DE3632590A1

DE3632590A1 - Propeller drive arrangement for ships with a flow guide positioned behind the screw propeller

Info

Publication number: DE3632590A1
Application number: DE19863632590
Authority: DE
Inventors: Antonio Dipl Ing Borreguero; Otto Dipl Ing Greger
Original assignee: MAIERFORM SA
Current assignee: MAIERFORM SA
Priority date: 1986-09-25
Filing date: 1986-09-25
Publication date: 1988-04-07

Abstract

A propeller drive arrangement for ships has at least one screw propeller (14), and a rudder blade (19) attached to the hull behind the propeller boss (25). Two half bulbs (11, 12) with opposing angles of incidence are provided on both sides of the rudder blade (19), at the height of the propeller boss (25); see Fig. 1. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubenantriebsanordnung für Schiffe mit wenigstens einer zu einer einen Vor trieb des Schiffes bewirkenden Drehbewegung antreibbaren Schiffsschraube und einem hinter der Schraubennabe am Schiffskörper angebrachten, sich im wesentlichen in einer auch die Schraubennabe enthaltenden, vertikalen Längs ebene befindenden Leitblatt, an dem im wesentlichen in Höhe der Schraubennabe beidseitig sich zu einem wulst artigen, stromlinienförmigen Strömungsleitkörper er gänzende Wulsthälften vorgesehen sind, die in Seiten ansicht eine birnenartige, sich nach hinten verjüngende Form haben.The invention relates to a screw drive arrangement for ships with at least one to one fore drive the ship causing rotary movement drivable Propeller and one behind the screw hub on Hull attached, essentially in one also the vertical longitudinal axis containing the screw hub level guide sheet on which essentially in Height of the screw hub bulges on both sides like streamlined flow guide he complementary bead halves are provided in sides view a pear-like, tapering towards the back To have shape.

Birnenförmige Strömungsleitkörper, die hinter der Schiffs schraube im Zentrum des Schraubenstrahls angebracht sind (siehe z.B. DE-PS 5 03 962) haben den Zweck einen Teil der im Schraubenstrahl enthaltenen Energie für Antriebszwecke zurückzugewinnen und somit den Gesamtwirkungsgrad des Schraubenantriebs zu erhöhen. Mit den bekannten birnen förmigen Strömungsleitkörpern lassen sich bei gleich bleibender Schiffsgeschwindigkeit Energieeinsparungen um die 3,5% herum erzielen.Pear-shaped flow guide body behind the ship screw are attached in the center of the screw beam (see e.g. DE-PS 5 03 962) have part of the purpose Energy contained in the screw beam for drive purposes regain and thus the overall efficiency of the Increase screw drive. With the well-known pears shaped flow bodies can be the same permanent ship speed energy savings achieve around 3.5%.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schraubenantriebsanordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, deren Gesamtwirkungsgrad wesentlich verbessert ist und mit der erhebliche zusätzliche Energie einsparungen bei gleichbleibender Schiffsgeschwindigkeit erzielt werden können.The object of the present invention is a screw drive arrangement of the aforementioned To create genus whose overall efficiency is essential is improved and with the significant additional energy savings with constant ship speed can be achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Wulsthälften relativ zur Schraubenachse entgegengesetzt angestellt sind, und zwar in Bezug auf die Normaldrehrichtung der Schraube derart, daß die hinterste Stelle jeder Wulsthälfte relativ zur Schrauben achse in derjenigen Richtung nach unten bzw. nach oben versetzt sind, die der Bewegungsrichtung der Schraube in Höhe der Schraubenachse auf der betreffenden Seite der jeweiligen Wulsthälfte entspricht.To achieve this object, the invention provides that the bead halves relative to the screw axis are opposed, namely in relation to the normal direction of rotation of the screw such that the rearmost point of each bead half relative to the screws axis in that direction downwards or upwards are offset, the direction of movement of the screw at the level of the screw axis on the relevant side corresponds to the respective bead half.

Der Grundgedanke der Erfindung ist also darin zu sehen, daß insbesondere der hintere Teil des birnenartigen Strömungsleit körpers, der aufgrund seiner sich stromlinienförmig verjüngenden Form als Diffusor wirkt, in Bezug auf die vertikale Mittelebene der Schiffsschraube zu beiden Seiten des insbesondere das Ruder darstellenden Leit blattes zwecks Erzielung größtmöglichen Vortriebs asymmetrisch ausgebildet wird. Die Wulsthälften sind also scherenförmig gegeneinander verdreht, wobei die Quer verdrehachse vor dem größten Wulstdurchmesser liegt. Insbesondere befindet sich die Querverdrehachse zwischen dem Ort des größten Wulstdurchmessers und dem vordersten Punkt des Wulstes.The basic idea of the invention is therefore to be seen in that in particular the rear part of the pear-like flow guide body, which is streamlined because of it tapered shape acts as a diffuser, in relation to the vertical median plane of the propeller to both On the part of the guide, in particular the rudder sheet in order to achieve the greatest possible propulsion is formed asymmetrically. So the bead halves are scissor-like twisted against each other, the cross axis of rotation lies in front of the largest bead diameter. In particular, the transverse axis of rotation is between the location of the largest bead diameter and the foremost Point of the bead.

Auf diese Weise gelingt es, den Wirkungsgrad gegenüber vorbekannten birnenförmigen Strömungsleitkörpern um über 50% zu verbessern, so daß gegenüber einer Aus führung ohne birnenförmigen Strömungsleitkörper eine Energieeinsparung bei gleichbleibender Schiffsge schwindigkeit von über 5% erreicht werden kann.In this way it is possible to compare the efficiency known pear-shaped flow guide bodies around improve over 50%, so that against an out guidance without a pear-shaped flow guide Energy saving with the same ship's hull speed of over 5% can be achieved.

Dies bedeutet angesichts der hohen Ölpreise einen nicht zu unterschätzenden Vorteil. Durch Brennstoffein sparung können die Kosten für die zusätzliche Anordnung eines birnenförmigen Strömungsleitkörpers gemäß vor liegender Erfindung in weniger als einem Jahr amortisiert werden. Given the high oil prices, this means one advantage not to be underestimated. Through fuel can save the cost of the additional arrangement of a pear-shaped flow guide according to lying invention amortized in less than a year will.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die vordersten Punkte beider Wulsthälften auf der Schraubenachse zusammenfallen. Die beiden Wulsthälften beginnen also mit ihrem vordersten Punkt oder kurz dahinter auf der Schraubenachse, so daß die Asymmetrie bezüglich der Schraubendrehachse nach oben bzw. unten von vorn nach achtern stetig anwächst.It is particularly advantageous if the foremost points both bead halves coincide on the screw axis. The two bead halves therefore begin with their foremost one Point or shortly behind on the screw axis, so that the asymmetry with respect to the screw axis of rotation up or down growing steadily from front to aft.

Besonders vorteilhafte Maßangabe für die Anordnung der Wulsthälften ergeben sich aus den Ansprüchen 3 und 4.Particularly advantageous dimensions for the arrangement of the Bead halves result from claims 3 and 4.

Wenn auch die beiden Wulsthälften grundsätzlich voneinander abweichende Formgebungen haben können, so ist es doch be vorzugt, wenn der Anstellwinkel und/oder die vertikale Versetzung der hintersten Stellen der beiden Wulsthälften entgegengesetzt gleich sind. Mit anderen Worten ist eine gleiche Formgebung und spiegelbildliche Anordnung der beiden Wulsthälften bevorzugt.If the two bead halves are fundamentally different from each other may have different shapes, so it is preferred when the angle of attack and / or the vertical Moving the rearmost places of the two bead halves are opposite the same. In other words, it is the same Shape and mirror-image arrangement of the two Bead halves preferred.

Eine weitere Optimierung in der Wirkungsweise des durch die beiden Wulsthälften gebildeten birnenförmigen Strömungsleit körpers kann dadurch erreicht werden, daß die horizontalen Längsmittelflächen der beiden Wulsthälften in der Seiten ansicht gesehen gekrümmt sind, und zwar vorzugsweise im Sinne eines von vorn nach hinten abnehmenden Anstell winkels relativ zur Schraubenachse. Dabei ist die Krümmung in erster Näherung kreisförmig.A further optimization in the mode of operation of the pear-shaped flow guide formed on both bead halves body can be achieved in that the horizontal Longitudinal middle surfaces of the two bead halves in the sides View are curved, preferably in the sense of an employment decreasing from front to back angle relative to the screw axis. Here is the curvature circular in the first approximation.

Der günstigste Betrag für den Wert der Krümmung läßt sich der Definiton des Anspruches 8 entnehmen.The cheapest amount for the value of the curvature leaves refer to the definition of claim 8.

Auch bei gekrümmter Längsmittelfläche ist es bevorzugt, wenn die Anstellwinkel und die Krümmungen der beiden Längs mittelflächen in Längsrichtung des Schiffes gesehen an jedem Ort entgegengesetzt gleich sind.Even with a curved longitudinal central surface, it is preferred if the angles of attack and the curvatures of the two longitudinal medial surfaces viewed in the longitudinal direction of the ship are the same in every place.

Gegebenenfalls kann im Sinne einer weiteren Optimierung des Wirkungsgrades vorgesehen sein, daß die Längsmittel flächen auch in senkrecht zur Schiffslängsrichtung ver laufenden Schnittebenen leicht gekrümmt sind, und zwar vorzugsweise derart, daß der Krümmungsmittelpunkt ober halb bzw. unterhalb der Wulsthälften zumindest nahe der vertikalen Mittellängsebene der Schraube liegt.If necessary, in the sense of further optimization the efficiency should be provided that the longitudinal means surfaces also perpendicular to the longitudinal direction of the ship current cutting planes are slightly curved, namely preferably such that the center of curvature is above half or below the bead halves at least close to the vertical Central longitudinal plane of the screw.

Eine vorteilhafte bauliche Ausführung kennzeichnet sich dadurch, daß die Wulsthälften etwa am Ende des vorderen Drittels ihrer Länge die größte Vertikalerstreckung auf weisen und sich anschließend ihre Höhe stetig bis auf praktisch Null am hinteren Ende verringert.An advantageous structural design is characterized in that the bead halves at about the end of the front Third of its length is the largest vertical extension point and then their height steadily down to practically zero reduced at the rear end.

Um den Wulsthälften einen noch größeren Leitflächencharakter zu geben, der den Wirkungsgrad weiter verbessert, kenn zeichnet sich eine weitere Ausführungsform dadurch, daß die Breite der Wulsthälften von vorn zunächst bis zu einem Maximalwert, der vorzugsweise am Ende des ersten Viertels bis Drittels liegt, stetig zunimmt und anschließend im wesentlichen konstant bleibt.Around the bead halves an even larger character to give, which further improves the efficiency Another embodiment is characterized in that the width of the bead halves from the front up to a maximum value, which is preferably at the end of the first Quarter to third lies, increases steadily and then remains essentially constant.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Wulsthälften über die Vorderkante des Blattes vorstehen, und zwar zweckmäßig um 10% bis 25% vorzugsweise etwa 15% bis 20% und insbesondere etwa 17% der Blattlänge in Höhe der Schraubenachse. It is particularly preferred if the bead halves over the Project the leading edge of the sheet, appropriately by 10% up to 25%, preferably about 15% to 20% and in particular about 17% of the blade length at the screw axis.

Um den Schraubenstrahl auch schon in den vordersten Bereichen des Strömungsleitkörpers optimal im Sinne einer Energierückgewinnung zu führen, ist eine weitere Ausführungsform so ausgebildet, daß sich von dem vordersten Punkt der Wulsthälften nach oben und unten Ausgleichsflossen erstrecken, die in der Seitenansicht asymptotenartig in die Vorderkante des Leitblattes einmünden.Around the screw beam even in the front Areas of the flow guide body optimal in the sense leading to energy recovery is another Embodiment designed so that the foremost point of the bead halves up and down Compensating fins extend in the side view Open asymptotically into the front edge of the guide sheet.

Ein optimaler Anströmsteven wird dadurch geschaffen, daß diese Ausgleichsflossen in Vorderansicht oberhalb bzw. unterhalb des Strömungsleitkörpers je eine Ausbauchung zu der Seite der nach oben bzw. unten angestellten Wulst hälfte aufweisen und solcherart in dieser Zone das symmetrische Ruderprofil in ein asymmetrisches verwandeln, wodurch eine zusätzliche Energierückgewinnung erzielt wird.An optimal inflow stem is created in that these compensating fins in front view above or a bulge below the flow guide to the side of the bead set up or down have half and so in this zone that transform symmetrical rudder profile into an asymmetrical whereby an additional energy recovery is achieved.

Weitere vorteilhafte Dimensionierungsverhältnisse sind durch die Ansprüche 17, 18 und 19 gekennzeichnet.Other advantageous dimensioning relationships are characterized by claims 17, 18 and 19.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind durch die Ansprüche 20 und 21 definiert.Further advantageous embodiments are the Claims 20 and 21 defined.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:The invention is described below, for example, with the aid of Drawing described; in this shows:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer er findungsgemäßen Schraubenantriebsordnung, Fig. 1 is a schematic side view of he inventive screw drive arrangement,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, wobei zusätzlich im vorderen Bereich der Wulsthälften 11, 12 die Umrißlinien weiterer Schnitte II′ und II′′ in Fig. 1 angedeutet sind, Figs. 2 indicated a section along line II-II in Fig. 1, wherein in addition the front of the Wulsthälften 11, 12, the contour lines other sections II 'and II''in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1, Fig. 3 is a section according to line III-III in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1, Fig. 4 shows a section according to line IV-IV in Fig. 1,

Fig. 5 eine Ansicht nach Linie V-V in Fig. 1 Fig. 5 is a view along line VV in Fig. 1

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht analog Fig. 1 einer weiteren Ausführungsform, Fig. 6 is a schematic side view analogous to FIG. 1 of another embodiment,

Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII in Fig. 6, wobei zusätzlich im vorderen Bereich der Wulst hälften 11, 12 die Umrißlinien weiterer Schnitte VII′ und VII′′ in Fig. 6 angedeutet sind, Fig. 7 shows a section according to line VII-VII in Fig. 6, wherein additionally in the front region of the bead halves 11, 12 which outlines further sections VII 'and VII' in Fig. 6 are indicated,

Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 6, Fig. 8 shows a section according to line VIII-VIII in Fig. 6,

Fig. 9 eine schematische Seitenansicht analog den Fig. 1 und 6 einer weiteren Ausführungsform und Fig. 9 is a schematic side view analogous to Figs. 1 and 6 of a further embodiment and

Fig. 10 einen Schnitt nach Linie X-X in Fig. 9. Fig. 10 a section along line XX in Fig. 9.

Nach Fig. 1 ist im Unterwasserbereich des Hecks 24 eines Schiffs eine mehrflüglige Schiffsschraube 14 mit einer Nabe 25 und einer Achse 13 angeordnet. Unmittelbar hinter der Schraube 14 ist an einem vom Schiffsboden ausgehenden Ruderhorn 26 ein Ruderblatt 19 um eine vertikale Achse 27 gesteuert schwenkbar angeordnet. Es handelt sich hier um ein Halb-Balance-Ruder, dessen untere Hälfte einen vor und einen hinter der vertikalen Dreh achse 27 liegenden Bereich aufweist (Fig. 1, 2). Das Ruder blatt 19 ist an einem vom unteren Ende des Ruderhorns 26 nach hinten vorspringenden Ansatz 28 gelenkig angebracht. Das Ruderhorn 26 geht unten und hinten stetig in das Ruderblatt 19 über. Der Ansatz 28 befindet sich in Höhe des unteren Endes der oberen Hälfte des Ruderblattes 19.According to Fig. 1 of the stern 24 is a multiblade propeller 14 with a hub 25 and an axis 13 is arranged in a ship below the waterline. Immediately behind the screw 14 , a rudder blade 19 is pivotally arranged about a vertical axis 27 on a rudder horn 26 extending from the ship's floor. This is a half-balance rudder, the lower half of which has an area in front of and behind the vertical axis of rotation 27 (FIGS . 1, 2). The rudder blade 19 is articulated to a projection 28 projecting from the lower end of the rudder horn 26 to the rear. The rudder horn 26 merges continuously into the rudder blade 19 at the bottom and rear. The approach 28 is located at the lower end of the upper half of the rudder blade 19th

Das Ruderhorn 26 befindet sich in einem oberen vorderen Ausschnitt 10 des Ruderblattes 19 und geht in den unteren Teil desselben stetig über. The rudder horn 26 is located in an upper front cutout 10 of the rudder blade 19 and merges continuously into the lower part thereof.

Unterhalb des Befestigungs-Ansatzes 28 befindet sich im oberen Bereich der unteren Hälfte des Ruderblattes 19 ein birnen artiger Strömungsleitkörper, der aus einer Steuerbord-Wulst hälfte 11 und einer Backbord-Wulsthälfte 12 besteht. Die beiden Wulsthälften 11, 12 springen unmittelbar aus der Oberfläche des Ruderblattes 19 beidseitig nach außen vor (Fig. 2 bis 4).Below the attachment approach 28 is in the upper region of the lower half of the rudder blade 19, a pear-like flow guide body, which consists of a starboard bead half 11 and a port bead half 12 . The two bead halves 11 , 12 jump directly outwards from the surface of the rudder blade 19 on both sides ( FIGS. 2 to 4).

Die im folgenden beschriebene und sich aus den Fig. 1 bis 5 er gebende Form und Anordnung der Wulsthälften 11, 12 setzt voraus, daß die Schraube 14 rechtsdrehend ist, was bedeutet, daß bei horizontaler Lage der Schraubenflügel gemäß Fig. 2 der auf der Backbordseite liegende Flügel sich vertikal nach oben in Richtung des Pfeiles f′′ und der auf der Steuerbordseite liegende Schraubenflügel sich vertikal nach unten in Richtung des Pfeiles f′ bewegt.The described below and resulting from FIGS . 1 to 5 he shape and arrangement of the bead halves 11 , 12 presupposes that the screw 14 is clockwise, which means that with the horizontal position of the screw wing according to FIG. 2 on the port side wing lying vertically upwards in the direction of arrow f '' and the screw wing lying on the starboard side moves vertically downwards in the direction of arrow f '.

Bei einer in dieser Weise sich rechtsdrehenden Schraube 14 ist die Steuerbord-Wulsthälfte 11 in der Seitenan sicht nach Fig. 1 derart um eine Querachse 29 am vorderen Ende gekippt, daß ihre im wesentlichen horizontale Längsmittelfläche 15 mit der durch die Schrauben achse 13 hindurchgehenden Horizontalebene im Schnitt punkt mit der Querachse 29 einen negativen Winkel α von etwa 10° einschließt. Die auf der Backbordseite befindliche Wulsthälfte 12 ist dagegen in entgegenge setzter Richtung um die Querachse 29 im vorderen Bereich der Wulsthälften 11, 12 gekippt, derart, daß ihre im wesentlichen horizontale Längsmittelfläche 16 mit der horizontalen Schraubendrehachse 13 im Schnittpunkt mit der Querachse 29 einen positiven Anstellwinkel α von etwa 20° einschließt.In such a way clockwise screw 14 , the starboard bead half 11 in the Seitenan view of FIG. 1 is tilted about a transverse axis 29 at the front end that its substantially horizontal longitudinal central surface 15 with the horizontal plane passing through the screws 13 in Intersection with the transverse axis 29 includes a negative angle α of about 10 °. The bead half 12 located on the port side, on the other hand, is tilted in the opposite direction about the transverse axis 29 in the front region of the bead halves 11 , 12 , such that its essentially horizontal longitudinal center surface 16 with the horizontal screw rotation axis 13 at the intersection with the transverse axis 29 has a positive angle of attack α of about 20 °.

Die beiden Längsmittelflächen 15, 16 schneiden sich auf der Schraubendrehachse 13 unmittelbar hinter den vordersten Punkten 11′′, 12′′ der Wulsthälften 11, 12, die erfindungsgemäß zusammenfallen. The two longitudinal center surfaces 15 , 16 intersect on the screw axis of rotation 13 immediately behind the foremost points 11 '', 12 '' of the bead halves 11 , 12 , which coincide according to the invention.

In der Seitenansicht nach Fig. 1 sind die Längsmittelflächen 15, 16 leicht gekrümmt, wobei die konkave Seite dieser Krümmung der Schraubendrehachse 13 zugewandt ist. Zieht man von den vorderen und hinteren Endpunkten der Längs mittelflächen 15, 16 eine Sehne 17, so beträgt der größte Abstand K dieser Sehne von der zugeordneten Längsmittel fläche 15 bzw. 16 etwa 4% der Länge dieser Wulsthälfte 11, 12.In the side view of Fig. 1, the longitudinal center areas 15, 16 slightly curved, with the concave side of this curvature is facing the screw rotation axis 13. If one draws a chord 17 from the front and rear end points of the longitudinal middle surfaces 15 , 16 , the greatest distance K of this chord from the associated longitudinal center surface 15 or 16 is approximately 4% of the length of this bead half 11 , 12 .

Aufgrund der erfindungsgemäßen Asymmetrie der beiden Wulst hälften 11, 12 weisen deren hinterste Stellen 11′ bzw. 12′ entgegengesetzt gleiche Abstände v von der Schraubendrehachse 13 auf.Due to the asymmetry of the two bead halves 11 , 12 according to the invention, their rearmost positions 11 'and 12 ' have opposite distances v from the screw axis of rotation 13 .

Der größte Radius jeder Wulsthälfte 11 bzw. 12 soll das 1,0- bis 1,4-fache des Radius der Nabe 25 der Schraube 14 aufweisen. Dies entspricht etwa dem 0,22- bis 0,24-fachen des Außendurchmessers der Schiffsschraube 14.The largest radius of each bead half 11 or 12 should have 1.0 to 1.4 times the radius of the hub 25 of the screw 14 . This corresponds approximately to 0.22 to 0.24 times the outer diameter of the propeller 14 .

Aufgrund der konkaven Krümmung der Längsmittelflächen 15, 16 wird deren Anstellwinkel relativ zur Schraubendrehachse 13 nach achtern stetig geringer. Der Anstellwinkel α′ in den hinteren Bereichen der Wulsthälften 11, 12 ist demnach deutlich kleiner als der Anstellwinkel α in den vorderen Bereichen der Wulsthälften 11, 12. Im achteren Bereich kann der Anstellwinkel α′ bis auf Null abnehmen.Due to the concave curvature of the longitudinal central surfaces 15 , 16 , their angle of attack relative to the screw axis of rotation 13 is steadily reduced aft. The angle of attack α 'in the rear areas of the bead halves 11 , 12 is therefore significantly smaller than the angle of attack α in the front areas of the bead halves 11 , 12th In the aft region, the angle of attack α ′ can decrease to zero.

Nach Fig. 1 weisen die erfindungsgemäßen Wulsthälften 11, 12 in Seitenansicht im wesentlichen Tropfen- oder Birnen-Form auf, wobei die größte Höhe in der ersten Hälfte bzw. im ersten Drittel jedes Wulstkörpers 11, 12 liegt. Nach hinten verjüngen sich die Wulsthälften 11, 12 stromlinienförmig bis zu den hintersten Stellen 11′, 12′, welche nach Fig. 1, 2 im wesent lichen mit der Achterkante 30 des Ruderblattes zusammenfallen. Nach den Fig. 1 und 2 erstrecken sich die Wulsthälften 11, 12 deutlich über die Eintrittskante 31 des Ruderblattes 19 bzw. 31′ des Ruderhorns 26 nach vorn bis nahe an das hintere Ende der Kappe der Nabe 25 der Schiffsschraube 14 heran. Die vordersten Punkte 11′′, 12′′ der Wulsthälften 11, 12 sind annähernd mit der Nabe 25 axial ausgerichtet.According to FIG. 1, the bead halves 11 , 12 according to the invention essentially have a teardrop or pear shape in a side view, the greatest height being in the first half or in the first third of each bead body 11 , 12 . Towards the rear, the bead halves 11 , 12 streamline to the rearmost points 11 ', 12 ', which according to FIGS . 1, 2 essentially coincide with the aft edge 30 of the rudder blade. According to FIGS. 1 and 2, the Wulsthälften 11, 12 of the rudder blade to the hub 25 extend well beyond the leading edge 31 19 or 31 'of the rudder horn 26 forward to near the rear end of the cap of the propeller 14 zoom. The foremost points 11 '', 12 '' of the bead halves 11 , 12 are approximately axially aligned with the hub 25 .

Um einen strömungsgünstigen Übergang zwischen den Wulsthälften im vorspringenden Bereich und dem Ruderblatt zu erzielen, sind oberhalb und unterhalb der vorspringenden Bereiche der Wulsthälften 11, 12 Ausgleichsflossen 20, 21 vorgesehen, deren vordere Kontur 22 in die Vorderkante 31, 31′ des Ruderblattes 19 bzw. des Ruderhorns 26 stetig einlaufen. Auf der entgegengesetzten Seite geht diese vordere Kontur 22 stetig in die Frontkrümmung der Wulsthälften 11, 12 über.In order to achieve a streamlined transition between the Wulsthälften in the projecting portion and the rudder blade, are provided above and below the projecting portions of the Wulsthälften 11, 12 compensating fins 20, 21, the front contour 22 in the leading edge 31, 31 'of the rudder blade 19 or of the Ruderhorn 26 steadily. On the opposite side, this front contour 22 merges continuously into the front curvature of the bead halves 11 , 12 .

Auf diese Weise weist die sich aus den Vorderkanten 31, 22, 31′ zusammensetzende Gesamt-Vorderkante der Ruderan ordnung die besonders anschaulich in Fig. 5 dargestellte asymmetrische Form auf.In this way, the overall front edge of the rudder arrangement composed of the front edges 31 , 22 , 31 'has the asymmetrical shape shown particularly clearly in FIG. 5.

Diese Asymmetrie ergibt sich auch aus den in Fig. 2 an deutungsweise wiedergegebenen Schnitten II′ bzw. II′′.This asymmetry also results from the cuts II 'and II''shown in FIG .

Nach den Fig. 2, 3 und 4 verjüngen sich die Wulsthälften 11, 12 bezüglich ihrer Höhe in Längsrichtung nach achtern; in der Draufsicht nach Fig. 2 bzw. in den vertikalen Quer schnitten nach den Fig. 3, 4 bleibt jedoch die Breite der Wulsthälften 11, 12 etwa von der vertikalen Drehachse 17 ab nach achtern im wesentlichen konstant, so daß die hintersten Stellen 11′, 12′ der Wulsthälften 11, 12 durch querverlaufende geradlinige Kanten gebildet sind. . Referring to Figures 2, 3 and 4, the Wulsthälften 11 12 their height taper, in the longitudinal direction with respect to the stern; in the plan view of FIG. 2 or in the vertical cross-sections of FIGS. 3, 4, however, the width of the Wulsthälften 11, 12 aft about the vertical pivot axis 17 from by remains substantially constant, so that the rearmost points 11 ' , 12 'of the bead halves 11 , 12 are formed by transverse straight edges.

Aus den Fig. 2, 3 und 4 ist außerdem entnehmbar, daß die Wulsthälften 11, 12 in ihrem im wesentlichen geradlinigen Bereich von der dicksten Stelle des Ruderblattes des Ruder blattes 19 etwa um die Hälfte der Stärke des Ruderblattes 19 in diesem Bereich vorstehen. Die vertikale Mittellängs achse des Ruders ist in den Fig. 3 und 4 mit 18 bezeichnet.From Fig. 2, 3 and 4 it can also be seen that the bead halves 11 , 12 project in their substantially straight region from the thickest part of the rudder blade of the rudder blade 19 by about half the thickness of the rudder blade 19 in this area. The vertical central longitudinal axis of the rudder is designated by 18 in FIGS . 3 and 4.

Bei 15′ und 16′ ist in Fig. 3 angedeutet, wie die gegenüber der Schraubendrehachse 13 bzw. der durch sie hindurchgehenden Horizontalebene 32 vertikal nach unten bzw. oben versetzten Längsmittelflächen 15, 16 auch geringfügig nach oben konkav gekrümmt sein können, um den Wirkungsgrad weiter zu ver bessern. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung werden die zu beiden Seiten des Ruderblattes 19 von der Schiffs schraube 14 beschleunigten Wassermassen weitgehend unabhängig voneinander in optimaler Weise individuell derart geführt, daß die Verluste durch Wirbelbildung erheblich herabgesetzt und ein großer Teil der in den bewegten Wassermassen be findlichen kinetischen Energie in Vortriebsenergie für das Schiff umgesetzt wird.At 15 'and 16 ' is indicated in Fig. 3, how the opposite to the screw axis of rotation 13 or the horizontal plane 32 passing through it vertically downwards or upwards offset longitudinal center surfaces 15 , 16 can also be slightly concave curved upwards to the efficiency continue to improve. Due to the inventive design, on both sides of the rudder blade 19 from the ship screw 14 accelerated masses of water largely independently independently in an optimal manner individually such that the losses due to eddy formation are significantly reduced and a large part of the kinetic energy in the moving water masses be Propulsion energy for the ship is implemented.

Hierzu tragen in erster Linie die um die vordere Querachse 29 in entgegengesetzten Richtungen entsprechend dem Schrauben drehsinn nach unten bzw. oben angestellten Wulsthälften 11, 12, die konkave Krümmung der Längsmittelflächen 15, 16 in der Seitenansicht gemäß Fig. 1 und außerdem die asymmetrischen vorderen Ausgleichsflossen 20, 21 bei.For this purpose, primarily the bead halves 11 , 12 , which are turned about the front transverse axis 29 in opposite directions corresponding to the screwing direction downwards or upwards, the concave curvature of the longitudinal central surfaces 15 , 16 in the side view according to FIG. 1 and also the asymmetrical front compensating fins 20 , 21 at.

Besonders wichtig für eine optimale Aufteilung des Schrauben strahles bereits an der Vorderkante des Ruders, bzw. Ruder plus Ruderhorn ist die Form der Vorderkante 22 am vorderen Ende des birnenförmigen und aus zwei Hälften bestehenden Strömungsleit körpers gemäß der Erfindung. Particularly important for an optimal distribution of the screw beam at the front edge of the rudder or rudder plus rudder horn is the shape of the front edge 22 at the front end of the pear-shaped flow guide body consisting of two halves according to the invention.

Statt eines verschwenkbaren Ruderblattes 19 kann auch ein feststehendes Leitblatt verwendet werden, wenn das Schiffs ruder an anderer Stelle angeordnet werden kann oder soll.Instead of a pivotable rudder blade 19 , a fixed guide blade can also be used if the ship's rudder can or should be arranged elsewhere.

Wird nur eine einzige Schiffsschraube 14 verwendet, so befindet diese sich normalerweise in der Schiffsmitte. Die Erfindung kann aber auch bei zwei- oder mehrschraubigen Schiffen angewendet werden, wobei jeder Schiffsschraube eine eigene aus Wulsthälften gemäß der Erfindung bestehende Strömungsleitkörperanordnung zuzuordnen ist.If only a single propeller 14 is used, it is usually located in the middle of the ship. However, the invention can also be applied to two- or multi-screw ships, each ship screw having its own flow guide body arrangement consisting of bead halves according to the invention.

In den weiteren Figuren bezeichnen gleiche Bezugszahlen ent sprechende Teile wie bei dem vorstehend beschriebenen Aus führungsbeispiel.In the other figures, the same reference numerals denote ent speaking parts as in the above described leadership example.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 8 bilden die beiden Wulsthälften 11, 12 vor dem Bereich des größten Durch messers (Schnittlinie VIII-VIII) einen gemeinsamen Wulstkopf, d.h., daß die scherenförmige Spreizung der beiden Wulsthälften 11, 12 erst im Bereich hinter dem Ort des größten Durchmessers beginnt. Im übrigen entspricht diese Ausführungsform den anhand der Fig. 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispiel.In the embodiment according to FIGS . 6 to 8, the two bead halves 11 , 12 form a common bead head in front of the area of the largest diameter (section line VIII-VIII), that is to say that the scissor-like spread of the two bead halves 11 , 12 only behind in the area the location of the largest diameter begins. Otherwise, this embodiment corresponds to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 5.

Fig. 9 zeigt, daß der Anstellwinkel der im wesentlichen horizontalen Längsmittelflächen der beiden Wulsthälften 11, 12 im achteren Bereich abnehmen kann, so daß die Wulsthälften dort eine Krümmung in Richtung der Schraubendrehachse 13 aufweisen. Bei dieser und auch bei den vorstehend beschriebenen Ausführungs beispielen kann darüber hinaus vorgesehen sein, daß die Wulst hälften insbesondere im hinteren Bereich gemäß Fig. 10 auch in einem Schnitt senkrecht zur Schiffslängsrichtung gekrümmt sind, und zwar vorzugsweise derart, daß der Krümmungsmittelpunkt auf der Seite, wo die Schraubendrehrichtung im wesentlichen nach oben weist, oberhalb der Wulsthälfte 12, auf der ent gegengesetzten Seite unterhalb der Wulsthälfte 11 liegt, wie das in Fig. 10 dargestellt ist. FIG. 9 shows that the angle of attack of the essentially horizontal longitudinal center surfaces of the two bead halves 11 , 12 can decrease in the aft region, so that the bead halves have a curvature there in the direction of the screw rotation axis 13 . In this and also in the embodiment examples described above, it can also be provided that the bead halves, in particular in the rear area according to FIG. 10, are also curved in a section perpendicular to the longitudinal direction of the ship, preferably in such a way that the center of curvature on the side, where the screw rotation direction is essentially upwards, above the bead half 12 , on the opposite side ent is below the bead half 11 , as shown in Fig. 10.

Claims

1.Screw drive arrangement for ships with at least one propulsion of the ship causing a propelling Drehbe movement drivable propeller and a behind the screw hub on the hull, located essentially in a vertical longitudinal plane containing the screw hub, on the substantially at the level of the Screw hub on both sides to a bead-like, streamlined flow guide body complementary bead halves are provided, which in side view have a pear-like shape tapering towards the rear, characterized in that the bead halves ( 11 , 12 ) are opposed to the screw axis ( 13 ) with respect to the normal direction of rotation of the screw ( 14 ) in such a way that the rearmost point ( 11 ', 12 ') of each bead half ( 11 , 12 ) is offset upwards or downwards relative to the screw axis ( 13 ), the direction of movement of the screw ( 14 ) at height de r screw axis ( 13 ) on the relevant side corresponds to the respective bead half ( 11 , 12 ).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the foremost points ( 11 '', 12 '') of the two bead halves ( 11 , 12 ) coincide substantially on the screw axis ( 13 ).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the angle of attack ( α ) in the front region of each bead half ( 11 , 12 ) between 2 ° and 20 °, preferably 7 ° to 15 ° and in particular between 10 ° and 13 ° lies.

4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the vertical displacement ( V ) of the rearmost positions ( 11 ', 12 ') of the bead halves ( 11 , 12 ) relative to the screw axis ( 13 ) 5% to 15% and is in particular about 10% of the length of the bead halves ( 11 , 12 ).

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the angle of attack ( α ) and / or the vertical offset ( v ) of the rearmost points ( 11 ', 12' ) of the two bead halves are opposite in the same way.

6. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the horizontal longitudinal central surfaces ( 15 , 16 ) of the two bead halves ( 11 , 12 ) are curved in the side view, preferably in the sense of a decreasing angle of attack from the front to the rear ( α , α ') relative to the screw axis ( 13 ).

7. Arrangement according to claim 6, characterized records that the curvature in the first approximation is circular.

8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the curvature has such an amount that the maximum distance ( K ) of the longitudinal central surface ( 15 , 16 ) from the front and rear end of the longitudinal central surfaces ( 15 , 16 ) binding ver Tendon ( 17 ) is 2% to 6% and preferably 3% to 5% and in particular approximately 4% of the length of the associated bead half ( 11 , 12 ).

9. Arrangement according to one of claims 6 to 8, characterized in that the setting angle ( α , α ') and curvatures of the two longitudinal central surfaces ( 15 , 16 ) seen in the longitudinal direction of the ship are opposite in the same direction at any location.

10. Arrangement according to one of claims 6 to 9, characterized in that the longitudinal center surfaces ( 15 , 16 ) are also slightly curved in perpendicular to the longitudinal direction of the cutting planes, preferably such that the center of curvature at least near the vertical central longitudinal plane ( 18 ) of the screw ( 14 ), on the side where the screw rotation direction points upward, above the bead half ( 12 ), on the opposite side below the bead half ( 11 ).

11. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bead halves ( 11 , 12 ) have the greatest vertical extent approximately at the end of the front third of their length and then gradually reduce their height to practically zero at the rear end.

12. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the width of the bead halves ( 11 , 12 ) increases initially from the front to a maximum value, which is preferably at the end of the first quarter to third, and then remains essentially constant.

13. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bead halves ( 11 , 12 ) protrude beyond the front edge of the sheet ( 19 ), advantageously by 10% to 25%, preferably about 15% to 20% and in particular about 17 % of the blade length at the level of the screw axis ( 13 ).

14. Arrangement according to claim 13, characterized in that from the foremost point ( 11 '', 12 '') of the bead halves ( 11 , 12 ) up and down compensating fins ( 20 , 21 ) extend, the asymptote-like in the leading edge of the guide sheet ( 19 ).

15. The arrangement according to claim 14, characterized in that the front edge ( 22 ) of the equal fins ( 20 , 21 ) is concavely curved in side view GE.

16. The arrangement according to claim 14 or 15, characterized in that the front edge ( 22 ) of the equal fins ( 20 , 21 ) in front view above or below the foremost point each have a bulge ( 23 ) to the side of the up or Has half of the bead ( 11 , 12 ) below.

17. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bead halves ( 11 , 12 ) end essentially at the rear edge of the guide blade ( 19 ).

18. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the bead halves ( 11 , 12 ) at the widest point of the guide blade ( 19 ) protrude laterally beyond the guide blade ( 19 ) by about half of its width at the relevant point.

19. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that seen in a section perpendicular to the longitudinal direction of the bead halves ( 11 , 12 ) open into the surface of the guide blade ( 19 ) at least in their front region at an angle well above 90 ° .

20. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the employment of the two bead halves ( 11 , 12 ) begins only at the largest bead diameter, ie that the head parts of both bead halves ( 11 , 12 ) are not offset and a uniform bead head form ( Fig. 6 to 8).

21. The arrangement according to claim 20, characterized in that the bead halves ( 11 , 12 ) are curved in the rear region in the direction of the screw axis ( 13 ), preferably to the extent that their horizontal longitudinal central surfaces at the end approximately parallel to the rudder axis ( 13 ) run ( Fig. 9).