EP0112246A2 - Control device to obtain a constant changing pitch or a sinusoidal changing pitch of a propeller for the propelling and directional control of a ship - Google Patents

Control device to obtain a constant changing pitch or a sinusoidal changing pitch of a propeller for the propelling and directional control of a ship Download PDF

Info

Publication number
EP0112246A2
EP0112246A2 EP83402387A EP83402387A EP0112246A2 EP 0112246 A2 EP0112246 A2 EP 0112246A2 EP 83402387 A EP83402387 A EP 83402387A EP 83402387 A EP83402387 A EP 83402387A EP 0112246 A2 EP0112246 A2 EP 0112246A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
propeller
rotation
frames
ship
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP83402387A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0112246A3 (en
Inventor
Jacques Thomas Jaouen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0112246A2 publication Critical patent/EP0112246A2/en
Publication of EP0112246A3 publication Critical patent/EP0112246A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00—Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/002—Propeller-blade pitch changing with individually adjustable blades

Definitions

  • the present invention relates to propellers of the variable pitch type which make it possible to obtain the variations in power transmitted while having a change in the ship's operation.
  • the device has the external appearance of FIG. I.
  • the flywheel B is integral with the propeller shaft A. It is supported by two bearings J and K
  • the bearing J has a bore D of large diameter allowing the shaft 0 to move laterally in the flywheel.
  • the shaft 0 is supported by the cylinder block G, and is coupled to a piatom Z.
  • the cylinder block G is supported by an axis implanted in the bearing bodies I and J, on which it is free in rotation but fixed in translation It undergoes a semi-rotation movement when it is acted on by the piston N, moved by oil pressure.
  • This pressure distribution is regulated by a slide L which is acted upon by the control E.
  • the slide L is slaved to the movement of the piston M.
  • the cylinder block G undergoes a rotation giving an angular movement depending on the movement of the piston M.
  • the rod piston C and its connecting rod are anchored on the cylinder block G, by an articulated yoke. This displacement of the cylinder block G makes it possible to obtain the sinusoidal pitch of the propeller Q.
  • the female frame (22) fig.5 comprises a guide tube (37). This tube is in a plane orthogonal to that where the axes supporting the male frame (29) are located fig.6.
  • the ring levers 2 6, slide with gentle friction in the guide tubes (37).
  • a non rigid connection is ensured between the ball holder (2 0) and the frames (22).
  • the ball joint support ring comprises a drive arm (23) which is arranged along the bisector formed by the wedging angle of two ball joints.
  • This drive arm slips into the bore of an axis (25) sliding in two sockets located in the flanges of the flywheel (B).
  • the arm ( 23 ) is sliding in the axis (25) when the flywheel rotates and the shaft 0 is eccentric.
  • the arm (23) drives the ball joint support when the flywheel rotates.
  • the inclinations of the ball joint levers are variable during the rotation of the flywheel (B). These inclinations are always positive in the direction maintaining the operation of the device.
  • the cyclic step is thus obtained, it reproduces according to a sinusoid for each blade, We can trace the sinusoioe of each blade, by drawing points C, d, e, f, from fig. 9.
  • the abscissa axis then materializes the constant variable step obtained in prppulsion which is a constant for a determined notch.
  • the sinusoids then show the step variations, compared to this constant.
  • the starting points of the sinusoid line are positive or negative depending on the positive or negative rotations imparted by the inclinations of the levers 26 on the axes (33) fig. 9, supporting the pinions 28.
  • the flywheel (13) controls the rotation of the screw (6) which has two steps in opposite directions.
  • Len nuts (7) move in opposite directions.
  • the two drawers will then move in opposite directions causing the reverse displacements of the two pistons (L).
  • the two cylinder blocks (G) undergo opposite directions of rotation.
  • the cases of figs. I7 and 18 are then made for trees (0).
  • the translational commands of the shafts (0) are obtained by the action of the levers (10) coupled to the discs (9) supporting the stops (II) fig. 4 Under the impulse of the levers (10) the two orthogonal couples (I9) enter in rotation to control the axes (18) which come to act on the sliders (W) coupled to the controls of the drawers; this is done by the rods (H).
  • the drawer controls are free to rotate on the slides. They can thus follow the rotations printed on the cylinder blocks (G).
  • the drawers distribute oil pressure on one or the other of the faces of the pistons (Z) coupled to the shafts (0).
  • the displacements obtained are made in the directions of the arrows (f) or (fI) fig.7.
  • the steering wheel (13) is turned once and for all on the right catenary, whether for port or starboard movements.
  • the point O of the steering wheel (13) is materialized by an index fixed to one of the nuts (7) and located in front of a mark o of the frame. It cannot be noticed that it is always the lever located on the side of the docking which is in Forward gear.
  • the handwheel (13) can only rotate in one direction, the nuts (7) being in abutment on collars when they are at point 0.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

The invention relates to devices acting on propellers of the variable-pitch type. A control mechanism B, integral with a propeller shaft A in which the axles N pass, controls the orientation of the blades. A shaft O capable of movement makes it possible to obtain the various pitches. It is housed in a cylinder block G which is capable of rotation. The shaft O is displaced in translational motion or laterally under the impetus of two pistons Z and M. The rotations of the axles N are then mutually equal or unequal, and the constant pitch or the sinusoidal pitch of the propeller is then obtained. The ship comprises two devices situated in two attached pieces, a port one and a starboard one, beneath the underwater hull in the first front third. Depending on the different pitches, propelling, directional-control or lateral-displacement resultants are obtained for the ship. In its application, the invention relates to ships which have to manoeuvre with precision. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne les hélices du type à pas variable qui permettent d'obtenir les variations de puissance transmises tout en aseu- rant un changement de marcih du navire.The present invention relates to propellers of the variable pitch type which make it possible to obtain the variations in power transmitted while having a change in the ship's operation.

Dans les dispositifs de- ce genre connus j'uequ'à paésent, on ne peut que changer le pas en agissant d'une manière égale sur toutes les pales. Le navire est alors équipé d'un gouvernail lui permettant d'effectuer les évolutions désirées,, mais toutefois limitées. Certains déplacements ne peuvent être obtenus.In devices of this kind known Iequ'à present, we can only change the pitch by acting equally on all the blades. The ship is then equipped with a rudder allowing it to carry out the desired changes, but which are however limited. Certain displacements cannot be obtained.

L'hélice, selon l'invention, permet de résoudre ces problèmes. Elle est associée à un dispositif de commande permettant d'obtenir le pas variable et le pas airrusoldal autorisant toutes les évolutions du navire.The propeller according to the invention solves these problems. It is associated with a control device making it possible to obtain the variable pitch and the airrusoldal pitch allowing all the evolutions of the ship.

Le dispositif a l'apparence extérieure de la fig. I. La volant B est solidaire de l'arbre porte-hélice A. Il est supporte par deux paliers J et K Le palier J comporte un alesage D de fort diamètre permettant à l'arbre 0 de se mouvoir latéralement dans le volant. L'arbre 0 est supporté par le bloc-cylindre G, et est attelé à un piatom Z.The device has the external appearance of FIG. I. The flywheel B is integral with the propeller shaft A. It is supported by two bearings J and K The bearing J has a bore D of large diameter allowing the shaft 0 to move laterally in the flywheel. The shaft 0 is supported by the cylinder block G, and is coupled to a piatom Z.

Le bloc-cylindre G est supporté par un axe implanté dans les corps de paliers I et J, sur lequel il est libre en rotation mais fixe en translation Il subit un mouvement de semi-rotation lorsqu'il est sollicité parole piston N, mû par une pression d'huile. Cette distribution de pression est régulée par un tiroir L qui est sollicité par la commande E. Le tiroir L est asservi au déplacement du piston M. Le bloc-cylindre G subit une rotation donnant un déplacement angulaire fonction du déplacement du piston M. La tige de piston C et sa bielle sont ancrées sur le bloc-cylindre G, par une chape articulée. Ce déplacement du bloc-cylintre G permet d'obtenir le pas sinusoidal de l'hélice Q.The cylinder block G is supported by an axis implanted in the bearing bodies I and J, on which it is free in rotation but fixed in translation It undergoes a semi-rotation movement when it is acted on by the piston N, moved by oil pressure. This pressure distribution is regulated by a slide L which is acted upon by the control E. The slide L is slaved to the movement of the piston M. The cylinder block G undergoes a rotation giving an angular movement depending on the movement of the piston M. The rod piston C and its connecting rod are anchored on the cylinder block G, by an articulated yoke. This displacement of the cylinder block G makes it possible to obtain the sinusoidal pitch of the propeller Q.

Le déplacement en translation de l'arbre 0 est obtenu par pression hydraulique sur le piston Z. Ce déplacement est régulé de la même manière que pour le piston M. Les déplacements en translation et en excentricité de l'arbre 0 sont à la base du fonctionnement du syatème. Les pas de l'hélice sont fonction de l'amplitude de ces déplacements. L'arbre 0 (fig. 5) supporte une bague 20 sur laquelle sont implantées des rotules 32 supportant des leviers 26. La bague 20 est montée libre en rotation meis fixe en translation. Les rotules sont calées à 90° les unes par rapport aux autres.The displacement in translation of the shaft 0 is obtained by hydraulic pressure on the piston Z. This displacement is regulated in the same way as for the piston M. The displacements in translation and in eccentricity of the shaft 0 are at the base of the functioning of the system. The steps of the propeller are a function of the amplitude of these displacements. The shaft 0 (fig. 5) supports a ring 20 on which are ball joints 32 supporting levers 26. The ring 20 is mounted free in rotation but fixed in translation. The ball joints are set at 90 ° to each other.

Entre les deux flasques du volant B (fig. 5) sont montés quatre groupes de deux cadres ( repr.22). Ces quatre groupes de deux cadres sont calés à 90 et en concordance avec les rotules 32.Between the two flanges of the steering wheel B (fig. 5) are mounted four groups of two frames (repr. 22). These four groups of two frames are set at 90 and in accordance with the ball joints 32.

Chaque groupe de cadres est monté comme sur la fig.7. Le cadre mâle 29 est emboité à frottement doux dans le cadre femelle 22. Ils sont liés entr'eux par les axes 30. Un de ces axes comporte un pignon conique (27) situé sur une des faces internes du cadre mâle (29).Each group of frames is mounted as in fig. 7. The male frame 29 is fitted with gentle friction into the female frame 22 . They are linked between them by the axes 30. One of these axes comprises a bevel gear ( 27 ) located on one of the internal faces of the male frame (29).

Les axes (30) sont solidaires du cadre femelle (22), mais ils sont libres en rotation dans le cadre mâle (29). Un deuxième pignon (28) forme couple orthogonal avec le pignon (27). Le pignon (28) est claveté sur l'axe (33) qui passe au travers du cadre mâle (29) dans une douille. L,'axe (33) est libre en rotation dans le cadre mâle (29). L'autre axe (33) opposé au premier est fixé sur le cadre mâle (29). Les axes (33) viennent s'implanter dans des coussinets, situés sur les flasques du volant (B), tel que sur la fig. 6; ils sont libres en rotation dans ces coussinets. L'axe (33) qui est solidaire du pignon (28), supporte un pignon droit (2I) qui lui est solidaire par clavetage. Ce pignon à denture droite vient engrener avec un secteur de pignon droit, qui est lui-même claveté sur un axe (N). Cet axe (N) va au moyeu de l'hélice au travers de l'arbre porte- hêlice (A). Le couple de pignons droits a un rapport multiplicateur égal à deux. (Un seul groupe de cadres et une seule rotule sont sur la fig.6, ceci pour la clarté du dessin).The pins (30) are integral with the female frame ( 2 2), but they are free to rotate in the male frame (29). A second pinion (28) forms an orthogonal couple with the pinion (27). The pinion (28) is keyed on the axis (33) which passes through the male frame (29) in a socket. The axis (33) is free to rotate in the male frame (29). The other axis (33) opposite the first is fixed on the male frame (29). The pins (33) are installed in bearings, located on the flanges of the steering wheel (B), as in fig. 6; they are free to rotate in these bearings. The axis (33) which is integral with the pinion (28), supports a straight pinion (2I) which is integral with it by keying. This pinion with straight teeth meshes with a sector of right pinion, which is itself keyed on an axis (N). This axis (N) goes to the propeller hub through the propeller shaft (A). The pair of spur gears has a multiplier ratio of two. (A single group of frames and a single ball joint are in fig. 6, this for clarity of the drawing).

Dans le moyeu de l'hélice, nous avons les pignons coniques clavetés sur les axes (N) fig.8 qui sont couplés orthogonalement aux pignons coniques des pieds de pales (34). Le cadre femelle (22) fig.5, comporte un tube guide (37). Ce tube se trouve dans un plan orthogonal à celui où sont situés les axes supportant le cadre mâle (29) fig.6. Les leviers de roitu- les 26, viennent se glisser à frottement doux dans les tubes guide (37). Une liaison non rigide est ainsi assurée entre le support de rotules (20) et les cadres (22). La bague support de rotules comporte un bras d'en- trainement (23) qui est disposé suivant la bissectrice formée par l'angle de calage de deux rotules. Ce bras d'entrainement vient se glinser dans l'alésage d'un axe (25) coulissant dans deux douilles situées dans les flasques du volant (B). Le bras (23) est coulissant dans l'axe (25) lorsque le volant tourne et que l'arbre 0 est excentré. Le bras (23) en- traine le support de rotules lorsque le volant tourne.In the propeller hub, we have the bevel gears keyed on the axes (N) fig.8 which are orthogonally coupled to the bevel gears of the blade feet (34). The female frame (22) fig.5, comprises a guide tube (37). This tube is in a plane orthogonal to that where the axes supporting the male frame (29) are located fig.6. The ring levers 2 6, slide with gentle friction in the guide tubes (37). A non rigid connection is ensured between the ball holder (2 0) and the frames (22). The ball joint support ring comprises a drive arm (23) which is arranged along the bisector formed by the wedging angle of two ball joints. This drive arm slips into the bore of an axis (25) sliding in two sockets located in the flanges of the flywheel (B). The arm ( 23 ) is sliding in the axis (25) when the flywheel rotates and the shaft 0 is eccentric. The arm (23) drives the ball joint support when the flywheel rotates.

Lorsque le support de rotules (20) vient de 0 en O'fig.9, nous avons une légère rotation du support, le point (a) vient en (b), nous avons la nouvelle position du support de rotules qui a tourné d'un certain angle. Les leviers de rotules occupent une ponition telle que celle de la, fig.9. Pour chaque rotation de 90) du bras d,'entrainement (23) les différentes positions du support de rotules sont données par les fig. IO et II at I2. On revient ensuite à, la position de la fig.9.When the ball joint support (20) comes from 0 in O'fig. 9, we have a slight rotation of the support, point (a) comes in (b), we have the new position of the ball joint support which has rotated d 'at a certain angle. The ball joint levers occupy a ponition like that of, fig. 9. For each rotation of 90) of the drive arm (23) the different positions of the ball joint support are given in FIGS. IO and II at I2. We then return to, the position of fig. 9.

Nous constatons que les inclinaisons des leviers de rotules sont variables lors de la rotation du volant (B). Ces inclinaisons sont toujours positives dans le sens entretenant le fonctionnement du dispositif. Le pas cyclique est aninsi obtenu, il se reproduit suivant une sinusoide pour chaque pale, Nous pouvons tracer la sinusoioe de chaque pale, en artant des poimts C,d, e, f, de la fig. 9 . L'axe des abcisses matérialise alors le pas variable constant obtenu en prppulsion qui est une constante pour un cran déterminé. Les sinusoides montrent alors les variations de pas, par rapport à cette constante. Les points de départ du tracé des sinusvi- des sont positifs ou négatifs en fonction des rotations positives ou négatives imprimées par les inclinaisons des leviers 26 sur les axes (33) fig.9, supportant les pignons 28.We note that the inclinations of the ball joint levers are variable during the rotation of the flywheel (B). These inclinations are always positive in the direction maintaining the operation of the device. The cyclic step is thus obtained, it reproduces according to a sinusoid for each blade, We can trace the sinusoioe of each blade, by drawing points C, d, e, f, from fig. 9. The abscissa axis then materializes the constant variable step obtained in prppulsion which is a constant for a determined notch. The sinusoids then show the step variations, compared to this constant. The starting points of the sinusoid line are positive or negative depending on the positive or negative rotations imparted by the inclinations of the levers 26 on the axes (33) fig. 9, supporting the pinions 28.

La figure 5, montre la disposition des pignons (27) dans le dispositif de commande de l'hélice tribord. En effet, en déplaçant l'arbre (0) en translation vers l'avant du navire suivant la flèche (f) fig. 7, les pignons (28) vont tourner dans le sens (f'). Les axes (N) vont tourner dans le sens (f4) fig.8). Les axes 34 des pieds de pales vont tourner dans le sens (f5). L'hélice tourne suivant la flèche (f6). Nous réunissons alors les conditions pour obtenir le déplacement du navire en marche Avant par réaction des pales sur le liquide. Ceci est matérialisé sur la fig. 19, par la position des pales I et 2.FIG. 5 shows the arrangement of the pinions (27) in the starboard propeller control device. Indeed, by moving the shaft (0) in translation towards the front of the ship according to the arrow (f) fig. 7, the pinions (28) will rotate in the direction (f '). The axes (N) will rotate in the direction (f4) fig.8). The axes 34 of the blade feet will rotate in the direction (f5). The propeller turns according to the arrow (f6). We then meet the conditions to obtain the displacement of the forward vessel by reaction of the blades on the liquid. This is shown in fig. 19, by the position of the blades I and 2.

Le raiaonnement est le même pour comprendre l'action du dispositif de commande babord sur les pales de l'hélice. Les pales occupent alors les positions 3 et4 de la figure 19. Les hélices sont convergentes et tournent toujours dans le même sens quelque soit la manoeuvre effectuée. Sur 1a figure 13 nous avons matérialisé les dispositifs de commande babord et tribord. Seuls sont figurés les pignons (28) occupant la position verticale et les leviers de rotules correspondant.En effet seuls les leviers passant par cette position agissent d'une valeur Appréciable sur les pignons (28) lors de l'excentricité de l'arbre (0).The connection is the same to understand the action of the port control device on the propeller blades. The blades then occupy positions 3 and 4 of FIG. 19. The propellers are convergent and always rotate in the same direction whatever the operation performed. In FIG. 13 we have materialized the port and starboard control devices. Only the pinions (28) occupying the vertical position and the corresponding ball joint levers are shown. Indeed only the levers passing through this position act of appreciable value on the pinions (28) during the eccentricity of the shaft ( 0).

Sur la fig. I3, les flèches indiquent le sens de rotation des pignons pour obtenir la marche Avant. Si l'arbre (0) est excentré de o en o' sur le dispositif tribord, nous avonst

  • - une rotation du pignon supérieur imprimée par le levier de rotule. Cette rotation amplifie la valeur angulaire obtenue pour la marche-Avant.
  • - une rotation du pignon inférieur imprimée par le levier de rotule. Cette rotation diminue la valeur angulaire obtenue pour la marche-Avant. Si l'arbre 0 est excentré de o en oI sur le dispositif bâbord, nous avons:
  • - Une rotation du pignon supérieur imprimée par le levier de rotule. Cette rotation diminue la valeur angulaire obtenue pour la marche Avant.
  • - une rotation du pignon inférieur imprimée par le levier de rotule. Cette rotation amplifie la valeur angulaire obtenue pour la marche Avant.
In fig. I3, the arrows indicate the direction of rotation of the pinions to obtain Forward gear. If the tree (0) is offset from o to o 'on the starboard device, we have
  • - a rotation of the upper pinion printed by the ball joint lever. This rotation amplifies the angular value obtained for Forward-forward.
  • - a rotation of the lower pinion printed by the ball joint lever. This rotation decreases the angular value obtained for the Forward travel. If the shaft 0 is offset from o to oI on the port device, n or we have:
  • - A rotation of the upper pinion printed by the ball joint lever. This rotation decreases the angular value obtained for Forward travel.
  • - a rotation of the lower pinion printed by the ball joint lever. This rotation amplifies the angular value obtained for Forward travel.

Ces résultats ont pour effet de modifier le pas des pales, tributaires, de la valeur angulaire prise lors de la rotation des pignons 28.These results have the effect of modifying the pitch of the blades, which are dependent on the angular value taken during the rotation of the pinions 2 8.

Ces variations de pas sont précisées sur la fig. 13, par les signes plus et moins. Il en résulte au niveau des pales considérées de nouvelles réactions R et RI (fig. 19 - fig. 25).These pitch variations are specified in FIG. 13, by the plus and minus signs. This results in the blades considered new reactions R and RI (fig. 19 - fig. 25).

Le navire vient alors sur le tribord sous l'effet des résultantes obtenues. En analysant les fig. 13, 19, 25 - 14, 20, 26 - 15, 21, 27 - 16, 22, 28 - 17, 23, 29 et 18, 24, 30 - par groupes de trois, nous comprenons toutes les possibilités d'évolutions du navire.The ship then comes to starboard under the effect of the results obtained. By analyzing fig. 13, 19, 25 - 14, 20, 26 - 15, 21, 27 - 16, 22, 28 - 17, 23, 29 and 18, 24, 30 - in groups of three, we understand all the possibilities of evolution of the ship.

Si nous développons les cas de figures ci-dessus, on se rend compte que le navire peut se déplacer suivant les 360° de la circonférence.If we develop the above scenarios, we realize that the ship can move along the 360 ° of the circumference.

La gouverne du navire est obtenue par le volant (3) qui provoque le déplacement latéral des arbres (0) dans le même sens.The control of the ship is obtained by the steering wheel (3) which causes the lateral displacement of the shafts (0) in the same direction.

Le déplacement latéral du navire est obtenu par le volant (13) qui provoque le déplacement des arbres (0) dans des sens opposés. Par un rpn-voi orthogonal, le volant (3) commande en rotation la vis (5) à pas unique. Le chariot (I) se déplace alors en translation sur la glissière (2). La vis (6) est supportée par le chariot et des paliers. La rainure de clavette (16) permet la translation de la vis (6) dans son pignon d'en- trainement. Les écrous (7) sont fixes en rotation.The lateral displacement of the ship is obtained by the steering wheel (13) which causes the displacement of the shafts (0) in opposite directions. By an orthogonal r p n-voi, the handwheel (3) rotates the screw (5) with single pitch. The carriage (I) then moves in translation on the slide ( 2 ). The screw (6) is supported by the carriage and bearings. The keyway (16) allows the translation of the screw (6) in its drive pinion. The nuts (7) are fixed in rotation.

La rotation du volant (3) provoque le déplacement du chariot (T), les écrous (7) sont alors entrainés dans un même sens. Les leviers (12) attelés aux écrous (7) par les biellettes (8) entrent en rotation et sollicitent les renvois orthogonaux (I5). Les axes de commande (17) agissent alors sur les biellettes (E) attelées aux commandes de tiroirs (L). Les tiroirs distribuent alors une pression d'huile sur l'une ou l'autre face des pistons (M).The rotation of the handwheel (3) causes the carriage (T) to move, the nuts (7) are then driven in the same direction. The levers (12) coupled to the nuts (7) by the rods (8) rotate and urge the orthogonal references (I5). The control pins (17) then act on the rods (E) coupled to the drawer controls (L). The drawers then distribute an oil pressure on either side of the pistons (M).

Les deux blocs-cylindres (G) entrent en rotation nour excentrer dans le même sens les deux arbres (0), les cas des figures T3, 14, 15, et T6 sont alors réalisés. Les tiroirs sont asservis aux pistons (M).The two cylinder blocks (G) enter in rotation to offset the two shafts in the same direction (0), the cases of Figures T3, 14, 15, and T6 are then produced. The drawers are controlled by the pistons (M).

Par un couple de pignons droits (I4), le volant (13) commande la rotation de la vis (6) qui comporte deux pas à sens inverses. Len écrous (7) se déplacent en sens opposés. Les deux tiroirs vont alors se déplacer en sens inverses provoquant les déplacenments inverses des deux pistons (L). Les deux blocs-cylindre (G) subissent des rotations de sens opposés. Les cas des fig. I7 et 18 sont alors réalisés pour arbres (0).By a couple of spur gears (I4), the flywheel (13) controls the rotation of the screw (6) which has two steps in opposite directions. Len nuts (7) move in opposite directions. The two drawers will then move in opposite directions causing the reverse displacements of the two pistons (L). The two cylinder blocks (G) undergo opposite directions of rotation. The cases of figs. I7 and 18 are then made for trees (0).

Les commandes en translation des arbres (0) sont obtenues par l'action des leviers (10) couplés aux disques (9) supportant les butées (II) fig. 4 Sous l'impulsion des leviers (10) les deux couples orthogonaux (I9) entrent en rotation pour commander les axes (18) qui viennent agir sur les coulidseaux (W) attelés aux commandes des tiroirs; ceci se fait par les biellettes (H). Les commandes de tiroirs sont libres en rotation sur les coulisseaux. Elles peuvent ainsi suivre les rotations imprimées aux blocs-cylindres (G). Les tiroirs distribuent une pression d'huile sur l'une ou l'autre drs faces des pistons (Z) attelés aux arbres (0). Les déplacements obtenus se font suivant les sens des flèches (f) ou (fI) fig.7.The translational commands of the shafts (0) are obtained by the action of the levers (10) coupled to the discs (9) supporting the stops (II) fig. 4 Under the impulse of the levers (10) the two orthogonal couples (I9) enter in rotation to control the axes (18) which come to act on the sliders (W) coupled to the controls of the drawers; this is done by the rods (H). The drawer controls are free to rotate on the slides. They can thus follow the rotations printed on the cylinder blocks (G). The drawers distribute oil pressure on one or the other of the faces of the pistons (Z) coupled to the shafts (0). The displacements obtained are made in the directions of the arrows (f) or (fI) fig.7.

Les butées (II) des disques (9) Ont pour but de limiter les valeurs des crans de gouverne du navire. Les pas sinusoidaux ainsi obtenus ne peuvent en leur point maximum dépasser le pas imprimé pour la propulsion L'un des disques est attelé à l'un des leviers par un couple de pignons droits. Ce montage est impératif pour avoir en permanence une butée en position adéquate, tel, que défini aux figures 3I à 36.The stops (II) of the discs (9) are intended to limit the values of the ship's notches. The sinusoidal steps thus obtained cannot, at their maximum point, exceed the step printed for the propulsion. One of the discs is coupled to one of the levers by a pair of spur gears. This mounting is imperative to permanently have a stop in the correct position, as defined in FIGS. 3I to 36.

Une seule butée régule les déplacements des écrous (7), ceux-ci étant synchronisés par la vis (6). Les leviers (I2) et les disrues (9) sont montés sur un même axe et séparés par des entretoises.A single stop regulates the movements of the nuts (7), these being synchronized by the screw (6). The levers (I2) and the discs (9) are mounted on the same axis and separated by spacers.

Pour obtenir le déplacement latéral du navire, le volant (13) est tourné une fois pour toute sur le caté droit, que ce soit pour des déplacements babord ou tribord. Le point O du volant (13) est matérialisé par un index fixé sur l'un des écrous (7) et se trouvant devant une marque o du bâti. On ne peut remarquer que c'est toujours le levier situé du côté de l'accostage qui est en marche Avant. Le volant (13) ne peut tourner que dans un sens, les écrous (7) étant en butée sur des collets lorsqu'ils sont au point 0.To obtain the lateral displacement of the ship, the steering wheel (13) is turned once and for all on the right catenary, whether for port or starboard movements. The point O of the steering wheel (13) is materialized by an index fixed to one of the nuts (7) and located in front of a mark o of the frame. It cannot be noticed that it is always the lever located on the side of the docking which is in Forward gear. The handwheel (13) can only rotate in one direction, the nuts (7) being in abutment on collars when they are at point 0.

Les dispositifs de commande des deux hélices, sont situés dans deux appendices (S) profilés se trouvant au premier tiers avant sous la carène (X) du navire. (fig. 2 et 3).The control devices of the two propellers are located in two profiled appendages (S) located in the first third before under the hull (X) of the ship. (fig. 2 and 3).

Cette disposition est particulière aux navires devant effectuer des manoeuvres délicates. Une dérive (Y) est alors située à l'arriéré du na- . vire. Cette disposition permet sur les remorqueurs, d'effectuer le point d'ancrage de la remorque sur l'arrière du navire. Ceci élimine tout risque de chavirement contrairement à ce qui se passe sur les remorqueurs à hélice classique, où, le point d'ancrage se fait au milieu, pour permettre au gouvernail d'être actif. En dehors des remorqueurs, ces dispositifs peuvent être situés au premier tiers arrière, le déplacement latéral est également obtenu. De nombreuses variantes sont possibles en fonction des exigences. Ce système vient en concurrence directe avec le propulseur "Voith-Schneider". Il lui, est toutefois supérieur par son rendement. On peut également lui adjoindre une tuyère (U) sur le plan arrière de l'hélice (fig.2) , ce qui augmente le pouvoir de traction. Les tuyères peuvent être installées sous forme de tunnel, ce qui a pour effet de canaliser au maximum les filets d'eau en les amenant jusqu'à l'arrière du navire. Dans ce cas une dérive n'est pas nécessaire.This provision is specific to ships having to carry out delicate maneuvers. A drift (Y) is then located at the back of the boat. fired. This arrangement allows tugs to make the anchor point of the trailer on the back of the ship. This eliminates any risk of capsizing, unlike what happens on conventional propeller tugs, where the anchor point is in the middle, to allow the rudder to be active. Apart from tugs, these devices can be located in the first rear third, lateral displacement is also obtained. Many variations are possible depending on the requirements. This system is in direct competition with the propellant "Voith-Schneider". He, however, is superior by his performance. It is also possible to add a nozzle (U) to the rear plane of the propeller (fig. 2), which increases the traction power. The nozzles can be installed in the form of a tunnel, which has the effect of channeling the water streams to the maximum by bringing them to the rear of the ship. In this case a drift is not necessary.

Les effets des filets d'eau du remorqué sur la dérive sont alors éliminés. Ceci est d'une grande importance pour le remorqueur. Ce phénomène existe par contre sur les remorqueurs équipés de "Voith-Schneider",lors que la remorque est passée à l'arrière du remorqué. Ceci est dangereux pour le passage des écluses, car le remorqueur devient incontrolable durant sa présence dann le secteur critique, syant, pour,axe, le refoulement de l'hélice du remorqué.The effects of the towed water nets on the drift are then eliminated. This is of great importance for the tug. This phenomenon exists on the other hand on tugs fitted with "Voith-Schneider", when the trailer has passed behind the towed vehicle. This is dangerous for the passage of locks, because the tug becomes uncontrollable during its presence in the critical sector, being, for, axis, the discharge of the propeller of the towed.

Sur les navires de ligne, notre dispositif assure une grande sécuti- té. En effet, nos hélices ne fonctionneront que suivant le principe de l'hélice à pas variable. Si une avarie de gouvernail intervient, notre hélice à pas variable et à pas sinusoidal viendra en secours pour assurer la gouverne tout en assurant la propulsion.On line ships, our system ensures great safety. Indeed, our propellers will only work according to the principle of the variable pitch propeller. If a damaged rudder intervenes, our variable pitch and sinusoidal pitch propeller will come to the rescue to provide steering while ensuring propulsion.

N. B. Sur le disnoaitif babrd les pignons 27 des couples orthogonaux sont montés à l'opposé des pignons 27 du dispositif tribord.N. B. On the disnoaitif babrd the pinions 27 of the orthogonal couples are mounted opposite the pinions 27 of the starboard device.

Claims (7)

1 Dispositif de commande de propulsion et de gouverne d"un navire à hélices à pas variable, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens der commande des hélices suivant un pas vaniable sinusoidal permettant d'obtenir la gouverne et le déplacement latéral du navire, et, suivant un pas vaniable constant, les marches avant et arrière; conetitue d'axes N disposés dans un arbre porte-hélice A, couplés aux pieds de pales d'hélice Q et mis en manvement de rotation à partir des déplacements longitudinaux et latéraux d'un arbre 0 coulissant axialement par rapport à un support G dépleacable lathéralement. L'extrémlté d'un arbre 0 traverse un aelésage D d'un palier J, pour aboutir à l'intérieur d'un volant 1 solidaire d'un arbre porte-hélice A monté sur des paliers T et K. A l'intérieur du volant B sont diaposés des moyens de tranaformation des mouvements linéaires orthogonaux de l'arbre 0 en mouvements de rotation des axes N égales ou inégales entr'elles. Des moyens de commade asservis M et Z, assurant les déplacements de l'arbre 0 et de son support G sont en outre prévue. 1 propulsion and control device for a ship with variable-pitch propellers, characterized in that it comprises means for controlling the propellers in a sinusoidal vaniable step which makes it possible to obtain the ship's steering and lateral movement, and, according to a constant vaniable step, the front and rear steps; conetitue of axes N arranged in a propeller shaft A, coupled to the feet of propeller blades Q and put in rotation rotation from the longitudinal and lateral displacements of a shaft 0 sliding axially with respect to a support G which can be displaced latherally. The end of a shaft 0 passes through a bore D of a bearing J, to end up inside a flywheel 1 secured to a shaft propeller holder A mounted on bearings T and K. Inside the flywheel B there are diaphragm means for tranformation of the orthogonal linear movements of the shaft 0 into rotational movements of the axes N equal or unequal between them. Slaved commade means M and Z, ensuring the displacements of the shaft 0 and of its support G are also provided. .II Dispositif selon les revendications I, caractérisé en ce que la mise en rotation des axes N esttobtenue par les déplacements d'un arbre 0 qui supporte une bague 20 sur laquelle sont implantées des rotules 32 avec leviers 26. Ces rotules sont calées à 909 pour une hélice a quatre pales. Les leviers viennent se glisser dans des tubes guides 37 implantés dans des cadres femelles 22. Ces cadres sont liés à des cadres males 29 par des axes 30 qui sont fixes sur les cadres femelles et libres en rotation dans les cadres mâles. Des axes 33 supportent les cadres mâles par lmplantaion dans flasques du volant B, nous obtenons alors des groupes de deux cadres qui peuvent se nouvoir en rotation dans les flasques du volant. Four une hélice- à quatre pales, nous avons quatre groupes de deux cadres. Dens chaque cadre mâle est Implanté un couple de pignons coniques dont l'un 27 est solidaire de l'axe 30 et dont l'autre 28 est solidaire de l'axe 33. Cet axe est libre en rotation dans chaque cadre mâle et supporte un pignon droit claveté formant couple 2I avec un secteur de pignon claveté' sur l'axe N. Nous constatons que si l'arbre 0 occupe une position concentrique à celle de l'arbre porte-hélice, les rotules, les groupes de cadres, les pales d'"hélice ont un calage qui est en concordance. Si l'arbre 0 est excentré, les rotules eubissent un décalage. La bague 20 comporte un bras d'entrainement 23 qui est ancré suivant la bissectrice de l'angle formé par le calage de deux rotules conttgües. Ce bras 23 vient se glisser dans l'alésage d'un axe 25 qui est libre en rotation et en translation dans les flasques du volant B. Si l'arbre 0 est déplacé en translation tout en restant concentrique à l'arbre porte-hélice, les calages ne sont pas modifies. Si le volant B entre en rotation l'bnsemble du mécanisme est également en- trainé et la bague 20 tourne sur l'arbre 0. Si lors de cette rotation, on imprime à l'arbre 0 un déplacement en translation concentrique à l'arbre porte-hélice, les couples de pignons coniques qui sont dans les cadres mâles, entrent en notation et commandent la rotation des couples de pignons droits 2I et par suite celle des axes N qui se faft de nenlére égale sur les quatre axes, puisque les leviers 26 ont des inclinaisons égales. Les pales d'hélice ont alors une position qui reste invariable, on obtient le pas constant de l'hélice qui assure la propulsion du navire. Si lors de la. rotation du volant B on imprime à l'arbre 0 un déplacement latéral, les pignons coniques situés dans les cadres mâles se bloquent et forment liaison rigides entre les cadres mâles et les cadres femelles. Ce sont alors les groupes de cadres qui entrent en rotation pour commander les couples de pignons droits 21. Les axes N ont alors des rotations inégales par inclinaisons inégales des leviers Z6. Ces inclinaisons sont variables lors de la rotation du volant B. Les pales d'hélice suivent donc le même mouvement et engendrent le pas cyclique sinusoidal de l'hélice pour assurer la gpuverne du navire. .II Device according to claims I, characterized in that the rotation of the N axes is obtained by the displacements of a shaft 0 which supports a ring 20 on which are ball joints 32 with levers 26. These ball joints are set at 909 for a four-blade propeller. The levers slide into guide tubes 37 implanted in female frames 22. These frames are linked to male frames 29 by pins 30 which are fixed on the female frames and free to rotate in the male frames. Axes 33 support the male frames by lmplantaion in flanges of the steering wheel B, we then obtain groups of two frames which can be new in rotation in the flanges of the steering wheel. For a four-blade propeller, we have four groups of two frames. In each male frame, a pair of bevel gears are implanted, one of which 27 is integral with the axis 30 and the other 28 of which is integral with the axis 33. This axis is free to rotate in each male frame and supports a right pinned pinion forming couple 2I with a pinned pinion sector 'on the axis N. We note that if the shaft 0 occupies a position concentric to that of the propeller shaft, the ball joints, the groups of frames, propeller blades have a timing which is in agreement. If the shaft 0 is eccentric, the ball joints have an offset. The ring 20 includes a drive arm 23 which is anchored along the bisector of the angle formed by the setting of two conttgües ball joints. This arm 23 comes to slide into the bore of an axis 25 which is free in rotation and in translation in the flanges of the steering wheel B. If the shaft 0 is moved in translation while remaining concentric with the propeller shaft, the settings are not modified. If the handwheel B starts to rotate, the whole mechanism is also driven and the ring 20 turns on the shaft 0. If during this rotation, the shaft 0 is printed with a displacement in translation concentric with the propeller shaft, the pairs of bevel gears which are in the male frames, enter the notation and control the rotation of the pairs of straight gears 2I and consequently that of the axes N which is faft of equal nenlére on the four axes, since the levers 26 have equal inclinations. The propeller blades then have a position which remains invariable, the constant pitch of the propeller which ensures the propulsion of the ship is obtained. If during the. rotation of the flywheel B a lateral displacement is printed on the shaft 0, the bevel gears located in the male frames are blocked and form a rigid connection between the male frames and the female frames. It is then the groups of frames which enter into rotation to control the pairs of spur gears 21. The axes N then have unequal rotations by unequal inclinations of the levers Z6. These inclinations are variable during the rotation of the flywheel B. The propeller blades therefore follow the same movement and generate the sinusoidal cyclic pitch of the propeller to ensure the ship's gpuverne. III Dispositif selon la revendication 2 caractértsé en ce que l'arbre 0 est logé dans un bloc-cylindre G monté libre en rotation et fixe en translation sur un axe support. L'arbre 0 est couplé à un piston Z dans le bloc-cylindre G . Ce piston est mis en mouvement par une pression d'huile qui est régulée par un tiroir asservi au déplacement du pistonI Z . C"est ce piston qui commande le déplacement en translation de l'arbre 0.III Device according to claim 2 characterized in that the shaft 0 is housed in a cylinder block G mounted free in rotation and fixed in translation on a support axis. The shaft 0 is coupled to a piston Z in the cylinder block G. This piston is set in motion by an oil pressure which is regulated by a slide controlled by the movement of the piston I Z. It is this piston which controls the translational movement of the shaft 0. IV Dispositif selon la revendication II caractérisé en ce que le bloc-cylindre G support de l'arbre 0 est mis en rotation sous l'impulsion d'un piston M du bloc-cylindre F, qui transmet ses déplacements par une tige C et une une bielle ancrée par une chape articulée sur le bloc-cylindre G.
Le piston M se déplace sons l'effet d'une pression d'huile régulée par un tiroir asservi L. C'est ce piston M qui commande le déplacement latéral de l'arbre 0.IV Device according to claim II characterized in that the cylinder block G supporting the shaft 0 is rotated under the impulse of a piston M of the cylinder block F, which transmits its movements by a rod C and a a connecting rod anchored by a clevis articulated on the cylinder block G.
The piston M moves according to the effect of an oil pressure regulated by a controlled drawer L. It is this piston M which controls the lateral movement of the shaft 0. V Dispositif selon la revendication II caractérisé en ce qu'il comporte deux hélices à pas variable commandées chacune par un dispositif de commande des pas variables. Les pas cycliques ainusoidaux de chaque héllce combinés entr'eux, permattentd,'obtenir le déplacement latéral du navire.V Device according to claim II characterized in that it comprises two variable pitch propellers each controlled by a variable pitch control device. The cyclic steps of each helix combined between them, allow, to obtain the lateral displacement of the ship. VI Dispositif selon la revendication II, caractérisé en oe que le pas variable constant de l'hélice est commandé par un levier 10 agissant sur un tiroir de régulation qui commande par un pdston Z le déplacement en translation de l'arbre 01 que le pas cyclique einueoidal de l'hélice est obtenu par un volant 3 de gouverne ou par un volant 13 de commande de déplacement latéral du navire. Ces deux volante agissent sur un même tiroir de régulation L qui provoque le déplacement latéral de l'arbre 0.VI Device according to claim II, characterized in that the constant variable pitch of the propeller is controlled by a lever 10 acting on a regulating slide which controls by a pdston Z the displacement in translation of the shaft 0 1 that the pitch cyclic einueoidal of the propeller is obtained by a steering wheel 3 or by a steering wheel 13 controlling the lateral movement of the ship. These two flywheels act on the same regulation slide L which causes the lateral displacement of the shaft 0. VII Dispositif selon la revendication II caractériaé en ce que le pas cyclique ainusoidal ne peut jamais dépasser en amplitude le pas variable constant grâce à une butée 11 qui limite la course du tiroir L commandant le déplacement latéral de l'arbre 0.VII Device according to claim II characterized in that the ainusoidal cyclic pitch can never exceed in amplitude the constant variable pitch thanks to a stop 11 which limits the stroke of the slide L controlling the lateral displacement of the shaft 0.
EP83402387A 1982-12-14 1983-12-12 Control device to obtain a constant changing pitch or a sinusoidal changing pitch of a propeller for the propelling and directional control of a ship Withdrawn EP0112246A3 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8220905A FR2537539A1 (en) 1982-12-14 1982-12-14 CONTROL DEVICE FOR OBTAINING STEPS, VARIABLE CONSTANT AND NOT SINUSOIDAL VARIABLE OF A PROPELLER FOR THE PROPULSION AND GOVERNANCE OF A VESSEL
FR8220905 1982-12-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0112246A2 true EP0112246A2 (en) 1984-06-27
EP0112246A3 EP0112246A3 (en) 1984-07-25

Family

ID=9280060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP83402387A Withdrawn EP0112246A3 (en) 1982-12-14 1983-12-12 Control device to obtain a constant changing pitch or a sinusoidal changing pitch of a propeller for the propelling and directional control of a ship

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0112246A3 (en)
FR (1) FR2537539A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE439634A (en) *
DE167510C (en) *
DE914224C (en) * 1950-10-14 1954-06-28 Franz Heudorf Propellers for watercraft and aircraft
US3026740A (en) * 1960-07-12 1962-03-27 Gen Motors Corp Propeller control mechanism
FR1421721A (en) * 1964-12-22 1965-12-17 Karlstad Mekaniska Ab Method and device for controlling an adjustable-blade propeller

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE439634A (en) *
DE167510C (en) *
DE914224C (en) * 1950-10-14 1954-06-28 Franz Heudorf Propellers for watercraft and aircraft
US3026740A (en) * 1960-07-12 1962-03-27 Gen Motors Corp Propeller control mechanism
FR1421721A (en) * 1964-12-22 1965-12-17 Karlstad Mekaniska Ab Method and device for controlling an adjustable-blade propeller

Also Published As

Publication number Publication date
EP0112246A3 (en) 1984-07-25
FR2537539A1 (en) 1984-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0024998A1 (en) System for propelling water-borne vessels with the aid of winds and currents and optional recovery of energy
DE69715649T2 (en) SWINGABLE SAIL
EP1716040A2 (en) Dynamic stabiliser for a boat provided with a stabilising device and the thus produced boat
EP1897799A2 (en) Device for dynamic stabilisation of an underwater vehicle
NO162655B (en) DEVICE IN FLUID PRESSURE GENERATORS.
US5387140A (en) Floatation apparatus for use with any standard bicycle
FR2725953A1 (en) MANEUVER DEVICE FOR INDEPENDENT SHIPS OF THE MAIN COMMA ANDE
DE3246694A1 (en) Wind power installation (system)
US4327657A (en) Sailing craft self-steering system
EP0112246A2 (en) Control device to obtain a constant changing pitch or a sinusoidal changing pitch of a propeller for the propelling and directional control of a ship
NO115128B (en)
DE3430392A1 (en) WATER VEHICLE WITH SAIL AND PEDAL DRIVE
EP3393903A1 (en) Marine vehicle thruster control method
CN1036535A (en) Controllable pitch propeller
US3996875A (en) Intregral hydraulic pump and wheel steering mechanism for sailboats
EP0104122A1 (en) Automotive ships for pushing and steering any train of barges at optimum efficiency
EP0708017A1 (en) Semi-submersible propeller unit for a vessel
JPS6177594A (en) Variable pitch propeller device for ship
EP0299356B1 (en) System for changing the position of the mast on a sailing vessel
US4007893A (en) Homocopter
WO2023281184A1 (en) Steering device with vertical pivot, and boat propulsion apparatus comprising same
FR3114076A3 (en) Device for automatic piloting of a traction wing
DE102010027603B4 (en) Servo pendulum rudder self-steering system for yachts
FR2780699A1 (en) Regulated propellor for sailing vessel
DE1623401C (en) Depth control device for a sea ice measuring cable

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Designated state(s): BE CH DE GB IT LI NL SE

AK Designated contracting states

Designated state(s): BE CH DE GB IT LI NL SE

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19850326