Abdeckschirm einer Schiffsschraube Ragt ein Teil der Schiffsschraube bei Leer fahrt über die Wasseroberfläche hinaus, so ist es in vielen Fällen erforderlich, sie durch eine Abdeckung so einzuhüllen, dass sie im Betrieb keine Luft ansaugen kann. Eine solche Ab deckung bezeichnet man als Schirm , wenn die Abdeckung aus den normalen Schiffslinien herausragt.
Die bisher in der Schiffahrt üblichen Schirme sind so gebaut, dass das der Schraube zuströmende Wasser bei der Umströmung der seitlichen Unterkanten des Schirmes stark durchwirbelt wird. Die bekannten Schirme sind nämlich an diesen Unterkanten ziemlich scharfkantig und lediglich durch ein im Schiff bau übliches Rundprofil etwas abgerundet; sie bilden jedoch keine strömungstechnisch ausgebildeten Körper, sondern lediglich dünne, vertikal angeordnete Leitbleche.
Es ist einleuchtend, dass bei den bisher bekannten Schirmen die Wasserströmung bei Umströmung der Unterkanten sofort abreisst, wodurch Wirbel entstehen, die den Zustrom des Wassers in den Schirm hinein erschweren, so dass als Folge an der Schraube Wasser mangel auftritt. Dies führt zu Kavitation, Erschütterungen und Schwingungsbrüchen am Schirm und Schiffsverband. Als wesentlich ster Nachteil ergibt sich hierdurch eine be trächtliche Verminderung der Vortriebslei- stung der Schraube.
Durch die Erfindung werden die aufge zeigten Nachteile vermieden und eine wirbel- arme oder wirbelfreie Umströmung der Unter kanten des Schirmes erreicht.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Unterkanten des Schirmes wulstförmig ausgebildet sind. Die Unterkan ten des Schraubenschirmes können vorn am breitesten sein und sich nach hinten immer mehr verjüngen. Man erhält somit statt der mehr oder weniger scharfen Unterkanten Ver drängungskörper, welche die Wasserströmung lenken, wobei die Verdrängungskörper gege benenfalls auch oben offen sein können; vor zugsweise bilden sie jedoch einen hohlen, ge schlossenen Körper.
Zweckmässig liegt die äussere Wulstkante zum grösseren Teil über der Leerschwimm- linie .
Die mit einem solchen Schirm angestrebte Wirkung wird noch wesentlich gesteigert, wenn nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das Volumen des von der Schirm-Unterseite, der Schiffswand und der Berührungsebene der beiden Wulstunterkan- ten umschlossenen Raumes vor der Schraube etwa 50% des Wasservolumens beträgt, das bei der Nennleistung und -drehzahl des Motors' sekundlich durch den eingeschirmten Teil des Propellers strömt.
Als eingeschirmter Teil wird der Kreisabschnitt der Propeller-Kreis- fläche betrachtet, dessen Sehne die Tangente an beide Unterkanten im Bereiche dieser Fläche ist (siehe Fig. 3 der Zeichnung). Durch die Wahrung dieses Verhältnisses wird er- reicht, dass der Raum unter dem Schirm sich bereits bei niedriger Drehzahl des Propellers mit Wasser füllt und bei Verminderung der Drehzahl bis zur Leerlaufdrehzahl gefüllt bleibt. Dieses ist für das Manövrieren mit leerem Schiff von entscheidender Bedeutung.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die eine Wulstunterkante im Bereich des Propellerflügel-Drehkreises derart ausgebuchtet, dass in diesem Bereich an der Flügeleintrittsseite bei Vorwärtsfahrt ein sich allmählich verengender, tangential in den Flügeldrehkreis@ übergehender Wassereintritt gebildet wird. Auf diese Weise werden zusätz lich harte Schläge ausgeschaltet, die von einem zu engen Wassereintritt im Bereich des Flü- geldrehkreises am Schirm herrühren.
Der Wassereintritt wird also an dieser Stelle delta- förmig gestaltet, so dass eine allmähliche Ver engung eintritt.
Wenn man auch für die Rückwärtsfahrt, also bei entgegengesetztem Drehsinn des Pro pellers, die sich aus dieser Ausbuchtung er gebenden Vorteile ausnutzen will, so wird nach einer weiteren Ausführungsform der Erfin dung die Ausbuchtung zu beiden Seiten des Propellers angeordnet. Das hat auch den Vorteil einer symmetrischen Ausbildung der beiden Schirmhälften.
Auf der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des erfindungsgemässen Schrauben abdeckschirmes in der im Schiffsbau üblichen Art dargestellt, wobei die Bezeichnungen 6, 5, 4, 3, 2, 1,<I>0,</I> ca, <I>b</I> im Spantenriss die einzelnen Spanten angeben.
Eig.1 ist eine Seitenansicht des Schrauben abdeckschirmes in Form eines an die Schiffs wand angefügten Körpers mit seitlichen wulst artigen Unterkanten, wobei der strichpunk tierte Teil der auf etwa 50% des weiter unten erwähnten Wasservolumens zu berechnende Raum vor der Schraube ist. Bei L ist die Leerschwimmlinie angedeutet. Mit A ist die Aussenkante und mit U die unterste Linie der wulstförmigen Unterkanten des Schirmes be zeichnet. Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den Schirm.
Vig.3 zeigt einen Spantenriss des Schir mes, wobei der strichpunktierte Teil des Propellerkreises die Fläche. ist, deren Wasser durchtrittsvolumen pro Sekunde bei der Nenn leistung und Nenndrehzahl dem obigen Raume zugrunde zu legen ist.
Fig. 4 und 5 geben den Spantenriss in der Propellerebene wieder, und zwar Fig.4 mit symmetrischer Ausbildung der deltaförmigen Erweiterung für Vor- und Rückwärtslauf der Schraube und Fig. 5 nur mit der deltaförmi- gen Erweiterung für den Vorwärtsgang des Propellers, also in unsymmetrischer Ausfüh rung.
Die Abdeckung der Schiffsschraube wird als Schirm bezeichnet, wenn sie aus den normalen Schiffslinien herausragt. Man nennt sie Tunnel , wenn die Schiffslinien teilweise angeschnitten werden.
Cover screen of a ship's propeller If part of the ship's propeller protrudes above the surface of the water when it is empty, it is often necessary to encase it with a cover so that it cannot suck in air during operation. Such a cover is called a screen when the cover protrudes from the normal ship lines.
The umbrellas that have hitherto been used in shipping are built in such a way that the water flowing towards the propeller is strongly swirled around when it flows around the lower lateral edges of the umbrella. The known screens are in fact quite sharp-edged at these lower edges and only slightly rounded off by a round profile customary in shipbuilding; However, they do not form any flow-technical body, but only thin, vertically arranged guide plates.
It is evident that in the previously known umbrellas, the water flow breaks off immediately when it flows around the lower edges, creating eddies that make it difficult for the water to flow into the umbrella, so that there is a lack of water at the screw. This leads to cavitation, vibrations and vibration fractures on the screen and ship formation. The most important disadvantage here is a considerable reduction in the propulsion power of the screw.
The invention avoids the disadvantages shown and achieves a low-eddy or eddy-free flow around the lower edges of the screen.
The invention is characterized in that the lateral lower edges of the screen are formed in the shape of a bead. The lower edges of the screw shield can be widest at the front and taper more and more towards the rear. Thus, instead of the more or less sharp lower edges Ver displacement bodies, which direct the flow of water, the displacement bodies can optionally also be open at the top; however, they preferably form a hollow, closed body.
The outer edge of the bulge expediently lies above the empty swimming line for the greater part.
The effect sought with such a screen is significantly increased if, according to a further embodiment of the invention, the volume of the space in front of the screw that is enclosed by the screen underside, the ship's wall and the contact plane of the two lower bead edges is about 50% of the water volume, that flows through the shielded part of the propeller at the rated power and speed of the motor.
The section of the circle of the propeller circular area is considered to be the shielded part, the chord of which is the tangent to both lower edges in the area of this area (see Fig. 3 of the drawing). By maintaining this relationship it is achieved that the space under the screen is already filled with water at a low speed of the propeller and remains filled when the speed is reduced down to idle speed. This is of crucial importance for maneuvering with an empty ship.
According to a special embodiment of the invention, one of the lower bead edges in the area of the propeller blade turning circle is bulged in such a way that a gradually narrowing water inlet is formed in this area on the wing inlet side when driving forward, tangentially merging into the wing turning circle. In this way, additional hard blows are eliminated, which result from an excessively narrow water inlet in the area of the wing turning circle on the screen.
The water inlet is thus designed in a delta shape at this point, so that a gradual narrowing occurs.
If you want to take advantage of the advantages of this bulge, so the bulge is arranged on both sides of the propeller according to a further embodiment of the inven tion for reverse travel, so in the opposite direction of rotation of the propeller. This also has the advantage of a symmetrical design of the two halves of the screen.
In the drawing, exemplary embodiments of the screw cover screen according to the invention are shown in the manner customary in shipbuilding, the designations 6, 5, 4, 3, 2, 1, <I> 0, </I> ca, <I> b </ I> indicate the individual frames in the frame plan.
Eig.1 is a side view of the screw cover screen in the form of a body attached to the ship's wall with lateral bead-like lower edges, the dash-dotted part being the space in front of the screw to be calculated at about 50% of the water volume mentioned below. The empty swimming line is indicated at L. A is the outer edge and U is the lowest line of the bead-shaped lower edges of the screen. Figure 2 is a plan view of the screen.
Vig.3 shows a rib line of the screen, with the dash-dotted part of the propeller circle representing the area. is whose water passage volume per second at the nominal power and nominal speed of the above space is to be taken as a basis.
4 and 5 show the frame plan in the plane of the propeller, namely FIG. 4 with a symmetrical design of the delta-shaped extension for the forward and backward rotation of the screw and FIG. 5 only with the delta-shaped extension for the forward movement of the propeller, i.e. in FIG asymmetrical design.
The propeller cover is called a screen when it protrudes from the normal ship lines. They are called tunnels when the ship lines are partially cut.