DE2009330B - Steuervorrichtung für ein Schiff - Google Patents

Description

Pereich mit einem sanften Übergang von der Außen- der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiele

limit des Schiffes zum Süßeren Rand der VerlUnge- näher beschrieben. In dieser Zeichnung zeigt

rung und auf ihrem dem Achterschiff zugewandten Fig. 1 eine Steuervorrichtung mit über die Schilfs-

flereich angenähert rechtwinklig oder vorausweisend haut verlängerten Ausflußkanälen im Grundriß, ge-

ipitzwinklig an die Außenhaut des Schiffes angesetzt 5 schnitten längs einer in der Antriebsachse des

lind in diesem Bereich an ihrem von der Außenhaut Schaufelrades befindlichen Horizontalebene,

fibstehenden Rand mit einer Abreißkante versehen ist. Fig. 2 eine andere Ausbildung der Austritts-

Durch eine solche Ausbildung des Austrittsendes öffnung eines Ausflußkanals ähnlich Fig. 1, gesenen fies Ausfiußkanals wird das Anlegen des austretenden in Richtung des Pfeiles ρ der F i g. 1.
Flüssigkeitsstrahles an der Außenhaut des Schiffes io Der in Fig. 1 im horizontalen Längsschnitt darwirksam vermieden, weil der Austrittsstrahl in genü- gestellte Teil eines Schiffsbuges 1 besitzt einen im j>endem Abstand von der Außenhaut des Schiffes aus wesentlichen horizontalen Strömungskanal 7, dessen dem Austrittskanal austritt. Da die Außenwand des durch den Vordersteven 10 unterteilte Eintrittsliber die ^ichiffshaut vorstehenden austrittsseitigen öffnung zu einem zylindrischen, das Schaufelrad 3 Endstückes des Ausflußkanals auf ihrem dem Achter- 15 aufnehmenden Hals führt. Hinter dem Schaufelrad 3 ichiff zugewandten Bereich angenähert rechtwinklig verzweigt sich der Strömungskanal 7 in einen steuer-Cder vorausweisend spitzwinklig an die Außenhaut bordseitigen Ausflußkanal 5 und in einen backbordlles Sch'.ffes angesetzt ist, wird das Anlegen des seitigen Ausflußkanal 6, welche mit Bezug auf den Flüssigkeitsstrahles auch bei Fahrgeschwindigkeiten Lateralplan des Schiffes symmetrisch angeordnet von mehreren Knoten verhindert. Der sanfte Über- 20 sind. Das Schaufelrad 3 wird on einem Antriebsgang im voraus gerichteten Bereich gewährleistet ein motor4 durch eine Antriebswe_t!e ti angetrieben. In relativ verlustarmes Umleiten der Wandurömung in jedem Ausflußkanal ist eine durch ein nicht dargebezug auf den Steuerstrahl. stelltes Verstellgestänge schwenkbare Absperrklappe 8

Die Steuerwirkung eines solchen Ausflußkanals bzw. 9 von an sich bekannter Bauart angeordnet. Am kann — gemäß einem weiteren Gedanken der Er- 25 Aust.ittsende besitzt jeder Ausflußkanal 5, 6 eine findung — noch dadurch verbessert werden, daß die etwa senkrecht zur Außenhaut 2 des Schiffes stehende Austrittsöffnung des Ausflußkanals elliptisch oder in zylindrische Verlängerung 12, 13, welche um mindean sich bekannter Weise ellipsenähnlich ausgebildet stens ein Viertel ihrer Lichtweite über die Außenist. Eine besonders auffallende Verbesserung erhält haut 2 des Schiffes hinausragt. D^;e Außenflächen man dadurch, daß man die Austrittsöffnung — in 30 dieser kragenförmigen Verlängerungen 12, 13 sind weiterer Ausgestaltung der Erfindung — als Ellipse auf der nach achtern gerichteten Seite unter einem mit der großen Hauptachse in Schiffslängsrichtung angenähert rechten Winkel an die Außenhaut 2 des ausbildet. Schiffes angesetzt und an ihrem vom Schiff abstehen-

Versuche haben ergeben, daß es günstig ist, wenn den Rand 17a mit einer Abreißkante ausgebildet, so

dabei — einem weiteren Gedanken der Erfindung 35 daß d^;e Strömung daran gehindert wird, der Schiffs-

zufolge — das Verhältnis der großen Hauptachse außenhaut 2 zu folgen. Auf dem nach voraus gerich-

der lllipse der Austrittsöffnung zu deren kleiner teten Bereich der Verlängerung bt dagegen ein

Hauptachse 1 :0.7 beträgt. sanfter Übergang von der Schiffsaußenhaut 2 zum

Die durcii eine solche Ausbildung der Austritts- äußeren Rand 12 der Verlängerung vorgesehen,

öffnung als Ellipse mit einem Achsenverhältnis 1 :0,7 40 um die Strömungsverluste durch die vorstehende

hei einer Fahrgeschwindigkeit von 5,4 Knoten und Verlängerung klein zu halten und eine günstige Um-

500 PS Antriebsleistung für das Schaufelrad erreichte leitung des Wandstromes relativ zum Steuerstrahl zu

Ruderkraft beträgt bis zu 170° 0 der mit einer kreis- erreichen.

runden Austrittsöffnung erzielten Ruderkraft, wenn Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2, welches der Durchmesser des Kreises gleich der großm 45 eine Ansicht einer gegenüber dem Ausführungs-Hauptachse der F⁷.llipse ist. beispiel nach F i g. I geänderten Austrittsöffnung 27

Bei Strahlrudern mit in einem den Bug durch- in Blickrichtung des Pfeiles ρ der F i g. 1 zeigt, ist die querenden Steuerkanai angeordneten Ruderpropcllern Austrittsöffnung 27 als Ellipse mit der großen Hauptmit waagerechter, quer zur Schiffslängsachse vor- achse in Schiffslängsrichtung und mit einem Vergesehener Propellerdrehachse und mit bündig mit der 5° hältnis der großen zur kleinen Hauptachse von 1 :0.7 Außenhaut des Schilfes angeordneten Austritts- ausgebildet. Der bugr.citige Teil der über die Außenöffnungen des Steuerkanals ist es aus dem Aufsat/ haut 2 des Schiffskörpers vorstehenden Verlängerung von George R. Struntz jun. und Robert J. Tayloi 22 der Austri'tsöffnung 27 geht zur Außenhaut 2 mit dem Titel »Some Aspects of Bow-Thruster s.inft über, der dem Achterschiff zugewandte Tei' 27« Design«, veröffentlicht in »Shipping World and 55 ist scharfkantig an dit Außenhaut angesetzt.
Shipbuilder«. Ausgabe \i>m 17. Juni 1965. S. 787 f. Fine Steuervorrichtung mit den in den F i g. 1 bekannt, die Ahrunduugcn /wischen eier Kanal- oder 2 dargestellten Merkmalen kann auch in einem wandung und ti-r die Austrittbuffnung umgebenden vor dem Vordersteven des Schiffes unterhalb der Schiffshaut längs des Urnfanges der Austrittsöffnung Wasserlinie angeordneten horizontalen Bug wulst einso m wählen, daß eine ellipsenähnliehe Kurve aus 60 gebaut werden» der aus einem zylindrischen Hohljenen Punkten entsteht, an denen die Abrundung in körper mit stirnseitig aufgesetzter etwa halbkugeliger die Außenhaut des Schiffes übergeht. Eine solche Kappe besteht- lie Eintrittsöffnung des Zufuhrkanals Ausbildung der Auslrittsöffnungen unterscheidet sich zum Schaufelrad befindet sich bei dieser Bauweise dadurch von dem Vorschlag gemäß der vorliegenden im allgemeinen im Zentrum der Kappe oder senk-Erfindung. daß bei letzterer die Abrundungen nicht 6s recht darunter; die Ausflußkanäle sind in dem zylinvorgesehen sind. drischen Mantel des Bugwulstes in Höhe der Dreh-

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in achse des Schaufelrades oder darunter angeordnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2

der Ausflußkanäle wieder aus. Der austretende Patentansprüche: Wasserstrahl erteilt dem Schiffskörper einen der

Ausströmrichtung entgegengesetzten Schub, welcher

!.Steuervorrichtung für ein Schi»T mit einenii in eine entsprechende Bewegung des Schiffskörpers der Außenhaut des Schifies beginnenden, ein 5 bewirkt.

antreibbares Schaufelrad umschließenden und Bei einer bekannten Bauweise einer solchen Meuer-

hinter dem Schaufelrad in je einen zur Stei.,r- vorrichtung sind zwei getrennte, zur SchiHslangsacnse bordseite und zur Backbordseite gerichteten Aus- symmetrisch angeordnete und in der Honzontalebene flußkanal sich verzweigenden Strömungskanal, gekrümmte S: ömungskanäle mit je einem gesondcrdessen A.usflußkanäle mit wenigstens einem Teil xo ten Propeller versehen (britische Paientschnlt ihrer Umfangswandung eine über die Außenhaut 1133102). Die Austrittsabschnitte dieser banale des Schiffes vorstehende Verlängerung bilden und weisen unter einem spitzen Winkel von etwa 4.v mit steuerbaren Absperrorganen versehen sind, gegen die Schiffslängsachse nach achtern und dadurch gekennzeichnet, daß die Ver- schließen bündig mit der Schiffsaußenhaut ab. Infolge längerung (12, 13, 22) eines jeden Ausflußkanals >₅ dieser Ausbildung legt su.1i der aus dem Strömungs-(5, 6) wenigstens um ein Viertel seine,- Lichtweite kar.jl austretende Strahl schon bei sehr geringer über die Außenhaut (2) des Schiffes vorsteht, auf Fahrgeschwindigkeit des Schiffes auf der mit Bezug ihrem nach voraus gerichteten Bereich mit einem auf die Fahrtrichtung des Schiffes stromabwartigen sanften Übergang von der Außenhaut des Schiffes Seite der Austrittsöffnung an der Schiffshaut an, zum äußeren Pand der Verlängerung und auf 20 wodurch praktisch jede Stcuerwirkung aufhört. Es ist ihrem dem Achterschiff zugewandten Bereich auch bekannt, die Austrittsöffnung des Kanals asu (17a, 27a) angenähert rechtwinklig oder voraus- der nach achtern gerichteten Seite mit einer Klappt weisend spitzwinklig an die Außenhaut des zu versehen, um den Steuerstrahl von der Schiffshaui Schiffes angesetzt und in diesem Bereich an ihrem abzulenken (deutsches Gebrauchsmuster 1994 275) von der Außenhaut abstehenden Rand mit einer as Diese Klappen verursachen bei geöffnetem Zustand Abreißkante versehen ist. bei in Fahrt befindlichem Schiff beträchtliche Strö-

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch mungsverluste und erhebliche Wirbelbildungen und gekennzeichnet, daß die Ausirittsöffnung (17, 27) führen in deren Folge starke, das Schiff erschütternde des Ausflußkanals (5, 6) elliptisch oder in an sich Schwingungen aus. Außerdem sind derartige Klappen bekanntet Weise ellipsenähnlich ausgebildet ist. 30 bei Rückwärtsfahrt unwirksam.

3. Steuervorrkntung nach Anspruch 2, dadurch Die eingangs genannte Steuereinrichtung ist mit gekennzeichnet, daß die Auslassöffnung (27) als einem zur vertikalen Schiffsmittelebene symmetrischen Ellipse mit der großen Hauptachse in Schiffs- Strömungskanal bekannt (deutsches Gebrauchsmustu längsrichtung ausgebildet ist. 1692 051). der mit einem einen Hilfspropeller auf

4. Steuei vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch 35 nehmenden Hals und sich hinter dem Hals in zwei gekennzeichnet, daß das Verhältnis der großen nach achtern zur Steuerbordseite und /ur Backbord-Hauptachse der Ellipse der Ausirittsöffnung (27) seite hin gerichteten sich verzweigenden Ausflußzu deren kleiner Hauptachse 1 :0,7 beträgt. kanälen versehen ist. Die Auslrittsöffnungen dieser

Kanäle stehen geringfügig über ά ' Schiffsaußenhaut 40 rundum vor. Beim Steuern eines mit einer solchen

aktiven Steuereinrichtuni; versehenen Schiffes hat es sich als nachteilig erwiesen, daß die Ruderwirkung

mit zunehmender Fahrt des Schiffes beträch dich

nachläßt. Als Ursache für dieses Verhalten solcher

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für 45 Strahlruder wurde erkannt, daß sich der aus dem ein Schiff Durch das deutsche Gebrauchsmuster Ausflußkanal austretende Flüssigkeitsstrihl trotz der 16⁽>2 051 ist eine Steuervorrichtung für ein Schiff geringfügigen Verlängerung der Kanäle an der bekannt, bei welcher ein in der Außenhaut des Schiffshaut anlegt, wodurch Sogkräfte entstehen, die Schiffes beginnender, ein antreibbares Schaufelrad dem gewünschten Schub entgegenwirken,
umschließender und hinter dem Schaufelrad in je 50 Aufgabe der Erfindung ist somit, den Strömungseinen zur Steuerbordseite und zur Backbordseite ka.ial eines solchen Strahlruders m> auszubilden, daß gerichteten Ausflußkanal sich verzweigender Strö- auch bei Fahrtgeschwindigkeiten von mehreren mungskanal vorgesehen ist, dessen Abflußkanale mit Knoten die Bildung von Sogkräften an der Austrittswenigstcns einem Teil ihrer Umfangswandung eine scite vermieden wird.

über die Außenhaut des Schiffes vorstehende Ver- 55 Diese Aufgabe wird bei einer Steuervorrichtung längerung bilden und der mit steuerbaren Absperr- für ein Schiff mit einem in der Außenhaut des Schiffes Organen in den Ausflußkanälen versehen ist. beginnenden, an antreibbare·· Schaufelrad umschlie-

Solche sogenannten aktiven Steuervorrichtungen ßcndcn und hinter dem Schaufelrad in je e'iu-n zur dienen vor allem dazu, dem Schiff auch bei geringer Steuerbordseite und zut Baekbordseitc ·_Γ .hteten Fahrt eine befriedigende Steueffähigkeit zu verleihen, 60 Ausflußkanal sich verzweigenden Stföniu jskanal, und sind deshalb in der Regel im Voruchiffsbereicn dessen Ausflußkanäle mit wenigstens einem Teil ihrer angeordnet. Es ist aber auch möglich, solche Steuer- Umfangswandung eine über die Außenhaut des vorrichtungen an irgendeiner anderen Stelle des unter Schiffes vorstehende Verlängerung bilden und mit der Wasserlinie befindlichen Teils des Schiffskörpers steuerbaren Absperrorganen versehen sind, dadurch anzubringen. 6_S gelöst, daß die Verlängerung eines jeden Abfluß-

Beim Betrieb saugt das Schaufelrad Wasseir durch kanals gemäß der Erfindung wenigstens um ein die Eirttrittsöffnung des Strömungskanals an und Viertel seiner Lichtweite über die Außenhaut des stößt dieses Wasser durch die Austrittsöffnung eines Schiffes vorsteht, auf ihrem nach voraus gerichteten