Heckwulst für Einschraubenschiffe Die Erfindung bezieht sich auf einen
in die Propellernabe übergehenden Heckwulst für Einschraubenschiffe, bei dem die
Unterkante des kegelschnittförmige Spantlinien besitzenden Wulstes die Kiellinie
bestimmt. Bei der gebräuchlichen Ausbildung des Hinterschiffes von Einschraubern
arbeitet der Propeller in einem ungleichförmigen Geschwindigkeitsfeld. Die sowohl
radiale als auch peripheriale Ungleichförmigkeit macht die Ausnutzung des Mitstromes
für den Vortrieb des Schiffes nur zum geringsten Teil möglich. Da weiter während
der Drehung des Propellers in dem ungleichförmigen Geschwindigkeitsfeld die Profile
der Propellerflügel ständig einer periodischen Änderung der Anströmrichtung unterliegen,
werden für jedes auf einem Zylinderschnitt gelegene Propellerprofil periodisch der
Größe nach wechselnde Kräfte und Momente hervorgerufen, die auf den Schiffskörper
und die Antriebsanlage wirken und beide zu Schwingungen anregen, die besonders bei
großer Antriebsleistung und achterlicher Maschine zu Schäden an Ruder, Propeller,
Schiffskörper, Antriebsmaschine und vor allem an den Untersetzungsgetrieben führen.
Es ist ein Heckwulst für Einschraubenschiffe bekannt, deren Propeller nach vorn
etwa in die Mitte des Wulstes derart versetzt sind, daß die stark vergrößerten Naben
die Außenform des Wulstes ergänzen. Demgegenüber befaßt sich die Erfindung mit einem
achterlichen Propeller mit normalem Nabendurchmesser, und sie stellt sich die Aufgabe,
durch die Form und Anordnung des Wulstes im Heckbereich das Geschwindigkeitsfeld
in der Propellerebene möglichst konzentrisch zur Wellenmitte zu gestalten.Stern bead for screw-in ships The invention relates to a
in the propeller hub merging stern bulge for single-screw ships, in which the
The lower edge of the bulge with the conical frame lines is the keel line
certainly. With the usual formation of the aft section of screw-in screwdrivers
the propeller works in a non-uniform velocity field. The both
Radial as well as peripheral irregularity makes use of the entrainment
only minimally possible for the propulsion of the ship. Since further during
the rotation of the propeller in the non-uniform velocity field the profiles
the propeller blades are constantly subject to a periodic change in the direction of flow,
are periodically the for each propeller profile located on a cylinder section
Size caused by changing forces and moments acting on the hull
and the drive system act and both stimulate vibrations, which are particularly important
large drive power and aft engine to damage the rudder, propeller,
Lead the hull, the engine and, above all, the reduction gears.
A stern bulge is known for screw-in ships whose propellers are forward
are offset approximately in the middle of the bead in such a way that the greatly enlarged hubs
complement the outer shape of the bead. In contrast, the invention is concerned with one
aft propeller with normal hub diameter, and she sets herself the task of
the speed field due to the shape and arrangement of the bulge in the rear area
in the propeller plane as concentric as possible to the center of the shaft.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich der aus der Schiffsform
strömungsgünstig heraustretende Wulst zu einer Stevennuß vor einem Schraubenpropeller
mit normalem Nabendurchmesser derart verjüngt, daß die Kiellinie im Bereich des
Wulstes nach hinten zur Stevennuß ansteigt und in diese übergeht. Durch die erfindungsgemäße
Ausbildung des Wulstes bei gleichzeitigem Abschneiden des entsprechenden Totholzteiles
wird ein zur Propellerachse peripherial nahezu gleichförmiges Geschwindigkeitsfeld.
erzielt, bis auf einen kleinen Ausfallsektor, der durch die oberhalb der Propellerwellenmitte
befindlichen gebräuchlichen Hinterschiffspanten bedingt ist. In diesem gleichförmigen
Geschwindrigkeitsfeld findet der Propeller optimale Arbeitsverhältnisse vor, und
da bis auf den Ausfallsektor oberhalb der Propellerwellenmitte während der Drehung
des Propellers an dessen Flügelprofilen keine Anstelländerungen relativ zur Strömungsrichtung
eintreten, sind die periodisch schwankenden Kräfte und Momente sehr klein. Dabei
wird durch die erfindungsgemäßen Mittel die Schubexzentrizität weitgehend reduziert,
die häufig Ursache für den Bruch der Prowellerschwanzwelle ist. Zur Erzielung eines
möglichst günstigen achterlichen Strömungsfeldes mit den erfindungsgemäßen Mitteln
schlägt die Erfindung weiter vor, die Mittellinie der Propellerwelle und! des Stevenwulstes
sich etwa im Bereich der Stevennuß schneiden zu lassen. Eine Einschränkung des oberen
Ausfallsektors des peripherial gleichförmigen Geschwindigkeitsfeldes läßt sich nach
einem weiteren Gegenstand der Erfindung durch konische oder in sich gewundene Profilringsektoren
erreichen, die oberhalb der Propellerwelle vor dem Propeller beidseits der Mittschiffsebene
am Schiffskörper angeordnet sind.The invention is characterized in that the from the ship shape
A streamlined protruding bead to a stem nut in front of a screw propeller
with normal hub diameter tapers in such a way that the keel line in the area of the
Bead rises backwards to the steved nut and merges into this. By the invention
Formation of the bead with simultaneous cutting of the corresponding dead wood part
becomes a peripheral velocity field that is almost uniform to the propeller axis.
achieved, except for a small failure sector, which is caused by the one above the center of the propeller shaft
is due to the usual aft bulkheads. In this uniform
Speed range, the propeller finds optimal working conditions, and
there except for the failure sector above the center of the propeller shaft during rotation
of the propeller on its wing profiles no changes in pitch relative to the direction of flow
occur, the periodically fluctuating forces and moments are very small. Included
the shear eccentricity is largely reduced by the means according to the invention,
which is often the cause of the breakage of the Pro wave tail shaft. To achieve a
the most favorable aft flow field possible with the means according to the invention
the invention further proposes the center line of the propeller shaft and! of the stern bead
to be cut, for example, in the area of the steved nut. One caveat to the above
The failure sector of the peripheral uniform velocity field can be reduced
Another object of the invention by conical or coiled profile ring sectors
reach that above the propeller shaft in front of the propeller on both sides of the midship plane
are arranged on the hull.
Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
und zwar in Fig.1 eine Seitenansicht des Hinterschiffes mit dem erfindungsgemäßen
Wulst und in Fig.2 den Bauspantriß des Wulstes nebst Profilringsektoren.The drawing shows schematically an embodiment of the invention,
namely in Figure 1 a side view of the aft ship with the invention
Bead and in Fig.2 the building plan of the bead together with profile ring sectors.
Der Propeller 1 kommt in üblicher Weise gegen die Stevennuß 2 zur
Anlage. Beginnend mit der Stevennuß 2 ist dem Hintersteven der aus den Ellipsen
4 aufgebaute Wulst 3 aufgesetzt, wobei die Ellipsen 4 aus Fertigungsgründen oberhalb
der horizontalen Propellerachse in Kreislinien 5 auslaufen. Die Mittellinie 6 der
geneigten Propellerwelle und die Mittellinie 7 des Stevenwulstes 3 schneiden sich
etwa im Bereich der Stevennuß 2. Die unteren Begrenzungen der Ellipsen 4 bestimmen
dabei die Länge und die Form des Totholzabschnittes. Man hat es so in der Hand,
durch Auswahl geeigneter Kegelschnittflächen die für die maximale Besserung des
Mitstromfeldes im Propellerbereich günstigsten Totholzabschnitte zu erzielen. Als
Ruder ist in diesem Fall ein Schweberuder
8 bekannter Bauart vorgesehen.
Oberhalb des Wulstes 3 und beidseits der Mittschiffsebene ist je ein in sich verwundener
oder konischer Profilringsektor 9 am Schiffskörper angeordnet, durch den eine Einschränkung
des oberen Ausfallsektors des pheripherial gleichförmigen Geschwindigkeitsfeldes
ins weitem Maße möglich ist.The propeller 1 comes in the usual way against the stem nut 2 to
System. Starting with the stem nut 2, the stern stem is the one from the ellipses
4 built-up bead 3 placed, the ellipses 4 above for manufacturing reasons
the horizontal propeller axis in circular lines 5. The center line 6 of the
inclined propeller shaft and the center line 7 of the Sternwulstes 3 intersect
approximately in the area of the steved nut 2. Determine the lower boundaries of the ellipses 4
the length and shape of the deadwood section. You have it in your hand
by selecting suitable conic surfaces that are necessary for the maximum improvement of the
Concomitant flow field in the propeller area to achieve the cheapest deadwood sections. as
The rudder in this case is a floating rudder
8 known design provided.
Above the bulge 3 and on both sides of the midship plane there is a twisted one
or conical profile ring sector 9 arranged on the hull, through which a restriction
of the upper failure sector of the peripheral uniform velocity field
is possible to a large extent.
Fig. 3 und 4 zeigen Meßblätter der Isotachen des Mitstromfeldes in
der Propellerebene aus Vergleichsversuchen an Modellen gebräuchlicher Hinterschiffsform
und solchen mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen, aus denen eindeutig- die sehr
weitgehenden und' durchaus noch steigerungsfähigen Verbesserungen des Geschwindigkeitsfeldes
hervorgehen.3 and 4 show measuring sheets of the isotachines of the co-current field in
the propeller plane from comparative tests on models of common stern shape
and those with the devices according to the invention, from which clearly - the very
far-reaching improvements in the speed field that can still be improved
emerge.