DE2438147A1

DE2438147A1 - Schiffsschraubenpropelleranordnung

Info

Publication number: DE2438147A1
Application number: DE2438147A
Authority: DE
Inventors: Herbert Prof Dr In Schneekluth
Original assignee: Schottel GmbH and Co KG
Current assignee: Schottel GmbH and Co KG
Priority date: 1974-08-08
Filing date: 1974-08-08
Publication date: 1976-02-19
Also published as: US3996877A; IT1040941B; DE2438147C2; SE7508887L; NO138726C; GB1467758A; NL7508875A; FR2281269A1; BR7505065A; JPS5137496A; NO138726B; FI751874A; FR2281269B3; ES440089A1; AR204459A1; NO752776L

Description

EORG HAfrsMAN& VDI - 2438H¹J

PATENTINGENIEUR

BANKKONTEN>VQl.KSBANK HAMBURG NORD, KTO.-NR. 199 840 - VEREINSBANK HAMBURG, KTO.-NR. 11/14 POSTSCHECK: HAMBURG 170 65-205

2 HAMBURG 50 (Altana), den . JULIUS-LEBER-STR. 21 · TEL. 38 24 57

P.3725

Anmelder^ Professor Dr.-Ing. 51 Aachen, An Ada

Schiffsschraubenpropelleranordnung

Beim Einschraubenschiff normaler Formgebung wird der Propeller sehr ungleichförmig angeströmt. Diese ungleichförmige Anströmung kann Schwingungen im System Propeller-Welle-Antriebsmaschine auslösen. Aber auch im Schiffskörper können - vom Gillungsbereich ausgehend - Schwingungen angefacht werden.

Ein weiterer Nachteil ist der mit der Ungleichformxgkeit des Nachstromes verbundene Wirkungsgradabfall. Fernerhin neigt ein ungleichförmig angeströmter Propeller* eher zum Kavitieren als ein gleichmäßig angeströmter.

Es ist bekannt, den Nachteilen der ungleichförmigen Anströmung durch folgende Maßnahmen zu begegnens

a) durch Formgebung des Schiffsrumpfes,

b) durch Strömungsleitflächen und

c) durch Zusatzpropeller im ochraubenstrom.

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Es sind auch Zusatzpropeller mit fester Achsrichtung bekannt geworden und solche mit schwenkbarer Achse. Bei diesen sind zwei Arten zu unterscheiden:

a) eine Steuerschraube' hinter dem Hauptpropeller, koaxial angeordnet, mit dem Ruder schwenkbar (Aktiv-Ruder),

b) eine Steuerschraube hinter dein oberen Sektor des Hauptpropellers, hinter dem Ruder, das für diesen Zweck im oberen Teil etwas ausgespart sein kann.

Die Version a) vergrößert noch die Ungleichförmigkeit des Nachstroines und hat auch nicht die Aufgabe, diesen zu ver~ gleichmäf3igen. Sie ist nur Steuerhilfe.

Die Version b) kann zur Vergleichmäßigung des Nachstromes und als Steuerhilfe herangezogen werden. Diese Version hat aber den Nachteil, beim fahrenden Schiff zur Erzeugung eines zusätzlichen Vortriebes sehr hohe Drehzahlen und hohe Steigung zu benötigen - entsprechend der hohen Anströmgeschwindigkeit* die noch durch den Hauptpropeller vergrößert wird. Zum Manövrieren dagegen ist eine kleine Drehzahl und kleine Steigung notwendig. Für langsame Fahrstufen, wenn das konventionelle Ruder infolge kleiner Anströmgeschwindigkeit nur noch kleine Querkraft auslöst, kann ein steuerbarer Zusatzpropeller eine wesentliche Steuerhilfe sein. Man kann den Zusatzprop.ellor in Bezug auf Drehmoment und Steigung aber nur für die hohe Anströmgeschwindigkeit bei Dienstgeschv/indigkeit auslegen oder aber für die kleinere Anströmgeschwindigkeit beim Manövrieren. Eine Kombination von beiden Bedingungen wäre bei einem Zusatzpropeller mit verstellbarer Steigung der Flügel möglich.

Nach DT-PS 946 776 wird eine Verträglichkeit beider Bedingungen durch Einziehbarkcit des Propellers in einen Schacht

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während der Dienstgeschwindigkeit und Ausfahrbarkeit für das Manövrieren hergestellt. Das bedeutet aber, daß der Zusatzpropeller nur alternativ für den einen oder anderen Einsatz ausgelegt werden kann. Sowohl die Ein- und Ausfahrvorrichtung als auch die Ausführung als Verstellpropeller sind sehr aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, diese Nachteile durch Anordnung eines schwenkbaren Zusatzpropellers an einer Stelle kleiner Anströmgeschwindigkeit bei Dienstgeschwindigkeit zu beseitigen.

Die Lösung dieser Aufgabe liegt darin, den Zusatzpropeller an die günstigste Stelle zu legen, und diese befindet sich vor dem oberen Sektor des Hauptpropellers. Dabei kann - in der Projektion auf die Spantebene - der Flügelspitzenkreis des Zusatzpropellers den Flügelspitzenkreis des Hauptpropellers durchdringen. Zum Geringhalten der Vibrationsauslösung wird der Propellerflügelspitzenabstand von der Außenhaut begrenzt. Der Abstand der Propellerflügelspitzen von der Gillung kann der geringen Antriebsleistung des Zusatzpropellers wegen bei diesem kleiner sein als beim Hauptprcpeller. Liegt der Zusatzpropeller näher an der Gillung, dann durchdringen sich die Flügelsp'itzenkreise. Als Folge davon wird der gesamte Strahlquerschnitt vergrössert und damit dor ideelle Wirkungsgrad verbessert. Außerdem arbeitet der Zusatzpropeller weitgehend in der Grenzschicht, wodurch sein Propulsionsgütegrad durch weitgehenden Rückgewinn der durch Außenhautreibung verlorengegangenen Energie verbessert wird. Er erfährt nur eine geringe Anströmgeschwindigkeit selbst bei hohen Fahrtstufen.

Auf diese V/eise ist es ohne zusätzliche Einrichtungen, wie Steigungsverstellraöglichkeit oder Einziehbarkeit möglich, denselben schwenkbaren Zusatzpropeller als Zusatzantrieb für Dienstgeschwindigkeit und als Manövrierhilfe einzusetzen.

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Bei der erfindungsgemäßen Propelleranordnung ist es auch möglich, den Hauptpropeller so weit unter Kiel schlagen zu lassen, daß sich eine Stellung der Blätter ergibt, bei der die unteren Flügel den Kiel nicht unterschlagen. Man kann den Propeller in dieser Lage fixierbar einrichten (Hafenstellung). Hierfür eignen sich im besonderen Maße Dreiflügelpropeller.

Bei üblichen Antrieben konnte man bisher einen solchen Vorteil nicht nutzen, da bei fixiertem Propeller kein Hilfsantrieb zur Verfügung stand, während hier der Zusatzpropeller für Manövrierzwecke ausreicht.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Zusatzpropellers an einem Hinterschiff,

Fig. 2 den Zusatzpropeller vor dem Ruder und den Hauptpropeller hinter dem Ruder mit eingestraktem Gehäuse für den Zusatzpropeller und

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2.

In der Fig. 1 ist ein Hinterschiff 8 mit dem Kiel 7 und dem Ruder 4 dargestellt. Die Konstruktionswasserlinie ist mit und die Gillungslinie mit 5 bezeichnet.

Am Schraubensteven 6 befindet sich der Hauptpropeller 3· Der Zusatzpropeller 9 ist vor dem Hauptpropeller 3 angeordnet. Der Zusatzpropeller 9 ist schwenkbar an einer an sich bekannten Gondel 10 angeordnet.

In Fig. 2 ist die als Sromlinienkörper. ausgebildete Gondel zur Aufnahme des Kegeltriebes so in dem Rumpf eingestrakt,

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daß bei Mittschiffslage des Propellers 9 der.Auslauf der Rumpfwasserlinien im Übergangsbereich Gillung/Schraubensteven schlanker wird. Der Hauptpropeller 3 befindet sich an einer Grim'sehen Welle 11. Das Ruder 4 befindet sich bei der Ausführungsform nach Fig. 2 zwischen den beiden Propellern. Es können auch mehrere Ruder vorgesehen .werden«

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Claims

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Patentansprüche

( 1./Schi:

/Schiffsschraubenzusatzpropeller, gekennzeichnet durch eine Anordnung, die folgenden Bedingungen entspricht:

a) Der Zusatzpropeller ist auf einer schwenkbaren Achse montiert und zusammen mit einem anderen Propeller, dem Hauptpropeller, in Schiffslängsrichtung so vor diesem angeordnet, daß sich die Projektionen der Flügelspitzenkreise auf die Spantebene durchdringen oder daß der Flügelspitzcnkreis des Zusatzpropellers in dem des Hauptpropellers liegt;

b) Der Abstand der Propellerflügelspitzenkreise in Schiffslängsrichtung beträgt mindestens 3/4 des Zusatzpropellerdurchmessers;

c) Der Durchmesser, des Zuc.atzpropellc.rs beträgt weniger als die Hälfte des Hauptpropellerdurchmessers.
2. Schiffsschraubenzusatzpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der. Hauptpropellers schräg zur Mittvschiffsebene verläuft.
3. Schiff s.schraubenzusatzpropeller nach Anspruch 1 und 2_f . dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt der Nabe außerhalb der Mittschiffsebene liegt.
4. Schiffsschraubenzusatzpropeller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzpropeller vor dem Ruder und der Rauptpropeller hinter dem Ruder angeordnet ist.
5. Schiffsscbraubenzusatzpropeller nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Schiff mit mehreren Haupti^ropellern ein Zu.satzpropeller nur bei einem Tei.1 der Hauptpropeller angeordnet ist.

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