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Vorbau mit Wellenschluckertaschen für Schiffe Die Erfindung bezieht
sich auf eine weitere Ausbildung des Gegenstandes des Patents 688 544, durch das
ein Buganbau für Schiffe mit Wellenschluckertaschen geschützt ist.
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Im Hauptpatent ist bereits die Anwendung von Vorbauten der dort geschützten
Art auch bei ortsfesten Bauten, die anstürmenden Wasserwellen ausgesetzt sind, wie
z. B. Brückenpfeilern und Buhnen, unter Schutz gestellt.
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Anstürmenden Wasserwellen sind aber auch Schiffsruder ausgesetzt,
die im Zuge der Entwicklung ebenfalls ,strömungstechnisch ausgebildete Formen erhalten
haben. Insbesondere ist -e§ bereits bekanntgeworden, an Ruderkörpern gewisse Vorbauten
vorzusehen, die entweder am Ruderkörper selbst oder am Schiffskörper befestigt sind
und dazu dienen, die Anströmungsverhältnisse des Ruders zu verbessern. Die bisher
bekannten Vorrichtungen besitzen jedoch keine Wellenschluckertaschen' gemäß Patent
688 544.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Anwendungsgebiet von Vorbauten
mit Wellenschluckertaschen nach Patent 688 544 dadurch erweitert, daß sie am Heck
von Schiffen als Vorbau für Schiffsruder angeordnet werden. Bei den bekannten Rudervorbauten
.erfahren die am Hinterschiff :entlang fließenden Wasserströme durch Leit-oder Vorprofile
in ihrem Gesamtverlauf einheitlich bleibende Umlenkungen. Es findet jedoch keine
Teilung und scharf durchgeführte Trennung der Wasserströme nach zwei verschiedenen
Richtungen mit den sich hieraus ergebenden Überlagerungen und Interferenzwirkungen
statt,, wie dies beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung der Fall ist.
Die
Erfindung ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht. In Fig. i ist ein Hinterschiff
mit einem Wellenschluckervorbau vor dem Ruderkörper im Längsriß dargestellt. Fig.
2 zeigt einen Wasserlinienriß und Fig. 3 einen Schnitt nach Linie x-x der Fig. i,
während Fig. q. einen Schnitt nach Linie y-y der Fig. i darstellt. Mit a ist die
Wellenschluckeraußenwand bezeichnet und mit b der nach hinten schräg abfallende,
versteifte Boden der Wellenschluckertasche; hinter der oberen Taschenöffnung ist
auf die obere Kante des Ruderblattes eine vorzugsweise tragflügelartig profilierte
Leitfläche c aufgesetzt. Durch die Wellenschluckeraußenwand a wird die Ausbreitung
der Hinterschiffswellen in Richtung über die Schiffsseiten hin vermindert. Der vordere
Auslauf d der Wellenschluckeraußenwand ,a ist nach unten pflugartig derart ausgebildet,
daß ein Teil des anstürmenden Wasserstromes als Innenwelle m in Richtung nach der
Kiellinie des Schiffes hin aufgenommen und über einen Wallkörper h, der mit
seinem Rücken r über die Wasserlinie hinausreicht, bergan in die Höhe geführt wird,
um dann wasserfallartig abzustürzen. Die vordere Wellenschlucker außenwand d, die
eine besondere formgerecht ausgebildete Stevenwandform erhält, soll die Außenwelle
n im Hinterschiff seitlich um das Schiff herumleiten. Es wird für zweckmäßig gehalten,
dieser Wasserstromscheidungs- und Trennungsstelle im Vertikalschnitt etwa eine Wulstbugform
zu geben. Am Austritte des Wellenschluckerkanals findet durch den Höhenunterschied
zwischen Außenwelle n und Innenwelle m eine Überlagerung beider Wellen statt. Das
Leitblech c, welches die Oberkante des Ruderblattes ,abdeckt, soll als eine Art
künstliche Sandbank wirken und das Bestreben einer Überlagerung der Wellen an dieser
Stelle. fördern. Die aus den Wellenschluckertaschen unter das Leitblech c fließenden
Wasserströme werden die im Hinterschiff' an dieser Stelle infolge des Sogs auftretenden
Unterdruckgebiete ausfüllen, so daß auch günstigere Propellerwirkungen erwartet
werden können. Das Leitblech c soll in bekannter Weise ferner verhindern, daß beim
Ruderlegen das Wasser über die obere Ruderblattkante von einer Bordseite auf die
andere überläuft, so daß die Ruderwirkung erhöht wird.
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Während bisher besonders bei völligen Hinterschiffsformen auch bei
Nullage des Ruders die Wasserfäden auf die Ruderfläche schräg auftreffen und unter
Reibung und Wirbelbildung in ihrer Richtung umgelenkt werden, verläßt bei Anordnung
und Ausbildung der Wellenschluckeranlage nach der Erfindung die Innenwelle m nach
ihrer durch den Wasserfall erfolgten seitlichen Verschiebung die Wellenschluckertasche
noch vor dem Auftreffen auf das Ruder mehr in Kielrichtung.
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Bei den üblichen Schiffsformen strömt das Wasser im Hinterschiff schräg
nach oben und außen, wodurch der Wirkungsgrad der Propeller ungünstig beeinflußt
und durch Bildung einer Heckwelle ein Teil der Maschinenkraft verzehrt wird. Durch
die Wellenschluckeranlage wird angestrebt, die Strömung des Wassers am Hinterschiff
möglichst waagerecht zu richten, so daß das Wasser ohne Bildung einer Heckwelle
dem Propeller parallel zu seiner Achse zufließt. An der scharfen Abschlußkante f
der Wellenschluckeraußenwand «,erden die Wasserfäden zum Abreißen gebracht. Diese
Grenzkante f ist nach vorn eingezogen, sie hat also den entgegengesetzten Richtungsverlauf
der sonst üblichen nach achtern ausfallenden Hecklinien. Die an diesem Spantquerschnitt
vorzusehende birnenartige Schiffsform wird sich weiterhin günstig ,auswirken.
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Bei schlanken Hinterschiffsformen wird es zweckmäßig sein, die Wellenschluckeranlage
außen auf die Schiffswand aufzusetzen. Bei völligeren Schiffsformen wird es sich
dagegen empfehlen, das Einlaufen der Innenwelle in durch einen entsprechend geformten
Einschnitt in die Außenhaut zu erreichen. Die Wellenschluckertaschen können in diesem
Fall durch Kanalanbauten im Innern des Schiffskörpers und der Wasserauslauf durch
Ausschnittsöffnungen in die Hinterschiffswand geschaffen werden. Nach den Untersuchungen
von T a y 1 o r verlaufen im allgemeinen die Stromlinien im Hinterschiff vom unteren
Teil des Bodens im Hauptspant nach der Mitte des Hinterstevens und von dem senkrechten
Teil des Hauptspantes nach hinten zu ansteigend nach einem etwas höher gelegenen
Punkt nach der Mitte des Hinterstevens. Es wird daher anzustreben sein, die Formgebung
der Wellenschluckeranlage in der Längsrichtung diesem Stromlinienverlauf anzupassen.
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Bei Mehrschraubenschiffen dürfte auch die Möglichkeit bestehen, den
oberen Teil der Wellenhosen nach den Gesichtspunkten der obigen Beschreibung zu
W.ellenschluckeranlagen auszubauen.
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Besitzt ein Fahrzeug sowohl im Vorschiff als auch im Hinterschiff
Wellenschluckeranlagen, so wird durch den Wellenschlucker im Vorschiff die Mittelwelle
bei ihrem Auslauf mehr an das Schiff herangezogen, wodurch gleichzeitig günstigere
Vorbedingungen für die Aufnahme dieses Wasserstromes durch den Wellenschlucker am
Hinterschiff geschaffen werden.