Leitvorrichtung für Schiffsschrauben vor dem Schraubenkreissektor
mit höchstem Nachstrom Die Zuströmgeschwindigkeit zum Propellerkreis, insbesondere
bei Einschraubenschiffen, ist auf dem ganzen Umfang sehr unterschiedlich. Es ist
bekannt, daß im oberen Teil des Schraubenkreises wegen des Nachstromes eine wesentlich
kleinere Zuflußgeschwindigkeit zur Schraube herrscht als unten und an den Seiten.
Da die Propellersteigung für die mittlere Zuflußgeschwindigkeit während einer ganzen-
Umdrehung berechnet wird, ist also die Steigung für den Durchgang durch ein Nachstromgebiet
zu groß. Das ist die Ursache, daß hier häufig Vibrationen entstehen, daß die Schraubenflügel
flattern oder singen, daß Kavitation eintritt oder Luftschlucken. Deswegen war schon
vorgeschlagen, vor der Schraube ein Leitwerk anzuordnen, um dem der Schraube zuströmenden
Wasser einen Vordrall im Drehsinn der Schraube zu geben. Dadurch wird dieselbe Wirkung
erzielt, als wenn die Schraubenflügel beim Durchgang durch dieses Nachstromgebiet
eine kleinere Steigung hätten.Guiding device for propellers in front of the propeller circle sector
with the highest wake The inflow velocity to the propeller circuit, in particular
in the case of single-screw vessels, is very different across the board. It is
known that in the upper part of the screw circle because of the wake a significant
The flow rate to the screw is lower than below and on the sides.
Since the propeller pitch for the mean inflow speed during a whole
Revolution is calculated, is the slope for the passage through a wake area
too large. This is the reason that vibrations often arise here, that the screw blades
flutter or sing that cavitation is occurring or swallowing air. That's why it was
proposed to arrange a tail unit in front of the screw in order to prevent the flow coming from the screw
To give water a pre-twist in the direction of rotation of the screw. This will have the same effect
obtained as if the propeller blades when passing through this wake area
have a smaller slope.
Mit dieser allgemein gehaltenen Angabe konnte aber noch nicht viel
Vorteil erzielt werden, da diese Leitwerke noch nicht in jedem Zylinderschnitt die
besondere Verteilung des Nachstromes berücksichtigten, so daß das Drehmoment jedes
einzelnen Propellerflügelabschnittes beim Durchgang durch das Nachstromgebiet dem
mittleren Drehmoment während einer ganzen Umdrehung noch nicht entsprach.With this general statement, however, could not do much
Advantage can be achieved because these tail units do not yet have the
special distribution of the wake is taken into account, so that the torque each
individual propeller blade section when passing through the wake area
mean torque during a full revolution did not yet correspond.
Die Erfindung besteht darin, die Anstellwinkel der Leitfinne und ihre
Breite auf allen Radien so abzustimmen, daß auf jedem Radius eine ganz bestimmte
Umlenkung des Wassers erfolgt, und zwar derartig,
daß der Widerstand
eines jeden Schraubenflügelschnittes beim Durchgang durch das Nachstromgebiet so
weit verringert wird, daß er möglichst dem mittleren Widerstand während einer ganzen
Umdrehung entspricht. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß bei Einschraubern mit
V-förmigen Spanten am Heck vor der Schraube das Nachstromgebiet anders ist als bei
U-förmigen Spanten. Außerdem ist zu berücksichtigen, daß insbesondere bei V-förmigen
Spanten der größte Widerstand für den Propellerflügel nicht genau in der Mittschiffsebene
entsteht, sondern wegen der etwas nach oben gerichteten Zuströmung erst dahinter
(s. z. B. Veröffentlichungen von Graff, Kempf usw.). Bei Neubauten wird die Wirkung
der Leitvorrichtung erheblich unterstützt, wenn zwischen dem Schraubensteven oberhalb
der Schraubenwelle und dem Propellerdrehkreis ein übernormaler Abstand verbleibt
und wenn die Wasserlinien des Achterschiffes in diesem Bereich schon in dem Sinne
unsymmetrisch gemacht sind, daß der beabsichtigte Vordrall unter möglichst geringem
zusätzlichem Widerstand erreicht wird.The invention consists in the angle of attack of the guide fin and their
Adjust the width on all radii so that a very specific one on each radius
The water is redirected in such a way that
that the resistance
of every helical wing section when passing through the wake area so
is far reduced that it is as possible the mean resistance during a whole
Rotation corresponds. It should be noted that with screwdrivers with
V-shaped frames at the stern in front of the propeller the wake area is different than at
U-shaped frames. It should also be taken into account that especially with V-shaped
Frames, the greatest resistance for the propeller blade is not exactly in the midship plane
arises, but because of the slightly upward flow only behind it
(See e.g. publications by Graff, Kempf, etc.). In the case of new buildings, the effect
the guide device is significantly supported when between the screw stem above
The distance between the propeller shaft and the propeller turning circle is above normal
and if the water lines of the aft ship in this area already in the sense
are made asymmetrical that the intended pre-twist under as little as possible
additional resistance is achieved.
Da nun die Größe und die Ausdehnung des Nachstromgebietes sich unter
den verschiedenen Fahrbedingungen ändert, z. B. bei Fahrten in glatter See oder
im Sturm, so wird erfindungsgemäß die Leitvorrichtung, soweit es sich um einen besonderen
Leitflügel handelt, drehbar gemacht, um den Vordrall entsprechend den jeweiligen
Belastungen ändern zu können. Außerdem ist es in vielen Fällen zweckmäßig, insbesondere
bei Schiffen mit starkem Nachstrom, mehrere Leitflächen zu verwenden, um den Vordrall
auf einem genügend großen Sektor erreichen zu können. Bei Fahrzeugen ohne eine ummantelte
Schraube ist es zweckmäßig, die Leitflächen etwas länger oder kürzer zu machen,
als dem Schraubenradius entspricht, damit nicht der induzierte Widerstand der Leitflächenenden
mit dem der Flügelspitzen zusammenfällt.Since now the size and extent of the wake area are below
changes to different driving conditions, e.g. B. when driving in smooth seas or
in a storm, according to the invention, the guiding device, insofar as it is a special one
Leitflügel acts, made rotatable, around the pre-swirl according to the respective
To be able to change loads. It is also useful in many cases, in particular
on ships with strong wake currents, several guide surfaces should be used to prevent the pre-swirl
to be able to achieve in a sufficiently large sector. For vehicles without a jacketed
Screw it is useful to make the guide surfaces a little longer or shorter,
than corresponds to the screw radius, so that the induced resistance of the guide surface ends is not
coincides with that of the wing tips.
In der Zeichnung ist in Abb. i bis 3 eine Gesamtanordnung der erfindungsgemäßen
Einrichtung dargestellt: Der Schraubensteven a oberhalb der Schraubenwelle springt
nach vorn zurück, um einen genügend großen Abstand von dem Drehkreis der Schraube
b zu erhalten. Die Leitvorrichtung ist auf den Wasserlinien i und 2 im Schnitt dargestellt.
Die Wasserlinien i und 2 des Schiffshecks sind unsymmetrisch, und. zwar in der Weise,
daß unter Annahme einer rechtsdrehenden Schraube ein Vordrall im Sinne der Schraubendrehung
erzielt wird. Die beiden Leitflächen c und d haben eine derartige Anstellung; daß
sie ebenfalls dem Wasser einen Vordrall im Drehsinn der Schraube erteilen. Da das
Nachstromgebiet in der Nähe der Schraubenwelle kleiner und schmäler ist als in dem
oberen mittleren Teil des Schraubendrehkreises, sind hier die Leitflächen schmäler
gehalten und mit anderem Anstellwinkel versehen als oben, wie aus dem Vergleich
der Schnitte in den Wasserlinien i und 2 zu ersehen ist. Bei Fahrzeugen ohne Ummantelung
sind die Leitflächen c und d oben durch je ein besonderes Befestigungsblech e1 und
e2 mit dem Schiffskörper verbunden, falls die Heckform nicht eine unmittelbare Befestigung
der Leitflächen an dem Heck gestattet. Diese Bleche sollen möglichst in Richtung
des Wasserstromes liegen, um nicht ihrerseits eine Widerstandserhöhung zu bringen.
Die Drehbarkeit und Einstellmöglichkeit der Leitfläche erfolgt um die Drehachsen
e1 und dl.In the drawing is in Fig. I to 3 an overall arrangement of the invention
Device shown: The screw stem a above the screw shaft jumps
back forward a sufficient distance from the turning circle of the screw
b. The guiding device is shown in section on water lines i and 2.
The water lines i and 2 of the ship's stern are asymmetrical, and. in the way
that assuming a clockwise screw a pre-twist in the sense of screw rotation
is achieved. The two guide surfaces c and d have such a position; that
they also give the water a pre-twist in the direction of rotation of the screw. Since that
Wake area near the propeller shaft is smaller and narrower than in that
upper middle part of the screw turning circle, the guide surfaces are narrower here
held and provided with a different angle of attack than above, as from the comparison
the sections in the water lines i and 2 can be seen. For vehicles without casing
are the guide surfaces c and d above each by a special mounting plate e1 and
e2 connected to the hull if the stern shape does not have a direct attachment
the baffles on the stern. These sheets should, if possible, in the direction
of the water flow, so as not to bring about an increase in resistance.
The rotatability and adjustment option of the guide surface takes place around the axes of rotation
e1 and dl.