DE1181090B

DE1181090B - Device for the protection of propellers

Info

Publication number: DE1181090B
Application number: DES77584A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Leo Costa
Original assignee: SHIPBUILDING RES TRUST REG
Current assignee: SHIPBUILDING RES TRUST REG
Priority date: 1962-01-17
Filing date: 1962-01-17
Publication date: 1964-11-05

Description

Vorrichtung zum Schutz von Schiffsschrauben Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz von Schiffsschrauben, insbesondere deren Flügelspitzen, gegen Beschädigung durch Eis und Treibgut.Device for protecting marine propellers The invention relates to a device to protect ship's propellers, in particular their wing tips, against damage from ice and floating debris.

Die Erfindung besteht darin, daß unmittelbar vor der Schraube und koaxial zu dieser am Schiffskörper ein die Schraube nicht übergreifender Ring befestigt ist, an dessen Innenseite Brechmesser angebracht sind.The invention consists in that immediately before the screw and a ring that does not overlap the screw is fastened coaxially to this on the hull of the ship is, on the inside of which break knives are attached.

Die Erfindung schafft eine Eisschutzvorrichtung von einfacher Bauart, die die empfindlichsten Teile der Schraubenflügel wirksam und ohne Einbuße des Schiffes an Fahrgeschwindigkeit schützt.The invention provides an ice protection device of simple construction, which the most sensitive parts of the propeller blades effectively and without sacrificing the ship protects at driving speed.

Während ein solcher vor der Schraube angeordneter Ring schon als solcher einigen Schutz gegen Beschädigungen der Schraubenflügel durch Treibeis bietet, wird durch die Anbringung von Brechmessern an der Innenseite des Ringes ein besonders wirksamer Schutz erzielt.While such a ring arranged in front of the screw is already as such provides some protection against damage to the propeller blades by drift ice by attaching breaking knives on the inside of the ring a special one effective protection achieved.

Der Ring kann aus zwei getrennten Hälften bestehen, die mit ihren Enden oben am Schiffskörper und unten an der Hacke befestigbar sind. Der Durchmesser des Ringes entspricht etwa dem Durchmesser der Schraube.The ring can consist of two separate halves, each with their Ends can be fastened at the top of the hull and at the bottom of the hoe. The diameter of the ring corresponds approximately to the diameter of the screw.

Das Querschnittsprofil dieses Ringes kann vorzugsweise die Form eines Tragflächenprofils haben, und an seiner Profilvorderkante kann eine zusätzliche ringförmige Schneide zum Eisbrechen aufgesetzt oder gebildet sein.The cross-sectional profile of this ring can preferably be in the form of a Have an airfoil profile, and an additional be put on or formed annular cutting edge for ice breaking.

Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung können die Brechmesser als Leitkörper für den in die Schraube eintretenden Wasserstrom ausgebildet und angeordnet sein. Sie können z. B. ähnlich wie Turbinenleitschaufeln ausgebildet oder nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung starcontrapropellermäßig verwunden sein.According to a further preferred feature of the invention, the breaker knife designed as a guide body for the water flow entering the screw and be arranged. You can e.g. B. formed similar to turbine guide vanes or, according to a further proposal of the invention, twisted in a star counterpropeller manner be.

Versuche haben gezeigt, daß die Anordnung von entsprechend der Erfindung angeordneten Ringen und Brechmessern nicht nur keine Erhöhung des Widerstandes zur Folge hat, sondern daß darüber hinaus sogar eine Verbesserung des Vortriebes erzielbar ist, wenn die Brechmesser als gerade oder - beispielsweise der Verwindung der Schraubenflügel entgegengesetzt - verwundene Leitschaufeln ausgebildet sind.Tests have shown that the arrangement of according to the invention arranged rings and breakers not only do not increase the resistance Has consequence, but that in addition even an improvement in the propulsion can be achieved is when the breaker knife as straight or - for example, the twisting of the screw blades opposite - twisted guide vanes are formed.

Bisher bekannte Vorrichtungen dieser Art, die insbesondere zum Schutz der Spitzen der Schraubenflügel dienen, sind die sogenannten »Eisfinnen«. Sie sind am äußersten Heck in der Nähe des Schiffsschraubenaustritts angeordnet und daher wenig wirksam. Darüber hinaus verursachen sie eine nicht unbedeutende Verminderung der Geschwindigkeit des Schiffes. Diese Geschwindigkeitsverminderung beträgt schon in ruhigem Wasser etwa 1/4 Knoten und bei Seegang bedeutend mehr.Previously known devices of this type, in particular for protection The so-called "ice fins" are used for the tips of the screw blades. they are arranged at the extreme stern in the vicinity of the propeller outlet and therefore not very effective. In addition, they cause a not insignificant reduction the speed of the ship. This reduction in speed is already 1/4 knot in calm water and significantly more in rough seas.

Es liegt nahe, die Erfindung mit der allgemein bekannten Kortdüse zu vergleichen, der mitunter auch Schutzwirkungen für die Schraube gegen Eis und Treibholz nachgerühmt wurden, wie andererseits Gegenstimmen nicht fehlten. Die Erfindung ist jedoch durch die Kortdüse und die dafür vorgeschlagene Einbauten weder vorweggenommen noch auch nur nahegelegt. Zunächst ist auf einen grundsätzlichen Unterschied zwischen der Kortdüse und dem erfindungsgemäßen Schutzring hinzuweisen; jene ummanteln die Schraube zwecks Schuberhöhung über eine größere Länge, dieser hat ein reines kurzes Ringprofil und übergreift die Schraube überhaupt nicht, da er vor ihr liegt.It is obvious that the invention with the well-known Kort nozzle to compare, which sometimes also protective effects for the screw against ice and Driftwood were praised, as on the other hand there was no lack of dissenting voices. The invention is, however, neither anticipated by the Kort nozzle and the internals proposed for it still only suggested. First of all, there is a fundamental difference between to point out the Kort nozzle and the protective ring according to the invention; those envelop them Screw for the purpose of increasing thrust over a greater length, this one has a purely short one Ring profile and does not overlap the screw at all because it is in front of her.

Die Kortdüse ist infolge ihrer zweckbedingten Ausbildung überhaupt nicht geeignet, die Aufgabe des erfindungsgemäßen Schutzringes zu erfüllen. Sie hat zum Zweck der erhöhten Schuberzeugung eine mächtig angeschwollene Eintrittskante, die keine eiszerlegende Vorderkante im Sinne der Erfindung, sondern eine starke ringförmige Anschwellung mit großem Krümmungsradius des Profilkopfes bildet. Dabei wird das der Düse zutreibende Eis dort wohl für Augenblicke aufgehalten, ohne sich jedoch dabei zu zerlegen. Durch die Ansaugekraft der Schraube wird das Eis vielmehr größtenteils in die Düse eingesogen. Das hat ganz im Gegensatz zu der hier geschützen Erfindung Anlaß gegeben, innerhalb der Düse knapp vor der Schraube Schutzfinnen anzubringen, die entweder bloß parallel zueinander oder aber kreuz und quer wie ein »Gräting« verliefen. Die Wirkung dieser Anordnung war eine negative, da der Wasserzustrom zur Schraube durch das Ansammeln von Eis auf der erwähnten Gräting stark behindert wurde.The Kort nozzle is due to its purpose-related training at all not suitable for fulfilling the task of the protective ring according to the invention. she has a heavily swollen leading edge for the purpose of increased thrust generation, which is not an ice-breaking leading edge in the sense of the invention, but a strong one forms annular swelling with a large radius of curvature of the profile head. Included the ice drifting towards the nozzle is probably held up there for a few moments without moving but to disassemble it. Rather, the suction force of the screw makes the ice cream mostly sucked into the nozzle. In contrast to the one here, it was protected Invention given the occasion, protective fins inside the nozzle just in front of the screw to attach, either just parallel to each other or criss-cross like a "grating" passed. The effect of this arrangement has been a negative one since the Water inflow to the screw due to the accumulation of ice on the mentioned grating was severely disabled.

Auch leitschaufelartige Einbauten in Kortdüsen können die Aufgabe der Erfindung nicht erfüllen. Denn selbst wenn sie antreibendes Eis zerlegen, halten sie es anschließend umschlossen und leiten es zwangläufig in den Arbeitsbereich der Schraube, wo es ihren Wirkungsgrad und sie selbst gefährdet. K o r t selbst hat solche Schaufeln vor und hinter der Schraube innerhalb der Düse deshalb auch nur zur Richtung des Schraubenstrahles und keinesfalls als Eisschutz empfohlen (z. B. britische Patentschrift 502 564, Leitschaufeln 14, 15 und 16 - letztere in der vertikalen Mitschiffsebene und daher für Eisschutz ohnehin wirkungslos - und ihre Beschreibung S. 2, Z.48 bis 62). Beiläufig erfüllt der erfindungsgemäße Ring seine Hauptaufgabe gerade da, wo Kortdüsen weder vorgesehen noch mit Vorteil brauchbar sind. Seine Anbringung ist aber auch bei Kortdüsen denkbar, obwohl diese seinen bestimmungsgemäßen Effekt aus den oben erörterten Gründen verschlechtern dürfte.Vane-like fixtures in Kort nozzles can also do the job of the invention do not meet. Because even if they break up the driving ice, they hold up they then enclosed it and inevitably routed it into the work area the screw where it endangers their efficiency and themselves. K o r t himself therefore has such blades in front of and behind the screw inside the nozzle only recommended for the direction of the screw jet and not recommended as ice protection (e. B. British Patent 502 564, vanes 14, 15 and 16 - the latter in US Pat vertical midship level and therefore ineffective for ice protection anyway - and theirs Description p. 2, lines 48 to 62). Incidentally, the ring according to the invention fulfills its Main task especially where Kort nozzles are neither intended nor usable with advantage are. It is also conceivable to attach it to Kort nozzles, although these are his intended effect for the reasons discussed above is likely to worsen.

In den Zeichnungen sind einige bevorzugte Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Darin ist F i g. 1 eine Seitenansicht des Hecks eines Schiffskörpers mit einer Schraube und einem Ring (im Schnitt) nach der Erfindung, F i g. 2 eine Rückansicht des gleichen Gegenstandes in der Achsrichtung unter Weglassung der Schraube, F i g. 3 bis 5 Ansichten der als gerade Leitschaufeln ausgebildeten Brechmesser in den drei Hauptansichten und F i g. 6 bis 8 Ansichten eines als verwundene Leitschaufel ausgebildeten Brechmessers.In the drawings, some preferred embodiments are for example shown. Therein F i g. 1 is a side view of the stern of a ship's hull with a screw and a ring (in section) according to the invention, F i g. 2 one Rear view of the same object in the axial direction with the omission of the screw, F i g. 3 to 5 views of the breaker knife designed as straight guide vanes in the three main views and FIG. 6 to 8 views of a twisted guide vane trained breaker knife.

Unmittelbar vor der Schraube P (F i g. 1 und 2) ist am Schiffskörper K der Eisschutzring R befestigt. Sein Querschnitt Q entspricht dem Profil eines Tragflügels, so daß er dem strömenden Wasser keinen nennenswerten Widerstand entgegensetzt. Die Vorderseite S des Querschnitts Q ist zu einer Brechschneide ausgebildet, oder es kann ihr eine Schneide aufgesetzt sein.The ice protection ring R is attached to the hull K directly in front of the screw P (FIGS. 1 and 2). Its cross-section Q corresponds to the profile of a wing, so that it does not offer any significant resistance to the flowing water. The front side S of the cross section Q is formed into a breakable cutting edge, or a cutting edge can be placed on it.

Mit St ist das Ruder bezeichnet, H bezeichnet die Hacke und N den Wellenaustritt oder die Stevennuß. Der Ring ist in zwei Hälften geteilt, deren Enden bei B und B' am Schiffskörper beispielsweise durch Schweißen oder Nieten befestigt sind. Der Ring bzw. seine Hälften können an den Befestigungsstellen einen verstärkten Querschnitt haben. St denotes the rudder, H denotes the hoe and N the shaft exit or the stem nut. The ring is divided into two halves, the ends of which at B and B ' are attached to the hull, for example by welding or riveting. The ring or its halves can have a reinforced cross-section at the fastening points.

Die am inneren Umfang des Ringes angeordneten Brechmesser sind mit M bezeichnet. Wie insbesondere F i g. 1 erkennen läßt, schützen die Messer in besonderer Weise die Spitzen und die daran einwärts anschließenden Teile der Schraubenflügel. Diese Teile sind wegen ihres größeren Abstandes von der Propellerachse und der verhältnismäßig höheren Umfangsgeschwindigkeit bei der Drehung die durch Treibeis am meisten gefährdeten Teile.The breaker knives arranged on the inner circumference of the ring are with M designated. As in particular F i g. 1 shows, protect the knives in a special way Place the tips and the parts of the screw wings that adjoin them inward. These parts are proportionate because of their greater distance from the propeller axis and the higher peripheral speed when turning, those most endangered by drift ice Parts.

Wenn sich die Schutzwirkung von den Schraubenflügelspitzen weiter einwärts erstrecken soll, was insbesondere bei größeren Schraubendurchmessern anzustreben ist, kann nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ein zweiter Schutzring von kleinerem Durchmesser konzentrisch zum ersten Ring angeordnet sein. Die Ausbildung des zweiten inneren Schutzringes kann die gleiche sein wie die des äußeren; er kann Brechmesser auch oder allein am Außenumfang aufweisen.If the protective effect of the screw wing tips continues should extend inward, which is particularly desirable in the case of larger screw diameters is, according to a further proposal of the invention, a second protective ring of smaller diameter be arranged concentrically to the first ring. Training the second inner guard ring can be the same as that of the outer; he can Have breaker knives also or only on the outer circumference.

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach F i g. 3 bis 5 sind die Brechmesser zu Leitflächen L in axialer Stellung ausgebildet. F i g. 3 zeigt einen Schnitt und F i g. 4 und 5 zwei Ansichten eines Teiles des Ringes mit einer solchen Leitfläche L. In F i g. 4 ist der gerade verlaufende Profilfluß des Brechmessers mit U bezeichnet.In the modified embodiment according to FIG. 3 to 5 are the Breaking knife formed to guide surfaces L in an axial position. F i g. 3 shows one Section and F i g. 4 and 5 show two views of part of the ring with one such Guide surface L. In FIG. 4 is the straight profile flow of the breaker knife marked with U.

Gemäß der weiteren Ausführungsform nach analogen F i g. 6 bis 8 sind die Brechmesser zu einem starcontrapropellermäßig verwundenen Leitschaufelprofil L' mit einem gekrümmten Profilfuß U' ausgebildet.According to the further embodiment according to analogous FIG. 6 to 8, the breaker blades are designed to form a star-counterpropeller-like twisted guide vane profile L ' with a curved profile foot U' .

Claims

Claims: 1. Device for protecting ship's propellers, in particular their wing tips, against damage from ice and floating debris, marked d u r c h, that immediately in front of the screw and coaxial with this on the hull a the The screw is attached to the non-overlapping ring, on the inside of which a breaker knife are appropriate.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Cross-sectional profile of the ring has the shape of an airfoil profile and that on his The leading edge of the profile has an additional ring-shaped cutting edge for ice breaking or is formed.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the breaker knife as a guide for the water flow entering the screw are formed and arranged.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the profiles of the breaker knives are twisted in a star counterpropeller manner.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that with large Screw diameters within the outer ring have a second, similarly designed one Ring is arranged. Documents considered: British Patent Specification No. 502 564; "Hansa" magazine, 1957, p. 1130, right column; Magazine »Marine Engineering / Log Yearbook Issue ”, 1961, p. 29.