AT123453B - Schiffsantrieb. - Google Patents

Description

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  Schiffsantrieb. 



   Bei Sehiffssehraubenbetrieb mit hoher   Umdrehungszahl   treten oft Kavitationserscheinungen auf, die eine   beträchtliche   Verminderung des Propulsionswilkungsgrades zur Folge haben. Die Ursache dieser Hohlraumbildungen, besonders hinter der Propellernabe, ist bekanntlich auf die gegen die Propellermitte hin stark zunehmende   Druckverminderung   zurückzuführen, die infolge des Auftretens von Zentrifugalkräften an den in Drehung versetzten Wasserteilchen entsteht.

   Die Kavitation an der Saugseite des Propellers wird in weiterer Folge davon damit erklärt, dass der auf den Wasserteilchen lastende hydrostatische Druck vermehrt um den atmosphärischen Druck nicht mehr hinreicht, um den Zufluss zum arbeitenden Propeller in hinreichendem Masse zu bewerkstelligen und dem Flügel zu folgen, wodurch eine Unterbrechung der Kontinuität des Schraubenstrahles verursacht wird. Die Hohlraumbildung hinter der Propellernabe hat das Auftreten eines Wirbelzopfes zur Folge, was einen Kraftverlust bedeutet. 



  Diese Hohlräume bewirken auch manchmal, dass bei geringer Tauchtiefe Trichterbildungen entstehen und Luft von der Oberfläche her angesaugt wird. 



   Die Druckverminderung im Inneren des Schraubenwasserstrahles verursacht die axiale Ein--   sehnürung   desselben beim Durchgang durch die Schraube, was gleichfalls einen Kraftverlust bedeutet. 



   Man hat zur Beseitigung dieser   Ubelstände schon mannigfache   Anordnungen vorgeschlagen, derart, dass Wasser, in einzelnen Fällen selbst Luft, den Stellen der Hohlraumbildung durch besondere Leitungen mittels innerhalb des   Schiffskörpers   gelegener   Fördervorriehtungen   zugeführt werden. 



   Demgegenüber besteht die Erfindung darin, dass durch besondere Ausbildung der Schraubennabe als Fördervorrichtung sowie durch Anordnung entsprechender Druckausgleichleitungen eine die Wirkungsweise der Schiffsschraube günstig beeinflussende Wasserströmung erzeugt wird. 



   In den Fig. 1-5 ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Hiebei wird Wasser von vorne durch den Hohlraum von ringförmigem Querschnitt zwischen der Propellerwelle a und dem   Stevenrohr b,   sowie durch Längsbohrungen   c   im Wellenlager   d   zunächst der hohlen Propellernabe e und von da zu den Verbraucherstellen geführt,   zwecks Auffüllens   des   1 ! nterdruckgebietes   vorwiegend hinter der Propellernabe. Durch Zweigleitungen/im Lager   d   kann auch zum Teil Druckwasser der Saugseite des Propellers zugeführt werden. 



   Um den Drall des durch das Stevenrohr   durehgesaugten   Wassers infolge der Drehbewegung der Propellerwelle zu vermeiden, können längslaufende FÜhrungsbleche bl an der Innenseite des Stevenrohres angebracht werden (Fig. 2). 



   Die Wasserzuführung geschieht durch ein Kreiselpumpenrad g, das mit dem Nabenteil aus einem Stück besteht oder auch mit demselben gekuppelt sein kann ; es sind also im Nabenkörper selbst Kreiselpumpenkanäle oder Schaufeln eingebaut. Die Pumpenwirkung wird durch das natürliche   Druckgefälle   zwischen Zuleitung von weiter vorne gelegenen Stellen höheren Wasserdruckes und den Verbrauchsstellen mit Unterdruck an der Propellernabe noch weiter unterstützt. Der Wasseraustritt kann sowohl im feststehenden Lagerteil durch die   Austrittsöffnungen/'als auch hauptsächlich   im hinteren Nabenteil durch A und t bzw.   j   an der hohlen Nabenkappe Cl erfolgen, wobei im Bereiche der Nabe noch eine ejektorartige Zusatzwirkung durch den vorbeifliessenden Propellerwasserstrom entsteht.

   Durch dieses Auffüllen des Unterdruckgebietes in der Nähe der Nabe und besonders im Stromschatten derselben wird nicht nur der Kavitationsbildung vorgebeugt. sondern es wird auch dadurch eine günstigere   Wasserströmung erreicht.   

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   Die Austrittsöffnungen A und j sind derart gekrümmt, dass sich die in den beiden Projektionen dargestellten relativen   Durchströmgesehwindigkeiten : ;/' bzw. t'/   (Fig. 1 und 3) mit der Umfangsgeschwindigkeit   u   zur resultierenden relativen Austrittsgeschwindigkeit   t'a   bzw.    zusammensetzen,   die   tunliehst   in einer Axialebene gelegen sein soll, um das Auftreten einer drehenden Bewegung des tretenden Wasserstrahles und somit der   schädlichen Zentrifugalkraftwirkung einzuschranken.   



   In einem zweiten   Ausführungsbeispiel nach   Fig. 10 ist die Zuführung des Wassers zur Propellernabe durch die hohle Propellerwelle gedacht. Der Eintritt des Wassers in die hohle Propellerwelle 1 kann beispielsweise nach den Fig. 6 und 7 durch einen aufgekeilten, muffenartigen   Kupplungsteil     h-   erfolgen, um die Welle selbst nicht zu schwächen ; die vordere Stirnseite ist als ringförmige, nach aussen sich   erweiternde Zulauföffnung ausgebildet   ; letztere ist aus mehreren, aneinandergereihten Längs-   kanälen   zusammengesetzt, die entgegen dem Drehsinn der Welle nach   rückwärts   gekrümmt sind. um den   Stossverlust   des einströmenden Wassers zu vermindern.

   Der   Hohlraum   stellt die Verbindung zwischen den   Kanälen m   und dem Hohlraum der Propellerwelle her. 



   Eine zweite Ausführungsart der Wellenmuffe ist in den Fig 8 und 9 dargestellt. Die Verstärkungsmuffe o ist mit ihrem hinteren Teil auf der Welle fest aufgekeilt und eventuell mittels einer Stopfbüchse p abgedichtet. Der vordere Teil ist zentrisch ausgebohrt und mit zwei oder mehreren Keilen auf die durchlaufende Propellerwelle aufgekeilt, derart, dass noch ein Ringquerschnitt zum Durchfluss des einströmenden Wassers frei bleibt. Die Hohlwelle ist in der Mitte zwischen der vorderen und hinteren Aufkeilung mit schräg in der Stromrichtung liegenden   Durchströmöffnungen   q versehen.

   Diese   Einström-   muffe k bzw. o ist entweder auf der freiliegenden Propellerwelle, falls kein Stevenrohr vorhanden ist. angebracht oder es kann dieselbe-wie in Fig. 10 dargestellt ist-in einer nach aussen hin glatt abgeschlossenen Nische''eingebaut werden, an deren vorderer Schottwand gleichzeitig die Stopfbüchsendichtung t der Wellenleitung sitzt. Die Wasserzuführung zur Nische kann durch eine Leitung s in beliebiger Weise erfolgen, am besten von einer weiter vorne am Schiffskörper gelegenen Stelle aus, wo grösserer Druck herrscht. Die Wirkung der in der Propellernabe eingebauten Kreiselpumpe kann ausserdem durch eventuellen Anschluss einer an Bord befindlichen Zusatzpumpe, z. B. an die stets laufende Kühlwasserpumpe, noch weiter erhöht werden. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :   ]. Schiffsantrieb, dadurch gekennzeichnet,   dass die Nabe des Schraubenpropellers oder ein mit   delselben   gekuppelter Teil im Innern Kreiselpumpenkanäle oder Schaufeln besitzt und mit Austritts- öffnungen versehen ist, durch welche die geförderte Flüssigkeit austritt und wodurch ein Auffüllen des Unterdruckgebietes hinter der Nabe und an den Flügelspitzen des Propellers bewirkt wird.

Claims (1)

1. 2. Schiffsantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlraum in der Schraubennabe vorgesehen ist, welcher als Druckkammer für die in letztere eingebaute Kreiselpumpe dient.

   3. Schiffsantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Nabe grenzenden Wellenlager mit Kanälen versehen sind, die ihrerseits zum Stevenrohr und anderseits zu den Eintrittsöffnungen der Kreiselpumpe an der Sehraubennabe führen.

   4. Schiffsantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das als Saugleitung EMI2.1 sind, um den Drall des geforderten Wassers, sowie des eigentlichen Sehraubenwasserstromes zu vermindern.

   6. Schiffsantrieb nach den Ansprüchen 1, 2 und 5 mit einer Saugleitung der Kreiselpumpe dienenden Propellerwelle und einer auf dieselbe aufgekeilten, mit Einströmöffnungen versehenen Kupplungsmuffe. dadurch gekennzeichnet, dass letztere in einem wasserdichten Zulauf brunnen eingeschlossen ist.

   7. Schiffsantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsmuffe auf der einen Seite dicht auf der Propellerwelle sitzt und auf der andern Seite mit letzterer eine axiale Zulauf- öffnung von ringförmigem Querschnitt bildet, die sich an der Einströmstelle allmählich erweitert.

   8. Schiffsantrieb nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass sieh die Zulauf- öffnung der Kupplungsmuffe aus mehreren, aneinandergereihten Längskanälen zusammensetzt, die EMI2.2