SE466253B - Propelleranordning foer ett fartyg - Google Patents

Description

466 253 10 15 20 25 30 35 2 samma sida om propelleranordningens vinkelväxel, dvs då båda propellrarna är antingen dragande eller tryckande.

Härvid förorsakar propelleranordningens vinkelväxel inte några störningsströmmar till den bakre propellern, utan den energi som är bunden i virvlarna i utgàngsströmmen från den främre propellern kan utnyttjas bättre vid den bakre propellern. Ett sådant arrangemang har förut beskri- vits i t ex SE-patentskriften 433 599. Å andra sidan är det i samband med en propelleranord- ning med en propeller förut känt att använda en ringfor- mig, omkring propellern belägen propellerdysa för ändrande av propellerns strömningsförhållande. En propellerdysa an- vänds i allmänhet för förbättrande av propellerns skjut- kraft i synnerhet vid låga hastigheter, varvid propeller- dysan används för accelerering av propellerströmmen för åstadkommande av bättre skjutkraft. Ett sådant arrangemang används allmänt t ex på bogserbåtar. Eftersom skjutkraften förbättras med en propellerdysa kan i propelleranordningen användas en propeller med mindre diameter i jämförelse med en propelleranordning där det används en propeller utan propellerdysa. En sådan propelleranordning försedd med en propellerdysa har förut beskrivits i t ex FI-patentansök- ningen 83O 373. En gemensam fördel hos de ovan beskrivna propelleranordningarna är dessutom, att de på ett enkelt sätt kan göras vridbara så att de kan användas för styr- ning av fartyget. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en ny propelleranordning, med vilken anordning en- ligt uppfinningen uppnås alla de fördelar som med förut kända propellerancrdningar enligt teknikens ståndpunkt, men vars verkningsgrad och skjutkraft är väsentligt bättre än de förut kända propelleranordningarnas verkningsgrad och skjutkraft. För uppnående av detta kännetecknas upp- finningen huvudsakligen därav, att åtminstone en av pro- pelleranordningens två propellrar är anordnad att rotera inne i en egen, individuell, ringformig propellerdysa. 10 15 20 25 30 35 466 253 3 Av uppfinningens fördelar i förhållande till förut kända lösningar kan framhållas bl a den fördelen, att en mycket stor skjutkraft uppnås med propelleranordningen enligt uppfinningen med väsentligt mindre propellerdia- meter än med förut kända propelleranordningar. Den upp- finningsenliga propelleranordningens verkningsgrad är med andra ord väsentligt bättre än verkningsgraden hos förut kända lösningar. En väsentlig fördel är dessutom, att den uppfinningsenliga propelleranordningen på ett enkelt sätt kan göras vridbar, varvid den kan användas för styrning av fartyget.

Uppfinningen beskrivs i det följande under hänvisning till figurerna på den bifogade ritningen, som schematiskt visar olika utföringsformer av propelleranordningen enligt uppfinningen.

Fig 1A-lB visar olika utföringsformer av den uppfin- ningsenliga propelleranordningen, där propelleranord- ningens båda propellrar är tryckande.

Fig 2A-2C visar utföringsformer av den uppfinnings- enliga propelleranordningen, där den ena av propellrarna i propelleranordningen är tryckande och den andra är dragan- de.

Inledningsvis hänvisas till fig 1A-1B, där en pro- pelleranordning enligt uppfinningen är allmänt betecknad med hänvisningssiffran 10. Kraften förs på vanligt sätt till propelleranordningen 10 med en lodrät axel 12, från vilken kraften överförs vidare till axlar för propellrar 13 och 14 genom förmedling av en vinkelväxel 11. I fig 1A-1B är båda propellrarna 13 och 14 i propelleranord- ningen 10 tryckande. Propellrarna 13 och 14 är anordnade att rotera i motsatta rotaticnsriktningar, exempelvis på samma sätt som i SE-patentskriften 433 599. Propeller- axlarna är sålunda lagrade koncentriskt inne i varandra på sådant sätt, att axeln för den första eller främre pro- pellern 13 är hylsformig och anordnad och roterbart lagrad på axeln för den andra eller bakre propellern 14. Propell- rarnas 13 och 14 axlar drivs såsom ovan nämndes i motsatta 466 255 10 15 20 25 30 35 4 rotationsriktningar genom förmedling av vinkelväxel 11.

Storleken av propellrarna 13 och 14 i propelleranord- ningen är vald pá förut känt sätt sà, att diametern av den första propellern 13 är större än diametern av den andra propellern 14, varvid spetsvirvlarna frán den första eller främre propellerns 13 blad inte förorsakar kavitation eller vibration vid den andra eller bakre propellern 14.

Dessutom är det pà förut känt sätt fördelaktigt att an- vända ett större antal blad på den andra eller bakre pro- pellern 14 än den första eller främre propellern 13. An- talet blad pà den andra propellern 14 är fördelaktigt valt så att det är ett större än antalet blad på den första propellern 13, vilket är synnerligen viktigt för undvi- kande av harmonisk vibration mellan bladen på propellrarna 13 och 14. Dessa dimensioneringsprinciper gäller allmänt taget alla olika utföringsformer av den uppfinningsenliga propelleranordningen.

Fig 1A visar en första utföringsform av den uppfin- ningsenliga propelleranordningen 10. Vid denna utförings- form är den första eller främre propellern 13 anordnad inne i en propellerdysa 15B och den andra eller bakre pro- pellern 14 som en öppen propeller. Detta arrangemang torde kunna anses vara det fördelaktigaste med tanke på uppfin- ningen. Detta beror på att vattnets strömningshastighet vid den främre propellern är långsammare än vid den bakre propellern, varvid även den extra skjutkraft som dysan ger är större. Placeringen av den första propellern 13 inne i propellerdysan 15B eller i axelriktningen i området mellan propellerdysans framkant l6B och bakkant l7B är fördel- aktigt så vald, att den första propellern 13 är belägen i området mellan mitten av propellerdysans 15B axiala längd och propellerdysans bakkant l7B. Med en sådan placering av den första propellern 13 i propellerdysan 15B är den extra skjutkraft som propellerdysan 15B ger den första propel- lern 13 som störst. 10 15 20 25 30 35 466 255 5 Fig 1B visar en andra alternativ utföringsform av den uppfinningsenliga propelleranordningen 10. Vid denna utfö- ringsform är den första eller främre propellern 13 anord- nad som en öppen propeller och den andra eller bakre pro- pellern 14 inne i en propellerdysa l5C. Lösningen enligt fig lB är inte lika fördelaktig som utföringsformen enligt fig 1A vid användning av låga hastigheter, men lösningen enligt fig 1B är användbar vid högre hastigheter. Vid ut- föringsformen enligt fig lB är den andra propellern 14 så anordnad inne i propellerdysan l5C eller i axelriktningen i området mellan propellerdysans framkant 16C och bakkant l7C, att propellern 14 fördelaktigt är belägen i området mellan mitten av den axiala längden av propellerdysan l5C och bakkanten l7C av propellerdysan. Varken fig 1A eller 1B visar propellerdysans infästningsorgan, men propeller- dysans infästning på propelleranordningen 10 kan ske på vilket lämpligt sätt som helst.

Fig 2A-2B visar olika utföringsformer av en propel- leranordning 20 enligt uppfinningen, vid vilka en första propeller 23 i propelleranordningen är dragande och en andra propeller 24 tryckande. Kraften förs till propeller- anordningen 20 med en lodrät axel 22 och över en vinkel- växel 21 i propelleranordningen vidare till axlar 23 och 24 för propellrarna.

Fig 2A visar en alternativ utföringsform av propel- leranordningen 20 enligt uppfinningen. Vid den i fig 2A visade utföringsformen är propelleranordningens 20 första propeller 23, dvs den dragande främre propellern, en öppen propeller och den andra propellern 24, dvs den tryckande bakre propellern, är anordnad inne i en propellerdysa 25A.

Den andra propellern 24 är i axelriktningen anordnad mel- lan propellerdysans framkant 26A och bakkant 27A sà, att den fördelaktigt är belägen i området mellan mitten av den axiala längden av propellerdysan 25A och bakkanten 27A av propellerdysan 25A. Genom detta arrangemang uppnås de för- delar, som beskrevs redan ovan under hänvisning till fig 1A-lB. 466 255 10 15 20 25 30 35 6 Utföringsformen enligt fig 2B motsvarar i övrigt den i fig ZA visade, men vid utföringsformen enligt fig 2B är även den första propellern 23 eller den dragande främre propellern anordnad inne i en propellerdysa 25B. Vid denna utföringsform används sålunda två propellerdysor 25A och 25B i propelleranordningen 20. Även den första propellern 23 är lämpligen så anordnad inne i propellerdysan 25B, att den i axelriktningen är belägen mellan propellerdysans 25B framkant 26B och bakkant 27B, i området mellan mitten av den axiala längden av dysan och bakkanten 27B av dysan.

Propelleranordningen 20 enligt fig 2C avviker från de i fig 2A och 2B visade därvid, att vid denna utföringsform den första propellern 23 eller den dragande främre propel- lern är anordnad inne i en propellerdysa 25C, medan den andra propellern 24 eller den tryckande bakre propellern är en öppen propeller. Den första propellern 23 är vid denna utföringsform anordnad inne i propellerdysan 25C på samma sätt som vid de föregående utföringsformerna, dvs på sådant sätt, att den första propellern 23 är belägen i axelriktningen mellan propellerdysans 25C framkant 26C och bakkant 27C, i området mellan mitten av den axiala längden av propellerdysan 25C och bakkanten 27C av propellerdysan 25C.

Den uppfinningsenliga lösningen kan tillämpas även på annat sätt än de i figurerna på ritningen visade sätten.

En möjlighet är att göra propelleranordningens båda pro- pellrar dragande. Den uppfinningsenliga kombinationen av dubbel propeller och propellerdysa kan tillämpas även i samband med vanliga transmissionsarrangemang, mang där kraften förs till propellrarna med en dvs arrange- "lång" pro- pelleraxel. I sådana fall kan transmissionen anordnas t ex på sådant sätt, att den till propellrarna förda kraften delas på transmissionsvägen så nära propellrarna som möj- ligt, t ex med hjälp av en planetväxel och med användning av koaxiella propelleraxlar. Ett sådant transmissions- arrangemang är dock invecklat och besvärligt att konstrue- ra, varför användningen av kombinationen dubbel propeller 10 15 20 25 30 35 466 "255 7 och propellerdysa är betydligt fördelaktigare och enklare att förverkliga i samband med de i figurerna visade pro- pelleranordningarna 10 och 20 och i synnerhet i samband med utföringsformerna enligt fig 1A-lB eftersom propeller- axlarna härvid blir synnerligen korta. Propelleranord- ningarna 10 och 20 kan dessutom anordnas vridbara kring den lodräta axeln 12, 22, varvid de kan användas för styrning av fartyget.

Uppfinningen har ovan beskrivits med exempel under hänvisning till figurerna på den bifogade ritningen. Av- sikten med detta är dock inte att begränsa uppfinningen enbart till de i figurerna visade exemplen, utan flera modifikationer är möjliga inom ramen för den i de vid- stàende patentkraven definierade uppfinningstanken.

Claims (6)

466 253 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Propelleranordning för ett fartyg, vilken propel- leranordning (10, 20) innefattar en första (13; 23) och en andra (14; 24) propeller, vilka är anordnade på en gemen- sam rotationsaxel för att rotera i motsatta rotationsrikt- ningar, varvid drivkraften förs till propellrarnas (13, 14; 23, 24) väsentligen vågräta propelleraxlar genom för- medling av en lodrät axel (12: 22) och en vinkelväxel (ll; 21), k ä n n e t e c k n a d därav, att åtminstone en av propelleranordningens (10: 20) två propellrar är anordnad att rotera inne i en egen individuell, ringformig propel- lerdysa (15B-15C; 25A-25C).

2. Propelleranordning enligt patentkravet 1, k ä n - n e t e c k n a d därav, att den första propellern (13: 23) eller den främre propellern är anordnad att rotera inne i en propellerdysa (15B; 25C) och den andra propel- lern (14; 25) är anordnad som en öppen propeller.

3. Propelleranordning enligt patentkravet 1, n e t e c k n a d därav, att den första propellern (13: k ä n - 23) eller den främre propellern är anordnad som en öppen propeller och den andra propellern (14; 24) är anordnad att rotera inne i en propellerdysa (l5C; 25A).

4. Propelleranordning enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att den propeller (13, 14; 23, 24) som är anordnad att rotera inne i en propellerdysa (15, l5C; 25A, 25C) är anordnad i axi- alriktningen inne i propellerdysan i området mellan mitten av den axiala längden av propellerdysan och bakkanten (17B, 17C; 27A, 27C) av propellerdysan.

5. Propelleranordning enligt patentkravet 1, k ä n - n e t e c k n a d därav, att såväl den första propellern (13: 23) eller den främre propellern som den andra propel- lern (14; 24) eller den bakre propellern är anordnade inne i en propellerdysa (25A, 25B). 10 15 20 25 30 35 466 253 9

6. Propelleranordning enligt nàgot av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att propel- leranordningen (10: 20) är anordnad vridbar i förhållande till nämnda lodräta axel (12: 22) 1 och för styrning av fartyget.