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Es sind Querstrahlsteuer bekannt, die aus einem quer zur Schiffslängsachse
eingebauten Querkanal bestehen. Die Mündungen dieser Querkanals enden unterhalb
der Wasserlinie. Im Querkanal sind ein oder mehrere Propeller angeordnet, die einen
Wasserstrahl erzeugen, der quer zur Schiffslängsachse je
nach der gewünschten
Steuerstellung zur einen oder anderen Seite gerichtet ist.
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Es ist bekannt, den Querkanal zylindrisch auszubilden, wobei der Querkanal
mit dem zylindrischen Profil die Schiffswand durchdringt. Dabei ist es auch bekannt,
dem zylindrischen Querkanal einen größeren Durchmesser als dem Propeller zu geben
und in seinem Wirkungsbereich eine an sich bekannte Düse einzusetzen, die sich von
ihrem kleinsten in der Radialebene des Propellers liegenden Querschnitt nach beiden
Seiten kegelförmig erweitert (deutsche Patentschriften 1908 117, 1928 117).
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Es ist weiterhin ein Querstrahlruder bekannt, dessen Querkanal an
seinen beiden Enden doppelkonisch ausgebildet ist, so daß in Richtung vom Propeller
aus gesehen sich der Querschnitt des Kanals zunächst verjüngt, um sich dann wieder
zu erweitern. Die Durchstoßungskante des Kanals an der Schiffsaußenwand ist dabei
abgerundet (französische Patentschrift 1353655).
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Es ist weiterhin bekannt, im Bereich der Öffnung des Querkanals Düsen
einzusetzen, die damit dem Kanalzug angepaßt sind und besondere Bauteile darstellen
(USA.-Patenschrift 3 209 717).
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In allen Fällen sind die Austrittsöffnungen des Querkanals im Profil
in gleicher Weise ausgebildet. Dadurch ergeben sich Nachteile für den hydraulischen
Nutzungseffekt. In einem Betriebsfall wird durch die Austrittsöffnung Wasser angesaugt,
während im anderen Betriebsfall durch die gleiche öffnung Wasser ausgestoßen wird.
Die öffnungen können demzufolge nicht die für jeden Betriebsfall optimale Gestalt
haben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile
zu vermeiden und den Querkanal so auszubilden, daß die beiden Austrittsenden in
ihrer Gestaltung der jeweiligen Betriebsweise ang ge paßt werden können.
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Die Erfindung betrifft ein Querstrahlsteuer für ein Wasserfahrzeug
mit einem im Fahrzeug angeordneten Querkanal mit zwei nach außen führenden Teilstücken,
die im Profil doppelkonisch ausgebildet sind. Die Erfindung besteht darin, daß in
jedem nach außen führenden Kanalteilstück ein Rohrschieber in zwei Endstellungen
verschiebbar gelagert ist, der sich im Profil zu seiner bezüglich des Wasserfahrzeugs
nach außen gelagerten Stirnseite konisch verjüngt und der in seiner äußeren Endstellung
mit seiner inneren Stirnseite der Wandung des Teilstückes im Bereich der engsten
Öffnung des doppelkonusförmigen Profils anliegt und in der inneren Endstellung das
doppelkonische Kanalteilstück für die Strömung freigibt.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß der Rohrschieber
im Falle, daß das Wasser aus der betreffenden Austrittsöffnung ausgestoßen wird,
durch dieses in seine äußere Endstellung gedrückt wird und dann gleichsam eine Austrittsdüse
bildet. nr Rohrschieber legt sich in seiner äußeren Endstellung mit seiner inneren
Stirnseite dem Querkanal, bündig an, so daß das Wasser praktisch nur zur inne- i
ren Öffnung austritt. Wenn die Wasserführung umge- i
kehrt wird, wird der
Rohrschieber nach innen gesetzt und gibt praktisch das gesamte äußere Ende des Querkanals
frei, während die Wandungen des Rohrschiebers im Querschnitt gesehen praktisch parallel
dem inneren Teil der Wandungen des Querkanals liegen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
und sind an Hand des schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert, und
zwar zeigt die Figur einen Querschnitt durch einen Schiffsrumpf in der senkrechten
Längsmittelebene eines Querkanals.
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Im hinteren Teil des Schiffskörpers 1 ist ein Querkanal 2 eingebaut.
Dieser besteht aus einem mittleren Teil 3 und zwei äußeren Teilstücken 4,
die im Querschnitt gesehen doppelkonisch ausgebildet sind.
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Jedes äußere Teilstück 4 weist ein doppelkonusförmiges Profil 4
a, 4 b auf und besteht demnach aus dem sich nach außen konisch erweiternden
Teil 4 a,
der schließlieh in die Austrittsöffnung 5 übergeht, und dem
sich nach innen konisch erweiternden Teil 4 b -
Die Form des Querschnittes
des Querkanals kann im übrigen dem Schiffstyp angepaßt sein. Der Querschnitt des
Querkanals kann kreisfönnig, elliptisch, oval oder rechteckig sein.
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Die übergangsstellung des Querkanals zur Schiffsaußenhaut kann in
strömungsgünstiger Weise abgerundet sein. Der Propeller 7, der im zylindrischen
Mittelteil 3 angeordnet ist wird durch den Antrieb 8
angetrieben. Die
Richtung des Wasserschubs wird bei Propellern mit festen Flügeln durch Ändern der
Drehrichtung umgesteuert.
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Bei verstellbaren Flügeln bleibt die Drehrichtung unverändert. Der
Schub wird dann durch VersteHung der Flügelneigung eingestellt. In den beiden im
Querschnitt doppelkonisch ausgebildeten äußeren Teilen 4 des Querkanals 2 ist
je ein Rohrschieber 9 verschiebbar gelagert. Dazu kann der Rohrschieber
an seiner äußeren Stirnseite 10 mit radial verlaufenden Führungsblechen
11 versehen sein, deren Enden mit dem Kopfteil 12 eines Kolbens
13 verbunden sind. Dieser ist in einem Führungszylinder 14 gelagert.
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Der Rohrschieber 9 ist konisch ausgebildet. Sein Querschnitt
verjüngt sich nach außen. Der Querschnitt an der inneren Stirnseite 15 entspricht
der öffnung 16 an der Übergangsstelle zwischen den Teilen 4 a und
4 b des Querkanals 2.
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In der dargestellten Lage sei angenommen, daß das Wasser durch den
Propeller 7 in Richtung der Pfeile in eine Öffnung Sa angesaugt und durch
die andere öffnung 5 b ausgestoßen wird. Dadurch wird der Rohrschieber
9 a in die links dargestellte Lage gedrückt, wobei der Rohrschieber
mit seiner inneren Stirnseite 15 im mittleren Bereich des Teiles 4 des Querkanals
2 dessen Wandungen anliegt, so daß das gesamte geförderte Wasser durch den Rohrschieber
9a gedrückt wird und an dessen äußerer Stirnseite 10 gleichsam wie in einer
Düse ausgestoßen wird.
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Der gegenüberliegende Rohrschieber 9b wird durch den Wasserdruck
in die innere dargestellte Endlage gedrückt. Die Schubwirkung kann durch eine Hilfskraft
abgestützt werden. Dazu kann beispielsweise der Führungszylinder 14 als hydraulischer
oder pneumatischer Antrieb ausgebildet sein, wobei das Druckmittel durch die Zuleitung
17 geführt wird.
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Mit dem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb
können
beide Rohrschieber auch in der einen oder anderen Endstellung festgesetzt werden.
So können z. B. beide Rohrschieber bei Seegang oder Stillstand der Anlage in der
inneren Endlage festgelegt werden, um sie zugleich an unbeabsichtigten Bewegungen
zu hindern. Die Führungsbleche 11 dienen zur einwandfreien Führung des Wasserstrahls.
Die Richtung des Wasserstrahls kann wie bei den bisher bekannten Querstrahlsteuern
durch Änderung der Drehrichtung des Propellers 7 und/oder durch Änderung
der Steigung der Propellerflügel eingestellt werden.