DE2361251B2

DE2361251B2 - Method for reducing the resistance due to the ice in the path of movement of a ship and method for operating the device

Info

Publication number: DE2361251B2
Application number: DE2361251A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Prof. Dr. St. John's Neufundland Legerer (Kanada)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-12-19
Filing date: 1973-12-08
Publication date: 1978-07-20
Also published as: FI58462B; NO141685B; US3878804A; DE2361251A1; CA964527A; FI58462C; DE2361251C3; JPS4996481A; NO141685C; SE408881B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Minderung des Widerstandes infolge des in der Bewegungsbahn eines Schiffes befindlichen Eises durch Beaufschlagung des Eises mit einer Mehrzahl von Strahlen eines erhitzten dampfförmigen oder flüssigen Mediums, das aus lagemäßig verstellbaren Düsen von mindestens einer in Fahrtrichtung des Schiffes voraus gehaltenen Leistung austritt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device for reducing the resistance as a result of the ice in the path of movement of a ship by being acted upon of the ice with a plurality of jets of a heated vapor or liquid medium that from positionally adjustable nozzles from at least one held ahead in the direction of travel of the ship Performance exits. The invention also relates to a method for operating such a device.

Es ist vorgeschlagen worden, die Operationsfähigkeit von Eisbrechern in extremen Situationen dadurch zu verbessern, daß diese mit Zusatzeinrichtungen versehen werden. So ist aus der US-PS Nr 36 78 873 eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, durch welche gegen das Eis ein Flüssigkeitsstrahl mit hoher Geschwindigkeit gerichtet werden kann. Dadurch kann das Eis unmittelbar vor dem Bug des Schiffes in einer vertikalen Ebene geschmolzen und erodiert werden. Bei dieser Vorrichtung tritt das Wasser unter hohem Druck aus drei öffnungen einer starren Leitung aus, welche freitragend über den Bug des Schiffes hinauskragt.It has been suggested to thereby increase the operability of icebreakers in extreme situations improve that these are provided with additional devices. For example, US Pat. No. 3,678,873 is a Device of the type mentioned is known, through which a jet of liquid against the ice with high Speed can be directed. As a result, the ice can be immediately in front of the bow of the ship in a be melted and eroded in the vertical plane. In this device, the water enters under high pressure from three openings of a rigid pipe, which cantilevered over the bow of the ship.

Eiine solche starre Leitung ist aber wegen des hohen Energiebedarfes ungeeignet, wie sich aus dem Forschungsbericht »Concept Development Program for Icebreaking on the Upper Mississippie River« von J. P. Waggner und K.Ca ρ ρe 1 ergibt, der von der U.S. Coast Guard unter der Projektnummer 7 11 301 veröffentlicht wurde Zu diesem Ergebnis kamen die Autoren bei der Untersuchung einer Vorrichtung, bei der ein starres Rohr mit einer Reihe von Düsen, aus denen heißer Wasserdampf austritt, über das Eis bewegt wird.Such a rigid line is because of the high one Energy requirements unsuitable, as can be seen from the research report »Concept Development Program for Icebreaking on the Upper Mississippie River «by J. P. Waggner and K.Ca ρ ρe 1 results from the U.S. Coast Guard under the project number 7 11 301 was published. This was the conclusion reached by the Authors investigating a device in which a rigid tube with a series of nozzles made where hot water vapor escapes, is moved over the ice.

In der US-PS 36 78 873 ist gesagt, daß die Düsen, aus denen das Druckwasser austritt, so dicht wie möglich über der Oberfläche des Eises liegen sollen, und zu diesem Zweck ist vorgesehen, die Düsen in Abhängigkeit von der Höhe des Eises anzuheben bzw. abzusenken. Dadurch soll auch verhindert werden, daß die Düsen durch Auflaufen auf das Eis beschädigt werden. Dies erfordert jedoch eine aufwendige Höhenregulierung, denn es sind nicht nur die Höhenschwankungen des Eises, sondern auch die Stampfbewegungen des Schiffes auszugleichen.In US-PS 36 78 873 it is said that the nozzles from which the pressurized water emerges as tightly as possible should lie above the surface of the ice, and for this purpose it is provided that the nozzles are dependent to raise or lower from the height of the ice. This is also to prevent the nozzles could be damaged by running onto the ice. However, this requires a complex Height regulation, because it is not only the height fluctuations of the ice, but also the pitching movements balance the ship.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei Vermeidung einer aufwendigen Höhenregulierung der Düsen der Wirkungsgrad deutlich erhöht und damit der Energieverbrauch in wirtschaftlichen Grenzen gehalten wird.It is the object of the invention to improve a device of the type mentioned so that at Avoidance of a complex height regulation of the nozzles increases the efficiency significantly and thus the Energy consumption is kept within economic limits.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Leitung eine auf der Oberfläche des Eises geschleppte flexible Röhre darstellt.According to the invention, this object is achieved in that the line is on the surface of the ice represents dragged flexible tube.

Eine solche Vorrichtung kann von sämtlichen Schiffen, die in eisbedeckten Gewässern operieren, benützt werden, insbesondere von Eisbrechern, von für die Eisfahrt verstärkten Frachtern und von Versorgungs- und Fährschiffen.Such a device can be used by all ships operating in ice-covered waters used, in particular by icebreakers, by freighters reinforced for ice travel and by supply and ferries.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der Wirkungsgrad entscheidend verbessert werden kann, wenn man die Austrittsdüsen in direktem Kontakt mit dem Eis über die Eisfläche bewegt. Weitere Untersuchungen haben ergeben, daß der Energiebedarf wesentlich weniger als die durchschnittliche Abwärme eines Schiffsantriebs ausmacht und daher leicht von dieser gedeckt werden kann. Eine über das Eis geschleppte flexible Röhre paßt sich der Oberflächenkontur des Eises an, und ihre Düsen bleiben selbst dann in engem Kontakt mit der Eisoberfläche, wenn im Eis Verwerfungen vorhanden sind, z. B. bei übereinandergetürmten und zusammengefrorenen Eisschollen. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Vorrichtungen der gleichen Gattung bedarf es dazu keinerlei aufwendiger Höhenregulierung, vielmehr ist ein Auflaufen der Vorrichtung auf Verwerfungen im Eis von vornherein ausgeschlossen.The invention is based on the knowledge that the efficiency can be significantly improved, when the outlet nozzles are moved across the ice surface in direct contact with the ice. Further investigations have shown that the energy requirement is significantly less than the average waste heat of a ship's propulsion system and can therefore easily be covered by this. One over the ice dragged flexible tube conforms to the surface contour of the ice, and its nozzles remain even then in close contact with the ice surface when there are faults in the ice, e.g. B. when piled on top of each other and frozen ice floes. In contrast to the previously known devices of the of the same type, there is no need for any complex height adjustment, rather an accumulation of the Device for faults in the ice excluded from the start.

Die Röhre kann vorteilhafterweise durch einen Kragbalken gehalten sein, der vorzugsweise um eine vertikale und/oder horizontale Achse verschwenkbar ist. Die Röhre kann günstigerweise als mit Düsen versehener, biegeweicher Schlauch ausgebildet sein. In analoger Weise kann die Röhre aus einer Mehrzahl miteinander gelenkig verbundener, mit Düsen versehener Rohrstücke gebildet sein.The tube can advantageously be held by a cantilever beam, preferably around a vertical and / or horizontal axis is pivotable. The tube can be used more conveniently than with nozzles provided, flexible hose be formed. In an analogous manner, the tube can be selected from a plurality be formed articulated pipe sections provided with nozzles.

Vorzugsweise ist die Röhre mit Einrichtungen zur Beibehaltung der richtigen Lage, insbesondere damit sie im Betrieb nicht vom Eis abgehoben wird, beispielswei-Preferably, the tube is provided with means for maintaining the correct position, particularly so that it is is not lifted off the ice during operation, for example

se mit an deren Unterseite angeordneten Beschwerungen, versehen. Hintereinander im Abstand voneinander liegende, zur Röhre führende Versorgungsleitungen bewirken eine Behinderung der Verdrehung der über das Eis geschleppten Röhre, so daß die Dü'.en auf das Eis gerichtet bleiben.se with weights arranged on their underside. One behind the other at a distance from each other Lying supply lines leading to the tube prevent the rotation of the over the tube dragged along the ice so that the nozzles remain directed towards the ice.

Schließlich können, um die Wirksamkeit der Vorrichtung zu erhöhen, mindestens drei sich der Oberfläche des Eises anpassende, mit Düsen versehene und in ihrem gegenseitigen Abstand einstellbare Röhren vorgesehen sein, von denen die beiden äußeren so lang sind, daß sie mit ihren freien Enden zurück bis neben den Schiffsrumpf reichen.Finally, in order to increase the effectiveness of the device, at least three of the surface can be removed the ice adapting, provided with nozzles and adjustable in their mutual spacing tubes are provided of which the two outer ones are so long that their free ends go back to next to the Ship hull enough.

Zum Betrieb der Vorrichtung wird mit Vorteil Dampf bis zu 10 at Überdruck verwendet, denn dieser ist auf Schiffen verhältnismäßig billig verfügbar.To operate the device, it is advantageous to use steam up to 10 atm overpressure, because this is on Relatively cheaply available to ships.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe device according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 die Seitenansicht des Schiffsbuges mit der Vorrichtung,1 shows the side view of the ship's bow with the device,

Fig. 2 eine teilweise Draufsicht auf den Schiffsbug gemäßFig. l.dieFIG. 2 is a partial plan view of the ship's bow according to FIG. l.the

F i g. 3 und 4 der F i g. 2 ähnliche Darstellungen, wobei die Vorrichtung unterschiedliche Lagen einnimmt,F i g. 3 and 4 of FIG. 2 similar representations, the device occupying different positions,

F i g. 5 ein Detail eines Schlauches im Querschnitt,F i g. 5 shows a detail of a hose in cross section,

F i g. 6 den Schnitt entlang der Linie 6-6 der F i g. 5,F i g. 6 shows the section along line 6-6 in FIG. 5,

F i g. 7 ein Detail eines Rohrstückes im Querschnitt undF i g. 7 shows a detail of a pipe section in cross section and

F i g. 8 eine Draufsicht auf das Rohrstück gemäß Fig. 7.F i g. 8 is a plan view of the pipe section according to FIG. 7.

In F i g. 1 ist der Bug eines Schiffes 10 dargestellt, das sich in einem mit Eis 12 bedeckten Gewässer 11 bewegt. Am Bug des Schiffes ist ein Kragbalken 13 befestigt, der um einen Zapfen 14 in einer vertikalen Ebene und zudem um eine vertikale Achse verschwenkbar ist. Die Verstellung des Kragbalkens 13 in vertikalen Ebenen erfolgt z. B. mittels eines Seilzuges 15 und einer auf dem Deck montierten Seilwinde 16.In Fig. 1 shows the bow of a ship 10 which moves in a body of water 11 covered with ice 12. At the bow of the ship, a cantilever 13 is attached to a pin 14 in a vertical plane and is also pivotable about a vertical axis. The adjustment of the cantilever beam 13 in vertical planes takes place z. B. by means of a cable pull 15 and a cable winch 16 mounted on the deck.

Der Zapfen 14 ist von einem Block 17 getragen, der auf einer Schwenkplatte 18 angeordnet ist. Die Schwenkplatte 18 ist z. B. über ein Getriebe 20 durch einen Elektromotor 19 verdrehbar.The pin 14 is carried by a block 17 which is arranged on a pivot plate 18. the Swivel plate 18 is z. B. rotatable by an electric motor 19 via a gear 20.

Vom Kragbalken 13 wird eine Röhre 21 getragen über die von einem Dampferzeuger 24 flexiblen Röhren 25 Dampf zugeführt wird. Die Röhre 21 kann nach außen thermisch isoliert und hierfür z. B. im Inneren des Kragbalkens 13 geführt sein. Der Anschluß der Röhre 21 an den Dampferzeuger 24 erfolgt über eine flexible Kupplung 22 und eine Leitung 23. Anstelle der flexiblen Kupplung 22 kann im Block 17 eine Gelenkkupplung vorgesehen sein. Die vom Balken 13 getragene, an die Röhre 21 anschließende flexible Röhre 25, die im Beispiel als Schlauch ausgebildet ist, ist hinreichend lang, um vor dem Bug des Schiffes 10 über die Oberfläche des Eises 12 geschleppt zu werden.A tube 21 is carried by the cantilever beam 13 via the tubes 24 which are flexible from a steam generator 25 steam is supplied. The tube 21 can be thermally insulated to the outside and for this purpose z. B. inside the Cantilever 13 be performed. The connection of the tube 21 to the steam generator 24 takes place via a flexible one Coupling 22 and a line 23. Instead of the flexible coupling 22, a joint coupling can be used in block 17 be provided. The flexible tube 25 carried by the beam 13 and connected to the tube 21, which in the Example is designed as a hose is long enough to be in front of the bow of the ship 10 over the surface of the Ice 12 to be towed.

Um die Menge des in den Schlauch 25 einströmenden Mediums kontrollieren zu können, kann in der Verbindung des flexiblen Schlauches 25 mit der Röhre 21 ein fernsteuerbares Ventil 26 eingesetzt sein. Der Schlauch 25 schließt einerseits direkt an die Röhre 21 an und ist andererseits mit dieser über Versorgungsleitungen 27 verbunden. Auch in diesen Verbindungen können fernsteuerbare Ventile 28 angeordnet sein.In order to be able to control the amount of the medium flowing into the tube 25, in the Connection of the flexible hose 25 to the tube 21, a remotely controllable valve 26 can be used. Of the Hose 25 on the one hand connects directly to tube 21 and on the other hand is connected to it via supply lines 27 connected. Remotely controllable valves 28 can also be arranged in these connections.

In seinem über das Eis gleitenden Teil ist der Schlauch 25 mit Düsen 29 ausgebildet, durch die das vom Dampferzeuger zugeführte Medium ausströmt. Durch die Versorgungsleitungen 27 wird bei konstantem Querschnitt des Schlauches 25 gewährleistet, daß sämtlichen Düsen 29 etwa gleich viel Medium zugeführt wird.In its sliding over the ice part of the hose 25 is formed with nozzles 29 through which the from Medium supplied to the steam generator flows out. Through the supply lines 27 is at constant Cross-section of the hose 25 ensures that all nozzles 29 are supplied with approximately the same amount of medium will.

Die Versorgungsleitungen 27 gewährleisten weiters die Beibehaltung der richtigen Lage der Düsen 29 gegenüber der Eisoberfläche, indem sie die Verdrehung des Schlauches 25 behindern, wodurch das Medium durch die Düsen nach unten ausströmt.The supply lines 27 also ensure that the nozzles 29 are in the correct position against the ice surface by hindering the rotation of the tube 25, whereby the medium flows down through the nozzles.

Wie aus den F i g. 2 bis 4 ersichtlich ist, können vom Kragbalken 13 zwei Paare seitlich abrageiider Arme 40As shown in FIGS. 2 to 4 can be seen, two pairs of laterally abrageiider arms 40 from the cantilever beam 13

ίο und 41 getragen sein, die am Kragbalken 13 mittels Bolzen 42 und 43 gelagert sind. Von diesen Armen 40,41 sind weitere Schläuche 25' getragen, die zum Schlauch 25 angenähert parallel verlaufen. Durch Verschwenkung der Arme 40, 41 können die gegenseitigen Abstände der Schläuche 25, 25' verändert werden.ίο and 41 be carried on the cantilever 13 by means Bolts 42 and 43 are mounted. Further hoses 25 'are carried by these arms 40, 41 and lead to the hose 25 run approximately parallel. By pivoting the arms 40, 41, the mutual The distances between the hoses 25, 25 'can be changed.

Insbesondere können, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist, die Schläuche 25' dem Bug des Schiffes angenähert werden.In particular, as shown in FIG. 3 is shown, the hoses 25 'are brought closer to the bow of the ship.

In Fig.4 ist der Kragbalken 13 in einer gegenüber der Fahrtrichtung geschwenkten Lage dargestellt. Dadurch schließen die vom Kragbaiken 13 getragenen Schläuche 25, 25' mit der Fahrtrichtung des Schiffes einen spitzen Winkel ein. Diese Anordnung kann zweckmäßig sein, wenn eine Richtungsänderung des Schiffes erfolgen soll. Es wird somit durch eine Verschwenkung der Einrichtung die Manövrierfähigkeit des Schiffes verbessert.In Figure 4, the cantilever 13 is shown in a pivoted position relative to the direction of travel. As a result, the hoses 25, 25 'carried by the Kragbaiken 13 enclose an acute angle with the direction of travel of the ship. This arrangement can be useful when a change of direction of the ship is to take place. The maneuverability of the ship is thus improved by pivoting the device.

In den F i g. 5 und 6 ist eine besondere Ausbildung des Schlauches 25 dargestellt. Wie daraus ersichtlich ist, kann diese aus Teilstücken 30 bestehen, welche miteinander durch Abzweigstücke 31, an denen die Versorgungsleitungen 27 münden, verbunden sind. Um zu gewährleisten, daß die in den Schläuchen vorgesehenen Düsen 29 immer gegen die Oberfläche des Eises gerichtet sind, also das durch diese ausströmende heiße Medium zur Oberfläche des Eises hingerichtet ist und insbesondere um zu verhindern, daß diese Schläuche infolge des Ausströmens des Mediums vom Eis abgehoben werden, sind die Schläuche an Stellen ihrer Unterseite oder fortlaufend mit Beschwerungen 32, beispielsweise mit Bleieinlagen, versehen.In the F i g. 5 and 6, a special design of the hose 25 is shown. As can be seen from this, this can consist of sections 30, which are connected to each other by branch pieces 31, at which the Supply lines 27 open, are connected. To ensure that the hoses provided Nozzles 29 are always directed against the surface of the ice, so the hot flowing out through this Medium to the surface of the ice is executed and in particular to prevent these hoses are lifted off the ice as a result of the outflow of the medium, the hoses are in their places Underside or continuously provided with weights 32, for example with lead inlays.

Wie aus den F i g. 7 und 8 ersichtlich ist, können anstelle von flexiblen Schläuchen auch Rohrstücke 35 vorgesehen sein, die mit Düsen 29 versehen sind und die miteinander durch Gelenke 33 verbunden sind. Die Gelenke können mit Rohrstutzen 34 ausgebildet sein, an die die Schläuche 27 anschließen.As shown in FIGS. 7 and 8, pipe sections 35 can also be used instead of flexible hoses which are provided with nozzles 29 and which are connected to one another by joints 33. the Joints can be formed with pipe stubs 34 to which the hoses 27 connect.

Die flexible Röhre kann über ihre ganze Länge oder zumindest über einen Teil thermisch isoliert sein.The flexible tube can be thermally insulated over its entire length or at least over part of it.

Alternativ oder in Ergänzung dazu können an der Oberfläche der Röhre oder in deren Mantel elektrische Widerstandselemente vorgesehen sein.As an alternative or in addition to this, electrical Resistance elements may be provided.

Die Wirkungsweise der geschilderten Einrichtung ist wie folgt: Sobald in der Bewegungsbahn eines Schiffes, insbesondere vor diesem Schiff liegendes Eis geschwächt werden soll, um den zu dessen Zerbrechen erforderlichen Schub bzw. die Reibung zwischen dem Schiff und dem Eis herabzusetzen, werden die Schläuche 25, 25' durch Verstellung des Kragbalkens 13 so abgesenkt, daß sie an der Oberfläche des Eises zur Anlage kommen und wird ihnen über die Leitungen 23, 22,21 vom Dampferzeuger 24 Dampf zugeführt. Dieser Dampf strömt durch die in den Schläuchen 25, 25' vorgesehenen Düsen 29, die nach unten gerichtet sind, aus und bewirkt längs der Schläuche 25, 25' eine Schmelzung und Erosion des Eises, wodurch Schlitze gebildet werden, die die Stärke des Eises vermindern. Anstelle von Dampf könnte auch heißes WasserThe operation of the described device is as follows: As soon as in the movement path of a ship, in particular ice lying in front of this ship is to be weakened in order to break it The hoses are used to reduce the required thrust or the friction between the ship and the ice 25, 25 'lowered by adjusting the cantilever 13 so that they are on the surface of the ice for System come and is supplied to them via the lines 23, 22, 21 from the steam generator 24 steam. This Steam flows through the nozzles 29 provided in the hoses 25, 25 ', which are directed downwards, and causes a melting and erosion of the ice along the tubes 25, 25 ', creating slits which reduce the strength of the ice. Instead of steam, hot water could also be used

angewendet werden.be applied.

Um eine optimale Wirkungsweise des ausströmenden Dampfes zu gewährleisten, muß der Dampf möglichst nahe an der Oberfläche des Eises ausströmen, weswegen für dessen Zuleitung mindestens ein flexibler Schlauch bzw. mindestens eine Röhre, die aus miteinander gelenkig verbundenen Gliedern gebildet ist, verwendet werden, die sich an die Oberfläche des Eises anschmiegen. Während der Bewegung des Schiffes gleitet somit der Schlauch über das Eis, und es schmelzen die aus den vordersten Düsen austretenden Dampfstrahlen in das Eis Schlitze, die als Führung für den nachfolgenden Teil des Schlauches dienen, dessen Strahlen diese Schlitze vertiefen. Hierdurch wird das Eis für das nachfolgende Zerbrechen geschwächt. Aufgrund des direkten Kontaktes zwischen den Düsen und dem Eis ist der Wirkungsgrad sehr hoch. Aufgrund der Flexibilität der Leitungen werden Abknickungen oder andere Beschädigungen ausgeschlossen.In order to ensure that the escaping steam works optimally, the steam must be used as much as possible flow out close to the surface of the ice, which is why there is at least one flexible line for its supply line Hose or at least one tube, which is formed from links articulated to one another are used, which cling to the surface of the ice. While the On the ship, the hose slides over the ice, and the jets emerging from the foremost nozzles melt Jets of steam into the ice slots, which serve as a guide for the subsequent part of the hose, its Rays deepen these slits. This weakens the ice for subsequent breaking. Because of the direct contact between the nozzles and the ice, the efficiency is very high. Due to the Flexibility of the lines, kinks or other damage are excluded.

Sofern nicht ein Schlauch sondern zusätzlich seitliche Schläuche verwendet werden, durch deren Düsen Dampf ausströmt, tritt anstelle eines Plattenbruches der energetisch günstigere Balkenbruch auf. Zur optimalen Herabsetzung der erforderlichen Kräfte ist der Abstand der seitlichen Schläuche vom mittleren Schlauch einstellbar. Hierdurch kann die sehr schlechte Manövrierfähigkeit des Schiffes im eisbedeckten Gewässer wesentlich verbessert werden. Es sei ferner bemerkt, daß für Temperaturen unterhalb von —20°C der thermoelastische Effekt an den seitlichen Schläuchen zum Tragen kommt, indem an den Seiten der Bruch infolge Überschreiten der kritischen Zugspannung an der Plattenoberfläche eintritt. Im Plattenquerschnitt tritt an dieser Stelle eine Spannungsüberhöhung auf zweifache Art ein, nämlich infolge der Verringerung des Querschnittes, indem ein Schlitz geschmolzen und erodiert wird und desweiteren infolge eines Temperaturgradienten, der im Eis in der Umgebung des Schlitzes erzeugt wird, wodurch dem mechanischen ein thermisches Biegemoment überlagert wird.If not a hose but also lateral hoses are used, through their nozzles If steam flows out, the energetically more favorable beam fracture occurs instead of a plate fracture. To the optimal The required forces are reduced by the distance between the side hoses and the middle hose adjustable. This can make the ship very difficult to maneuver in ice-covered waters can be significantly improved. It should also be noted that for temperatures below -20 ° C the thermoelastic effect on the side tubes comes to fruition by breaking on the sides occurs as a result of the critical tensile stress being exceeded on the plate surface. In the plate cross-section a twofold increase in voltage occurs at this point, namely as a result of the reduction in the Cross-section, in that a slot is melted and eroded and furthermore as a result of a temperature gradient, which is generated in the ice in the vicinity of the slot, giving the mechanical a thermal Bending moment is superimposed.

Vorzugsweise wird als strömendes Medium Niederdruckdampf, worunter Dampf von weniger als zehn Atmosphären Überdrück zu verstehen ist, verwendet der ein verhältnismäßig billiges Energiemedium darstellt und mit dem in der Regel Schiffsmannschaften umgehen können.The preferred flowing medium is low-pressure steam, including steam of less than ten Atmospheric overpressure is to be understood, which is a relatively cheap energy medium and which ship crews can usually handle.

Betreffend die Wirksamkeit des Verfahrens sei bemerkt, daß die zur Biegung einer Platte erforderliche Kraft mit der dritten Potenz der Dicke der Platte zunimmt, wogegen der Leistungsbedarf zum Schmelzen des Eises dem pro Zeiteinheit geschmolzenen Volumen, also neben der Schlitzbreite und der Schlitztiefe auch der Geschwindigkeit des Schiffes proportional ist. Der Leistungsbedarf nimmt daher, da die pro Zeiteinheit geschmolzene Schlitzlänge verringert wird, mit geringer werdender Geschwindigkeit ab. Bei den langsamen Geschwindigkeiten, die an der Grenze der Fähigkeit des Eisbrechers auftreten (zwei bis fünf Knoten knapp vor dem Rammen) reicht die von der Antriebsmaschine vorhandene Abgaswärme in der Regel aus, um denAs for the effectiveness of the method, it should be noted that that required to bend a plate Force increases with the cube of the thickness of the plate, whereas the power requirement for melting of the ice is the volume melted per unit of time, i.e. in addition to the slot width and the slot depth is proportional to the speed of the ship. The power requirement therefore increases as the per unit of time melted slot length is reduced, with decreasing speed. With the slow ones Speeds that are at the limit of the icebreaker's ability (two to five knots just ahead ramming), the exhaust gas heat from the engine is usually sufficient to generate the

ίο erforderlichen Dampf zu erzeugen.ίο necessary to generate steam.

Derart wird durch das Verfahren Abgashitze und bzw. oder eine andere billige Energiequelle ausgenützt, um teure Energie an der Schraubenwelle, die für das Zerbrechen der Eisplatte aufgebracht werden muß, einzusparen. Desweiteren wird die Stoßbelastung am Bug des Schiffes reduziert, wodurch die Wartungskosten für dieses vermindert werden.In this way, exhaust gas heat and / or another cheap energy source is exploited by the process, about expensive energy on the screw shaft that has to be used to break the ice sheet, to save. Furthermore, the shock load on the bow of the ship is reduced, thereby reducing maintenance costs for this to be diminished.

Betreffend die Abmessungen der Schläuche wurde vorgeschlagen, diesen einen Durchmesser von 2V₂ bis 5 cm zu erteilen. Die Menge des verwendeten Dampfes hängt von der Größe des Schiffes und von der Dicke des zu brechenden Eises ab. Die normalerweise erforderliche Menge an Dampf dürfte zwischen 10 bis 50 t pro Stunde liegen. Da erhöhter Dampfdruck in den gebogenen flexiblen Schläuchen bewirkt, daß diese gestreckt werden, werden sie mit großer Kraft gegen das Eis gedrückt, wodurch die Effektivität beim Aufschmelzen bzw. Schneiden des Eises nicht nur durch den ausströmenden Dampf, sondern auch durch denWith regard to the dimensions of the hoses, it has been suggested _{to give them a diameter of 2V 2} to 5 cm. The amount of steam used depends on the size of the ship and the thickness of the ice being broken. The amount of steam normally required should be between 10 and 50 tons per hour. Since increased steam pressure in the bent flexible hoses causes them to be stretched, they are pressed with great force against the ice, whereby the effectiveness in melting or cutting the ice not only through the escaping steam, but also through the

jo entsprechenden Anpreßdruck erzielt wird.jo corresponding contact pressure is achieved.

Schließlich wird darauf verwiesen, daß das beschriebene Verfahren auch zur Verminderung des Fahrtwiderstandes angewendet werden kann, wenn große Eisschollen, die Wasseroberfläche bedecken. Die Vorrichtung arbeitet dann, indem sie große Eisschollen vor dem Bug aufbricht und indem die Verlängerung der seitlichen Schläuche am Schiffsrumpf anliegend geführt wird, wobei der Dampf den Reibungswiderstand zwischen Eis und Metall herabsetzt.Finally, reference is made to the fact that the method described can also be used to reduce driving resistance Can be used when large ice floes cover the surface of the water. The device then works by breaking up large ice floes in front of the bow and by extending the lateral hoses are guided close to the ship's hull, with the steam causing the frictional resistance between ice and metal.

Desweiteren ist bekannt, daß Schiffe im sogenannten »Matsch«, worunter Eis und Schnee verstanden wird, nahezu manövrier- und bewegungsunfähig sind. Eine Verlängerung der seitlichen Schläuche und ein Entlangführen derselben am Schiffsrumpf ermöglichen durch Einblasen von Dampf das Kleben von Eis am Metall zu verhindern sowie eine Änderung der Zähigkeit der Grenzschicht zu bewirken. Da der Strömungswiderstand eines Körpers in viskoser Flüssigkeit in der Grenzschicht entsteht, bewirkt eine Verminderung der Zähigkeit der Grenzschicht eine wesentliche Verminderung des Strömungswiderstandes.It is also known that ships in so-called "mud", which is understood to mean ice and snow, are virtually unable to maneuver or move. An extension of the side hoses and a guide along them the same on the ship's hull allow ice to stick to the metal by blowing in steam prevent and cause a change in the toughness of the boundary layer. Since the flow resistance of a body in viscous liquid in the boundary layer causes a reduction in the Toughness of the boundary layer significantly reduces the flow resistance.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for reducing the resistance due to the movement path of a ship located ice by subjecting the ice with a plurality of rays of a heated vapor or liquid medium consisting of positionally adjustable nozzles of at least emerges from a line held ahead in the direction of travel of the ship, characterized in that that the line is a flexible tube (25, 25 ') dragged on the surface of the ice (12) represents.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the tube (25, 25 ') is held by a cantilever beam (13), which is preferably around a vertical and / or a horizontal axis is pivotable.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the tube as with nozzles (29) provided hose (25,25 ') is formed.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flexible tube (25, 25 ') from a plurality of articulated pipe sections provided with nozzles (29) (35) is formed.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the tube with on her Underside arranged weights (32) is provided.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized by several spaced apart lying supply lines (27) leading to the tube (25, 25 ').

7. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least three the surface of the ice (12) matching, provided with nozzles (29) and at their mutual distance adjustable tubes (25, 25 ') are provided, of which the two outer tubes (25') are so long, that they reach with their free ends back to the side of the ship's hull.

8. A method for operating a device according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the ice (12) is subjected to steam up to 10 atm overpressure.