NO802205L - PROPELLER FOR WATER CRAFT. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en propell for motordrevne sjøgå-ende fartøyer. This invention relates to a propeller for motor-driven seagoing vessels.

Konvensjonelle propeller som til nå er benyttet på slepebåter og tilsvarende fartøyer, er av skruetypen og en begrens-ning ved dem er den skyvekraft de kan frembringe. Spesielt ugunstig er den uunngåelige moteffekt som oppstår ved sleping av lektere og tilsvarende fartøyer ved vannet som kastes mot baugen eller den fremre vegg av det slepte fartøy. Conventional propellers that have until now been used on tugboats and similar vessels are of the screw type and a limitation with them is the thrust they can produce. Particularly unfavorable is the inevitable counter-effect that occurs when towing barges and similar vessels by the water being thrown against the bow or the front wall of the towed vessel.

Det er ett av formålene med foreliggende oppfinnelse å an-vende roterende deler på propellen, hvilke deler dreies under påvirkning av vannet mot nevnte deler når propellen roterer. Dette frembringer et "løft" og gir en stor skyvekraft med mini-mum av bakevjer i retning mot den fremre vegg eller baug på det slepte fartøy. Dessuten frembringes mer skyvekraft pr. omdr/min. enn ved en propell av skruétypen med samme diameter. Likeledes oppnås full foroverrettet kraft ut fra en stillestående posi-sjon, noe som er av stor betydning for slepebåter og tilsvarende. It is one of the purposes of the present invention to use rotating parts on the propeller, which parts are turned under the influence of the water against said parts when the propeller rotates. This produces a "lift" and provides a large thrust with a minimum of backlash in the direction of the forward wall or bow of the towed vessel. In addition, more thrust is produced per rpm than with a screw-type propeller of the same diameter. Likewise, full forward power is achieved from a stationary position, which is of great importance for tugboats and the like.

Mer spesielt er det ved oppfinnelsen frembragt en propell for motordrevne vanngående fartøyer bestående av et nav dannet More specifically, the invention has produced a propeller for motor-driven watercraft consisting of a hub formed

for montering på drivakselen av et fartøy og et antall aksler som strekker seg radialt ut fra navet og er fast montert på for mounting on the drive shaft of a vessel and a number of shafts extending radially from the hub and fixedly mounted on

dette. Foreliggende oppfinnelse utmerker seg ved at en fritt roterbar rotor er anbragt på hver av akslene, at hver av rotorene har et avflatet område som forårsaker rotasjon av rotoren når havet roterer, og at en tallerkenlignende plate er montert på ytterenden av hver av rotorene. this. The present invention is distinguished by the fact that a freely rotatable rotor is placed on each of the shafts, that each of the rotors has a flattened area which causes rotation of the rotor when the sea rotates, and that a saucer-like plate is mounted on the outer end of each of the rotors.

Virkningen som oppnås er kjent som "Magnus-effekten" og går ut på at et legeme som roterer i en fluidumstrøm, utøver en løf-tekraftkomponent med retning loddrett på strømmens retning mot den sidekant av legemet som roterer med strømmen. The effect that is achieved is known as the "Magnus effect" and is based on the fact that a body rotating in a fluid flow exerts a lift force component with a direction perpendicular to the direction of the flow towards the side edge of the body rotating with the flow.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp av The invention will be explained in more detail below by means of

et eksempel og under henvisning til tegningene, hvor:an example and with reference to the drawings, where:

Fig. 1 er et oppriss av propellen montert på drivakselen og tildels vist gjennomskåret, fig. 2 er et sideriss av propellen og viser en av de buede flater delvis gjennomskåret, fig. 3 viser et snitt langs linjen 3-3 på fig. 2 med en av akslene med omgi-vende strømlinjer for å indikere løfteeffekten, fig. 4 viser et. snitt av en aksel med en buet arm tatt langs linjen 4-4 på fig. Fig. 1 is an elevation of the propeller mounted on the drive shaft and partly shown in section, fig. 2 is a side view of the propeller and shows one of the curved surfaces partially cut through, fig. 3 shows a section along the line 3-3 in fig. 2 with one of the shafts having surrounding streamlines to indicate the lift effect, fig. 4 shows a section of an axle with a curved arm taken along the line 4-4 in fig.

1, og fig. 5 viser et snitt av en aksel og en av de buede armer 1, and fig. 5 shows a section of an axle and one of the curved arms

tatt langs linjen 5-5 på fig. 1.taken along the line 5-5 in fig. 1.

På tegningene betegner henvisningstall 1 drivakselen for et fartøy som har de vanlige festeorganer 2 for feste av propellen på drivakselen 1. Et nav 4 bærer tre sylindriske akseltapper 4 som rager radialt ut fra navet 3. Endepartiet av hver akseltapp 4 har et område 9 med nedsatt diameter som er utvendig gjenget. På hver akseltapp er det anordnet en fritt roterbar rotor 5 med trearmet tverrsnitt. Den ytterste halvdel av hver armflate er nedsenket for dannelse av et flatt område 6 som tjener som propellbladflate og driver motoren når propellen 5 roterer. Et aksiallager 7 ved enden av den resp. akseltapp 4 tillater rotoren å rotere. En konkav konveks buet plate 12 med større omkrets enn rotoren 5 er fast forbundet med In the drawings, reference number 1 denotes the drive shaft for a vessel which has the usual fastening means 2 for attaching the propeller to the drive shaft 1. A hub 4 carries three cylindrical axle pins 4 which project radially from the hub 3. The end part of each axle pin 4 has an area 9 with reduced diameter that is externally threaded. A freely rotatable rotor 5 with a three-armed cross-section is arranged on each axle pin. The outermost half of each arm surface is sunken to form a flat area 6 which serves as a propeller blade surface and drives the engine when the propeller 5 rotates. An axial bearing 7 at the end of the resp. axle pin 4 allows the rotor to rotate. A concave-convex curved plate 12 with a larger circumference than the rotor 5 is fixedly connected to

ytterenden av hver rotor. Et ringformet åk 8 har gjennomgående uttagninger for festebolter 17 som rager inn i innvendig gjengede hull 20 i navet 3 for forankring av akseltappen 4 i navet 3. Den gjengede ende av akseltappen 4 rager gjennom en aksial the outer end of each rotor. An annular yoke 8 has continuous recesses for fastening bolts 17 which project into internally threaded holes 20 in the hub 3 for anchoring the axle pin 4 in the hub 3. The threaded end of the axle pin 4 projects through an axial

åpning 21 i åket og har en mutter 10 påskrudd på innersiden av opening 21 in the yoke and has a nut 10 screwed on the inside of

åket med aksiallageret 7 på.utsiden av åket. En skive 22 er anbragt på akselen 4 mellom rotoren og åket. the yoke with the axial bearing 7 on the outside of the yoke. A disk 22 is placed on the shaft 4 between the rotor and the yoke.

Ved den ytre ende av hver rotor finnes en innvendig ringformet skulder 11 med en gjennomgående aksial åpning 19. Gjennom denne åpning rager den utvendig gjengede ende 9 av akselen 3. Et ytterligere aksiallager 7 er anordnet for nedsettelse av friksjonen mellom akselen og rotoren. En mutter 10 holder rotoren 5 fast på akselen 4. At the outer end of each rotor there is an internal annular shoulder 11 with a continuous axial opening 19. Through this opening protrudes the externally threaded end 9 of the shaft 3. A further axial bearing 7 is arranged to reduce the friction between the shaft and the rotor. A nut 10 holds the rotor 5 firmly on the shaft 4.

De buede armer på rotoren 5 er dannet av plater og har konvekse sider og omfatter tre aksiale ribber 15 som med av-stand er sveiset på en sylindrisk kjerne 16 i rotoren 5. Den ene, ytre, langsgående kant av hver armplate er sveiset til den ytre ende av en av ribbene 15. Sveisen strekker seg fra navet og midtveis på armen hvor det forsenkede område 6 begyn-ner. Fra dette punkt er nevnte langsgående kant sveiset til den motsatte ende av ribben. The curved arms of the rotor 5 are formed of plates and have convex sides and comprise three axial ribs 15 which are welded at a distance to a cylindrical core 16 in the rotor 5. One, outer, longitudinal edge of each arm plate is welded to the outer end of one of the ribs 15. The weld extends from the hub and midway on the arm where the recessed area 6 begins. From this point, said longitudinal edge is welded to the opposite end of the rib.

Når akselen 1 roterer, vil også rotorakslene 4 rotere på vanlig måte. Men når de roterer, vil rotorene 5 spinne og de When the shaft 1 rotates, the rotor shafts 4 will also rotate in the usual way. But when they rotate, the rotors 5 will spin and they

nedsenkede områder 6 på de buede armer virker som propellblad og frembringer den nevnte "Magnus-effekt" og dermed den ønskede submerged areas 6 on the curved arms act as propeller blades and produce the aforementioned "Magnus effect" and thus the desired

skyvekraft. Rotasjonen av rotorene forårsaker et løft som gir en kraftig skyvekraft til fartøyet uten å forårsake en motvir-kende kraft i form av vannstrøm mot baugen av det slepte far-tøy. Denne konstruksjon gir en meget større statisk skyvekraft eller "bollard pull" enn hva som er mulig å oppnå med konvensjonelle propeller med omtrent samme diameter. thrust. The rotation of the rotors causes a lift which gives a strong thrust to the vessel without causing a counteracting force in the form of water flow against the bow of the towed vessel. This construction provides a much greater static thrust or "bollard pull" than is possible to achieve with conventional propellers of approximately the same diameter.

Propellen som beskrevet i det foregående kan monteres på fartøyer med konvensjonell utførelse uten mekaniske forandrin-ger. I tillegg kan den enkle rotasjonspropell fremstilles med vanlig verkstedsutstyr og uten å måtte ty til dyre former og støping. Beskadigede propellkomponenter, slik som rotorer, kan erstattes uten at hele enheten må fjernes. I noen tilfelle kan dette foretas av dykkere med lett utstyr. The propeller as described above can be mounted on vessels of conventional design without mechanical changes. In addition, the simple rotary propeller can be produced with ordinary workshop equipment and without having to resort to expensive molds and casting. Damaged propeller components, such as rotors, can be replaced without having to remove the entire unit. In some cases this can be done by divers with light equipment.

Platen 12 ved endene av rotorene tetter rotorendene. Platene øker effektiviteten av rotoren ved å hindre hvirveldannel-se av rotorenes ytre ender. Platene 12 er tallerkenformede slik at de passer til radien for rotorendenes rotasjonssirkel. Ved å benytte disse plater som beskrevet ved enden av hver rotor, reduseres motstanden og følgelig trengs det mindre energi til rotasjon av propellen. The plate 12 at the ends of the rotors seals the rotor ends. The plates increase the efficiency of the rotor by preventing vortex formation at the outer ends of the rotors. The plates 12 are plate-shaped so that they fit the radius of the rotation circle of the rotor ends. By using these plates as described at the end of each rotor, the resistance is reduced and consequently less energy is needed to rotate the propeller.

Claims (5)

.1. Propell for motordrevne sjøgående fartøyer, omfattende et nav (3) for montering på en drivaksel (1) hos et fartøy,.1. Propeller for motor-driven seagoing vessels, comprising a hub (3) for mounting on a drive shaft (1) of a vessel, og et antall akseltapper (4) ragende radialt ut fra navet og fast montert på dette, karakterisert ved at en fritt roterbar rotor (5) er anbragt på hver akseltapp (4), at hver rotor har et utflatet område (6) som forårsaker rotasjonand a number of shaft pins (4) projecting radially from the hub and fixedly mounted thereon, characterized in that a freely rotatable rotor (5) is placed on each shaft pin (4), that each rotor has a flattened area (6) which causes rotation av rotoren når navet (3) roterer, og at en tallerkenlignende plate (12) er montert på ytterenden av hver rotor (5).of the rotor as the hub (3) rotates, and that a saucer-like plate (12) is fitted to the outer end of each rotor (5). 2. Propell ifølge krav 1, karakterisert ved at det utflatede område (6) strekker seg utover fra et punkt midtveis mellom endene på rotoren (5).2. Propeller according to claim 1, characterized in that the flattened area (6) extends outwards from a point midway between the ends of the rotor (5). 3. Propell ifølge krav 1, karakterisert ved at hver rotor (5) har tre buede armer og at de utflatede områder (6) har form av en forsenkning i den ytre halvdel av hver buet arm.3. Propeller according to claim 1, characterized in that each rotor (5) has three curved arms and that the flattened areas (6) have the form of a recess in the outer half of each curved arm. 4. Propell ifølge krav 1, karakterisert ved at hver rotor omfatter en sylindrisk kjerne (16) og radialt utover ragende ribber (15) som akseparallelt er festet på kjernen for' understøttelse av rotorens spissbuearmer.4. Propeller according to claim 1, characterized in that each rotor comprises a cylindrical core (16) and radially outward projecting ribs (15) which are attached parallel to the axis on the core to support the rotor's pointed arc arms. 5. Propell ifølge krav 1, karakterisert ved at den tallerkenlignende plate (12) er festet på den ytre ende av rotorene (5) og med sitt omkretsparti strekker seg utover fra rotorene.5. Propeller according to claim 1, characterized in that the plate-like plate (12) is attached to the outer end of the rotors (5) and with its peripheral portion extends outwards from the rotors.