DD259174A1 - WAVE PANTS FOR SHIPS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf den Bau von Schiffen und betrifft die Gestaltung von langen Wellenhosen fuer Propellerwellen. Die vorgeschlagene, den jeweiligen schiffbaulichen und maschinenbaulichen Erfordernissen flexibel anpassbare und hydrodynamisch guenstig gestaltbare Wellenhose besteht aus Formteilen, die nur einachsig verformt werden und damit den fertigungstechnischen Aufwand fuer ihre Herstellung wesentlich verringern. Erfindungsgemaess wird das dadurch erreicht, dass der Wellenhosenkoerper aus mehreren, hintereinander angeordneten und stufenlos ineinander uebergehenden, sich nach achtern verjuengenden Rotationskoerpern mit geraden Mantellinien und unterschiedlicher Konizitaet sowie aus zwei, achtern in einer Abstroemkante zusammenlaufenden, einachsig verformten Anschlussflaechen, die die Rotationskoerper am Hinterschiff abstuetzen, gebildet wird. Die Symmetrieachsen der Rotationskoerper fallen nur am Ende der Propellerwelle mit der Propellerwellenmittellinie zusammen. Scharfkantig geknickte Durchdringungskanten werden durch Verkleidungsflaechen abgedeckt. Fig. 1The invention relates to the construction of ships and relates to the design of long wave pants for propeller shafts. The proposed, the respective shipbuilding and mechanical engineering requirements flexibly adaptable and hydrodynamically favorable shapable wave pants consists of molded parts that are deformed only uniaxial and thus significantly reduce the manufacturing effort for their production. According to the invention this is achieved in that the Wellenhosenkoerper from several successively arranged and continuously merging, tapering aft rotating bodies with straight generatrices and different Konizitaet and two, aft converging in a Abstroemkante, uniaxially deformed Anschlußflaechen, which support the rotational body at the rear end , is formed. The symmetry axes of the rotary bodies coincide only at the end of the propeller shaft with the propeller shaft centerline. Sharp-edged, penetrating edges are covered by cladding surfaces. Fig. 1

Description

Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf den Bau von Schiffen und betrifft die Gestaltung von langen Wellenhosen für Propellerwellen von Zwei- und Mehrschraubenschiffen.The invention relates to the construction of ships and relates to the design of long wave pants for propeller shafts of twin and multi-propeller ships.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Wellenhosen, die die aus dem Schiffskörper heraustretenden Propellerwellen auf ihrer gesamten Länge umhüllen und am Schiffskörper abstützen, sind in verschiedenen Ausführungsformen seit langem bekannt. Sie werden im allgemeinen aus einem zylindrischen oder konischen, die Propellerwelle umfassenden Grundkörper und diesen am Hinterschiff abstützenden, hydrodynamisch günstig gestalteten Anschlußflächen gebildet. Dabei werden die Übergänge zur Schiffskörperkontur scharfkantig geknickt oder fließend einlaufend ausgeführt. Ein Beispiel für die Gestaltung derartiger Wellenhosen ist in der Zeitschrift „Hansa", Hamburg 109 (1972) 9, Seite 835-838 beschrieben. Solche Wellenhosen bestehen austeilweise komplizierten Formteilen, die einen erheblichen fertigungstechnischen Aufwand erfordern. ·; Eine weiterentwickelte Ausführungsform der Wellenhosen sind Heckwülste für Zweischraubenschiffe, mit denen zusätzliche hydrodynamische Effekte, wie gleichmäßigere Nachstromverteilung und gezielte Ausrichtung der den Propellern zufließenden Strömung angestrebt werden. Solche Heckwülste sind u. a. in dem SU-UR 656909 und der DE-AS 2441 556 beschrieben. Sie sind dadurch gekennzeichnet, daß der Wulstkörper strakend und die Propellerwelle unhüllend aus dem Hinterschiff austritt und sich nach achtern strömungsgünstig in fließenden, teilweise nochmals aufdickenden Formen auf den Durchmesser der Propellernabe verjüngt. Bei solchen Heckwülsten vergrößert sich der fertigungstechnische Aufwand in noch stärkerem Maße. Mit dem DD-WP 212228 wird deshalb ein fertigungstechnisch einfacherer Heckwulstkörper vorgeschlagen, dessen Formteile einen geringeren Verformungsgrad aufweisen, ohne daß sich Propulsionsgütegrad, Schwingungs- und Manövrierverhalten verschlechtern sollen. Diese Heckwulstform ist jedoch nur für Zweischraubenschiffe mit großem B/T-Verhältnisse und einem über die gesamte Schiffstireite auslaufenden Hinterschiff geeignet und weist zum Teil scharfkantig geknickte Durchdringungskanten auf, die hydrodynamisch nachteilig und anfällig gegen Rißbildung infolge dynamischer Belastung sind.Wave pants, which envelop the propeller shafts emerging from the hull over their entire length and are supported on the hull, have long been known in various embodiments. They are generally formed from a cylindrical or conical basic body comprising the propeller shaft and these support surfaces, which are supported at the rear end and have a hydrodynamically favorable shape. The transitions to the hull contour are kinked sharp-edged or flowing incoming. An example of the design of such wave pants is described in the journal "Hansa", Hamburg 109 (1972) 9, pages 835-838th Such wave pants consist partially complicated moldings that require a considerable manufacturing effort. · An advanced version of the wave pants are Heckwülste for twin-screw vessels, with which additional hydrodynamic effects, such as more even downstream flow distribution and targeted orientation of the propellers inflowing flow are sought Such Heckwülste are described inter alia in SU-UR 656909 and DE-AS 2441 556. They are characterized in that the Strengthening bead body and the propeller shaft unsullend emerges from the rear end and tapered streaming aft in flowing, partially thickening forms on the diameter of the propeller hub With the DD-WP 212228, therefore, a production-technically simpler Heckwulstkörper is proposed, the moldings have a lower degree of deformation, without deteriorating Propulsionsgütegrad, vibration and maneuvering should deteriorate. However, this Heckwulstform is only suitable for twin-screw vessels with high B / T ratios and a leaking over the entire Schiffstireite rear end and has some sharp-edged kinked Durchdringungskanten, which are hydrodynamically disadvantageous and susceptible to cracking due to dynamic load.

Ziel der Erfindung' . Object of the invention '.

Ziel der Erfindung ist es, den fertigungstechnischen Aufwand für die Herstellung hydrodynamisch günstig gestalteter Wellenhosenkörper wesentlich zu verringern.The aim of the invention is to significantly reduce the production engineering effort for the preparation of hydrodynamically designed wave trouser body.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine für Zwei- und Mehrschraubenschiffe mit unterschiedlicher Heckform geeignete, den jeweiligen schiffbaulichen und maschinenbaulichen Erfordernissen flexibel anpaßbare Wellenhose zu schaffen, deren Formteile nur einachsig verformt werden und die gleichzeitig gute hydrodynamische Eigenschaften aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wellenhosenkörper aus mehreren hintereinander angeordneten und stufenlos ineinander übergehenden, sich nach achtern verjüngenden Rotationskörpern mit geraden Mantellinien und unterschiedlicher Konizität sowie aus zwei achtern in einer zu den Spantebenen parallelen Abströmkante zusammenlaufenden, einachsig verformten Anschlußflächen, die die Rotationskörper am Hinterschiff abstützen, gebildet wird. Die Symmetrieachsen der Rotationskörper schneiden sich dabei unter flachen Winkeln und fallen nur am Ende der Propellerwelle mit der Propellerwellenmittellinie zusammen oder schneiden sie zumindest. Die Anschlußflächen sind so angeordnet, daß ihre Durchdringungskanten mit der Schiffskörperkontur stufenlos an die Durchdringungskante zwischen dem vorderen Rotationskörper und der Schiffskörperkontur anschließen. Weiterhin werden die Durchdringungskanten zwischen den Roationskörpern und den Anschlußflächen jeweils durch einachsig verformte Verkleidungsflächen abgedeckt. Gleiches gilt für die Durchdringungskante zwischen dem Wellenhosenkörper und der Schiffskörperkontur.The object of the invention is to provide a suitable for twin and multi-propeller ships with different tail shape, the respective shipbuilding and mechanical engineering requirements flexibly adaptable wave pants whose moldings are deformed only uniaxial and at the same time has good hydrodynamic properties. According to the invention the object is achieved in that the shaft trouser body of several consecutively arranged and continuously merging, tapering aft bodies of revolution with straight generatrices and different conicity and two aft in a parallel to the chip planes trailing edge converging, uniaxially deformed pads that the rotational body supported on the rear, is formed. The axes of symmetry of the rotating bodies intersect at shallow angles and coincide only at the end of the propeller shaft with the propeller shaft center line or cut them at least. The pads are arranged so that their Durchdringungskanten connect with the hull contour continuously to the Durchdringungskante between the front body of revolution and the hull contour. Furthermore, the penetration edges between the Roationskörpern and the pads are each covered by uniaxially deformed cladding surfaces. The same applies to the penetration edge between the shaft trouser body and the hull contour.

Anzahl, Lage, Konizität und Abmessungen der Rotationskörper sowie Neigung und Verformungsgrad der Anschlußflächen werden durch die jeweiligen schiffbaulichen und maschinenbaulichen Erfordernisse und die Ergebnisse der zur hydrodynamischen Optimierung durchzuführenden Modellversuche bestimmt.The number, position, conicity and dimensions of the rotating bodies as well as the inclination and degree of deformation of the connecting surfaces are determined by the respective shipbuilding and mechanical engineering requirements and the results of the model experiments to be carried out for hydrodynamic optimization.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. The accompanying drawings show:

Fig. 1: Spantenriß der Wellenhose;Fig. 1: Spantenriß the wave pants;

Fig. 2: Seitenansicht der Wellenhose;Fig. 2: side view of the shorts;

Fig.3: Wellenhosenquerschnitt;Fig.3: Wave pants cross section;

Fig.4: Verlauf der Propellerwellenmittellinie und Symmetrieachsen der Rotationskörper von achtern gesehen;4 shows the course of the propeller shaft center line and axes of symmetry of the rotational bodies seen from the aft;

Der für ein Zweischraubenschiff mit nach innen schlagenden Propellern vorgesehene Wellenhosenkörper wird im vorliegenden Fäll unter Einbeziehung von drei Rotationskörpern 1, 2,3 gebildet. Der hintere Rotationskörper 1 stellt mit einer Konizität = 0 einen Zylinder dar, dessen Durchmesser etwas kleiner als der der Propellernabe ist; seine Symmetrieachse 4 fällt mit der Propellerwellenmittellinie 7 zusammen. Der mittlere und vordere Rotationskörper 2,3 weisen unterschiedliche Konizität auf; ihre Symmetrieachsen 5,6 steigen, ausgehend von der Propellerwellenmittellinie 7, nach vorn verschieden stark an und wandern gleichzeitig in unterschiedlichem Maße zur Mittschiffsebene aus. Die in Richtung Mittschiffsebene gekrümmten zwei Anschlußflächen 9 laufen, ausgehend von der quergeneigten Abströmkante 8, nach vorn bis zur Durchdringungskante 12 mit der Schiffskörperkontur auseinander. Sie verleihen der dem Propeller zufließenden Strömung einen Vordrall entgegen seiner Drehrichtung und verbessern damit den Propulsionsgütegrad. Die Durchdringungskanten 10,12,13 sind mit in den Spantebenen unverformten Verkleidungsflächen 11,14 abgedeckt, so daß die Knickwinkel an diesen Durchdringungskanten 10,12,13 erheblich verringert und diese Bereiche damit hydrodynamisch günstiger sowie weniger anfällig gegen Rißbildung infolge dynamischer Belastungen werden.The provided for a two-screw ship with inwardly hitting propellers whistle body is formed in the present case involving three rotating bodies 1, 2.3. The rear rotary body 1 represents with a conicity = 0 a cylinder whose diameter is slightly smaller than that of the propeller hub; its axis of symmetry 4 coincides with the propeller shaft centerline 7. The middle and front rotating body 2, 3 have different conicity; their axes of symmetry 5,6 rise, starting from the propeller shaft center line 7, forward to different degrees and simultaneously migrate to a different extent to midship level. The curved in the direction midships plane two pads 9 run, starting from the cross-inclined trailing edge 8, forward to the penetration edge 12 apart with the hull contour. They give the propeller flowing flow a pre-twist against its direction of rotation and thus improve the Propulsionsgütegrad. The Durchdringungskanten 10,12,13 are covered with undeformed in the chip planes cladding surfaces 11,14, so that the bending angle at these Durchdringungskanten 10,12,13 significantly reduced and these areas are thus hydrodynamically cheaper and less prone to cracking due to dynamic loads.

Aus dem Ausführungsbeispiel ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäß gestaltete Wellenhose ausfertigungstechnisch einfachen Formteilen besteht, die den Aufwand für deren Herstellung gegenüber den bekannten Ausführungsformen wesentlich verringern. Sie gestattet eine flexible Anpassung an die jeweiligen schiffbaulichen und maschinenbaulichen Erfordernisse und eine widerstandsmäßige Optimierung.It can be seen from the exemplary embodiment that the wave pants designed according to the invention consist of simple design parts which substantially reduce the cost of their manufacture compared to the known embodiments. It allows a flexible adaptation to the respective shipbuilding and mechanical engineering requirements and a resistance optimization.

Ihre Festigkeitseigenschaften und ihr Schwingungsverhalten sowie der durch gezielte Ausrichtung der Propellerzuströmung . und gleichmäßige Nachstromverteilung erzielbare Propulsionsgütegrad sind mit denen bekannter Lösungen vergleichbar.Their strength properties and their vibration behavior as well as the targeted alignment of the propeller inflow. and uniform Nachstromverteilung achievable Propulsionsgütegrad are comparable to those of known solutions.

Claims (4)

1. Wellenhose für Schiffe, die die Propellerwelle von ihrem Austritt aus der Schiffskörperkontur bis zur Propellernabe strömungsgünstig umhüllt und über einen großen Teil ihrer Länge an das Hinterschiff angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenhosenkörper aus mehreren hintereinander angeordneten und stufenlos ineinander übergehenden, sich nach achtern verjüngenden Rotationskörpern (1, 2, 3) mit geraden Mantellinien und unterschiedlicher Konizität, deren Symmetrieachsen (4,5,6) sich unter flachen Winkeln schneiden und nur am Ende der Propellerwelle mit der Propellerwellenmittellinie (7) zusammenfallen oder diese zumindest schneiden, und aus zwei achtern in einer zu den Spantebenen parallelen Abströmkante (8) zusammenlaufenden, einachsig verformten Anschlußflächen (9), die die Rotationskörper (1,2,3) am Hinterschiff abstützen, gebildet wird.1. Wave pants for ships, which streamlined envelops the propeller shaft from its outlet from the hull contour to the propeller hub and is connected over a large part of its length to the rear, characterized in that the Wellenhosenkörper of several consecutively arranged and steplessly merging, after Aft tapering bodies (1, 2, 3) with straight generatrices and different conicity whose axes of symmetry (4, 5, 6) intersect at shallow angles and only coincide with or at least intersect the propeller shaft centerline (7) at the end of the propeller shaft, and from two aft in a trailing edge parallel to the discharge planes (8) converging, uniaxially deformed pads (9) which support the rotary body (1,2,3) supported on the rear end is formed. 2. Wellenhose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchdringungskanten (12) zwischen den Anschlußflächen (9) und der Schiffskörperkontur stufenlos an die Durchdringungskante (13) zwischen dem vorderen Rotationskörper (3) und der Schiffskörperkontur anschließen.2. wave pants according to claim 1, characterized in that connect the Durchdringungskanten (12) between the pads (9) and the hull contour continuously to the Durchdringungskante (13) between the front rotary body (3) and the hull contour. 3. Wellenhose nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchdringungskanten (10) zwischen den Rotationskörpern (1, 2, 3) und den Anschlußflächen (9) jeweils durch eine einachsig verformte Verkleidungsfläche (11) abgedeckt sind.3. wave pants according to claim 1 and 2, characterized in that the Durchdringungskanten (10) between the rotational bodies (1, 2, 3) and the pads (9) are each covered by a uniaxially deformed cladding surface (11). 4. Wellenhose nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchdringungskanten (12) zwischen den Anschlußflächen (9) und der Schiffskörperkontur und die Durchdringungskante (13) zwischen dem vorderen Rotationskörper (3) und der Schiffskörperkontur durch eine einachsig verformte Verkleidungsfläche (14) abgedeckt sind.4. wave pants according to claim 1 and 2, characterized in that the Durchdringungskanten (12) between the pads (9) and the hull contour and the Durchdringungskante (13) between the front rotary body (3) and the hull contour by a uniaxially deformed cladding surface (14 ) are covered.