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Schiffsantrieb Die Erfindung betrifft einen Schiffsantrieb und besteht
in der Anordnung von gleichen, turbinenähnlich wirkenden, mit gleichem Wirkungsgradumkehrbaren
Wasserfördervorrichtungen am Bug und Heck, des Schiffes, wobei die beiden Antriebe
zueinander um 18o° gedreht stehen, Bug und Heck des Schiffes gleich ausgebildet
und keine Außenanhänge am Schiff vorhanden sind; dadurch wird ermöglicht, daß das
Schiff in beiden Fahrtrichtungen mit gleichem Wirkungsgrad nach der jeweils gewünschten
Seite zu fahren imstande ist. Hierbei wird das der jeweiligen Fahrtrichtung entgegenstehende
Wasser am Bug angesaugt und an der Schiffsseite, dem Vorstrom entgegen, mit mehr
oder ,weniger großem Druck, je nach der gewünschten Schiffsgeschwindigkeit, durch
kiemendeckelähnliehe Spalten ausgestoßen. Gleichzeitig wird am Heck des Schiffes
das Wasser an der Schiffswand entlang, wiederum dem Vorstrom entgegen, durch die
kiemendeckelähnlichen Spalten angesaugt und wieder mit mehr oder weniger großem
Druck, der jeweils gewünschten Schiffsgeschwindigkeit entsprechend, in den Hecksograum
ausgestoßen.
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Durch diese erfindungsmäßige Anordnung wird erreicht, ,daß sich -der
jeweilige.Bug- und Heckantrieb in der Zusammenwirkung gegenseitig ergän7en, das
Schiff somit am Bug gezogen und gleichzeitig am Heck geschoben wird. Dabei sind
die turbinenähnlichen Wasserfördervorrichtungen mit der Steuerwirkung innerhalb
des Schiffes untergebracht, so daß erstmalig ein Schiff ohne jegliche Außenanhänge
entsteht; dieser Umstand allein
bedeutet einen Kraftgewinn von rund
25 °lo gegenüber dem alten Schraubenantrieb.
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Die Wasserführung wirkt sich durch die kiemendeckelähnlichen Austritts-
bzw. Zulaufsspalten außerhalb des Schiffes auf die das Schiff umgebende Wasserströmung
zum Vorwärtstrieb ,des Schiffes so günstig aus, wie sie bis jetzt nur von den schnell
schwimmenden Raubfischen erzeugt wird, so daß sich nunmehr auch im Schiffbau die
Möglichkeit ergibt, .daß durch aufgewendete höhere Maschinenkraft gleichzeitig äußerst
wirtschaftlich die Schiffsgeschwindigkeit gesteigert wird.
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Die Steuerung des Schiffes wird äußerst wirksam, auch bei langsamer
.Fährt; durch die Antriebe selbst bewirkt, so,daß auch bei Stillstand das Schiff
noch in Steuergewalt bleibt. Zu diesem Zweck wird der Bugantrieb auf entgegengesetzte
Förderrichtung gebracht und dadurch die Geschwindigkeit herabgesetzt bzw. die Vorwärtsbewegung
des Schiffes bis zum Stillstand abgestoppt. Wird nun in diiesem Zustand der entgegengesetzt
laufende Bugantrieb nur etwas abgeschwächt; so erhält das Schiff sofort eine der
Abschwächung entsprechende Vorwärtsbewegung, wodurch das Schiff in engen Fahrrinnen
oder im Hafen und bei Kanalschiffen in Schleusen langsam und doch mit voller Steuergewalt
allein ohne fremde Hilfe sicher steuern kann, da die Steuerwirkung durch ;die Förderwasserlenkung
in jeder Schiffsgeschwindigkeit gleich wirksam ist. Auf diese Weise kann nunmehr
auch ein Schiff bei Sturm in jeden Hafen einlaufen. Im Bedarfsfall kann das Schiff
von diesem Zustand des Stillstandes mit entgegengesetzt laufenden Antrieben momentan
in einer der gewünschten Fahrtrichtungen davonschießen. Zu diesem Zweck wird das
in der gewünschten Fahrtrichtung amBug liegendeAggregat abgeschaltet und auf entgegengesetzte,
gleich dem Heckaggregat laufende Drehrichtung gebracht.
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Dadurch, daß das Heckaggregat bereits mit vollen Touren auf Vorwärtstrieb
läuft, bewegt sich das Schiff bei Abschalten dies Bugaggregates sofort nach vorwärts,
wobei das Wasser im gleichen Moment dem abgeschalteten Bugaggregat zuläuft, so daß
sich dasselbe ohne besonderen Kraftaufwand raschestens auf Vorwärtstrieb umschalten
läßt. Es ergibt sich somit die Möglichkeit, daß nunmehr auch ein Schiff gleich einer
Forelle vom Stillstand aus .davonschießen kann.
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In der Wirkung wird durch die günstige Wasserströmung um :das Schiff
die Bildung der Bugwelle und des Vorstromes fast nahezu aufgehoben und durch den
Wegfall sämtlicher Außenanhänge am Schiff bedeutend an Kraftaufwand gespart, so
daß sich bei gleichem Kraftaufwand wie bei .den Abis jetzt bekannten Antrieben eine
bedeutende Geschwindigkeitssteigerung des Schiffes ergibt.
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Es kann auch jedes vorhandene größere Schiff unter Belassung des alten
Antriebes und des Steuerruders nur durch zusätzlichen Einbau eines erfindungsgemäßen
Bugantriebes im Antrieb und der Steuerung verbessert werden.
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Durch den erfindungsgemäßen Antrieb kann nunmehr jeder Schiffsneubau,
gleich den Fischen auch Tropfenform erhalten. Dabei wird .der Bugantrieb als Hauptantrieb
größer und der Heckantrieb in diesem Fall entsprechend kleiner, wobei letzterer
außer dem zusätzlichen Antrieb hauptsächlich zur Mitsteuerung dient. Dabei ist der
Wirkungsgrad in der Rückwärtsfahrt bedeutend geringer, aber zum Manöverieren gut
verwendbar.
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Alle diese .bis jetzt geschilderten Fortschritte und wirtschaftlichen
Vorteile lassen, sich durch die erfindungsgemäße einfache Anordnung erreichen und
somit nicht nur die Schiffsgeschwindigkeit erstmalig wirtschaftlich steigern, sondern
auch gleichzeitig die Sicherheit des Schiffes verdoppeln dadurch, d'aß das Schiff
selbst bei Ausfall eines Antriebs immer noch mit dem anderen Antrieb steuerfähig
und beweglich bleibt.
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Bisher sind Schraubenantriebe auch schon als Bug- und Heckantrieb
gebaut worden, wobei die Schrauben und das Steuerruder außerhalb des Schiffes angebracht
waren. Eine Umkehrung der Fahrtrichtung mit gleichen Wirkungsgrad konnte damit jedoch
nicht erzielt werden. Auch wurden schon Kanalschiffe mit Bug- und Heckantrieb gebaut,
wobei jedoch das jeweils am Bug liegende Steuerruder und die Schraube stillgesetzt
werden mußten.
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Der Antrieb nach der Erfindung läßt sich praktisch bei allen Wasserfahrzeugen
anwenden, wobei zweckmäßig für tief-gehende Schiffe und Unterseeboote bis jetzt
bewährte technische Antriebsmittel zur Verwendung kommen, während bei flachgehenden
Kanalschiffen und ähnlichen Wasserfahrzeugen reine Turbinenpumpen mit gleichem Wirkungsgrad
in beiden Drehrichtungen, ähnlich der Anordnung nach der Patentschrift 704 632,
zur Anwendung kommen.
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In der Zeichnung ist in A.bb. ii und 2 ein Antrieb für tiefgehernde
Schiffe bzw. Unterseeboote schematisch dargestellt. Abb. i zeigt einen Schnitt senkrecht
durch die Schiffsachse und Abb. 2 den Horizontalschnitt durch die Schiffsachse.
Abb. i a und 2.a zeigen die Anordnung der Antriebe im Schiff in Längsansicht bzw.
im Horizontalschnitt.
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Mit i ist die verstellbare Förderschraube bezeichnet, welche genau
in der Schiffsachse liegt und an -den feststehenden schraubenförmigen Leitschaufeln
anschließt. Die Schraube arbeitet in dem Ummantelungszylinder 3 (Düse), welcher
nach dem jeweiligen Ende des Schiffes zu .durch die bewegliche Drosselklappe 4 (Steuer)
und der feststehenden Trennwand 5 in zwei Hälften geteilt wird und an dem Schutzgitter
6 (Rechen) an der Außenwand des Schiffes endet. Die feststehenden Leitschaufeln
2 sitzen direkt hinter der Antriebsschraube im Ummantelungszylinder und dem Übergang
zu dtm glockenförmigen Wasserleitleanal7, welcher mit gleichbleibendem Strömungsquerschnitt
in kiemendeckelähnlichen Austrittsspalten an der Schiffsaußenwand endet. Durch -die
Einschließung der Antriebsvorrichtung in den Schiffskörper selbst ergeben sich durch
.die äußere Ummantelung die Hohlräume 8, welche an der oberen Seite zweckmäßig als
Schwimmkörper und[ auf der unteren Hälfte nach
Bedarf als Tauch-
oder Ballasttank (Brennstoff) ausgebildet werden.
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Die Drosselklappe ,¢ (Steuer) wird durch ein Steuertriebwerk 9 betätigt.
Wird die Klappe nach einer Seite bis zum Anschlag gebracht, so wird dadurch die
Wasserzuführung bzw. der Ausstoß auf dieser Seite abgesperrt, . so daß der Zulauf
bzw. Ausstoß nur an der gegenüberliegenden Seite erfolgt und dadurch die Steuerung
des Schiffes be-
wirkt.
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io stellt die Schraubenhohlwelle dar, in der das Stellzeug für .die
verstellbaren Schraubenflügel eingebaut ist, und i i das Schraubentriebwerk, das
zweckmäßig als Untersetzung für schnell laufende, umkehrbare Motore gebaut wird.
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In Abb. 3 und q. ist ein Ausführungsbeispiel für flachgehende Schiffe,
Übersetzfähren und ähnliche Wasserfahrzeuge dargestellt, wobei an Stelle der Förderschraube
wegen des geringen Tiefgangs umkehrbare Turbinenpumpen mit gleich hohem Wirkungsgrad
in beiden Förderrichtungen eingesetzt sind. Abb. 3 a und d. a zeigen den Einbau
des Antriebs im Schiff in Längsansicht bzw. im Horizontalschnitt. Die Wirkungsweise
und der Erfindungsgedanke sind genau dieselben wie bei der vorher beschriebenen
Anordnung nach Abb. i und 2. Nur ergibt sich hier die Möglichkeit der zweckmäßigen
Unterteilung der wasserfördernden, turbinenähnlichen Antriebe in je zwei kleinere
Aggregate mit getrennten kurzen Zu- und Abflußleitungen, weiche gekreuzt angeordnet
werden, so daß das Wasser an der den Einlauf gegenüberliegenden Schiffsseite austritt.
Auf diese Weise kann nur mit den Antriebsaggregaten allein gesteuert werden dadurch,
daß die Einzelaggregate in der Drehzahl abgeschwächt bzw. verstärkt und im Bedarfsfall
auf umgekehrte Drehrichtung gebracht werden. Das Schiff wird somit nur durch die
Antriebe selbst ohne jede tveitere Hilfsmaßnahmen gesteuert, und zwar mit einer
Steuerwirkung, wie sie bis jetzt mit den bekannten Vorrichtungen nicht möglich war.
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Abb. 3 zeigt den senkrechten Schnitt und Abb, q. den horizontalen
Schnitt durch den Bug bzw. um iso° gedreht durch das Heck des Schiffes. Hierbei
wird das Wasser am Bug in der Fahrtrichtung durch das konische Einlaufsrohr i (Düse)
angesaugt, welches mit einem normalen Absperrschieber 2 durch das Leitungsrohr 3
mit -der umkehrbaren Turbinenpumpe .4 verbunden ist, die wiederum zweckmäßig mit
einem umkehrbaren E-Motor 5 gekuppelt wird, und über den Auslauf wieder mit einem
normalen Absperrschieber 2 an den flachgedrückten Auslaufrichter 6 anschließt, der
in einem kiemendeckelähnlichen Spalt an der Schiffsaußenwand endet.