DE1506372A1 - Zusatzschuberzeuger an Wasserfahrzeugen - Google Patents

Zusatzschuberzeuger an Wasserfahrzeugen

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DE1506372A1 DE19661506372 DE1506372A DE1506372A1 DE 1506372 A1 DE1506372 A1 DE 1506372A1 DE 19661506372 DE19661506372 DE 19661506372 DE 1506372 A DE1506372 A DE 1506372A DE 1506372 A1 DE1506372 A1 DE 1506372A1
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    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
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    • B63H11/04Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
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Description

  • Zusatzschuberzeuger an Wasserfahrzeugen Die Erfindung betrifft Zusatzschuberzeuger zur Manövrierunterstützung an Wasserfahrzeugen, bei dem ein Schaufelrad durch Führungskanäle iVasser aus der Umgebung ansaugt und zur Schuberzeugung mit erhöhter Geschwindigkeit wieder ausstößt. Insbesondere betrifft die Erfindung die Art von Schuberzeugern, die im Bug oder dem Bugabschnitt eines Wasserfahrzeuges angeordnet sind, zu dem Zweck, dieses ruhig in einer eventuellen Strömung zu halten. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß mittels des Pumpenrades Schub erzeugt wird und der Wasserdurchsatz stromabwärts in die Strömung eingeleitet wird. In einer bekannten Anwendungsart sind Bugzusatzschuberzeuger in Schiffen eingebaut, die zur ozeanographischen Untersuchung verwendet werden, um genauere Ergebnisse beim Echoloten und den Meeresgrunduntersuchungen und -aufzeichnungen zu erhalten. Die Strömungen im offenen Meer, in denen diese Schiffe operieren, erreichen häufig eine Geschwindigkeit von 3 Knoten. Diese bekannte Art von Bugzusatzschuberzeugern besteht aus off anen Propellern, die in der Nähe des Buges angeordnet sind und bis unterhalb des Kiels eines Schiffes aus einem Schacht im Schiffskörper abgesenkt und bei Nichtgebrauch wieder eingezogen werden können. Diese bekannte Anordnung weist Nachteile auf, insbesondere dadurch, daß die offenen Propeller sehr leicht beschädigt werden können. Weitere Nachteile sind die konstruktiven Schwachstellen aufgrund des Winkelantriebmechanismus für die Propeller sowie die extreme Hebelwirkung, sobald das Gerät bis unterhalb des Kiels abgesenkt worden ist. Ein spezielles Beispiel der bekannten Art auf diesem Gebiet wird durch die Bugzusatzschuberzeuger des Pehrsson-Mende-Typs repräsentiert. Diese Einrichtung benützt einen Tunnel oder eine Führung, die sich von Backbord nach Steuerbord des Schiff es erstreckt und quer zum Kiel oder zur Längsachse des Schiffes liegt. In dem Tunnel ist konzentrisch ein Schacht nach Art eines Venturi-Rohres angeordnet und darin eine zentral befindliche Schraube drehbar gelagert. Zusatzschuberzeuger dieses transversalen Typs sind besonders nützlich als Steuerunterstützung bei der Navigation in engen Flußkanälen sowie als Hilfe beim Aufdocken oder bei Ablegemanövern. Jedoch wei-sen guch transversule Schubgeräte mehrere Nachteile auf. Erstens, jedoch voll geringerer Bedeutung, ist es, daß der erzeugte Schub lediglich normal zur Längsachse des Schiffes gerichtet ist. Dies macht einen transversalen Schuberzeuger bei der Anwendung unelastisch und beim Betrieb in offenen Gewässern zu beschränkt. Es muß zwar bemerktvverden, daß transversale Schubgeräte sehr geeignet sind für die beschränkte Anwendung, Jedoch uleisen die bekannten Typen einen weiteren Nachteil in bezug auf die Ausführung des Vortriebs oder der Schraube auf. Bei den augenblicklichen, verwendeten transversalen Schuberzeugern wird die Schubrichtung dadurch verändert, daß die Profilrichtung der Flügelblätter auf der Schraube geändert wird. Dadurch wird zwar die Richtung des Pumpendrucks beispielsweise von Backbord nach Steuerbord geändert, die Schraubenflügel weisen jedoch eine aerodynamische Konfiguration auf, die während des Betriebs Kavitationsprobeleme aufwirft, woraus ein sehr niedriger Wirkungsgrad resultiert. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Lösungen und Verbesseiningen gegenüber den bekannten Transversalschuberzeugern vorzuschlagen, dadurch, daß ein ähnlicher Typ einer Strömungspumpe vorgesehen ist, in der eine geeignete hydrodynamische Schraube verwendet werden kann, so daß eine hochwirkisame kompakte Pumpeneinbeit dadurch entsteht. Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung beseitigen viele W.eitere Nachteile der vorbekannten Bauweise dadurch, daß die Strömungspumpeneinheiten-über, in Höhe oder unterhalb des Kiels eines Schiffes angeordnet werden und um 360 0 drehbar sind, so daß der Schub in jede gewünschte Winkelstellung nach Backbord oder Steuerbord, vor- oder rückwärts gerichtet werden kann. In einer Ausführungsart sieht die vorliegende Erfindung eine voll aus- und einziehbare Schubdüse vor, die in eingezogenem Zustand immer noch in der Lage ist, senkrecht zur Längsachse des Schiffes Schub zur Unterstützung bei Aufdockungs- und Ablegemanövern zu erzeugen.
  • Entsprechend einem weiteren Gegenstand der Erfindung enthält eine Strömungspumpe als Zusatzschuberzeuger für Schiffe ein zylindrisches Gehäuse, das geeignet ist, in der Bugsektion des genannten Schiffes montiert zu werden, sowie mindestens eine Strömungseinlaßführung, die dieses Gehäuse mit dem Äußeren des genannten Schiffes verbindet. Das genannte Gehäuse steht außerdem mit dem, das Schiff umgebende Wasser in Verbindung. Weiterhin ist eine Schubschraube, die koaxial in dem genannten Gehäuse drehbar gelagert ist, ein mit der Schraube verbundener Antrieb sowie eine Schubdüse, die von der Schraube her Druckflüssigkeit erhält und. diese zur Erzeugung v-ines gerichteten Schubes in einem Winkel ausstößt, vorgesehen. Diese Düse #xJrkt mil. dem genannten Gehäuse zusammen und ist an (litseni konzentrisch angeordnet. Schließlich ist noch eine Einrichtung vorgesehen, die mit der Düse verbunden ist und dazu dient, letztere um 360 0 gegenüber dem genannten Gehäuse und dem Schiff zu verdrehen.
  • Die Erfindung wird näher erläutert durch ein nachfolgendes Beispiel in Zusammenhang mit den dazugehörigen Zeichnungen.
  • Es zeigen, Fig. 1 in einer perspektivischen, teilweise aufgeschnittenen Ansicht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in ein Schiff eingebaut; Fig. 2 einen Querschnitt durch den Zusatzschuberzeuger der Fig. 1 in Blickrichtung nach vorne auf den Bug des Schiffes zu; Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2 in Blickrichtung nach Steuerbord des Schiffes; Fig. 4 eine Drauf sieht auf einen Teil des Steuermechanismus längs der Linie 4-4 in Fig. 3- Fig. 5 einen Querschnitt durch die Bugsektion eines Schiffes in Blickrichtung nach vorn mit einer zweiten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung; Fig. 6 einen Cuerschnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 5; Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht der Düsensteuereinrichtung aus Fig. 6; Fig. 8 eine Drauf sieht auf eine dritte Ausführungsart eines, Zusatzschuberzeugers der vorliegenden Erfindung-, Fig. 9 einen Querschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 8; Fig. 10 einen Querschnitt durch den Kiel mit einer Ansicht des Zusatzschuberzeugers von hinten; Fig. 11 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Zusatzschuberzeuger des transversalen Typs; Fig. 12a die Art von Schraubenflügeln, die bei transversalen Zusatzschub-und 12b erzeugern der bekannten Art bzw. der vorliegenden Erfindung benützt werden. Bei Betrachtung der Fig. 1 erkennt man eintnallgemein mit 1 bezeichneten Zusatzschuberzeuger mit einem vertikal angeordneten Schraubengehäuse 2, das sich von dem Kiel 4 eines Schiffes 6 nach oben erstreckt. Der Körper 8 des Schiffes 6 ist unterhalb der Wasserlinie mit einer Mehrzahl von Einlaßöffnungen 10 versehen, die sich ion den Seiten des Schiffskörpers 8 radial nach innen erstrecken, und eine Verbindung mit dem Schraubengehäuse 2 herstellen. In einem gewissen Abstand oberhalb des Kiels 4 ist ein Querdurchgang oder Tunnel 12 transversal zum Kiel 4 oder zur Längsachse des Schiffes 6 vorgesehen. Wie aus Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, besteht das Gehäuse 2 aus einem oberen Rohr 14 und einem unteren Rohr 16. Das obere Ende des unteren Rohres 16 bildet entweder eine Einheit mit den Innenanschlüssen von Führungen 10, oder nimmt diese in Form einer lösbaren Verbindung auf. Der Verbindungsabschnitt der Rohre 14 und 16, welcher teleskopartig verschiebbar ist" ist mit einer ringförmigen Schulter 18 versehen, auf der ein sich nach außen erstreckender Flansch 20 einer strömungsrichtenden Ventuil-Düse 22 aufgelagert ist, welche innerhalb des unteren Rohres 16 des Gehäuses 2 angeordnet ist. Weiterhin ist in dem Gehäuse 2, und zwar in dem unteren Rohr 16 unterhalb der Venturi-Düse 22, eine drehbare Schraube oder Vortriebseinrichtung 24 koaxial mit dem Gehäuse angeordnet, sowie ferner ein Gitter von strömungsrichtenden Leitrippen 26 und eine Schubdüse 28. Die Venturi-Düse 22 ist zusammen mit dem Leitrippengitter 26 gegenüber Drehung in dem Rohr 16 fixiert und durch die Mitte der Venturi-DÜse 22 läuft eine hohle Antriebswelle 30, die an einem zentralen N.#,benabschnitt 32 der Schraube 24 befestigt ist. Das untere Ende der Antriebswelle 30 endet in dem Leitrippengitter 26 und ist darin zusammen mit einer Abdichtung 34 in Radial- und Axiallagern 36 bzw. 38 gelagert. Ähnliche Lager 40 und 42 halten die Welle 30 im oberen Ende der Venturi-Düse 22 und werden an Ort und Stelle durch einen Deckel 44 gehalten. Das obere Ende des Rohres 14 des Gehäuses 2 ist mit einer Deckplatte 46 verschlossen, durch welche das obere Ende 'der Welle 30 verläuft. Über dieser Deckplatte trägt die Welle 30 eine Antriebsseheibe 48, welche über eine Anzahl von Treibriemen 50 mit einer Antriebsseheibe 52 auf Antriebsaggregaten verschiedener Art und Geschwindigkeit in Verbindung stehen kann. Im vorliegenden Beispiel ist ein Elektromotor 54 im Schiffskörper 8 montiert. Koaxial ist innerhalb der Antriebswelle 30 eine Steuerwelle 56 angeordnet, die an ihrem unteren Ende mit dem Oberteil der SchubdÜse 28 verbunden ist. Das obere Ende der Steuerwelle 56 ist auf bekannte Weise, beispielsweise über einen Stift 60 und einen Kragen 62, mit einem hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 58 gekoppelt. Eine allgemein mit 64 bezeichnete Dreh- oder Steueranordnung für die Düse ist auf dem oberen Rohr 14 des Gehäuses 2 montiert und steht mit der Steuerwelle j6 so in Verbindung, daß diese und die Schubdüse 28 drehbar sind. Die Steueranordnung 64 erlaubt eine Vielzahl von Ausführungen neben dem in Fig.4 gezeigten Beispiel, in welchem der Mechanismus aus einem Paar kerbverzahnter überwurfkragen 66 besteht, in welchen die Steuerwelle 56 gleitend angeordnet ist und die mittels eines Paares pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 68 betätigt werden können. Die Schubdüse 28 besteht aus einer Anzahl von Düsenkanälen 70, deren Querschnitte sich allmählich von der oberen oder Zuströmseite 72 der Düse her bis zur Abströmseite 74 verengen. Ein abströmseitiges Rohr 74 bildet einen Winkel von etwa 90 0 mit dem zuströmseitigen Rohr und dem Düsengehäuse 2. Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, ist die Düse 28 von einem Gehäuse 76 umschlossen, dessen unteres Ende so ausgebildet ist, daß es der Gestaltung des Kiels 4 oder des Schiffrumpfes 8 angepaßt werden kann. Bei Fahrt in offenem Gewässer ist die Düse 28 (in eingezogener Lage) in Richtung nach vorwärts oder nachlinten angeordnet, wie in Fig.3 gezeigt ist. Die Düse 28 ist zusammen mit ihrem Gehäuse 76 in dem unteren Rohr 16 des Gehäuses 2 aus- und einziehbar. In eingezogener Stellung läßt sich die Düse so drehen, daß sie mit dem unteren Querdurchgang 12 fluchtet, so daß für Aufdockungs- oder Ablegemanöver der nur senkrecht zur Längsachse des Schiffes nötige Schub erzeugt werden kann. Zur Drehung der Düse in offenem Gewässer wird der Zylinder 58 betätigt, um die Steuerwelle 56 nach unten durch die Antriebswelle 30 hindurch abzusenken, wobei die Düse 28 und ihr Gehäuse 76 eine bestimmte Länge unterhalb des Kiels 4 herausragen, wie in Fig. 3 gestrichelt angedeutet ist. In dieser Stellung kann die Düse 28 auf einem Vollkreis von 360 0 in jeden beliebigen Winkel gegenüber dem unteren Gehäuserohr 16 eingestellt werden. Sobald die Schraube 24 durch den Motor 54 und über die Antriebswelle30 angetrieben wird, wird Wasser durch die Führungen 10 zur Venturidüse22 angesaugt, die die Strömung nach unten umlenkt und außerdem die Turbulenz herabsetzt. Dadurch erreicht die Strömung die Schraube 24 relativ ungestört, so daß sich ein maximaler Schub erzeugen läßt. Die Drehbewegung der Schraube 24 erzeugt ein gewisses Maß von Querdrall oder Turbulenz, dessen Betrag von der Drehzahl der Schraube abhängt. Diese Drallbewegung in der Strömung bedeutet einen Bewegungsverlust. Das Leitrippengitter 26 richtet den Drall in eine Strömung mit einer geradeaus gerichteten Kraft aus, sobald diese die Eintrittsöffnung der Düst, 28 erreicht. Die Notwendigkeit des Vorhandenseins der Rippen 26 gird itormalerweise durch die Drehzahl, den Durchmesser und die Steigung der Schraube 24 bestimmt und es besteht die Möglichkeit, daß bei Eiiiheiteti, wo die Querströmungsverteilung vernachlässigbar schwach ist., diese Rippen aus der Schuberzeugereinheit weggelassen werden können.
  • Sobald die Strömung die Zuströmseite der Düse 28 erreicht, bewirkt die allmähliche Verengung des Düsenquerschnitts einen Aufbau des Strömungsprofils. Von dem Leitrippengitter 26 unterhalb der Schraube 24 an abwärts bis zur Ausströmseite der Düse 28 wird der Gesamtdruck aufgrund des Strömungsprofils zusammen mit der Düsenverengung in Schub umgewandelt, sobald das Wasser durch den Düsenaustritt 74 austritt.
  • Aus den Fig.2 und 3 ist die Zugänglichkeit zu der Schuberzeugereinheit zum Zweck der Instandhaltung und des Auswechselns von Teilen zu erkennen. Es ist nicht nötig, das Schiff ins Trockendock zu bringen oder Taucher zu beschäftigen, sobald eine derartige Arbeit auszuführen ist. Nach Entfernen der mit den oberen Enden der Wellen 30 und 56 verbundenen Elemente läßt sich die Steuerwelle 56 aus dem Gehäuse nach oben ziehen und bringt dabei die damit verbundene Düse 28, die Leitrippen 26, die Schraube 24 und die Venturl-Düse 22 mit. Nach der Entfernung tritt natürlich das -umgebende Wasser ein und steigt in den Rohren 14 und 16 hoch. Aufgrund der TaLsache jedoch, daß das obere Ende des Rolii-e,-, 14 über der WasserliniE liegt (siehe Fig, 3), kann das Wasser nicht überfließen und in das Innere des Schiffes eintreten. Die Teile des Schubgerätes können deshalb außerhalb hingelegt werden und so wesentlich leichter der Inspektion oder sonstigen Untersuchungen zugängig gemacht werden. In den Fig. 5, 6 und 7 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt. in dieser besonderen Form gelangt ebenfalls eine drehbare Schubdüse zur Anwendung, welche jedoch nicht einziehbar ist. Ihr tiefster Punkt jedoch liegt knapp überhalb der Kiellinie des Schiffes. Wie in Fig, 5 gezeigt, besteht dieses Zusatzschuberzeugergerät aus einem zylindrischen Gehäuse 80 mit einer zentralen Nabe 82 und starr befestigten Strömungsleiterrippen 84, die radial von der Nabe bis zur Wandung des Gehäuses 80 verlaufen. Innerhalb des Gehäuses 80 über den Leitrippen 84 ist eine eben-. falls mit einer Nabe 88 versehene Schraube 86 angeordnet. Die Schraubennabe 88 ist mit einer Antriebswelle 90 an deren unterem Ende koaxial befestigt, während deren oberes Ende mit einem drehzahlregelbaren Motor 92 verbunden ist. Von den Seiten des Schiffskörpers 96 erstrecken sich Einlaßführungen 91 nach innen und gleichzeitig nach unten zum Gehäuse 80 hin, weiche einf-Verbindung zur Schraube 86 herstellen und diese im wesentlichti, i-iii6förmig umgeben, Es ist zu bemerken, daß die Führungen 94 sich bei Annäherung an das Gehäuse 80 in ihrem Querschnitt allmählich verengen, um der eintretenden Strömung ein Kopfprofil zu geben. Um die Vertikalbewegung der Welle 90 zu beschränken und eine Berührung der Schraube 86 mit den Leitrippen 84 zu vermeiden, ist zwischen den Führungen94 ein Lagergehäuse 98 vorgesehen. Wie in Fig. 5 gezeigt, umschließt das Lagergehäuse 98 ein Paar Axiallager 100, die sich auf einer Hülse 102 auf der Antriebswelle 9o abstützen. Das untere Ende des Gehäuses 80 ist konisch ausgebildet, wie bei 81 angedeutet, und läuft in einen nach außen sich erstreckenden Anbauflansch 104 aus, mit dem das Gehäuse von einer Schulter 106 im unteren Teil des Schiffskörpers getragen wird. Eine Schubdüse 108 ist in dem konischen Abschnitt 81 des Gehäuses 80 so angeordnet, daß sie um 360 0 drehbar ist und mittels einer Anordnung von Bolzen 110 und Walzen 112 darin festgehalten wird. Die Walzen 112 dienen dem doppelten Zweck, einerseits die Düse 108 in ihrer Lage zu halten, andererseits als Lager zu wirken. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist der Bolzen 110 am Ende der Walze abgesetzt und begrenzt das Axialspiel -.eder die Bewegungsfreiheit der Walze, 112 durch eine angezogene Schraubeneinsfellung 114. Es wird bemerkt, daß jeder weitere Bolzen (110a) von dem Gehäuse 80 etwa 5 mm abgesetzt ist.
  • Bei Betrachtung der Fig. 6 und 7 erkennt man, daß der konische Abschnitt 81 des Gehäuses einen Ringkanal 118 aufweist, der zur Aufnahme eines Schneckenrades 120 dient, welches an der Düse 108 über Bolzen 122 fixiert ist. Das Schneckenrad 120 steht im Eingriff mit einer Schnecke 124, welche in dem sich nach außen aufweitenden Abschnitt 81 montiert ist. Der richtige Eingriff wird durch eine Anzahl von Führungsschrauben 126 in einem außen liegenden Führungskanal 128 des Schneckenrades 120 gewährleistet. Die Schnecke 124 kann durch nicht gezeigte, bekannte Antriebsmittel angetrieben werden.
  • Der Wasserstrom tritt durch die Einlaßführungen 94 ein, die mit Jalousien versehen sein können, und baut ein Kopfprofil bei Erreichen der Schraube 86 auf. Der der Strömung durch die Schraube mitgeteilte Drall kann durch die vorgesehenen Leitrippen 84 gerichtet werden. Das Wasser wird sodann aus der Schubdüse 108 ausgestossen, die ebenso wie die zuerst in der Ausführungsform der Fig. 2 beschriebene um 3609 drehbar ist. Es wird festgestellt, daß der tiefste Punkt der Düse 108 oberhalb des Kielverlaußdes Schiffes liegt. Die Fig. 8, 9 und 10 stellen eine weitere Ausführungsart der vorliegenden Erfindung dar, bei der der Antriebsmotor und die Schraubenantriebswelle horizontal gelagert und weitgehend parallel zur Längsachse oder zum Kielverlauf des Schiffes sind.
  • Wie in Fig. 9 gezeigt ist, umschließt ein Gehäuse 130 eine Schraube 132, die mit einer Antriebswelle 134 verbunden und durch sie in Drehung versetzt ist und deren freies oder äußeres Ende lösbar mit einem drehzahlveränderlichen Motor 136 über eine Kupplung 138 gekoppelt ist. Gegenüber der Schraube 132 ist in dem Gehäuse 130 eine Anzahl von Strömungsleitrippen 140 befestigt, die sich von der Gehäusewandung radial nach innen bis zu einer zentralen Nabe 142 erstrecken. Die EinlaßÖffnung 144 des Gehäuses 130 nimmt, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die inneren Enden eines Paares von Wasserführungen 146 auf.
  • Genauso wie in der weiter oben beschriebenen Ausführungsart stellen die Führungen 146 eine Verbindung mit dem umgebenden Wasser außerhalb des Schiffskörpers her, und ebenso verjüngen sie sich in ihrem Cluerschnitt auf ihrer ganzen Länge auf das Gehäuse 130 zu.
  • Die Auslaßseite des Gehäuses 130 bildet einen Krümmer 148, an dessen unterem Ende drehbar eine Schubdüse 150 montiert ist. Letztere ist mittels einer Steuerwelle 152 verdrehbar, deren unteres Ende mit einer zentralen Führting 154 in der Düse 140 gekoppelt ist, während der Schaft der Welle drehbar in einer darüberliegenden zentralen Führung 156 und einem Lagerblock 158 in dem Krümmer 148 des Gehäuses 130 gelagert ist. Das Wasser tritt in das Schuberzeugungsgerät durch die Führungen 146 ein, welche entsprechend Fig. 10 mit Jalousien 160 versehen sein können, wird durch die Schraube 132 angesaugt und erhält durch diese einen Impuls mitgeteilt. Bevor das Wasser aus dem Krümmer 148 in die Düse 150 ausgestossen wird, beseitigen die Leitrippen 140 jeglichen Drall in der Strömung. Wie in den voran dargestellten Ausführungsformen ist die Düse 150 in jeder Richtung orientierbar. Die Steuerwelle kann wieder durch die Vorrichtungen betrieben werden, wie sie schon in der Ausführungsart in Fig. 2 gezeigt worden sind.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 11 gezeigt, die einen Zusatzschuberzeuger vom transversalen Typ zeigt. Eine Führung 162 ist quer im Schiffskörper eines nicht gezeigten Schiffes montiert, innerhalb der ein trommelartiges Gehäuse 164 angeordnet ist. Eine Schraube oder Schuberzeuger 166 ist in einem Trommelgehäuse 164 an einer Gondel 168 drehbar antreordnet, welche eine Anzahl von Stützstreben 170 aufweist. Die Stützstreben 170 wirken gleichzeitig als Leitrippen für das durch die Führung passierende Wasser. Die Antriebssehraube 166 ist auf einer horizontal gelagerten Antriebswelle 172 befestigt, welche durch einen nicht gezeigten Motor über ein Kegelgetriebe 174 und eine Ritzelwelle 176 angetrieben ist. Das Kegelgetriebe ist innerhalb der Gondel angeordnet. Die Ritzelwelle 176 wird wiederum durch eine zu ihr parallele Motorwelle 178 über ein geeignetes Getriebe 180 bis 182 angetrieben. In dem Vorangegangenen wurden die Nachteile bekannter Querzusatzschubge -räte erwähnt, die diese im Zusammenhang mit richtungsumkehrbaren Propellern aufweisen. Eiiie Ausführungsart der Profile dieser bekannten Art ist in Fig. 12a gezeigt. Um Schub in zwei Richtungen erzeugen zu können, muß der in Fig. 12a gezeigte Propeller ganz offensichtlich auf jeder seiner Oberflächen weitgehend das gleiche Profil aufweisen. Die Anwendung dieses aerodynamischen Propellertyps in Horizontalpumpen ruft jedoch Kavitationsproblenie hervor, die sich dahingehend auswirken, daß der Wirkungsgrad in hohem Maße absinkt. Um beispielsweise einen Schub von etwa 11 000 kp zu erzeugen, benötigt eine Horizontalpumpe mit einem aerodynamischen, richtungsumkehrbaren Propeller eine Wasserführungsöffnung von etwa 2, 4 m im Durchmesser. Versuche haben ergeben, daß die in Fig. 11 dargest ellte Pumpe init einer Propellerblattausführung entsprechend der Fig. 12b denselben Schub mit einer Führung von 0, 9 m Durchmesser erzielt.
  • Um diesen Vorteil auszunützen und trotzdem nach Steuerbord oder Backlx)rd Schub mit einem nichtrichtungsumkehrbaren Propeller zu erzeugen, sieht die vorliegende Ausführungsart Einrichtungen zur Drehung der Schraube 166 und deren Gondel 168 innerhalb des Trommelgehäuses 164 vor. Das untere Ende der Gondel 168 ist mit einer Richtwelle 184 versehen, welche sich von dem Trommelgehäuse 164 nach unten erstreckt und gegenüber diesem durch eine Stopfbüchse 186 an ihrem unteren Ende abgedichtet ist. Eine geeignete Dichtung 188 dichtet das obere Ende der Gondel gegenüber der Trommel ab. Ein geeigneter, nicht gezeigter Antriebsmechanismus dreht die Welle 184 durch eine Schneckenwelle 192 und ein zugehöriges Schneckenrad 194, welches auf dem unteren Ende der Richtwelle befestigt ist.
  • Es ist zu erkennen, daß mit der Drehung der Gondel 168 die Ritzelwelle 176 und das darauf sitzende Zahnrad 182 um 180o um die Motorwelle 178 und deren Zahnrad 180 gedreht wird, so daß sie in die gestrichelt angedeutete Position R- zu liegen kommt. Darüber hinaus liegt es innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung, einten Zusatzschuberzeuger ähnlich dem in Fig. 11 dargestellten, vorzusehen, jedoch mit der Ausnahme, daß zwei gegeneinander rotierende oder Zwillingsschrauben zur Anwendung kommen, von denen die eine stärker als die andere angetrieben wird zu dem Zweck, den Schub durch das Rohr zu erhöhen.

Claims (2)

  1. Patentansprüche 1. Zusatzschuberzeuger zur Manövrierunterstützung an Wasserfahrzeugen, bei dem ein Schaufelrad durch Führungskanäle Wasser aus der Umgebung ansaugt und zur Schuberzeugung mit erhöhter Geschwindigkeit wieder ausstößt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad unter gleichbleibender Durchströmungsrichtung in einem Gehäuse (2, 80) innerhalb des Wasserfahrzeugrumpfes sitzt und daß eine Schubdüse (28, 108, 150) oder eine sonstige Schubeinrichtung vorgesehen ist, welche zur Steuerung der Schubrichtung in einer annähernd horizontalen Ebene um 360 0 drehbar ist.
  2. 2. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubdüse (28) in vertikaler Richtung nach unten aus- und einfahrbar ist. 3. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubdüse (28, 108, 150) in Einzelschubkanäle (70) unterteilt ist. I 4. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubdüse (28) durch eine zentral durch das Gehäuse laufende Steuerwelle (56) zur Steuerung der Schubrichtung drehbar ist. 5. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubdüse (108) ein Schneckenrad (120) trägt und über eine mit diesem Schneckenrad im Eingriff befindliche Schnecke (124) zur Steuerung der Schubrichtung drehbar ist. 6. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubdüse (28, 108) der Kielform des Wasserfahrzeuges angepaßt ist. 7. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante der Schubdüse (108) knapp überhalb des Kielverlaufes des Wasser- fahrzeuges endet. 8. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Strömungsquerschnitt der SchubdÜse (28, 108) in Richtung zum Strömungsaustritt hin verjüngL 9. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beseitigung des Dralls in der Strömung zwischen dem Schaufelrad und der Schubdüse ein Leitrippengitter (26, 84, 140) angeordnet ist. 10. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseachse des Gehäuses (2, 80) vertikal gerichtet ist. 11. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubdüse (28, 108) konzentrisch an das Gehäuse (2, 80) anschließt. 12. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) im wesentlichen aus einem oberen Rohr (14) und einem unteren Rohr (16) besteht. 13. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das obereRohr (14) des Gehäuses (2) so mit dem unteren befestigt ist, daß nach der Entfernung des oberen Rohres (14) das Schaufelrad und die Düse nach oben herausgezogen werden können. 14. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß vor dem Schaufelrad die Strömungsführung eine Verengung nach Art einer Venturi-Düse aufweist. 15. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (80) einen Ringraum aufweist, in den die Flihrungskanäle (94) einmünden. 16. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (130) und das Schaufelrad horizontal in Richtung der Wasserfahrzeuglängsachse angeordnet sind. 17. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (130) als Übergang zur Schubdüse (150) einen Krümmer (148) aufweist. 18. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad in einer Gondel (168) gelagert ist und mit dieser quer zur Längsachse des Wasserfahrzeuges gerichtet ist und um 180 0 schwenkbar ist. 19. Zusatzschuberzeuger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubdüse (28) im eingezogenen Zustai d einen Quertunnel (12) zur Erzeugung von Querschub beaufschlagen kann. 20. Zusatzschuberzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad von einem drehzahlregelbaren Motor angetrieben ist.
DE19661506372 1965-10-22 1966-07-14 Strahlsteuereinrichtung an wasserfahrzeugen Pending DE1506372B2 (de)

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