<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zur Verbesserung des Propulsiollswirkullgsgrarles und zum Steuern von Schraubenschi1fen.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein tropfenförmiger oder ähnlich gestalteter Körper, welcher getrennt von der Schraube, hinter dieser entweder direkt als Steuerruder oder an einem vorhandenen
Steuerruder mit diesem um den Ruderschaft ganz oder nur teilweise drehbar angebracht ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das Wasser nicht parallel zur Schraubenwelle, sondern in schraubenförmigen Bahnen die Schraube verlässt.
Die Wasserfäden, z. B. unmittelbar an der Nabe, werden somit in schraubenförmigen Bahnen nach rückwärts beschleunigt. Die Gestalt dieser schraubenförmigen Bahnen ist bedingt durch die
Steigung H und durch die Drehzahl n der Schraube sowie durch die Schiffsgeschwindigkeit Vs. Die
Hintereinanderfolge dieser schraubenförmig rotierenden vornehmlich aus der Nähe der Sehraubennabe kommenden Wasserfäden und das Fehlen von Wasser im Bereich der Nabe selbst wird hinter der Nabe einen-nahezu spiegelbildlich zu dieser gestalteten-Hohlraum bilden.
Noch bevor diese Erkenntnis gewonnen war, hatte man längst erkannt, dass Naben, welche in 'einer spitz zulaufenden Kappe enden, sehr gute Ergebnisse liefern, im Vergleich zu Ausführungen, wo die Schraube durch eine gewöhnliche Mutter gesichert wird. Die richtige Länge dieser Kappen ist gleichfalls eine Funktion von 11, Vs und dem Nabendurehmesser sowie von H. Der nachteilige Einfluss der
Hohlraumbildung auf den Wirkungsgrad der Schraube wird um so geringer, je enger die Ablöseste le der schraubenförmig rotierenden und durch die Auswirkung des Kontinuitätsgesetzes verengten Hohlraum- bildung durch oberwähnte Wasserfäden vor der Nabenkappe ist.
Die Nabe darf deshalb für normale
Verhältnisse nicht zu lang sein, denn ist sie es, dann erfolgt die Ablösung wirbelbildend im Bereiche der verlängerten Nabe selbst.
Es muss deshalb Sorge getragen werden, dass die Ablösestelle in einer günstigen Entfernung von der Schraube, möglichst vom Ende der Nabenkappe erfolge und dass der spindelförmige, kontinuierlich sich bildende Hohlraum-welcher sogbildend dem Schiffe nachfolgt-durch einen dazu ähnlichen
Körper ausgefüllt werde. Dieser Körper muss zufolge obiger Ausführungen nach vorne zu tropfenförmig ausgebildet sein, er muss seinen grössten Durchmesser gemäss den Erfahrungen der modernen Stromlinientheorie je nach der Schiffsgeschwindigkeit und der Austrittsgeschwindigkeit des Wassers aus der
Schraube mehr oder weniger entfernt von der Schraube haben und muss derselbe erfahrungsgemäss etwas grösser sein als der Nabendurchmesser der Schraube, wenn die ganze Hohlraumbildung hintangehalten werden soll.
(Hohlraumbildung ist gleichbedeutend mit Sogbildung und diese gleichbedeutend mit Widerstandserhöhung. ) Von der Lage seines grössten Durchmessers ab verläuft dieser Leitkörper tropfen- förmig nach rückwärts sich verjüngend. Entlang der Oberfläche dieses Leitkörpers strömen nun insbesondere die vom Nabenbereich der Sehraube schraubenförmig rotierenden Wasserfäden in geordneter, wirbelfreier Strömung nach rückwärts und assimilieren sich der zurückgelassenen Wassermasse. Von Vorteil wird es sein, wenn aus dem vordersten Teil der"Birne"-ohne grossen Druck-Wasser austritt, welches Wasser förmlich als eine Art "Schmierung", d. h.
als Zusatzwasser den eventuell noch verwirbelten Wasserfäden dienen soll, um diese in möglichst störungsfreier Strömung nach rückwärts zu geleiten.
Nachdem die Vorrichtung derart im Herzen des nun wirbelfreie Austrittsstromes der Schraube sitzt, kann damit auch sehr gut gesteuert werden, besonders, wenn man den Leitkörper wie eingangs beschrieben anordnet. Die tropfenförmige oder ähnlich gestaltete Vorrichtung wird dabei in der Höhe
<Desc/Clms Page number 2>
der Schraubenachse an einem Ruderschaft befestigt, um welchen ober-und unterhalb der Vorrichtung ein stromlinienförmiger Körper zur Verringerung des Widerstandes des runden Ruderschaftes angeordnet ist.
Bei Zwei-oder Mehrschraubenschiffen wird die Vorrichtung ähnlich wie bei Einschraubenschiffel1 hinter den Schrauben angeordnet und am Schiffskörper z. B. mittels Armen befestigt, welche Arme eventuell zum Ausrichten der weiter nach aussen liegenden Wasserfäden auch etwas verwunden sein können, und wenn einarmig ausgebildet (normale Ausführung), kann der Arm etwas nach unten verlängert werden, um beim Stampfen und insbesondere beim Rollen des Schiffes das plötzliche Ein-und Austreten des runden Leitkörpers zu verhindern ; der vorragende Arm, welcher mit einer grösseren Hohlkehle sich am Leitkörper anschliesst, wird für den möglichst störungsfreien Ein-und Austritt Sorge tragen.
Fig. 1 zeigt die Anordnung des tropfenförmigen Leitkörpers für ein Einschraubenschiff, u. zw. stellt 1 die Schiffsschraube, 2 den tropfenförmigen Leitkörper, 3 den Ruderschaft und 4 den oberen und unteren Ruderteil dar. 5 ist ein Kanal zur Zuführung des Wassers. 2'stellt den Leitkörper dar, jedoch mit etwas nach oben gebogenem Schwanzstück. Begründung : Sollten die durch die Vorrichtung soweit als möglich entwirbelten Wasserfäden dennoch zuletzt noch etwas Luft in sich enthalten, so beschreiben derartige leichte Wirbelzöpfe nach ihrer Loslösung vom Leitkörper etwa Parabelbahnen nach oben zu,
EMI2.1
körpers soll nun diese restlichen Wirbelzöpfe möglichst störungsfrei in ihrer Bahn nach oben geleiten.
Dies geschieht alles darum, damit jede Sogwirkung bintange'1a'ten werde, denn der Sog beeinflusst in sehr ungünstiger Weise den Wirkungsgrad der Propulsion. Fig. 2 zeigt die schematische Anordnung für Zwei und Mehrschraubenschiffe. 6 stellt wieder die Schiffsschraube dar, 7 sind die Propulsionskörper (Leitkörper), welche mittels Armen 8 vom Schiffskörper getragen werden. Fig. 3 stellt eine andere Aus- führungsmöglichkeit dieser Vorrichtung dar. Fig. 4 zeigt die Anordnung der Vorrichtung bei schon vorhandenen Steuerrudern, wobei z. B. der Vorderteil des Leitkörpers am Rudersteven festsitzt und der übrige Teil am Ruderblatt befestigt sein kann.
Die Fig. 4 zeigt zwar nur einen kompakten Leitkörper, und dies in schematischer Darstellung, derselbe muss jedoch zweiteilig sein, da der vorderste Teil auf dem Rudersteven, welcher festsitzt und die Ruderfingerlinge trägt, während der rückwärtige Teil mit dem Ruderblatte vereinigt ist, welches Ruderblatt mittels der Fingerlinge sich um den Rudersteven nach links oder rechts dreht.
PATENT-ANSPRPCHE :
1. Vorrichtung zur Verbesserung des Propulsionswirkungsgrades und zum Steuern von Schraubenschiffen, dadurch gekennzeichnet, dass hinter der S3l'raube lnd von dieser getrennt, ein tropfenförmiger oder ähnlich gestalteter-nach hinten sich verjüngender-Hohlkörper angebracht ist.
EMI2.2