DE2116281C3 - Schiffsrumpf - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schiffsrumpf, der im Bereich des parallelen Mittelschiffs und im Vorschiff einen ebenen Boden und senkrechte Seitenwände, die lediglich in Schiffslängsrichtung einfach gekrümmt sind, sowie eine kreisförmig gekrümmte Kimm aufweist.

Ein solcher Schiffsrumpf ist aus dem Jahrbuch der Schiffsbautedinischen Gesellschaft, 1919, S. 335, Abb. 35 b, und aus der britischen Patentschrift 118 778, Fig. 2, bekannt. Er hat gegenüber anderen bekannten SchifTsriimpfen den Vorteil, daß die Außenhaut des Mittelschiffs und des Vorschiffs nirgendwo sogenannte doppelt gekrümmte Flächen aufweist, die in ihrer erforderlichen Genauigkeit so schwierig herzustellen sind. Es ist ferner bekannt, am unteren Bugende eines Schiffes einen nach vorn vorspringenden sogenannten Bugwulst vorzusehen, um den Strömungswiderstand des Schiffsrumpfs zu verringern und die Bugwelle, die wesentlich zum Fahrwiderstand des Schiffes beiträgt, weitgehend zu glätten.

In der Zeitschrift »Shipping World and Shipbuilder« vom 20.JuIi 1967, S. 1185 bis 1193, sind verschiedene Bugwulstformen beschrieben und abgebildet, bei denen das vordere Ende des Bugwulstes im wesentlichen kugelig ausgebildet ist. Bei einer speziellen Ausführungsform hat der Bugwulst in seinem Hauptteil zylindrische Form, d. h., sein Durchmesser ist in diesem Teil gleichbleibend kreisförmig.

Aus der USA.-Patentschrift 2 543 654 ist es bekannt, vor dem Vordersteven eines bereits fertigen Schiffes einen Vorbau anzubringen und so auszubilden, daß in der Draufsicht eine seitliche Begrenzungslinie in Richtung der Tangente der gekrümmten Seitenwand am Ansatzpunkt des Vorbaus verlauf!.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Schiffsrumpf der eingangs beschriebenen Art mit einem Bugwulst zu versehen, der nur einfach gekrümmte Flächen hat und zudem über einen weilen Tiefgangsbereich des Schiffes gleich gut wirksam ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen unten am Vorschiff ansetzenden, sich nach vorn verjüngenden Bugwulst gelöst, der zwei senkrechte ebene Seitenflächen, eine waagerechte ebene Backfläche und eine waagerechte ebene Bodenflächc sowie zwischen diesen Flächen liegende abgerundete Kantenfiächen aufweist, die die gleiche Wölbung wie die Kimm haben.

Die erfindungsgemäße Bugwulstform ist vorteilhafter als die bekannten Wulstformen, da sie keine doppelt gekrümmten Flächen aufweist. Die Herstellung des Bugwulstes ist einfacher und billiger, wobei sich besonders günstig auswirkt, daß große Teile der Außenfläche des Bugwulstes nicht einmal einfach gekrümmt, sondern eben sind. Die Herstellung des Bugwulstes wird femer noch dadurch vereinfacht, daß die Krümmung der Kanicnflächen gleich der Krümmung der Kimm am Schiffsrumpf ist. Insbesondere ist durch den senkrechten Verlauf der beiden eberten Seitenflächen des Bugwuhtes die Wirkung des Bugwulste-, in einem größeren Tiefgangsbereich nicht vom Tiefgang des Schiffes abhängig.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung verlaufen die ebenen Seitenflächen des Bugwulstes in Richtung des Einfallwinkels der Tangente der gekrümmten Seitenwand des Schiffsrumpfes beim Wulstansatz. Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Schiffsrumpf hat die erwähnte bcorzugte Ausführungsform den Vorteil, daß die Kimm des Schiffsrumpfes derart in die gleichgekrümmten unteren Kantenfiächen des Bugwulstes übergeht, daß an der Übergangsstelle kein Flächenstück mit sogenannter doppelter Krümmung entsteht.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung beträgt die Höhe des ebenen Teils jeder Seitenfläche 20 bis 90⁰/o der mittleren Gesamthöhe des Bugwulstes und Hegt das Verhältnis des ebenen Teils jeder Seitenfläche zur senkrechten Projektion des Bugwulstes auf eine in der Seitenfläche liegende Ebene zwischen 0,10 und 0,75.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel an Hand von Zeichnungen erläutert.

Fig. IA und I B zeigen einen Waäserlinienschnitt und die Vorderansicht eines Bugwulstes gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2A und 2B zeigen einen Wasserlinienschnitt und eine vergrößerte Vorderansicht der Backbordseite eines mit einem erfindungsgemäßen Bugwulst ausgestatteten Vorschiffes;

F i g. 3 ist ein Diagramm zum Vergleich der Wirksamkeit der beiden verschiedenen Bugwulstformen.

Gemäß dem in den Fig. IA und 2B dargestellten Stand der Technik befindet sich am unteren Bugende des Vorschiffes 18 ein Bugwulst 19 in Form eines kugeligen Körpers, dessen Querschnittsform an verschiedenen Stellen (senkrechte Schnittebenen FP, X, Y, Z) aus F i g. 1B ersichtlich sind. Man erkennt, daß diese bekannten BugwUlste größtenteils durch sogenannte doppelt gekrümmte Flächen gebildet sind, und daher gehören die BugwUlste zu den am

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schwierigsten herzustellenden Teilen des Schißsrumpfes. Die bekannte Bugwulstform ist nur bei einem speziellen Beladungszustand (Nennbeladung) voll wirksam, während bei hiervon abweichender Beladung die Widerstandsverringerung ungenügend oder S gar erheblich kleiner ist.

Die Fig. 2 A und 2B veranschaulichen demgegenüber uie Form des erfindungsgemäßen SchifTsrumpfes. Der Schiffsrumpf ist im (nicht dargestellten) Bereich des parallelen Mittelschiffs mit senkrechten Seitenwänden versehen und weist dort eine kreisförmig gekrümmte Kimm mit dem Radius R auf. Die senkrechten Seitenwände des Schiffsrumpfes setzen sich nach vorne (wie in den Fig.2A und 2B dargestellt) ins Vorschiff 20 fort und sind dort lediglich in Schiffslängsrichtung einfach gekrümmt. Auch die Kimm setzt sich über diesen Teil mit unveränderter kreisförmiger Krümmung/? fort. Das untere Ende des Vorschiffes 20 ist mit einem Bugwulst 21 versehen, dessen Querschnittsformen in der durch den vorderen ao Ansatz FP gehenden senkrechten Ebene und in den senkrechten Ebenen X, Y, Z aus F i g. 2 B ersichtlich sind. Von einem Punkt A' am Vorschiff 20 aus verläuft die seitliche Begrenzungslinie des Bugs zwischen den Wasserlinien Wi-(I) und WL (2) geradlinig in as Richtung des Einfallwinkels der Tangente der Seitenwand beim Ansatz des Bugwulstes. Der Schnittpunkt dieser geraden Linie mit der Mittellinie 22 ist in Fig. 2A mit A bezeichnet, und der Schnittpunkt des dadurch gebildeten geraden Stücks A'-A mit einer die Mittellinie 22 am vorderen Ansatzpunkt FP rechtwinklig schneidenden und horizontal verlaufenden Geraden ist mit B bezeichnet. Wenn // der Abstand zwischen dem vorderen Ansatzpunkt FP und dem Schnittpunkt A ist, dann gilt für die Projektionslänge / des Bugwulstes 21 die Beziehung / <J //. Der Bug.vulst 21 hat über eine beträchtliche Länge in Richtung des Tiefgangs die in Fig. 2A dargestellte Querschnittsform. Dadurch ist der Hauptteil der Seitenflächen, welche die Linie A-B oder die Linie A-A' einschließen, jeweils eine Ebene. Wie in Fig. 2B schraffiert gezeigt, liegt diese Ebene zwischen den Wasserlinien WL{\) und WL(I).

Wie ebenfalls aus Fig. 2B hervorgeht, iini die Bodenfiäche und die Deckfläche des Bugwulstes waagerechte Ebenen. Die zwischen den ebenen Seitenflächen und der Boden- bzw. Deckfläche liegenden Kanten sind so abgerundet, daß sie Flächen mit der gleichen Wölbung (Krümmungsradius R) wie die Kimm IS bilden.

Eine Bugwulstform, die, wie in den Fig. 2 A und 2 B dargestellt, eine Anzahl ebener Flächen enthüll, hat die bereits erwähnten Vorteile, daß die Herstellung und Bearbeitung dea Bugwulstes einfach ist und daß die Anzahl der erforderlichen Verfahrenssehrittc nur 30 % der für die Herstellung der bekannten Bugwulstformen erfordernden Verfahrensschritte oder Arbeitsgänge beträgt.

Ferner ist die erfindungsgemäße Bugwulsiform im Hinblick auf die Geschwindigkeit des Schiffes über einen weiten Bereich von unterschiedlichen BeIadungszuständen äußerst wirksam. Vergleicht man die Wirksamkeit (Cadm) der herkömmlichen Bugwulstformen nach Fig. IA und 1 B mit einer Bugwulstform gemäß Fig. 2A und 2B, dann zeigt sich das in Fig. 3 graphisch dargestellte Ergebnis. In dieser Darstellung ist A die Wirksamkeitskurve für den herkömmlichen Wulsttyp und B die Wirksamkeitskurve für den erfindungsgemäßen Bugwulst. Dabei ist

_ , K' 12 3

Cadm = ,

DHP

mit V = Geschwindigkeit, . I = Verdrängung und DHP = abgegebene Leistung in PS. 1 b bedeutet die Verdängung im Ballastzustand und .1/ die Verdrängung im voll beladenen Zustand.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schiffsrumpf, der im Bereich des parallelen Mittelschiffs und im Vorschiff einen ebenen Boden und senkrechte Seitenwände, die lediglich

in Schiffslängsrichtung einfach gekrümmt sind, sowie eine kreisförmig gekrümmte Kimm aufweist, gekennzeichnet durch einen unten am Vorschiff (20) ansetzenden, sich nach vorn verjüngenden Bugwulst (21), der zwei senkrechte, ebene Seitenflächen, eine waagerechte, ebene Deckfläche und eine waagerechte, ebene Bodenfiäche sowie zwischen diesen Flächen liegende abgerundete Kantenflächen aufweist, die die gleiche Wölbung wie die Kimm haben.

2. Schiffsrumpf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Seitenflächen des Bugwulstes (21) in Richtung des Einfallwinkels (\) der Tagente der gekrümmten Seitenwand des ao Schiffsrumpfes beim Wulstansatz verlaufen.

3. Schiffsrumpf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des ebenen Teils jeder Seitenfläche 20 bis 9O°/o ^er mittleren Gesamthöhe des Bugwulstes (21) beträgt und daß das Verhältnis des ebenen Teils jeder Seitenfläche zur senkrechten Projektion des Bugwulstes (21) auf eine in der Seitenfläche liegende Ebene zwischen 0,10 und 0,75 liegt.

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