NO324212B1 - Drivanordning med to propeller for fartoy - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremdriftsanordning med to propeller for fartøyer som angitt

i innledningen i krav 1.

Slike drivverk er kjent i en utforming, slik at den egentlige driftsmaskinen, spesielt

en dieselmotor er anordnet inne i skipsskroget og et drivverk som en annen del av driftsmaskinen befinner seg i en gondol under skipsskroget, hvor det ut av hver enden på drivverket er ført ut aksler som er tilkoblet drivverket og som i sine ytterste ender er forbundet dreiefast med to likt fremstilte propeller. En slik løsning er beskrevet i DE 4 440 738 Al, hvor et vesentlige trekk er et ledeapparat anordnet mellom de to propellene som fjerner virvler i vannet etter at det har forlatt den i fartsretningen fremste propellen, slik at dette vannet strømmer mot den i fartsretningen bakerste propellen med høyere energi, men like fritt for virvler som ved den fremste propellen. Ledeapparatet blir dannet av ledeskovler og et skaft som forbinder gondolen hhv undervannshuset med skipsskroget. Et slikt drivverk er med noen informasjoner i tillegg også beskrevet i "The Motorship", oktober 1996, side 47, 48 "Double the props: half the problem". Til denne tilleggsinformasjonen hører angivelsen at undervannshuset hhv gondolen er optimert strøm-ningsgunstig, uten at det er gitt noen nærmere opplysninger om hva det med dette er ment i detalj. I hvert fall fremgår det av hele sammenhengen at i sin strømningsgunstige utforming er bærer av ledeapparatet men er ikke del av ledeapparatet, noe som betyr at det ikke er gitt noen opplysninger som man kan slutte noe om den funksjonelt understøttende virkningen til gondolen på ledeapparatet. Ei heller, til tross for den relativt utførlige drøftelsen av drivverket er det gitt noen opplysninger om utformingen av skovlene til den i fartsretningen andre propellen med tanke på den foreliggende oppfinnelsen. Til tilleggsopplysningene hører så langt bare at samme propellstørrelse videre til virkningsforbedring er mulig ved at det ble utviklet en spesiell geometri for den bakre propellen, uten at det finnes noen henvisning til hvordan denne spesielle geometrien utmerker seg. Drivverk av samme art er av utformingen kjent ved at hele drivverket befinner seg i den tidligere nevnte gondolen. Med denne løsningen fremkommer en elektromotor som driftsmaskin for propellene i begge ender av gondolen, som blir tilført den elektriske energien fra et strømproduserende anlegg som er plassert i skipsskroget. En slik løsning er beskrevet i EP 0 590 867 Al.

Med drivverk av den førstnevnte utformingen blir det

en aksel mellom driftsmotoren inne i skipsskroget og drivverket i gondolen, med drivverk av den andre nevnte utformingen blir de elektriske ledningene mellom strømanlegget inne i skipsskroget og elektromotoren i gondolen omgitt av et beskyttende rør. Dette beskyttende røret er det tidligere nevnte skaftet som sammen med ledeskovlene danner ledeapparatet. Blir beskyttelsesrøret i den øvre enden dreibart om sin lengdeakse tilordnet skipsskroget og bærer i sin nederste ende dreiefast gondolen så kan det tilordnes en stepmotor som klarer å dreie beskyttelsesrøret med gondolen og propellene tilordnet denne tvangsmessig om lengdeaksen til beskyttelsesrøret, slik at utstrømningsretningen til den bakerste propellen i

det frie vannet forandrer seg og det foreligger et rodobbeltpropellanlegg. Dessuten er ved den førstnevnte utformingen beskyttelsesrøret utformet som del av ledegitteret.

Overfor denne teknikkens stand som imidlertid med henblikk på den foreliggende oppfinnelsen ikke bringer noen ytterligere aspekter er formålet med den foreliggende oppfinnelsen å optimere et skipsdriwerk med dobbeltpropeller, slik at det ifølge det nåværende kunnskapsnivå blir oppnådd optimal virkningsgrad som byggemessig og fremstillingsmessig innsats ikke ligger vesentlig over det som er forbundet med teknikkens stand.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved hjelp av de karakteristiske trekk angitt i krav 1.

Ved det artsmessige skipsdriwerket har undervannshuset hhv gondolen en optimert form og den i fartøyets fartsretning bakerste av de to propellene en spesiell geometri ifølge "Motorship" bd. 77, nr. 915, oktober 1996, London, side 47, 48 "Double the props: half the problem".

Med drivverket ifølge oppfinnelsen har begge propellene nesten samme diameter, slik at den i fartøyets fartsretning fremste propellen i hele diameterområdet og den i fartøyets fartsretning bakerste propellen i diameterområdet som er bestemt ved strålekontraksjonen når den forlater den fremste propellen har de forskjellige skovlkonfigurasjon, mens den i fartøyets fartsretning fremste propell og den i fartøyets fartsretning bakerste propell i et ringformet område som ligger radialt utenfor det diameterområdet som er bestemt av strålekontraksjonen har samme skovlkonifgurasjon.

Dette og andre karakteristiske trekk ved oppfinnelsen fremgår av den etterfølgende beskrivelsen av flere utformingseksempler på oppfinnelsen, av de utformingseksemplene på oppfinnelsen som er vist i tegningen og til slutt av kravene.

I tegningen viser figur 1 et første utformingseksempel på et vannstråledriwerk ifølge oppfinnelsen med hver en propell i endene på et gondollignende undervannshus strømningsgunstig utformet som ved hjelp av et husskaft hhv en fot på undersiden av et skip er anordnet under dette skipet og tar opp en elektromotor hvor det en anordnet propeller på akselen hhv hver av endene, figur 2 et andre utformingseksempel i en i forhold til figur 1 hensiktsmessig videreutforming, figur 3 et tredje utformingseksempel hvor det i undervannshuset er anordnet et vinkeldriwerk hvor driftsenergien gjennom en akselstreng som er plassert i et beskyttelsesrør hhv husskaft blir tilført fra en driftsmotor anordnet innenbords og som ikke er vist, men som kan være en vanlig forbrenningsmotor, en elektromotor eller lignende, figur 4-6 viser enda et utformingseksempel i tre varianter som tilsvarer de foregående og med en elektromotor i undervannshuset som blir tilført energien fra en strømprodusent innenbords gjennom kabler som er ført gjennom husskaftet og figur 7 en dobbeltpropellutforming som er spesielt hensiktsmessig og som er en dobbeltpro-pellanordning som spesielt er gjenstand for oppfinnelsen og som kan anvendes ved alle de ovenfor nevnte utformingene.

Beskrivelse av utformingen ifølge figur 1.

Drivverket består i alt vesentlig av en elektromotor 1 i et hus 2 utenfor, spesielt under skipsskroget og to propeller 3,4 som blir drevet av elektromotoren 1. De to propellene vil som regel være forskjellige i oppbygningen, selv om yttersirklene 5 har samme diameter og kan også ha en lignende vingegeometri. De har samme omdreiningsretning og samme turtall og blir for eksempel ifølge pilen A omstrømmet i samme retning.

Elektromotoren 1 er anordnet vanntett i undervannshuset 2. Ut av dette er på begge sider drivaksler 7 ført ut og på siden av motoren i hvert av to lågere 8, 9 i huset 2 lagret dreibare i dette. Til tettingen tjener pakningene 10, 11 ved siden av lagrene 8, 9 mellom akselen 7 og husveggene i endene 2a, 2b i forbindelse med utformingen av endeflatene som deler av labyrintpakninger. Utenfor huset 2 er det på akselen 7 plassert akselstusser 12, 13, hvor hver av dem holder en av de to propellene 3, 4 dreiefast. I endene avslutter på huset navkapper 14, 15, hvor en stadig strømningsgunstig ytterkontur blir dannet med hode 14 i området til den fremste propellen 3, midtdel i form av huset 2 og endedel 15 i området til den bakre propellen 4.Endeveggene 14a, 15a på navkappene som vender mot huset 2 er den andre delen av labyrintpakningene 16, 17 hvor den første delen er de allerede nevnte endeflatene 2a, 2b. Huset 2 holdes på skipsskroget med en fot 18 som er formet hul, hvor ytterkonturen er del av ledeapparatet 19 mellom propellene 3, 4 som videre har skovler tilordnet huset 2 hvorav skovlen som ligger diametralt motsatt foten 18 er merket 20. Alt i alt er skovlene til ledeapparatet 19 fordelt jevnt om lengdeaksen til akselen 7, fast tilordnet huset 2.

I det hele er propellene 3, 4 utformet slik at utgangsarbeidsnivået til den andre propellen 4 er omtrent arbeidsnivået til den første propellen 3 og i forbindelse med ledeapparatet 19 for utgangshvirvlene til den førstepropellen 3 likesom for inngangshvirvlene til den andre propellen 4 blir påvirket så målrettet at det i alle fall inntrer små energitap ved overgangen for væsken fra den første til den andre propellen.

Energitilførselen til elektromotoren foregår gjennom ledningene 21 som er fremført til motoren i foten 18 og i huset 2, derfor står innerrommet til foten 18 og huset 2 i forbindelse med hverandre.

For ikke bare å kunne bruke drivverket til å skape skyve kraft i skipets lengderetning (lengdeaksen til drivakselen), men også til styringen av skipet er hele drivverket med passende tilordning til skipet og en passende svingemekanisme av kjent art for å kunne svinge de to propellene om den vertikale lengdeaksen 22 i midten mellom de to propellene, leilighetsvis svingbar 360° rundt, hvorved aksen 22 er rettet vinkelrett på aksellengdeaksen 23.

Beskrivelse av utformingseksempel ifølge figur 2.

Drivverket består i alt vesentlig av en elektromotor 1 i et hus 2 utenfor, spesielt under skipsskroget og to propeller 3, 4 som blir drevet av elektromotoren 1. De to propellene vil som regel være forskjellige i oppbygningen selv om de har yttersirkler 5 med like diametere og også kan ha en lignende vingegeometri. De har samme omdreiningsretning og samme turtall og blir for eksempel ifølge pilen A omstrømmet i samme retning.

Elektromotoren 1 er anordnet vanntett i undervannshuset 2. Ut av dette er på begge sider drivaksler 7 ført ut og på siden av motoren i hvert av to lågere 8, 9 i huset 2 lagret dreibare i dette. Til tettingen tjener pakningene 10, 11 ved siden av lagrene 8, 9 mellom akselen 7 og husveggene i endene 2a, 2b i forbindelse med utformingen av endeflatene som deler av labyrintpakninger. Utenfor huset 2 er det på akselen 7 plassert akseltapper 12, 13, hvor hver av dem holder en av de to propellene 3, 4 dreiefast. I endene avslutter på huset navkapper 14, 15, hvor en stadig strømningsgunstig ytterkontur blir dannet med hode 14 i området til den fremste propellen 3, midtdel i form av huset 2 og endedel 15 i området til den bakre propellen 4.Endeveggene 14a, 15a på navkappene som vender mot huset 2 er den andre delen av labyrintpakningene 16, 17 hvor den første delen er de allerede nevnte endeflatene 2a, 2b. Huset 2 holdes på skipsskroget med en fot 18 som er formet hul, hvor ytterkonturen er del av ledeapparatet 19 mellom propellene 3, 4 som videre har skovler tilordnet huset 2 hvorav skovlen som ligger diametralt motsatt foten 18 er merket 20. Alt i alt er skovlene til ledeapparatet 19 fordelt jevnt om lengdeaksen til akselen 7, fast tilordnet huset 2.

I det hele er propellene 3, 4 utformet slik at utgangsarbeidsnivået til den andre propellen 4 er omtrent arbeidsnivået til den første propellen 3 og i forbindelse med ledeapparatet 19 for utgangshvirvlene til den første propellen 3 likesom for inngangshvirvlene til den andre propellen 4 blir påvirket så målrettet at det i alle fall inntrer små energitap ved overgangen for væsken fra den første til den andre propellen.

Energitilførselen til elektromotoren foregår gjennom ledningene 21 som er fremført til motoren i foten 18 og i huset 2, derfor står innerrommet til foten 18 og huset 2 i forbindelse med hverandre.

For å kunne bruke drivverket ikke bare til å skape skyvekraft i skipets lengderetning (lengdeaksen til drivakselen), men også til styringen av skipet er hele drivverket med passende tilordning til skipet og en passende svingemekanisme av kjent art for å kunne svinge de to propellene om den vertikale lengdeaksen 22 i midten mellom de to propellene, leilighetsvis svingbar 360° rundt, hvorved aksen 22 er rettet vinkelrett på aksellengdeaksen 23.

Motoren 1 er utført som en permanent-synkron-motor og er dermed en elektromaskin med meget høy ytelse. Med teknologien til en slik motor er det mulig å utforme huset 2 mellom de to propellene hydrodynamisk, slik at en meget høy virkningsgrad blir oppnådd.

Med denne teknologien er det mulig at foten 18 kan utformes som et skaft slik at denne også har en optimal hydrodynamisk utforming.

Skaftet 18 er i sitt nedre område nær huset 2 utformet slik at det sammen med en andre ledefinne 20 som ligger diametralt motsatt danner et ledefinnepar og dermed et ledeapparat, slik at en optimal tilstrømning av vann til den sett i tilstrømningsretningen A andre propellen 4 er mulig. Ledefinnene ender i de diameterlike yttersirklene 5 for de to propellene 3,4.

Ved kombinasjonen av permanent-synkron-motoren med høy ytelse på en liten diameter med den optimale ledeinnretningen (ledefinnepar hhv ledeapparat 20) og også begge propellene 3, 4 blir det oppnådd et driftsanlegg som utmerker seg med en ekstrem virkningsforbedring såvel elektrisk som hydrodynamisk.

Utformingen av motoren 1 som permanent-synkron-motor gjør det mulig i forhold til andre i og for seg kjente motorer å redusere diameteren på huset 2 inntil 20 %. Fordelene gir seg selv, her skal bare nevnes mindre masse og gunstigere strømningsforhold hhv strømmotstand.

En annen utforming ifølge oppfinnelsen berører rotorlagringen til permanent-motoren som også omfatter propellaksellagringen. For å redusere hhv eliminere forskyvningene og deformeringene og også de dynamiske belastningene fra propellene foregår forbindelsen av rotor altså drivakselen 7 med propellakselen 12, 13 med en membrankobling 23, 24. Dermed er det mulig med en minimal luftspalte mellom stator og rotor, noe som betyr en betydelig virkningsgradsforbedring i tillegg.

Beskrivelse av utformingseksempel ifølge figur 3.

Figur 3 viser et skipsdriwerk utformet som ror-dobbeltpropell med en driftsmaskin anordnet i skipsskroget med vertikal drivaksel 1 og driftspropeller utenfor skipsskroget.

På vanlig måte og derfor ikke vist i figur 3 virker i den øvre enden av den vertikale drivakselen 1 en driftsmaskin med motor og drivverk for å sette drivakselen 1 i omdreining om sin lengdeakse 2 med omdreiningstall som kan forandres. I den nedre delen av drivakselen 1 er inngangskjeglehjulet 3 tilordnet dreiefast til vinkeldriwerket 3, 4 som står i kraftoverførende forbindelse med utgangskjeglehjulet 4 i vinkeldriwerket 3, 4. Utgangskjeglehjulet 4 bærer dreiefast en horisontal utgangsaksel 5 som strekker seg i begge retninger hvor det i hver av de frie endene er anordnet dreiefast en propell 6, 7. Propellene vil som regel være bygget forskjellig, selv om yttersirklene 14 med samme diameter og lignende vingegeometri kan være mulig. De har gjennom den felles tilordningen til utgangsakselen 5 samme omdreiningsretning og samme turtall og blir for eksempel ifølge pilen A omstrømmet i samme retning.

Vinkeldriwerket 3, 4 er omgitt av et hus 9, hvor ved hjelp av to lågere 10, 11 utgangsakselen 5 er lagret dreibar. Dette huset 9 blir båret av et husrør 9a som omgir konsentrisk den vertikale drivakselen 1 og for rofunksjonen er svingbart om sin lengdeakse.

Undervannsdelen til driftssystemet kan være anordnet inne i en dyse 12.

Den fremste propellen 6 skaper i sin avgitte strøm en rest hhv ettervirvler, som representerer tapt energi. Den etterkoblete liktdreiende propellen 7 blir påtrykt den avgitte strømmen fra den fremste propellen. Uten en ledeinnretning mellom de to propellene 6, 7 ville den foran nevnte ugunstige avgitte strømmen føre til forsterket kavitasjon og økning av energitapet.

For å motvirke dette energitapet er det mellom de to propellene 6, 7 anordnet en ledeinnretning 8 som ettervirvlene fra den fremste propellen 6 blir rettet inn med. Her blir tapt energi vunnet tilbake idet det ved ledeinnretningsomstrømningen blir dannet en fremdriftskraft. Videre blir det dannet en forvirvel for den etterkoblete propellen 7 slik at denne kan omsette et høyere energitrinn. Med hensyn til dette kriterium vil den andre propellen 7 fortrinnsvis ha en oppbygning som skiller seg fra den første propellen 6.

Ledeinnretningen 8 består ifølge figur 3 av to ledeskovler 8a og 8b, hvor den ene ledeskovlen 8a er dannet av husrøret 9a som omgir den vertikale drivakselen 1. Den andre ledeskovlen 8b befinner seg på undersiden 9b av huset 9 som omgir den horisontale utgangsakselen 5, dvs forskjøvet 180° i forhold til den første ledeskovlen. Begge ledeskovlene 6, 7 danner med hele huset 9, 9a en byggeenhet.

Beskrivelse av utformingene ifølge figurene 4-6.

Drivverket består i alt vesentlig av en elektromotor 1 i et hus 2 utenfor, spesielt under skipsskroget og to propeller 3,4 som blir drevet av elektromotoren 1. De to propellene vil som regel bygningsmessig være forskjellige, selv om yttersirklene 5 har samme diameter og også kan ha en lignende vingegeometri. De har samme omdreiningsretning og samme turtall og blir for eksempel omstrømmet i samme retning ifølge pilen A (figur 1).

Elektromotoren 1 er anordnet vanntett i undervannshuset 2. Ut av det er drivakselen 7 ført ut på begge sider og på siden av motoren lagret dreibart i hvert sitt av to lagre 8, 9 i huset 2. Til tettingen tjener pakningene 10, 11 ved siden av lagrene 8, 9 mellom akselen 7 og i endene husveggene 2a, 2b i forbindelse med utformingen av endeflaten som del av labyrintpakningene. Utenfor huset 2 er på akselen 7 påsatt akseltapper 12, 13, hver av dem bærer dreiefast en av de to propellene 3, 4.1 endene tilknyttes navkapper 14, 15 på huset 2, hvor en stadig strømningsgunstig ytterkontur dannes med hode 14 i området ved den fremste propellen 3, midtdel i form av huset 2 og endedel 15 i området ved den bakerste propellen 4. Endeveggene 14a, 15a på navkappene 14, 15 som vender mot huset 2 er andre del av labyrintpakningene 16, 17 hvor den første delen er de allerede nevnte endeveggene 2a, 2b. Huset 2 holdes på skipsskroget med en fot 18 som er utformet hul, hvor ytterkonturen er del av ledeapparatet 19 mellom propellene 3, 4 som videre tilordnet huset har skovler, hvor den ene skovlen som ligger diametralt motsatt foten 18 betegnes 20. Alt i alt er skovlene til ledeapparatet 19 fordelt jevnt rundt lengdeaksen til akselen 7 fast tilordnet huset 2.

I det hele er propellene 3, 4 utformet slik at utgangsarbeidsnivået til den andre propellen 4 er omtrent arbeidsnivået til den første propellen 3 og i forbindelse med ledeapparatet 19 for utgangsvirvlene til den første propellen 3 likesom for inngangsvirvlene til den andre propellen 4 blir påvirket så målrettet at det i alle fall inntrer små energitap ved overgangen for væsken fra den første til den andre propellen.

Energitilførselen til elektromotoren foregår gjennom ledningene 21 som er fremført til motoren i foten 18 og i huset 2, derfor står innerrommet til foten 18 og huset 2 i forbindelse med hverandre.

For å kunne bruke drivverket til ikke bare å skape skyvekraft i skipets lengderetning (lengdeaksen til drivakselen), men også til styringen av skipet er hele drivverket med passende tilordning til skipet og en passende svingemekanisme av kjent art for å kunne svinge de to propellene om den vertikale lengdeaksen 22 i midten mellom de to propellene, leilighetsvis svingbar 360° rundt, hvorved aksen 22 er rettet vinkelrett på aksellengdeaksen 23.

I det etterfølgende blir det nå under henvisning til figur 2 og 3 en spesielt hensiktsmessig utforming av drivverket som angår oppfinnelsen beskrevet. Her er elektromotoren 1 en permanent styrt synkronmotor med permanentmagnetrotor og statorblikkpakke 26.1 og for seg er slike motorer kjent slik at elektromotoren utformet som permanent styrt synkronmotor heller ikke må beskrives i detalj.

Anvendelsen av en slik motor i det gondolaktig utformede huset 2 som er anordnet under skipsytterkledningen 24 under vannoverflaten til drift av begge propellene 3, 4 som dreier seg likt i samme retning A har forskjellige anvendelsesspesifikke fordeler, spesielt med henblikk på elektrisk virkningsgrad for maskinen og den muliggjør bortfall av tvangskjølingsinnretninger. I tillegg blir et lite byggevolum mulig, noe som igjen gjør det mulig med en motstandsoptimal form for undervannshuset, spesielt et hus som gjør det mulig med en liten maksimal diameter.

En slik permanent styrt synkronmotor 1 er nå anordnet i andre utforminger i gondollignende hus 2, slik at den gjennomgående propellakselen 12, 13 og rotoren 25 har en felles opplagring med de to lagrene 8, 9. I detalj foregår det på den måten at permanentrotoren 25 sitter på et støtterør 27 som omslutter den, som nær begge endene gjennom hver en av to membrankoblinger 28, 29 er tilordnet dreiefast propellakselen 12, 13, hvor membrankoblingen 28 hhv 29 og også det tilhørende lageret 8 hhv 9 i begge akselendene befinner seg i nærheten av hverandre. Ved at propellaksel og elektromotorrør har en felles opplagring så blir det oppnådd en byggedelsminimering og en sikkerhetsøkning for driftsenheten. Ved anvendelsen av hver membrankobling tett ved hver radialopplagring blir det oppnådd en meget eksakt sentrering av rotoren inne i statoren vidtgående uavhengig av propellakselnedbøyningen. Dette bringer med seg betydelige fordeler med hensyn til hvordan rotoren forholder seg dynamisk inne i maskinen (f.eks. støypåvirkning blir minimert).

Likedan som følge av utformingen av elektromotoren som permanent styrt synkronmotor 1 (figurene 2, 3) er en integrering av undervannshusskaftet 18 (i sammenheng med figur 1 betegnet "fot") i drivverket mulig på en spesielt hensiktsmessig måte. Dette husskaftet kan utformes meget smalt, hvorved strømningsmotstanden til anlegget blir betraktelig redusert. Dette smale undervannshusskaftet 18 er i tverrsnitt profilert slik at i forbindelse med et ledefinnepar på sidene (ikke vist), forskjøvet 90° og motfinnen 20, forskjøvet 180° blir det oppnådd ytterligere en strålevirveldempning i strømmen fra den fremste propellen 3, noe som betyr virkningsgradsforbedringen som konseptet med de to i alt vesentlig like propellene og som dreier likt (omdreiningstall og omdreiningsretning) som ligger til grunn for drivverket skal bringe.

En fastbrems til å holde fast propellakselen 12, 13 og dermed byggegruppen hvor delene er propellakselen, er anordnet inne i undervannsgondolen 2 og betegnet 33.

Utformingen ifølge figurene 2, 3 viser til slutt en vesentlig forenkling av undervannsmonteringsinnsatsen.

Ropropeller som kan monteres/demonteres på flytende skip blir tilbudt av forskjellige ropropellprodusenter. Den tilsvarende monteringsinnsatsen er her ganske betydelig. Den foreliggende oppfinnelsen spesielt i utformingen ifølge figurene 2, 3 muliggjør en sterkt forenklet undervannsmontering/-demontering på delestedet undervannshusskaft-bærekjegle. Undervannshusskaftet er også i figur 3 gitt betegnelsen 18, den øvre delen ligger i planet 24 til skipsytterkledningen og er forbundet med bærekj eglen 30.1 den øvre enden er bærekjeglen lagret i et styringslager 31 i bærekonstruksjonen til et skip. Dette styringslageret 31 har en innerring 31a med en innerkrans 31b og denne lagerinnerringen 31a er fast tilordnet den ytre omkretsen til bærekjeglen. Ytterringen 31c virker gjennom valselegemene sammen med innerringen og den er integrert fast i bærestrukturen til skipet. I Innertannkransen til innerringen i styringslageret griper det lille tannhjulet til en driftsenhet (ikke vist), slik at hele driftsenheten kan dreies 360° rundt om lengdeaksen 22 til styring av skipet.

Den løsbare forbindelsen mellom husskaftet 18 og bærekjeglen 30 er symbolisert med en flensforbindelse 32.

Alle utforminger har karakteristikkombinasjonen i krav 1 felles, at det handler om en vannstråledriftsenhet for fartøyer, spesielt skip som har en driftsmaskin og to propeller som drives av denne, som er anordnet i begge endene av et gondolaktig unde:rvannshus utenfor dette vannhuset og blir drevet av et driftsmiddel som befinner seg inne i undervannshuset og innvirker på begge propellenes felles drivaksel, hvor den første propellen tydelig forhøyer strømningsenergien til strømningsmidlet og dette strømningsmidlet med høyt energiinnhold etter bekjempelsen av de uunngåelige ettervirvlene i en ledeinnretning blir tilført den andre propellen som i sin utrustning med skovler skiller seg fra den første propellen, at den relativt lave strømningsenergien i den første propellen blir forhøyet optimalt, mens i den andre propellen blir den relativt høye strømningsenergien forhøyet igjen, i en spesiell etterfølgende utforming beskrevet ved hjelp av figur 2 har den andre propellen en sentral del som skiller seg fra den første propellen på den måten som blir beskrevet og en perifer del som i og for seg ligner den første propellen og som blir omstrømmet på samme måte som den første propellen.

Beskrivelse av utformingen ifølge figur 7.

Den i tilstrømningsretningen A fremste propellen 3 har en optimal skovlplassering til energiforhøyningen i strømningsmidlet. Den i tilstrømningsretningen A bakerste propellen 4 har en i og for seg lik skovlplassering i et perifert område. Dette perifere området omgir et sentralt område hvor skovlplasseringen avviker slik fra den på den første propellen 3 som det er blitt beskrevet flere ganger ovenfor, dvs den øker den i den første propellen forhøyede energien ut fra dette energinivået ennå en gang etter at strømningsmidlet som forlater den første propellen 3 er befridd for virvlene i ledeapparatet 19 og det energitapet forårsaket av virvlene ble kompensert. Kjerne- og periferiområdet er med kontraksjons flaten 100 skilt fra hverandre, dvs kappeflaten som omgir det strømmende fluidet etter at det har forlatt den første propellen 3 og som omslutter et tverrsnitt som er tydelig mindre enn tilstrømningstverrsnittet. I det perifere området blir som en konsekvens den andre propellen omstrømmet av strømningsmidlet B på samme måte som den første propellen av strømningsmidlet som har betegnelsen A.

Claims (28)

1. Fremdriftsanordning med to propeller (3, 4) for fartøyer, hvor anordningen omfatter en motor med en drivaksel, fremre og aktre propeller (3, 4) som begge er montert på drivanordningen koaksialt og i avstand i lengderetningen, hvor hver propell har minst to blader og den fremre og aktre propellen (3, 4) har samme diameter og drives i samme rotasjonsretning, kontrollanordninger er anordnet mellom de fremre og aktre propellene (3, 4) for å øke vannstrømmens energi som forlater den fremre propellen (3) når strømningen overføres til den aktre propellen (4), hvor kontrollanordningen forårsaker vannstrømmen å forlate den fremre propellen (3) med både sirkulære og aksiale strømningskomponenter for å komme frem til den aktre propellen (4) i det vesentlige uten sirkulære komponenter, hvor kontrollanordningene omfatter en hul aksel (18) med en øvre ende som er forbundet med skroget (24) og en nedre endre som omfatter et gondolformet undervannshus (2) montert på den nedre ende av den hule akselen (18) og som også inneholder drivanordningene, hvor drivakselen strekker seg mellom motsatte ender av huset (2) og flere føringsblader er forbundet med minst den hule akselen eller det gondolformede undervannshuset (2), hvor energianordninger er anordnet i skroget (24) for overføring av energi gjennom den hule akselen (18) til drivanordningene for å rotere de fremre og aktre propellene (3, 4), hvor energianordningenes motor har en rotor som er dekket av et motorhus og at motorhuset er forbundet varmeledende til innsiden av undervannshusets vegg slik at varme fra motoren overføres til vannet som omgir akselen og undervannshuset (2), karakterisert ved at det sentrale parti av den bakre propellen (4) opp til en diameter lik diameteren av vannstrømmen som kommer fra den fremre propellen (3) og som treffer den bakre propellen (4), hvor vannstrømmen på grunn av påvirkningen fra den fremre propellen (3) har et innsnevret tverrsnitt i forhold til den fremre propellens (3) tverrsnitt, er utformet ulik utformingen av den fremre propellens (3) tilsvarende parti for derved å optimere strømningsenergien i vannet som forlater den fremre propellen (3), idet den bakre propellen (4) har et ringareal som strekker fra det sentrale parti til dens ytre omkrets som er konstruert med samme utforming som karakteriserer den fremre propellen (3) og som mottar en strøm av omgivende vann.

2. Anordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at stigningen på skovlene i skovlplasseringen til den i fartøyets fartsretningen bakre propellen (4) der strålekon-traksjonens tilsvarende område har 1,04 til 1,52 ganger stigningen til skovlene i skovlplasseringen til den i fartøyets fartsretning fremste propellen (3).

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den samme skovlplasseringen på begge propellene (3, 4) i hele tverrsnittsområdet til den i fartøyets fartsretning fremste propellen (3) og i det ringformede ytterområdet til den i fartøyets fartsretning bakre propellen (4) tillater en spredning på +/- 5 %.

4. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den forskjellige skovlplasseringen på de to propellene (3, 4) foruten ved forskjellige stigninger for skovlene også blir oppnådd ved forskjellige skovlkrumning, hvorved det i patentkrav 5 nevnte området med forskjellig skovlstigning ligger på 0,9 - 1,6.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at de forskjellige skovlplasseringene på de to propellene (3, 4) istedenfor forskjellig skovlstigning blir oppnådd ved tilsvarende forskjellig skovlkrumning.

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at ledeskovlene (20) behersker et krumningslengdeforhold i området 0,0 til 0,2 og en innstilling i området fra - 7° til + 7° når den vesentlige delen av ledeapparatet er ledeskovlene.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at ledeapparatet har to rotasjonssymmetriske ledeskovler anordnet om den felles omdreiningsaksen til propellene (3,4).

8. Anordning ifølge foregående krav, karakterisert ved at driftsmidlet i undervannshuset (2) er et drivverk (4', 5') med to drivakseldeler for de to propellene (3, 4) på undervannshusendene og mekanisk kraftinnledning (2') fra en motor i skroget til fartøyet, fortrinnsvis ut fra en forbrenningsmotor eller en hydraulisk motor ved hjelp av en forbin-delsesaksel ført gjennom husskaftet.

9. Anordning ifølge krav 1-7, karakterisert ved at driftsmidlet i undervannshuset (2) er en elektromotor med to akseldeler (13, 14) til drivaksel for begge propellene (3, 4) på undervannshusendene og energitilførsel ut fra en strømprodusent i skroget til fartøyet i ledninger som blir ført gjennom husskaftet (18).

10. Anordning ifølge krav 1-7, karakterisert ved at driftsmidlet i undervannshuset (2) er en hydraulikkmotor med to drivakseldeler (12, 13) for de to propellene (3, 4) på undervannshusets ender og energimiddeltilførsel fra en innretning som øker energien til det hydrauliske motordritfsmidlet i skroget til fartøyet foregår gjennom rørformede ledemidler som er ført gjennom husskaftet.

11. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at varmetransporten fra motoren (1) foregår gjennom veggen til undervannshuset (2) som er forbundet varmeledende med de varmedannende delene av motoren (1).

12. Anordning ifølge krav 1-10, karakterisert ved at den i fartøyets fartsretning fremste propellen (3) er omkapslet med en akselerasjonsdyse hvor tverrsnittet avtar fra innløpet til propellplanet.

13. Anordning ifølge krav 1-10, karakterisert ved at hver propell (3, 4) er omkapslet av en retardasjonsdyse hvor tverrsnittet øker fra hver av dyseinngangene til propellplanet til den første propellen (3) øker.

14. Anordning ifølge foregående krav, karakterisert ved tilkoblingen til det vertikale husskaftet (18) ved skroget til fartøyet, slik at det med undervannshuset i sin nederste ende er dreibar om sin lengdeakse.

15. Anordning ifølge krav 14, karakterisert ved at dreibarheten til husskaftet (18) om lengdeaksen er mulig med en stepmotor 360° rundt.

16. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at festene til hver av propellene på akselen (7) hhv hver delaksel (12, 17) er omsluttet av et nav (14, 15) og den optimale formen på undervannshuset (2) innbefattet navene (14, 15) som gir en strømningsgunstig utformet strømningsprofil, hvor spissen (14) på propellen (3) i dette området som den i strøm-ningsretningens (A) fremste propellen viser, mens halen (15) til strømningsprofilen til propellen (4) i dette området som den i strømningsretningen bakerste propellen viser.

17. Anordning ifølge krav 9 og/eller 16, karakterisert ved at elektromotoren (1) er en permanent styrt synkronmotor.

18. Anordning ifølge krav 17, karakterisert ved at rotoren (25) til motoren (1) er konsentrisk innenfor statoren (26).

19. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at rotoren (25) med membrankoblinger (28, 29) er forbundet dreiefast med propellakselen (7 hhv 12, 13) ført ut av rotoren (25), som konsentrisk er ført gjennom rotoren til begge endene for å holde propellene (3, 4).

20. Anordning ifølge krav 19, karakterisert ved at utenfor rotoren (25) umiddelbart ved siden av hver av membrankoblingene (28, 29) er det anordnet et lager (8, 9) og at med disse lagrene er byggegruppen av rotor (25) og propellaksel lagret i undervannshuset (2) til fartøysdrivverket.

21. Anordning ifølge krav 16-21, karakterisert ved at rotoren (25) gjennom et rotorstøtterør (27) er koblet til propellakselen (12, 13).

22. Anordning ifølge krav 16-21, karakterisert ved at undervannshuset (2) gjennom husskaftet (18) med en bærekjegle (30) er gjennomgående svingbar 360° om en svingakse (22) som forløper vinkelrett på propellakselen (12, 13), som skjærer den langsgående aksen (23) til propellakselen.

23. Anordning ifølge krav 22, karakterisert ved at husskaftet (18) og bærekjeglen (30) i planet til skipsytterkledningen (24) er forbundet løsbart med hverandre (flensforbindelse).

24. Anordning ifølge krav 22-23, karakterisert ved at det minste tverrsnittet er vendt mot husskaftet (18) og bærekjeglen i området til det største øvre tverrsnittet er lagret (lager 31) svingbart i fartøyet om den vertikale aksen (22) som skjærer den langsgående aksen (23) til propellakselen (12, 13).

25. Anordning ifølge krav 16-24, karakterisert ved at husskaftet (18) er utformet som en av flere like ledeskovler (18, 20) til ledeapparatet (19) mellom de to propellene (3, 4) som er fordelt med samme avstand på omkretsen av huset (2).

26. Anordning ifølge krav 1-10, karakterisert ved at den i fartøyets fartsretning fremste propellen (3) er omkapslet av en retardasjonsdyse hvor tverrsnittet utvider seg fra innløpet til propellplanet.

27. Anordning ifølge krav 1-10, karakterisert ved at hver propell er omkapslet av en akselerasjonsdyse hvor tverrsnittet avtar fra innløpet til propellplanet hhv som er omgitt av en retardasjonsdyse hvor tverrsnittet utvider fra innløpet til propellplanet.

28. Anordning ifølge krav 1-10, karakterisert ved at begge propellene er omgitt av en felles dyse som er en akselerasjonsdyse i det dens tverrsnitt avtar fra dyseinnløpet til propellplanet til den første propellen hhv er omgitt av en retardasjonsdyse hvor tverrsnittet utvider seg fra innløpet til propellplanet.

28. Anordning ifølge krav 1-10, karakterisert ved at begge propellene er omgitt av en felles dyse som er en akselerasjonsdyse i det tverrsnittet avtar fra dyseinnløpet til propellplanet til den første propellen hhv en retardasjonsdyse i det tverrsnittet utvider seg fra dyseinnløpet til propellplanet til den første propellen.