DE1295412B

DE1295412B - Hollow ship's propeller hub cap as a buoyancy chamber

Info

Publication number: DE1295412B
Application number: DEG49362A
Authority: DE
Inventors: Herbert Colin Wray
Original assignee: Glacier Metal Co Ltd
Current assignee: Federal Mogul Engineering Ltd
Priority date: 1966-02-22
Filing date: 1967-02-22
Publication date: 1969-05-14
Also published as: DE1295413B

Description

Die Erfindung betrifft eine hohle Schiffsschraubennabenhaube als Auftriebskammer. Es ist bekannt, eine Schiffsschraubennabenhaube hohl auszubilden und zusammen mit einer hohlen Schiffsschraubennabe zu verwenden, um durch den gemeinsamen Auftrieb dem Gewicht der Schraube entgegenzuwirken. Infolge der ganz erheblichen Größe der bekannten Schiffsschraubennabe resultiert dabei ein ganz wesentlicher Teil des Auftriebs aus der Größe dieser Nabe. Lediglich um den Stromlinienverlauf um die Schiffsschraube bzw. die Schiffsschraubennabe zu verbessern, weist dabei die bekannte Haube eine konische Form auf. Da der Durchmesser der Schiffsschraubennabe, wie angeführt, verhältnismäßig groß ist, ist dementsprechend die Schiffsschraubennabenhaube verhältnismäßig lang, wodurch die Verwendung einer derart großen Haube nur bei Schiffen möglich ist, die an Stelle eines mittschiffs gelegenen Ruders Seitenruder aufweisen. Außerdem besteht bei derartig großen Nabenhauben die Gefahr, daß Beschädigungen auftreten, beispielsweise durch mögliche Bodenberührungen bei Rückwärtsfahrt. Eine derartige Beschädigung der bekannten Nabenhaube führt zur Auffüllung ihres Innenraums mit Wasser, wodurch der Auftrieb entfällt.The invention relates to a hollow marine propeller hub cap as a buoyancy chamber. It is known to form a ship's propeller hub cap hollow and together with a hollow propeller hub to be used to lift through the common counteract the weight of the screw. As a result of the very considerable size of the known ship's propeller hub results in a very significant part of the buoyancy from the size of this hub. Only about the streamline around the propeller or to improve the ship's propeller hub, the known hood has a conical shape. Since the diameter of the ship's propeller hub, as stated, is proportionate is large, the propeller hub cap is accordingly relatively long, whereby the use of such a large hood is only possible on ships that have rudders instead of a rudder located amidships. In addition, there is with such large hub caps the risk of damage occurring, for example due to possible ground contact when reversing. Such damage the well-known hub cap leads to the filling of its interior with water, whereby there is no buoyancy.

Ferner ist eine Schiffsschraubennabenhaube bekannt, die eine kegelstumpfähnliche Form aufweist. Diese bekannte Nabenhaube ist für die Aufnahme eines hydraulischen Verstellmotors für die Propellerblätter vorgesehen, sie ist also in erster Linie ein Gehäuse und keine Auftriebskammer. Es sind auch keinerlei Maßnahmen gegen ein eventuelles Undicht werden dieser Nabenhauben getroffen.Furthermore, a marine propeller hub cap is known which has a frustoconical Has shape. This well-known hub cover is for the inclusion of a hydraulic one Variable displacement motor is provided for the propeller blades, so it is primarily a housing and no buoyancy chamber. There are also no measures against a possible leaks are hit these hub caps.

Ferner ist es bei Auftriebskörpern, beispielsweise einem Schwimmer für Wassersportzwecke, bekannt, diesen mit einem synthetischen Schaumstoff geschlossenzelliger Struktur zu füllen, um bei einer Beschädigung der Außenhaut ein Vollaufen des Schwimmers und damit einen Verlust des Auftriebs zu vermeiden.It is also the case with floats, for example a float for water sports, known, this closed-cell with a synthetic foam Structure to fill the float if the outer skin is damaged and thus avoid a loss of buoyancy.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine hohle Schiffsschraubennabenhaube als Auftriebskammer zu schaffen, die einen besonders großen Auftrieb liefert, zusammen mit einem hinter ihr angeordneten Ruder verwendet werden kann, Sicherheit gegen das Vollaufen mit Wasser bei Beschädigung bietet und zudem sehr einfach auch unter Wasser anbring- und abnehmbar ist.The object of the invention is to provide a hollow To create a ship's propeller hub cap as a buoyancy chamber that is special provides great lift, used in conjunction with an oar placed behind her offers security against being filled with water in the event of damage and is also very easy to attach and remove under water.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schiffsschraubennabenhaube eine an sich bekannte strömungsgünstige kegelstumpfähnliche Form aufweist und einen geschlossenen, an der Nabe abnehmbar befestigten Körper bildet, der in bei Auftriebskörpern bekannter Weise mit geschiossenzeiligem Schaumstoff gefüllt ist. Durch die kegelstumpfähnliche Form der Nabenhaube ist das Auftriebszentrum mehr als ein Drittel der Kammerlänge vom vorderen Ende der Kammer entfernt. Dies ist insofern günstig, als nicht nur die Größe des Auftriebs beim Ausgleich des Schraubengewichts von Wichtigkeit ist, sondern ebenso die Lage des Auftriebszentrums, nachdem diese den Hebelarm bestimmt, unter dem die Auftriebskraft an der Wellenlagerung angreift, und damit das Auftriebsmoment um die Wellenlagerung. Im Hinblick auf Auftrieb und Auftriebszentrum wäre eine genau zylindrische Auftriebskammer am vorteilhaftesten, jedoch ist ein Kegelstumpf mit relativ kleinem Öffnungswinkel ebenso wie ein Zylinder mit sich leicht verjüngendem Ende strömungsgünstiger. Auf diese Weise wird das von dem erheblichen Gewicht der Schiffsschraube ausgeübte, die Schraubenwelle auf Biegung beanspruchende Moment mindestens teilweise ausgeglichen. Dieses Biegemoment führt zu einer ungleichmäßigen Belastung der Stevenrohrabdichtung und erhöht damit das Risiko eines Defekts am hinteren Schraubenwellenlager. Ein derartiger Defekt erfordert bei großen Schiffen einen großen Kostenaufwand, zu dem im allgemeinen noch die großen Kosten für das Schleppen des Schiffes zu einem Dock anfallen. Die Erfindung ermöglicht demnach eine wesentliche Herabsetzung dieses Risikos. Darüber hinaus kann sich auch ein wirksamer lasttragender Ölfilm im Lager besser ausbilden, was die Lebensdauer des hinteren Wellenlagers weiter erhöht.This object is achieved according to the invention in that the ship's propeller hub cap has a flow-favorable frustoconical shape known per se and one forms closed, detachably attached to the hub body, which is in buoyancy is filled in a known manner with schiossenzeiligem foam. Due to the frustoconical In the shape of the hub cap, the center of lift is more than a third of the chamber length away from the front end of the chamber. This is beneficial in that not only is it the size of the buoyancy is important when balancing the weight of the propeller, but also the position of the center of lift, after this determines the lever arm, under which the lift force acts on the shaft bearing, and thus the lift moment about the shaft bearing. In terms of buoyancy and buoyancy center one would be accurate cylindrical buoyancy chamber is most advantageous, however, is a truncated cone with relatively small opening angle as well as a cylinder with a slightly tapered shape At the end more aerodynamic. In this way, that takes off the considerable weight of the The moment exerted by the ship's propeller, which stresses the propeller shaft in terms of bending at least partially balanced. This bending moment leads to an uneven Load on the stern tube seal and thus increases the risk of a defect in the rear screw shaft bearing. Such a defect requires large ships a great expense, to which is generally added the great cost of the Towing the ship to a dock. The invention therefore enables a substantial reduction in this risk. In addition, a Form a more effective load-bearing oil film in the bearing, which increases the service life of the rear shaft bearing further increased.

Sollten Beschädigungen der Schiffsschraubennabenhaube auftreten, so kann der Auftrieb trotzdem nicht verlorengehen, nachdem der geschlossenzellige Schaumstoff das Eindringen von Wasser verhindert. Dadurch, daß die Nabe zudem einen geschlossenen, abnehmbar befestigten Körper bildet, ist ein Austausch derselben sehr leicht möglich, auch ohne daß ein Dock zuhilfe genommen wird.Should damage to the propeller hub cap occur, so the buoyancy can still not be lost after the closed-cell foam prevents water from entering. Because the hub also has a closed, forms detachably attached body, an exchange of the same is very easily possible, even without a dock being used.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schiffsschraubennabenhaube mit ihrer Befestigung an der Schiffsschraubennabe, F i g. 2 die Anordnung der Schiffsschraubennabenhaube gemäß F i g. 1 nebst zugehörigem Propeller zwischen Schiffsrumpf und Ruder, F i g. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß F i g. 2 bei geschnittenem Schiffskörper und geschnittenem Ruder.The invention is illustrated below with reference to in the drawing Embodiments explained in more detail. It shows F i g. 1 shows a partial longitudinal section by a ship's propeller hub cap according to the invention with its attachment the ship's propeller hub, FIG. 2 the arrangement of the propeller hub cap according to FIG. 1 together with the associated propeller between the ship's hull and rudder, F i G. 3 shows a plan view of the arrangement according to FIG. 2 with cut hull and cut rudder.

Ein Propeller 10 ist am hinteren Ende einer Schraubenpropellerwelie 19 angeordnet, welche sich vom Achtersteven 11 eines Schiffs aus nach hinten erstreckt. Ein Ruder 12 ist in herkömmlicher Weise hinter dem Schraubenpropeller 10 angeordnet. Der Schraubenpropeller weist eine Nabe 13 auf, welche eine hohle Schiffsschraubennabenhaube 21 als Auftriebskammer 14 trägt. Erfindungsgemäß weist die Schiffsschraubennabenhaube eine strömungsgünstige, kegelstumpfähnliche Form auf und bildet einen geschlossenen, an der Nabe 13 abnehmbar befestigten Körper, der mit geschiossenzelligem Schaumstoff 22 gefüllt ist. Die Auftriebskammer 14 ergibt einen Auftrieb, der ein Auftriebsmoment ausübt, das dem Gewicht des Schraubenpropellers 10 entgegenwirkt. Für diesen Zweck ist es zweckmäßig, den Durchmesser der Auftriebskammer 14 bzw. der Schiffsschraubennabenhaube 21 an ihrem hinteren Ende so groß wie möglich zu halten, um das Auftriebsmoment um das Wellenlager zu erhöhen.A propeller 10 is arranged at the rear end of a screw propeller shaft 19 which extends rearwardly from the stern post 11 of a ship. A rudder 12 is arranged behind the screw propeller 10 in a conventional manner. The screw propeller has a hub 13 which carries a hollow ship's screw hub cap 21 as a buoyancy chamber 14. According to the invention, the ship's propeller hub cap has a flow-favorable, frustoconical shape and forms a closed body which is detachably attached to the hub 13 and which is filled with single-cell foam 22. The buoyancy chamber 14 produces a buoyancy that exerts a buoyancy moment that counteracts the weight of the screw propeller 10. For this purpose it is expedient to keep the diameter of the buoyancy chamber 14 or the ship's propeller hub cap 21 at its rear end as large as possible in order to increase the buoyancy moment around the shaft bearing.

F i g. 1 zeigt die Einzelheiten des Propellers 10 und der Auftriebskammer 14. Die Nabe 13 ist ein hohler Zylinder mit einem ringförmigen Innenflansch 17, welcher an einem Endflansch 18 einer Schraubenpropellerwelle 19 befestigt ist. Das Gewicht des Schraubenpropellers kann noch weiter nach vorn verlegt werden als bei den bekannten Bauformen, bei welchen die Nabe unmittelbar auf der Welle angeordnet ist oder ihr vorderes Ende am hinteren Ende der Welle befestigt ist. Die Nabe 21 bzw. die Auftriebskammer 14 weist einen starren Mantel aus glasfaserverstärktem Kunstharz auf, in dem der Schaumstoff mit geschlossenzelliger Struktur angeordnet ist. In der Wand des Mantels sind metallische Verstärkungsplatten 23 eingebettet. Mit Hilfe von in Durchbrechungen der in der Nähe der Nabe angeordneten Verstärkungsplatten 23 vorgesehenen Schrauben 24 ist die Nabenhaube 21 an der Nabe 13 befestigt. Der Mantel der Nabenhaube 21 kann auch aus Blech oder anderen natürlichen oder synthetischen Stoffen bestehen. Der geschlossenzellige Schaumstoff kann Polyurethan od. dgl. sein. Der Schaumstoff kann dabei in die Auftriebskammer 14 der Nabenhaube 21 hineingeschäumt werden.F i g. 1 shows the details of the propeller 10 and the buoyancy chamber 14. The hub 13 is a hollow cylinder with an annular inner flange 17 which is fastened to an end flange 18 of a screw propeller shaft 19. The weight of the screw propeller can be moved further forward than in the known designs in which the hub is arranged directly on the shaft or its front end is attached to the rear end of the shaft. The hub 21 or the buoyancy chamber 14 has a rigid jacket made of glass fiber reinforced synthetic resin, in which the foam with a closed-cell structure is arranged. Metallic reinforcement plates 23 are embedded in the wall of the jacket. The hub cap 21 is fastened to the hub 13 with the aid of screws 24 provided in openings in the reinforcement plates 23 arranged in the vicinity of the hub. The jacket of the hub cap 21 can also consist of sheet metal or other natural or synthetic materials. The closed-cell foam can be polyurethane or the like. The foam can be foamed into the buoyancy chamber 14 of the hub cap 21.

Wie ersichtlich, kann die erfindungsgemäße Nabenhaube 21 durch Lösen der Schrauben 24 sehr einfach abgenommen werden, so daß nach Entfernung der Dichtungsquerwand 20 die Befestigungsschrauben des Propellers sehr leicht zugänglich sind. Merkmale in Zeichnungen und Beschreibung, auf welche keine Ansprüche gerichtet sind, sollen keinen Schutz genießen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß unter dem Begriff kegelstumpfähnlich auch zylindrisch oder leicht ballig zu verstehen ist.As can be seen, the hub cap 21 according to the invention can be removed very easily by loosening the screws 24 , so that the fastening screws of the propeller are very easily accessible after the sealing transverse wall 20 has been removed. Features in drawings and descriptions to which no claims are directed are not intended to be protected. It is pointed out, however, that the term frustoconical is also to be understood as cylindrical or slightly spherical.

Claims

Patent claim: Hollow ship's propeller hub cap as a buoyancy chamber, characterized in that it has a flow-favorable, frustoconical shape that is known per se and forms a closed body (21) which is detachably attached to the hub (13) and which is filled with closed-cell foam in a manner known from buoyancy bodies.