EP0911256B1 - Schutzplatte für einen Zykloidalpropeller - Google Patents

Schutzplatte für einen Zykloidalpropeller Download PDF

Info

Publication number
EP0911256B1
EP0911256B1 EP98117629A EP98117629A EP0911256B1 EP 0911256 B1 EP0911256 B1 EP 0911256B1 EP 98117629 A EP98117629 A EP 98117629A EP 98117629 A EP98117629 A EP 98117629A EP 0911256 B1 EP0911256 B1 EP 0911256B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
profiling
guard plate
region
travel
cycloidal propeller
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP98117629A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0911256A3 (de
EP0911256A2 (de
Inventor
Harald Gross
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.)
Voith Turbo Schneider Propulsion GmbH and Co KG
Original Assignee
Voith Hydro GmbH and Co KG
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 Voith Hydro GmbH and Co KG filed Critical Voith Hydro GmbH and Co KG
Publication of EP0911256A2 publication Critical patent/EP0911256A2/de
Publication of EP0911256A3 publication Critical patent/EP0911256A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0911256B1 publication Critical patent/EP0911256B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/04—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction
    • B63H1/06—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades
    • B63H1/08—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially at right angles to propulsive direction with adjustable vanes or blades with cyclic adjustment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/16—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens
    • B63H5/165—Propeller guards, line cutters or other means for protecting propellers or rudders

Definitions

  • the invention relates to a cycloidal propeller with a rotor, the Propeller blades of the rotor are cyclically pivoted, which Rotor axis of rotation and the wing swivel axes in operation parallel to each other and run vertically and at the free end of the propeller blades Protection plate is provided, which is strongly profiled in the direction of travel at the front.
  • a water stretcher is required today that in both directions - So for driving ahead and driving back - the same cable train was reached becomes.
  • the highest are on their profile Thrust generated in the area of the control point.
  • the propellers are arranged side by side, the control points are located of the propeller on the outside with the thrust direction ahead. In the backward direction however, they are inside.
  • the profiling of the protective plate as it emerges from the State of the art above can meet these requirements do not match.
  • the invention has for its object the protective plate in terms of strong suction forces and one corresponding to the required Cable trains for forward and backward travel in accordance with good quality to design.
  • the protective plate profile is designed so that in advance a strong profile in the front, in the direction of thrust in front of the propeller in the area of the control point for advance and in the backward direction behind the Propeller in the area of the control point for reverse travel.
  • Fig. 1 12 is the bow of a ship, for example a water stretcher, and 13 is the ship's floor, to which the protective plate 2 is fastened by means of struts 9.
  • the protective plate 2 is shown again in FIG. 2, the wing circle 8 or 8 ′ of the propeller wing being drawn in here, which belongs to each of the two propellers arranged next to one another here, based on the direction of travel.
  • the extreme positions of the control points for forward travel S and reverse travel S 'and the associated eccentricities e v (for forward travel) and e r (for reverse travel) are also given.
  • the flow profiles for forward and backward travel are also indicated by the arrows.
  • Fig. 3 From Fig. 3 can be seen by the individual sections a and c specified forms of the protective plate whose profiling. You can see that Parabolic profiling mainly in the area between the corresponding edge and the wing circle. In the middle between the Section planes through the extreme positions of the control point (section b) are recognized one the transition area of the protective plate, in which no profiling is available.
  • the protective plate tapers towards the opposite edge.
  • the Edges of the protective plate where there is no profiling, are also at least slightly rounded.
  • the degree of tapering of the protective plate is approximately between 40 and 60% of the maximum thickness thereof, the maximum thickness of the protective plate about 15% of the diameter of the Wing circle can be. It should also be noted that the profiling of course does not have to run exactly according to a parabola.
  • This design of the protective plate is a good adaptation of the Plate with regard to the degree of quality to the flow conditions with forward or Reverse drive achieved
  • the quality grade improvement is about 10% compared to a normal plate.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)
  • Harvester Elements (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Zykloidalpropeller mit einem Rotor, wobei die Propellerflügel des Rotors zyklisch schwenkbar gelagert sind, die Rotordrehachse und die Flügelschwenkachsen im Betrieb parallel zueinander und senkrecht verlaufen und am freien Ende der Propellerflügel eine Schutzplatte vorgesehen ist, die in Fahrtrichtung vorne stark profiliert ist.
Eine Beschreibung eines solchen Propellers findet sich in Sonderdruck aus HANSA Nr. 16/1965, S. 1543 - 1548 sowie der Druckschrift der Firma Voith: Voith-Schneider-Propeller, 2500 B65, S, 15. In diesen Druckschriften ist jeweil ein Zykloidalpropeller dargestellt, der für Wassertrecker benutzt wird und mit einer in Fahrtrichtung vorne profilierten Schutzplatte für die Propellerflügel aufweist.
Von einem Wassertrecker wird heute gefordert, daß in beiden Fahrtrichtungen - also für Fahrt voraus und Fahrt zurück - ein gleicher Trossenzug erreicht wird. Während des Umlaufs der Flügel werden an deren Profil die höchsten Schubkräfte im Bereich des Steuerpunktes erzeugt. Demgemäß entwickeln sich auch die höchsten Sogkräfte und Austrittsgeschwindigkeiten in diesem Bereich. Bei Nebeneinanderanordnung der Propeller liegen die Steuerpunkte des Propellers jeweils bei Schubrichtung voraus außen. In Rückwärtsrichtung liegen sie dagegen innen. Die Profilerung der Schutzplatte, wie sie aus dem oben genannten Stand der Technik hervorgeht, kann diesen Anforderungen nicht entsprechen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schutzplatte hinsichtlich der auftretenden starken Sogkräfte und eines entsprechend den geforderten Trossenzügen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt entsprechend guten Gütegrad zu gestalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst
Demgemäß wird das Schutzplattenprofil so gestaltet, daß in Vorausrichtung eine starke Profilierung vorne, in Schubrichtung vor dem Propeller im Bereich des Steuerpunktes für Voraus liegt und in Rückwärtsrichtung hinter dem Propeller im Bereich des Steuerpunktes für Rückwärtsfahrt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand den Figuren der Zeichnung erläutert.
Dabei stellen im einzelnen dar:
  • Fig. 1 eine Teilansicht des Schiffsrumpfs,
  • Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schutzplatte und
  • Fig. 3 im wesentlichen Schnitte durch die Schutzplatte in verschiedenen Ebenen derselben.
    • In Fig. 1 ist 12 der Bug eines Schiffes, z.B. eines Wassertreckers, und 13 der Schiffsboden, an welchem mittels Streben 9 die Schutzplatte 2 befestigt ist Sie schirmt damit die einzelnen Propellerflügel 1,1' gegen z.B. Bodenberührung oder Berührung durch andere Fremdkörper ab. Die Schutzplatte 2 ist in Fig. 2 noch einmal dargestellt, wobei hier der Flügelkreis 8 bzw. 8' der Propellerflügel eingezeichnet ist, der zu jedem der hier nebeneinander - bezogen auf die Fahrtrichtung - angeordneten beiden Propeller gehört. Die Extremlagen der Steuerpunkte für Vorausfahrt S und Rückwärtsfahrt S' und die zugehörigen Exzentrizitäten ev (für Vorwärtsfahrt) und er (für Rückwärtsfahrt) sind auch angegeben. Ferner sind auch die Strömungsprofile für Voraus- und Rückwärtsfahrt durch die Pfeile angedeutet.
    Aus Fig. 3 erkennt man durch die zu den einzelnen Schnitten a und c angegebenen Formen der Schutzplatte deren Profilierung. Man erkennt die parabelförmige Profilierung jeweils hauptsächlich im Bereich zwischen der entsprechenden Kante und dem Flügelkreis. Im Mittelbereich zwischen den Schnittebenen durch die Extremlagen des Steuerpunktes (Schnitt b) erkennt man den Übergangsbereich der Schutzplatte, in welchem keine Profilierung vorhanden ist.
    Man erkennt ferner, daß im an sich profilierten Bereich der Schutzplatte jeweils hin zur gegenüberliegenden Kante sich die Schutzplatte verjüngt. Die Kanten der Schutzplatte, wo keine Profilierung vorhanden ist, sind auch zumindest leicht abgerundet. Der Verjüngungsgrad der Schutzplatte beträgt etwa zwischen 40 und 60 % der maximalen Dicke derselben, wobei die maximale Dicke der Schutzplatte etwa 15% des Durchmessers des Flügelkreises betragen kann. Es ist noch anzumerken, daß die Profilierung natürlich nicht genau nach einer Parabel verlaufen muß.
    Es ist natürlich klar und muß nicht extra erwähnt werden, daß die Profilierung in dem Bereich der Platte erfolgt bzw. auf der Seite derselben, die den Flügeln zugewandt ist. In Fig. 3 sind diese Abrundungsbereiche in Parabelform mit 5 - für Vorwärtsfahrt - bzw. 6 - für Rückwärtsfahrt - bezeichnet. Der mittlere Bereich bzw. Übergangsbereich mit wenig Profilierung entspricht dem Schnitt b.
    Durch diese Ausführungsart der Schutzplatte wird eine gute Anpassung der Platte hinsichtlich Gütegrad an die Strömungsbedingungen bei Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahrt erzielt Die Verbesserung des Gütegrades beträgt etwa 10 % gegenüber einer normal ausgeführten Platte.

    Claims (6)

    1. Zykloidalpropeller mit einem Rotor;
      die Propellerflügel des Rotors sind zyklisch schwenkbar gelagert;
      die Rotordrehachse und die Flügelschwenkachsen verlaufen im Betrieb parallel zueinander und senkrecht;
      am freien Ende der Propellerflügel (1) ist eine Schutzplatte (2) vorgesehen;
      die Schutzplatte (2) weist - in Schnitten senkrecht zur Achse zwischen den Extremlagen des Steuerpunktes (S, S') - im Bereich um die Schnittebene durch die Extremlage (ev) des Steuerpunktes für Vorausfahrt in Fahrtrichtung vom eine starke Profilierung auf;
      die Schutzplatte (2) weist im Bereich um die Schnittebene durch die Extremlage (er) des Steuerpunktes für Rückwärtsfahrt in Rückwärtsfahrtrichtung vom eine starke Profilierung von etwa gleicher Größe auf.
    2. Zykloidalpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte zwischen den Ebenen durch die Endlagen der Steuerpunkte die Schutzplatte (2) wenig profiliert ist.
    3. Zykloidalpropeller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung von der entsprechenden Kante der Schutzplatte (2) im Bereich zwischen den Ebenen durch die Extremlagen des Steuerpunktes maximal jeweils etwa bis zum Flügelkreis (8) durchgeführt ist und im weiteren Bereich der Schutzplatte, also ihren - bezogen auf die Schiffslängsachse - seitlichen Rändern zu, höchstens etwa nur die maximal im anderen Bereich demgemäß sich ergebende Profilierung vorgesehen ist.
    4. Zykloidalpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung nach einer Parabel verläuft.
    5. Zykloidalpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schutzplatte in dem Bereich, wo keine Profilierung vorhanden ist, sich in Richtung von ihrer Kante, von der Profilierung ihren Ausgang nimmt, bis zu ihrer gegenüberliegenden Kante in ihrem Querschnitt verjüngt.
    6. Zykloidalpropeller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verjüngungsgrad zwischen 40° und 60° beträgt.
    EP98117629A 1997-10-24 1998-09-17 Schutzplatte für einen Zykloidalpropeller Expired - Lifetime EP0911256B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19746977 1997-10-24
    DE19746977A DE19746977C1 (de) 1997-10-24 1997-10-24 Zykloidalpropeller

    Publications (3)

    Publication Number Publication Date
    EP0911256A2 EP0911256A2 (de) 1999-04-28
    EP0911256A3 EP0911256A3 (de) 2001-08-01
    EP0911256B1 true EP0911256B1 (de) 2003-05-02

    Family

    ID=7846475

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP98117629A Expired - Lifetime EP0911256B1 (de) 1997-10-24 1998-09-17 Schutzplatte für einen Zykloidalpropeller

    Country Status (4)

    Country Link
    EP (1) EP0911256B1 (de)
    DE (2) DE19746977C1 (de)
    ES (1) ES2197404T3 (de)
    NO (1) NO312623B1 (de)

    Families Citing this family (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE102004020522B4 (de) * 2004-04-26 2006-04-27 Voith Turbo Marine Gmbh & Co. Kg Zykloidalpropeller

    Family Cites Families (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    GB707670A (en) * 1950-12-13 1954-04-21 Voith Gmbh J M Improvements in water craft with drive by vane wheel propeller
    NO129784B (de) * 1972-07-12 1974-05-27 Liaaen As A M

    Also Published As

    Publication number Publication date
    EP0911256A3 (de) 2001-08-01
    NO984847L (no) 1999-04-26
    DE19746977C1 (de) 1999-02-25
    ES2197404T3 (es) 2004-01-01
    DE59808145D1 (de) 2003-06-05
    EP0911256A2 (de) 1999-04-28
    NO984847D0 (no) 1998-10-16
    NO312623B1 (no) 2002-06-10

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    DE1528824C3 (de) Axial wirkende Flüssigkeits-Strömungsmaschine mit umkehrbarer Arbeitsrichtung
    EP2025593B1 (de) Ruder für Schiffe
    EP2060484A1 (de) Ruder für Schiffe
    DE4002972C2 (de) Tragflügel mit veränderbarem Profil, insbesondere zur Verwendung als Segel
    DE10055961A1 (de) Mechanismus zur zumindest bereichsweisen Verstellung der Wölbung von Tragflügeln
    DE2439683C2 (de)
    EP0911256B1 (de) Schutzplatte für einen Zykloidalpropeller
    EP2281743B1 (de) Propellergondel
    EP2568166A1 (de) Windenergieanlagenrotorblatt mit einer dicken Profilhinterkante
    DE19746711A1 (de) Steuerruder für Wasserfahrzeuge
    DE9113090U1 (de) Flügel oder flügelartiges Bauteil
    DE68907494T2 (de) Überziehen von Tragflügelsegeln.
    AT500816B1 (de) Motorgetriebener propeller für einen flugkörper
    DE913866C (de) Schiffsruder
    DE2427245B2 (de) Motorsegler
    DE102004020522A1 (de) Zykloidalpropeller
    DE4134062A1 (de) Luftschraube mit tandemprofil und stroemungskanal
    DE19501038C1 (de) Flugzeug-Tragfläche
    DE202007017450U1 (de) Hochleistungsruder für Schiffe
    AT504725B1 (de) Motorgetriebener propeller für einen hubschrauber
    DE2634851C3 (de) Rotorblatt für den Hubrotor eines Drehflügelflugzeuges
    DE3724701C2 (de)
    DE3104682C2 (de) Schlag- und schwenkgelenkloser Rotor für Drehflügelflugzeuge
    DE8237177U1 (de) Vorrichtung zum einstellen eines fluegelsegels
    DE2510256C2 (de) Ruderanlage für Schiffe mit zwei balancierten Rudern

    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

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A2

    Designated state(s): DE ES GB

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    PUAL Search report despatched

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A3

    Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

    AX Request for extension of the european patent

    Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

    RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

    Free format text: 7B 63H 5/16 A, 7B 63H 1/08 B, 7B 63H 1/10 B

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20020110

    AKX Designation fees paid

    Free format text: DE ES GB

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Designated state(s): DE ES GB

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: NOT ENGLISH

    RAP2 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

    Owner name: VOITH SCHIFFSTECHNIK GMBH & CO. KG

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20030502

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 59808145

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20030605

    Kind code of ref document: P

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FG2A

    Ref document number: 2197404

    Country of ref document: ES

    Kind code of ref document: T3

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

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

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed

    Effective date: 20040203

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Payment date: 20130913

    Year of fee payment: 16

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20130925

    Year of fee payment: 16

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20130930

    Year of fee payment: 16

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 59808145

    Country of ref document: DE

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

    Effective date: 20140917

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20140917

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20150401

    REG Reference to a national code

    Ref country code: ES

    Ref legal event code: FD2A

    Effective date: 20151026

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: ES

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20140918