DE3042210C2 - - Google Patents
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
- B63H25/42—Steering or dynamic anchoring by propulsive elements; Steering or dynamic anchoring by propellers used therefor only; Steering or dynamic anchoring by rudders carrying propellers
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bugstrahlruder mit einem durch einen Antriebsmotor angetriebenen Propeller zum Manövrieren von Wasserfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a bow thruster with a propeller driven by a drive motor for maneuvering from Watercraft according to the preamble of Claim 1.
Unter "radialer Mittelebene" wird die Querschnittsebene auf der halben Länge des Querkanals bzw. des Antriebsgehäuses ver standen.The cross-sectional plane becomes "radial center plane" half the length of the transverse channel or the drive housing ver stood.
Eine derartige Ausführungsform läßt sich der DE-AS 11 23 939 entnehmen. Hier ist die Propellernabe beidseitig gelagert, wo bei die beiden Lagergehäuse über jeweils einen Leitschaufel kranz drehfest mit dem Antriebsgehäuse verbunden sind. Letzteres ist in den Querkanal mit ungefähr konstantem Durchmesser einge schoben und liegt dort mit seinen beiden Enden auf Stützringen auf und ist gegen Axialverschiebung durch stirnseitig ange brachte Ringe gesichert, die zur Demontage des Bugstrahlruders ausgebaut werden können. Die beiden Leitschaufelkränze weisen eine abgerundete Nabe auf, die mit der zylindrischen Propeller nabe fluchtet. Das Bugstrahlruder ist zu der durch den mittig angeordneten Propeller gelegten Radialebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Der Antrieb des Propellers erfolgt über einen außer halb des Querkanals angeordneten Elektromotor, dessen lotrechte Antriebswelle durch die mantelseitige Öffnung in dem Antriebs gehäuse sowie durch die sich daran anschließende hohl ausgebil dete Leitschaufel hindurchgeführt ist und die Propellernabe über ein in dem einen Lagergehäuse der Propellernabe angeordnetes Kegelradgetriebe antreibt.Such an embodiment can be found in DE-AS 11 23 939 remove. Here the propeller hub is supported on both sides, where for the two bearing housings each via a guide vane ring are rotatably connected to the drive housing. The latter is inserted into the transverse channel with an approximately constant diameter pushed and lies there with its two ends on support rings on and is secured against axial displacement by the front brought rings secured, for the disassembly of the bow thruster can be expanded. The two guide vane rings point a rounded hub on that with the cylindrical propeller hub is aligned. The bow thruster is the one through the middle arranged propeller placed radial plane mirror symmetry educated. The propeller is driven by an extra Electric motor arranged half of the transverse channel, its vertical Drive shaft through the jacket-side opening in the drive housing and the adjoining hollow mold The guide vane is passed through and the propeller hub over one arranged in the one bearing housing of the propeller hub Bevel gear drives.
Nachteilig bei dieser Konstruktion ist die Anordnung des Antriebs motors außerhalb des Quertunnels. Wenn der Raum oberhalb oder unter halb des Quertunnels für die Unterbringung der Antriebsmaschinen nicht ausreicht bzw. durch andere Teile des Schiffes wie Ketten kasten, Ballasttank usw. belegt ist, kann der Quertunnel nicht in dem sich stark verjüngenden Teil des Schiffsbugs angeordnet werden, sondern muß etwas mehr zur Schiffsmitte hin verlegt wer den. Die Wirkung eines Bugstrahlruders ist aber bei gleichblei bender Antriebsleistung um so größer, je weiter entfernt von dem Drehpunkt in der Schiffsmitte der Querkanal im Bug des Schiffes angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich andererseits zwangsläufig eine geringe axiale Länge des Querkanals, was an sich sehr vorteilhaft ist, da sich der Querkanal dann verhältnis mäßig tief unterhalb der Tiefladelinie des Schiffes anordnen läßt. Eine solche Anordnung verringert aber wegen des höheren Wasser drucks die Kavitationsgefahr und ermöglicht so höhere Umfangsge schwindigkeiten und damit auch höhere Schubkräfte bei vorgegebe ner Baugröße. Die somit an sich erwünschte geringe axiale Länge des Querkanals läßt sich bei der Ausführungsform gemäß der DE-AS 11 23 939 aber nicht nur wegen des außerhalb des Querkanals angeordneten Antriebsmotors nicht erreichen, sondern wäre auch wegen der großen axialen Baulänge dieses vorbekannten Bugstrahl ruders nicht realisierbar. Diese große Baulänge ist vor allem bedingt durch die beidseitige Lagerung der Propellernabe und den sich daraus ergebenden verhältnismäßig großen axialen Abstand der beiden Leitschaufelkränze von dem Propeller.The disadvantage of this design is the arrangement of the drive motors outside the cross tunnel. If the room is above or below half of the cross tunnel for the accommodation of the drive machines not sufficient or through other parts of the ship such as chains box, ballast tank, etc. is occupied, the cross tunnel cannot arranged in the tapered part of the bow of the ship but must be moved a little more towards the middle of the ship the. The effect of a bow thruster is the same The greater the drive power, the farther away from that Pivot point in the middle of the ship the transverse channel in the bow of the Ship is arranged. On the other hand, this results in inevitably a small axial length of the transverse channel, what is very advantageous, since the cross-channel then ratio can be arranged moderately deep below the flatbed line of the ship. However, such an arrangement reduces because of the higher water pressure the risk of cavitation and thus enables higher circumferential ge speeds and thus also higher thrust forces when specified ner size. The desired small axial length per se the cross channel can be in the embodiment according to the DE-AS 11 23 939 but not only because of the outside of the cross channel arranged drive motor do not reach, but would also be because of the large axial length of this known bow thruster rudder not feasible. This length is above all due to the bilateral mounting of the propeller hub and the resulting relatively large axial distance of the two vane rings from the propeller.
Durch die DE-PS 14 56 282 ist zwar ein Bugstrahlruder verhältnis mäßig kurzer axialer Baulänge bekanntgeworden, dessen Propeller in der radialen Mittelebene des Querkanals eines Bugwulstes des Schiffes liegt. Die Propellernabe bildet den Läufer eines als Außenläufermotor ausgebildeten elektrischen Unterwassermotors und ist an beiden Enden in symmetrisch zur radialen Mittelebene liegenden Hauben gelagert. Aufgrund dieser Lagerung baut aber das Bug strahlruder immer noch verhältnismäßig lang. Nachteilig bei die ser vorbekannten Konstruktion ist überdies der sehr teuere An trieb. Außerdem sind keine Leitschaufelkränze vorgesehen, so daß dieses bekannte Bugstrahlruder strömungstechnisch zusätzliche Nachteile aufweist.By DE-PS 14 56 282 is a bow thruster ratio moderately short axial length, its propeller in the radial central plane of the transverse channel of a bow bead of the Ship lies. The propeller hub forms the rotor as an External rotor motor trained electric submersible motor and is symmetrical to the radial median plane at both ends lying hoods stored. Because of this storage, the bow builds thruster still relatively long. A disadvantage of that This previously known construction is also the very expensive type drifted. In addition, no guide vane rings are provided, so that this known bow thruster fluidically additional Has disadvantages.
Der US-Patentschrift 42 08 078 läßt sich ein Bugstrahlruder ent nehmen, dessen äußeres Gehäuse sich aus zylindrischen Gehäuse teilen und konischen Endteilen zusammensetzt, wobei letztere eingechweißte Leitbleche sowie mit diesen Leitblechen ver schweißte Naben aufweisen. In eines der beiden zylindrischen Ge häuseteile sind weitere Leitbleche eingeschweißt, die mit ihren radial innenliegenden Rändern mit einem Gehäuse verschweißt sind, das eine Lagerung für eine Propellerwelle eines Propellers um schließt. In das sich axial anschließende zweite zylindrische Ge häuse sind ebenfalls Leitbleche eingeschweißt, die jedoch mit ihren radial innenliegenden Axialrändern freiliegen. Als Antrieb dient ein Hydraulikmotor, der mit einem an ihm angeflanschten Gehäuse sowie einem an letzterem angeflanschten Gehäuse sowie einem weiteren, an letzterem angeflanschten Gehäuse in dem ersteren der beiden zylindrischen Gehäuseteile ausschließlich über die genannten Leitbleche gehalten ist. The US patent specification 42 08 078 shows a bow thruster take, whose outer casing is made of cylindrical casing parts and conical end parts, the latter welded baffles and ver with these baffles have welded hubs. In one of the two cylindrical Ge parts of the housing are welded in further baffles with their radially inner edges are welded to a housing, that a bearing for a propeller shaft of a propeller closes. In the axially adjoining second cylindrical Ge Baffles are also welded into the housing, but with their radially inner axial edges are exposed. As a drive serves a hydraulic motor, the one flanged to it Housing and a housing flanged to the latter as well another, flanged to the latter housing in the the former of the two cylindrical housing parts exclusively is held over the baffles mentioned.
Bereis aufgrund der konischen Endteile läßt sich dieses Bug strahlruder nicht in einem im Bug eines Wasserfahrzeuges angeord neten Querkanal einbauen; es muß vielmehr vor dem Schiffsbug montiert werden. Ein weiterer wesentlicher Nachteil ist darin zu sehen, daß der Propeller hinsichtlich der axialen Länge des Aggregates nicht mittig angeordnet ist, so daß die Antriebsein heit insgesamt auch nicht symmetrisch ausgebildet werden kann. Auch dieses Aggregat baut besonders lang, obwohl die in dem einen konischen Endteil eingeschweißten Leitbleche sowie die in dem einen der beiden zylindrischen Gehäuseteile eingeschweißten Leitbleche axial dicht neben dem Propeller angeordnet sind.Due to the conical end parts this bow can be used thruster not located in the bow of a watercraft install a new cross channel; it must rather be in front of the bow of the ship to be assembled. Another major disadvantage is there too see that the propeller with respect to the axial length of the Unit is not arranged centrally, so that the drive unit unit cannot be formed symmetrically overall. This too The unit is particularly long, although the one is conical End part welded baffles and in one of the baffle plates welded into both cylindrical housing parts are arranged axially close to the propeller.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erläuterte Bugstrahlruder unter Beibehaltung seiner zur radialen Mittelebene des Querkanals symmetrischen und damit beim Umsteuern der Umdrehungsrichtung strömungstechnisch symmetrisch wirkenden Bauweise hinsichtlich seiner Montage bzw. Demontage durch Einbeziehung des Antriebsmo tors in das zylindrische Antriebsgehäuse zu verbessern, dennoch aber eine geringe axiale Baulänge zu erzielen.The invention is based on the problem, the beginning explained bow thruster while maintaining its for radial central plane of the transverse channel symmetrical and thus when reversing the direction of rotation aerodynamically symmetrical design with regard to its assembly or disassembly by including the drive mo tors in the cylindrical drive housing to improve, but still a small axial length to achieve.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung in Verbindung mit den Merkmalen des genannten Oberbegriffs durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention in connection with the features of the generic term mentioned solved by the features listed in the characterizing part of claim 1.
Maßgeblich für die kurze axiale Baulänge des erfindungsgemäßen Bugstrahlruders ist einmal die fliegende Lagerung der Propeller nabe. Da diese Propellernabe außerdem den Antriebsmotor vollstän dig übergreift, kann trotz der einseitigen Lagerung der zum Pro peller spiegelsymmetrische Aufbau des Bugstrahlruders beibehal ten werden, was für ein in seiner Umdrehungsrichtung umsteuer bares Bugstrahlruder von großer Bedeutung ist.Decisive for the short axial length of the invention The bow thruster is the flying storage of the propellers hub. Since this propeller hub also completely the drive motor dig overlaps, despite the one-sided mounting of the pro peller mirror-symmetrical structure of the bow thruster retained be what a reversing in its direction of rotation The bow thruster is of great importance.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Lagerung wird es ferner möglich, die beiden Leitschaufelkränze dicht neben dem Propeller anzuord nen und so eine weitere Verkürzung der axialen Baulänge zu er zielen.Due to the storage according to the invention, it is also possible arrange the two vane rings close to the propeller nen and so a further shortening of the axial length aim.
Da der Antriebsmotor bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform innerhalb der Propellernabe, also nicht mehr außerhalb des Quer tunnels angeordnet ist, kann die kurze Baulänge des erfindungs gemäßen Antriebsaggregates durch Wahl eines entsprechend kurzen Quertunnels voll ausgenutzt werden, da oberhalb bzw. unterhalb des Quertunnels kein nennenswerter Montageraum benötigt wird.Since the drive motor in the embodiment according to the invention inside the propeller hub, no longer outside the cross tunnels is arranged, the short length of the invention appropriate drive unit by choosing a correspondingly short Cross tunnels can be fully used, as above or below no significant assembly room is required in the cross tunnel.
Um die axiale Baulänge des Antriebsaggregates noch weiter zu verringern, sind ausgehend von der Mitte zur Mittelebene die Leitschaufeln gepfeilt und liegen mit ihrer jeweils nach innen weisenden Kontur angenähert parallel zur Außenkontur der Propellerflügel. Dadurch wird es möglich, daß die axiale Länge des An triebsgehäuses etwa seinem Durchmesser entspricht.To further increase the axial length of the drive unit decrease, are the guide vanes starting from the center to the median plane swept and lie with their inward facing Contour approximately parallel to the outer contour of the propeller blades. This makes it possible for the axial length of the to drive housing corresponds approximately to its diameter.
Eine besonders einfache und servicefreundliche Konstruktion ergibt sich dadurch, daß der eine Leitschaufelkranz als separates Bau teil ausgebildet und mit dem Antriebsgehäuse vorzugsweise über eine Steckver bindung, lösbar verbunden ist. Die Übertragung des Drehmomentes erfolgt also nur über den anderen Leitschaufelkranz, der die me chanische Verbindung zwischen dem Lagergehäuse und dem Antriebs gehäuse herstellt und auch die hohl ausgebildete Leitschaufel umfaßt.A particularly simple and service-friendly construction results in that the one vane ring as a separate construction partially formed and preferably with the drive housing via a plug-in bond, releasably connected. The transmission of the torque So it only takes place over the other guide vane ring, which the me mechanical connection between the bearing housing and the drive manufactures housing and also the hollow guide vane includes.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann der An triebsmotor ein Hydraulikmotor sein, dessen Hydraulikleitungen durch die hohle Leitschaufel geführt sind. In diesen Hydraulik leitungen lassen sich übliche Leitungskupplungen vorsehen, so daß sich das Bugstrahlruder sehr einfach ausbauen bzw. montieren läßt.In a particularly advantageous embodiment, the An drive motor be a hydraulic motor, its hydraulic lines are guided through the hollow guide vane. In these hydraulics Lines can be provided with conventional line couplings, so that the bow thruster can be removed or installed very easily.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann die hohle Leitschau fel einen abnehmbaren Deckel aufweisen, der einen Zugang in das offene Ende der als Buchse ausgebildeten Propellernabe und somit einen einfachen Ausbau des Antriebsmotors und eine einfache In spektion der Hydraulikleitungen zuläßt. In an expedient embodiment, the hollow guide show fel have a removable lid that gives access to the open end of the propeller hub designed as a bushing and thus a simple removal of the drive motor and a simple in inspection of the hydraulic lines.
Um sowohl die Montage als auch die Demontage des Bugstrahlrudes zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn die Außenkontur des An triebsgehäuses leicht konisch ausgebildet ist. Dadurch wird beim Einschieben der Antriebseinheit in den Quertunnel bzw. beim Her ausziehen aus diesem Quertunnel ein Verkanten bzw. Verklemmen ver mieden. To assemble and disassemble the bow thruster To facilitate, it is advantageous if the outer contour of the An drive housing is slightly conical. As a result, the Pushing the drive unit into the cross tunnel or at the Her pull a jamming or jamming out of this cross tunnel avoided.
In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigtIn the drawing is an exemplary embodiment presented the invention. It shows
Fig. 1 ein Bugstrahlruder im Längsschnitt und Fig. 1 is a bow thruster in longitudinal section and
Fig. 2 einen Querschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1, wobei zur Verbesserung der Übersichtlichkeit der Propeller gegenüber der Darstellung gemäß Fig. 1 um 45° verdreht ist. Fig. 2 shows a cross section along the line II-II in Fig. 1, wherein the propeller is rotated by 45 ° to improve the clarity of the illustration of FIG. 1.
Mit 1 ist die Bugwandung eines Wasserfahrzeuges angedeutet. Quer zur Schiffslängsachse verläuft durch den Bugbereich unterhalb der Tiefladelinie ein beidseitig offener Querkanal 2, in dem ein Bugstrahlruder angeordnet ist. Letzteres besteht aus einem in seiner Außenkontur leicht konisch ausgebildeten Antriebsgehäuse 3, das einen Propeller 4 umschließt, der etwa in der radialen Mit telebene des Querkanals 2 liegt, zu der das gesamte Bugstrahl ruder spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Das Antriebsgehäuse 3 ist in dem Querkanal 2 über einen Stift 5 od. dgl. drehgesichert.With 1 the bow wall of a watercraft is indicated. A transverse channel 2 , which is open on both sides and in which a bow thruster is arranged, runs transversely to the longitudinal axis of the ship through the bow area below the flatbed line. The latter consists of a slightly conical drive housing 3 in its outer contour, which encloses a propeller 4 , which lies approximately in the radial center plane of the transverse channel 2 , to which the entire bow thruster is formed mirror-symmetrically. The drive housing 3 is secured against rotation in the transverse channel 2 via a pin 5 or the like.
Die Propellernabe 6 ist als einseitig offene Buchse ausgebildet, die einen Antriebsmotor 7, der zweckmäßig ein Hydraulikmotor ist, vollständig umschließt. Die Antriebswelle 8 des Antriebsmotors 7 ist drehfest mit dem Boden 6 a der buchsenförmigen Propellernabe 6 verbunden.The propeller hub 6 is designed as a bushing open on one side, which completely surrounds a drive motor 7 , which is expediently a hydraulic motor. The drive shaft 8 of the drive motor 7 is rotatably connected to the bottom 6 a of the sleeve-shaped propeller hub 6 .
Der Antriebsmotor 7 ist in einem konzentrisch innerhalb der Pro pellernabe 6 angeordneten Lagergehäuse 9 festgelegt, das voll ständig von der Propellernabe übergriffen wird und in einen Leit schaufelkranz 10 übergeht, der zur Übertragung des Drehmomentes drehfest mit dem Antriebsgehäuse 3 verbunden ist. Letzteres weist mantelseitig eine Öffnung 11 auf, die in eine hohl ausgebildete Leitschaufel 12 des genannten Leitschaufelkranzes 10 mündet, durch die Hydraulikleitungen 13 zum Antriebsmotor 7 geführt sind. Die hohle Leitschaufel 12 weist einen abnehmbaren Deckel 14 auf, der das offene Ende des Lagergehäuses 9 nach außen ab schließt.The drive motor 7 is fixed in a concentrically arranged inside the per pellernabe 6 bearing housing 9 , which is continuously overlapped by the propeller hub and merges into a guide vane ring 10 , which is non-rotatably connected to the drive housing 3 for transmitting the torque. The latter has an opening 11 on the jacket side, which opens into a hollow guide vane 12 of said guide vane ring 10 , through which hydraulic lines 13 lead to the drive motor 7 . The hollow guide vane 12 has a removable cover 14 which closes the open end of the bearing housing 9 from the outside.
Der in Fig. 1 rechts von dem Propeller 4 liegende Leitschaufel kranz 15 ist als separates Bauteil ausgebildet und ist mit dem Antriebsgehäuse 3 über eine Steckverbindung 16 lösbar verbunden. Die beiden Leitschaufelkränze 10, 15 weisen jeweils eine abgerun dete Nabe 17 auf, die mit der zylindrischen Propellernabe 6 fluchtet. Außerdem sind die Leitschaufeln beider Leitschaufel kränze 10, 15 ausgehend von der Mitte zur Mittelebene gepfeilt und liegen mit ihrer jeweils nach innen weisenden Kontur 18 angenähert parallel zur Außen kontur 19 der Propellerflügel.The lying in Fig. 1 to the right of the propeller 4 vane ring 15 is formed as a separate component and is connected to the drive housing 3 via a connector 16 detachably. The two guide vane rings 10, 15 each have a rounded hub 17 which is aligned with the cylindrical propeller hub 6 . In addition, the guide vanes of both guide vane rings 10, 15 are swept from the center to the center plane and lie with their inward-pointing contour 18 approximately parallel to the outer contour 19 of the propeller blades.
Der Antriebsmotor 7 ist stirnseitig mit dem Lagergehäuse 9 ver schraubt, wobei eine Wellenabdichtung 20 das Eindringen von Was ser in den Motor 7 bzw. in das Lagergehäuse 9 verhindert.The drive motor 7 is screwed on the front side to the bearing housing 9 , a shaft seal 20 preventing the penetration of water into the motor 7 or the bearing housing 9 .
Claims (4)
daß die fliegend gelagerten Propellernabe (6) als einseitig offene Buchse aus gebildet ist, die den Antriebsmotor (7) umschließt, dessen Antriebswelle (8) drehfest mit dem Boden (6 a) der Buchse verbunden ist, daß die beiden Leitschaufelkränze (10, 15) axial dicht neben dem Propeller (4) liegen,
daß die Leitschaufeln ausgehend von der Mitte zur Mittelebene gepfeilt sind und mit ihrer jeweils nach innen weisenden Kontur (18) angenähert parallel zur Außenkontur (19) der Propellerflügel liegen, und
daß der zweite Leitschaufelkranz (15) als separates Bauteil ausgebildet und mit dem Antriebsgehäuse (3) vorzugsweise über eine Steckverbindung (16), lösbar verbunden ist. 1.Bow thruster with a propeller driven by a drive motor for maneuvering watercraft, with its approximately cylindrical drive housing enclosing the drive unit, opening into a bilateral channel in the bow of the watercraft below its flat bed line, so that the propeller is inserted approximately in the Radial center plane of the transverse channel is located, both sides of the propeller in a symmetrical arrangement, each having a guide vane ring, of which a first rotatably connects a bearing housing for the propeller hub to the drive housing, which has an opening on the jacket side which opens into a hollow guide vane the means for driving the propeller are laid as indicated by
that the overhung propeller hub ( 6 ) is formed as a one-sided open socket, which surrounds the drive motor ( 7 ), the drive shaft ( 8 ) is rotatably connected to the bottom ( 6 a) of the socket, that the two guide vane rings ( 10, 15th ) lie axially close to the propeller ( 4 ),
that the guide vanes are swept starting from the center to the central plane and are approximately parallel to the outer contour ( 19 ) of the propeller blades with their inwardly pointing contour ( 18 ), and
that the second guide vane ring ( 15 ) is designed as a separate component and is detachably connected to the drive housing ( 3 ), preferably via a plug connection ( 16 ).
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FRIEDRICH SCHAEFER MASCHINENBAUGESELLSCHAFT MBH, 6 |
|
8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: SYBERTZ, HANS, ING.(GRAD.), 6551 HARGESHEIM, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |