DE4202745A1 - Mit einem stromlinienfoermigen profil ausgestatteter koerper, insbesondere stabilisatorflosse fuer schiffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mit einem stromlinienförmigen Pro­ fil ausgestatteten, bezüglich seiner Längsmittelebene symmetri­ schen Körper an Schiffen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Körper dieser Art erhalten eine Druckverringerung auf der dem anströmenden Medium abgewandten Seite und eine Druckerhöhung auf der dem Medium zugewandten Seite des Körpers.

Dieser Effekt hat zur Folge, daß am freien Ende des Körpers ein Druckausgleich durch Umströmung desselben und ein dadurch ge­ bildeter energiereicher Endwirbel, ein sogenannter Wirbelzopf, auftritt.

Derartige Wirbel verzehren naturgemäß Energie, was sich bei im flüssigen Medium bewegten Objekten, wie dies insbesondere bei Schiffen der Fall ist, negativ auf den Propulsionswirkungsgrad auswirkt.

Bei als Stabilisatorflossen ausgebildeten Körpern ist bereits vorgeschlagen worden, an dem Körper Mittel zur Verringerung des genannten Wirbelzopfs anzuordnen (DE-PS 19 56 032) Diese Mittel bestehen aus in der Nähe des freien Stirnendes des Körpers, also im Bereich der Endkappe, dieses durchsetzenden, schräg zur Strö­ mungsrichtung von vorn nach hinten verlaufenden Kanälen, durch die das Medium durch eine frontale Öffnung eintritt und nach hinten wieder austritt.

Diese bekannte Lösung mag zwar hinsichtlich der Unterdrückung der genannten Wirbel effektiv sein, sie verringert aber nicht nur die Anströmfläche, sondern bereitet auch in fertigungs- und festigkeitsmäßiger Hinsicht Schwierigkeiten.

Außerdem begünstigt sie aufgrund der Strömung in den Kanälen die durch abrupte Geschwindigkeitsänderungen hervorgerufene Kavita­ tion mit ihren unerwünschten Folgewirkungen, wie Materialabtra­ gungen am Körper, Unterwassergeräuschen und Schwingungserschei­ nungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Mängel und Unzuträglichkeiten zu beseitigen oder zumindest zu verrin­ gern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die vom Körperende frei nach außen abstehenden, nebeneinander angeordneten Rippen und dazwischen liegenden Spalträume verrin­ gern die wirksame Anströmfläche des Körpers nicht, erfordern einen relativ geringen baulichen Aufwand und schwächen auch den Querschnitt des eigentlichen Körpers nicht.

Auch die Voraussetzungen für die Begünstigung des Auftretens von Kavitation sind nicht gegeben, weil sich die Rippen, wie erwähnt, außerhalb der Anströmfläche befinden und so ein Ablösen der Strömung nicht begünstigen können.

Durch die US-PS 39 31 781 sind zwar Stabilisatorflossen für Schif­ fe bekanntgeworden, die mit drei oder mehr im Abstand parallel nebeneinander, parallel zur Strömungsrichtung des Seewassers verlaufenden Platten ausgestattet sind. Hierbei erstrecken sich die genannten Platten nicht nur über den Endbereich des freien Endes, sondern über die gesamte Fläche der Flosse, so daß eine Art Plattensatz vorliegt, der naturgemäß in festigkeitsmäßiger und strömungstechnischer Hinsicht dem Kompakten stromlinienför­ migen Körper nach der Erfindung unterlegen ist. Verschiedene Ausführungsformen und vorteilhafte Abmessungen so wie Anwendungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Körpers nach der Erfindung in Form eines zweiteiligen Flossen­ stabilisators für Schiffe in Ansicht dargestellt, und zwar in

Fig. 1 im Grundriß,

Fig. 2 im Aufriß und

Fig. 3 im Seitenriß.

Mit 1 ist eine Hauptflosse in ihrer Gesamtheit bezeichnet, an welche eine Nebenflosse 2 schwenkbar angelenkt ist. Die Hauptflosse 1 geht an ihrem einen Ende in einen ovalen Flansch 3 über, der mit einer Vielzahl von Schrauben 5 an einem nur andeutungsweise dargestellten, um die Flossenlängsachse A drehbaren Flossenschaft 6 verankert ist.

Die Hauptflosse 1 ist auf ihrer flanschseitigen Hälfte 1b zum Flansch 3 hin leicht konisch verdickt ausgebildet, während ihre endseitige Hälfte 1a eine gleichbleibende Dicke aufweist. Im Querschnitt weist die Hauptflosse 1 ein stromlinienförmiges, bezüglich ihrer Längsmittelebene symmetrisches Profil P auf, das, wie aus Fig. 3 hervorgeht, die übliche Tropfenform aufweist. Am freien Ende des Flossenteils 1a sind sechs ebene Rippen R, R, R, R, R, R mit Abstand voneinander befestigt, die sowohl zu­ einander parallel als auch parallel zur Längsmittelebene der Hauptflosse ausgerichtet sind.

Die zwischen den Rippen R bis R verbleibenden Zwischenräume sind untereinander gleich und betragen im vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel etwa das Vierfache der Rippenwandstärke. Die Form der Rippen ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel so gewählt, daß der Umriß ihrer äußeren Begrenzungen der bei derartigen Flossen üblichen nach außen gewölbten und dem Quer­ schnittsprofil angepaßten Endkappe entspricht.

Die Nebenflosse 2 ist ebenfalls mit Rippen R, R ausgestattet, die nicht parallel zueinander, sondern parallel zu den An- bzw. Abströmflächen der Nebenflosse 2 verlaufen.

Der hierdurch erzielte Düseneffekt begünstigt die Wirbelunter­ drückung an der Hauptflosse 1.

Die vorstehend beschriebenen Mittel zur Verringerung der Wirbel­ bildungen sind nicht nur bei den genannten Stabilisatorflossen anwendbar, sondern an allen jenen stromlinienförmigen flossenar­ tigen Körpern, an denen ständig oder zeitweise die Anströmrichtung des Wassers einen Winkel mit der Richtung der Längsmittelebene des flossenartigen Körpers bildet.

Dies kann an einem Ruderblatt mit im wesentlichen lotrechter Längserstreckung eines Wasserfahrzeugs bzw. an der Kielflosse einer Segel-Kieljacht der Fall sein, wobei der genannte Winkel immer dann besteht, wenn das Ruderblatt angestellt ist bzw. die Jacht auf Kreuzkurs liegt.

Claims (8)

1. Mit einem stromlinienförmigen Profil ausgestatteter, bezüg­ lich seiner Längsmittelebene symmetrischer Körper an Schiffen, der von einem linear strömenden flüssigen Medium, vorzugsweise Seewasser quer zu seiner Längserstreckung beauschlagt ist und der an seinem einen Längsstirnende an einem Trägerkörper, vor­ zugsweise dem Schiffskörper, schwenk- und/oder drehbar oder starr befestigt ist und im Bereich seines anderen Längsstirn­ endes mit Mitteln zur Verringerung der an diesem Körperende bei Vorliegen eines Winkels zwischen der Längsmittelebene des Kör­ pers und der Anströmrichtung des Mediums auftretenden Wirbel­ bildungen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verringerung der Wirbelbildungen aus mehreren, vor­ zugsweise sechs, im Abstand parallel nebeneinander angeordne­ ten, parallel zur Längsmittelebene des Körpers verlaufenden Rippen (R¹-R⁶) bestehen, die, am Körperende befestigt, frei nach außen ragen und deren Länge etwa 1/10 bis 1/20, vorzugs­ weise 1/15, der Länge des Körpers (1), jeweils gemessen in Richtung der Längsmittelachse (A) des Körpers (1), beträgt.

2. Körper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver­ hältnis der Wandstärke der Rippen, (R¹-R⁶) zu dem Abstand von Rippe zu Rippe 1:3 bis 1:5, vorzugsweise 1:4, beträgt.

3. Körper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Rippen (R¹-R⁶) so geformt sind, daß ihr Umriß einer Endkappe mit nach außen gewölbter, dem Profil (P) des Körpers (1) angepaßter Wandung entspricht.

4. Körper nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeich­ net, daß bei einem zweiteiligen Körper (1, 2) mit einem Haupt­ körper (1) und an diesem angelenktem Nebenkörper (2) entspre­ chende Rippen (R⁷, R⁸) und Zwischenräume auch an dem Nebenkörper (2) ausgebildet sind.

5. Anwendung der Mittel zur Verringerung der Wirbelbildungen nach einem der Ansprüche 1-4 bei einer Stabilisatorflosse von Schiffen.

6. Anwendung der Mittel zur Verringerung der Wirbelbildungen nach einem der Ansprüche 1-4 bei einem Ruderblatt mit im we­ sentlichen lotrechter Längserstreckung an Schiffen.

7. Anwendung der Mittel zur Verringerung der Wirbelbildungen nach einem der Ansprüche 1-4 bei einer Kielflosse von Segel- Kieljachten.

8. Anwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Kielflossen mit am freien Ende der Kielflosse angeordnetem Ballastkörper die Rippen aus dem Ballastkörper heraus- oder an diesen angearbeitet sind.