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BEZEICHNUNG: Bugstrahler zum Steuern, Bremsen und
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Antreiben cines Schiffes
Die Erfindung bezieht sich
auf einen Bugstrahler zum Steuern, Bremsen und Antreiben eines Schiffes.
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Bugstrahler sind bekannt, und deren ursprüngliches Ziel war es, die
mangelhafte Steuerfähigkeit von Schiffen bei langsamer Fahrt zu verbessern. Durch
Vergrösserung der Verkehrsdichte auf den Wasserstrassen und Energieknappheit stellt
man an die Bucstrahler immer grössere Ansprüche, die aber von den herkömmlichen
Bugstrahlern nicht in vollem Umfang erfüllt werden können. So kann z.B. bei einem
herkömmlichen Bugstrahler mit Querrohr der Schub quer zur Schiffsachse ausgeübt
werden, jedoch ist im Falle eines Ausfalls der Hauptmaschine oder Ruderanlage, (was
nicht selten passiert, denkt man an das Tankerunglück st4moco Cadis"), eine weitere
Manövrierfähigkeit des Schiffes durch diese Bugstrahlerart nicht möglich.
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Bei anderen bekannten herkömmlichen Bugstrahlern mit sternförmig angeordnetem
Kanalsystem im Bug ist eine Schubverteilung um 3600 möglich, jedoch verursacht dieses
Kanalsystem eine grossflächige Änderung des Bugs und hohe parasitäre Widerstände
während der Freifahrt, so dass dieses System nur an langsamen Binnenschiffen Verwendung
gefunden hat.
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Bei drittbekannten Bugstrahlern, wo eine Pumpe Wasser vom Boden des
Schiffes saugt und durch Leitschaufeln wieder aussenbords durch den Schiffsboden
pumpt, sind Umlenkverluste hoch, nutzbare Schubkomponenten sehr niedrig und Darasitäre
Widerstände wiederum ser gross.
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Das kriterium für anwendungsgerechte 3ugstrahler wäre den nach nicht
ein maximaler Schubwert pro PS sondern eine minimale PS-Stundenzahl bezogen auf
ein Fahrtenzyklus.
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Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bugstrahler zu schaffen,
der in allen Fahrtstufen hohe uerschübe und kraftvolles Bremsen gewährleistet, während
der FreifahSt jedoch minimale narasitäre Widerstände des Schiffes ermöglicht.
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Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass ei-ae Dumpenanlage
im Bug des Schiffes, vorzugsweise im Vorliek, so eingeordnet ist, dass sich der
Pumpenansaug am Schiff sboden befindet und der Ausstoss des Strahlers in etwa parallel
mit der Konstruktionswasserlinie des Schiffes eingeordnet ist. Von schiffbautechnischer
Seite wie auch von Seiten der Klassifikationsgesellschaften bestehen keine Einwände
gegen den Einbau im Vorliek. Der Einbau im Vorpiek bringt beträchtliche Vorteile
mit sich, wie grösstmöglichen Schubarm. Man braucht keine Raumkompromisse einzugehen,
weil bei jedem Schiff ein Vorpiek vorhanden ist und stets leer, also frei für den
Einbau des Bugstrahlers. Ein Strahllenker ist im ege des verlassenden Strahls so
eingeordnet, dass der Strahl durch ausklappbare Strahllenker an der BB- und StB-Seite
des Schiffes gelenkt werden kann, wenn sich der Strahllenker in Endlagestellung
befindet, um Schübe auszuüben.
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Auch kann durch eine Neutralposition des Lenkers eine wirkwagsvolle
Bremswirkung bzw. fein steuerbare Rückwärtsfahrt erreicht werden, weil es möglich
ist, durch das Zusammenwirken des Strahllenkers mit den ausklappbaren Lenkern einen
Schub in alle Ric.htungen von + 900 auszuüben. Dadurch ist es mölich, bei einem
evtl. Ausfall der Hauptmaschine oder Ruderanlage manövrierfähig zu bleiben. In Zusammenarbeit
mit der Hauptmaschine und der Ruderanlage ist es möglich, reine Ouerschübe am Schiff
auszuüben, da durch das gegenseitige Annulieren der Axialkomponenten nur Querschübe
an Bug und Heck übrig bleiben.
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Die ausklappbaren Lenker sind so ausgebildet, dass im ausklappbaren
Zustand anäle gebildet werden, die eine verlust arme Lenkung des Strahls in Richtung
quer zur Schiffslängsachse ermöglichen. Die andere Seite des ausklappbaren Lenkers
ist so ausgebildet, dass es im einklappbaren Zustand zu keiner nennenswerten Bildung
von parasitären iderständen des Schiffes kommt.
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Um auch bei hohen Geschwindigkeiten die Funktion des Pumpenbetriebs
zu gewährleisten, ist die Ansaugöffnung mit einem ausklappbaren Deckel versehen,
der während der Inbetriebnahme des Bugstrahlers mit einer 30° bis 450 Neigung in
Fahrtrichtung ausgeklappt ist, wodurch es zur Erhöhung des Haltedrucks des Pumpenschaufelrads
kommt, was für die einwandfreie und wirkungsvolle Funktion des Pumpenbetriebs unbedingt
notwendig ist. Der gleiche Deckel ist auch in Richtung des Schiff shecks ausklappbar,
wodurch die Erzeugung eines Schubes bei einer Schaufelraddrehrichtungsumsteuerung
möglich ist. Ausklappbare Lenker und Deckel dienen nicht nur zur drastischen Verminderung
von parasitären Widerständen des Schiffes sondern verhindern auch das Eindringen
von im Wasser schwimmenden Gegenstände in den Pumpenraum. Diese oft vorkommende
Störung und Beschädigungsursache wird dadurch vollkommen ausgeschaltet.
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Das Pumpenschaufelrad tannin senkrechtem wie auch in waagerechtem
Zustand eingebaut werden, abhängig davon, welche Einbauort einen optimalen Ansaug
und Kuppeln mit der Antriebsmaschine gewährleistet.
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Als Antriebsmaschine sind Dieselmotor, Gasturbine, B-Motor oder Hydraulikmotor
verwendbar.
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Der erfindungsgemasse Bugstrahler eignet sich zum Einbau in alle gängigen
Bugformen einschliesslich idulstbug.
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Optimale Lieferform des Bugstrahlers wäre eine Vorpiel.-sektion einschliesslich
Pumpenanlage, Lenkern, Deckel, hydraulische Steuerung.
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Im folgenden ist die Erfindung anhand von Zeichnungen beisnielsweise
näher erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 schematisch als Längsschnitt den Bugteil
eines Schiffes, das mit einem Bugstrahler gemäss der Erfindung versehen ist.
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Fig. 2 einen Grundriss der Darstellung von Fig. 1.
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Fig. 3 die instellung des Lenkers während des Bremsens oder Schiffs-Rückfahrt,
geradeaus im Grundriss.
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Fig. 4 die Einstellung des Lenkers zum Ausüben des Querschubes im
Grundriss.
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Fig. 5 die Einstellung des Lenkers zum Ausüben einer Steuerwirkung
während des Bremsens bei Rüclxrzärtsfahrt und zum Draversieren in Zusammenarbeit
mit der Hauptmaschine und Ruderanlage im Grundriss.
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Fig. 6 die Funktion des ausklappbaren Deckels während des bremsen,
der -Rüc'.cwärtsfahrt und des Steuerns mit tenkern im Längsschnitt.
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Fig. 7 die Funktion des auskiannbaren Deckels während der xForwärtsfahrt,
wenn das Schaüfelrad sich in Gegenrichtung dreht.
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In den Figuren ist 1 ein Bug eines Schiffes, das mit einem Bugstrahler
mit ausklappbarem Strahllenker gemass der Erfindung versehen ist. 2 ist das Pumpengehäuse,
vorzugsweise aus genormten Stahlrohren und Krümmern geschweisst. 3 ist das Wellenrohr,
welches Krümmerteil 4 mit Beitrag 5 und Deckel 6 verbindet, so dass zusammen mit
Welle 7, Schaufelrad 8 und Winkelgetriebe 9 der ganze Komplex ausgebaut werden kann,
ohne dass das Schliff ins Dock muss. 10 ist Antriebsmaschine, 11 ist Beschleunigungsdüse,
die eine wirkungsvolle Anpassung der teistungskurve zur Antriebsmaschine an der
Pumpenkennlinie ermöglicht. 12 ist der Strahllenker, 17 der Strahllenkerschaft,
14 die ausklappbaren Lenker. 15 sind Bolzen, mit deren Hilfe die Lenker drehbar
gelagert sind.
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16 ist die Kontur der Innenseite des Strahllenkers 14 und 17 die Kontur
der Aussenseite, die so gestaltet ist, dass der Strahllenker in einklappbarem Zustand
eine stufenlose Verbindung zum weiteren Verlauf der Bugform bildet, und die Austrittkante
18 und Eintrittkante 19 bilden einen minimalen Abstand zum dazwischen befindlichen
Strahllenker 12. Die Ansaugöffnung der Pumpenanlage ist durch den Deckel 20 verschliessbar.