NO155877B - Elektrisk drevet skipspropell. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en elektrisk drevet skipspropell

som angitt i den innledende del av patentkrav 1.

Fra DE-PS 688 114 er der kjent en slik skipspropell. Denne roterer omtrent sentralt i en dyse som opptar elektromotorens stator og rotor. Endene av propellvingene er forbundet, med rotoren. Propellen kan være lagret på en aksel som holdes i dysen med et armkors. En annen lagring av skipspropell og rotor kan skje direkte i dysen via kuler eller sylindriske eller ko-niske ruller. Lagrene må isåfall kunne oppta propellens aksial-trykk og vekten av rotoren. Utskiftning resp. vedlikehold av stator, rotor og propell er bare mulig ved demontering av dysen.

En slik anordning er som bekjent også i tilfellet av en plassering av rotoren i skipspropellens akse som ved motorene fra firma Pleuger, egnet til å utøve en øket skyveeffekt ved høyt belastede propeller. Ved normal aksial belastning på propellen medfører en slik anordning ingen forbedring av dennes virkningsgrad.

Til teknikkens kjente stadium hører ennvidere den såkalte TVF-propell (tip vortex free), jfr. tidsskriftet "HANSA" 1982, nr. 12, side 816, hvor propellens vingespisser beskjæres og forsynes med en gurt. Denne kan utføres av krumme plater og være anbragt på endene av vingene for å danne en med propellen koak-sialt omløpende bæreflate. Propellen er anordnet ved enden av en dyse og drives av akselen. Med disse propeller er det mulig å frembringe en øket skyvekraft selv ved normalt belastede propeller .

Blir slike propeller drevet elektrisk som aktive ror, svingbare drivanordninger eller ubåtdrivanordninger med innledning av dreiemomentet via vingeansatsene, må der gjennom-snittlig benyttes store nav resp. lange elektriske maskiner.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å skaffe

en elektrisk drevet skipspropell av den innledningsvis angitte art som takket være sin anordning og formen for innledning av dreiemomentet sikrer en stor skyvevirkning ved lave omdrein-ingstall samt egner seg for lettvint vedlikehold.

Denne oppgave blir ifølge oppfinnelsen løst med de trekk som er angitt som karakteristiske i patentkrav 1.

Skipspropellen ifølge oppfinnelsen har den spesielle fordel at der blir oppnådd en vesentlig bedring av virknings-graden sammenholdt med de tradisjonelle fremdriftsinnretninger og det ved anvendelse av propellen t'il ubåtfremdrift er mulig å gjenvinne energien fra den samlede1 friksjonsfølgestrøm. Takket være den sentrale lagring oppnås en igod rorvirkning, og rorare-alene kan være minimale. Inn- og avniontering og vedlikehold av propell og motorrotor blir enkle ,og uten problemer.

Videre utviklinger av oppfinnelsen er angitt i under-kravene.

Oppfinnelsen vil bli nærmere1 belyst ved utførelseseksemp-ler som er anskueliggjort på tegningen.

Fig. 1 viser oppfinnelsens gjenstand utført som aktivt ror.

i

Fig. 2 viser den som drivinnretning i forbindelse med en kort-dyse, og

fig. 3 og 4 som fremdriftsinnretning for ubåter.

Det aktive ror på fig. la oppviser et rorblad 1 som er lagret i skipets hekk via rorstammén 2 på vanlig måte. På for-siden av rorbladet 1 sitter en dyse 3, og innenfor dysen er der like foran forkanten lagret en propell 4 med en aksel 5. Til feste for propellvingene 6 tjener et slankt nav 7.

Statoren 8 hos en elektromqtor er innført i endepartiet av dysen 3. De elektriske tilførselsledninger kan være ført gjennom rorstammén 2 til statoren !8.

Endene av vingene hos propellen 4 er beskåret og forsynt med strømningsteknisk formede plater 9. Av fasthetshensyn kan de enkelte plater 9 være innbyrdes forbundet til en periferisk ring. Platene 9 kan sektorvis oppta rotoren 10. Ved anvendelse av en periferisk ring blir rotoren fordelt over hele omkretsen. Platene 9 eller ringen blir forlenget utover det plan som dannes av de bakre begrensningskanter av; vingene 6 (fortsettelser 11), hvorved den virveldannelse som normalt oppstår ved endene av vingene, blir linearisert. Spalten mellom stator 8 og rotor 10 gjennomstrømmes av omgivende vann.

Av fig. lb, som viser snitt etter linjen A-A<1> på fig.

i

la, kan det ses at navet 7 hos propellen 4 har slank utførelse og går over i rorbladet 1 på strømningsteknisk gunstig måte.

Blir rotoren permanent magnetisert, kan omdreiningstallet for propellen 4 innstilles via en U/f = Const-regulering.

Kort-dysen .12 på fig. 2a er lagret i hekken av et skip via en stamme 13. Propellen 14 er montert i endepartiet av dysen 16 med platene 15 eller en periferisk ring som opptar rotoren. Lagringen av propellakselen 17 skjer via et strømningsteknisk utformet armkors 18. Fig. 2b er et frontriss av armkorset 18. For å redusere strømningsmotstanden av platene 15 eller ringen kan det være hensiktsmessig å utføre endepartiet 19 av dysen 6 med øket innvendig diameter så platene 13 eller ringen omtrent for halvpartens vedkommende løper i den ringformede uttagning i dysen.

På fig. 3 er antydet hekken 20 av en u-båt med trykk-legeme 21 og omhyllingslegeme 22. Mens en u-båts propell vanlig-vis drives fra det indre av trykklegemet via en aksel og det derfor blir nødvendig å mestre anselige tetningsproblemer for gjennomføring av akselen gjennom trykklegemet, blir denne van-skelighet nå ryddet av veien.

Dysen 23 er montert på omhyllingslegemet 22 med armkors 24, 25. For lagring av propellen 26 er omhyllingslegemet 22 forlenget med en slank, sylindrisk ansats 27. Herved blir avmontering av propellen betraktelig forenklet, og dessuten blir den samlede friksjonsfølgestrøm fra dysen 23 innfanget og utnyttet for fremdriften.

Fig. 4 viser en variant av en u-båts drivanordning. Ansatsen 28 på omhyllingslegemet 22 er utført noe kraftigere. På den er dysen 29 montert med et armkors 30 og propellen lagret, og bak denne er der anordnet dybderor 3 2 og sideror 33. Også her blir den samlede friksjonsfølgestrøm utnyttet for fremdriften og rorvirkningen vesentlig styrket.

Claims (1)

1. Elektrisk drevet skipspropell i fast dyse hvor en elektro-motors stator er anordnet direkte i dysen og rotoren i en ring som forbinder propellens forkortede vingeendeseksjoner, eller i krumme plater festet på vingeendene, karakterisert v,ed at statoren (8) er plassert i dysens (3) endeparti, at de |krumme plater (9) som opptar rotoren (10), eller den periferiske ring som forbinder vinge-endeseks jonene hos en likelede;s i dysens endeparti anordnet propell (4), er forlenget utover det plan som dannes av vingenes bakre begrensningskanter1, og at spalten som adskiller stator (8) og rotor (10), gjennomstrømmes av omgivende sjøvann.

2. Skipspropell som angitt i krav 1, karakterisert ved at propellakselen (5) ved en anvendelse som aktivt ror som i og for seg kjent er lagret i rorbladet (1).

3. Skipspropell som angitt i krav 1, karakterisert ved at propellakselens lager som i og for seg kjent via et armkors (18) er montert i den som Kort-dyse utførte dyse (16)|.

4. Skipspropell som angitt i. krav 1, karakterisert ved at dysen (23, 29) ved en anvendelse som U-båt-drivinnret'ning som i og for seg kjent er montert på et omhyllingslegeme (22) med minst ett armkors (24, 30) og propellen (26, 31) er lagret på en i diameter sterkt redusert forlengelse (27; 28) av omhyllingslegemet.

5. Skipspropell som angitt i krav 4, karakterisert vei<d> at båtens ror (32, 33) er anordnet bak propellen (31).

6. Skipspropell som angitt i krav 2, 3 eller 4, karakterisert v ejd at platene (9, 15) eller den periferiske ring løper i en,uttagning i dysens (3, 16, 23,

29) endeparti.