UNDERWATER PROPELLER HAVING A SHROUDING RING ATTACHED TO THE BLADES AND WHICH RING CONTAINS THE ROTOR OF THE ELECTRIC DRIVING MOTOR

Abstract: 1. Underwater propeller drive with at least one screw propeller, the blade ends of which are one connected with the other by way of a peripheral ring which receives the rotor -excited by a permanent magnet- of an electrical drive motor, the stator of which is accommodated in the fixedly located part, wherein the gap between rotor and stator is flooded, characterized thereby, that the screw propeller with bearing and electrical drive is detachably installed in the end of a transverse channel portion (19), which is pushable as unit into a side wall opening (16) of a ship as far as the abutment (20) in the fixedly installed pipe tunnel (17), wherein the stator (12) is connected by way of a current cable (21) to a terminal box outside the water region.

Description: "Untersasserschrsubenpropeller, dessen Mantelring den Rotor eines elektrischen Antriebsmotors aufnimmt Die Erfindung befasst sich mit einem Unterwasserpropellerantrieb gemä den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruches. Schiffe, von denen eine besondere Manövrierfähigkeit erwartet werden muss, werden häufig mit sogenannten querstrahlrudern ausgestattet. In einem quer zur Schiffslängsachse im Bugbereich liegende Rohrtunnel ist ein Propeller angeordnet. Ein Antriebsmotor im Inneren des Schiffes treibt über eine senkrecht zum Querkanal liegende Welle und eine Getriebegondel den Propeller an. Die Getriebegondel, die die zur Übertragung der Drehmomente erforderlichen Stirn- und Kegelräder aufnehmen muss, weist daher entsprechend grosse radiale Abmessungen auf, die den quer- schnitt des Rohrtunneis stark verengen. Der Ein- und Ausbau dieses querstrahlantriebes erfordert ein Eindocken, zumindest aber ein entsprechendes Trimmen des Schiffes. Der elektrische und auch der hydrodynamische Wirkungsgrad solcher Antriebe sind verhältnismässig schlecht. Unterwasserpumpen, z. B. für den Tiefseeeinsatz, arbeiten nach einem Shnlichen Prinzip. In die Förderleitung ist cben- falls ein Schraubenpropeller eingebaut. Der Antrieb des Propellers kann mit einem Unterwassermotor mit oder ohne Getriebe erfolgen. Mit einem gefluteten Motor sind derartige Pumpen auch für-grosse Tiefen verwendbar. Motor und Getriebe liegen bei dieser Ausführung im Strahlbereich des Propellere. Auch hier wird der Strahlqucrschnitt stark verringert. Schliesslich ist aus der DE-PS 688 114 ein elektrisch angetriebener Propel ler bekannt, bei dem die Flugelenden des Propellerblattes mit einem peripheren Ring verbunden sind, der den elektrisch passiven Teil (Rotor) eines Antriebsmotors aufnimmt. Der elektrisch aktive Teil (Stator) befindet sich in einer den Propeller aufnehmenden Düse. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist darin zu sehen, einen Unterwasserpropellerantrieb zu schaffen, der in Rohrtunnel ein- und ausbaubar ist, einen maximalen Strömungsquer- schnitt und damit einen guten Wirkungsgrsd gewährleistet, und bei Nichtbetrieb und ungewollter Anströmung in technisch ein facher-eise abbremsbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemsss durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildun- gen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Die besonderen Vorteile des Antriebes nach der Erfindung bestehen darin, dass er kleinvolumig ist, sich leicht austauschen und warten lssst und einen guten Wirkungsgrad besitzt. In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungabesipiel nach der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Figur 1 eine Propellereinheit, Figur 2 einen Doppelpropeller in einem querkanal, Figur 3 eine senkrecht zum Querkanal einsetzbare Baueinheit.

Claims: PATENTANSPRÜCHE 1. Unterwasserpropellerentrieb mit mindestens einem Schraubenpropeller, dessen FlUgtienden Ober einen perip-heren Ring mit- einander verbunden sind, der den permanent erregten Rotor eines elektrischen Antriebsmotors aufnimmt, dessen Stator im ortsfesten Teil untergebracht ist, wobei der Spalt zwischen Rotor und Stator geflutet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreubenpropeller (8) mit seiner Lagerung (3 bis 7) in ein zylindrischcs, an den Stirnflächen offenes-GehFuse (2) einge- baut ist, welches els Baueinheit in einen bestehenden Rohrtunnel (17) einschiebbar und in der Einbaulage befestigbar ist, wobei der Stetor (12) Ober ein Stromkabel (21) an eine An- schlusskasten (23) ausserhalb des Wssserbereichs und der AnschluBkasten (23) wahlweise an ein speisende Netz oder en einen Kurzschlussschaltcr angeschlossen sind. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (7) des Propellers (8) in Armkreuzen (3, 4) gelagert ist, die rest mit dem zylindrischen Gehäuse (2) verbunden sind. 3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dess das Gehäuse (2) sn dem Rohrtunnel lesbar befestigt ist. 4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) an den Stirnfllchen mit Flanschen (26, 27) vcrsehen ist und qucr zur Längsrichtung des Tunnels in den fOr den Einbau vorgesehenen Tunnelabschnitt einsetzbar ist, und dess die benachbarten Tunnelenden (30, 31) ebenfalls Flanschc (28, 29) aufweisen. 5. Antrieb nach Anspruch 1 in der Verwendung els Querstrahl- ruder, dadurch gekennzeichnet, dass der Propeller mit Lagerung und elektrischem Antrieb in das Ende eines pucrkenalabschnit- tes (19) lesbar eingebaut ist, der als Einheit in eine Seitenwandöffnung (16) eines Schiffes bis zum Anschlag (20) gegen den fest eingebauten Querkanalabachnitt (17) einschiebbar ist. 6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der einschiebbare Querkanalabachnitt (19) um die Gehäusebreite länger ist als der feste Querkanalabachnitt (17). 7. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gckennzeichnet, dass bei einem Querstrahlruder das an den Stator angeschlossene Stromkabel (21) zwischen der Innenwand des Rohrtunnels (17) und der Rohreinheit (19) und durch ein Steigrohr (22) zu dem oberhalb der Wasserlinie angeordneten Kabelanschlusskasten (23) verlegt ist. 8. Antrieb nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch die Verwendung der Baueinheit als Unterwasserpumpe in einer Pumpenleitung. Der Unterwasserpropellersntrieb gemass Figur 1 ist für sich als Baueinheit in Rohrtunnel fUr Querstrahlantriebe von Schiffen oder in Förderleitungen fUr Tiefseepumpen cinsetzbar. Die Baueinheit 1 besteht aus einem axial kurzen, zylindrischen Gehäuse 2, das an den Stirnseiten offen ist. Mit dem Gehäuse 2 sind Armkreuze 3, 4 verbunden, die Lager 5, 6 fUr die Welle 7 cines Schraubenpropellers 8 aufnehmen. Die Flügelenden des Propellers 8 sind mit einem Ring 9 vcrbunden, in welchem Ober den Umfang verteilt der Rotor 10 mit Permanentmagneten cincs elektrischen Antriebsmotora eingesetzt ist. Der Ring 9 wird von einer Ausaparung 11 im Gehäuse 2 aufgenommen. In dem Gehäuse 2 ist, dem Rotor 10 gegenüber, ebenfalls Ober den Umfang des Gehäuses 2 vertcilt, der Stator 12 angeordnet. An den Stator 12 ist ein Stromkabel angeschlossen, das zwecks vereinfachter Montage der Baueinheit in einer Nut 13 des Gehäuses liegt und am Einbauort durch eine Tunnelssffnung zu einem Anschlusskasten ausserhalb des Wasserbereichs geführt wird. Figur 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Querkanal in einem Schiff mit einer Baueinheit, hier in Form eines Doppelpropellers, diS gegenlaufig drehen, um die Drallencrgie des einen Propeller besser ausnutzen zu konnen und die Schubwirkung zu crhÏhen. Mit 15 ist die eine Seitenwand des Schiffes tzeichnet, die eine oeffnung 16 unterhalb der gestrichelt dargestellten Schiffswasserlinie aufweist. Von dieser Öffnung 16 zu einer entsprechenden Öffnung in der gcgenüberliegenden Schiffswand ist ein Rohrtunnel 17 verlegt. Die Propellereinheit 18 kann nun, wie dargestellt, in einer Werkstatt in einem Rohrabschnitt 19 fertig montiert werden. Das Rohr mit der Baueinheit 18 wird danach zum Schiff transportiert und durch die Seitenöffnung 16 in den Rohrtunnel 17 eingeschoben, bis zu einem ringförmi- gen Absatz 20 im Rohr 17. Der Rohrabschnitt 19 wird dann fest mit der Schiffswand 15 verbunden und das in einer Nut oder einer Doppelwandung des Rohrabachnittes liegende Stromkabel 21 in einem Steigrohr 22 zu einem Anschlusskasten 23 geführt, der oberhalb der Schiffswasserlinie liegt. Von diesem Anschlusskasten fUhrt wahlweise der Anschluss zur Einspeisestelle oder zu einer Kurzachlussachaltung über Widerstände. Hierdurch wird bei Nichtbetrieb des Queratrahlantriebes oder der Unterwasserpumpe vcrhindert, dass durch generatoriaches Bremsen des Motors ein unkontrollierter Lauf des Propellers infolge Anströmung stattfindet und dadurch verursachteStrgeräusche entstehen. Eine andere M5glichkeit der Montage der Baueinheit 18 besteht darin, nur diese Baueinheit durch die Seitenöffnung 16 in einen Rohrtunnel einzuschieben und in der vorbestimmten Position zu befestigen. Das Steigrohr für den Kabelenschluss kann in diesem Falle direkt über der Baueinheit angeordnet sein. Der Verlauf des Steigrohres wird dabei jeweils an die Schiffaräumlichkeiten anzupassen sein. Schliesslich ist es oglich, wie Figur 3 zeigt, die Baueinheit 25 mit Flanschen 26, 27 zu versehen und mit Flanschen 28, 29 an den Enden der fest verlegten Querkanalabachnitte 30, 31 unter Einfügung von Dichtungsringen 32 fest zu verbinden. Bei dieser senkrecht zur Tunnel achse eingefGhrten Baueinheit 25 ist der besondere Vorteil festzustellen, dass die Baueinheit in der Werkstatt mit Kabelanschluss am Stator, Steigrohr 33 und Anschlusskasten 34 fertig montiert werden kann. Bei der Montage an Bord ist dann lediglich noch der AnschluB an den Stromerzeuger oder eine Kurzschlussscheltung vorzunehmcn.

Inventors: HARS, WOLFGANG, DR.-ING., KRANERT, KLAUS, DR.-ING., WILKE, KONRAD, DR.-ING.
Applicants: LICENTIA PATENT-VERWALTUNGS-GMBH
Application year: 1983
Main classification: B63H21
IPC codes: B63H1, B63H23, B63H5, B63H25, B63H21