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Gegenpropelleranordnung bei Ein- und lnehrschraubenschiffen. Es ist
bekannt, daß bei Anordnung eines in der gewöhnlichen Fahrtrichtung hinter dem Hauptpropeller
angebrachten feststehenden Gegenpropellers mit schaufelartigen Leitflächen der austretende
Schraubenstrahl gegenüber der Arbeitsweise bei einer einfachen Schiffsschraube besser
zusammengefaßt wird und eine größere Intensität besitzt. Hierdurch kann unter Umständen
eine nachteilige Wirkung auf die Strömungsverhältnisse am Hinterschiff 'auftreten,
sofern, wie dies meistens der Fall ist, die mittlere Strömungsrichtung des abfließenden
Heckwassers von der Schraubenachse stark abweicht. Es tritt dann eine stärkere saugende
Wirkung auf das den Schraubenstrahl umgebende Heckwasser und 3ine Ablenkung der
Stromfäden aus ihrer natürlichen Richtung auf, wodurch unter Umständen der Widerstand
gegen die Fortbewegung des Schiffskörpers erheblich vermehrt und der durch den Gegenpropeller
erzielte größere Schub zum Teil wieder aufgezehrt wird.
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Daß bei Einschraubenschiffen im allgemeinen die Stromfäden an der
Stelle des Propellers eine sich der Schiffsform anschließende, nach hinten oben
verlaufende Richtung besitzen wird bewiesen durch die Erfahrung, daß bei den meisten
mit einem Gegenpropeller ausgerüsteten Einschraubenschiffen ein erhebliches Anheben
des Hinterschiffs während der Fahrt stattfand. Dies ist naturgemäß auf den Umstand
zurückzuführen, daß die Flächen des: Gegenpropellers sowie der austretende Schraubenstrahl
von einem nach oben drängenden Wasserstrom getroffen werden. Bereits durch dieses
Anheben allein kann unter Umständen (besonders bei gleitbootartigen Fahrzeugen)
eine Vermehrung des Schiffswiderstandes auftreten, im Falle bei dieser Lagenveränderung
vorn ungünstigere Schiffsformen zur Eintauchung kommen. Rückt dabei gleichzeitig
der Schraubenstrahl zu nahe an die Oberfläche, so kann gegebenenfalls das von ihm
angesogene Wasser nicht mehr in genügender Menge von vorn zuströmen; ein Ansaugen
von hinten ergibt -aber weitere zusätzliche Widerstände.
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In auffallender Weise haben sich diese Umstände bei mit Gegenpropellern
ausgerüsteten Zweischraubenschiffen nachteilig bemerkbar gemacht, bei denen wie
üblich die Schraubenwellen im Grundriß entweder parallel lagen oder sogar nach hinten
divergierten. In diesem Falle schließen die nach der Mitte zu drängenden Stromfäden
einen erheblichen Winkel mit den Schraubenwellen ein. Durch den intensiven Schraubenstrahl
werden diese Stromfäden von ihrer natürlichen Bahn abgelenkt, so daß sich in dem
Raum zwischen den Schrauben bzw. dem dazwischen befindlichen sogenannten Totholz
ein Unterdruck bildet und ein mit Wirbelbildung
verbundenes Ansaugen
des Wassers von hinten auftrat.
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Die vorliegende Erfindung sucht diesen Übelständen dadurch zu begegnen,
daß der Gegenpropeller mit seiner Achse von vornherein etwas geneigt zur Schraubenachse
verlegt wird, um die Richtung des Schraubenstrahls der Strömungsrichtung des abfließenden
Heckwassers besser anzupassen. Bei Einschraubenschiffen würde dies bedeuten, daß
die Achse des Gegenpropellers hinten etwas angehoben, bei Zwei-und Mehrschraubenschiffen
etwas nach der Mitte und gegebenenfalls gleichzeitig nach oben verlegt wird. Statt
den ganzen Gegenpropeller mit seiner Achse geknickt zur Schraubenwelle zu verlegen,
wird es unter Umständen genügen, die Form, und Krümmung einiger Schaufeln des Gegenpropellers
so auszubilden (beispielsweise durchAbbiegen von deren austretenden Flächen), daß
der austretende Schraubenstrahl nicht in Richtung der Wellenachse, sondern möglichst
parallel zu der mittleren Richtung des abfließenden Heckwassers abströmt.
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Der Gegenpropeller kann - entweder in geneigter Lage gegenüber der
Schraubenachse fest angeordnet oder aber derart beweglich am Schiffskörper gelagert
sein, daß die gegenseitige Neigung willkürlich innerhalb gewisser Grenzen abgeändert
würden kann, ohne die Wirkung als Gegenpropeller selbst zu sehr zu stören. Es kann
dies dazu benutzt werden, um z. B. bei Einschraubenschiffen mit einem um eine wagerechte
Querachse drehbaren Gegenpropeller dessen Neigung den verschiedenen Tiefgängen entsprechend
günstigst einstellen zu können oder aber bei Drehbarkeit des Gegenpropellers um
eine senkrechte Achse gleichzeitig eine Ruderwirkung zu erzielen. Es entsteht hierbei
der Vorteil, daß unter Umständen das gewöhnliche Ruder ganz in Fortfall kommen kann,
so daß der Gegenpropeller als Leitvorrichtung für den sich drehenden Schraubenstrahl
- und zugleich als Ruder dient. Da hierbei durch den Gegenpropeller der ganze Schraubenstrom
von erhöhter Intensität erfaßt wird, so ist die Wirkung als Ruder sehr kräftig.
Um dieselbe erforderlichenfalls noch weiter zu unterstützen, können gegebenenfalls
die der steuernden Ebene zunächst liegenden Schaufeln des Gegenpropellers in achsialer
Richtung gegenüber dessen übrigen Schaufeln etwas verbreitert werden.
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In Abb. i bis 5 sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung,
dargestellt. Bei dem Beispiel eines Einschraubenschiffes nach Abb. i bezeichnet
a den Hauptpropeller, dessen Drehsinn beim Vorwärtsgang in der Pfeilrichtung erfolgen
möge. b-b ist die Schraubenwellenachse, c die hinten um den Winkel cp hochgehobene
Achse des feststehenden Gegenpropellers d. In dem vorliegenden Beispiel ist dessen
senkrechter, schaufelflächenartig ausgebildeter Hauptarm gleichzeitig dazu benutzt,
um eine starre Verbindung zwischen dem Schiffskörper e und der Ruderhacke f herzustellen.
g ist das daran angelenkte Ruder. Die Krümmung der Schaufeln des Gegenpropellers
ist bei dem etwa wagerecht stehenden Arm h angedeutet. Durch die Schiefstellung
des ganzen Gegenpropellers samt dessen Nabe um den Winkel cp wird hierbei bei gleich
ausgeführten Schaufeln des Gegenpropellers deren Eintrittswinkel auf der einen Schiffsseite
etwas zu groß, auf der andern zu klein. Gegenüber dem zu erreichenden Vorteil eines
geeigneten Abflusses des Schraubenwassers dürfte jedoch dieser Mangel belanglos
sein. Im, Falle man sich entschließt, die etwas schwierigere Herstellung in den
Kauf zu nehmen, steht indessen nichts im Wege, hinsichtlich der Eintrittswinkel
bei den seitlichen Schaufeln gewisse Berichtigungen vorzunehmen.
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Bei dem Beispiel nach Abb. 2 ist, ebenfalls ein Einschraubenschiff
mit dem üblichen rahmenförmigen Rudersteven i zugrunde gelegt, in dessen Öffnung
der Gegenpropeller d eingebaut ist. a bezeichnet wieder den Hauptpropeller, g das
Ruder. Die Achse des Gegenpropellers bzw. seiner Nabe ist hierbei zusammenfallend
mit der Schraubenachse und die Eintrittswinkel aller Schaufeln gegenüber der Schraubenkreisebene
sind wie bei der bisherigen konachsialen Lage von- Haupt- und Gegenpropeller unter
sich gleich angenommen. Dagegen ist der austretende Teil der seitlichen Schaufeln,
wie z. B. für die Schaufel hl angedeutet, hinten um einen gewissen Winkel i hochgezogen,
so daß der Schraubenstrahl allmählich nach hinten oben abgelenkt wird, um sich mit
dem abfließenden Heckwasser wirbelfrei zu vereinigen. Die gegenüberliegende Schaufel
h, ist punktiert angedeutet; deren austretender Teil kann in der Seitenprojektion
angenähert zusammenfallen mit dem austretenden Teil von hl. Für sonstige, etwa schräg
nach oben oder unten stehende Schaufeln kg bzw. h4 kann naturgemäß das Hochziehen
des austretenden Teils etwas geringer ausgeführt sein als bei wagerecht stehenden
Schaufeln hl, h2.
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Abb. 3 zeigt im Grundriß das Beispiel eines Doppelschraubenschiffes,
wobei mit a1, a2 die beiden Hauptpropeller, mit, dl, d2 die Gegenpropeller bezeichnet
sind. Die Achsen der letzteren sind gemäß der Erfindung um einen gewissen Winkeln
gegenüber den Schraubenachsen nach innen gedreht, so daß der austretende Schraubenstrabl
mehr in die Richtung des nach der Schiffsmitte zu drängenden Heckwassers abgelenkt
wird. Der gleiche Zweck könnte zwar auch erreicht werden, wenn die Schraubenachsen
um diesen Winkel konvergent nach hinten zu verlegt würden. Dies ist aber aus baulichen
Gründen meist nicht angängig,
da z. B. sonst die Antriebsmaschinen
zu weit an die Bordwand oder noch darüber, hinaus gerückt werden müßten.
Bei der vorliegenden Erfindung kann dagegen die Wellenlage bestehen bleiben und
wird doch dem austretenden Schraubenstrahl eine günstigere Richtung erteilt.
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Außer einer Innenschwenkung der Achsen der Gegenpropeller im Grundriß
kann bei solchen Schiffen erforderlichenfalls entsprechend wie bei dem Beispiel
nach Abb. z auch noch im Aufriß ein Hochziehen gegenüber den Schraubenachsen erfolgen.
Statt durch Achsenverlegung in zwei Richtungen kann ferner die Ablenkung des Schraubenstrahls
entsprechend wie bei Abb. 2 auch durch geeignete Krümmung der austretend3n Teile
einzelner Schaufeln bewirkt werden.
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Bei dem Beispiel für ein Einschraubenschiff nach Abb. q. ist die Neigung
des Gegenpropellers gegenüber der Schraubenachse b-bin der senkrechten Ebene bzw.
der Winkel cp veränderlich eingerichtet, um, wie eingangs bemerkt, entweder den
Gegenpropeller während der Fahrt auf günstigste Schräglage (z. B. bei stark veränderlichen
Tiefgängen des Schiffes) einstellen zu können oder um eine Höhensteuerung zu erzielen,
was z. B. bei Unterseebooten in Frage kommen kann. Es kann dies etwa in der Weise
bewirkt werden, daß der Gegenpropeller d an der Ruderhacke f in einem Gelenk
k um eine wagerechte Querachse drehbar gelagert ist und zwecks Einstellung
und Fixierung in der gewünschten Stellung mit einem Fortsatz l etwa durch einen
Schlitz in der Außenhaut in eine Kammer m ragt. Mittels der in diese Kammer wasserdicht
eingeführten Zugstange n kann der Gegenpropeller hin und her bewegt werden, wobei
bl, o2 die beiden Endlagen bezeichnen mögen.
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Bei dem Beispiel nach Abb. 5 ist der Gegenpropeller d um eine senkrechte
Achse P-p drehbar am Schiffskörper gelagert, um die häufiger vorkommende Wirkung
als Seitensteuer unter etwaigem Fortfall des gewöhnlichen Ruders zu erzielen. Zu
diesem Zwecke ist der senkrechte, ebenfalls schaufelflächenartig ausgebildete Hauptarm
d" unten mit einem in der Ruderhacke f gelagerten Drehzapfen q und
oben mit dem üblichen Ruderschaft y versehen. Der senkrechte Hauptarm d, ist hierbei
zur Unterstützung der Ruderwirkung in achsialer Richtung etwas breiter als die seitlichen,
schräg oder wagerecht nach außen stehenden Schaufeln von d angenommen. Hierbei können
gegebenenfalls die letzteren Schaufeln entweder, wie gezeichnet, nach dem, Beispiel
der Abb.2 ausgebildet sein oder die Drehachse des Gegenpropellers kann etwas nach
vorn geneigt liegen, wie mit p1 angedeutet. Damit beim Ruderlegen die seitlichen
Schaufeln des Gegenpropellers nicht in die Flügel des Hauptpropellers a einhaken,
sind natürlich Anschläge an der Ruderpinne vorzusehen, außerdem ist der Abstand
t zwischen Haupt- und Gegenpropeller genügend groß zu machen, was auf die Wirkung
als Gegenpropeller ohne Belang ist. Die Einrichtung nach Abb. 5 hat den Vorteil
besonderer Einfachheit und geringster Durchflußwderstände.
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Für gewisse Fahrzeuge, z. B. Unterseeboote, kann die Drehbarkeit nach
Abb. 5 gegebenenfalls mit der nach Abb. q. vereinigt sein, um mit demselben Gegenpropeller
sowohl eine Seitenals Höhensteuerung zu erzielen oder um bei Mehrschraubenschiffen
die günstigste Einstellung in den zwei verschiedenen Ebenen bewirken zu können.
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Außer nach den gezeichneten Beispielen. kann die Erfindung noch in
beliebig anderer Weise, und zwar sowohl für Wasser- als Luftfahrzeuge, durchgebildet
werden, ohne daß solche andere Ausführungsauen aus dem Rahmen der Erfindung fallen.