DE2423468C3

DE2423468C3 - Querstrahl-Steueranlage für Wasserfahrzeuge

Info

Publication number: DE2423468C3
Application number: DE2423468A
Authority: DE
Inventors: Jochim Dipl.-Ing. 2000 Hamburg Brix
Original assignee: Schottel GmbH and Co KG
Current assignee: Schottel GmbH and Co KG
Priority date: 1974-05-14
Filing date: 1974-05-14
Publication date: 1980-10-09
Also published as: DE2423468B2; GB1439885A; US4018181A; ES437623A1; JPS50147098A; FR2271120B1; SE7505461L; FR2271120A1; JPS5729320B2; DE2423468A1; AR202736A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Querstrahl-Steueranlage für Wasserfahrzeuge, wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs beschrieben ist.

Zweck der Querstrahl-Steueranlage ist, durch die im quer zur Längsachse des Wasserfahrzeugs angeordneten Tunnel befindliche schuberzeugende Einrichtung, meistens ein Propeller, auf das Schiff eine Qucrkratt auszuüben, um dadurch die Manövrierunfähigkeit des Wasserfahrzeugs zu erhöhen. Der Erfinder hat festgestellt, daß bei Fahrt in Längsrichtung des Schiffes und gleichzeitigem Querschub hinter dem Quertunnel an der einen Bordwand ein Unterdruckfeld und an der anderen Bordwand ein Ubcrdruckfeld entstehen, die dem Querschub entgegengerichtet sind, wodurch die Wirkung der Querstrahl-Steueranlage vermindert wird.

Aus diesem Grunde wurden bereits mit dein Deutschen Patent 2032 716 Mittel vorgeschlagen, die die störenden Druckfelder abbauen. Diese Mittel bestehen aus mindestens einem Druckausgleichskanal, der ebenfalls von einer Bordwand zur anderen führt und die Bereiche der entgegengesetzten Potentiale miteinander verbindet. Dabei kommt es weniger darauf im. dall der Druckaiisglcichskanai oder die Druckaustllcichskanäle nun tatsächlich von einer Bordwand zur anderen führen und in der Nähe der Tunnclöffnungen münden, obwohl sich diese Anordnung praktisch ;ils die wirkungsvollste erwiesen hat. sondern es kommt auf den Abbau der Druckfclder an. Darüber hinaus bewirkt ein Druckaiisglcichskanal eine geringere Strahlablenkung des austretenden Strahls und einen zusätzlichen Impuls durch die vorhandene Passivströmung, welche dem Strahl der Querstrahl-Steueranlage gleichgerichtet ist. So können z. B. auch ein oder mehrere Kanäle vorgesehen sein, die die störenden Druckfelder mit einem anderen Bereich entgegengesetzten und geringeren Potentials verbinden. Ebenso ist es im Prinzip auch gleichgültig, welche Form diese Druckausgleichskanäle haben.

Zweck der Erfindung ist es, die oben geschilderte Querstrahl-Steueranlage wirkungsvoller zu gestalten, insbesondere die Möglichkeit zu geben, eine erforderliche Leistung auf den zur Verfügung stehenden Raum zu konzentrieren, besonders z. B. auch für den Fall, wenn eine Tiefgangbeschränkung die Gefahr des Lufteinbruchs bei Anwendung großer Durchmesser der Querstrahl-Steueranlage mit sich bringen würde. Einzelanlagen großer Leistung bedürfen des Einsatzes von Hochspannung, die in vielen Fällen nicht zur Verfügung steht oder aus verschiedenen Gründen nicht zweckmäßig erscheint. Auch kann es vorkommen, daß die Anwendung einer Hochspannung nicht gewünscht wird.

Dieser Zweck kann grundsätzlich dadurch erfüllt werden, daß mehrere kleinere Querstrahltunnel, z. B. paarweise, hintereinander angeordnet werden. Paarweise angeordnete Querstrahl-Steueranlagen, allerdings ohne Druckausgleichskanäle, sind mit der Zeitschrift Shipbuilding and Shipping Record vom 14. Juli I960, Seiten 43, 44, bekanntgeworden.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Grundgedanken des Hauptpatentes, nämlich den Druckausgleich, auf eine so erweiterte Querstrahl-Steueranlage zu übertragen, wobei allerdings der technische Aufwand kleiner gehalten werden soll als mit einer einfachen Verdoppelung bzw. Vermehrfachung der Querstrahl-Steueranlage nach dem Hauptpatent.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Querstrahl-Steucrarilage gehist, die die Merkmale des Patentanspruchs I aufweist. Vom Gesichtspunkt der Wirkung und der Anlagekosten her ergibt sich dadurch eine optimale Anlage; denn der oder die zwischen den Tunnels liegende Ausgleichskanal bzw. -kanüle hat bzw. haben seine bzw. ihre Wirkung ohne Verschlußeinrichtung unabhängig von der Fahrtrichtung -.tets für den in Fahrtrichtung vorausliegenden Tunnel, während der in Fahrtrichtung dahinter liegende Tunnel eine zusätzliche Leistung erbringt oder als Roscrveanl.ige dienen kann.

Eine gedrängte Bauweise ergibt sich durch Zusammenrücken der runnels, wenn die Merkmale des Anspruchs 3 angewendet werden.

Der in Fahrtrichtung hintere Querstrahl- Tunnel kann ebenfalls mit einer Druckausgleichsvorrichtung versehen werden, wodurch sich zwar eine größere Effektivität der Gesamtanlage ergibt, sich aber der technische Aufwand insbesondere durch die Verschlußeinrichtungen erhöht. Zweckmäßigerweise sind dabei für die Verschluöeinrichtungen an sich bekannte Fernbetätigungseinrichtungen vorzusehen Selbstverständlich können auch alle Tunnel- und Kanalmündungen verschließbar ausgebildet sein, um z. B. den .Schiffswiderstand bei normaler Voraus- oder Rückwärtsfahrt zu vermindern.

Die in den Ansprüchen geschilderten Anlagen können vorn oder achtern oder mehrlach, /.. B vorn und achtern ode¹· in anderer geeigneter Weise am Wasserfahrzeug vorgesehen sein. Hs ist nochmals darauf hinzuweisen, daß es nicht auf die Form und <lcn Vcrl:inl

der Ausgleichskanäle ankommt, sondern darauf, dall die schädlichen Druckfelder angebaut werden.

Die Erfindung ist anhand von mit den Fig. I bis 4 gezeigten Ausführungsbeispielen erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus der Bordwand eines Wasserfahrzeugs mit einer Querstrahl-Steueranlage nach der Erfindung;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie H-U in Fig. 1. Die Fig. 1 und 2 geben keine Größenverhältnisse bezüglich des Wasserfahrzeugs an;

Fio. 3 zeigt schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel.

In einem Wasserfahrzeug 10. von dem ein Ausschnitt in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sind zwei Tunnel 11,12 quer zur Schiffslängsachse des Wasserfahrzeugs von einer Bordwand 13 zur gegenüberliegenden 14 führend angeordnet. In den Tunnels sind schuberzeugende Einrichtungen, z. B. je ein antreibbarer Propeller, lla, 12rt vorgesehen. Die Tunnelmündungen können verschließbar sein und/oder abgerundet oder abgeschrägt in die Außenhaut übergehen. Die V'erschlußeinrichtungen sind nicht gezeichnet. In Fahrtrichtung gesehen hinter den Tunnels bilden sich an eier Strahleintrittsseite ein Überdruck-, an der Strahlaustrittseite ein Unterdruckfeld, die dem Querschub entgegenwirken. Die Orte und die Form der Druckfelder hängen von der Form des Wasserfahrzeugs ab. Vor, hinter und zwischen den Tunnels ist je ein Druckausgleichskanal 15, 16, 17 vorgesehen, und zwar an den bezüglich der Druckfelder günstigsten Stellen. Diese führen wie die Tunnel von einer Bordwand zur gegenüberliegenden. Statt jeweils ein Druckausgleichskanal können auch jeweils mehrere Kanäle vorgesehen sein. Ihre Querschnittsform hängt von der Form und vom Ort der Druckfelder ab. Mindestens die beiden äußeren Kanäle 15, 17 sind mit einer zweckmäüigerweise lernbetätigbaren Wrschlußeinrichtung 18. 19 versehen, die je nach Erfordernissen auch eine andere geeignete Gestaltung als gezeichnet haben können. Der je nach Fahrtrichtung achtern liegende Druckausgleichskanal wird bei Betätigung der Querstrahl-Steueranlage geöffnet.

Fig. 3 zeigt eine Querstrahl-Steueranlage, bei der die paarweise angeordneten schuberzeugenden Tunnel 20. 21 eng zusammengerückt sind. Die Druckausgleichskanäle 22, 23. 24 sind daher nach oben und unten außerhalb der durch die Mitten der Tunnel verlaufenden Mittellinie 25 gelegt. Die jeweils äußeren Druckuusgleichskanäle sind mit Verschlußeinrichtungen 16. 17 versehen. Selbstverständlich können die Druckausgleichskanäle auch beiderseits der Mittellinie angeordnet sein. Falls die Tu inel nicht extrem dicht zusammengerückt sind, kann der mittlere Kanal 23 auch schlitzförmig gestaltet und symmetrisch zur Mittellinie liegen.

Fig. 4 zeigt eine Querstrahi-S'.üjcTanluge. d;e bei Abwägen der Wirkung und der Investition als besonders vorteilhaft angesehen werden kann. Die beiden schuberzeugenden Tunnel 28. 29 liegen so weit auseinander, daß zwischen ihnen ein Druckausgleichskanal 30 init optimaler Wirkung für beide Fahrtrichtungen angeordnet werden kann. Die äußeren Drucka.isgleichskanäle, die mit Verschlußeinrichtungen verschen werden mübten. sind nicht vorgesehen. Der mittlere Kanal sorgt für den Druckausgleich für den bei dem in Fahrtrichtung jeweils vorn liegenden Tunnel, während der jeweils hinten liegenden Tunnel ohne Druckausgleich fährt. Vom Standpunkt de> Druckausgleiches ist diese Bauweise zwar nicht so wirkungsvoll wie z. B. die nach Fig. I. doch bezieht man den Aufwand für die Investition und den Platzbedarf ein, so ergibt die Bauweise nach Fig. 4 eine sehr vorteilhafte Lösung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Querstrahl-Steueranlage füi Wasserfahrzeuge mit einem quer zur Schiffslängsachse von einer Bordwand zur anderen führenden mindestens einen antreibbaren Propeller enthaltenden Tunnel, wobei in der unmittelbaren Nähe der Tunnelöffnungen in der Bordwand im Bereich der bei Fahrt enstehenden Über- und Unterdruckfelder die Öffnungen mindestens eines Druckausgleichskanals vorgesehen sind, der ebenfalls von einer Bordwand zur gegenüberliegenden führt und ohne schuberzeugende Einrichtungen im Innern ausgebildet ist, nach Patent 2032716, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Tunnels (28, 29) in Fahrtrichtung im wesentlichen hintereinander angeordnet sind, wie an sich bekannt, und daß je zwischen zwei benachbarten Tunnels ein gemeinsamer Druckausgleichskanal (30) vorgesehen ist.

2. Querstrahl-Steueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Druckausgleichskanal (23) außerhalb der durch die Mittelachsen der Tunnels verlaufenden Ebene angeordnet ist.

3. Querstrahl-Steueranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem vorderen und dem hinteren der Tunnels (11, 12 bzw. 20. 21) je ein weiterer Druckausgleichskanal (15, 17 bzw. 22, 74) mit Verschlußeinrichtungen vorgesehen ist.