DE2232604B2 - Wasserstrahl-Bugsteuerung für Schiffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserstrahl-Bugsteuerung für Schiffe mit einer bodenseitigen Kammer, in der sich ein Propeller als Strahlerzeuger für einen in Bugrichtung gerichteten Strahl und ein Strahlleitapparat mit lotrechter Drehachse befinden, wobei die Kammer durch eine im wesentlichen lotrechte Querwand unterteilt ist und der Propeller it» der Querwand und der als Ruder ausgebildete Strahlleitapparat in dem bugseitigen Kammerabteil angeordnet sind.

Bei einer bekannten Bugsteuerung (Zeitschrift »Schiff und Hafen« 1968, S. 202) ist ein rohrkrümmerartiges Gehäuse vorgesehen, welches eine durchgehende Kammer bildet, worin ein Propeller als Strahlerzeuger zur Erzeugung eines Wasserstrahles und ein um eine lotrechte Achse drehbarer Austrittsleitapparat angeordnet sind. Die Drehachse des Propellers ist hierbei waagerecht Der Strömungsquerschniti im Gehäuse entspricht in etwa dem Durchtrittsquerschnitt des Propellers, so daß am Gehäuseaustritt und insbesondere an der Gehäuseeintrittsöffnung relativ hohe Wasserstrahlgeschwindigkeiten entstehen. Dies ist insofern nachteilig, als hierdurch die Gefahr besteht, daß in flachen Gewässern Fremdkörper angesaugt werden. Außerdem besteht noch die Gefahr eines Ansaugens von Luft bedingt durch die hohen Wasserstrahlgeschwindigkeiten. Es ist ferner ein Wasserstrahlantrieb zum Steuern eines Schiffes bekannt (DT-AS 1 195 626), bei dem eine

in einer Öffnung des Schiffsbodens fliegend angeordnete Propellerpumpe mit lotrechter Welle vorgesehen ist. Der Druckraum, in welchen die Propeiierpumpe fördert, gehl hierbei in kreuzförmig in Richtung der waagerechten Hauptachsen des Schiffes liegende Ausstoßkanäle über, welche an ihrem äußeren Ende walzenwehrartige Regulier- und Absperrkiappen besitzen, wodurch insbesondere ein Schutz gegen Treibgut erzielt werden soll.
Bei einem Fährschiff ist es an sich bekannt (GB-PS 409 082). beide Schiffsenden (Bug und Heck) mit jeweils einem Schiffsantrieb (Propeller) und einem dem Propeller nachgeschalteten Ruder zu versehen.

Bei einem zusätzlichen Schiffsantrieb ist es ferner bekannt (DT-Gbm 1 804 629), im Vorschiffsboden eine bodenseitig offene flach kegelstumpfförmige Kammer vorzusehen, in der die zusätzliche Antriebsrichtung bestehend aus einer nach allen Richtungen drehbaren Schiffsschraube angeordnet ist.
Den vorgenannten Nachteilen wird durch eine abgeänderte Wasserstrahl-Bugsteuerung ähnlich der in der älteren Anmeldung P 21 37 570.2 bereits vorgeschlagenen Bugsteuerung abgeholfen, bei der eine schiffsbodenseitig offene und durch eine lotrechte Querwand unterteilte Kammer vorgesehen ist, wobei der Propel- !er in der Querwand und der als Ruder ausgebildete Strahlleitapparat in dem bugseitigen Kammerabteil angeordnet sind und die Kammerbreite quer zum Schiff ein Vielfaches des Propellerdurchmessers beträgt
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese Wasserstrahl-Bugsteuerung dahingehend zu verbessern, daß eine bessere Bündelung und Umlenkung des Wasserstrahls erreicht wird, d. h. der Wasserstrahl soll möglichst genau in die gewünschte Richtung umgelenkt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem bugseitigen, allseits bis auf Auslaßöffnungen geschlossenen Kammerabteil Leitflächen angeordnet sind, durch die mehrere Kanalzonen für den vom Ruder beeinflußten unterbodenseitigen Steuerstrahl gebildet werden, so daß der vom Ruder beeinflußte Steuerstrahl zumindest in den beiden quer zur Schiffsachse liegenden Ablenkungsrichtungen in gebündelter Form abströmen kann. Wie ohne weiteres ersichtlich, gelingt es mittels der

erfindungsgemaßen Leitflächen und Kanalzonen, den Wasserstrahl wesentlich genauer in die gewünschte Richtung umzulenken als bisher. Außerdem besteht der Vorteil einer Erhöhung der Schubleistung und einer Verbesserung der Steuerbarkeit des Schiffes.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe kann auch wahlweise eine Wasserstrahl-Bugsteuerung in Anwendung kommen, bei der keine lotrechte Querwand in der Kammer vorgesehen ist und die dadurch gekennzeichnet ist, daß in der allseits bis auf Auslaßöffnungen und eine Einlaßöffnung geschlossenen Kammer Leitflächen angeordnet sind, durch die mehrere Kanalzonen für den vom Ruder beeinflußten unterbodenseitigen Steuerstrahl gebildet werden, so daß der vom Ruder beeinflußte Steuerstrahl zumindest in den beiden quer zur Schiffsachse liegenden Ablenkungsrichtungen in gebündelter Form abströmen kann, und daß die Einsaugzone in an sich bekannter Weise als Krümmer ausgeführt ist, in dem der Propeller mit in Schiffslängsrichtung nach vorn oben schräg verlaufender Achse angeordnet ist

Außer den vorstehend genannten Vorteilen wird speziell bei dieser nebengeordneten Ausführungsform noch der Vorteil erzielt, daß die Steuerbarkeit und Schubleistung eines mit der erfindungsgemaßen Bugsteuerung ausgestatteten Schiffes auch bei einem sehr geringen Tiefgang erhalten bleibt, weil durch die Schrägstellung des Propellers ein Kanalquerschnitt gewählt werden kann, der eine gegenüber bekannten Einrichtungen mäßige Durchströmgeschvvindigkeit ermöglicht.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das bugseitige Kammerabteil oder die Kammer durch sechs, je paarweise zueinander parallele Leitflächen in eine bugseitige Ka- 3s naizone, eine steuerbordseitige Kanalzone und eine backbordseitige Kanalzone und zwei zueinander parallele Steuerflächen in eine heckseitige Kanalzone, insgesamt ein Kanalkreuz bildend, unterteilt ist, in dessen Kreuzungsbereich das Ruder derart angeordnet ist, daß es bei Diagonalstellung die steuerbordseitige bzw. backbordseitige Kanalzone mit der heckseitigen Kanalzone zu einem Kanal verbindet.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die steuerbordseitige, backbordseitige und bugseitige Kanaizone bodenseitig offen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dient die nachfolgende Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt so

F i g. 1 einen Teillängsschnitt durch den Bugbereich eines Schiffes gemäß Linie A-B in F ig. 3,

F i g. 2 eine schematische- schaubildliche Darstellung der Anordnung der erfindungsgemäßen Leitflächen, von links oben her gemäß F i g. 1 gesehen,

Fig.3 eine Aufsicht auf die Bugsteuerung gemäß F i g. 1 in der Schnittebene C-D und

F i g. 4 einen F i g. 1 entsprechenden Teillängsschnitt durch den Bugbereich bei einem sehr nachgehenden Schiff mit einer weiteren Ausführungsform.

Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform

der erfindungsgemaßen Bugsteuerung besteht aus der im Schiffsboden 1 vorgesehenen flachen Kammer 2, die durch eine lotrechte Querwand 23 in ein bugseitiges Kammerabteil 21 und ein heckseitiges Kammerabteil 22 unterteilt ist Im mittleren Teii der Querwand 23 ist der Strahlerzeuger 24 aus Propeller, Welle und Düsenring angeordnet Die Propeller-Mittelachse M ist nach dem Bug hin schwach geneigt. Zur Beobachtung der Vorgänge im heckseitigen Abteil 22 ist in der Kammerdecke ein Schauloch 22a vorgesehen.

Im bugseitigen Kammerabteil 21 ist das Ruder 25 angeordnet, das bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht einseitig, sondern mittig gelagert ist

In das bugseitige Kammerabteil 21 sind acht Steuerflächen 31 bis 38 eingebaut, die je paarweise parallel zueinander angeordnet sind und dadurch den Freiraum des Abteils 21 auf vier Kanalzonen 41 bis 44 einschränken. Die Kanalzonen 41 und 44 besitzen praktisch die gleiche Mittelebene, die parallel zur Schiffsmittelebene verläuft und durch die Mittelachse des Ruders 25 hindurchgeht. Die Kanalzone 41 öffnet sich in Bugrichtung bodenseitig, und die Kanalzone 44 endet heckseitig an der Kammerwand 27 und dem dort eingebauten Strahlerzeuger 24. Die beiden Kanalzonen 42 und 43 besitzen ebenfalls praktisch die gleiche Mittelebene, die diesmal schiffsquer und ebenfalls durch die Mittelachse des Ruders 25 hindurch verläuft Die Kanalzone 42 ist nach der Steuerbord- und die Kanalzone 43 nach der Backbordseite hin bodenseitig offen. Es bedarf keiner Erläuterung, daß der aus der Kanalzone 44 kommende Wasserstrahl je nach Ruderlage entweder aus allen drei Kammerzonen 41 bis 43 in unterschiedlicher Verteilung oder bei auf genau 45° zur Schiffsmittelebene ausgerichtetem Ruder nur aus einer der beiden Kanalzonen 42 oder 43, also bei der Stellung gemäß F i g. 2 nur backbordseitig unterbodenseitig austritt Es ist zu beachten, daß die in F i g. 2 und 3 dargestellte, planflächige Ausgestaltung der Kanalwände 31 bis 38 aus Gründen der Darstellungsvereinfachung gewählt wurde. Ersichtlicherweise wird man je nach Ausgestaltung von Strahlerzeuger 24 und Ruder 25 strömungsgünstige Wandprofile vorsehen.

Die in F i g. 4 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bugsteuerung zeigt die für flachgehende Schiffe bevorzugte Ausgestaltung der Einsaugzone 144. Sie unterscheidet sich von derjenigen von F i g. 1 in mehrfacher Beziehung: Antriebsanlage und Lager der Welle des Propellers 124 stehen in bezug auf den Propeller nach der Bugseite anstatt nach der Heckseite hin gerichtet. Die Welle selbst steht steiler als die Welle gemäß F i g. 1. Der Propeller befindet sich nicht am inneren, d. h. ruderseitigen Ende der Einsaugzone 144, sondern an deren schiffsbodenseitigem Einlaßgebiet. Schließlich ist der stromab hinter dem Propeller befindliche, ruderseitige Abschnitt der Einsaugzone als Rohrkrümmer mit strömungsgünstigem Profil ausgebildet. Das Ruder 125 sowie die bugseitiger Kanalzonen, von denen in Fig.4 nur die mittlere Zone 141 in der Kammer 121 angedeutet ist, entsprechen bezüglich Anordnung und Ausgestaltung der Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Wasserstrahl-Bugsteuerung für Schiffe mit einer bodenseitigen Kammer, in der sich ein Propeller als Strahlerzeuger für einen in Bugrichtung gerichteten Strahl und ein Strahlleitapparat mit lotrechter Drehachse befinden, wobei die Kammer durch eine im wesentlichen lotrechte Querwand unterteilt ist und der Propeller in der Querwand und der als Ruder ausgebildete Strahlleitapparat in dem bugseitigen Kammerabteil angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem bugseitigen, allseits bis auf Auslaßöffnungen geschlossenen Kammerabteil (21) Leitflächen (31-36) angeordnet sind, durch die mehrere Kanalzonen (41-44) für den vom Ruder (25) beeinflußten unterbodenseitigen Steuerstrahl gebildet werden, so daß der vom Ruder (25) beeinflußte Steuerstrahl zumindest in den beiden quer zur Schiffsachse liegenden Ablenkungsrichtungen in gebündelter Form abströmen kann.

2. Wasserstrahl-Bugsteuerung für Schiffe mit einer bodenseitigen Kammer mit einem Propeller als Strahlerzeuger für einen in Bugrichtung gerichteten Strahl und einem in der Kammer gelegenen Strahlleitapparat mit lotrechter Drehachse, wobei der als Ruder ausgebildete Leitapparat bugseitig vom Propeller angeordnet ist, dessen Einsaugzone sich bezüglich des Propellers heck- und bodenseitig befindet, dadurch gekennzeichnet, daß in der allseits bis auf Auslaßöffnungen und eine Einlaßöffnung geschlossenen Kammer (121) Leitflächen angeordnet sind, durch die mehrere Kanalzonen (141) für den vom Ruder (125) beeinflußten unterbodenseitigen Steuerstrahl gebildet werden, so daß der vom Ruder (125) beeinflußte Steuerstrahl zumindest in den beiden quer zur Schiffsachse liegenden Ablenkungsrichtungen in gebündelter Form abströmen kann, und daß die Einsaugzone (144) in an sich bekannter Weise als Krümmer ausgeführt ist, in dem der Propeller (124) mi; in Schiffslängsrichtung nach vorn oben schräg verlaufender Achse (M) angeordnet (141)

3. Wasserstrahl-Bugsteuerung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bugseitige Kammerabteil (21) oder die Kammer (121) durch sechs, je paarweise zueinander parallele Leitflächen (31-36) in eine bugseitige Kanalzone (41, 141), eine steuerbordseitige Kanalzone (42) und eine backbordseitige Kanalzone (43) und zwei zueinander parallele Steuerflächen (37,38) in eine heckseitige Kanalzone (44, 144), insgesamt ein Kanalkreuz bildend, unterteilt ist, in dessen Kreuzungsbereich das Ruder (25) derart angeordnet ist, daß es bei Diagonalstellung die steuerbordseitige bzw. backbordseitige Kanali-one (42,43) mit der heckseitigen Kanalzone (44,144) zu einem Kanal verbindet.

4. Wasserstrahl-BugsZeuerung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbordseitige (42), backbordseitige (43) und bugseitige Kanalzone (41) bodenseitig offen sind.