14.The propeller roots 15 of the two propeller blades 14 have face teeth (not shown) in those areas in which different propeller roots 15 can be in contact with one another or overlap. This enables the propeller blades 14 to be interlocked and thus the pivoting movements of the propeller blades 14 to be synchronized.

Des Weiteren ist bei der gezeigten Ausführungsform das Propellerblatt 14 derart ausgestaltet, dass der Massenschwerpunkt MSP in Bezug auf den Volumenschwerpunkt VSP des Propellerblatts 14 distal angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Materialdichte im distalen Bereich des Propellerblatts 14 höher als im proximalen Bereich. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass der Zusatzkörper 142 in Form eines Massekörpers 142b vorliegt (siehe 3a und 3c). So können beispielsweise der Massekörper 142b und/oder der Propellerblattspitzenabschnitt 144 aus Metall bestehen. Generell können der Zusatzkörper 142 und/oder der Propellerblattspitzenabschnitt 144 aus einem Material mit höherer Dichte als die restlichen Propellerblattabschnitte (beispielsweise Propellerblattstumpfabschnitt 146 und Propellerblattwurzelabschnitt 148) ausgeführt sein. In der gezeigten Ausführungsform besteht der Propellerblattstumpfabschnitt 146 aus Kunststoff.Furthermore, in the embodiment shown, the propeller blade 14 is designed in such a way that the center of mass MSP is arranged distally in relation to the center of volume VSP of the propeller blade 14 . In other words, the material density in the distal area of the propeller blade 14 is higher than in the proximal area. This is achieved, for example, in that the additional body 142 is in the form of a mass body 142b (see 3a and 3c ). For example, the mass body 142b and/or the propeller blade tip section 144 can be made of metal. Generally, the attachment body 142 and/or the propeller blade tip section 144 may be constructed of a higher density material than the remaining propeller blade sections (e.g., propeller blade stub section 146 and propeller blade root section 148). In the embodiment shown, the propeller blade stub portion 146 is made of plastic.

Die oben beschriebene Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Faltpropeller besonders gewichtsoptimiert ausgestaltet sein kann während die erwünschte Fliehkraft durch eine möglichst distale Anordnung des Massenschwerpunkts beeinflusst werden kann.The embodiment described above has the advantage that the folding propeller can be designed to be particularly weight-optimized, while the desired centrifugal force can be influenced by arranging the center of mass as distally as possible.

Zudem besteht die Nabe 12 aus Kunststoff. Dadurch wird das Trägheitsmoment der Nabe 12 verringert und die Nabe 12 kann mit einem größeren Durchmesser ausgeführt werden. Dadurch kann wiederum die durch die Lagereinrichtung 16 definierte Schwenkachse S mit einem größeren Abstand h (siehe 2) von der Drehachse D angeordnet werden. Dies führt dazu, dass der Massenschwerpunkt MSP und der Druckpunk DP in einer geöffneten Schwenkposition des Propellerblatts 14 einen größeren Abstand zur Drehachse D haben, was wiederum zu einer Erhöhung der erwünschten öffnenden Kräfte führt.In addition, the hub 12 consists of plastic. As a result, the moment of inertia of the hub 12 is reduced and the hub 12 can be designed with a larger diameter. As a result, the pivot axis S defined by the bearing device 16 can in turn have a greater distance h (see 2 ) from the axis of rotation D. This results in the center of mass MSP and the pressure point DP being at a greater distance from the axis of rotation D in an open pivoting position of the propeller blade 14, which in turn leads to an increase in the desired opening forces.

Mit der Beschreibung der folgenden Figuren soll unter anderem auf die relevanten Kräfte und Momente eingegangen werden.The description of the following figures is intended, among other things, to address the relevant forces and moments.

2a zeigt eine schematische Draufsicht des Faltpropellers 10 aus 1, wobei hier ein einzelnes Propellerblatt 14 in zwei verschiedenen Schwenkstellungen dargestellt ist, nämlich der maximalen Schließstellung P1 und einer mittleren Öffnungsstellung Pm. Ausgehend von der maximalen Schließstellung P1, greift aufgrund der Drehung der Nabe 12 um ihre Drehachse D, eine Fliehkraft FFlieh,1 am Massenschwerpunkt MSP an, der im Abstand rFlie.h,1 (nicht gezeigt) von der Drehachse D entfernt ist, wobei die Fliehkraft FFlieh,1 radial nach außen, d.h. in Richtung einer durch den Massenschwerpunkt MSP verlaufenden Normalen (nicht gezeigt) der Drehachse D. Die Fliehkraft FFlieh,1 weist eine öffnende Kraftkomponente FFlieh,Hebel,1 auf, die am Massenschwerpunkt MSP angreift und senkrecht zu einem Hebel mit der Länge Abstand aMSP-S vom Massenschwerpunkt MSP zur Schwenkachse S gerichtet ist. Somit erzeugt die öffnende Kraftkomponente FFlieh,Hebel,1 über besagten Hebel ein öffnendes Moment Möffnend,1 (nicht gezeigt). Dadurch wird der Massenschwerpunkt MSP, ungeachtet der translatorischen Fahrbewegung des Boots, bezüglich der Schwenkachse S tangential beschleunigt und somit aus der maximalen Schließstellung P1 heraus geschwenkt. 2a FIG. 12 shows a schematic top view of the folding propeller 10. FIG 1 , a single propeller blade 14 being shown in two different pivot positions, namely the maximum closed position P1 and a middle open position Pm. Starting from the maximum closed position P1, due to the rotation of the hub 12 about its axis of rotation D, a centrifugal force F Fliege,1 acts on the center of mass MSP, which is at a distance r Flie.h,1 (not shown) away from the axis of rotation D, with the centrifugal force F Flie,1 radially outward, ie in the direction of a normal (not shown) of the axis of rotation D running through the center of mass MSP. The centrifugal force F Flie ,1 has an opening force component F flee,lever,1 , which acts on the center of mass MSP and is directed perpendicularly to a lever with the length distance a MSP-S from the center of mass MSP to the pivot axis S. Thus, the opening force component F fly,lever,1 generates an opening moment M opening,1 (not shown) via said lever. As a result, the center of mass MSP is accelerated tangentially with respect to the pivot axis S, regardless of the translatory driving movement of the boat, and is thus pivoted out of the maximum closed position P1.

Der soeben beschriebene Zusammenhang gilt für beide möglichen Drehrichtungen DR der Nabe 12, also für Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt des Bootes.The relationship just described applies to both possible directions of rotation DR of the hub 12, ie for forward travel and reverse travel of the boat.

In der Folge schwenkt das Propellerblatt 14 in Öffnungsrichtung ÖR, wobei die Darstellung der mittleren Öffnungsstellung Pm in 2a verdeutlicht, dass mit gestiegenem Abstand rFlieh,m des Massenschwerpunkts MSP von der Drehachse D auch die Fliehkraft FFlieh,m gegenüber FFlieh,1 angestiegen ist. FFlieh,m kann wie folgt bestimmt werden: F Flieh , m = m * ω 2 * r Flieh , m ,

Figure DE102021102842A1_0001

  • mit m = Masse Propellerblatt 14, ω = Winkelgeschwindigkeit der Naben-Drehung und
  • rFlieh,m = Schwenkachsen-Abstand h + aMSP-S * cos(αm);
  • wobei h = Abstand Schwenkachse S zu Drehachse D und
  • am = Öffnungswinkel in der mittleren Schwenkposition.
As a result, the propeller blade 14 pivots in the opening direction ÖR, the middle opening position Pm being shown in FIG 2a clarifies that with an increased distance r Fliege,m of the center of mass MSP from the axis of rotation D, the centrifugal force F Fliege,m compared to F Fliege,1 has also increased. F flee,m can be determined as follows: f flee , m = m * ω 2 * right flee , m ,
Figure DE102021102842A1_0001
  • with m = mass of propeller blade 14, ω = angular velocity of hub rotation and
  • r Flie,m = pivot axis distance h + a MSP-S * cos(α m );
  • where h = distance between pivot axis S and axis of rotation D and
  • am = opening angle in the middle pivoting position.

Im Allgemeinen entspricht der Öffnungswinkel α dem Winkel zwischen der maximalen Öffnungsebene EMax und dem Hebel, d.h. der Strecke vom Massenschwerpunkt MSP zur Schwenkachse S.In general, the opening angle α corresponds to the angle between the maximum opening plane E Max and the lever, i.e. the distance from the center of mass MSP to the pivot axis S.

2b zeigt eine Fortsetzung der Schwenkbewegung aus 2a, wobei das Propellerblatt 14 in die maximale Öffnungsstellung P2 geschwenkt ist. 2 B shows a continuation of the pivoting movement 2a , wherein the propeller blade 14 is pivoted to the maximum open position P2.

Insbesondere in dieser maximalen Öffnungsstellung P2 greift eine öffnende Kraftkomponente FFlieh,Hebel,2 am Massenschwerpunkt MSP an und erzeugt gemäß der obigen Beschreibung ein öffnendes Moment Möffnend,2. Dabei können Möffnend,2 und FFlieh,Hebel,2 wie folgt bestimmt werden: M o ¨ ffnend ,2 = F Flieh , Hebel ,2 * a MSP − S

Figure DE102021102842A1_0002
mit F Flieh , Hebel ,2 = F Flieh ,2 * sin ( α 2 )
Figure DE102021102842A1_0003
 Particularly in this maximum opening position P2, an opening force component F Fliege,Leber,2 acts on the center of mass MSP and, according to the above description, generates an opening moment M opening,2 . M opening,2 and F fleeing,lever,2 can be determined as follows: M O ¨ opening ,2 = f flee , lever ,2 * a MSP − S
Figure DE102021102842A1_0002
 with F flee , lever ,2 = f flee ,2 * sin ( a 2 )
Figure DE102021102842A1_0003

Dabei drückt die öffnende Kraft FFlieh,Hebel,2 das Propellerblatt 14 gegen die Anschlageinrichtung 18. Zudem ist das öffnende Moment Möffnend größer als ein insgesamt gleichzeitig schließend wirkendes Moment Mschließ (nicht gezeigt). Dies gilt insbesondere für den Rückwärtsantrieb und das Aufstoppen.The opening force F Fliege,Lebel,2 presses the propeller blade 14 against the stop device 18. In addition, the opening moment M opening is greater than an overall closing moment M closing (not shown). This is especially true for reverse propulsion and stopping.

3a zeigt eine schematische Frontalansicht eines Propellerblatts 14 eines Faltpropellers 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der Zusatzkörper 142 kann als Massekörper 142b, beispielsweise als ein Zylinder (siehe 3c), vorzugsweise als gekrümmter Zylinder, oder als ein Auftriebskörper 142a (siehe 3b) oder in einer anderen geeigneten Form ausgestaltet sein. Dabei ist der Propellerblattspitzenabschnitt 144 mit dem Zusatzkörper 142 vorzugsweise integral ausgestaltet. Weiterhin kann der Propellerblattspitzenabschnitt 144 aus Metall bestehen. 3a shows a schematic front view of a propeller blade 14 of a folding propeller 10 according to a further embodiment. The additional body 142 can be used as a mass body 142b, for example as a cylinder (see 3c ), preferably as a curved cylinder, or as a buoyancy body 142a (see 3b) or configured in another suitable form. In this case, the propeller blade tip section 144 is preferably configured integrally with the auxiliary body 142 . Furthermore, the propeller blade tip section 144 can be made of metal.

Vorzugsweise ist der Propellerblattspitzenabschnitt 144 form- und/oder kraftschlüssig mit dem Propellerblattstumpfabschnitt 146 verbunden. Wie in 3a gestrichelt gezeigt, weist der Propellerblattspitzenabschnitt 144 eine Lasche 1440 auf, die in den Propellerblattstumpfabschnitt 146 eingegossen ist und/oder mit dem Propellerblattstumpfabschnitt 146 über eine Schraubverbindung oder eine Nietverbindung oder eine andere geeignete Verbindung verbunden ist. Weiterhin besteht der Propellerblattstumpfabschnitt 146 vorzugsweise aus Kunststoff.The propeller blade tip section 144 is preferably connected to the propeller blade stub section 146 in a positive and/or non-positive manner. As in 3a Shown in phantom, the propeller blade tip portion 144 includes a tab 1440 that is cast into the propeller blade stub portion 146 and/or is connected to the propeller blade stub portion 146 via a bolted connection or a rivet connection or other suitable connection. Furthermore, the propeller blade stub portion 146 is preferably made of plastic.

Die Lasche 1440 ist vorzugsweise integral mit dem Propellerblattspitzenabschnitt 144 ausgebildet. Dabei kann die Lasche 1440 derart ausgebildet sein, dass der Propellerblattspitzenabschnitt 144 ab einer Trennkante 145 (siehe 3b, 3c) eine Abstufung in proximaler Richtung aufweist, um in einer entsprechend distal ausgerichteten Aussparung des Propellerblattstumpfabschnitts 146 aufgenommen zu werden.Tab 1440 is preferably formed integrally with propeller blade tip portion 144 . The tab 1440 can be designed in such a way that the propeller blade tip section 144 starts at a separating edge 145 (see 3b , 3c ) has a step in the proximal direction to be received in a corresponding distally directed recess of the propeller blade stub portion 146 .

Zur Auslegung der möglichen Verbindungs-Schnittstellen von Zusatzkörper 142 zum Propellerblatt 14 beziehungsweise vom Propellerblattspitzenabschnitt 144 zum Propellerblattstumpfabschnitt 146 wird der Fachmann die in 3a dargestellten Radien R1 beziehungsweise R2 entsprechend berücksichtigen.In order to design the possible connection interfaces from the additional body 142 to the propeller blade 14 or from the propeller blade tip section 144 to the propeller blade stub section 146, the person skilled in the art will use the 3a The radii R1 and R2 shown should be taken into account accordingly.

Die 3b, 3c zeigen in einer schematischen Seitenansicht eine weitere Ausführungsformen des Propellerblattspitzenabschnitts 144. Dieser weist einen Zusatzkörper 142 auf, welcher in 3b in Form eines Auftriebskörpers 142a vorliegt und in Rückwärts-Fahrrichtung geneigt ist. Eine solche Neigung des Auftriebskörpers 142a kann zum Erzeugen dynamischen Auftriebs genutzt werden (siehe 5). In 3c liegt der Zusatzkörper 142 als Massekörper 142b vor, hier in Form eines gekrümmten Zylinders mit der Krümmung des Radius R2 (siehe 3a). Der Massekörper 142b kann zur Erhöhung der Fliehkraft genutzt werden. Die Lasche 1440 dient der zuvor beschriebenen Verbindung des Propellerblattspitzenabschnitts 144 mit dem Propellerblattstumpfabschnitt 146.the 3b , 3c show a further embodiment of the propeller blade tip section 144 in a schematic side view. This has an additional body 142, which in 3b is in the form of a buoyant body 142a and is inclined in the reverse driving direction. Such a no The movement of the buoyancy body 142a can be used to generate dynamic buoyancy (see 5 ). In 3c the additional body 142 is present as a mass body 142b, here in the form of a curved cylinder with the curvature of the radius R2 (see 3a) . The mass body 142b can be used to increase the centrifugal force. The tab 1440 serves to connect the propeller blade tip section 144 to the propeller blade stub section 146 as described above.

Die Trennkante 145 kann zur konstruktiven Auslegung beziehungsweise zur Verbesserung der Verbindung der genannten Propellerblattabschnitte genutzt werden.The separating edge 145 can be used for structural design or to improve the connection of the named propeller blade sections.

Die 3d, 3e zeigen schematische Frontalansichten sowie Querschnitte der Lasche 1440 des Propellerblattspitzenabschnitts 144, welche der form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Propellerblattstumpfabschnitt 146 dient. In 3d weist die Lasche 1440 Bohrungen 1442 auf, welche bei der oben beschriebenen Verbindung beispielsweise als Durchgangslöcher oder Gewindelöcher für eine Schraub-, Bolzen- oder Nietverbindung dienen können. In 3e weist die Lasche 1440 hingegen Stege 1444 auf, welche bei der oben beschriebenen Verbindung beispielsweise vorteilhaft für die genannte Einspritz- beziehungsweise Gussverbindung genutzt werden können.the 3d , 3e show schematic front views and cross sections of the tab 1440 of the propeller blade tip section 144, which is used for the positive and/or non-positive connection with the propeller blade stub section 146. In 3d the tab 1440 has bores 1442 which, in the connection described above, can serve, for example, as through-holes or threaded holes for a screw, bolt or rivet connection. In 3e the tab 1440, on the other hand, has webs 1444, which can be advantageously used in the connection described above, for example for the injection or cast connection mentioned.

Wie in den 3a, 3d und 3e gezeigt, kann die Lasche 1440 trapez- oder rechteckförmig sein, sie kann aber auch jede andere für die beschriebene Verbindung geeignete Form aufweisen.As in the 3a , 3d and 3e As shown, tab 1440 may be trapezoidal or rectangular in shape, but may be any other shape suitable for the connection described.

4 zeigt eine schematische Frontalansicht eines Kunststoffpropellerblatts 14 mit einer Metalleinlage 20 gemäß einer weiteren Ausführungsform des Faltpropellers 10. Hier ist die Metalleinlage 20 in das Kunststoffpropellerblatt 14 eingebettet. Beispielsweise kann die Metalleinlage 20 in das Kunststoffpropellerblatt 14 eingegossen sein. So werden Vorteile hinsichtlich Korrosion und Wartung erzielt, während durch die Metalleinlage 20 die Anordnung des Massenschwerpunkts MSP sowie eine hinreichende Steifigkeit des Kunststoffpropellerblatts 14 gewährleistet werden kann. Die in 4 gezeigte Ausführungsform kann insbesondere die zuvor und nachfolgend beschriebenen Merkmale aufweisen, beispielsweise einen Zusatzkörper 142 aufweisen, auch wenn dies nicht explizit in 4 dargestellt ist. 4 shows a schematic front view of a plastic propeller blade 14 with a metal insert 20 according to a further embodiment of the folding propeller 10. Here the metal insert 20 is embedded in the plastic propeller blade 14. For example, the metal insert 20 can be cast into the plastic propeller blade 14 . In this way, advantages with regard to corrosion and maintenance are achieved, while the metal insert 20 can ensure the arrangement of the center of mass MSP and sufficient rigidity of the plastic propeller blade 14 . In the 4 The embodiment shown can in particular have the features described above and below, for example an additional body 142, even if this is not explicitly shown in 4 is shown.

5 zeigt eine schematische Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Propellerblatts 14 des Faltpropellers 10 in der maximalen Schließstellung P2. In diesem Beispiel weist das Propellerblatt 14 einen Auftriebskörper 142a in Form eines Winglets 13 auf. Das Winglet 13 weist in seinem Querschnitt (siehe 6) ein Tragflächenprofil mit einer entsprechend geformten Winglet-Oberseite 13a und Winglet-Unterseite 13b auf. Ferner weist das Winglet 13 einen ersten, distalen Abschnitt 131 und einen zweiten, proximalen Abschnitt 132 auf, wobei letzterer insbesondere zur Verbindung mit dem restlichen Propellerblatt 14 zweckmäßig ausgestaltet ist. Die Winglet-Längsachse Lw ist in Bezug zum restlichen Propellerblatt 14 in Schließrichtung SR geneigt, insbesondere geneigt um den Winkel β in Bezug zur Längsachse LStumpf des Propellerblattstumpfabschnitts 146. Das Winglet 13 ist derart ausgestaltet (siehe 6), dass insbesondere bei Umströmung des Winglets 13 mit Umgebungswasser, eine dynamische Auftriebskraft FAuftrieb auf das Winglet und damit einhergehend eine öffnend wirkende Auftriebskraftkomponente FAuftrieb,Hebel auf das Propellerblatt 14 wirkt. FAuftrieb,Hebel ist dabei jene Komponente der Auftriebskraft FAuftrieb die senkrecht über einen Hebel zur Schwenkachse ein auf das Propellerblatt 14 öffnend wirkendes Moment MAuftrieb,öffnend erzeugt. 5 shows a schematic plan view of a further embodiment of a propeller blade 14 of the folding propeller 10 in the maximum closed position P2. In this example, the propeller blade 14 has a lifting body 142a in the form of a winglet 13 . The winglet 13 has in its cross section (see 6 ) has an airfoil profile with a correspondingly shaped winglet top 13a and winglet bottom 13b. Furthermore, the winglet 13 has a first, distal section 131 and a second, proximal section 132, the latter being expediently designed in particular for connection to the rest of the propeller blade 14. The winglet longitudinal axis Lw is inclined in the closing direction SR in relation to the rest of the propeller blade 14, in particular inclined by the angle β in relation to the longitudinal axis L stub of the propeller blade stub section 146. The winglet 13 is designed in such a way (see 6 ) that in particular when the surrounding water flows around the winglet 13, a dynamic lift force F lift acts on the winglet and, as a result, an opening-acting lift force component F lift, lever acts on the propeller blade 14. F buoyancy,lever is that component of the buoyancy force F buoyancy which generates a moment M buoyancy,opening , acting perpendicularly to the pivot axis via a lever to the pivot axis.

In 5 ist schematisch ein effektiver Angriffspunkt EAP der insgesamt auf das Winglet 13 wirkenden Auftriebskraft FAuftrieb in Form einer Projektion des Druckpunkts DP des Winglet-Profils dargestellt. Entsprechend ergibt sich der relevante Hebel aus dem Abstand des Druckpunkts DP zur Schwenkachse S, also der Strecke aDP-S. In der konstruktiven Auslegung des Faltpropellers 10 kann der Fachmann somit leicht ein Modell zur Beschreibung des durch Auftrieb öffnend wirkenden Moments MAuftrieb,öffnend erstellen, das die in 5 dargestellten Parameter umfasst. So kann der Fachmann beispielsweise für eine gegebene Konfiguration einen vorteilhaften Winglet-Neigungswinkel β bestimmen. Das Winglet 13 ist derart gestaltet, dass der effektive Kraftangriffspunkt EAP der Auftriebskraft FAuftrieb deutlich beabstandet ist von der maximalen Öffnungsebene EMax und in Schließrichtung SR versetzt ist.In 5 an effective point of application EAP of the total lift force F lift acting on the winglet 13 is shown schematically in the form of a projection of the pressure point DP of the winglet profile. Correspondingly, the relevant lever results from the distance between the pressure point DP and the pivot axis S, ie the distance a DP-S . In the structural design of the folding propeller 10, the person skilled in the art can thus easily create a model for describing the moment M lift,opening that acts to open due to lift, which 5 includes parameters shown. For example, a person skilled in the art can determine an advantageous winglet inclination angle β for a given configuration. The winglet 13 is designed in such a way that the effective force application point EAP of the lift force F lift is at a clear distance from the maximum opening level E Max and is offset in the closing direction SR.

Die in 5 gezeigte Anordnung von Winglet 13 in Bezug zum Propellerblattstumpfabschnitt 146 ist geometrisch einfach und ist hier im Wesentlichen über die beiden Längsachsen Lw und LStumpf und deren Neigungswinkel β zueinander beschrieben. Jedoch kann die Winglet-Anordnung wesentlich davon abweichen. Alternativ kann das Winglet 13 ellipsen- oder ringförmig, beispielsweise als Spiroid beziehungsweise Split-wing loop gestaltet sein. Ferner kann das Winglet 13 über mehrere Abschnitte und damit mehrere Abschnitts-Längsachsen verfügen (beispielsweise eine T- oder Y-Form) und entsprechend am Propellerblattstumpfabschnitt 146 beziehungsweise am Propellerblatt 14 angeordnet sein.In the 5 The arrangement of winglet 13 shown in relation to the propeller blade stub section 146 is geometrically simple and is described here essentially via the two longitudinal axes Lw and L stub and their angle of inclination β to one another. However, the winglet arrangement can differ significantly. Alternatively, the winglet 13 can be elliptical or ring-shaped, for example as a spiroid or split-wing loop. Furthermore, the winglet 13 can have several sections and thus several section longitudinal axes (for example a T or Y shape) and can be arranged accordingly on the propeller blade stump section 146 or on the propeller blade 14 .

6 zeigt schematisch ein beispielhaftes Profil in einem Schnitt A-A des Winglets 13 aus 5. Bevorzugt ist das Winglet-Profil als Normalprofil ausgebildet, wobei die Winglet-Oberseite 13a konvex und die Winglet-Unterseite 13b s-förmig ausgestaltet sind. Wird ein Normalprofil verwendet, kann dies vorzugsweise so zum Faltpropeller 10 ausgerichtet sein, dass bei Rückwärts-Antrieb die Umströmung des Umgebungswassers, welche hier als Anströmung AS dargestellt ist, und damit der dynamische Auftrieb besonders vorteilhaft genutzt wird. Eine Verstärkung des öffnenden Moments Möffnend ist bei Rückwärts-Antrieb besonders bevorzugt. Alternativ kann das Winglet-Profil als symmetrisches Profil ausgebildet sein beziehungsweise jede weitere vorteilhafte, Auftrieb erzeugende Profilform annehmen. Wie in 6 exemplarisch gezeigt, strömt an der Oberseite 13a das Umgebungswasser schneller als an der Unterseite 13b, sodass die dynamische Auftriebskraft FAuftrieb auf das Winglet 13 wirkt, am Druckpunkt DP beziehungsweise effektiven Kraftangriffspunkt EAP angreift und senkrecht zur Anströmung AS und weg von der Winglet-Oberseite 13a gerichtet ist. 6 schematically shows an exemplary profile in a section AA of the winglet 13 5 . The winglet profile is preferably designed as a normal profile, with the top side 13a of the winglet being convex and the bottom side 13b of the winglet being s-shaped. If a normal profile is used, this can preferably be aligned with the folding propeller 10 in such a way that, when driven backwards, the flow around the surrounding water, which is shown here as the oncoming flow AS, and thus the dynamic buoyancy, is used particularly advantageously. An increase in the opening moment M opening is particularly preferred in reverse drive. Alternatively, the winglet profile can be designed as a symmetrical profile or can assume any other advantageous profile shape that generates lift. As in 6 shown as an example, the surrounding water flows faster on the upper side 13a than on the underside 13b, so that the dynamic lift force F lift acts on the winglet 13, at the pressure point DP or effective force application point EAP and perpendicular to the flow AS and away from the winglet upper side 13a is directed.

7 zeigt eine schematische Perspektivansicht des Winglets 13 gemäß einer Ausführungsform. In diesem Beispiel ist das Winglet 13 integral ausgestaltet. Dadurch kann auf einfache konstruktive Weise ein hydrodynamisch optimiertes Propellerblatt bereitgestellt werden. 7 shows a schematic perspective view of the winglet 13 according to an embodiment. In this example, the winglet 13 is designed integrally. As a result, a hydrodynamically optimized propeller blade can be provided in a simple structural manner.

8 zeigt eine perspektivische schematische Ansicht eines Wasserfahrzeugs 100 bei Rückwärtsantrieb mit einem Faltpropeller 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Der Faltpropeller 10 umfasst eine Nabe 12 und zwei gleiche Propellerblätter 14. Das Propellerblatt 14 ist im Bereich seiner Propellerwurzel (nicht gezeigt) über eine Lagereinrichtung (nicht gezeigt) an die Nabe 12 angebunden. Die Nabe 12 ist drehbar um eine Drehachse D und antreibbar über eine Boots-Antriebswelle (nicht gezeigt), mit der sie drehsteif verbunden ist. Die Lagereinrichtung (nicht gezeigt) definiert eine Propellerblatt-Schwenkachse S, welche senkrecht zur Drehachse D steht. Das Propellerblatt 14 ist um die Propellerblatt-Schwenkachse S zwischen einer maximalen Schließstellung (nicht gezeigt) und einer maximale Öffnungsstellung P2 schwenkbar. Der Faltpropeller 10 weist in einem Kontaktbereich von Propellerwurzel (nicht gezeigt) und Nabe 12 eine Propellerblatt-Anschlageinrichtung (nicht gezeigt) auf, welche das Öffnen des Propellerplatts 14 begrenzt und somit die maximale Öffnungsstellung P2 definiert. 8th shows a perspective schematic view of a watercraft 100 in reverse drive with a folding propeller 10 according to a further embodiment. The folding propeller 10 comprises a hub 12 and two identical propeller blades 14. The propeller blade 14 is connected to the hub 12 in the region of its propeller root (not shown) via a bearing device (not shown). The hub 12 can be rotated about an axis of rotation D and can be driven via a boat drive shaft (not shown) to which it is connected in a torsionally rigid manner. The bearing assembly (not shown) defines a propeller blade pivot axis S which is perpendicular to the axis of rotation D . The propeller blade 14 is pivotable about the propeller blade pivot axis S between a maximum closed position (not shown) and a maximum open position P2. The folding propeller 10 has a propeller blade stop device (not shown) in a contact area of the propeller root (not shown) and the hub 12, which limits the opening of the propeller plate 14 and thus defines the maximum opening position P2.

Das Propellerblatt 14 ist als Tragfläche ausgestaltet, das heißt, dass es bei Drehung der Nabe 12 in Drehrichtung DR oder entgegen der Drehrichtung DR Auftriebskräfte durch Verdrängung des Umgebungswassers erfährt und diese in Form einer resultierenden Schubkraft über die Nabe 12 auf den Antrieb überträgt.The propeller blade 14 is designed as an aerofoil, which means that when the hub 12 rotates in the direction of rotation DR or counter to the direction of rotation DR, it experiences buoyancy forces due to the displacement of the surrounding water and transmits these to the drive in the form of a resulting thrust via the hub 12.

Im Propellerblattspitzenabschnitt 144 ist ein Umkehrelement 143 um eine Umkehrelement-Schwenkachse Su schwenkbar angeordnet, welche im Wesentlichen parallel zur Propellerblatt-Längsachse LP ist. Das Propellerblatt 14 hat eine Vorderkante 150 und eine Hinterkante 151.In the propeller blade tip section 144, a reversing element 143 is pivotably arranged about a reversing element pivot axis Su, which is essentially parallel to the propeller blade longitudinal axis L P . The propeller blade 14 has a leading edge 150 and a trailing edge 151.

In 8 wird die Nabe 12 in Drehrichtung DR gedreht, die einem Rückwärtsantrieb entspricht, sodass aufgrund der Bahngeschwindigkeit vBahn eine Anströmung AS an der Propellerblatt-Hinterkante 151 anliegt. Die Anströmung AS drückt gegen das Umkehrelement 143, das entsprechend in Richtung der maximalen Ausklappstellung U2 schwenkt beziehungsweise geschwenkt ist. Die fortan am Umkehrelement 143 anliegende Anströmung AS bewirkt die umgekehrte Schubkraft FUmkehr, welche über einen effektiven Kraftangriffspunkt EAP am Propellerblatt 14 angreift und über einen Hebel mit der Länge aU-S zur Propellerblatt-Schwenkachse S ein öffnendes Moment Möffnend,Umkehr erzeugt.In 8th the hub 12 is rotated in the direction of rotation DR, which corresponds to a reverse drive, so that an oncoming flow AS is present at the propeller blade trailing edge 151 due to the web speed v web . The oncoming flow AS presses against the reversing element 143, which pivots or is pivoted accordingly in the direction of the maximum unfolded position U2. The flow AS now applied to the reversing element 143 causes the reverse thrust force F reversal , which acts on the propeller blade 14 via an effective force application point EAP and generates an opening moment M opening, reversal via a lever with the length a US to the propeller blade pivot axis S.

Durch die Drehung der Nabe 12 in Drehrichtung DR erfährt das Propellerblatt 14 in RückwärtsFahrtrichtung gerichtete Auftriebskräfte FAuftrieb,rückwärts, deren Summe in einer in RückwärtsFahrtrichtung gerichteten Schubkraft FSchub,rückwärts resultiert. Zudem bewirken die Auftriebskräfte FAuftrieb,rückwärts ein auf das Propellerblatt 14 schließend wirkendes Moment (nicht gezeigt), dessen Hebel deutlich geringer, im Wesentlichen halb so groß, ist wie der Hebel aU-S des zuvor beschriebenen öffnend wirkenden Moment Möffnend,Umkehr.The rotation of the hub 12 in the direction of rotation DR causes the propeller blade 14 to experience lift forces F lift,backward directed in the reverse direction of travel, the sum of which results in a thrust force F thrust,backward directed in the reverse direction of travel. In addition, the lift forces F cause lift, backwards on the propeller blade 14 closing moment (not shown), the lever of which is significantly lower, essentially half as large, as the lever a US of the previously described opening moment M opening, reversal .

In der konstruktiven Auslegung des Faltpropellers 10 kann der Fachmann anhand der offenbarten Anordnung ein Modell zur Quantifizierung der öffnend und schließend wirkenden Momente erstellen, welches die in 8 dargestellten Elemente und Parameter umfasst. So kann der Fachmann beispielsweise das Propellerblatt 14 und das Umkehrelement 143 derart ausgestalten, dass ein gewünschtes öffnendes Moment für bestimmte Parameter-Konstellationen resultiert.In the structural design of the folding propeller 10, the person skilled in the art can use the disclosed arrangement to create a model for quantifying the opening and closing moments, which 8th includes elements and parameters shown. For example, a person skilled in the art can design the propeller blade 14 and the reversing element 143 in such a way that a desired opening moment results for certain parameter constellations.

9a zeigt eine schematische Frontalansicht und 9b die entsprechende Seitenansicht des in 8 gezeigten Propellerblatts 14 bei Rückwärtsantrieb des Faltpropellers 10. Im gezeigten Beispiel ist das Umkehrelement 143 im Propellerblattspitzenbereich, also am distalen Ende des Propellerblatts 14 angeordnet. Durch die Drehung des Propellerblatts 14 bewegt sich das Umkehrelement 143 mit der einer Bahngeschwindigkeit um die Drehachse. Dadurch liegt fortwährend eine Anströmung AS am Umkehrelement 143 an. Dadurch resultiert ein Auftrieb, der die umgekehrte Schubkraft FUmkehr erzeugt, die auf das Umkehrelement 143 wirkt und das Umkehrelement 143 um dessen Schwenkachse Su in seine maximale Ausklappstellung U2 schwenkt. Dieses Schwenken wird begrenzt durch eine Anschlageinrichtung (nicht gezeigt), die somit die maximale Ausklappstellung U2 definiert. Ferner ist eine Übertragungseinrichtung (nicht gezeigt) am Propellerblatt 14 im Bereich des Umkehrelements 143 vorgesehen, die dazu eingerichtet ist, die am Umkehrelement 143 angreifende umgekehrte Schubkraft FUmkehr auf das Propellerblatt 14 zu übertragen, sodass FUmkehr - wie bei 8 beschrieben - über den Hebel aU-S zur Propellerblatt-Schwenkachse S das öffnende Moment Möffnend,Umkehr erzeugt. Dabei kann die Anschlageinrichtung integral mit der Übertragungseinrichtung ausgestaltet sein. Insbesondere kann die Übertragungseinrichtung dazu eingerichtet sein, über geeignete Elemente die am Umkehrelement 143 angreifende umgekehrte Schubkraft FUmkehr über Druckkräfte und/oder über Zugkräfte auf das Propellerblatt 14 zu übertragen. 9a shows a schematic front view and 9b the corresponding side view of the in 8th propeller blade 14 shown when the folding propeller 10 is driven backwards. As a result of the rotation of the propeller blade 14, the reversing element 143 moves about the axis of rotation at a web speed. As a result, there is a constant rush tion AS on the reversing element 143. This results in a buoyancy that generates the reversed thrust force F reversal , which acts on the reversing element 143 and pivots the reversing element 143 about its pivot axis Su into its maximum unfolded position U2. This pivoting is limited by a stop device (not shown), which thus defines the maximum unfolded position U2. Furthermore, a transmission device (not shown) is provided on the propeller blade 14 in the area of the reversing element 143, which is set up to transmit the reverse thrust force F reversal acting on the reversing element 143 to the propeller blade 14, so that F reversal - as in 8th described - via the lever a US to the propeller blade pivot axis S, opening the opening moment M , reversal generated. The stop device can be configured integrally with the transmission device. In particular, the transmission device can be set up to transmit the reverse thrust force F reversal acting on the reversal element 143 via compressive forces and/or via tensile forces to the propeller blade 14 via suitable elements.

Wie in 9b gezeigt, kann das Umkehrelement 143 in seinem distalen Endbereich eine Form aufweisen, die dazu geeignet ist, die Anströmung AS bei Rückwärtsantrieb so aufzunehmen, dass das Umkehrelement 143 aus einer maximalen Einklappstellung (siehe 10a,b) automatisch beziehungsweise selbsttätig in Richtung seiner maximallen Ausklappstellung 143 geschwenkt wird.As in 9b shown, the reversing element 143 can have a shape in its distal end region that is suitable for absorbing the oncoming flow AS during reverse drive in such a way that the reversing element 143 can move from a maximum folded position (see 10a,b ) is pivoted automatically or automatically in the direction of its maximum unfolded position 143.

10a zeigt eine schematische Frontalansicht und 10b die entsprechende Seitenansicht des in 8 gezeigten Propellerblatts 14 bei Vorwärtsantrieb des Faltpropellers 10. Dabei verbleibt das Umkehrelement 143 aufgrund der Anströmung AS gegen die Propellerblatt-Vorderkante 150 im Wesentlichen in seiner maximalen Einklappstellung U1. Sollte aus der Vorwärtsfahrt heraus ein Aufstoppen durchgeführt werden, dreht sich die Vektor der Bahngeschwindigkeit VBahn,vorwärts entsprechend in die entgegengesetzte Richtung und folglich ebenso die Anströmung AS. Dadurch wird das Umkehrelement 143 in die maximale Ausklappstellung U2 schwenken, wodurch das Umkehrelement 143 wie zuvor beschrieben ein auf das Propellerblatt 14 schließend wirkendes Moment bereitstellen kann. 10a shows a schematic front view and 10b the corresponding side view of the in 8th shown propeller blade 14 when the folding propeller 10 is driven forward. The reversing element 143 remains essentially in its maximum collapsed position U1 due to the flow AS against the propeller blade leading edge 150 . Should a stop be made from the forward drive, the vector of the track speed V track, forwards , turns accordingly in the opposite direction and consequently the flow AS as well. As a result, the reversing element 143 will pivot into the maximum unfolded position U2, as a result of which the reversing element 143 can provide a closing moment acting on the propeller blade 14, as previously described.

Soweit anwendbar, können alle einzelnen Merkmale, die in den Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.As far as applicable, all individual features that are presented in the exemplary embodiments can be combined with one another and/or exchanged without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Faltpropellerfolding propeller
1212
Nabehub
1313
Wingletwinglets
13a13a
Winglet-OberseiteWinglet top
13b13b
Winglet-UnterseiteWinglet underside
1414
Propellerblattpropeller blade
14a14a
erster, distaler Propellerblattabschnittfirst, distal propeller blade section
14b14b
zweiter, proximaler Propellerblattabschnittsecond, proximal propeller blade section
1515
Propellerwurzelpropeller root
1616
Lagereinrichtungstorage facility
1818
Anschlageinrichtunganchor device
1919
Propellerblattspitzepropeller blade tip
2020
Metalleinlagemetal insert
100100
Wasserfahrzeugwatercraft
131131
erster, distaler Winglet-Abschnittfirst, distal winglet section
132132
zweiter, proximaler Winglet-Abschnittsecond, proximal winglet section
142142
Zusatzkörperadditional body
142a142a
Auftriebskörperbuoyancy body
142b142b
Massekörpermass body
143143
Umkehrelementreversal element
144144
PropellerblattspitzenabschnittPropeller blade tip section
145145
Trennkanteseparation edge
146146
PropellerblattstumpfabschnittPropeller blade stub section
148148
PropellerblattwurzelabschnittPropeller blade root section
150150
Propellerblatt-VorderkantePropeller blade leading edge
151151
Propellerblatt-HinterkantePropeller blade trailing edge
14401440
Laschetab
14421442
Bohrungdrilling
14441444
Stegweb
aMSP-SaMSP-S
Abstand /Strecke Massenschwerpunkt MSP zu Schwenkachse SDistance/distance of center of mass MSP to swivel axis S
aDP-SaDP-S
Abstand / Strecke Druckpunkt DP zu Schwenkachse SDistance/distance between pressure point DP and swivel axis S
ASAS
Anströmungflow
DD
Drehachseaxis of rotation
DPDP
Druckpunktpressure point
EAPEAP
effektiver Kraftangriffspunkteffective power point
EMaxEMax
maximale Öffnungsebenemaximum opening level
FAuftriebFbuoyancy
Auftriebskraftbuoyancy
FFliehFflee
Fliehkraftcentrifugal force
FUmkehrFreversal
umgekehrte Schubkraft auf das Umkehrelementreverse thrust on the reversing element
hH
Abstand Drehachse D zu Schwenkachse SDistance of rotation axis D to swivel axis S
Lplp
Propellerblatt-Längsachsepropeller blade longitudinal axis
LStumpfLstump
Längsachse des PropellerblattstumpfabschnittsLongitudinal axis of propeller blade stub section
LwLw
Winglet-Längsachsewinglet longitudinal axis
Möffnendopening
öffnendes Momentopening moment
Mschließendclosing
schließendes Momentclosing moment
MSPMSP
Massenschwerpunkt des PropellerblattsCenter of mass of the propeller blade
NDND
Normale der Drehachse DNormal of the axis of rotation D
ÖROR
Öffnungsrichtungopening direction
P1P1
maximale Schließstellung des Propellerblatts / des Faltpropellersmaximum closed position of the propeller blade / folding propeller
Pmpm
mittlere Öffnungsstellung des Propellerblatts / des Faltpropellersmiddle opening position of the propeller blade / folding propeller
P2p2
maximale Öffnungsstellung des Propellerblatts / des Faltpropellersmaximum opening position of the propeller blade / folding propeller
rfliehescape
Abstand Drehachse D zu Massenschwerpunkt MSP (Radius Fliehkraft)Distance of axis of rotation D to center of mass MSP (radius of centrifugal force)
R1R1
Außenradius PropellerblattstumpfabschnittOutside radius propeller blade stub section
R2R2
Außenradius Faltpropeller bzw. Krümmung ZylinderOuter radius folding propeller or curvature cylinder
SS
Schwenkachsepivot axis
Susu
Schwenkachse UmkehrelementPivoting axis reversing element
SRSR
Schließrichtungclosing direction
U1U1
maximale Einklappstellung des Umkehrelementsmaximum folding position of the reversing element
U2U2
maximale Ausklappstellung des Umkehrelementsmaximum unfolded position of the reversing element
αa
Öffnungswinkel Propellerblatt / Winkel zwischen aMSP-S und EMax Opening angle propeller blade / angle between a MSP-S and E Max
ββ
Neigungswinkel Winglet / Winkel zwischen Lw und LStumpf Angle of inclination winglet / angle between L w and L butt

Claims (20)

Faltpropeller (10) für ein Wasserfahrzeug (100), umfassend eine Nabe (12), die über eine Antriebswelle um eine Drehachse (D) antreibbar ist, und ein Propellerblatt (14), das zwischen einer maximalen Schließstellung (P1) und einer maximalen Öffnungsstellung (P2), um eine Schwenkachse (S) schwenkbar an der Nabe (12) angeordnet ist, wobei die Schwenkachse (S) zusammen mit einer die Schwenkachse (S) schneidenden Normalen (ND) der Drehachse (D) eine maximale Öffnungsebene (EMax) definiert, wobei im angetriebenen Zustand und einer Schwenkstellung des Propellerblatts (14) im Bereich der maximalen Öffnungsstellung (P2) eine öffnende Kraft auf das Propellerblatt (14) wirkt, welche durch Drehung des Faltpropellers (10) resultiert und in Bezug zur Drehachse (D) im Wesentlichen radial nach außen gerichtet ist, wobei ein effektiver Kraftangriffspunkt (EAP) der öffnenden Kraft von der maximalen Öffnungsebene (EMax) beabstandet und im Wesentlichen in Schließrichtung (SR) des Propellerblatts (14) angeordnet ist.Folding propeller (10) for a watercraft (100), comprising a hub (12) which can be driven about an axis of rotation (D) via a drive shaft, and a propeller blade (14) which can be moved between a maximum closed position (P1) and a maximum open position (P2) is arranged on the hub (12) so as to be pivotable about a pivot axis (S), the pivot axis (S) together with a normal (N D ) of the axis of rotation (D) intersecting the pivot axis (S) having a maximum opening plane (E Max ) defined, wherein in the driven state and a pivoted position of the propeller blade (14) in the area of the maximum open position (P2), an opening force acts on the propeller blade (14), which results from rotation of the folding propeller (10) and in relation to the axis of rotation ( D) is directed essentially radially outwards, with an effective force application point (EAP) of the opening force at a distance from the maximum opening plane (E Max ) and essentially in the closing direction (SR) of the propeller blade (14 ) is arranged. Faltpropeller (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der effektive Kraftangriffspunkt (EAP) der öffnenden Kraft dem Massenschwerpunkt (MSP) des Propellerblatts (14) entspricht, wobei die öffnende Kraft eine Fliehkraft ist, und/oder dass der effektive Kraftangriffspunkt (EAP) der öffnenden Kraft dem Druckpunkt (DP) eines am Propellerblatt (14) angeordneten Auftriebskörpers (142a) entspricht, wobei die öffnende Kraft eine Auftriebskraft ist.Folding propeller (10) according to claim 1 , characterized in that the effective force application point (EAP) of the opening force corresponds to the center of mass (MSP) of the propeller blade (14), the opening force being a centrifugal force, and/or that the effective force application point (EAP) of the opening force corresponds to the pressure point ( DP) of a lifting body (142a) arranged on the propeller blade (14), the opening force being a lifting force. Faltpropeller (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltpropeller (10) eine Anschlageinrichtung (18) aufweist, welche die maximale Öffnungsstellung (P2) des Propellerblatts (14) definiert und der effektive Kraftangriffspunkt (EAP) der öffnenden Kraft derart außerhalb der maximalen Öffnungsebene (EMax) in Schließrichtung (SR) angeordnet ist, dass in der maximalen Öffnungsstellung (P2) des Propellerblatts (14) ein öffnendes Moment (Möffnend) wirkt, welches das Propellerblatt (14) gegen die Anschlageinrichtung (18) drückt.Folding propeller (10) according to claim 1 or 2 , characterized in that the folding propeller (10) has a stop device (18) which defines the maximum opening position (P2) of the propeller blade (14) and the effective force application point (EAP) of the opening force outside the maximum opening plane (E Max ) in Closing direction (SR) is arranged that in the maximum open position (P2) of the propeller blade (14) an opening moment (M opening ) acts, which presses the propeller blade (14) against the stop device (18). Faltpropeller (10) gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Propellerblatt (14) einen Zusatzkörper (142) aufweist, der als Auftriebskörper (142a) und/oder als Massekörper (142b) ausgestaltet ist, wobei der Auftriebskörper (142a) bevorzugt als ein Winglet (13) ausgestaltet ist und der Massekörper (142b) bevorzugt einen gekrümmten Zylinder aufweist.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims , characterized in that the propeller blade (14) has an additional body (142) which is designed as a buoyancy body (142a) and/or as a mass body (142b), the buoyancy body (142a) preferably being a a winglet (13) is configured and the mass body (142b) preferably has a curved cylinder. Faltpropeller (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Propellerblatt (14) einen ersten, distal angeordneten Propellerblattabschnitt (14a) und einen zweiten, proximal angeordneten Propellerblattabschnitt (14b) aufweist, wobei der erste Propellerblattabschnitt (14a) im Wesentlichen in Schließrichtung (SR) gegenüber dem zweiten Propellerblattabschnitt (14b) versetzt ist.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller blade (14) has a first, distally arranged propeller blade section (14a) and a second, proximally arranged propeller blade section (14b), the first propeller blade section (14a) being essentially in Closing direction (SR) relative to the second propeller blade section (14b) is offset. Faltpropeller (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Propellerblatt (14) einen Propellerblattspitzenabschnitt (144), einen Propellerblattstumpfabschnitt (146) und einen Propellerblattwurzelabschnitt (148) aufweist, wobei der Propellerblattstumpfabschnitt (146) zwischen dem Propellerblattspitzenabschnitt (144) und dem Propellerblattwurzelabschnitt (148) angeordnet ist, und wobei der Propellerblattstumpfabschnitt (146) und/oder der Propellerblattspitzenabschnitt (144) gegenüber dem Propellerblattwurzelabschnitt (148) im Wesentlichen in Schließrichtung (SR) des Propellerblatts (14) versetzt ist.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller blade (14) has a propeller blade tip section (144), a propeller blade stub section (146) and a propeller blade root section (148), the propeller blade stub section (146) between the propeller blade tip section (144) and the propeller blade root section (148), and wherein the propeller blade stub section (146) and/or the propeller blade tip section (144) is offset from the propeller blade root section (148) substantially in the closing direction (SR) of the propeller blade (14). Faltpropeller (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Propellerblatt (14) derart ausgestaltet ist, dass der Massenschwerpunkt (MSP) des Propellerblatts (14) in Bezug auf den Volumenschwerpunkt (VSP) des Propellerblatts (14) distal angeordnet ist, wobei der Massenschwerpunkt (MSP) des Propellerblatts (14) entweder in dem Propellerblattspitzenabschnitt (144) oder in dem Propellerblattstumpfabschnitt (146) angeordnet ist.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller blade (14) is designed in such a way that the center of mass (MSP) of the propeller blade (14) is arranged distally in relation to the center of volume (VSP) of the propeller blade (14). wherein the center of mass (MSP) of the propeller blade (14) is located in either the propeller blade tip section (144) or in the propeller blade stub section (146). Faltpropeller (10) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Propellerblatt (14) eine Propellerwurzel (15) aufweist, wobei die Propellerwurzel (15) eine Lagereinrichtung (16) zum Anbinden des Propellerblatts (14) an die Nabe (12) aufweist und die Lagereinrichtung (16) die Schwenkachse (S) definiert.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller blade (14) has a propeller root (15), the propeller root (15) having a bearing device (16) for connecting the propeller blade (14) to the hub (12) has and the bearing device (16) defines the pivot axis (S). Faltpropeller (10) gemäß einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Propellerblattspitzenabschnitt (144) und/oder der Zusatzkörper (142) aus Metall bestehen.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the propeller blade tip section (144) and/or the additional body (142) consist of metal. Faltpropeller (10) gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Propellerblatt (14) oder der Propellerblattspitzenabschnitt (144) mit dem Zusatzkörper (142) integral ausgestaltet ist.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims , characterized in that the propeller blade (14) or the propeller blade tip section (144) is designed integrally with the additional body (142). Faltpropeller (10) gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Propellerblattstumpfabschnitt (146) und/oder die Nabe (12) zumindest teilweise aus Kunststoff bestehen.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims , characterized in that the propeller blade stub section (146) and/or the hub (12) consist at least partially of plastic. Faltpropeller (10) gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Propellerblattspitzenabschnitt (144) form- und/oder kraftschlüssig mit dem Propellerblattstumpfabschnitt (146) verbunden ist.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims , characterized in that the propeller blade tip section (144) is positively and/or non-positively connected to the propeller blade stub section (146). Faltpropeller (10) gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Propellerblattspitzenabschnitt (144) eine Lasche (1440) aufweist, die in den Propellerblattstumpfabschnitt (146) eingegossen ist und/oder mit dem Propellerblattstumpfabschnitt (146) über eine lösbare Verbindung, insbesondere eine Schraubverbindung, verbunden ist.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims , characterized in that the propeller blade tip section (144) has a tab (1440) which is cast into the propeller blade stump section (146) and/or is connected to the propeller blade stump section (146) via a detachable connection, in particular a Screw connection is connected. Faltpropeller (10) gemäß einem der vorigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in dem Propellerblatt (14) eine Metalleinlage (20) eingebettet ist.Folding propeller (10) according to one of the preceding claims , characterized in that a metal insert (20) is embedded in the propeller blade (14). Faltpropeller (10) für ein Wasserfahrzeug (100), umfassend eine Nabe (12), die über eine Antriebswelle um eine Drehachse (D) antreibbar ist, und ein Propellerblatt (14), das um eine Schwenkachse (S) schwenkbar an der Nabe (12) angeordnet ist, wobei das Propellerblatt (14) ein Umkehrelement (143) aufweist, welches derart gestaltet ist, dass bei Rückwärtsantrieb eine umgekehrte Schubkraft (FUmkehr) auf das Umkehrelement (143) wirkt, welche im Wesentlichen senkrecht zur Propellerblatt-Längsachse (LP) in Öffnungsrichtung (ÖR) des Propellerblatts (14) gerichtet ist.Folding propeller (10) for a watercraft (100), comprising a hub (12) which can be driven about an axis of rotation (D) via a drive shaft, and a propeller blade (14) which can be pivoted about a pivot axis (S) on the hub ( 12) is arranged, wherein the propeller blade (14) has a reversing element (143) which is designed such that when driven backwards, a reversed thrust force (F reversal ) acts on the reversing element (143), which is essentially perpendicular to the propeller blade longitudinal axis ( L P ) is directed in the opening direction (ÖR) of the propeller blade (14). Faltpropeller (10) gemäß Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass das Umkehrelement (143) in einem Propellerblattspitzenabschnitt (144) angeordnet ist.Folding propeller (10) according to claim 15 characterized in that the reversing element (143) is located in a propeller blade tip section (144). Faltpropeller (10) gemäß Anspruch 15 oder 16 dadurch gekennzeichnet, dass das Umkehrelement (143) um eine Schwenkachse (Su), die im Wesentlichen parallel zur Propellerblatt-Längsachse (LP) ist, schwenkbar am Propellerblatt (14) angeordnet ist.Folding propeller (10) according to claim 15 or 16 characterized in that the reversing element (143) is arranged on the propeller blade (14) so as to be pivotable about a pivot axis (Su) which is essentially parallel to the longitudinal axis (L P ) of the propeller blade. Faltpropeller (10) gemäß Anspruch 15 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass das Umkehrelement (143) zwischen einer maximalen Einklappstellung (U1) und einer maximalen Ausklappstellung (U2) schwenkbar ist, wobei das Umkehrelement (143) die maximale Einklappstellung (U1) einnimmt, wenn sich der Faltpropeller (10) im Vorwärtsantrieb befindet, wobei das Umkehrelement (143) in der maximalen Einklappstellung (U1) im Wesentlichen fluchtend zum Propellerblatt (14) ausgerichtet ist, und wobei das Umkehrelement (143) die maximale Ausklappstellung (U2) einnimmt, wenn sich der Faltpropeller (10) im Rückwärtsantrieb befindet, wobei das Umkehrelement (143) in der maximalen Ausklappstellung (U2) die umgekehrte Schubkraft (FUmkehr) erfährt.Folding propeller (10) according to claim 15 until 17 characterized in that the reversing element (143) can be pivoted between a maximum folding position (U1) and a maximum unfolding position (U2), the reversing element (143) assuming the maximum folding position (U1) when the folding propeller (10) is in forward drive , wherein the reversing element (143) in the maximum folded position (U1) is aligned substantially flush with the propeller blade (14), and wherein the reversing element (143) assumes the maximum unfolded position (U2) when the folding propeller (10) is in reverse drive , wherein the reversing element (143) in the maximum off folding position (U2) the reverse thrust (F reversal ) experiences. Faltpropeller (10) gemäß Anspruch 15 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass die umgekehrte Schubkraft (FUmkehr) über einen Hebel (au s) zur Schwenkachse (S) ein öffnendes Moment (Möffnend,Unkehr) auf das Propellerblatt (14) erzeugt.Folding propeller (10) according to claim 15 until 18 characterized in that the reversed thrust force (F reversal ) generates an opening moment (M openable , reverse ) on the propeller blade (14) via a lever (au s) to the pivot axis (S). Antrieb für ein Wasserfahrzeug (100) mit einem Faltpropeller (10) nach einem der vorigen Ansprüche.Drive for a watercraft (100) with a folding propeller (10) according to one of the preceding claims.
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