DE2939091A1

DE2939091A1 - Propellerschutz

Info

Publication number: DE2939091A1
Application number: DE19792939091
Authority: DE
Inventors: Stefan Dipl Ing Gordin; Eero Dipl Ing Maekinen
Original assignee: Wartsila Oy AB
Current assignee: Wartsila Oy AB
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1979-09-27
Publication date: 1980-04-17
Also published as: FI63709B; US4411631A; DK408479A; NO148846C; FI63709C; SE443546B; NO148846B; JPS5547990A; FI782966A; NO793136L; SE7907706L; CA1110925A

Description

WA 4

26. Sent.

Propelier schu tz

Die Erfindung betriff¹, einen Propellerschutz für ein Schiff und insbesondere für ein Fährschiff, das zum Einsatz in eisführenden Gewässern bestimmt ist:. Dieser Propellerschutz ist in Form einer steifen Gitterkonstruktion ausgebildet und dient dazu, einen oder gemeinsam mehrere Propel]er des Schifies zu umschli essen.

Es ist bekannt, die Schraube oder den Propeller eines sich in eisführenden Gewässern bewegenden Schiffes durch einen Propellerschutz zu schützen. Bekannte Propellerschutzeinrichtungen neigen jedoch dazu, Eisblöcke vcr sich anzusammeln, wodurch sie die Antriebskraft des Propellers net rächt 1 ich vermindern und dadurch die Bewegung des Schiffes verlangsamen können. Zusätzlich ist dei Widerstand eines Propellerschutzes aufgrund seiner stumpfen Form groß in Eisblöcken enthaltenden Gewässern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Propellerschutz derart auszubilden, daß er die im Wasser vorhandenen Eisblöcke zu den Seiten und unter den Schutz so ableitet, daß keine Eisblockansammlungen vor dem Schutz auftreten, welche eine verringerte Propellerantriebskraft und einen vergrößerten Bewegungswiderstand verursachen.

Diese Aufgabe wird mit einem gemäß dem Anspruch gekennzeichneten Propellerschutz gelöst. Nach der Erfindung ist am vorderen Ende des Schutzes dessen ge-

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neigt /.-ι l^j f ende Vordork -in(-e zumindest über ihren größten Teil, von der Jeite tun gesehen, bezüglich -inet Hör i 7,on¹; ">1 ebene höchstens 5"; und vari'.uyswfüse höclir.ien.s -T" geneigt. Bei bek^nntrn Propol lerschu tzeinrichtungen ist die Vo: det k .·η t e iir. wesentlichen vertikal V3"l .luvend ausgebildet worden, war. einen 'iuiierst ungünstigen Einfluß .vif das Abgleiten des Eises l'ings des Prope 1 1 erschu f. ies hat tr: und unter strengen Eisbe— dingungen die For t bewegung sfäh igkei t des Schiffes star K beil indet t·.·. 3ei Verwenduntj 'Mnes er f indung.sgemäften [Yopel lerschu t/er, gleiten dio Eisblörke s^ntt zu den Seiten und unt«r den Propeller, und demzufolge ist die durch die- Eisblöcke verurr-ichhe Behinderung relativ gering.

l^r- t:in Propellerschutz wird insbesondere bei Fährschiffen be'i.it.'·.¹., die "hl icherweise an beiden Enden m i t einer um eine vertikiie Ach.s-\ Jrshb.iren Propcl lereinhe ■;. t ausgerüste*: sind. Die Eisbedingungen sind ungünstiger an der Propel loreinheit, die sich bezüglich seinerDewe—

?i~i gungsr ichtung am vorderen Ende des Fährschiffs befindet, und diesem Punkt wurde besondere Aufmerksamkeit bei der Entwicklung der Erfindung gewidmet. Die in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendeten Ausdrücke wie "die Vorderkante des Propellerschutzes" oder "Vorderteil" weisen auf den Teil des Schutzes hin, der näher zum benachbarten Ende des betrachteten Schliffes liegt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind diejenigen Teile der den Propellerschutz bildenden Gitterkonstruktion, die längs den Seiten des Propellers verlaufen, zumindest teilweise deutlich aus ihrer horizontalen Ebene in eine Richtung abgelenkt, die in etwa der Gleitrichtung det Eisblöcke entspricht. Bei

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bekannten Propellerschutzeinrichtungen verlaufen die horizontalen Teile der Gitterkon-struktion in ihrer Gesamtheit horizontal, so daß insbesondere vor und hinter dem Propeller, wo die Eisblöcke sich auch vertikal bewegen müssen, die Konstruktion eine Form besitzt, die einen äußerst hinderlichen Einfluß auf die Gleitbewegung der Eisblöcke längs des Propellerschutzes und insbesondere in eine Richtung gegen deren Boden ausübt.

Bei bekannten Propellerschutzeinrichtungen liegt der Boden der. Schutzes gewöhnlich horizontal. Die Vorder- und Rückkant en des Propellorschutzes schliessen üblicherweise an diesen Boden an, so daß an den Verbindungspunkten ein bestimmter Winkel oder zumindest ein Bereich gebildet ist, wo die Umrißlinie des Propellerschutzes in einer Längsschnittebene ihre Richtung sprunghaft ändert. Bei dem erfindungsgemäßen Propellerschutz ist es das Ziel, solche diskontinuierlichen Abschnitte zu vermeiden. Vielmehr soll die Bodenkante des Propellerschutzes von der Seite her gesehen, in Form eines sanften Bogens verlaufen, an den über eine sanfte durchgehende Veroindung die Vorder- und die Rückkante de? Propellerschutzes anschliessen. Aufgrund dieser Ausbildung bewegen sich die Eisblöcke in günstigster Weise entlang dem Propellerschutz. Es ist wichtig, daß auch der rück-wärtige Abschnitt des Propellerschutzes mit Bezug auf die Bewegung der Eisblöcke stromlinienförmig verläuft.

Es ist auch ermittelt worden, daß die Form des Propellerschutzes in einer Horizontalebene und seine Form in einer Vertikalebene in einer bestimmten Beziehung zueinander stehen sollten. Dementsprechend ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Propellerschutz so geformt, daß in einer Horizontalebene

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durch das Zentrum de? Propellers die Summe des Winkels zwischen den Seitenumrißlinien des Schutzes und des Neigungswinkels der Vorderkante des Schutzes kleiner als 140 und vorzugsweise kleiner als 12C ist. Der Ausdruck "der Winkel zwischen den Seitenumrißlinien" bedeutet, daß der Winkel zwischen den eigentlichen Seitenflächen des Propellerschutzes an der Vorderkante des Schutzes gemessen werden sollte.

Bei bekannten Propellerschutzeinrichtungen bestehen die horizontalen Teile der Gitterkonstruktion gewöhnlich aus Flacheisen. Für einen erfindungsgemäßen Propellerschutz ist dieser Konstruktionsweg nicht geeignet. Es wird dagegen bevorzugt, die Gitterkonstruktion aus solchen Bauelementen zu bilden, die zumindest auf ihrer dem Eiskontakt ausgesetzten Außenseite eine abgerundete Form aufweisen. Es ist möglich, Bauelemente zu verwenden, die einen kreisförmigen Querschnitt besitzen. Es können aber auch andere Querschnittsformen für die Bauelemente verwendet werden, die mit Bezug auf das anströmende Wasser und die Bewegung der Eisblöcke günstiger sind.

Da bei einem erfindungsgemäßen Propellerschutz insbesondere die im wesentlichen in der Längsrichtung des Schiffes verlaufenden Bauelemente die Eisblöcke entlang dem Propeller und dem Propellerschutz führen, ist es zweckmäßig, daß die diese Bauelemente abstützenden, im wesentlichen vertikal verlaufenden Bauelemente der Gitterkonstruktion innerhalb dieser zuerst erwähnten Bauelemente angeordnet sind.

Da ein erfindungsgemäßer Propellerschutz unter Berücksichtigung der Bewegungsbahnen der Eisblöcke gestaltet ist, wird dieser Propellerschutz beträchtlich länger als übliche Propellerschutzeinrichtungen. Es wur-

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de ermittelt, daß ein geeignetes Verhältnis der Länge zur Breite eines erfindungsgemäßen Propellerschutzes längs des Bodens des Schiffes gemessen bei einem Propellerschutz für einen einzigen Propeller zumindest 2,0 und vorzugsweise zumindest 2,2 beträgt, und bei einem Propellerschutz für mehrere Propeller zumindest 1,3 und vorzugsweise zumindest 1,5 beträgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Propellerschutzes gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht von unten eines Propellerschutzes gemäß der Erfindung, und

Fig. 3 einen Horizontalschnitt eines Propellerschutzes gemäß der Erfindung durch das Zentrum des Propellers gemäß Linie HI-III in Fig. 1. In der Zeichnung ist mit 1 der Rumpf eines Fährschiffes, mit 2 eine seiner Propellereinheiten und mit 3 ein um den Propeller angeordneter Propellerschutz bezeichnet. Der Propellerschutz ist aus im wesentlichen horizontalen, .zu beiden Seiten des Propellers verlaufenden Elementen 4 und aus im wesentlichen vertikalen Elementen 5 aufgebaut, welche Elemente zusammen eine die Propellereinheit 2 umschließende Gitterkonstruktion bilden. Die horizontalen Elemente 4 verlaufen jedoch nicht über ihre ganze Länge horizontal, sondern sie sind insbesondere am vorderen Ende des Propellerschutzes beträchtlich aus ihrer Horizontalebene in eine Aufwärtsrichtung ausgelenkt, so daß Führungsbahnen gebildet werden, die der Bewegungsrichtung der Eisblöcke folgen. Der Neigungswinkel der Vorderkante des Propellerschutzes bezüglich

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einer Horizontalebene sollte höchstens 50 und vorzugsweise höchstens 45 betragen. Die Vorderkante 6 ist unter und hinter die Propellereinheit 2 fortgesetzt, so daß eine sanfte kontinuierliche Umrißlinie ohne scharfe Winkel gebildet ist.

Fig. 2 zeigt den Propellerschutz von Fig. 1 aus einer Sicht von unten. Die Figur zeigt, daß die Propellereinheit 2 herumgedreht werden kann, so daß sie auch in einer entgegengerichteten Richtung in der Position 2a arbeiten kann. Wenn das Schiff mit zwei relativ nahe beieinander angeordneten Propellereinheiten ausgerüstet ist, kann ein einziger Propellerschutz um beide Propellereinheiten angebracht werden. Da ein erfindungsgemäßer Propellerschutz in seiner Längsrichtung relativ viel Platz benötigt, kann es notwendig werden, insbesondere in einem Fall, wo zwei Propellereinheiten, eine unter der anderen, in denselben Propellerschutz einzubeziehen sind, das Vorderende des Propellerschutzes als einen ziemlich breiten Keil auszubilden, um zu vermeiden, daß der Winkel zwischen den Seitenflächen des Schutzes zu groß werden würde.

Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Propellerschutzes in einer Horizontalebene durch das Zentrum des Propellers. Am vorderen Ende des Propellerschutzes ist der Winkel b zwischen den Seitenflächen gewöhnlich kleiner zu machen je größer der Neigungswinkel a (Fig. 1) der Vorderkante des Propellerschutzes ist. Die günstigste Beziehung zwischen diesen beiden Winkeln kann so ausgedrückt werden, daß die Summe der Winkel a und b kleiner als 140° und vorzugsweise kleiner als 120° sein sollte.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die

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Bauelemente 4 und 5 der Gitterkonstruktion des Propellerschutzes Stahlstäbe mit rundem Querschnitt. Dies ist jedoch bezüglich des Wasserwiderstandes ungünstig und deshalb ist es in vielen Fällen besser, als Bauelemente Stäbe mit einem stromlinienförmigeren Querschnitt zu verwenden, die nichtsdestotrotz auch eine runde Außenseite haben, um den Eiswiderstand gering zu halten. Die im wesentlichen vertikal verlaufenden Bauelemente 5 der Gitterkonstruktion sind vorzugsweise an die Innenseite der im wesentlichen horizontal verlaufenden Bauelemente 4 angebracht.

Die Fig. 2 zeigt einen normalen Propellerschutz gemäß der Erfindung, bei dem das Verhältnis seiner Länge L zu seiner Breite B längs des Bodens des Schiffes gemessen bei einem Propellerschutz für einen einzigen Propeller zumindest 2,0 und vorzugsweise zumindest 2,2 beträgt. Bei einem Propellerschutz für mehrere Propeller sollte das entsprechende Verhältnis zumindest 1,3 und vorzugsweise zumindest 1,5 betragen.

Die in den Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als au-ch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Claims

": . :■: .j:,r.-l . ».τ .-iCü'Jt..·: ^>;ir '■ i η ^; W ^{r J} ■;·■ ! 1·ΐ;Λ:·- ;-■■ imu-t*- f'jr f^in F^'nr^-hi rf , ^-ir - j;·.·, Γ.!. ~, . ,: .·: ;π ci.-;f^rih

■in-: .-·.:·:: .--ι ■'·', ' L»* ϊ ■ κ * -· r ι s t rjk ·. j >π -'* ■-: «ΐ'Τ*-»ϊ~ · ^η ' ' ^: · ■ ;. ·■; »in-Mi ;fii--r niMifrf Pr-ν<.·-Ή ■■·" im ν-¹-1 ^r ·ΓΪ' , ..Ii- i :·· 'AtM=T

'··.· Γ. Ίί · : :., ι: b..'i Leri, di-iurrh g & V «■· -ι ^η .·: <· ί ■. ■<. π (· C, ri:i!J d ϊ »> Hr^i If (Π) ·1·- "-Vui,· r:; ( .) .ι> ihrom -,j^r-r--· ·< pi-.! -,- Γι··" (') |,.. .i. η L: L t"·, .im iirTilU «·<γ ν»'¹.. . in Ln i .■-. '■ '.-.'■ % »Ι.μ- grcjßtort Hroitf do«; Schut/.f-r i;t, iiruJ <lfi'5 am ν·)Γ(1»^"^οη Pnd" Ί'·': ?,^^u;i\: ζ-·: 1 ■-■:'-:, ei ι g-^nel^jt

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COPY

lieh einer Horizontalebene höchstens 50 geneigt ist.
2. Propellerschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vorderkante (6) in einem Längsschnitt des Schutzes (3) bezüglich einer Horizontalebene höchstens 45 geneigt ist.
3. Propellerschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Teile (4) der den Schutz bildenden Gitterkonstruktion (3), die längs der Seite des Propellers (2) verlaufen, zumindest teilweine deutlich aus ihrer horizontalen Ebene in eine Richtung abgelenkt sind, die in etwa der Gleitrichtung der Eisblöcke entspricht.
4. Propellerschutz nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennze ichnet, daß, von der Seite her gesehen, seine Bodenkante einen sanften Bogen bildet, an den über eine sanfte durchgehende Verbindung die Vorder- und die Rückkante des Schutzes anschliessen.
5. Propellerschutz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer horizontalen Ebene durch das Zentrum des Propellers (2) die Summe des Winkels (b) zwischen den Seitenumrißlinien des Schutzes (3) und des Neigungswinkels (a) der Vorderkante (6) des Schutzes kleiner als 140 und vorzugsweise kleiner als 120 ist.
6. Propellerschutz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich im wesentlichen vertikal erstreckenden Bauelemente (5) der Gitterkonstruktion (3) des Schutzes innerhalb der sich im wesentlichen horizontal erstrekkenden Bauelemente (4) angeordnet sind.
7. Propellerschutz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch geknnzeichnet, daß

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zumindest die Außenseite der dem Eiskontakt ausgesetzten Bauelemente (4) der Gitterkonstruktion (3) des Schütze?? eine abgerundete Form ausweist.

0. Propellerschutz nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Länge (L) zur Breite (B) des Propellerschutzes, längs des Bodens des Schiffes gemessen, bei einem Propellerschutz für einen einzigen Propeller (2) zumindest 2,0 und vorzugsweise zumindest 2,2 beträgt, 1Π und bei einem Propellerschutz für mehrere Propeller zumindest 1,3 und vorzugsweise zumindest 1,5 beträgt.

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