DE2145098C3

DE2145098C3 - Einrichtung zum Bremsen und Hilfssteuern von Schiffen mit einem aufklappbaren Bugwulst

Info

Publication number: DE2145098C3
Application number: DE19712145098
Authority: DE
Inventors: Hans 2000 Hamburg Beusse
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1971-09-09
Filing date: 1971-09-09
Publication date: 1975-04-03
Also published as: DE2145098A1; DE2145098B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Bremsen und Hilfssteuern von Schiffen mit einem Bugwulst, dessen Außenhaut mehrteilig ausgebildet und zumindest im Bereich des Bugwulstkopfes in Richtu.g auf das Schiff vollkommen aufklappbar ausgebildet ist.

Größere Massengutfrachter, Containerschiffe und Tanker sind oft zum Herabsetzen des Fahrwiderstandes mit einem Bugwulst ausgestattet. Derartige Schiffe fahren meist mit größeren und verhältnisrmiSig hohen Durchschnittsgeschwindigkeiten. Die Schiffsgröße und die Fahrgeschwindigkeit stellen deshalb beim Manövrieren wie auch Abbremsen eines solchen Schiffes große Anforderungen an dessen Steuerfähigkeit und Kurs-Stabilität

Ein einschlägiges Schiff ist beispielsweise in der DT-AS J 113 383 beschrieben und dargestellt, die außerdem noch eine HilfsSteuerung offenbart, die mit einem um eine sen«rechte Achse aus der Schiiisiängsrichtung schwenkbaren Bugpropeller ausgerüstet ist.

wobei der Bugpropeller und der damit fest verbundene Antriebsmotor eine schwenkbare Einheit bilden. Der Bugprupeller liegt in seiner Mittelstellung hinter der ßugwiilstkappe: das Meerwasser hat jedoch auch in dieser Stellung weiterhin Zutritt /u dem Hilfsaggrcgat durch nicht verschließbare, seitliche Durchbrechungen am Bugwulst, die für die Manövrierfähigkeit des Bugpropellers erforderlich sind.
In der DT-OS 1 ^l)05 238 ist ein Querstrahlruder nut

ίο einem Strahltriebwerk beschrieben und dargestellt, welches in einem zentral gelegenen Raum des Schiffskörpers zwischen zwei vornehmlich symmetrisch zur vertikalen Schiffslängsmittelebene verlaufenden Saugkanälen und zwei entsprechend verlaufenden seitlichen Anstoßkanälen schwenkbar angeordnet ist und eine Umsteuervorrichtung aufweist, die wahlweise den einen oder anderen Saugkanal mit dem jeweils auf der anderen Schiffsseite angeordneten Ausstoßkanal über das jeweils entsprechend geschwenkte Strahltriebwerk

so verbindet und bei dem der jeweils so gebildete, von der Ansaugöffnung zur Ausstoßöffnung durchgehende Ka nal eine stetige Querschnittsverminderung aufweist.

Weiterhin ist aus der ''.eitschrift »The Shipbuilder and Marine Engine-Builder« vom Mai 1962. S. 343. ein

as im Bug eines Schiffes angeordneter, allseitig dusncht barei, antreibbarer Propeller vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Schiffen der eingangs genannten Art, die beispielsweise in dem deutschen Patent 2 128 765 vorgeschlagen wurden, das Verhalten beim Abbremsen und die Manövrierfähigkeit zu verbessern. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß im Bugwulst ein an sich bekannter allseitig ausrichtbarer. mit regelbaren Drehzahlen betreibbarer Propeller angeordnet ist, welcher beim Aufklappen des Bugwulstkopfes freigegeben wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich durch eine kompakte Bauweise aus. die in mehrfacher i nsicht vorteilhaft wirkt. Bei Steuermanövern in einem beschränktem Fahrwasser bei geringer Fahrt wird der Bugwulst aufgeklappt und der angetriebene Propeller so geschwenkt, daß das Schiff die gewünschte Fahrbewegung ausführt. Da der Propeller um 360° schwenkbar ist. braucht dessen Antrieb nicht umsteuerbar, sondern nur drehzahlregelbar zu sein. Soll das Schiff aus seiner Vorwärtsfahrt abgebremst werden, so wird der Bugwulst aufgeklappt, so daß ein zusätzlicher, unmittelbar bremsend wirkender Fahrwiderstand entsteht. Der Propeller wird in dem aufgeklappten Bugwulst in ine Richtung lur Rückwärtsfahrt geschwenkt und unterstützt das Abbremsen. Auf diese Weise beginnt das Abbremsen des Schiffes bereits, bevor die zugleich gestoppte Hauptmaschine auf Rückwärtsfahrt umgesteuert wird. Beim Abbremsen mit d"r ι ückwärts laufenden Schiffsschraube bictet der in dem aufgeklappten Bugwulst befindliche und um 360° schwenkbare Propeller außerdem eine schnell wirksame Hilfe gegen ein Ausdemruderlaufen des Schiffes.

Im Zusammenhang mit der Erfindung wird der Bugwulst ip bereits vorgeschlagener Weise in der senkr chten Schifislängsebene geteilt und besteht aus zwei in einer waagerechten Ebene aus- und eint>chwenkbaren Wulstkalotten. Die Wulstkalotten bilden somit während des Ausschwenkens und in ihrer ausgeschwenkten Stellung beiderseits der Schiffslängsachse ur.d symmetrisch zu dieser angeordnete, zusätzliche Fahrwiderstände, die ein richtungsstabilisiertes Abbremsen des Schiffes gewahrleisien. Der Bugwulst kann aber auch in bereits vorgeschlagener Weise um

ίο

eine waagerechte Achse, vorzugsweise nax-h oben aiiiklappbar sein. Dies ist vornehmlich dann vorteilhaft _Wcnn der Propeller bei beizuhallender Vorwärtsfahrt des Schiffes, beispielsweise beim Hinfahren in eine enge Hafeneinfahrt oder Schleuse, beim Fahren in Fahrrin-_)wn wie auch beim Anlegen, als Manövriei hilfe eingesetzt wird. Diese Bauform ist deshalb besonders fur Fähren und sonstige Spezialschiffe, wie Prähme Schwimmbagger, l.andiingsfahrzeuge. Pontons UiIgI geeignet.

Die Wulstkalotten bzw. d<rr Bugwulst korinen erfindungsgemäß mit Lenzventilen ausgestattet sein. Dadurch wird das Schließen uYr Wulstkuloiien bzw. des Bugwulstes erleichtert. Soll nach dem Schließen des Bugwulstes das oarin befindliche Wasser entfernt werden, so werden die Lenzventile zusätzlich mit Lenzpumpen ausgerüstet.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor. daß der Propeller in an sieht bekannter Weise an einem im Bugwulst angeordneten, um eine senkrechte Achse um 360° schwenkbaren, vorzugsweise kugelförmig verkleideten Antriebsgehäuse gelagert ist. Damit erhält der Antrieb des Propellers eine strömungsgünstige Außenform. Es iM aber auch möglich, daß der Antrieb des Propellers in an sich bekannter Weise aus einer im Stev.-n ode.· Maschinenraum des Schiffes angeordneten Gasturbine mit einem dieser zugeordneten Gasgenerator oder a is einem Flektromotor besteht, daß der Antrieb mit dem Propeller mittels eines Untersetzungsund Umlenkgetriebes verbunden ist und daß der Propeller einen Schwenkantrieb aufweist. Diese Antriebsform wird besonders dann gewählt, wenn verhältnis·näßig gt )ße Antriebsleistungen gefordert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

Abb. eine Draufsicht auf einen in der senkrechten Schiffsiängsebene geteilten und aufgeklappten Bugwulst mit einem in dessen Innern befindlichen, anireibbaren Propeller,

A b b. 2 eine Seitenansicht des Bugwulstes nach der Abb. 1,

A b b. 3 eine Seitenansicht eines nach oben aufgeklappten Bugwulstes,

A b b. 4 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht eines im Innern eines Bugwulstes befindlichen Antriebes und Propellers.

Die A b b. 1 und l zeigen einen Bug-, Brems- und Lenkantrieb für ein Schiff 1 mit einem Bugwulst 2. 3. Der ßugwulstkopf ist aufklappbar ausgebildet. Im Innern des Bugwulstes ist ein in einer waagerechten Ebene in den Richtungen d^s Doppelpfeiles a um 360° schwenkbarer, mit regelbaren Drehzahlen in der Pfeilrichtung b betreibbarer Propeller 4 vorgesehen.

Wie insbesondc-e die A b b. 1 erkennen läßt, ist der Bugwulst 2,3 in der senkrechten Schiffslängsebene geteilt. Er besteht aus zwei in einer waagerechten Ebene aus- und einschwenkbaren Wulstkalotten, die mit Lenzventilen 5, 6 au^gc iattet sind. Die Lenzventile können mit nicht dargestellten Lenzpumpen versehen werden.

Der Propeller 4 ist an einem im Bugwulst angeordneten, um eine senkrechte Achse 7 um 360° schwenkbaren, kugelförmig verkleideten Antriebsgehäuse 8 gela gen Die senkrechte Achse 7 ruht in Lagerarmen 9, 10, die an einem Bugvorsprung 11 befestigt sind. An diesem sind auch die Wulsikalotten des Bugwulstes 2. 3 um senkrechte Drehachsen \7, 13 aus- und einschwenkbar gelagert. An den Drehachsen greifen Schwenkhebel 14.15 an, die mn Kolbenstangen 16.17 von Hydrau-

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60 likzylindern 18. 19 verbunden sind. Letztere sind mittels •senkrechter Drehzapfen 20. 21 am Bugvorsprung Il drehbeweglich befestigt.

In dem Antriebsgenäuse 8 befindet sich ein Elektromotor, der mittels nicht dargestellter Versorgungsleitungen mit dem Maschinenraum und der Brücke des Schiffes verbunden ist und mit regelbaren Drehzahlen den Propeller 4 in der Pfeilrichtung b umlaufend an treibt. Wenn der Bug-, Brems und l.enkanirieb nicht benutzt wird, sind dessen Wulstkalotten geschlossen, so daß ihre Berührungsflächen 22, 23 in der senkrechten Schiffsiängsebene aneinanderliegen (nicht gezeichnet). Die I .enzvciiiile 5,6 sind dann ebenfalls geschlossen.

Soll das Schiff aus seiner Vorwärtsfahrt abgebremst v/erden, so werden die Wulsikalotten des Bugwulstes 2. 3 mittels der Kolbenstangen 16, 17 in den Pfeilrichtungen e, f in die in der A b b. 1 gezeigte Stellung ausgeschwenkt. Damit wird ein zusätzlicher, auf das Schiff bremsend wirkender Fahrwiderstand erzeugt. Wenn das Abbremsen mit dem Propeller 4 unterstützt werden soll, wird das den Propeller tragende Antriebsgehäuse 8 um die senkrechte Achse 7 so geschwenkt, daß der Propeller die in der A b b. 1 mit gestrichelten Linien gezeigte Lage einnimmt. Der Propeller wird sodann mit der erforderlichen Drehzahl angetrieben. Sollte das Schiff während des Abbremsens versuchen, aus dem Ruder zu laufen, so wird das Antriebsgehäuse 8 mit dem Propeller 4 um die senkrechte Achse 7 so geschwenkt, daß der umlaufende Propeller einer Kursabweichung des Schiffes entgegenwirkt. Mit dem Propeller können bei geöffnetem Bugwulst auch Lenk- und Anlegemanöver gefahren oder unterstützt werden.

Bei nicht benötigtem Bug-, Brems- und Lenkantrieb wi>-d der Propeller 4 stillgesetzt und der Bugwulst 2, 3 geschlossen Dazu werden die Kolbenstangen 16, 17 in die Hydraulikzylinder 18,19 eingezogen und die Wulstkalotten in den Pfeilrichtungen g, h geschwenkt, bis deren Berührungsflächen 22, 23 in der senkrechten Schiffslängsebene aneinanderliegen. Der während des Schließvorganges innerhalb der Wulstkalotten ansteigende Wasserdruck öffnet die Lenzventile 5, 6, so daß das durch diese austretende Wasser den Schließvorgang erleichtert. Soll danach der geschlossene Bugwulst vom Wasser geleert werden, so werden mit den Len/ventilen 5, 6 verbundene Lenzpumpen eingeschaltet. Die Lenzventile werden nach dem Schließvorgang bzw. nach dem Lenzen des geschlossenen Bugwulstes, z. B. mittels einer Federkraft oder einer Fernbedienung, geschlossen. Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Propeller 4 in einer nicht waagerechten Ebene um 360° schwenkbar angeordnet werden.

Die Aus'ührungsform nach der A b b. 3 zeigt einen Bugwulst 24, in dessen Innern ein in einer waagerechten Ebene um 360° schwenkbarer, mit regelbaren Drehzahlen betreibbarer Propeller 25 vorgesehen ist. Auch hier ist der Propeller an einem kugelförmig verkleideten Antriebsgenäuse 2S gelagert, das um eine senkrechte Achse 27 um 360° schwenkbar ist. Die Achse 27 ruht in waagerechten Lagerarmen 28, 29 eines Bugvorsprunges 30.

Der Bugwulst 24 ist mittels einer waagerechten Drehachse 31 am Bugvorsprung 30 gelagert und nach oben a-ifklappbar. Zum Aufklappen und Schließen des Bugwulsies 24 ist zwischen diesem und einem Steven Ϊ2 des Schiffes ein Hydraulikzylinder 33 mit zugehöriger Kolbenstange 34 drehbeweglich gelagert.

/um Abbremsen sowie Lenken des Schilfes mittels

des Bug-, Brems- und Lenkantriebes wird der Bugwulst 24 durch Einziehen der Kolbenstange 34 in die in der A b b. 3 gezeigte Stellung nach oben aufgeklappt. Der Bugwulst kann auch nach unten aufgeklappt werden. Mit dem mittels eines nicht dargestellten, im Antriebsgehäuse 26 angeordneten Elektromotors betriebenen Propeller 25 werden die gewünschten Brems- oder Steuerkräfte erzeugt. Dazu wird das Antriebsgehäuse 26 mit dem Propeller 25 um die senkrechte Achse 27 in die erforderliche Stellung geschwenkt.

Nach einem Brems- oder Fahrmanöver wird der Propeller 25 stillgesetzt und der Bugwulst 24 durch Ausfahren der Kolbenstange 34 aus dem Hydraulikzylinder 33 zurückgeschwenkt, bis seine Anlagefläche 35 an der Stirnfläche 36 des Bugvorsprunges 30 anliegt. Der Bugwulst kann mit Lenzventilen und gegebenenfalls diesen zugeordneten Lenzpumpen ausgestattet werden, um das Schließen zu erleichtern.

Für größere Antriebsleistungen besteht gemäß der A b b. 4 der Antrieb für einen in der Pfeilrichtung c mit regelbaren Drehzahlen umlaufenden Propeller 37 aus einer im Steven 38 des Schiffes angeordneten Gasturbine 39 mit einem dieser zugeordneten Gasgenerator 40. Statt des Gasgenerators kann auch eine Mugzeugturbine verwendet werden. Die Gasturbine ist über ein Kegelräderpaar 4ί. 42 und mittels eines Untersetzungs-S und Umlenkgetriejes 44 mit dem Propeller 37 verbunden. Dieser weist einen Schwenkantrieb 43 auf, mit dem er in einer waagerechten Ebene in den Richtungen des Doppelpfeiles </um 360° schwenkbar ist.
Ein diesen Bug-, Brems- und Lenkantrieb aufnehniender Bugwulst 45 ist zum Ausführen von Brems- und Lenkmanövern entsprechend den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen aufklappbar ausgebildet. Der Bugwulst 45 kann also sowohl in der senkrechten Schiffslängsebene geteilt sein und aus zwei in einer waagerechten Ebene aus- und einschwenkbaren Wulstkaloltcn bestehen (Abb. 1 und 2) als auch nach oben (A b b. 3) oder nach unten aufklappbar .,ein. Statt im Steven kann der Gasgenerator 40 im Maschinenraum des Schiffes angeordnet werden. An Stelle des Gas-

ao generators und der Gasturbine kann ein Elektromotor verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Einrichtung /um Bremsen und Hilfssicuern von Schiffen mit einem Bugwulst, dessen Außenhaut mehrteilig ausgebildet und zumindest im Bereich des ßugwulstkoples in Richtung auf das Schiff vollkommen aufklappbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bugwulst (2. 3; 24; 45) ein an sich bekannter allseitig ausrichtbarer, mit regelbaren Drehzahlen beireibbarer Propeller (4. 24,45) angeordnet ist. welcher beim Aufklappen des Bugwulstkopfes freigegeben wird.

2. Einrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Bugwulsi (2, 3) in bereits vorgeschlagener Weise in der senkrechten Schiffslängsebene geteilt ist und aus zwei in einer waagerechte.! Ebene aus- und einschwenkbaren Wulstkalotten besteht.

3. Einrichtung nach Anspru.n 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bugwulst (24) in bereits vorgeschlagener Weise um eine waagerechte Achse aufklappbar ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. daJurch gekennzeichnet, daß der Bugwulst (2,3) mit Lenzventilen ausgestattet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenzveniile mit Lenzpumpen ausgestattet sind.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Propeller (4,25) in an sich bekannter Weise an einem im Bugwulst (2, 3; 24) angeordneten, um eine senkrechte Achse um 360 schwenkbaren, vorzugsweise kugelförmig verkleideten Antriebsgehäuse (8,26) gelagert ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Propellers (37) in an sich bekannter Weise aus einer im Steven (38) oder Maschinenraum des Schiffes angeordneten Gasturbine (39) mit einem dieser zugeordneten Gasgenerator (40) oder aus einem Elektromotor besteht, daß der Antrieb mit dem Propeller (37) mittels eines Untersetzungs- und Umlenkgetriebes (44) verbunden ist und daß der Propeller (37) einen Schwenkantrieb (43) aufweist.