DE1132019B

DE1132019B - Vorrichtung an Wasserfahrzeugen zur Erleichterung des Manoevrierens in engem Fahrwasser

Info

Publication number: DE1132019B
Application number: DEK27508A
Authority: DE
Inventors: Johann Knief
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-12-02
Filing date: 1955-12-02
Publication date: 1962-06-20

Description

Vorrichtung an Wasserfahrzeugen zur Erleichterung des Manövrierens in engem Fahrwasser Bekannt sind bereits Vorrichtungen an Wasserfahrzeugen, die so wirken, daß das Schiff ohne Inanspruchnahme des normalen Ruders und ohne daß die in Richtung der Schiffslängsachse wirkende Antriebsschraube arbeitet, auf der Stelle drehen oder in engem Fahrwasser seitliche Bewegungen ausführen kann.
Die bekannten Vorrichtungen dieser Art bestehen z. B. darin, daß unterhalb der Wasserlinie im Vorschiff ein Querkanal mit einer oder mehreren in seinem Innern vorgesehenen umsteuerbaren Hilfsschrauben angeordnet wird. Solche Vorrichtungen haben sich aber bisher im Verkehr nicht durchgesetzt, weil sie zu störanfällig oder zu schwierig herzustellen oder zu warten waren.
Der Wirkungsgrad der in dem- Querkanal umlaufenden Hilfsschraube hängt einmal davon ab, wie tief der Querkanal im Schiffskörper angeordnet ist, zum anderen von dem Durchmesser der Hilfsschraube bzw. der Weite des Querkanals und schließlich von der Ausgestaltung des Kanals.
Will man den Querkanal möglichst tief anordnen, dann wird die Länge des Querkanals wegen der geringer werdenden Schiffsbreite unter Umständen so gering, daß nur ein relativ kurzer Kanal übrigbleibt. Dann wird aber auch der Raum im Innern des Vorschiffes hinsichtlich der unterzubringenden Antriebsorgane für die Hilfsschraube unter Umständen so eng, daß die Unterbringung solcher Bauteile nicht möglich ist oder ein ausreichender Raum für die Wartung der Teile nicht zur Verfügung steht.
Es ist deshalb vorgeschlagen worden, dem tiefliegenden Querkanal einen gekrümmten Verlauf zu geben und die Antriebswelle für die in dem Kanal umlaufende Hilfsschraube durch die Kanalwand hindurchzuführen. Man wählte aber bei der bekannten Ausführung dann zwei Hilfsschrauben und benutzte die Kanalwand an den beiden Durchdringungsstellen als Lager. Diese bekannte Maßnahme hatte den Zweck, die Unterbringung eines Schraubenlagers im Innern des Kanals zu vermeiden. Die Anordnung von zwei Schrauben auf gleicher Welle hat aber den Nachteil, daß bei auftretenden Störungen eine erhebliche Mehrarbeit beim Ausbau der Teile geleistet werden muß, als wenn nur eine Schraube im Kanal angeordnet ist. Außerdem läßt sich die Anordnung von zwei Schrauben bei engen Raumverhältnissen nicht verwirklichen, ganz abgesehen davon, daß dann der Krümmungsradius für den gekrümmten Querkanal viel zu groß werden würde.
Bekannt ist auch, in einem unter der Wasserlinie im Schiff angeordneten Querkanal eine umsteuerbare Hilfsschraube anzuordnen, die mit den Blattspitzen an einem in die Kanalwand des kreisrunden Querkanals eingelassenen und an dieser drehbar gelagerten Ring befestigt ist. Bei dieser bekannten Ausführung wird der die Hilfsschraube aufweisende Drehring, der an seinem Außenumfang einen Zahnkranz besitzt, mittels eines in diesen eingreifenden, besonders angetriebenen Zahnrades getrieben. Für das Antriebszahnrad, welches unter vollem Wasserdruck arbeitet, muß dabei ein besonders abgedichtetes Gehäuse vorgesehen werden. Solche Einrichtung ist sehr raumsperrend und schwierig zu warten. Die Hilfsschraube kann bei Verstopfungen nicht aus dem Querkanal herausgezogen werden. Für eine schnell umlaufende Schraube ist ein solcher Antrieb mangels ausreichender Schmierung nicht brauchbar.
Bei bekannten Ausführungen wurde auch, um einen ausreichenden wirksamen Querschnitt zu erhalten, eine entsprechende Querschnittserweiterung des Kanals durch Ausbauchung der Kanalwände vorgenommen, wodurch aber der Wirkungsgrad der ganzen Vorrichtung wesentlich herabgesetzt wurde. Dies geschah, obgleich es bekannt war, den Wirkungsgrad einer Schraube, die in einem tunnelartigen Kanal umläuft, dadurch wesentlich zu verbessern, daß der Kanal im Wirkungsbereich der Schraube stufenlos eingeengt wird, so daß eine sogenannte Düsenwirkung entsteht.
Es ist auch bereits an sich bekannt, im Interesse der Erhaltung eines möglichst guten Wirkungsgrades der in einem relativ engen Kanal schnell umlaufenden verhältnißmäßig kleinen Schraube dem unerwünschten Drall der in den Kanal zu- und aus ihm abfließenden Wassermasse durch Anordnung von Leitblechen entgegenzuwirken. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art eine Hilfsschraube relativ kleinen Durchmessers so in dem tiefliegenden Querkanal des Schiffes anzuordnen, daß bei möglichst hohem Wirkungsgrad die Hilfsschraube sowie ihre Antriebsorgane auf engstem Raum untergebracht und bequem gewartet werden können.
Die Erfindung besteht ausschließlich in der Kombination von drei an sich bekannten Merkmalen, nämlich: a) Der Kanalquerschnitt ist im Wirkungsbereich der Hilfsschraube im Sinne einer Düse stufenlos verengt, wobei die Hilfsschraube sich an der engsten Stelle des Kanals befindet.
b) Die in Kanallängsrichtung liegende Antriebswelle für die Hilfsschraube ist schräg durch die obere Wandung des gekrümmten, mit seinen beiden Enden nach unten geneigten Querkanals hindurchgeführt, wobei sich die der Umsteuerung der Hilfsschraube dienenden Organe außerhalb des Kanals befinden.
c) Im Innern des Querkanals sind den Drall des zu- und abströmenden Wassers hemmende Leitbleche angeordnet, die auf der Kanalwand senkrecht stehen und mit dieser fest verbunden sind.
Der Patentschutz erstreckt sich nur auf die aus den vorerwähnten drei Merkmalen bestehende Gesamtkombination.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Abb. 1 und 2 zeigen in Längsrichtung des Querkanals durch das Vorschiff eines Schleppers geführte Querschnitte; Abb: 3 zeigt einen Längsschnitt durch das Lager der Hilfsschraube im Querkanal in vergrößertem Maßstab; Abb.4 zeigt einen Querschnitt durch das Lager nach Abb. 3; Abb. 5 zeigt einen Querschnitt durch den als Zentrifuge wirkenden Umlaufkörper in vergrößertem Maßstab; Abb. 6 zeigt die Hilfsschraube gemäß Abb. 3 in Ansicht von vorn.
Der von der Bordwand 1 zur Bordwand 2 sich erstreckende und unterhalb der Wasserlinie angeordnete Querkanal 3 ist beim Beispiel gemäß Abb. 1, bezogen auf die Längsmittelebene des Schiffes, unsymmetrisch gestaltet. Im Bereich der Hilfsschraube 4 ist der Querkanal 3, dessen Enden abwärts geneigt sind, ungefähr in der Mitte düsenförmig verengt. Das Hilfsschraubenlager 5 ist gegen die Innenseiten der Kanalwand mitflachen speichenartigen Körpern 6 abgestützt. Die Schraubenwelle? ist durch die obere Wand des gekrümmten Querkanals 3 hindurchgeführt und dort gelagert. Auf einer Konsole 8 ruht der Antriebsmotor 9 für die Hilfsschraube 4. Die Motorwelle 10 verläuft parallel zur Welle 7 und steht mit dieser über ein Getriebe 1.1 in Wirkungsverbindung. Der die Schraubenwelle 7 aufnehmende Kanalteil ist in Längsrichtung durch ein Blech 12 unterteilt, das dem Drall des Schraubenwassers entgegenwirkt. Der andere Kanalteil besitzt auf der Innenseite der Kanalwand senkrecht stehende langgestreckte Blechstreifen 13, die nur so breit sind; daß die Hilfsschraube aus dem Kanal herausgezogen werden kann. An seinen beiden Enden ist der Querkanal 3. trichterförmig erweitert, indem die Ränder der Beplankungsbleche der Bordwände 1 und 2 nach innen eingezogen sind. Die Enden des aus relativ dickem Blech ausgeführten Querkanals 3 sind unter Bilden einer Abreißkante 14 an die Trichterzone 15 angeschlossen, die innerhalb des Straks der Schiffsaußenwand mit horizontal oder gegebenenfalls wenig schräggestellten, unter Umständen abnehmbaren Stäben 16 zum Abweisen von im Fahrwasser treibenden Fremdkörpern abgedeckt ist. Die Flügel oder Blätter 17 der Hilfsschraube 4 besitzen in der Nähe der Kanalwand rechtwinklig zur Kanalwand verlaufende scharfe Schneidkanten 18, die in den Kanal eingedrungene Pflanzenteile zerschneiden sollen. Sie sind beim Beispiel nach Abb.6 sogar sichelförmig gestaltet. Jedenfalls sind die Flügelenden in der Nähe der Kanalwand entgegen der sonst üblichen Bauweise nicht abgerundet.
Der an sich bekannte Gummikörper 19 des Lagers 5 (Abb. 4) hat gegen die Welle 7 offene Längskanäle 20 zur Aufnahme von Schmier- und Kühlwasser, welches diesen Kanälen mittels eines mit Schlitzen 21 versehenen, die Welle 7 ringförmig umgebenden und mit der Nabe 22 der Hilfsschraube 4 fest verbundenen konischen Umlaufkörpers 23, der als Zentrifuge wirkt, jeweils in beiden Schubrichtungen parallel zur Welle 7 zugeführt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung an Wasserfahrzeugen zur Erleichterung des Manövrierens in engem Fahrwasser, wobei das Fahrzeug im Vorschiff einen unterhalb der Wasserlinie verlaufenden tiefliegenden gekrümmten Querkanal mit einer in diesem Kanal angeordneten umsteuerbaren Hilfsschraube aufweist, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale: a) Der Kanalquerschnitt ist im Wirkungsbereich der Hilfsschraube (4) im Sinne einer Düse stufenlos verengt, wobei die Hilfsschraube sich an der engsten Stelle des Kanals (3) befindet. b) Die in Kanallängsrichtung liegende Antriebswelle (7) für die Hilfsschraube (4) ist schräg durch die obere Wandung des gekrümmten, mit seinen beiden Enden nach unten geneigten Querkanals (3) hindurchgeführt, wobei sich die der Umsteuerung der Schraube dienenden Organe (11) außerhalb des Kanals befinden. c) Im Innern des Querkanals (3) sind den Drall des zu- und abströmenden Wassers hemmende Leitbleche (12 und 13) angeordnet, die auf der Kanalwand senkrecht stehen und mit dieser fest verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfschraube (4), bezogen auf die Längsmittelebene des Schiffes, im Querkanal (3) unsymmetrisch angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verhältnismäßig dickwandige Rohr des Querkanals (3) überlappt an einen trichterförmig nach innen gezogenen Rand (15) der entsprechenden Ausnehmung der Schiffsbeplankung (1) angeschlossen ist, derart, daß dadurch eine Abreißkante (14) gebildet wird:
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen mit der Hilfsschraube (4) umlaufenden, zwischen dieser und dem Schraubenlager (19) angeordneten Umlaufkörper (23), der einen Teilstrom des Schraubenwassers in beiden Drehrichtungen der Schraube im Bereich ihrer Antriebswelle (7) dem in an sich bekannter Weise aus Gummi gefertigten Wellenlager (19) als Kühl- und Schmierflüssigkeit zuführt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufkörper aus einer mit der Hilfsschraubennabe fest verbundenen, die Antriebswelle (7) ringförmig umgebenden, konisch geformten Hülse (23) mit tangential zur Drehachse geführten Schlitzen (21) besteht und daß der den größeren Durchmesser aufweisende Hülsenrand nahe an die ihm zugekehrte Stirnfläche des Gleitlagers (19) der Antriebswelle herangeführt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr: 800160, 558 428, 513 029; österreichische Patentschrift Nr. 169 859; französische Patentschriften Nr. 798 413, 786 548, 607143, 424 681, 413123, 355 432; britische Patentschriften Nr. 533 077, 502 564; USA.-Patentschrift Nr. 2 306 664.