DE3201654C2 - Manövrieranlage für Schiffe, insbesondere für Segelyachten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Propellerruder für Schiffe, insbesondere für Segelyachten mit einem Brunnen und einem in den Brunnenschacht einziehbaren Laufrad, dessen Welle über ein Winkelgetriebe von einer durch den Schacht bis zu einem im Schiffsinneren angebrachten Antrieb reichenden Welle angetrieben ist. Hierbei ist vorgesehen, daß das Lauf rad als zweischauflige Schraube ausgebildet ist, bei der die Schaufeln und der Schaufelkopf in der Schraubendrehebene eine geringere Breite als die ihr entsprechende Dimension des als der Schaufelkreisdurchmesser ist und daß vor dem Ein ziehen der Schraube in den Brunnenschacht mit angehaltener Schraube die Stellung der Schaufeln im Schaufelkreis kontrollierbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Manöviervorlage für Schiffe, insbesondere für Segelyachten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Manövrieranlage übt Kräfte auf den Schiffskörper aus, die von der Ausrichtung der Propellerwelle abhängigen und dadurch z. B. das Manövrieren des Schiffes in engen Einfahrten erleichtert. Solche Manövrieranlagen unterscheiden sich im wesentlichen durch die geringere Leistung von Propellern, die als Schiffsantrieb verwendet werden. Die Manövrieranlage ermöglicht im eingezogenen Zustand eine verhältnismäßig geringfügige Verminderung des Fahrwiderstandes des Schiffes, weil der Propeller einschließlich der mit ihm verbundenen Teile im toten Wasser des Brunnens liegt.

Die Erfindung geht aus von einer aus der US-PS 87 512 bekannten Manövrieranlage. Gemäß dieser Schrift wird der Kiel des Schiffes dazu benutzt, beim Einziehen des stillstehenden Propellers die Flügel im wesentlichen dadurch achsparallel zur Brunnenachse zu verstellen, daß einer der Propellerflügel mit dem Kiel abgelenkt und der Propeller gleichzeitig nach oben ge- βο zogen wird. Das in der Beschreibung dieses Standes der Technik dargestellte Verfahren setzt voraus, daß mit einem Handrad über ein Getriebe der Propellerflügel in eine Ebene quer zum Schiff verstellt wird. Stünde die Ebene des Propellerkreises in der Schiffslängsebene, dann würden beide Flügel mit dem unteren Brunnenrand kollidieren und die Einziehbewegung vereiteln. Verläuft dagegen der Propellerkreis quer zum Schiff, kollidiert nur ein Flügel mit dem Schiffskiel, so daß sich der andere Flügel einschwenken läßt Das vorbekannte Verfahren hat den Nachteil, daß bei häufigem Gebrauch der Manövrieranlage die Flügel beschädigt werden. Das hat Kavitationen der Propellerflügel zur Folge, die den Wirkungsgrad herabsetzen und die Lebensdauer verkürzen. Ferner ist ein Schiff mit Kiel bzw. der Einbau der Manövrieranlage im Bereich des Schiffskiels erforderlich. Die Manövrieranlage kann daher nicht Lei kleinen und schnellen Schiffen unter Berücksichtigung der jeweils vorgesehenen räumlichen Verhältnisse eingebaut werden, vielmehr ist ein bestimmter Platz für den Einbau Voraussetzung. Beispielsweise bei Segelyachten, die auch einen Kiel aufweisen, die aber einen sonst flachen Schiffsboden besitzen, ist der Einbau der vorbekannten Manövrieranlage entweder gar nicht oder nur an bestimmten Stellen der Yacht möglich.

Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, eine Manövrieranlage der als bekannt vorausgesetzten Art so auszubilden, daß sie sich auch in kleinen und schnellen Schiffen unter Berücksichtigung der jeweils vorgegebenen räumlichen Verhältnisse einbauen läßt und trotzdem des engen Schachtes Kollisionen der Flügel mit den Schachtwänden, sowie eine Verteilung der Einziehbewegung durch Festsetzen der Flügel am unteren Brunnenrand vermieden werden.

Diese Aufgabe wind mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Durch das einfache Übersetzungsverhältnis des Winkelgetriebes und die Markierungen kann vor dem Einziehen des stillstehenden Propellers in den Brunnenschacht die Stellung der Flügel im Propellerkreis kontrolliert werden. Man kann beispielsweise durch Einstellung eines Zeigers auf eine entsprechende Marke mit hinreichender Genauigkeit die Stellung des Propellers finden, in der er ohne Gefahr von Kollisionen in den Schacht ein- und ausgefahren werden kann. Durch Festhalten der Antriebswelle ist auch ge-vähleistet daß sich der Propeller während des Einziehens in den Schacht und beim Ausschieben nicht drehen kann, bis er im Freiwasser liegt

Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigt

F i g. 1 in abgebrochener Darstellung der Schiffsaußenhaut und in einer Ansicht die erfindungsgemäße Manövrieranlage,

F i g. 2 in der F i g. 1 entsprechender Darstellung eine Stirnansicht der Manövrieranlage,

F i g. 3 in der F i g. 1 entsprechender Darstellung die Manövrieranlage im ausgefahrenem Zustand,

F i g. 4 den Gegenstand der F i g. 3 in einer der F i g. 2 entsprechenden Darstellung und

F i g. 5 eine schematische Draufsicht auf eine Segelyacht beim Manövrieren mit der Manövrieranlage.

Gemäß der Darstellung der F i g. 5 ist das Schiff 1 mit einem Hilfantrieb ausgerüstet, dessen Propeller 2 am Heck des Schiffes liegt und reversiert werden kann, so daß das Schiff in Richtung des Doppelpfeiles 3 Vorwärts- und Rückwärtsfahrt aufnehmen kann.

Im vorderen Teil des Schiffes, nämlich im Schiffsbug ist eine allgemein mit 4 bezeichnete Manövrieranlage untergebracht, die zunächst anhand der F i g. 1 bis 4 näher erläutert wird.

In der Schiffshaut 5 unterhalb der Wasserlinie des Schiffes und gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel in unmittelbarer Nähe des Kieles 6 ist eine Ausspa-

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rung 7 vorgesehen, welche gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine kreisförmige Begrenzungslinie aufweist Mit der Schiffshaut ist über eine Kehlnaht 8 ein Schachtrohr 9 verschweißt, welches gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel bei Normallage des Schiffes senkrecht steht. Das Rohr 9 begrenzt einen Schacht 10 und bildet einen Brunnen, der allgemein mit 11 bezeichnet ist
Der im Schiffsinnern 12 liegende innere Brunnenrand

14 trägt einen Deckel 15 mit zwei nebeneinander Hegenden Aussparungen 16 bzw. 17 und eine seitlich auskragende Konsole 18. Diese dient zur Aufhängung des elektrischen Getriebemotors 19 über Anker 20. Die Abtriebswelle 21 ist mit einem Kupplungskopf 22 versehen. Die andere Kupplungshälfte 27 ist in Fig. 1 entkuppelt dargestellt, wobei eine Bogenzahnkupplung angedeutet ist.

Die Kupplungshälfte 27 sitzt an der Antriebswelle 28 eines allgemein mit 29 bezeichneten Zwischengetriebes. Hierbei handelt es sich insbesondere um einen Riementrieb, wobei die Riemenscheiben nicht dargestellt sind.

Die Abtriebsriemenscheibe des Zwischengetriebes 29 sitzt auf einer Antriebswelle 30, welche in einem Schutzrohr 31 verlegt ist. Sie ist mit einem Stumpf aus dem Gehäuse 32 des Zwischengetriebes 29 herausgeführt Der Wellenstumpf trägt eine Scheibe 34, welche die Drehstellung der Antriebswelle 30 im Schutzrohr 31 erkennen läßt

Parallel zum Schutzrohr 31 ist ein Rohr 35 verlegt, das einerseits an das Gehäuse 32 des Zwischengetriebes 29 und andererseits über eine Konsole 36 an das Schutzrohr 31 angeschlossen ist und eine Drehmomentenstütze bildet Die Rohre 31 und 35 sind durch die Aussparungen 16 und 17 im Deckel 15 hindurchgeführt und nach außen, d. h. zum Schiffsinneren 12 hin abgedichtet Dazu dienen Ringdichtungen 25 und 26, die im Deckel

15 und in einem aufgesetzten Verschluß 38 untergebracht sind. Die Rohre 31 und 35 sind ferner durch eine Lagerscheibe 39 hindurchgeführt, die mit Ringen 40 und 41 an der Innenwand des Schachtzylinders 9 spielfrei anliegen.

Am unteren Ende des Rohres 31 befindet sich ein Schachtdeckel 42, d. h. ein entsprechend der Schiffshaut 5 gekrümmter Blechabschnitt mit dem Umriß der Schachtöffnung 7, der jedoch nicht abgedichtet ist, so daß in dem Brunnen Totwasser steht, ν enn das Schiff zu Wasser gelassen ist Die Scheibe 39 kann überflutet werden, weil der Deckel alle notwendigen Dichtungen für einen wasserdichten Schachtverschluß aufweist.

In einem Gehäuse, das unterhalb des Kolbens 39 am so Rohr 31 befestigt ist, befindet sich ein Winkelgetriebe 43. Die Antriebswelle des V.'inkelgetriebes ist die Propellerwelle 48, auf der die Propellernabe 44 angebracht ist. Der allgemein mit 47 bezeichnete Propeller ist zweiflügelig ausgebildet, d. h. er besitzt zwei Flügel 45 und 46.

In der Darstellung der Fig.4 ist bei 50 der von den Flügelspitzen 51 bzw. 52 beim Umlauf des Propellers 47 beschriebene Propellerkreis dargestellt. Die Darstellung gibt die Projektion der Flügel auf die Propellerebe- 6<> ne wieder. Das gilt aueh für die Nabe 44, deren Durehmesser D im dargestellten Ausführungsbeispiel die größte Breite der Propellergondel und der Flügel 45,46 wiedergibt. Der Propeller 47 hat demnach in der erwähnten Projektion eine Maxiamatbreite, die dem Durchmesser D entspricht. Der Propeller ist auf den Brunnenschacht 10 wie folgt abgestimmt: Die größte Breite D ist unter Berücksichtigung der erforderlichen Toleranzen geringer als die Dimension B des lichten Brunnenschachtes, in der die Propellerebene liegt, sobald der Propeller in den Schacht eingezogen ist Diese Dimension B stimmt daher nicht mit dem Durchmesser d des Schachtes 10 (F i g. 2) überein, weil die Propellerebene parallel zur Mittelachse des Schachtes liegt

Andererseits sind die Dimensionen B und gemäß dem Ausführungsbeispiel auch der lichte Durchmesser d des Schachtes kleiner als der Propellerdurchmesser A in F i g. 4. Dadurch wird der Schacht 10 sehr eng und ermöglicht das Einziehen des Propellers nur, wenn dieser in der aus F i g. 1 ersichtlichen Stellung festgehalten ist In dieser Stellung liegen die Flügel 45, 46 in einer koaxial zur Mittelachse des Schachtes 10 verlaufenden Fluchtlinie. Stehen sie dagegen quer, so läßt sich der Propeller 47 nicht einziehen.

In dem in den F i g. 1 und 2 wiedergegebenen Betriebszustand der Manövrieranlage, ber dem der Propeller 47 nach F i g. 2 in den Schacht 10 eingezogen ist, werden das Rohr 31 und/oder das Rohr 35 mit Hilfe eines Knebels 59 einer Klemmvorrichimg 60 in der aus den Fi g. 1 und 2 wiedergegebenen Stellung festgestellt, so daß der Schachtdeckel 42 die Außenhaut 5 über die Öffnung 7 fortsetzt und der Propeller 47 im Totwasser des Schachtes 10 ruht Im Schiffsinnern 12 sorgt der Deckel Ii für einen wasserdichten Abschluß.

Soll das Schiff mit der Manövrieranlage zusätzlich betrieben werden, wird durch Lösen des Knebels 59 und Öffnen der Klemmvorrichtung 60 das Zwischengetriebe 29 so weit abgesenkt, daß die Kupplungshälften 27 und 22 in Eingriffsstellung verbracht werden, so daß der Getriebemotor 19 die Welle 38 über das Zwischengetriebe 29 antreiben kann. Der Kolben 39 behält seine Stellung im Schacht 10 bei, jedoch wird der Schachtdekkel 42 heruntergelassen und der Propeller 47 taucht in das Unterwasser des Schiffes ein. Wie sich aus der Darstellung der F i g. 4 ergibt, ist das Profil 63 beider Flügel symmetrisch zur Profilsehne S. Wird der Getriebemotor 19 reversiert, so ergibt sich eine Umkehrung des von dem Propeller erzeugten Strahles.

Im einzelnen ergeben sich die Verhältnisse aus der Darstellung der Fig.5: Hierbei ist angenommen, daß das Schiff 1 durch einen äußeren Einfluß, der durch einen Pfeil 64 dargestellt ist, welcher beispielsweise eine Windbö wiedergibt, in der durch den Pfeil 65 wiedergegebene Richtung abgetrieben wird. Durch Einschaltung der im Bug des Schiffes 1 untergebrachten Manövrieranlage wird das Schiff in Richtung des Pfeiles 66 bewegt, so daß es einwandfrei in die bei 68 wiedergegebenen Begrenzungen seines Liegeplatzes 67 einlaufen kann.

Auf dem Stumpf der Welle 30, die aus dem Zwischengetriebe 29 herausgeführt ist (Fig. 3), sitzt die Scheibe 34, die einen nicht dargestellten Zeiger aufweist, welcher aui eine ebenfalls in den Figuren nicht wiedergegebene Marke des Zwischengetrie:bes 29 eingestellt werden muß und dann die Stellung des Propellers 47 anzeigt, der aus der Darstellung der F i g. 3 hervorgeht. Zu diesem Zweck ist das Winkelgetriebe 43 mit einer Übersetzung versehen, dir zwischen 2 : ί bis 1 :3 liegen kann. Allgemein gesehen ist die Gesamtuntersetzung der Antriebswelle 30 gegenüber der Propellerriabe 44 ein Quotient zweier ganzer Zahlen, der nicht größer als

2:1=2

ist. Infolgedessen ergibt die Einstellung des Zeigers auf die Marke mit hinreichender Genauigkeit diejenige Stellung des Propellers wieder, in der er in den Schacht

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10 ohne Gefahr von Kollisionen ein- und ausgefahren werden kann. Über einen gerändelten Teil 69 der Scheibe läßt sich die Antriebswelle auch festhalten, so daß sich der Propeller 47 während des Einziehens in den Schacht und während des Ausfahrens aus dem Schacht s nicht drehen kann, bis er im Freiwasser liegt.

Gemäß der dargestellten Ausführungsform und infolge des kreisförmigen Schachtquerschnittes ist die Scheibe 39 im Schachtrohr 9 drehbar. Auch der Deckel 15 kann auf dem Schachtrohr 9 in seiner Ebene gedreht werden. Infolgedessen kann auch der Propeller 47 im Freiwasser geschwenkt werden, so daß die Reaktionskräfte der Schraube entsprechend steuerbar sind.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Schachtrohr 9 aber auch einen polygona- is len Querschnitt aufweisen. Dann sind die Scheibe 39 und der Deckel 15 nicht drehbar. Zweckmäßig wird dann die Richtung der Schraubenwelle quer zur Mittelebene des Schiffes ausgerichtet. Je nach Drehrichtung des Propellers 47 ergibt sich dann eine Querkraft.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

32 Ol Patentansprüche:

1. Manövrieranlage für Schiffe, insbesondere für Segelyachten, bei der in einem Brunnen ein zweiflügeliger Propeller auf einer Welle vorgesehen ist, die über ein Winkelgetriebe von einer durch den Brunnenschacht bis zu einem im Schiffsinnern angebrachten Antrieb reichenden Antriebswelle angetrieben ist und wobei die lichte Weite des Brunnenschachtes kleiner als der Propellerdurchmesser ist und zum Einziehen des stillstehenden Propellers in den Brunnenschacht die Flügel im wesentlichen achsparallel zur Brunnenachse gestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Obersetzung des Win- is kelgetriebes (43) ein Quotient aus zwei ganzen Zahlen, vorzugsweise zwischen 2 :1 und 1:3 ist und die Antriebswelle (30) eine Markierung aufweist, die in Obereinstimmung mit einer festen Markierung gebracht, dieaehsparallele Lage der Flügel anzeigt

2. manövrieraniage nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schachtrohr (9) einen zylindrischen oder einen Vieleckquerschnitt aufweist, in dem ein Schutzrohr (31) der Antriebswelle und eine Drehmomentenstütze verschieblich gelagert sind.

3. Manövrieranlage nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Getriebemotors (19) und einer Bogenzahnkupplung (22, 27), wobei der Getriebemotor (19) mit der Kupplungshälfte (22) mittels einer Konsole (18) an den inneren Schachtdeckel (15) montiert ist und das Zwischengetriebe (29) mit der Antriebswelle (28) und mit der Kupplungshälfte (27) in axialer Richtung des Schachtes (10) verstellbar ist.

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