DEK0021582MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 23 März 1954 Bekanntgemacht am 5. April 1956Registration date: March 23, 1954. Advertised on April 5, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

• Die Erfindung betrifft einen Mehrschraubenschlepper oder ein Schiff mit ähnlichen' Betriebsbedingungen und stellt sich die Aufgabe!, einen Schlepper mit großem Schraubenschub und großer Wendigkeit mit kleinen Schiffsabmessungen zu schaffen.• The invention relates to a multi-screw tractor or a ship with similar 'operating conditions and takes on the task !, one Tug with large screw thrust and large To create maneuverability with small ship dimensions.

Es ist bekannt, die Leistung von Schraubenschleppern dadurch zu erhöhen, daß die Schrauben von Düsen ummantelt werden. Von den Düsenummantelungen ist weiter bekannt, daß sie bei Ausgestaltung als Düsenruder das normale Ruder hinter der Schraube ersetzen, wobei bei gleichem Ruderwinkel etwa doppelt so große Seitenkräfte frei werden und bei Rückwärtsgang der Schraube mit dem. Düsenruder ein einwandfreies Ausschwingen des Hecks und zuverlässiges Steuern auf »rückwärts« ermöglicht wird, sogar schon ehe das Schiff Fahrt auf »rückwärts« aufgenommen hat. :It is known that the performance of screw tugs can be increased by the fact that the screws are encased by nozzles. The nozzle shrouds are also known to be used in the configuration replace the normal rudder behind the propeller as a jet rudder, with the same rudder angle about twice as large side forces are released and with reverse gear the screw with the. Jet rudder a perfect swinging out of the tail and reliable steering to "backwards" is made possible even before the ship has started sailing "backwards". :

Es hat sich herausgestellt, daß die Düse während der Fahrt, d. h. während des Drehens der von ihr umschlossenen Schraube, eine kursstabilisierende Wirkung auf den Schiffskörper ausübt, so daß bei Geradeausfahrt die Düse ähnlich wirkt wie ein großes, am Hinterschiff angeordnetes Totholz.It has been found that the nozzle during travel, i. H. while turning that of her enclosed screw, has a course stabilizing effect on the hull, so that at Driving straight ahead the nozzle looks similar to a large dead wood arranged at the stern.

Die Erfindung besteht in der Vereinigung folgender bekannter Merkmale, nämlich daß der Schlepper einen breiten Schiffskörper mit flachem Boden und einem lang hochgezogenen, nur wenig eintauchenden Heck erhält und daß unter dem Schiffskörper mindestens ein Flossenkiel angebracht ist, dessen Länge etwa auf die Länge des Vorschiffes beschränkt ist, und daß von Düsenrudern ummantelte Antriebsschrauben unter dem hinteren Teil des flachen Hecks angeordnet sind.The invention consists in the combination of the following known features, namely that the tractor a wide hull with a flat bottom and a long, raised hull that is only slightly immersed The stern and that at least one fin keel is attached under the hull, the length of which is limited approximately to the length of the foredeck, and that encased by jet rudders Drive screws are located under the rear of the flat stern.

Hierdurch werden die Elemente für die Kursstabilisierung des Schiffes auf zwei voneinanderThis sets the elements for course stabilization of the ship on two of each other

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entfernt' liegende Punkte konzentriert, so daß eine gute Steuerfähigkeit des Schiffes erzielt wird. Der kleine Lateralplan des Achterschiffes ermöglicht außerdem ein freies Hindurchstreichen des beim Rückwärtsschlagen der Schrauben nach vorn austretenden Propellerstrahls frei unter dem Schiffskörper hindurch, wodurch die erzeugten, Seitenkräfte am Schiffsheck noch günstiger zur Wirkung kommen.distant points are concentrated, so that the ship can be steered well. the The small lateral plan of the aft also allows a free stroke through the at Backwards tapping of the screws for the forward emerging propeller jet freely under the hull through it, whereby the side forces generated at the stern of the ship have an even more beneficial effect come.

ίο Es ist weiterhin Gegenstand der Erfindung, die Achsen der Schrauben- und Maschinenwellen in der durch die Schiffsform und die Bedienung der Maschinen bedingten normalen Lage anzuordnen, die umschließenden Düsenruder aber bei Mittschiffslage mit ihren. Achsen nach hinten konvergieren zu lassen. (Bei Verwendung von drei Schrauben liegt die Düsenachse der mittleren Schraube in der Schiffslängsachse.) Wegen der Konvergenz erhält man bei Vorausgang der einen. Schraube und Rückwärtsgang der anderen Schraube in Verbindung mit dem Lateralplan des vorn angeordneten, Flossenkiels einen großen wirksamen Hebelarm für die Drehung des Schiffes auf beschränktem Raum.
Um den Schiffskörper klein und leicht machen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, in an sich bekannter Weise schnell drehende Motoren in Verbindung mit Untersetzungsgetrieben oder einer elektrischen Leistungsübertragung zu verwenden, wodurch es möglich ist, verhältnismäßig große langsam drehende Schrauben zur Anwendung zu bringen.ίο It is also the subject of the invention to arrange the axes of the propeller and machine shafts in the normal position required by the shape of the ship and the operation of the machines, but with the surrounding jet rudder in the midship position. Let axes converge backwards. (When using three screws, the nozzle axis of the middle screw is in the ship's longitudinal axis.) Because of the convergence, one obtains one when proceeding beforehand. The screw and reverse gear of the other screw in connection with the lateral plan of the fin keel arranged in front create a large effective lever arm for turning the ship in a limited space.
In order to be able to make the hull small and light, it is provided according to the invention to use high-speed motors in connection with reduction gears or an electrical power transmission in a manner known per se, which makes it possible to use relatively large, slow-turning screws.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung mit den Fig. 1 bis 5 dargestellt. An example embodiment of the invention is shown in the drawing with FIGS.

Fig. ι ist eine Seitenansicht des Schleppers bzw. des Schiffes;Fig. Ι is a side view of the tractor or of the ship;

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf das Schiff mit den unter dem Heck befindlichen Schrauben und. Düsen,-rudern sowie die Lage des Flossenkiels und An-Ordnung der Antriebsmotoren,;Fig. 2 shows a plan view of the ship with the screws and located under the stern. Nozzles, oars as well as the position of the fin keel and the arrangement of the drive motors;

Fig. 3 a zeigt die Ansicht der Backbordhälfte und Querschnitte des Schiffes von hinten mit einem Düsenruder;Fig. 3 a shows the view of the port half and cross sections of the ship from behind with a Jet rudder;

Fig. 3 b zeigt Ansicht und Querschnitte der Backbordsei te des gleichen, Schiffes von vorn;Fig. 3 b shows a view and cross-sections of the port egg te of the same ship from the front;

Fig. 4 ist eine Aufsichtsskizze zur Veranschaulichung normaler Vorausfahrt;Figure 4 is an illustrative top view sketch normal advance;

Fig. 5 ist eine Aufsichtsskizze zur Veranschaulichung der Möglichkeit, den Schlepper bzw. das Schiff auf der Stelle drehen zu können,.Fig. 5 is a top view sketch to illustrate the possibility of using the tractor or the To be able to turn the ship on the spot.

Die Bezugsziffern verweisen in allen Ansichten auf die gleichen Bauteile.The reference numbers refer to the same components in all views.

'Der Schiffskörper 1 ist breit und besitzt einen flachen Boden, damit die Antriebsmaschinen 2 und die Untersetzungsgetriebe 3 möglichst tief und möglichst weit auseinander angeordnet werden können. Durch die Schraubenwellen 4 wird die Maschinenleistung mit verminderter Drehzahl auf die Schrauben 5 übertragen, die unter dem breiten, flachen Heck des Schiffskörpers angeordnet und von Düsenrudern 6 ummantelt sind.'The hull 1 is wide and has a flat bottom so that the propulsion engines 2 and the reduction gear 3 can be arranged as deep as possible and as far apart as possible. Through the screw shafts 4, the machine power is reduced to the Screws 5 transferred, which are arranged under the wide, flat stern of the hull and from Jet rudders 6 are sheathed.

Die senkrechten Ruderschäfte sind durch die Bodenplatten des Schiffskörpers geführt, wobei die Drehachse 7 der Ruderschäfte etwa mit der Drehkreisebene der Schrauben zusammenfällt. The vertical rudder shafts are passed through the bottom plates of the hull, with the The axis of rotation 7 of the rudder shafts coincides approximately with the plane of the turning circle of the screws.

Zur Bewegung der Düsenruder ist eine Steuervorrichtung 8 vorgesehen, welche die Düsenruder in jeder Winkellage gegen waagerechte Drehschwingungen sichert. Mittels der Verbindung 9, 10 wird erreicht, daß die Ruder sich stets im gleichen Sinn und mit gleichem Winkelausschlag bewegen. .To move the nozzle rudder a control device 8 is provided, which the nozzle rudder in secures every angular position against horizontal torsional vibrations. By means of the connection 9, 10 is achieves that the oars always move in the same direction and with the same angular deflection. .

Die Fig. 2, 4 und 5 zeigen, weiter, daß die Maschinen- und die Schrauben wellen in, normalem Abstand von der Bordwand und etwa parallel zueinander angeordnet sind, während die Achsen der Düsenruder etwas nach hinten, konvergieren, und zwar unter etwa 4⁰¹ zur Mittellängsebene des Schiffes. Die Figuren lassen außerdem Längsschnittform und Lage der Kielflosse 11 erkennen.2, 4 and 5 further show that the engine and propeller shafts are arranged at a normal distance from the ship's side and approximately parallel to one another, while the axes of the nozzle rudders converge slightly backwards, namely below about 4 ⁰¹ to the central longitudinal plane of the ship. The figures also show the shape and position of the keel fin 11 in longitudinal section.

Fig. 5 verdeutlicht für das Drehen, des Schiffes auf der Stelle die Wirkung der konvergierenden Anordnung der Achsen der Düsenruder in Verbindung mit der Lage des Drehpunktes des-Schiffes, der durch die gemeinsame Lateralfläche des Schiffskörpers und der Kielflosse 11 bedingt ist.Fig. 5 illustrates the effect of the converging for the turning of the ship on the spot Arrangement of the axes of the jet rudders in connection with the position of the pivot point of the ship, which is caused by the common lateral surface of the hull and the keel fin 11.

Es ist angenommen, daß die Düsenruder auf 4⁰ konvergent zur Mittschiffslage eingestellt sind und daß die eine Schraube auf »voraus« und die andere auf »rückwärts« dreht. Die Richtung der Propellerstrahlen ist durch die Pfeile Si und S 2 gekennzeichnet. Der für die Drehung wirksame Hebelarm sei a, der Abstand der beiden Ruderzapfen, voneinander b und die Entfernung der Ruderzapfen von dem Drehpunkt des Schiffes c. Dann wirdIt is assumed that the rudder nozzle are set to 4 ⁰ convergent to the midships position and that the one screw-on "advance" and the other turns to "reverse." The direction of the propeller jets is indicated by the arrows Si and S 2 . Let the lever arm effective for the rotation be a, the distance between the two rudder pins from each other b and the distance between the rudder pins from the pivot point of the ship c. Then it will be

a — b , g5a - b, g5

tga = ~~ , also die Vergrößerung des wirksamen Hebelarmes a — b = 2 · c · tga = c · 0,14. Die an dem Hebelarm α wirksamen Kräfte der Propellerstrahlen, vS"i und S2, sind Si · cos 4⁰' bzw. S2 · cos 4⁰. cos · 4° ist aber annähernd= 1. Durch die Winkelstellung der Düsenachsen wird daher das für die Drehung des Schiffes wirksame Drehmoment vergrößert.tga = ~~, i.e. the increase in the effective lever arm a - b = 2 · c · tga = c · 0.14. The forces of the propeller jets acting on the lever arm α , vS ″ i and S2, are Si · cos 4 ⁰ 'and S2 · cos 4 ^0, respectively. Cos · 4 ° is approximately = 1 the rotation of the ship increases effective torque.

Die wirtschaftliche Bedeutung der erfindungsgemäßen Kombination und der damit erzielbare technische Fortschritt lassen sich ziffernmäßig etwa wie folgt kennzeichnen:The economic importance of the combination according to the invention and the achievable therewith Technical progress can be identified numerically as follows:

Ein erfindungsgemäßer Schlepper mit 2 X 150 PS bei 1,60 m maximalem Tiefgang und entsprechend zulässiger Schraubengröße hat eine Pfahlzugkraft von 6 t bei etwa 27 t Eigengewicht. Ein normaler 325-PS-Motorhafenschlepper mit 2,65 m Tiefgang hinten, und einer Schraube mit Düse hat ebenfalls eine Pfahlzugkraft von etwa 6 t, wiegt aber 152 t, d. h. etwa Smal soviel. Die Manövriereigenschaften sind erheblich schlechter auch bei Verwendung von Düsenrudern.A tug according to the invention with 2 X 150 HP at 1.60 m maximum draft and accordingly permissible screw size has a pile pulling force of 6 t with a dead weight of around 27 t. A normal one 325 hp motor harbor tug with a 2.65 m draft at the rear and a propeller with a nozzle also has a pile pull of about 6 t, but weighs 152 t, d. H. about half as much. The maneuverability are considerably worse even when using jet rudders.

Claims (4)

. PATENTANSPRÜCHE:. PATENT CLAIMS: i. Mehrschraubenschlepper oder Schiff mit ähnlichen Betriebsanforderungen, gekennzeichnet durch die Vereinigung nachstehender, an sich bekannter Merkmale:i. Multi-screw tug or ship with similar operational requirements by combining the following known characteristics: a) ein breiter Schiffskörper mit flachem Boden und einem lang hochgezogenen, unten flachen und nur wenig eintauchenden Heck;a) a wide hull with a flat bottom and a long, raised hull that is flat at the bottom and only a little submerged stern; 700/200700/200 K 21582 Xl 16SfK 21582 Xl 16Sf b) mindestens ein, Flossenkiel, dessen, Längenerstreckung etwa auf die Länge des Vorschiffes beschränkt ist;b) at least one, fin keel, the length of which is approximately the length of the foredeck is restricted; c) unter dem hinteren Teil des flachen, Hecks angeordnete möglichst große, von Düsenrudern ummantelte Antriebs schraub en.c) under the rear part of the flat, stern arranged as large as possible, of jet rudders jacketed drive screws. 2. Mehrschraubenschlepper nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenruder in an sich bekannter Weise so· miteinander gekuppelt sind, daß sich die Rüder in gleicher Richtung und um gleiche Winkel drehen.2. Multi-screw tractor according to claim i, characterized in that the nozzle rudders are thus coupled to one another in a manner known per se are that the oars turn in the same direction and at the same angle. 3. Mehrschraubenschlepper nach Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei normaler, z. B. paralleler Anordnung der Schraubenwellen und Maschinen die waagerechten Achsen der Düsenruder in ihrer Mittschiffsstellung nach hinten konvergieren.3. Multi-screw tractor according to claim 1, characterized in that with normal, z. B. parallel arrangement of the propeller shafts and machines the horizontal axes of the jet rudders converge aft in their midship position. 4. Mehrschraubenschlepper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmaschinen in an sich bekannter Weise schnell drehende Motoren in, Verbindung mit Untersetzungsgetrieben, oder mit einer elektrischen Übertragung verwendet werden.4. Multi-screw tractor according to claim 1, characterized in that the drive machines in a known manner quickly rotating motors in connection with reduction gears, or with an electric one Transmission can be used. Angezogene Druckschriften:
Zeitschrift »Schiff und Hafen«, 1952, Heft 11,
S. 441 bis 443;Referred publications:
"Schiff und Hafen" magazine, 1952, issue 11,
Pp. 441 to 443; deutsche Patentschriften Nr. 401 340, 852 960.German patents No. 401 340, 852 960. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings