DE3320412C2 - Schiffsrumpf, insbesondere für Tankschiffe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Schiffsrumpf, insbesondere für einen Tanker. Der Rumpf besteht im wesentlichen aus drei Halbkugeln (12a, 12b, 12c), wobei zumindest zwei der Halbkugeln (12b und 12c) gleiche Durchmesser aufweisen, und die drei Halbkugeln miteinander derart verbunden sind, daß die Linien (AB, AC), welche den Mittelpunkt (A) der bugseitigen Halbkugel (12a) mit den Mittelpunkten (B und C) der beiden Halbkugeln (12b und 12c) gleichen Durchmessers verbinden, die beiden Seiten eines gleichschenkligen Dreieckes (ABC) bilden. Bei dieser Schiffsrumpfkonstruktion ist es möglich, ein maximales Innenvolumen mit minimaler Außenfläche zu erzeugen, während gleichzeitig überragende Steuer- und Laufeigenschaften erzielt werden.

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schiffsrumpf für Tankschiffe oder andere Frachtschiffe, bestehend aus mehreren sich schneidenden Einzelrümpfen.

Aus der US-PS 33 20 919 ist ein gattungsgemäßer Schiffsrumpf bekannt, der aus zwei sich schneidenden Einzelrümpfen besteht. Hierbei werden zwei konventionelle Frachtschiffsrümpfe parallel nebeneinanderliegend aneinander befestigt, nachdem sie an ihren nebeneinanderliegenden Seiten entsprechend abgeschnitten bzw. abgeflacht wurden. Hierdurch soll für spezielle Zwecke eine wesentlich verbreiterte Gesamtschiffsbreite und eine vergrößerte Ladekapazität von etwa 20 000 t geschaffen werden. Im Falle der vorgenannten US-PS werden die Einzelrümpfe ausschließlich von gebrauchten Schiffen gebildet.

Nach dem Stand der Technik nimmt die Größe von Schiffsrümpfen insbesondere bei Tankern erheblich zu und es gibt verschiedene Vorschläge und Versuche, die Transportkapazität für Rohöl oder Flüssiggas beim Schiffstransport zu maximieren. Es wird jedoch heutzutage angenommen, daß eine praktische Grenze der Schiffsrumpfgröße bei 500 000 t liegt, was die übliche Schiffsrumpfbauweise betrifft, bei welchem ein im wesentlichen rechteckiger Querschnitt vorliegt. Die Gründe hierfür liegen im folgenden:

Die Wirkung oder der Vorteil, welcher durch Vergrößerung der Schiffsrumpfbauart erzielt wird, fällt kaum ins Gewicht, wenn man bedenkt, um welche Größen die zu verwendenden Stahlmengen zunehmen, wenn die Schiffsrumpfgröße über die obenerwähnte praktische Grenze hinaus vergrößert wird. Hinzu kommt, daß die vergrößerte Schiffsrumpfgröße bezüglich der mechanischen Festigkeit des Schiffsrumpfes Probleme bietet.

Die vergrößerte Schiffsrumpfgröße führt ferner zu einer entsprechenden Verringerung der möglichen Schiffsgeschwindigkeit Ferner wird sehr viel mehr Brennstoff benötigt, um bei größpren Schiffsrümpfen die gewünschte Geschwindigkeit beibehalten zu können. Außerdem nehmen die Größen der Belastungen bei Vergrößerungen der Gesamtlänge aufgrund der verschiedenen Widerstandskräfte, wie beispielsweise der Bugwellen und sonstige Wellenwiderstand, zu, so daß hierdurch Verwindungen des Schiffsrumpfes in unzumutbaren Größenordnungen zunehmen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rumpfkonstruktion für die gattungsgemäßen Schiffe so zu verbessern, daß diese ein maximales Innenvolumen bei gegebener Außenfläche bietet, wobei gleichzeitig eine gute Stabilität des Schiffes gewährleistet sein soll. Es soll somit in wirtschaftlicher Weise der die Ladung aufnehmende Schiffsrumpf möglichst groß gehalten werden und gleichzeitig die zur Konstruktion des Schiffsrumpfes erforderliche Stahlmenge minimal gehalten werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einem Schiffsrumpf der eingangs genannten Gattung vorgesehen, daß die Einzelrümpfe Halbkugeln darstellen, daß mindestens zwei Halbkugeln einen gleichen Durchmesser aufweisen, daß die drei Halbkugeln miteinander derart verbunden sind, daß die Linien, welche den Mittelpunkt der bugseitigen Halbkugeln mit den Mittelpunkten der beiden Halbkugeln gleichen Durchmessers verbinden, die beiden Seiten eines gleichschenkligen Dreieckes bilden.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei dem erfindungsgemäßen Schiffsrumpf ist das Innenvolumen, d. h. die Ladekapazität zur Aufnahme von Rohöl im Falle eines Tankers, maximierbar bei minimaler Oberfläche, d. h. minimierter verbauter Stahlmenge. Hinzu kommt, daß die aus drei Halbkugeln bestehende Struktur eine überragende Stabilität beim Schwimmen auf Seewasser aufgrund des gleichen Prinzips wie beim Stativ für Kameras aufweist. Ferner ist diese Struktur auch unter dem Gesichtspunkt mechanischer Festigkeit überlegen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die drei Halbkugeln im wesentlichen gleiche Durchmesser aufweisen und derart miteinander verbunden sind, daß die drei Linien, welche die Mittelpunkte dieser Halbkugeln verbinden, die drei Seiten eines gleichseitigen Dreieckes bilden. In einem derartigen Fall weist der Schiffsrumpf keine spezielle Orientierung auf und zeigt hervorragende Manövrierfähigkeiten bei Verwendung auf See. Die Schiffsrumpfstruktur dieser Art kann folglich zweckdienlich auch zum Speichern von Rohöl auf hoher See Verwendung finden.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Schiffsrumpf nach vorliegender Erfindung eine Gesamtlänge und Breite aufweist, die sehr viel geringer ist als die üblicher Schiffsrümpfe mit gleichem Innenvolumen.

Die Rumpfkonstruktion nach vorliegender Erfindung bietet insgesamt die folgenden Vorteile.

Erstens ist offensichtlich, daß erhebliches Baumaterial Tür die Rumpfschale bei gegebenem Innenvolumen des Rumpfes gespart wird. Ferner ist es möglich, die Tonnage erheblich zu vergrößern. Eine Versuchsberechnung hat gezeigt, daß eine Tragfähigkeit von etwa 7 000 000 t erzielbar ist.

Zweitens zeigt ein Schiffsrumpf nach vorliegender

Erfindung eine hohe Stabilität gegen große Wellen und starke Winde und ferner eine große Stabilität gegen Gieren und Rollen, da die Auftriebskraft gleichmäßig auf drei Halbkugeln verteilt wird, so daß letztere selbststützende Kräfte, wie beispielsweise die Füße eines Dreifußes, erzeugen.

Drittens ist es möglich, eine erh«rbliche Verbesserung der Reisegeschwindigkeit zu erreichen. Da mindestens der Unterwasserabschnitt des Rumpfes durch Halbkugeln gebildet wird, wird ein Hubeffekt bei Zunahme der Geschwindigkeit vergrößert, so daS der Sog kleiner wird und der Einfluß äußerer Kräfte, wie beispielsweise Reibungswiderstand und Wellenerzeugungskräfte, verringert wird. De»· Neigungswinkel der Ruderblätter kann gesteuert werden, um den Sog entsprechend der Zunahme der Geschwindigkeit zu verringern. Es wird darauf hingewiesen, daß die Schiffsrumpfkonstruktion nach der Erfindung einen hohen Wirkungsgrad beim Vortrieb aufweist da der Sog bei Zunahme der Geschwindigkeit in oben beschriebener Weise kleiner wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform eines Schiffsrumpfes eines Tankers od. dgl. nach der vorliegenden Erfindung;

F i g. 2 eine Seitenansicht des Schiffsrumpfes in Richtung des Pfeiles II in Fi g. 1;

Fi g. 3 eine Seitenansicht des Schiffsrumpfes in Richtung des Pfeiles III in Fig. 1 und

Fig.4 eine Darstellung der auf einer Halbkugel einwirkenden Kräfte, wobei Fv und Fh eine Vertikalkomponente bzw. eine Horizontalkomponente der Kraft darstellen.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung besteht ein Schiffsrumpf aus drei Halbkugeln 12a, \2b und 12c, deren Außenflächen, d. h. die durch Stahlblech gebildeten Schalenabschnitte mit den Bezugszeichen 10a, XQb und 10c bezeichnet sind. In der Zeichnung bezeichnet der Pfeil I die Fahrtrichtung bzw. den Bugabschnitt. Zwei Halbkugeln 126 und 12c auf der Heckseite des Schiffsrumpfes weisen einen im wesentlichen gleichen Durchmesser auf, welcher beispielsweise auf etwa 100 m vergrößerbar ist. Die Linie AB, welche den Mittelpunkt A der bugseitigen Halbkugel 12.1 mit dem Mittelpunkt Seiner heckseitigen Halbkugel i2b verbindet, hat eine Länge, welche der Länge der Linie AC entspricht, die den Mittelpunkt A mit dem Mittelpunkt C der anderen heckseitigen Halbkugel verbindet. Folglich ist das Dreieck ABC ein gleichschenkeliges Dreieck. Drei Halbkugeln i2a, ί26 und Ί2c sind miteinander derart verbunden, daß zwischen benachbarten Halbkugeln kein Spalt verbleibt.

Bei der tatsächlichen Bauweise dieses Schiffsrumpfes werden die Halbkugeln vollständig aus Stahlblech hergestellt. Das Bauen der Halbkugeln aus Stahlblechen kann ohne wesentliche Schwierigkeiten unter Anwendung von Techniken durchgeführt werden, wie sie allgemein beim Bau beispielsweise von unterirdischen oder oberirdischen Gastanks verwendet werden. Die Verbindung von drei Halbkugeln miteinander kann leicht durch Schweißen erfolgen.

Der Schiffsrumpf weist eine Außengestalt der beschriebenen Art auf. Dem Fachmann auf dem Gebiet ist offensichtlich, daß das Innere der drei Halbkugeln I2a. I2f> und I2c in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt ist, von denen jeder die Ladung, beispielsweise Rohöl.

aufnimmt wie das auch der Fall bei üblichen Tankschiffen ist. Mit der vorhandenen, fortgeschrittenen elektronischen Datenverarbeitung ist es nicht schwierig, die Rohölfracht gleichmäßig auf alle Sektionen sämtlicher Halbkugeln zur Stabilisierung des Schiffsrumpfes zu verteilen.

Gemäß F i g. 2 und 3 kann der vorgeschlagene Schiffsrumpf eine Schraube 14 als Vortriebsmittel und horizontale Ruderblätter 16 zur Steuerung aufweisen. Die Schraube 14 als Vortriebsmittel kann durch Wasserstrahlantrieb od. dgl. ersetzt sein. Das Ruderblatt 16, welches auf der Heckseite jeder der beiden Halbkugeln gleichen Durchmessers angebracht ist verhindert ein Gieren und Rollen des Rumpfes und dient ferner dazu, den Sog zu verringern, wenn die Geschwindigkeit vergrößert wird.

Die Ruderblätter 16 sind derart ausgeführt und gelagert daß eine Verstellung des Neigungswinkels möglich ist. Die Ruderblätter werden derart gesteuert, daß der Neigungswinkel bei Zunahme der Schiffsgeschwindigkeit vergrößert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schiffsrumpf für Tankschiffe oder andere Frachtschiffe, bestehend aus mehreren sich schneidenden Einzelrümpfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelrümpfe Halbkugeln (12a. 126, YIc) darstellen, daß mindestens zwei Halbkugeln [YIb und 12c,) einen gleichen Durchmesser aufweisen, daß die drei Halbkugeln (12a, YIb, YIc) miteinander derart verbunden sind, daß die Linien (A B, AC), welche den Mittelpunkt (C) der bugseitigen Halbkugel [YIa) mit den Mittelpunkten (A, B) der beiden Halbkugeln (126 und \2c) gleichen Durchmessers verbinden, die beiden Seiten eines gleichschenkeligen Dreiecks (ABC) bilden.

2. Schiffsrumpf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Halbkugeln (12a, 126, \2c) im wesentlichen gleiche Durchmesser aufweisen und derart miteinander verbunden sind, daß die drei Linien (AB, AC und BC), welche die Mittelpunkte (ABC) dieser Halbkugeln verbinden, die drei Seiten eines gleichseitigen Dreieckes bilden.

3. Schiffsrumpf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei horizontale Ruderblätter (16) an unteren Bereichen der heckseitigen Halbkugeln (12a und Ylc)xri\\. gleichem Durchmesser montiert sind.

4. Schiffsrumpf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der horizontalen Ruderblätter (16) verstellbar ist.