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Publication number: DEF0008807MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 12. April 1952 Bekänhtgemächt am ÖL Februar 1956Registration date: April 12, 1952 Announcement on OIL February 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Zur Erzielung möglichst hoher Wirkung einer hinter einem Schiffsrumpf arbeitenden Schraube in bezug auf Vortrieb und erschütterungsfreien Lauf ist vor allem erforderlich, daß die die Schraube passierende Wasserniasse in möglichster Gleichförmigkeit in den Schraübenkreis eintritt; damit in diesem die Beanspruchung aller Schraubenblatteile annähernd die gleiche ist. Je völliger ein Schiff ist, desto ungünstiger liegen hierfür die Verhältnisse im Schraubendrehkreis;To achieve the highest possible effect a behind a ship's hull working screw with regard to propulsion and vibration-free running Above all, it is necessary that the water flow passing through the screw is as uniform as possible enters the screw circle; so in this the stress on all screw blade parts is approximately the same. The more complete a ship is the more unfavorable are the relationships in the screw turning circle;

Über die durch bloße Formgebung des Hinterschiffes angestrebte Verbesserung hinaus ist durch die bekannte Anordnung feiner Zusatzsehraube vor dem oberen Teil des Drehkreises der Hauptschraube ein günstiger Zufluß zur Hauptsdiraube erreicht worden: Diese über dem Wellenaustritt der Hauptschraube im Schraubensteven gelagerte Zusatzsdhratibe hat aber neben ihrem eigentlichen Zweck der Strömungsbeeinflussung keine weitere betriebstechnische Verwendungsmöglichkeit, und die damit erreichte Gesamtleistungssteigerung bot allein keinen genügenden Anreiz für die praktische Einführung derselben.Beyond the improvement sought by the mere shaping of the aft section is through the well-known arrangement of fine additional hoods in front of the upper part of the turning circle of the main screw a favorable inflow to the main thief has been achieved: this additional thru-pin located above the shaft outlet of the main screw in the screw stem but has no other operational purpose besides its actual purpose of influencing the flow Possible use, and the overall increase in performance achieved with it alone offered none sufficient incentive for the practical introduction of the same.

Auch, die Anordnung einer als Steuerschraube ausgebildeten kleineren Zusatzschraube hinter der Häuptschraube in Höhe der Schraubennabe ist bekannt; Der Zweck dieser Anordnung besteht außer in der Verbesserung der Steuerung des Schiffes inAlso, the arrangement of a smaller additional screw designed as a control screw behind the Main screw at the height of the screw hub is known; The purpose of this arrangement is other than in improving the control of the ship in

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der die Gesamtpropulsion günstig beeinflussenden Wirkung auf die hinter der Nabe der Hauptschraube auftretenden Sogmulde.the effect that has a positive effect on the overall propulsion on the one behind the hub of the main screw occurring suction trough.

Weiterhin sind Hilfsschrauben bekanntgewor-Furthermore, auxiliary screws are known

. 5 ,den, die vor der Hauptschraube in einem einziehbaren Rahmen seitlich am Hinterschiff als Steuer- und Manövrierpropeller angeordnet sind und im Falle eines Versagens der Hauptschraube als Aushilfsschrauben dienen. Für gewöhnlich sollten sich. 5, the one in front of the main screw in one retractable Frame are arranged on the side of the stern as a steering and maneuvering propeller and in the Serve as an auxiliary screw in the event of a main screw failure. Usually should

ίο die Rahmen mit der Hilfsschraube jedoch im Innern des Schiffes oberhalb der Wasserlinie befinden. Eine Zusammenarbeit mit der Hauptschraube war nicht beabsichtigt.
■ Nach der vorliegenden Erfindung wird eine in einem Schacht ein- und ausziehbare Zusatzschraube hinter dem oberen Teil des Drehkreises der Hauptschraube, und zwar hinter oder vor dem Ruderschaft, so angeordnet, daß sie im Hauptmitstromgebiet durch die Beschleunigung der Abströmung des die Hauptschraube passierenden Wassers den Ausgleich der dauernd wechselnden Belastung der Schraubenblätter bewirkt, und horizontal schwenkbar als Steuer- und Manövrierschraube ausgebildet. Die- betriebstechnischen Vorteile der Zusatzschraube bestehen in folgendem:ίο the frames with the auxiliary screw are inside the ship above the waterline. Cooperation with the main screw was not intended.
According to the present invention, an additional screw that can be pulled in and out in a shaft is arranged behind the upper part of the turning circle of the main screw, namely behind or in front of the rudder stock, so that it is in the main with current area due to the acceleration of the outflow of the water passing through the main screw It compensates for the constantly changing load on the propeller blades and is designed to pivot horizontally as a control and maneuvering screw. The operational advantages of the additional screw are as follows:

1. Durch eine an sich bekannte zwangläufige Verbindung mit der Ruderleitung kann sich die Hilfsschraube auf die jeweilige Ruderlage einstellen und eine bedeutende Verbesserung der Steuerung des Schiffes bewirken. Dies gilt insbesondere für so langsame Fahrt, daß das Schiff auf das Ruder allein nicht mehr zuverlässig öder gar nicht mehr reagiert.1. Through a known compulsory connection With the rudder line, the auxiliary screw can adjust to the respective rudder position and cause a significant improvement in the control of the ship. This is especially true for so slow speed, so that the ship no longer responds reliably or at all to the rudder alone.

2. Bei .Ausschaltung der Verbindung mit der Ruderleitung läßt sich die Hilfsschraube um 360⁰ schwenken und kann dann in jeder Richtung als Manövrierpropeller arbeiten und das Schiff beim Ab- und Anlegen, Ein- und Auslaufen und Verholen weitgehendet von Schlepper- oder Landhilfe unabhängig machen. ,, -2. When the connection with the rudder line is switched off, the auxiliary screw can be swiveled 360 ⁰ and can then work in any direction as a maneuvering propeller and make the ship largely independent of tug or shore aid when docking and docking, sailing in and out and moving . ,, -

3. Bei Ausfall des Ruders durch Schaft- oder Steuerleitungsechadeh kann die Steuerung des Schiffes mit der Hilfsschraube erfolgen.3. If the rudder fails due to shaft or control line damage, the control of the Ship with the auxiliary screw.

4. Durch die Einziehbarkeit der Hilfssdhraube ist diese gegen Beschädigung durch Eisgang, Treibholz u. dgl. sicherbar.4. The retractability of the auxiliary hood means that it is protected against damage from ice drifts and driftwood and the like can be secured.

5. Die eingezogene Schraube und die Wellenleitung lassen sich bei entsprechend hochgezogenem Schacht auch während der Fahrt reparieren oder auswechseln.5. The retracted screw and the waveguide can be repaired while driving, if the shaft is raised accordingly, or replace.

6. In der Entlastung der Hauptschraube durch die Zusatzschraube liegt außer der Vortriebssteigerung und Vibrationsminderüng ein weiterer betriebstechnischer Vorteil. Wenn die Hauptschraube im Seegang zur Überlastung neigt, kann man die Zusatzschraube mit Höchstlast laufen lassen und dadurch die Hauptmaschine so entlasten, daß das Konstruktionsdrehmoment nicht überschritten wird.6. In the relief of the main screw by the additional screw, there is also the increase in propulsion and vibration reduction is another operational advantage. When the main screw tends to overload in rough seas, the additional propeller can run at maximum load and thereby relieve the main engine so that the design torque is not exceeded will.

Für eine strömungstechnisch günstige Lage der Zusatzschraube wird es in den meisten Fällen erforderlich sein, das Ruderblatt in seinem oberen Teil ungewöhnlich schmal zu halten oder mit einem Ausschnitt zu versehen, in welchem die ZusatzschraubeIn most cases, it is necessary for the additional screw to be in a favorable position in terms of flow be to keep the rudder blade unusually narrow in its upper part or with a cutout to be provided in which the additional screw

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arbeitet und sich schwenken läßt. Die Wirkung des·; Ruders wird durch diese Formänderung nicht beeinflußt, da der Druckmittelpunkt durch die der Höhe nach verschiedene Anströmgeschwindigkeit unter Einfluß des Schiffskörpers sowieso im unteren Teil des Ruders liegt und da sich das Ruder in der neuen Form dem Verlauf der Steuerdruckkurve anpaßt. . ■ . . works and can be pivoted. The effect of the ·; Rudder is not affected by this change in shape, since the center of pressure by the Height according to different approach velocities under the influence of the hull anyway in the lower Part of the rudder is and since the rudder is in the new shape of the course of the control pressure curve adapts. . ■. .

Der Antrieb der Zusatzsdhraube geschieht zweckmäßig durch einen Elektromotor, da dieselbe zur Erzielung der erforderlichen Wasserbeschleunigung im Schraubenstrahl der Hauptschraube mit deren mehrfacher Umdrehungszahl lauf en muß. Für das Schwenken der Schraube ist, auch aus Bedienungsgründen, ebenfalls dem elektrischen Antrieb der Vorzug zu geben.. . ,The drive of the Zusatzsdhraube is expediently done by an electric motor, as the same for Achieving the required water acceleration in the screw jet of the main screw with their must run at multiple speeds. For the swiveling of the screw, also for reasons of operation, the electric drive is also used To give preference ... ,

Um den Durchmesser des Schraubenschachtes' möglichst klein zu halten, wird es zweckmäßig sein, eine zweiflügelige Schraube zu verwenden. Wird nur auf die Einziehbarkeit, aber nicht auf die Reparier- und Auswechselbarkeit während der Fahrt Wert gelegt,' so kann der Schacht in seinem oberen Teil bedeutend kleiner im Durchmesser gehalten werden als im unteren, für die Aufnahme der Schraube bestimmten Teil.To determine the diameter of the screw shaft To keep it as small as possible, it will be advisable to use a two-winged screw. Will only on the retractability, but not on the reparability and exchangeability during the The upper part of the shaft can be kept significantly smaller in diameter than in the lower part intended to accommodate the screw.

In der Zeichnung stelltIn the drawing represents

Fig. ι die Zusatzschraube α in der Gebrauchslage undFig. Ι the additional screw α in the position of use and

Fig. 2 dieselbe in eingezogener Lage dar.Fig. 2 shows the same in the retracted position.

Der in -seinen Querschnitten stromlinienförmig gehaltene Wellenbock b, in welchem der vertikale Teil der Schraubenwelle c gelagert ist, hat innerhalb des Hecks runde Querschnitte, damit er sich in dem zylindrisch gehaltenen Schacht d drehen und auf und nieder bewegen läßt. Der Schacht d ist bis über die Tief ladeliniee hochgeführt, um die Wasserabdichtung zu vereinfachen, und zwar in gleichbleibendem Durchmesser, wenn auf die Reparaturmöglichkeit der Schraube während der Fahrt Wert gelegt wird. The shaft bracket b, which is kept streamlined in its cross-sections and in which the vertical part of the screw shaft c is mounted, has round cross-sections inside the stern so that it can rotate and move up and down in the cylindrical shaft d. The shaft d is led up to the deep loading line in order to simplify the waterproofing, and in fact with a constant diameter, if the possibility of repairing the screw while driving is important.

Der Antrieb der Schraube« geschieht durch einen Elektromotor f, welcher oberhalb des Schachtes d direkt mit der Welle c gekuppelt oder so verbunden ist, daß er beim Einziehen der Schraube seine Lage nicht verändert. Die Drehung des Wellenbocks b im Schacht geschieht durch einen Elektromotor g z. B. mittels eines auskuppelbaren Schneckengetriebes, damit ebenfalls eine Lagenveränderung des Motors bei eingezogener Schraube vermieden werden kann. Das Hochziehen der Schraube mit dem Wellenbock kann durch ein axial zum Schacht angeordnetes festes oder wegnehmbares Hebezeug erfolgen. Der Wellenbock ist so weit nach unten verlängert, daß ef unterhalb der Schrauben eine Platte/i tragen kann, welche den Schacht bei eingezogener Schraube abschließt.The screw is driven by an electric motor f which is directly coupled to shaft c above shaft d or connected in such a way that it does not change its position when the screw is drawn in. The rotation of the shaft bracket b in the shaft is done by an electric motor g z. B. by means of a disengageable worm gear, so that a change in position of the motor can also be avoided when the screw is retracted. The screw with the shaft bracket can be pulled up using a fixed or removable hoist arranged axially to the shaft. The shaft bracket is extended so far down that ef can carry a plate / i underneath the screws, which closes the shaft when the screw is retracted.

Der Ausschnitt i im Ruder und der obere Teil k desselben sind, wie Fig. 1 zeigt, dem Drehkreis der Schraube α in geschwenkter Lage angepaßt.The section i in the rudder and the upper part k of the same are, as FIG. 1 shows, adapted to the turning circle of the screw α in the pivoted position.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der normalen Nachstromverteilung bei einem V-spantigen Hinterschiff, wobei die Zahlen die Größe des Nach-Stroms angeben.Fig. 3 is a schematic representation of the normal wake distribution in a V-shaped structure Aft, where the numbers indicate the size of the after-stream.

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Fig. 4 stellt ein Polardiagramm für die Kraftaufnahme eines Schraubenflügels während eines Umlaufs durch den Schraubenkreis dar.4 shows a polar diagram for the force absorption of a propeller wing during one revolution through the propeller circle.

Fig. 5 zeigt die Lage der Zusatzschraube im Gebiet des größten Nachstroms und der stärksten Flügelbelastung.Fig. 5 shows the position of the additional screw in Area of greatest wake and wing loading.

Fig. 6 gibt in ebenfalls schematischer Darstellung ein Bild von dem Ausgleich der von den Flügeln aufzunehmenden Kräfte durch die Wirkung der ao gemäß der Fig. 5 angeordneten Zusatzschraube.Fig. 6 is also a schematic representation of the balance of the wings forces to be absorbed by the action of the additional screw arranged according to FIG. 5.

Fig. 7 zeigt die ausgleichende Veränderung in der Nachstromverteilung und -stärke durch die Wirkung der Zusatzschraube.Fig. 7 shows the compensating change in the wake distribution and strength due to the effect the additional screw.

In dem Ruderdruck-Diagramm Fig. 8 bedeuten ι-i die Anströmgeschwindigkeit bei einem frei fahrenden Ruder, m-m die Anströmgeschwindigkeit unter Einfluß des Schiffskörpers und n-n die Druckverteilung aus m-m folgend.In the rudder pressure diagram in FIG. 8, ι-i denote the flow velocity with a freely moving rudder, mm the flow velocity under the influence of the hull and nn the pressure distribution from mm following.

Claims

PATENT CLAIMS:
20th

i. Ship drive consisting of a main screw and a behind this arranged smaller additional screw, which is independent of the rudder 360 ⁰ pivotally designed as a control screw, characterized in that the Zusatz'schraube (α) in one manner known per se and retracted in an approximately vertical shaft (d), which is carried up to the highest swimming line (e) of the ship, is held in such a way that it is in the extended state behind the upper part of the turning circle of the main propeller in a known manner by accelerating the water in the Relieve the main catchment area of the ship.

2. Additional screw according to claim 1, characterized by a Ziwanglaufige connection their swivel device with the rudder line.

3. Additional screw according to claim 1 and 2, characterized in that the rudder (k) is kept narrow in its upper part or is provided with a cutout (i) in which the additional screw can pivot freely from the rudder.

Referred publications:
German Patent No. 31,137;
British Patent Nos. 387 826, 585 545; French Patent No. 832,537;
Austrian patent specification No. 125 464.

1 sheet of drawings