DE277048C

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Publication number: DE277048C
Application number: DENDAT277048D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

'-ΛΙ 277048 KLASSE 65/. GRUPPE'-ΛΙ 277048 CLASS 65 /. GROUP

GEORG SCHIMMING in BERLIN.GEORG SCHIMMING in BERLIN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Juni 1911 ab.Patented in the German Empire on June 24, 1911.

Gegenstand der Erfindung ist eine Bugschraube mit gegen das eintretende Wasser geneigten Flügeln. Von den bekannten Schrauben dieser Art unterscheidet sich die vorliegende dadurch, daß die Flügel gegen die Senkrechte zur Schraubenwelle eine größere Neigung als 50 ° besitzen.The invention relates to a bow thruster with against the incoming water inclined wings. The present one differs from the known screws of this type in that the wings are larger than the perpendicular to the propeller shaft Have inclination than 50 °.

Um die richtige Neigung der Flügel zu erläutern, muß zunächst darauf hingewiesen werden, daß die Neigung der Flügel bei Bugschrauben besondere Vorteile mit sich bringt, was bisher nicht beachtet ist. Die mit den Flügeln dem eintretenden Wasserstrom zugeneigte Heckschraube A (vgl. die Zeichnung) wirft das Wasser in der Richtung B zurück; die Wasserfäden B treffen auf die infolge der Fahrt des Schiffes mit der Schiffsgeschwindigkeit eintretenden Wasserfäden C, und in der Vereinigung mit diesen wird das Wasser in der Richtung D in einem Kegelmantel abgelenkt. Dadurch bildet sich hinter der Schraube ein Raum mit Wirbelwasser F, in welchem der zur Erzeugung der Wirbel Veranlassung gebende Unterdruck herrscht, und welcher annähernd mit der Schiffsgeschwindigkeit mitgeschleppt werden muß; es wird also ein erheblicher Teil der aufgewendeten Arbeit auf das Nachschleppen des toten Wirbelraums F verwendet. Ganz anders gestaltet sich die Wirkung der dem Wasserstrom entgegengeneigten Flügel bei Bugschrauben. G stellt die Richtung des dem Schiff auf seiner Fortbewegung entgegentretenden Wasserstroms dar. Das Auftreffen dieses Wasserstroms auf den Bug würde eine Bugwelle hervorrufen. Durch das von den Flügeln senkrecht zu diesen zurückgeworfene Wasser H werden aber die Stromfäden G aufgenommen, und die in der Richtung H austretenden Stromfäden lenken die mit der Schiffsgeschwindigkeit eintretenden Stromfäden / in die Richtung K vom Bug ab. Die Flügelneigung muß so bemessen werden, daß der Bug möglichst frei geht, d. h. daß der Winkel ψ, welchen die Resultierende K aus der Geschwindigkeit des gegen das Schiff strömenden Wassers (oder der Schiffsgeschwindigkeit) mit der Geschwindigkeit des von der Schraube zurückgeworfenen Wassers bildet, möglichst. groß sein muß. Berechnungen haben ergeben, daß ψ unabhängig von der Schiffsgeschwindigkeit und nur abhängig von dem willkürlich zu wählenden Neigungswinkel der Schraubenflügel ist. Die Größe von ψ ergibt sich aus folgender Betrachtung. Da dieselbe Wassermenge, welche in den Querschnitt der Schraube im Durchmesser α b eintritt, auch bei der Länge der Flügel b c wieder austritt, und da H senkrecht zu b c anzunehmen ist, so ist H — ν · sin φ. Aus H und υ bildet sich das Geschwindigkeitsparallelogramm d ef g mit der Resultierenden f d = K und < f d g = ψ. Mit Hilfe der Lote d i auf f e und f k auf g d und der Hilfsdreiecke f k g und e id läßt sich die Größe des Winkels ψ berechnen, und es ergibt sich hierbei, daß die stärkste Ablenkung des gegen das Schiff bei der Fortbewegung anströmenden Wassers bei einer Flügelneigung von rund 40° eintritt, d. h. wäre die Schraube in jeder Beziehung vollkommen, so würde die günstigste Neigung φ = 40⁰ sein. Nun gleitet aber einmal das Wasser anIn order to explain the correct inclination of the wings, it must first be pointed out that the inclination of the wings in bow thrusters has particular advantages, which has not been considered so far. The stern propeller A (cf. the drawing) with its wings inclined towards the incoming water flow throws the water back in the direction B ; the water threads B meet the water threads C entering as the ship is moving at the speed of the ship, and in connection with these the water is deflected in the direction D in a cone shell. This creates a space with eddy water F behind the propeller, in which there is the negative pressure that causes the eddy and which has to be dragged along at approximately the speed of the ship; A considerable part of the work expended is therefore used to drag the dead vertebral space F behind. The effect of the wings inclined towards the water flow on bow thrusters is completely different. G represents the direction of the water flow approaching the ship as it moves. The impact of this water flow on the bow would cause a bow wave. However, the water H thrown back by the wings perpendicular to the latter takes up the stream threads G, and the stream threads exiting in the direction H deflect the stream threads / entering with the ship's speed in the direction K from the bow. The inclination of the wing must be measured so that the bow is as free as possible, i.e. that the angle ψ, which the resultant K of the speed of the water flowing against the ship (or the ship's speed) forms with the speed of the water thrown back by the propeller, is as possible . must be big. Calculations have shown that ψ is independent of the ship's speed and only depends on the arbitrarily chosen angle of inclination of the propeller blades. The size of ψ results from the following consideration. Since the same amount of water that enters the cross-section of the screw with the diameter α b also emerges again at the length of the wing bc , and since H is to be assumed perpendicular to bc , then H - ν · sin φ. The speed parallelogram d ef g is formed from H and υ with the resultant fd = K and < fdg = ψ. With the help of plumb bobs di on fe and fk on g d and the auxiliary triangles fkg and e id , the size of the angle ψ can be calculated, and the result is that the greatest deflection of the water flowing towards the ship when it is moving is when the wing is tilted entering from approximately 40 °, that is, the screw would be perfect in every respect, the advantageous inclination would be φ = 40 ^0th But now the water is gliding

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den Flügeln, besonders infolge der zentrifugalen Beschleunigung, ab; dann enthält aber auch die Schraube keinen vollständigen Schraubenumgang, die abgewickelte Flügelfläche ist vielmehr erheblich geringer bemessen; sie beträgt z. B. bei großen Schiffen nur 0,33 bis 0,4 der Kreisfläche. Es muß also durch die Neigung der Flügel dafür gesorgt werden, daß dieser Verlust an Zentrifugalbeschleunigung ausgeglichen wird; 40° ist nur der Ausgangspunkt. Da nun die zentrifugale Wirkung der Schraubenflügel um so mehr steigt, je kleiner φ wird, so muß von 40 ° ausgehend der Winkel nach den Erfahrungen der Praxis kleiner genommen werden, oder die zweckmäßige Wirkung dieser Art von Bugschrauben tritt dann ein, wenn der Winkel φ kleiner als 40⁰ oder die Flügelneigung, bezogen auf die Normale zur Propellerachse, größer als 50 ° ist.the wings, especially as a result of the centrifugal acceleration; but then the screw does not contain a complete screw circumference either, the unwound wing surface is much smaller; it amounts to z. B. with large ships only 0.33 to 0.4 of the circular area. The inclination of the wings must therefore ensure that this loss of centrifugal acceleration is compensated for; 40 ° is just the starting point. Since the centrifugal effect of the propeller blades increases the smaller φ becomes, the angle must be made smaller from 40 ° based on practical experience, or the useful effect of this type of bow thruster occurs when the angle φ is less than 40 ⁰ or the wing inclination, based on the normal to the propeller axis, is greater than 50 °.

Claims

Patent claim:

Bow thruster with blades inclined towards the incoming water, characterized in that that the wings against the perpendicular to the screw shaft have a greater inclination than 50 °.

1 sheet of drawings.