DE3120072C2 - Schiff mit mindestens einer Schiffschraube - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Schiff mit mindestens einer Schiffschraube entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem vorgeschlagenen Schiff dieser Art ist die Steuerplatte am Schiffboden an einer quer zur Fahrtrichtung angeordneten Achse scharnierartig angelenkt und über einen Zylinder-Kolbenmechanismus zwischen der eingefahrenen Stellung, in der sie sich an die Oberfläche des Tunnel anlegt, und der von dieser Oberfläche entfernten, ausgefahrenen Stellung verstellbar (DE-OS 30 05 682).

Bei einer derartigen Anordnung können an der Übergangsstelle zwischen dem Schiffboden und der Steuerplatte an diesen beiden Teilen Schaden durch Kavitationserosion entstehen; ferner kann die Übergangsstelle durch Fremdkörper verlegt und damit die Bev-i'glichkeit und Funktionssicherheit der Steuerplatte

beeinträchtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem Schiff der eingangs genannten Art die Anordnung und den Antrieb der Steuerplatte zu verbessern und eine möglichst strömungsgünstige Verbindung zwischen dieser und dem Schiffboderi zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichneirden Teil des Anspruchs I angegebene Erfindung gelöst

Die erfi-idungsgemäß ausgebildete Steuerplatte gewährleistet in eingefahrener wie in ausgefahrener Stellung eine optimale Führung der ihr entlang verlaufenden Strömung. Dabei wird insbesondere die Bildung eines der Strömung ausgesetzten, quer zu dieser verlaufenden offenen Spaltes vermieden und damit eine praktisch ungestörte Strömungskontur erzielt. Die bei Her elastischen Deformation der Abdeckplatte entstehenden Veränderungen der Breite des zwischen dem Schiffboden und der vorderen Kan»e der Steuerplatte gebildeten, abgedeckten Spaltes werden jeweils durch entsprechende elastische Deformationen der Arme der Lagerböcke aufgenommen. Aufgrund der in Richtung auf die eingefahrene Stellung der Steuerplatte zunehmenden Deformation dieser Arme wird auf die Abdeckplatte eine im Sinne einer Streckung derselben einwirkende, der Fahrtrichtung entgegengerichtete Zugkraft ausgeübt, welche zumindest in der eingefahrenen Stellung der Steuerplatte ein Flattern bzw. eine Wellung der Abdeckplatte verhindert. Ebenso wird jeweils durch die sich entspannenden Arme der Lagerblöcke ein beschleunigtes Ausfahren der Steuerplatte mit relativ geringem Energieaufwand ermöglicht

In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.

Durch die Ausführung nach Ausführung 2 wird die Abdeckplatte auch in der ausgefahrenen Stellung der Steuerplatte unter ständiger Zugspannung gehalten, so daß praktisch in jeder Stellung der Steuerplatte ein flattern der Abdeckplatte verhindert wird.

Die Ausführung nach Anspruch 3 ergibt eine insbesondere für häufige Ein- und Ausfahrbewegungen geeignete Konstruktion mit günstig beanspruchter Abdeckplatte, indem die Zone der größten Deformation dieser Abdeckplatte von der Einspannstelle weg verlegt wird.

Durch die Ausführung nach Anspruch 4 wird eine sichere und strömungsgünstige Anbringung der Abdeckplatte auf besonders einfache Weise gewährleistet.

Die Erfindung wird anhand einer in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsform erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Schiff in einer Seitenansicht,

Fig.2 eine Teilansicht des Schiffes nach der Fig. 2 mit einem Teilschnitt, bei eingefahrener Steuerplatte,

F i g. 3 einen Teilausschnitt aus der F i g. 2 in nochmals größerer Darstellung, bei ausgefahrener Steuerplatte,

Fig.4 einen Teilschnitt nach der Linie IV-IV in der Fig. 3,

Fig.5 eine Teilansicht der Steuerplatte gemäß Pfeil V in der Fi g. 3, und

Fig. 6 eine entsprechende Teilansicht in einer anderen Ausführungsform.

Das in der F i g. I dargestellte Schiff 1 weist einen Schiffskörper 2 mit einem Boden 3 und mit am Heck des Schiffes angeordneten Steuerrudern 4 auf. Im Boden 3 sind z. B. zwei nebeneinander angeordnete, heckseitige Tunnels 5 ausgebildet, in welchen je eine Schiffschraube 6 etwa mit der Hälfte ihres Umganges angeordnet ist.

Die Schiffschrauben 5 können vorzugsweise als Verstellpropeller ausgebildet sein, welche, wie in der Fig.2 dargestellt, je eine auf einer Propellerwelle 7 angeordnete Nabe 8 mit Propellerflügeln 10 enthalten, die je um ihre senkrecht zur Propellerwelle 7 stehenden Achsen verstellbar sind. Die Propellerwelle 7 ist in einem in der Wand des Tunnels 5 befestigten Lagerrohr

11 gelagert und mit einem nicht dargestellten, im Schiffsinnern angeordneten Antriebsmotor gekuppelt

Im Obergangsbereich zwischen dem Schiffboden 3 und dem Tummel 5 ist eine Steuerplatte 12 angeordnet, weiche um eine quer zur Fahrtrichtung gestellte Achse 13 schwenkbar und über einen Zylinder-Kolbenmechanismus 14 zwischen einer in der F i g. 2 mit vollen Linien gezeichneten, eingefahrenen Betriebsstellung A und einer strichpunktiert gezeichneten, ausgefahrenen Betriebsstellung B verstellbar ist. Die Steuerplatte 12 weist eine dem Übergangsbereich angepaßte Form auf und ist so ausgebildet, daß sie sich in der eingefahrenen Stellung A in die für einen strömungsgünstigen Verlauf ausgebildete, den Stromlinien des Wassers folgende Wand des Tunnels 5 eingefügt und in der ausgefahrenen Stellung B von der Wand des Tunnels-5 abgehoben ist und ein Abreißen der Strömung vom Ende der Steuerplatte 12 bewirkt Bei Langsamfahrt des Schiffes 1 wird die Steuerplatte

12 durch den in bekannter, nicht weiter dargestellter Weise beeinflussten Zylinder-Kolbenmechanismus 14 in der eingefahrenen Betriebsstellung A festgehalten, welche eine praktisch wirbelfreie Durchströmung des ganzen Tunnels 5 gestattet. Entsprechend- arbeitet die mit niederer Drehzahl angetriebene Schiffschraube 6 voll im Wasser eingetaucht

Bei Schnellfahrt des Schiffes 1 wird die Steuerplatte 12 durch den Zylinder-Kolbenmechanismus 14 in der ausgefahrenen Stellung B festgehalten, wobei durch das Abreißen der Wasserströmung vom Ende der Steuerplatte 12 - bei minimaler Erhöhung des Strömungswiderstandes und ohne wesentliche Erhöhung der Wirbelverluste in der dem Schiff entlang verlaufenden Wasserströmung - ein einwandfreies ablösen der Strömung von den Wänden des Tunnels erzielt wird. Entsprechend wird jeweils gleichzeitig nur ein Teil, etwa die Hälfte, der mit höherer Drehzahl angetriebenen Schiffschraube 6 in das Wasser eingetaucht, welche somit als halbgetauchter Propeller arbeiten kann.

Der zur Betätigung der Steuerplatte ;2 vorgesehene Zylinder-Kolbenmechanismus 14 ist mit quer, annähernd aufrecht zur Steuerplatte 12 gestellter Kolbenstange 15 angeordnet und an einer vom Boden 3 und von der durch die eingefahrene Stellung A der Steuerplatte 12 bestimmten Kontur des Tunnels 5 zurückgesetzten Bodenpartie 16 dichtend befestigt. Die Bodenpartie 16 begrenzt mit einer quer zur Fahrtrichtung gestellten Wandpartie 17 eine den Tunnel 5 erweiternde Nische 18, welche durch die Steuerplatte 12 in der eingefahrenen Stellung A abgedeckt wird.

Wie insbesondere aus der F i g. 3 hervorgeht, ist das Ende der Kolbenstange 15 mit einer an der Steuerplatte 12 angelenkten Lasche 20 gelenkig verbunden. Die Steuerplatte 12 und der Boden 3 sind durch eine aus einem Blechstreifen gebildete, elastisch deförmierbare Abdeckplatte 21 verbunden, welche einen an der Übergangsstelle zwischen dem Boden 3 und der Steuerplatte 12 bestehenden Spalt 22 überdeckt. Die hi Abdeckplatte 21 ist mit bündiger Außenfläche in den Boden 3 und die Stcuurplatte 12 eingesetzt, und an diesen je mit einem der beiden quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Ränder biegesteif befestigt Zu diesem Zweck können die beiden Ränder, wie in der Fig.5 dargestellt, je eine durch z. B. rechteckige Einschnitte 23 ur.d Vorsprüirge 24 gebildete, zinnenartige Form aufweisen, welche die Anbringung einer von einer Geraden abweichenden, annähernd zickzackförmigen Schweißnaht gestattet Diese setzt sich etwa aus je im Bereich der Vorsprünge 24 entlang einer Kante 25 der Steuerplatte 12 bzw. des Bodens 3 verlaufenden Stumpfnähten und entlang den Kanten der Einschnitte 23 verlaufenden Kehlnähten zusammen. Um eine glatte, strömungsgünstige Oberfläche zu erhalten, können die durch die Einschnitte 23 und die Kante 25 gebildeten Vertiefungen durch Auftragen von Schweißmaterial ausgefüllt werden.

Es versteht sich, daß die Ränder der Abdeckplatte 21 jeweils auch beliebig anders geformte, z. B. dreieckige oder bogenartige Einschnitte aufweisen können. Die Abdeckplatte 21 kann auch mit Schlitzen oder, gemäß F i g. 6, etwa mit kreisförmigen Ausnehmungen 26 zur Anbringung von Lochschweißungen versehen sein, welche, zusammen mit einer jeweils en;üng der Kante 25 verlaufenden, durchgehenden Schweißnal.t, ebenfalls eine biegesteife Einspannung des betreffenden Randes der Abdeckplatte 21 gewährleisten.

Die Achse 13 der Steuerplatte 12 ist in zwei in Fahrtrichtung beweglichen Lagerblöcken 28 gelagert, welche je einen durch Schrauben 30 an der Wandpartie 17 befestigten Halteteil 31, einen in Fahrtrichtung elastisch deformierbaren, quer zur Fahrtrichtung praktisch steifen Arm 32 und eine mit diesem verbundene Nabe 33 zur Aufnahme der Achse 13 enthalten.

Die Lagerböcke 28 sind je mit einer in der F i g. 3 durch eine leichte Krümmung des vollen Linien gezeichneten Armes 32 angedeuteten Vorspannung eingestellt, weiche auf die Steuerplatte 12 im Sinne einer Erweiterung des Spaltes 22 einwirkt. Entsprechend wird die Abdeckplatte 21 bereits in der dargestellten, ausgefahrenen Stellung B der Steuerplatte 12 im Sinne einer Streckung gespannt gehalten. In der Bodenpauie 16 können Montageöffnungen 35 vorgesehen sein, welche die Nische 18 vom Schiffsinnern her für den erleichterten Einbau der Lagerböcke 28 und dür die genaue Einstellung und Justierung der Verbindung zwischen der Kolbenstange 15 und der Steuerpiritte 12 zugänglich machen. Die Montageöffnungen 35 sind je durch einen vom Schiffsinnern her mittels Schrauben 36 verschließbaren Deckel 37 abgeschlossen (F i g. 3,4).

Wenn durch entsprechende Betätigung des Zylinder-Kolbenmechanismus 14 die Kolbenstange 15, die Lasche 20 und die Steuerplatte 12 in die in der Fig. 3 strichpunktiert dargestellten eingefahrenen Stellungen 15', 20' bzw. A gebracht werden, wird durch die dabei entstehende elastische Verformung der Abdeckplatte 21 diese in o',e Stellung 21' und das in der F i g. 3 linke Ende der Steuerplatte 12 mit den Naben 33 der Lagerbock«? 28 gegen die Wandpanie 17 bewegt, wobei die Arme 32 eine zunehmende elastische Verformung erfahren, welche in der Fig. 3 durch eine strichpunktiert dargestellte Endstel'.ung 32' veranschaulicht wird. Die Steuerplatte 12 und die Abdeckplatte 21 stehen somit ständig unter einer durch die- Vorspannung der Arme 32 bedingten Krafteinwirkung, welche beim Einfahren der Abdeckplatte 12 gegen die eingefahrene Stellung A hin kontinuierlich zunimmt und welche ein Ausfahren der Abdeckplatte 12 erleichtert bzw. beschleunigt, in.lci.i durch die sich entspannenden Arme 32 die Ausfahrbewegung unterstützt wird. Außerdem wird durch die

wegen der Vorspannung der Arme 32 auf die Abdeckplatte 21 einwirkende, tier Fahrtrichtung entgegengesetzte Zugkraft ein Hai· in der Abdeckplatte 21 verhindert.

Durch die den Spalt 22 abdeckende Abdeckplatte 21 wird sowohl in der ausgefahrenen Stellung B als auch in der eingefahrenen Stellung A der .Steuerplatte 12 eine praktisch störungsfreie Strömung er/iclt. welche in der F i g. 3 durch eine der ausgefahrenen Stellung Ii entsprechende, voll gezeichnete Stromlinie W und ein·: der eingefahrenen Stellung Λ entsprechende, strich punktiert gezeichnete Stromlinie H' veranschaulicht ist. Anstelle von zwei Schiffschrauben, wie beim vorstehend beschriebenen '\usfiihriingsbeispiel, können auch mehrere, z. f? drei Schiffschratiben. oder eine ein/ige .Schiffschraube vorgesehen sein. Ferner können zwei oder mehrere Schiffschraiiben in einem gemeinsamen Tunnel angeordnet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schiffantriebsanlage mit mindestens einer Schiffschraube, welche sich im wesentlichen zur Hafte ihres Umfanges in einem Tunnel befindet, der im Boden des Schiffkörpers ausgebildet ist, und der einen an die Fläche des Schiffsbodens in Schwiffslängsrichtung anschüeßenden konvexen Abschnitt und einen daran anschließenden konkaven Abschnitt aufweist, und mit einer im Obergangsbereich der Fläche des Schiffbodens in den Tunnel angeordneten verstellbaren Steuerplatte, weiche im Schiffkörper schwenkbar gelagert ist,_ dadurch gekennzeichnet, daß an der Obergangsstelle zwischen dem Schiffboden (3) und der Steuerplatte (12) eine elastisch deformierbare Abdeckplatte (21) angeordnet ist, welche den Spalt (22) zwischen dem Schiffboden (3) und der Steuerplatte (12) abschließt und in eingefahrener (A) wie in ausgefahrender Stellung (R) entlang den Stromlinien (W, W) verläuft, und daß die vordere Kante der Steuerplatte (12) mit dem Schiffkörper (2) durch eine in Fahrtrichtung bewegliche, in vertikaler Richtung im wesentlichen feststehende Lagerung in Lagerbökken (28) mit elastisch deformierbaren Armen (32) verbunden ist, wobei die Form der Lagerböcke (28) so gewählt ist, daß die Deformaiion der Arme (32) in Richtung auf die eingefahrene Stellung (A) der Steuerplatte (12) zunimm L _M

2. Schiff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (32) der Lagerböcke (28) bereits in einer der ausgefahrenen Stellung (B) der Sieuerplatte (12) entsprechende) grun_^stellung eine durch einen Anfangsbereich ihrir elastischen Deformation vorbestimmte Vorspannung aufv ^sen.

3. Schiff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Abdeckplatte (21) ein Blechstreifen ist, dessen quer zur Fahrtrichtung verlaufende Randpartien je mit dem Schiffkörper (2) bzw. der Steuerplatte (12) biegesteif verbunden sind.

4. Schiff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (21) mit dem Schiffkörper (2) und der Steuerplatte (12) je durch von einer Geraden abweichend, zumindest abschnittweise im wesentlichen in Fahrtrichtung gegeneinander versetzt verlaufende Schweißnähte verbunden ist.