DE721159C

DE721159C - Stem with wave swallowing pockets for ships

Info

Publication number: DE721159C
Application number: DEG102645D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich Grundt
Original assignee: ERICH GRUNDT DIPL ING
Current assignee: ERICH GRUNDT DIPL ING
Priority date: 1940-12-04
Filing date: 1940-12-04
Publication date: 1942-05-28

Description

Vorbau mit Wellenschluckertaschen für Schiffe Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung des Gegenstandes des Patents 688 544, durch das ein Buganbau für Schiffe mit Wellenschluckertaschen geschützt ist.Stem with wave swallowing pockets for ships The invention relates refers to a further development of the subject matter of patent 688 544, by the a bow attachment for ships is protected with wave swallowing pockets.

Im Hauptpatent ist bereits die Anwendung von Vorbauten der dort geschützten Art auch bei ortsfesten Bauten, die anstürmenden Wasserwellen ausgesetzt sind, wie z. B. Brückenpfeilern und Buhnen, unter Schutz gestellt.The main patent already includes the use of stems of the ones protected there Art even in the case of fixed structures that are exposed to storming water waves, such as z. B. bridge piers and groynes, placed under protection.

Anstürmenden Wasserwellen sind aber auch Schiffsruder ausgesetzt, die im Zuge der Entwicklung ebenfalls ,strömungstechnisch ausgebildete Formen erhalten haben. Insbesondere ist -e§ bereits bekanntgeworden, an Ruderkörpern gewisse Vorbauten vorzusehen, die entweder am Ruderkörper selbst oder am Schiffskörper befestigt sind und dazu dienen, die Anströmungsverhältnisse des Ruders zu verbessern. Die bisher bekannten Vorrichtungen besitzen jedoch keine Wellenschluckertaschen' gemäß Patent 688 544.But rudders are also exposed to storming water waves, which, in the course of development, also received forms that were designed in terms of flow technology to have. In particular, -e§ has already become known, and certain stems on rudders to be provided, which are either attached to the rudder body itself or to the hull of the ship and serve to improve the flow conditions of the rudder. The so far known devices, however, do not have wave swallowing pockets according to the patent 688 544.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Anwendungsgebiet von Vorbauten mit Wellenschluckertaschen nach Patent 688 544 dadurch erweitert, daß sie am Heck von Schiffen als Vorbau für Schiffsruder angeordnet werden. Bei den bekannten Rudervorbauten .erfahren die am Hinterschiff :entlang fließenden Wasserströme durch Leit-oder Vorprofile in ihrem Gesamtverlauf einheitlich bleibende Umlenkungen. Es findet jedoch keine Teilung und scharf durchgeführte Trennung der Wasserströme nach zwei verschiedenen Richtungen mit den sich hieraus ergebenden Überlagerungen und Interferenzwirkungen statt,, wie dies beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung der Fall ist. Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. In Fig. i ist ein Hinterschiff mit einem Wellenschluckervorbau vor dem Ruderkörper im Längsriß dargestellt. Fig. 2 zeigt einen Wasserlinienriß und Fig. 3 einen Schnitt nach Linie x-x der Fig. i, während Fig. q. einen Schnitt nach Linie y-y der Fig. i darstellt. Mit a ist die Wellenschluckeraußenwand bezeichnet und mit b der nach hinten schräg abfallende, versteifte Boden der Wellenschluckertasche; hinter der oberen Taschenöffnung ist auf die obere Kante des Ruderblattes eine vorzugsweise tragflügelartig profilierte Leitfläche c aufgesetzt. Durch die Wellenschluckeraußenwand a wird die Ausbreitung der Hinterschiffswellen in Richtung über die Schiffsseiten hin vermindert. Der vordere Auslauf d der Wellenschluckeraußenwand ,a ist nach unten pflugartig derart ausgebildet, daß ein Teil des anstürmenden Wasserstromes als Innenwelle m in Richtung nach der Kiellinie des Schiffes hin aufgenommen und über einen Wallkörper h, der mit seinem Rücken r über die Wasserlinie hinausreicht, bergan in die Höhe geführt wird, um dann wasserfallartig abzustürzen. Die vordere Wellenschlucker außenwand d, die eine besondere formgerecht ausgebildete Stevenwandform erhält, soll die Außenwelle n im Hinterschiff seitlich um das Schiff herumleiten. Es wird für zweckmäßig gehalten, dieser Wasserstromscheidungs- und Trennungsstelle im Vertikalschnitt etwa eine Wulstbugform zu geben. Am Austritte des Wellenschluckerkanals findet durch den Höhenunterschied zwischen Außenwelle n und Innenwelle m eine Überlagerung beider Wellen statt. Das Leitblech c, welches die Oberkante des Ruderblattes ,abdeckt, soll als eine Art künstliche Sandbank wirken und das Bestreben einer Überlagerung der Wellen an dieser Stelle. fördern. Die aus den Wellenschluckertaschen unter das Leitblech c fließenden Wasserströme werden die im Hinterschiff' an dieser Stelle infolge des Sogs auftretenden Unterdruckgebiete ausfüllen, so daß auch günstigere Propellerwirkungen erwartet werden können. Das Leitblech c soll in bekannter Weise ferner verhindern, daß beim Ruderlegen das Wasser über die obere Ruderblattkante von einer Bordseite auf die andere überläuft, so daß die Ruderwirkung erhöht wird.According to the present invention, the field of application of stems with wave swallowing pockets according to patent 688 544 is expanded in that they are arranged at the stern of ships as a stem for ship rudders. In the case of the known oar stems, the water currents flowing along the stern undergo deflections that remain uniform over their entire course through guide or preliminary profiles. However, there is no division and sharp separation of the water flows in two different directions with the resulting superimpositions and interference effects, as is the case with the subject matter of the present invention. The invention is illustrated schematically in the drawing. In Fig. I, a stern with a wave eater stem is shown in front of the rudder body in a longitudinal view. Fig. 2 shows a waterline plan and Fig. 3 shows a section along line xx of Fig. I, while Fig. Q. represents a section along line yy of FIG. With a, the wave eater outer wall is designated and with b, the backward sloping, stiffened bottom of the wave eater pocket; behind the upper pocket opening, a guide surface c, which is preferably profiled in the manner of an airfoil, is placed on the upper edge of the rudder blade. The wave-eater outer wall a reduces the propagation of the aft ship waves in the direction across the ship's sides. The front outlet d of the outer wall of the wave eater, a, is designed in the manner of a plow downwards in such a way that part of the onrushing water flow is received as an inner wave m in the direction of the keel line of the ship and uphill via an embankment h, which extends with its back r over the water line is raised up to then fall like a waterfall. The front wave eater outer wall d, which is given a special stern wall shape designed in accordance with the requirements, is intended to guide the outer wave n laterally around the ship in the aft ship. It is considered expedient to give this water flow separation and separation point approximately a bulbous bow shape in vertical section. At the exit of the wave absorber channel, the difference in height between the outer wave n and the inner wave m causes the two waves to overlap. The guide plate c, which covers the upper edge of the rudder blade, is intended to act as a kind of artificial sandbank and the aim of superimposing the waves at this point. support financially. The water currents flowing out of the wave swallowing pockets under the baffle c will fill the underpressure areas occurring in the stern at this point as a result of the suction, so that more favorable propeller effects can also be expected. The guide plate c is also to prevent in a known manner that the water overflows over the upper edge of the rudder blade from one side of the board to the other when the rudder is being put, so that the rudder effect is increased.

Während bisher besonders bei völligen Hinterschiffsformen auch bei Nullage des Ruders die Wasserfäden auf die Ruderfläche schräg auftreffen und unter Reibung und Wirbelbildung in ihrer Richtung umgelenkt werden, verläßt bei Anordnung und Ausbildung der Wellenschluckeranlage nach der Erfindung die Innenwelle m nach ihrer durch den Wasserfall erfolgten seitlichen Verschiebung die Wellenschluckertasche noch vor dem Auftreffen auf das Ruder mehr in Kielrichtung.While so far especially with complete stern shapes also with Zero position of the rudder the water threads hit the rudder surface at an angle and below Friction and vortex formation are deflected in their direction, leaves with arrangement and formation of the wave eater system according to the invention, the inner wave m after their lateral shift through the waterfall, the wave swallowing bag before hitting the rudder more in the direction of the keel.

Bei den üblichen Schiffsformen strömt das Wasser im Hinterschiff schräg nach oben und außen, wodurch der Wirkungsgrad der Propeller ungünstig beeinflußt und durch Bildung einer Heckwelle ein Teil der Maschinenkraft verzehrt wird. Durch die Wellenschluckeranlage wird angestrebt, die Strömung des Wassers am Hinterschiff möglichst waagerecht zu richten, so daß das Wasser ohne Bildung einer Heckwelle dem Propeller parallel zu seiner Achse zufließt. An der scharfen Abschlußkante f der Wellenschluckeraußenwand «,erden die Wasserfäden zum Abreißen gebracht. Diese Grenzkante f ist nach vorn eingezogen, sie hat also den entgegengesetzten Richtungsverlauf der sonst üblichen nach achtern ausfallenden Hecklinien. Die an diesem Spantquerschnitt vorzusehende birnenartige Schiffsform wird sich weiterhin günstig ,auswirken.With the usual ship shapes, the water flows diagonally in the stern upwards and outwards, which adversely affects the efficiency of the propellers and part of the engine power is consumed by the formation of a tail wave. By The aim is to achieve the wave eater, the flow of the water at the stern as horizontally as possible, so that the water without the formation of a stern wave flows towards the propeller parallel to its axis. At the sharp edge f the outer wall of the wave eater ”, earth the threads of water. These Boundary edge f is drawn in towards the front, so it has the opposite direction the usual aft stern lines. The one on this frame cross-section The pear-like shape of the ship to be provided will continue to have a favorable effect.

Bei schlanken Hinterschiffsformen wird es zweckmäßig sein, die Wellenschluckeranlage außen auf die Schiffswand aufzusetzen. Bei völligeren Schiffsformen wird es sich dagegen empfehlen, das Einlaufen der Innenwelle in durch einen entsprechend geformten Einschnitt in die Außenhaut zu erreichen. Die Wellenschluckertaschen können in diesem Fall durch Kanalanbauten im Innern des Schiffskörpers und der Wasserauslauf durch Ausschnittsöffnungen in die Hinterschiffswand geschaffen werden. Nach den Untersuchungen von T a y 1 o r verlaufen im allgemeinen die Stromlinien im Hinterschiff vom unteren Teil des Bodens im Hauptspant nach der Mitte des Hinterstevens und von dem senkrechten Teil des Hauptspantes nach hinten zu ansteigend nach einem etwas höher gelegenen Punkt nach der Mitte des Hinterstevens. Es wird daher anzustreben sein, die Formgebung der Wellenschluckeranlage in der Längsrichtung diesem Stromlinienverlauf anzupassen.In the case of slender aft ship shapes, it will be useful to use the wave eater to be placed on the outside of the ship's wall. With more complete ship shapes it will be however, recommend that the inner shaft run in through a suitably shaped To achieve incision in the outer skin. The wave swallowing bags can be used in this Fall through canal extensions inside the hull and the water outlet Cut-out openings are created in the stern wall. After the investigations from T a y 1 o r the streamlines in the stern generally run from the lower one Part of the floor in the main bulkhead towards the middle of the rear stave and from the vertical Part of the main bulkhead rising towards the rear towards a somewhat higher one Point after the middle of the rear stevens. It will therefore be desirable to achieve the shape to adapt the wave eater system in the longitudinal direction to this streamline course.

Bei Mehrschraubenschiffen dürfte auch die Möglichkeit bestehen, den oberen Teil der Wellenhosen nach den Gesichtspunkten der obigen Beschreibung zu W.ellenschluckeranlagen auszubauen.In the case of multi-screw ships, there should also be the possibility of using the upper part of the wave pants according to the point of view of the description above To expand shaft eater systems.

Besitzt ein Fahrzeug sowohl im Vorschiff als auch im Hinterschiff Wellenschluckeranlagen, so wird durch den Wellenschlucker im Vorschiff die Mittelwelle bei ihrem Auslauf mehr an das Schiff herangezogen, wodurch gleichzeitig günstigere Vorbedingungen für die Aufnahme dieses Wasserstromes durch den Wellenschlucker am Hinterschiff geschaffen werden.Owns a vehicle in both the fore and aft Wave eater systems, this is how the wave eater in the forecastle creates the medium wave When they leave the ship they are more drawn to the ship, which means they are cheaper at the same time Preconditions for the absorption of this water flow by the wave eater at Behind ship to be created.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Stem with wave swallowing pockets - for ships according to patent 688 544, characterized by its arrangement at the rear as a stem for Ship rudder.

2. Stem according to claim i, characterized in that the wave swallower pockets are placed inside the ship, with the water inlet and outlet in the wave eater system is made possible by opening incisions in the outer skin. Stem according to claim i for multi-screw ships, characterized in that the wave pants as wave eater systems are trained.