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Steuereinrichtung für Schiffe mit einem den Schiffskörper durchquerenden
Kanal Es ist bekannt, an Schiffen besondere Propeller anzuordnen, die nicht ständig
in Betrieb sind und die zur Erzeugung von Ruderkräften dienen. Es ist auch bekannt,
für diesen Zweck einen Flügelradpropeller, und zwar einen schnell laufenden Zykloidenpropeller,
zu verwenden, der bekanntlich die besondere Eigenschaft hat, daß sein gesamter Propellerstrahl
durch einfache Verschiebung des Steuerzentrums des zur Erzeugung der Flügelschwingungen
dienenden Flügelantriebsgestänges, also durch Verlagerung der Schwingung, in jede
beliebige Richtung geschwenkt werden kann.
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Darüber hinaus ist es auch bekannt, einen besonderen Propeller in
einem den Schiffsrumpf durchquerenden Kanal anzuordnen und den Kanal mit Abschlußschotten
zu versehen, die den Kanal verschlossen halten, solange die Wirkung der im Kanal
angeordneten Propeller nicht erwünscht ist.
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Außerdem ist es bekannt, zum Abschließen des Querkanals jeder Kanalöffnung
einen Auslaßschieber zuzuordnen und außerdem zum Umlenken des Propellerstrahles
Leitklappen anzuordnen, die im Querkanal mit einem gewissen Abstand von den Kanalöffnungen
um ihre Achse drehbar gelagert sind.
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für Schiffe mit einem den
Schiffskörper durchquerenden Kanal und einem in diesem Querkanal angeordneten Propulsionsorgan
sowie mit an den Enden des Querkanals angeordneten, um parallelachsig nebeneinanderliegende
Achsen drehbaren Klappen. Die Erfindung besteht darin, daß der Abstand der Drehachsen
der Klappen von der sich aus, dem Außenhautstrak im Bereich der Querkanalöffnung
ergebenden Fläche oder einer hierzu angenähert parallelen ideellen Fläche, die den
Abschluß des im wesentlichen zylindrischen oder prismatischen Teiles des Querkanals
bildet, kleiner als die kleinste mittlere halbe Breite der Klappen.
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Bei einer Ausbildung bzw. Anordnung der Drehklappen gemäß der Erfindung
dienen diese in einer Endstellung zum Abschließen der Kanalöffnungen und wirken
in den anderen Stellungen als Ruder sowie bei Betrieb des Propulsionsorgans außerdem
noch als Umlenkfläche für den Propellerstrahl. Durch die Drehklappen gemäß der Erfindung
wird die Einsparung mehrerer Einzelelemente mit ihren relativ umfangreichen Verstell-
und Steuereinrichtungen erreicht, da die Drehklappen gemäß der Erfindung drei Funktionen
übernehmen können. Mit der wesentlichste Vorteil der Erfindung besteht aber in der
Anordnung der Drehklappen, durch die eine wesentliche Steigerung des Steuereffektes
des Schiffes erreicht werden kann.
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Die Drehachsen der Klappen können in bekannter Weise vertikal bzw.
nahezu vertikal oder aber horizontal angeordnet werden, je nach Lage des Kanals
bzw. der erwünschten Ruderwirkung bei geöffneten Klappen.
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Bei dem Abschluß einer Querkanalöffnung mit mehreren vertikalachsig
oder nahezu vertikalachsig nebeneinander angeordneten Klappen können ferner die
Längsabmessungen, d. h. die Abmessungen der Klappen senkrecht zur Drehachse, verschieden
sein. Durch eine derartige Ausbildung der Klappen wird eine besonders günstige Ausnutzung
des Wasserdruckes auf die Klappen und damit eine günstige Ruderwirkung erreicht.
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Bei Anwendung der Erfindung auf Schiffen mit die Öffnung des Querkanals
überbrückenden, in Schiffslängsrichtung verlaufenden Stegen wird in weiterer Ausbildung
der Erfindung vorgeschlagen, die Klappen in Richtung ihrer Drehachse entsprechend
der Anordnung der Stege zu unterteilen.
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Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung können bei Anwendung
der Erfindung auf derartige Schiffe die Klappenachsen auch umseitig unmittelbar
neben den Stegen liegend angeordnet und die Klappen mit Ausschnitten für die Stege
versehen sein.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einigen Ausführungsbeispielen
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit Klappen in Ruderstellung,
Fig. 2 das gleiche mit Klappen in Fahrtstellung; Fig. 3 und 4 zeigen Beispiele der
Klappenanordnung; Fig. 5 bis 10 zeigen weitere Ausführungsbeispiele. In Fig. 1 ist
in dem Schiffskörper 1 ein denselben durchquerender Kanal 2 und in diesem Querkanal
ein Flügelradpropeller 3 angeordnet. Die Öffnungen des
Querkanals
2 können mittels mehrerer nebeneinanderliegender parallelachsiger Klappen 4, wie
Fig. 2 zeigt, verschlossen werden. Diese Unterteilung einer großen Drehklappe in
mehrere kleine ist bekannt und hat den Vorteil, daß selbst bei voll geöffneten Klappen
nur kleine Fremdkörper, wie Eisstücke od. dgl., in den Querkanal gelangen können.
Es ist dabei zweckmäßig, daß zwischen den geschlossenen Klappen 4 noch ein freier
Spalt bleibt, damit sich an den Klappen 4 ansammelnder Tang od. dgl. nicht ein Verklemmen
derselben verursacht. Die Klappen 4 sind je mit einer Drehachse 5 fest verbunden,
welche in der Schiffswand drehbar gelagert ist und mittels eines nicht dargestellten
Servomotors bewegt wird. Um den Flügelradpropeller 3 gegen Fremdkörper, wie Eisbrocken,
Holzstücke od. dgl., zu schützen, sind in den Öffnungen des Querkanals 2 Stege 6
angeordnet. Da die Klappen 4 in geöffneter Stellung eine zusätzliche Ruderwirkung
erzielen, nehmen dieselben, wie aus Fig. 1 ersichtlich, nicht.immer auf beiden Seiten
die gleiche Stellung ein, sondern voneinander abweichende, entsprechend der gewünschten
Ruderwirkung. Die Drehachsen 5 der Klappen 4 sind erfindungsgemäß hinter den Stegen
6 so angeordnet, daß die Klappen 4 bei maximaler Öffnung derselben gerade mit der
Schiffswand abschließen.
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In Fig. 3 und 4 sind Möglichkeiten der Ausbildung der Klappen 4 bei
Anwendung der Erfindung auf Schiffe mit die Öffnung des Querkanals überbrückenden
Stegen gezeigt. Werden die Drehachsen 5 der Klappen 4 von außen gesehen hinter den
Stegen 6 angeordnet, so erhalten die Klappen 4 beiderseits Aussparungen 7, in denen
die Stege 6 bei geöffneter Klappenstellung Platz finden, ohne die Klappen zu behindern.
Die beiderseitige Anordnung der Aussparungen 7 ist, da die Klappen entsprechend
der Fahrtrichtung des Schiffes in der einen oder anderen Richtung gedreht werden
können, erforderlich.
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Bei der in Fig. 4 gezeigten Möglichkeit der Klappenanordnung sind
die Klappen in mehrere einzelne Klappen 8 bis 11 unterteilt, die jeweils auf der
gleichen Drehachse 12 angeordnet sind. Der Abstand zwischen den einzelnen Klappen
8 bis 11 entspricht der Stärke der Stege 6. Um den Stegen 6 einen guten Zusammenhalt
zu geben, sind sie in der Mitte durch eine Strebe 13 verbunden.
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Bei dem in den Fig. 5 bis 7 gezeigten Beispiel der Erfindung ist wiederum
in einem Querkanal 2 ein Flügelradpropeller 3 angeordnet. Der Unterschied gegenüber
dem ersten Ausführungsbeispiel besteht in der Anordnung und Dimensionierung der
Klappen. Die Drehachsen 14 und 15 der Klappen 16 und 17 sind in der Ebene der Schiffswand
angeordnet, so daß ungefähr die Hälfte jeder Klappe in maximal geöffneter Stellung
aus der Schiffswand herausragt und als Anströmfläche wirkt. Um den Wasserdruck auf
die Klappen bzw. die Ruderwirkung an allen Klappen ausnutzen zu können und ungefähr
die gleichen Kraftwirkungen des Wassers auf die einzelnen Klappen: 16 und 17 zu
erhalten, ist die Klappe 16 etwa um den durch die Klappe 17 abgedeckten Teil größer
ausgebildet, entsprechend den gegebenen Verhältnissen, da als Fläche für die Kraftwirkung
nur die Projektion der in Strömungsrichtung gesehen sichtbaren Klappenfläche in
Frage kommt.
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Die Anordnung eines Schraubenpropellers 18 in einem durch Klappen
19 und 20, die um Achsen 23, 24 drehbar sind, --verschließbaren Querkanal 21 zeigen
Fig. 8 bis 10. Der Schraubenpropeller 18 erzeugt im Gegensatz zum Flügelradpropeller
3 einen Propellerstrahl von kreisrundem Querschnitt, dementsprechend wird auch der
Querkanal ungefähr zylindrisch ausgebildet. Um der Form des Querkanals Rechnung
zu tragen, besitzen auch die Klappen 19 und 20 zusammen die Form eines Kreises,
wobei zweckmäßigerweise die Klappen an zwei sich gegenüberliegenden Stellen zur
Anordnung der Drehachsen begradigt sind. Werden diese Klappen beide in der gleichen
Drehrichtung ausgeschwenkt, so wird bei der durch den Pfeil 22 angenommenen Fahrtrichtung
erst der kreisförmige Teil der Klappe 20 vom Wasser angeströmt und dann der dahinterliegende,
überstehende, rechteckige Teil der Klappe 19.- Die Klappe 19 besitzt dadurch etwa
die gleiche Leit- bzw. Ruderwirkung wie die Klappe 20.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung dient in geöffneter Stellung als
zusätzliches Ruder und erhöht dadurch die Sicherheit, Schnelligkeit und Manövrierfähigkeit
des Schiffes.