NL8800415A - Rudder propeller for the propulsion of a vessel. - Google Patents

Description

4»V I4 »V I

V IV I

* I* I

875143/Ie/ih875143 / Ie / ih

Roerpropeller voor de voortstuwing van een vaartuig. IRudder propeller for propulsion of a vessel. I

De uitvinding heeft betrekking op een roerpropeller IThe invention relates to a rudder propeller I.

voor de voortstuwing van een vaartuig omvattende een |for propulsion of a vessel comprising a |

huis, een ingaande as die verbonden kan worden met een Ihousing, an input shaft that can be connected to an I.

aandrijving en tenminste een uitgaande as waarop een Idrive and at least one output shaft on which an I

5 schroef is gemonteerd, waarbij de hartlijnen van de I5 screw is mounted, with the centerlines of the I

ingaande as en de uitgaande as(sen) in hoofdzaak in Iinput shaft and output shaft (s) mainly in I.

hetzelfde vlak zijn gelegen en loodrecht op elkaar staan, Iare located on the same plane and are perpendicular to each other, I.

alsmede een tussen de ingaande as en de uitgaande as(sen) Ias well as one between the input shaft and the output shaft (s) I

aangebrachte haakse tandwieloverbrenging. Ifitted bevel gear transmission. I

10 Dergelijke roerpropellers zijn bekend en worden ISuch rudder propellers are known and become I.

veelal toegepast voor de voortstuwing en besturing van vaar- Ioften used for propulsion and control of navigation I

tuigen dié een grote wendbaarheid moeten bezitten. Bij de Iequipment that must have great maneuverability. At the I

bekende roerpropellers is de haakse tandwieloverbrenging Iknown rudder propellers is the bevel gear transmission I.

uitgevoerd als kegeltandwieloverbrenging. Dit heeft echter Idesigned as a bevel gear transmission. However, this has I.

15 als nadeel dat de positionering van de tandwielen vrij I15 as a drawback that the positioning of the gears is free I

nauwkeurig dient plaats te vinden. Verder zijn de Imust take place accurately. Furthermore, the I

overbrengverhoudingen beperkt, zodat het niet altijd Itransmission ratios so that it is not always I

mogelijk is in een stel tandwielen de gewenste Ithe desired I is possible in a set of gears

reductieverhouding te realiseren. Een ander nadeel is dat Ireduction ratio. Another drawback is that I

20 de geluidsproduktie tijdens bedrijf van de kegeltandwiel- I20 the noise production during operation of the bevel gear I

overbrenging voor bepaalde soorten vaartuigen, zoals Ishipments for certain types of vessels, such as I

mijnenbestrijdingsvaartuigen en onderzoeksvaartuigen, te Imine action vessels and research vessels, at I

groot is. Iis great. I

De onderhavige uitvinding beoogt deze nadelen te IThe present invention aims to overcome these drawbacks

25 ondervangen. I25 overcome. I

Dit oogmerk wordt bereikt door een roerpropeller van IThis object is achieved by a rudder propeller of I.

het bovengenoemde type, welke tot kenmerk heeft dat de Ithe above type, which is characterized in that the I

haakse tandwieloverbrenging is uitgevoerd als een kroon- Iangular gearbox is designed as a crown I

wieloverbrenging met een op de ingaande as gemonteerd Iwheel drive with an I. mounted on the input shaft

30 rondsel en een op de uitgaande as(sen) gemonteerd kroonwiel. I30 pinion gear and a crown wheel mounted on the output shaft (s). I

Doordat bij een kroonwieloverbrenging het rondsel is IBecause the pinion of a crown wheel transmission is I.

uitgevoerd als een recht tandwiel, is de positionering van Idesigned as a spur gear, the position of I.

de met elkaar samenwerkende tandwielen minder kritisch. Ithe interacting gears less critical. I

.8800415 Μ fc - 2 -.8800415 Μ fc - 2 -

Bovendien werken er op het rondsel geen axiale krachten waardoor een betere verdeling van de belasting op de lagers van de as waarop het rondsel is gemonteerd, wordt bereikt. Door de vorm van de vertanding kunnen een groter 5 ingrijpquotiënt en grotere overbrengverhoudingen dan bij kegelwielen bereikt worden. Voorts kunnen de tandwielen nauwkeuriger worden geproduceerd hetgeen tot gevolg heeft dat het geluidsniveau tijdens bedrijf van de tandwieloverbrenging laag is.In addition, axial forces do not act on the pinion, which results in a better distribution of the load on the bearings of the shaft on which the pinion is mounted. Due to the shape of the toothing, a larger engagement quotient and larger transmission ratios than with bevel gears can be achieved. Furthermore, the gears can be produced more accurately, which means that the noise level during operation of the gear transmission is low.

10 In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat de roerpropeller volgens de uitvinding twee uitgaande assen waarvan de hartlijnen samenvallen en die elk zijn voorzien van een kroonwiel dat met het op de ingaande as gemonteerde rondsel samenwerkt.In a special embodiment, the rudder propeller according to the invention comprises two output shafts, the center lines of which coincide and each of which is provided with a crown wheel which interacts with the pinion mounted on the input shaft.

15 Doelmatig is daarbij de ene uitgaande as hol uitge voerd en de andere uitgaande as binnen deze holle as gelegen en is op beide uitgaande assen een schroef gemonteerd. Op deze wijze wordt op betrekkelijk eenvoudige wijze een roerpropeller verkregen met contra-roterende 20 schroeven, welke als voordelen heeft een hoog voortstuwingsrendement, een compacte bouw en een laag gewicht. Deze voordelen kunnen door toepassing van een straalbuis om beide schroeven worden geaccentueerd. Door toepassing van de kroonwielen is de positionering van de met 25 elkaar samenwerkende tandwielen aanzienlijk eenvoudiger dan bij toepassing van kegeltandwielen.One output shaft is expediently designed hollow and the other output shaft is situated within this hollow shaft and a screw is mounted on both output shafts. In this way a rudder propeller with counter-rotating propellers is obtained in a relatively simple manner, which has the advantages of a high propulsion efficiency, a compact construction and a low weight. These advantages can be accentuated by using a nozzle around both screws. By using the crown wheels, the positioning of the co-operating gears is considerably simpler than when using bevel gears.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de beschrijving van een tweetal uitvoeringsvormen van een roerpropeller volgens de uitvinding aan de hand 30 van de tekening, waarin:The invention will now be further elucidated with reference to the description of two embodiments of a rudder propeller according to the invention with reference to the drawing, in which:

Fig. 1 een zijaanzicht is van het onderste gedeelte van een bepaald type roerpropeller met enkele schroef,Fig. 1 is a side view of the lower portion of a particular type of single screw rudder propeller,

Fig. 2 schematisch en op enigszins vergrote schaal een haakse tandwieloverbrenging van een roerpropeller 35 volgens de uitvinding van het in fig. 1 weergegeven type weergeeft, .8800415Fig. 2 schematically and to a slightly enlarged scale shows a bevel gear transmission of a rudder propeller 35 according to the invention of the type shown in fig. 1, 8800415

·> I·> I

Fig. 3 een zijaanzicht is van het onderste gedeelte IFig. 3 is a side view of the lower portion I.

van een ander type roerpropeller met contra-roterende Iof a different type of rudder propeller with counter-rotating I.

schroeven, en Iscrews, and I

Fig. 4 schematisch en op enigszins vergrote schaal IFig. 4 schematically and on a slightly enlarged scale I.

5 een haakse tandwieloverbrenging van een roerpropeller I5 an angular gear transmission of a rudder propeller I.

volgens de uitvinding van het in figuur 3 weergegeven type Iaccording to the invention of type I shown in figure 3

weergeeft. Idisplays. I

De in fig. 1 en 2 gedeeltelijk weergegeven IThe I

roerpropeller volgens de uitvinding omvat een huis 1, Irudder propeller according to the invention comprises a housing 1, I.

10 waarin is ondergebracht een ingaande as 2 die verbonden I10 which houses an input shaft 2 connected to I.

kan worden met een hier niet weergegeven aandrijving en Ican be with a drive not shown here and I

een uitgaande as 3 waarop een schroef 4 is gemonteerd. In Ian output shaft 3 on which a screw 4 is mounted. In I

fig. 1 is de uitgaande as slechts gedeeltelijk IFig. 1, the output shaft is only partly I.

weergegeven. De hartlijnen van de ingaande as 2 en de Idisplayed. The centerlines of input shaft 2 and I.

15 uitgaande as 3 liggen in hetzelfde vlak en staan IOutput shaft 3 are in the same plane and are I.

loodrecht op elkaar. De assen 2 en 3 zijn in het huis 1 Iperpendicular to each other. The shafts 2 and 3 are in the housing 1 I.

gelagerd door middel van lagers 5 en 6 resp. Isupported by bearings 5 and 6 resp. I

7 en 8. Tussen de uitgaande as 3 en het huis 1 is een I7 and 8. Between the output shaft 3 and the housing 1 is an I.

afdichting 9 aangebracht. Iseal 9 fitted. I

20 Tussen de ingaande as 2 en de uitgaande as 3 is een I20 Between the input shaft 2 and the output shaft 3 there is an I.

haakse tandwieloverbrenging aangebracht die is uitgevoerd Iangled gear transmission fitted I.

als kroonwieloverbrenging en die bestaat uit een op de Ias a crown wheel transmission and which consists of one on the I

ingaande as 2 gemonteerd rondsel 10 en een op de uitgaande Iinput shaft 2 mounted pinion 10 and one on the output I.

as 3 gemonteerd kroonwiel 11. Door toepassing van een Ishaft 3 mounted crown wheel 11. By using an I

25 dergelijke kroonwieloverbrenging wordt bereikt dat de ISuch a crown wheel transmission is achieved that the I

positionering van de met elkaar samenwerkende tandwielen Ipositioning of the interacting gears I

ten opzichte van elkaar niet bijzonder kritisch is. Het op Iis not particularly critical of one another. It on I

de ingaande as 2 aangebrachte rondsel 10 heeft namelijk de Ithe pinion 10 arranged in the input shaft 2 has the I

vorm van een recht tandwiel, waardoor een verschuiving in Ishape of a spur gear, causing a shift in I.

30 axiale richting geen invloed heeft op de ingrijping met · I30 axial direction does not affect the engagement with · I.

het kroonwiel 11. Bovendien worden er tijdens bedrijf door Ithe crown wheel 11. In addition, during operation I

het kroonwiel geen axiale krachten op het rondsel 10 uitge- Ithe crown wheel exerts no axial forces on the pinion 10

oefend. Een ander voordeel van de toepassing van een Ipractice. Another advantage of applying an I.

kroonwieloverbrenging is dat de geluidsproduktie tijdens Icrown wheel transmission is that the noise production during I.

35 bedrijf laag kan blijven aangezien de virtuele I35 business can remain low as the virtual I

kopcirkeldiameter van het kroonwiel oneindig groot is, Ihead circle diameter of the crown wheel is infinitely large, I.

waardoor de ingrijpcoëfficiënt groot is en, door de over Iso that the intervention coefficient is large and, due to the over I

.8800415 - 4 - de breedte van de tanden van het kroonwiel variërende steek- en ingrijphoek, het draagbeeld van de vertanding, evenals bij schuine vertanding, de vorm van een parallelogram krijgt. Daardoor komen de tanden zacht met 5 elkaar in aangrijping. Dankzij de over de breedte van de tanden van het kroonwiel variërende ingrijphoek heeft een radiale doorbuiging van het rondsel 10 een minimale invloed op het draagbeeld..8800415 - 4 - the width of the teeth of the crown wheel varying pitch and engagement angle, the bearing image of the toothing, as with bevel teeth, takes the form of a parallelogram. As a result, the teeth gently engage with each other. Thanks to the engaging angle varying over the width of the teeth of the crown wheel, a radial deflection of the pinion 10 has a minimal influence on the bearing image.

Ook kan de geluidsproduktie van de kroonwiel-10 vertanding laag blijven doordat de wielen zeer nauwkeurig geproduceerd kunnen worden.Also, the noise production of the crown wheel-10 toothing can remain low because the wheels can be produced very accurately.

Afhankelijk van de toepassing is de schroef 4 te voorzien van een straalbuis (niet weergegeven). Op het huis 1 is verder nog een uitstekend deel 12 aangebracht dat min of 15 meer de vorm heeft van een paraboloïde en waarvan de hartlijn samenvalt met de hartlijn van de uitgaande as 3.Depending on the application, the screw 4 can be fitted with a nozzle (not shown). A protruding part 12 is further arranged on the housing 1, which has more or less the shape of a paraboloid and whose center line coincides with the center line of the output shaft 3.

Dit uitstekende deel zorgt ervoor dat de stromingsweerstand van de roerpropeller zo gering mogelijk is. De via de stang 13 met het uitstekende deel 12 20 verbonden deksel 14 zorgt ervoor dat het lager 7 in het huis 1 wordt opgesloten.This protruding part ensures that the flow resistance of the rudder propeller is as small as possible. The cover 14 connected to the protruding part 20 via the rod 13 ensures that the bearing 7 is enclosed in the housing 1.

Op het huis 1 is aan de onderzijde verder nog een deksel 15 aangebracht om de binnenzijde van het huis toegankelijk te maken.A cover 15 is further arranged on the housing 1 at the bottom to make the inside of the housing accessible.

25 De in fig. 3 en 4 gedeeltelijk weergegeven uitvoeringsvorm van een roerpropeller volgens de uitvinding komt deels overeen met de in fig. 1 en 2 weergegeven uitvoeringsvorm. Overeenkomstige onderdelen zijn daarom aangegeven met dezelfde verwijzingscijfers 30 voorzien van een accent. De in fig. 3 en 4 weergegeven roerpropeller omvat twee uitgaande assen 16 en 17 die elk zijn voorzien van een kroonwiel 18 resp. 19, welke kroonwielen beide samenwerken met het rondsel 10 op de ingaande as 2'. De as 16 is hol uitgevoerd en de as 17 is 35 concentrisch binnenin deze as 16 gelegen. De as 17 is ten opzichte van de holle as 16 gelagerd door middel van bijvoorbeeld een naaldlager 20. Op de beide assen 16 en .*800415The embodiment of a rudder propeller according to the invention partly shown in Figures 3 and 4 partly corresponds to the embodiment shown in Figures 1 and 2. Corresponding parts are therefore indicated with the same reference numerals 30 with an accent. The rudder propeller shown in Figures 3 and 4 comprises two output shafts 16 and 17, each of which is provided with a crown wheel 18 and 16, respectively. 19, which crown wheels both cooperate with the pinion 10 on the input shaft 2 '. The shaft 16 is hollow and the shaft 17 is located concentrically within this shaft 16. The shaft 17 is mounted with respect to the hollow shaft 16 by means of, for example, a needle bearing 20. On both shafts 16 and * 800415

jj' Iyy 'I.

17 zijn schroeven 21 resp. 22 gemonteerd, die I17 are screws 21 resp. 22 which I

tijdens bedrijf in tegengestelde richting zullen draaien. Iwill rotate in the opposite direction during operation. I

Deze zogenaamde contra-roterende schroeven maken het IThese so-called counter-rotating screws make it I.

mogelijk dat de installatie een hoog voortstuwingsren- Ithe installation may have a high propulsion efficiency. I

5 dement heeft, compact van bouw is en een gering gewicht I5 has dementia, is compact in construction and light in weight I.

heeft. Deze voordelen worden geaccentueerd door Ihas. These benefits are accentuated by I.

toepassing van een straalbuis om beide schroeven (hier Iapplication of a nozzle to both screws (here I

niet weergegeven). Inot shown). I

Door toepassing van kroonwielen is het mogelijk om IBy using crown wheels it is possible to I.

10 een roerpropeller met contra-roterende schroeven te bouwen I10 build a rudder propeller with counter-rotating propellers I.

die aanzienlijk goedkoper is dan wanneer kegeltandwielen Iwhich is considerably cheaper than when bevel gears I.

worden toegepast aangezien het zeer moeilijk is om drie Ias it is very difficult to find three I.

met elkaar samenwerkende kegeltandwielen ten opzichte van Ico-operating bevel gears relative to I.

elkaar te positioneren, daar de kegelwielen zowel wat Iposition each other, since the bevel wheels are both what I

15 betreft de kegeltop als de kegelmantel op elkaar afgesteld I15 concerns the cone tip when the cone mantle is aligned with one another

moeten worden. Zoals reeds boven vermeld is de Imust become. As already mentioned above, the I

positionering van kroonwielen veel minder kritisch, daar Ipositioning of crown wheels much less critical, since I

hierbij alleen een afstelling in axiale richting van de Ionly an adjustment in axial direction of the I

kroonwielen noodzakelijk is. Icrown wheels are necessary. I

. 080 04 15. 080 04 15

Claims (4)

1. Roerpropeller voor de voortstuwing van een vaartuig omvattende een huis, een ingaande as die verbonden kan worden met een aandrijving en tenminste een uitgaande as waarop een schroef is gemonteerd, waarbij de hartlijnen 5 van de ingaande as en de uitgaande as(sen) in hoofdzaak in hetzelfde vlak zijn gelegen en loodrecht op elkaar staan, alsmede een tussen de ingaande as en de uitgaande as(sen) aangebrachte haakse tandwieloverbrenging, met het kenmerk, dat de haakse tandwieloverbrenging 10 is uitgevoerd als een kroonwieloverbrenging met een op de ingaande as (2; 2') gemonteerd rondsel (9; 9') en een op de uitgaande as(sen) (3; 16, 17) gemonteerd kroonwiel (10; 18, 19).Rudder propeller for propulsion of a vessel comprising a housing, an input shaft which can be connected to a drive and at least one output shaft on which a screw is mounted, the axes 5 of the input shaft and the output shaft (s) are substantially in the same plane and are perpendicular to each other, as well as a bevel gear transmission arranged between the input shaft and the output shaft (s), characterized in that the bevel gear transmission 10 is designed as a crown gear transmission with a gear shaft ( 2; 2 ') mounted pinion (9; 9') and a crown wheel (10; 18, 19) mounted on the output shaft (s) (3; 16, 17). 2. Roerpropeller volgens conclusie 1, gekenmerkt door 15 twee uitgaande assen (16; 17) waarvan de hartlijnen samenvallen en die elk zijn voorzien van een kroonwiel (18 resp. 19) dat met het op de ingaande as (2') gemonteerde rondsel (9') samenwerkt.Rudder propeller according to claim 1, characterized by two output shafts (16; 17), the axes of which coincide and each of which is provided with a crown wheel (18 and 19, respectively) which is fitted with the pinion (2 ') mounted on the input shaft (2'). 9 ') works together. 3. Roerpropeller volgens conclusie 2, m e t het 20 kenmerk, dat de ene uitgaande as (16) hol is uitgevoerd en de andere uitgaande as (17) binnenin deze holle as (16) is gelegen en dat op beide uitgaande assen een schroef (21 resp. 22) is gemonteerd.Rudder propeller according to claim 2, characterized in that one output shaft (16) is hollow and the other output shaft (17) is located inside this hollow shaft (16) and that on both output shafts a screw (21 or 22) is mounted. 4. Roerpropeller volgens een der conclusies 1-3, met 25 het kenmerk, dat om de schroef of schroeven een straalbuis is aangebracht. ,»8004154. Rudder propeller according to any one of claims 1-3, characterized in that a jet tube is arranged around the screw or screws. 800415