DE937692C

DE937692C - Schraubenbrunnen

Info

Publication number: DE937692C
Application number: DEC8146A
Authority: DE
Inventors: Leo Costa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-09-06
Filing date: 1953-09-06
Publication date: 1956-01-12

Description

Schraubenbrunnen Die Erfindung betrifft einen Schraubenbrunnen bei Schiffen.
Der Querschnitt der Schraubenbrunnensohle war bisher mehr oder weniger rechteckig.
In neuerer Zeit ist die Oberseite des Rechteckquerschnitts schwach linsenförmig ausgebildet, und die oberen Kanten sind abgerundet.
Diese Gestaltung wird den beim Schraubenantrieb auftretenden Erscheinungen nicht gerecht. Die an den Enden der Schraubenflügel bei der Schraubenumdrehung sich bildenden Wirbelzöpfe prallen nämlich stets gegen die senkrechte Stevenflanke an, so daß, weil das Spiel zwischen Flügelspitze und Schraubenbrunnensohle besonders bei langsam laufenden Antriebsmaschinen in der Regel sehr klein ist, an der Sohle Impulse entsprechend dem am Schraubenflügel hängenden Wirbelzopf entstehen und sich über den Schrauben- und Rudersteven auf das Hinterschiff und damit auch auf das ganze Schiff übertragen. Diese periodisch wiederkehrenden Impulse erzeugen Schwingungen, die mit den von der Antriebsmaschine und von der Wellenleitung, einschließlich Propeller, herrührenden Schwingungen zur Interferenz kommen, wodurch mehr oder weniger starke Erschütterungen besonders des Hinterschiffes hervorgerufen werden.
Zweck der Erfindung ist es, diese Erschütterungen zu dämpfen oder vollends zu beseitigen.
Der Schraubenbrunnen nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen im Bereich der vorbeistreichenden Schraubenflügelspitzen beiderseits schneidenartig ausgebildeten Querschnitt des Schraubenstevens. Dabei ist die der Schraube zugekehrteBegrenzung-des Querschnitts der Schraubenbrunnensohle vorzugsweise kreisförmig konkav ausgebildet, wobei der Mittelpunkt des den Sohlenquerschnitt nach oben begrenzenden Kreises zweckmäßig auf der Achse der Schraube und vorzugsweise in der Ebene der Flügelspitzen liegt. Die untere Fläche der Sohle ist vorteilhaft konvex gekrümmt und geht harmonisch in die obere Sohlen-Fläche über. Der Grundriß der Schraubenbrunnensohle nach der Erfindung kann oval sein und eine in praktischen Grenzen beliebig große Breite haben. Bei einem Schraubenbrunnen gemäß einer besonderen Ausführung der Erfindung ist eine der Formgebung der Sohle ähnliche Anordnung auch oberhalb der Schraube vorgesehen, insbesondere bei großen Schraubendurchmessern und verhältnismäßig kleiner Brunnenhöhe.
Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch und beispielsweise dargestellt.
Abb. I zeigt die Seitenansicht- des Schraubenbrunnens mit Ruder und Schraube; Abb. 2 veranschaulicht die Wirbelerscheinungen bei einer Schraubenbrunnensohle bekannter Ausbildung; Abb. 3 zeigt die Sohle gemäß der Erfindung in Seitenansicht, Abb. 4 im Querschnitt und Abb. 5 im Grundriß; Abb. 6 und 7 veranschaulichen die Wirkungsweise der Sohlenausbildung nach der Erfindung. Der Schraubenbrunnen I ist unten durch die Sohle 2 begrenzt, welche bei modernen Schiffen den -in Abb. 2 dargestellten trapezförmigen Querschnitt mit abgerundeten Kanten und konvexer Oberfläche hat. Aus Abb. 2 ist ersichtlich, daß die beim Umlauf der Schraube S an den Flügelspitzen entstehenden Wirbelzöpfe 3 beim Durchgang des Flügels durch den Schraubenbrunnen an die seitliche Stevenfläche anprallen und dadurch die obenerwähnten Impulse hervorrufen, deren schädliche Wirkungen durch die Erfindung abgemildert oder beseitigt werden.
Die Sohle nach der Erfindung hat, wie Abb. 4 erkennen läßt, einen Querschnitt, welcher einen Anprall der Wirbelzöpfe 3 unmöglich macht. Zu diesem Zweck ist der Querschnitt am Ein- und Auslauf der Schraubenflügel schneidenförmig gestaltet, so daß die Wirbel nicht gegen senkrecht im Wasser stehende Kanten prallen können. Wird die, der Schraube S zugekehrte Sohlen-Fläche 4 kreisförmig konkav gestaltet, und zwar am besten so, daß der Mittelpunkt der die Fläche bestimmenden Kugel auf der Schraubenachse a, vornehmlich in der Ebene b-b der Schraubenflügelspitzen, liegt, so erhält der Wirbelzopf eine so günstige Führung, daß Vibrationen nicht auftreten können. Diese Art der Führung läßt sich noch verbessern,' indem die Unterfläche 5 der Hacke konvex ausgebildet wird, und zwar derart, daß sie nach allen Seiten harmonisch in die obere Sohlen-Fläche übergeht. Die Abb. 6 und 7 verdeutlichen die Wirkungsweise der neuen Sohle in sinnfälliger Weise; insbesondere läßt Abb. 7 erkennen, wie der Wirbelzopf; der an der Schraubenflügelspitze haftet, durch die scharfe Kante der Sohle ohne jeden Stoß und demzufolge ohne jeden Erschütterungen erzeugenden Impuls glatt weggeschnitten wird. Durch die Ablösung der Wirbelzöpfe von der Schraube wird neben den schon geschilderten Vorteilen auch noch eine Erhöhung des Propulsionswirkungsgrades erreicht.
Vorteilhaft ist es, die Sohle im Grundriß oval zu gestalten (Abb. 5), wobei die größte Breite c des Ovals beliebig .groß gewählt werden kann, j e nach den praktischen Erfordernissen. Die Sohle 2 geht dabei vorn und hinten wiederum harmonisch in die benachbarten Konstruktionsteile des Ruderstevens über.
Insbesondere bei großen Schraubendurchmessern und verhältnismäßig geringen Brunnenhöhen kann es zweckmäßig sein, auch oberhalb der Schraube ein ähnliches Gebilde vorzusehen wie die eben beschriebene Sohle. Das ist in Abb. I in gestrichelten Linien bei 6 angedeutet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Schraubenbrunnen für Schiffe, gekennzeichnet durch einen im Bereich der vorbeistreichenden Schraubenflügelspitzen beiderseits schneidenartig ausgebildeten Querschnitt des Schraubenstevens.
2. Schraubenbrunnen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenseitige Begrenzung (4) des Querschnitts der Schraubenbrunnensohle vorzugsweise kreisförmig konkav ausgebildet ist.
3. Schraubenbrunnen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt des den Sohlenquerschnitt nach oben begrenzenden Kreises auf der Achse (a) der- Schraube und vorzugsweise in der Ebene (b-b) der Flügelspitzen liegt.
4. Schraubenbrunnen nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Sohlen-Fläche (5) konvex ausgebildet ist und harmonisch in die obere Sohlen-Fläche übergeht.
5. Schraubenbrunnen nach Anspruch i bis 4, gekennzeichnet durch einen annähernd ovalen Grundriß der Sohle.
6. Schraubenbrunnen nach Anspruch i bis 5, .gekennzeichnet durch eine der Formgebung der Sohle ähnliche Anordnung oberhalb der Schraube, insbesondere bei großen Schraubendurchmessern und verhältnismäßig kleiner Brunnenhöhe.