DE3239767C2 - Querstrahlanlage für ein Schiff - Google Patents

Abstract

Ein herkömmlicher Seitenschub-Antrieb für ein Schiff hat einen Propeller (2), der in einem im Schiff ausgebildeten zylindrischen Tunnel (1) gelagert ist. Zwischen dem Propeller und dem Schiffskörper (1A) ist ein Gehäuse-Halter (11) gelagert, um den Propeller im Tunnel zu halten. Der Gehäuse-Halter (11) erstreckt sich im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des durch den Tunnel strömenden Wassers und hat einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt. Dieser Gehäuse-Halter verursacht starke Wirbel und Geräusche. Um diese zu verringern, ist auf der Außenfläche des Gehäuse-Halters (11) mindestens eine Verdickung (10) ausgebildet, die vorzugsweise schraubenlinienförmig um den Gehäuse-Halter herumläuft. lm (24) bedecken, und weiterhin einen elektrisch isolierenden Film (27), der da

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Querstrahlanlage für ein Schiff oder Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannte Querstrahlanlage dieser Art ist in F i g. 1 dargestellt. Sie hat einen Propeller 2, der in einem Tunnel des Schiffskörpers XA unterhalb der Wasserlinie gelagert ist. Der propeller 2 weist ein Getriebe 3 mit Kegelrädern 9 auf und trägt Propellerblätter. Ferner hat er eine vertikale Antriebswelle 5, die durch einen Motor 4 angetrieben wird, der im Schiffskörper angeordnet ist. Die Propellerblätter werden durch die rotierenden Zahnräder 9, die Welle 5 und den Motor 4 angetrieben, so daß der Propeller 2 das Wasser durch den Tunnel 1 drückt. In F i g. 1 strömt das Wasser von rechts nach links.

Die Querstrahlanlage hat ferner einen elliptischen Gehäuseschaft 6, der die Welle 5 umgibt und sich quer zum Tunnel 1 erstreckt und der ein Propellergehäuse mit dem Schiffskörper verbindet, um den Propeller 2 zu halten.

Während viele Teile des Gehäuseschafts 6 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, z. B. die Welle 5 und ihre (nicht dargestellten) Stützlager, hat der Gehäuseschaft zur Verringerung des Strömungswiderstands gewöhnlich eine elliptische äußere Kontur, die in F i g. 1 durch die um 90° gegenüber einer Querschnittsebene des Gehäuseschaftes 6 gedrehte schraffierte Querschnittsfläche 7 dargestellt ist.

Durch die elliptische Kontur des Gehäuseschaftes werden »Kärmän-Wirbel« 8 erzeugt, die periodisch auf beiden Seiten des Gehäuseschaftes 6 aufteten. Die Wirbel 8 sind in die gleiche Ebene wie die Querschnittsflächc 7 gedreht dargestellt, um zu veranschaulichen, wie sie gebildet werden, wenn das Wasser an der gedieht dargestellten Kontur 7 vorbeiströmt. Die Wirbel 8 verursachen während des Betriebs direkt oder indirekt Vibrationen und Geräusche.

Wenn die äußere Kontur 7 um ihre zur Strömungsrichtung des Wassers parallele Achse symmetrisch ist, wie es in F i g. 1 der Fall ist, werden gleichgroße Wirbel in regelmäßigen Abständen abwechselnd von beiden Seiten des Gehäuseschaftes 6 erzeugt, was stärkere Vibrationen verursacht. Wie Versuche ergeben haben, läßt sich diese Wirbelbildung verringern, wenn das vordere (oder rechte) Ende des Gehäuseschafts im Querschnitt asymmetrisch ausgebildet und/oder der Querschnittswinkel des vorderen Endes verringert wird. Dadurch wird die Periodizität der Wirbel beseitigt.

Eine derartige Ausbildung der Kontur des Gehäuse-Schafts 6 bedeutet jedoch eine Verlängerung der Kontur in Richtung der Wasserströmung und damit eine Gesamtverlängerung der Querstrahlanlage in Richtung der Achse des Tunnels 1. Dies erhöht die Herstellungskosten. Außerdem kann ein derart langer Antrieb nicht in einem schmalen Schiff untergebracht werden.

Ähnliche Querstrahlanlagen der gattungsgemäßen Art sind beschrieben in GB-Z.: »Shippbuilding and Shipping Record«, 1963,25. July und GB-PS 9 61 740.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Quer-Strahlanlage der gattungsgemäßen Art anzugeben, die auf einfache Weise die Energie der um den Gehäuseschaft herum erzeugten Kärmär-Wirbel und dadurch die Vibrationen und Geräusche verringert.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.

Eine Weiterbildung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachstehend anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung, teilweise im Schnitt, einer bekannten Querstrahlanlage,

Fig.2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Querstrahlanlage in einer ähnlichen Ansieht wie F i g. 1 und

F i g. 3 ein Teil des Schnitts 3-3 nach F i g. 2.
In F i g. 2 sind diejenigen Teile, die den in F i g. 1 dargestellten entsprechen, mit den gleichen Bezugszahlen wie in F i g. 1 versehen.

Die in F i g. 2 dargestellte Querstrahlanlage hat einen Tunnel 1, einen Propeller 2, ein Rädergetriebe 3, einen Motor 4 und eine Antriebswelle 5, bei denen es sich um die gleichen Teile handeln kann, wie sie in F i g. 1 dargestellt sind.

Die Querstrahlanlage hat ferner einen erfindungsgemäß ausgebildeten Gehäuseschaft 11 mit vorzugsweise elliptischer Kontur oder Außenfläche. Auf der Umfangsfläche des Gehäuseschafts 11 ist mindestens eine Verdickung 10 (Fig. 2 und 3) ausgebildet. Bei dem in F i g. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel erstrecken sich zwei um 180° verschobene schraubenlinienförmige Verdickungen 10 um den Gehäuseschaft herum. Die Verdickung 10 kann einteilig durch Gießen mit dem Gehäuseschaft 11 (wie in Fig.3 dargestellt) oder als um den Gehäuseschaft herumgewickelte und angeschweißte Stange (oder Stab) ausgebildet sein. Die Verdickungen erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Gehäuseschafts vom Schiffskörper XA bis zum Propeller 2.

Die Asymmetrie der schraubenlinienförmigen Verdickung 10 relativ zur Achse der Kontur, die parallel zur Wasserströmung verläuft, verhindert die Bildung periodischer gleichgroßer Kärmän-Wirbel auf beiden Seiten des Gehäuseschafts, ohne daß die Kontur asymmetrisch ausgebildet werden muß. Außerdem verschiebt die schraubenlinienförmige Anordnung der Verdickung 10 die um den Gehäuseschaft 11 herum angeordneten Stellen, an denen Wirbel entstehen, in vertikaler Richtung,

und sie lenkt die Bewegungen der Wirbel ab. so daß die Energie jedes Wirbels erheblich verringert wird und er demzufolge keine erhebliche Vibration bewirken kann.

Versuche haben ergeben, daß die günstigsten Ergebnisse erzielt werden, wenn der Winkel Λ (F i g. 2), den die schraubenlinienförmige Verdickung 10 mit der Tunnelachse einschließt, vorzugsweise im Bereich zwischen 20 und 40° liegt und das Verhältnis von Höhe h (F i g. 3) der schraubenlinienförmigen Verdickung 10 zum längsten Durchmesser L (Fig. 1) des Gehäuseschaftes Il — dieser Durchmesser verläuft parallel zur Achse des Tunnels und des Propellers 2 — etwa 2 bis 3% beträgt.

Die Verdickung kann bei einer herkömmlichen Querstrahlanlage angebracht werden, ohne den Aufbau und den Betrieb der Querstrahlanlage zu beeinträchtigen. Die Verdickungen können auch bei bereits vorhandenen Querstrahlan'agen und natürlich auch bei neuen Konstruktionen ausgebildet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

40

45

50

55

60

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Querstrahlanlage für ein Schiff, das einen Tunnel (1) im Schiffskörper (1.4^ unterhalb der Wasserlinie aufweist, mit einem Propeller (2), der in dem Tunnel angeordnet werden kann, und mit einem Gehäuseschaft (11), der ein Propellergehäuse mit dem Schiffskörper verbindet, um den Propeller im Tunnel zu halten, wobei der Propeller das Wasser durch den Tunnel drückt und der Gehäuseschaft sich quer zum Tunnel erstreckt und eine äußere Umfangswand aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der äußeren Umfangswand des Gehäuseschaftes (11) mindestens eine Verdickung (10) ausgebildet ist, die sich in Form einer Schraubenlinie um die Umfangswand herum erstreckt

2. Querstrahlanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenlinie einen Winkel von etwa 20° bis 40° mit der Strömungsrichtung des Wassers einschließt und das Verhältnis von Höhe der Verdickung zu Durchmesser des Gehäuseschaftes in Richtung der Wasserströmung etwa 2 bis 3% beträgt.