DE2918752A1 - Heckbremsvorrichtung - Google Patents

Description

Heckbremsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Heckbremsvorrichtung für Schiffe ohne Einschränkungen des Fahrbereiches,insbesondere für große Schiffe.

Es sind Heckbremsvorrichtungen bekannt, die nach dem Prinzip der Umkehr der Richtung des Schraubennachstromes mittels einer Scheibe oder eines Systems von konkaven Scheiben arbeiten, wie zum Beispiel des aus dem US-PS 394 bekannten sogenannten Parsonschen Löffels, der drehbar auf seitlichen Auslegern angeordnet unmittelbar hinter die Nabe der Schiffsschraube abgesenkt wird.

Aus "Schiff und Hafen", Heft 4/1974, 26. Jahrgang, Seite SSO-SSI ist das CLAUSEN-DIP(Tauch)-Ruder und das BRÖHL-Ruder bekannt. Die CLAUSEN-DIP-Ruder besitzen vier senkrecht in Führungen verfahrbare sichelförmige Tauchkörper (Flügel), die jeweils um ihre eigenen senkrechten Achsen drehbar sind. Das BRÖHL-Ruder besitzt zwei Ruderblätter, die jeweils zwei drehbare und verstellbare Flügel aufweisen, die zusammen nach einer Drehung um 90° eine konkave Doppelscheibe bilden, die der beim CLAUSEN-System ähnlich ist.

Aus der FR-PS 1 129 846 ist eine Heckschütze bekannt, die zwischen die Schiffssehraube und das Ruder abgesenkt wird. Diese Vorrichtung ist analog zur Vorrichtung nach dem US-PS 394.

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Die Nachteile dieser beiden Lösungen bestehen darin,daß sie einen Umbau des Schiffsruiupfes zur Anordnung der Schütze im Rumpf erfordern und daß die Anordnung der Schütze zwischen der Schiffsschraube und dem Ruder die Wirkung des Ruders während der Bremsung ausschließt, wodurch dem Schiff die Möglichkeit der Kurskontrolle entzogen ist, und daß diese Vorrichtung nicht an die HilfsSteuerung des Schiffes angepaßt ist.

Ein Nachteil der beschriebenen CLAUSEN- und BRÖHL-Ruder besteht darin, daß sie zwar zur Bremsung als auch zur Steuerung bestimmt sind, jedoch nur im geringen Maße zur Steuerung während der Bremsung geeignet sind.

Außerdem weisen diese Lösungen bei großen Seeschiffen nur eine geringe Brauchbarkeit auf, was auf den kleinen Abstand der Scheiben vom Schraubenpropeller zurückzuführen ist, und im Fall von Rudern auch auf das komplexe Mehrachsen-Bewegungssystem, das in der Aufwirbelungszone sprungartigen variablen Belastungen ausgesetzt und dabei nicht zum Ausgleich dieser hydrodynamischen Störungen und der daraus sich ergebenden Schwingungen und ruckartigen Bewegungen fähig ist. Aus diesem Grunde sind diese Ruder grundsätzlich für Binnenschiffe bestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Manövrierfähigkeit von Schiffen, insbesondere auch von großen Schiffen zu verbessern und die Konstruktion der Antriebsanlage durch Beseitigung der Reversionsvorrichtungen zu vereinfachen.

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Die erfindungsgemäße Heckbremsvorrichtung in Form einer Blende ist dadurch gekennzeichnet, daß die hinter der Schiffsschraube und dem Ruder angeordnete, konkav profilierte Blende mit einem hydraulischen Strahlstabilisator versehen ist, wobei ihr Oberteil mittels Scharnieren mit einer Hebevorrichtung,die auf- und abbewegbar ist, und ihrem Unterteil gelenkig mit dem Schiffsrumpf verbunden ist. Die Blende weist eine Vorderseite mit beidseitig gegenüber der Symmetrieebene konkavem Profil und eine flache Rückseite mit einer zur Schraube gerichteten Krümmung in ihrem unteren Teil auf, wobei der Umriß der unteren Blendenkante dem Heckumriß an der Anordnungsstelle der Blende im angehobenen Zustand entspricht. Der hydraulische Strahlstabilisator ist in der Symmetrieachse der Blende angeordnet und im abgesenkten Zustand deckt sich seine Symmetrieachse mit der Symmetrieachse der Schiffsschraube.

Der untere Blendenteil ist mit dem Schiffsrumpf mittels Gelenken und Zugstangen verbunden.

Eine andere Lösung der erfindungsgemäßen Heckbremsvorrichtung in Form einer Blende besteht darin, daß die hinter der Schiffsschraube und hinter dem Ruder angeordnete, konkav profilierte Blende mit einem hydraulischen Strahlstabilisator versehen und in ihrem oberen Teil mit einer Hebevorrichtung, die auf- und abbewegbar ist, und mit dem unteren Teil gelenkig mit dem Schiffsrumpf verbunden ist, wobei an den Seitenkanten der Blende drehbare, vorzugsweise mittels hydraulischer Scharniere,

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Seitenklappen befestigt sind. Die Blende weist eine Vorderseite mit beidseitig gegenüber der Symmetrieachse konkavem Profil und eine flache Rückseite mit einer zum Schiff gerichteten Krümmung in ihrem unteren Teil auf, wobei der Umriß der unteren Kante der Blende dem Umriß des Hecks an der Anordnungsstelle der Blende im angehobenen Zustand entspricht.

Der hydraulische Strahlstabilisator ist in der Symmetrieachse der Blende angeordnet und im abgesenkten Zustand deckt sich seine Symmetrieachse mit der Symmetrieachse der Schiffsschraube.

Der untere Teil der Blende ist mit dem Schiffsrumpf mittels Gelenken und Zugstangen verbunden.

Die Seitenklappen können unabhängig voneinander um einen Winkel von 0 bis 90° seitlich ausgeschwenkt werden, wobei sie sich bei maximalem Ausschlag auf Anschläge an der Blende abstützen.

Die mit der vorgeschlagenen Bremsvorrichtung durchgeführten Untersuchungen und frühere Erkundungsuntersuchungen weisen darauf hin, daß der Einfluß der Gestalt und der gegenseitigen Beziehungen zwischen der Bremsvorrichtung und der Schiffsschraube auf die durch die arbeitende Schiffsschraube an dieser Vorrichtung erregte Bremskraft von wesentlicher Bedeutung ist.

Für die geprüfte Gestalt der Bremsvorrichtung und entsprechender Maßverhältnisse der Vorrichtung und der Schiffsschraube

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wurden Ergebnisse erreicht/ die darauf hinweisen, daß die
vorliegende Lösung mit Erfolg mit umsteuerbaren Schrauben konkurrieren kann, die bisher die beste Vorrichtung zur Bremsung
von Schiffen ist.

Ein zusätzliches Element, das die Heckbremsvorrichtung als vorzüglich gegenüber diesen Schrauben zu betrachten läßt, besteht in der Möglichkeit, fast sofort die volle Bremsleistung ohne
ein Manövrieren mit dem Motor zu erreichen, mit Ausnahme einer .verhältnismäßig geringen Drehzahlreduktion um überbelastungen, die durch Steigerung des Momentes an der Schraube entstehen,
zu vermeiden.

Die Regelungsmöglichkeit der Größe und Richtung der durch die
Schiffsschraube an der Heckbremsvorrichtung erregten Kraft
durch Ausschwenken der Seitenklappen in einem breiten Bereich
von extremen Werten, die wesentlich die Schubkraft überschreiten bis zu den dem Schraubenschub gleichen oder kleineren
Größen, ermöglicht die Steuerung des Bremsvorganges ohne große Antriebsmotormanöver und, was bei mehreren Antrieben von Bedeutung ist, ohne Änderung der Motordrehrichtung.

Die Vorteile derVorrichtung bestehen in ihrer mechanischen
Einfachheit, in der Möglichkeit der Behebung von Störungen bei einer Havarie ohne das Schiff eindocken zu müssen, in der Einsatzmöglichkeit an jedem im Betrieb oder im Bau befindlichen
Schiff, ohne Notwendigkeit wesentliche Abänderungen einzuführen,

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und in deren Ausnutzung als Steuereinrichtung unabhängig vom Ruder sowohl beim Bremsvorgang wie auch bei der Bewegung des Schiffes mit niedriger Geschwindigkeit, was bei verschiedenen Notfällen sehr vorteilhaft sein kann.

Außerdem ermöglicht dieVVorrichtung die Regelung der Schubgeschwindigkeit und -richtung, insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten durch entsprechende Einstellung der Blende bei konstanter Drehzahl des Motors im Hingang. Bei Nullgeschwindigkeit des Schiffes und bei entsprechender Einstellung der Blende besteht die Möglichkeit, einen sehr großen Seitenschub zu gewinnen und somit ein Strahlruder zu ersetzen.

Die den unteren Blendenteil mit dem Rumpf verbindenden Zugstangen gehen im angehobenen Zustand vorzugsweise in Längseintiefungen im Schiffsrumpf hinein, wodurch der Rumpf von hervorragenden Teilen befreit ist, die den Rumpfwiderstand unter Betriebsbedingungen erhöhen könnten.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Heckbremsyorrichtung in Vorderansicht von der Seite der Schiffsschraube gesehen,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Heckbremsvorrichtung in der mit A-A in Fig. 1 bezeichneten Symmetrieebene,

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Fig. 3 einen Schnitt durch die Heckbremsvorrichtung in der mit I-I in Fig. 1 bezeichneten Symmetrieebene,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Heckbremsvorrichtung in der mit II-II in Fig. 1 bezeichneten Symmetrieebene,

Fig. 5 die Heckbremsvorrichtung in Seitenansicht im abgesenkten Zustand am Schiffsheck, wobei zusätzlich mit einer Strichpunktlinie die extreme obere Rühelage im angehobenen Zustand dargestellt ist,

Fig. 6 eine Variante der Heckbremsvorrichtung mit Seitenklappen in Vorderansicht, von der Seite der Schiffsschraube gesehen,

Fig. 7 einen Schnitt durch die Heckbremsvorrichtung mit Seitenklappen in der in Fig. 6 mit A-A bezeichneten Ebene,

Fig. 8 einen Schnitt durch die Heckbremsvorrichtung mit Seitenklappen in der in Fig. 6 mit I-I bezeichneten Ebene,

Fig. 9 einen Schnitt durch die Heckbremsvorrichtung mit Seitenklappen in der in Fig. 6 mit II-II bezeichneten Ebene.

Wie aus den Fig. 1,2, 3 und 4 zu ersehen ist, ist eine Heckbremsvorrichtung durch eine mit einem hydraulischen Strahlstabilisator 2 in Form einer Rundöffnung versehene Blende 1 mit konkavem Profil gebildet.

Eine Führung 3 ist im Heckteil 4 eines Schiffes angeordnet.

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Der untere Teil der Blende 1 ist mit dem Schiffsrumpf 6 mittels Zugstangen 5 und Gelenken 7 verbunden. Der hydraulische Strahlstabilisator 2 ist in der Symmetrieachse der Blende 1 angeordnet und im abgesenkten Zustand deckt sich seine Symmetrieachse mit der Symmetrieachse der Schiffsschraube 8.

Die Vorrichtung ist hinter der Schiffsschraube 8 und dem Ruder S angeordnet.

Eine andere, in den Fig. 6, 7, 8,9 dargestellte Lösungsvariante der Vorrichtung besteht darin, daß an den Seitenkanten 10 (Fig. 6) der Blende 1 drehbar mittels hydraulischer Scharniere 11 Seitenklappen 12 befestigt sind.

Die Klappen 12 können unabhängig voneinander seitlich um einen Winkel von 0 bis 90° ausgeschwenkt werden, wobei sie sich bei maximalem Ausschlag auf Anschläge 13 an der Blende 1 abstützen.

In beiden Ausführungsbeispielen weist die Blende 1 im oberen Teil der Vorderseite zu beiden Seiten der Symmetrieebene ein konkaves Profil und eine flache Rückseite mit einer zur Schraube gerichteten Krümmung im unteren Teil auf, wobei der Umriß der unteren Kante 14 der Blende 1 dem Umriß des Hecks 4 an der Anordnungsstelle der Blende 1 im angehobenen Zustand entspricht.

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Die Vorrichtung kann bei folgenden Fällen eingesetzt werden:

- bei einer Notbremsung mit Steuerung während der Bremsung,

- bei Querverlagerung des Schiffhecks ohne Fahrtbewegung des Schiffes,

- bei sehr langsamen Fahrtbewegungen mit gleichzeitiger Seitenmanövrierung.

Bei einer Notbremsung beginnt das erforderliche Manöver mit der Entsperrung der Blende 1 in der Führung 3 und mit deren Absenken bei ihrer gleichzeitigen Führung mittels der Zugstangen 5 bis zum vollen, durch die untere extreme Lage der Hebevorrichtung 15 in der Führung 3 begrenzten Eintauchgrad. Dabei ist es ratsam, die Drehzahl der Schraube 8 etwas zu vermindern, um eine Überbelastung des Motors zu verhindern. Die Bahnkorrektur während der Bremsung ist durch Steuerung mittels des Ruders 9 durch eventuelle Ausschlagsänderungen der Seitenklappen 12 oder, durch beide genannte Maßnahmen möglich. Zum Schluß des Manövers werden der Ausschlag der Klappen 12 behoben, die Blende 1 in ihre obere Ruhelage angehoben und in der Führung 3 gesperrt.

Der obere Teil der Blende 1 ist mittels Scharniere mit der Hebevorrichtung 15 verbunden, die sich in der im Heckteil 4 des Schiffes angeordneten Führung 3 bewegt, wobei Querabweichungen ausgeschlossen sind.

In der Ruhelage sind die Zugstangen 5 in Längseintiefungen 16 unter dem Schiffsheck 4 verwahrt.

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Bei einer Querverlagerung des Schiffshecks 4 wird vor der Einschaltung der Drehbewegung der Schiffsschraube 8 die Blende abgesenkt und das Ruder 9 und eventuell die Seitenklappen 12 so ausgeschwenkt, daß ausschließlich ein Seitenschub durch den abgelenkten Schraubennachstrom erreicht wird. Dann wird nach und nach die Drehzahl der Schiffsschraube erhöht, wobei die Bewegungen des Hecks des Schiffes beobachtet und nach Bedarf durch Änderungen der Ausschlagswinkel der oben genannten beweglichen Teile korrigiert wird.

Bei sehr langsamen Bewegungen wird die Blende nur in eine Zwischenstellung abgesenkt, z.B. nur soweit eingetaucht, bis zur Bedeckung des Stromes bis zur Achse der Schraube 8. Die Geschwindigkeit und Richtung der Schiffsbewegung wird dann je nach Bedarf durch Änderung des Eintauchgrades der Blende 1 und des Ausschlags des Ruders 9 und eventuell der Seitenklappen 12 geregelt.

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Claims (7)

Patentansprüche

1. Heckbremsvorrichtung in Form einer Blende, dadurch gekennzeichnet , daß die hinter der Schiffsschraube (8) und hinter dem Ruder (9) angeordnete Blende (1) mit konkavem Profil und mit einem hydraulischen Strahlstabilisator (2) versehen ist, wobei ihr oberer Teil mittels Scharnieren mit einer auf- und abbewegbaren Hebevorrichtung (15) und ihr unterer Teil gelenkig mit dem Schiffsrumpf (6) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

an den Seitenkanten (10) der Blende (1) dreh- und verstellbare Seitenklappen (12) befestigt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenklappen (12) mittels hydraulischer Scharniere- (11) an der Blende (1) angeordnet sind.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die blende (1) eine Vorderseite mit zu beiden Seiten der Symmetrieebene konkavem Profil und eine flache Rückseite mit einer Krümmung in ihrem unteren Teil aufweist, wobei der Umriß der unteren Kante (14) der Blende (1) dem Umriß des Hecks (4) an der Anordnungsstelle der Blende (1) im angehobenen Zustand entspricht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Strahlstabilisator (2) in der Symmetrieachse der Blende (1) angeordnet ist und daß sich im abgesenkten Zustand seine Symmetrieachse mit der Symmetrieachse der Schiffsschraube (8) deckt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil der Blende (1) mit dem Schiffsrumpf (6) mittels Gelenken (7) und Zugstangen (5) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenklappen (12) unabhängig voneinander seitlich um einen Winkel von 0 bis 90° ausschwenkbar sind, wobei sie sich bei maximalem Ausschlag an Anschlägen (13) an der Blend (1) abstützen.

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