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Klappenruder
Die Erfindung bezieht sich auf Klappen- ruder und bezweckt Vereinfachung der Bauweise und Sicherung besten Wirkungsgrades.
Die bekannten Klappenruder öffnen und schliessen erst nach einem ziemlich beträchtlichen
Teil ihres Hubes, wodurch viel Wirkung ver- loren geht. Sind aber Betätigungsmechanismen vorhanden, so sind diese schwerfällig und verwickelt. Das beeinträchtigt die Anwendbarkeit solcher Ruder.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile durch einen sehr einfachen, selbsttätig unter der Einwirkung der Ruderkraft und der auftretenden Naturkräfte wirkenden Mechanismus, der das fast sofortige Öffnen bzw. Schliessen der Klappen beim Hubwechsel herbeiführt und so das Optimum an Wirkungsgrad sichert.
Zugleich wird ein Versagen des Ruders ausgeschlossen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt die Draufsicht, Fig. 2 die teilweise geschnittene Seitenansicht dazu, beide mit geschlossenen Klappen. Fig. 3 zeigt die Offenstellung des Ruders in Draufsicht.
Die beiden symmetrischen Klappen 8 sind mittels Gelenken oder Achsen 9 an den Kanten eines dach-oder muldenförmigen Mittelkörpers 2 angelenkt, aber nicht unmittelbar, sondern mit Hilfe von rippenförmigen Ansätzen 10, die zweckmässig dort am höchsten sind und gegen die freien Enden der Klappen 8 zu an Höhe abnehmen. Sie dienen zur Versteifung der Klappen 8. Im geschlossenen Zustande (Fig. l) liegen die Klappen 8 aneinander an und mit ihren Berührungsflächen in der Symmetrieebene des Ruders. Zur Sicherung gegen eine Veränderung des Abstandes der Kanten des muldenförmigen Mittelstückes 2 durch die auftretenden Kräfte sind diese Kanten durch Stangen od. dgl. 13 an den Enden oder in einer Mittelstellung zwischen den Enden miteinander verbunden.
In der Ebene der Rippenansätze 10 bewegen sich innerhalb der Mulde 2 (Fig. 1 und 3) Herzstücke 12 in der Richtung der Symmetrieebene der Klappen, in der Draufsicht gesehen bzw. die Mulde bewegt sich relativ zu ihnen. An den Herzstücken vorne, d. h. benachbart den Klappen 8, sind Lenker 7 um einen Zapfen 5 lose drehbar. Mit ihren anderen
Enden greifen diese Lenker 7 an Zapfen 6 der
Klappen 8 an. Diese Zapfen 6 liegen ungefähr senkrecht unterhalb der Achsen 9, so zwar, dass die Strecken 6-9 Winkelhebelarmen ent- sprechen, mittels deren die Klappen bei der
Relativbewegung der Mulde 2 gegenüber den
Klappen 8 je nach der Hubrichtung geschlossen oder geöffnet werden.
Die Relativbewegung der Mulde 2 wird dadurch herbeigeführt, dass sie auf einer Führungsstange 1 in ihrer Höhenmitte frei gleiten kann. Zu diesem
Zwecke ist sie dort durchbrochen (bei 3, Fig. 2) oder mit einer Gleitmanschette versehen. Die
Führungsstange kann unmittelbar ausserhalb der linken Endstellung der Mulde enden oder aber einen Teil mit der Ruderstange (Holm) bilden.
Mit der Stange 1 ist ein Haupt 4 verbunden, das an seinem oberen und unteren Ende die Herzstücke 12 (Fig. 2) trägt.
Die Wirkungsweise des Klappenruders ist folgende : Fig. 1 zeigt das Ruder beim Vorholen, u. zw. nachdem sich die Klappen bereits geschlossen haben. Dieses Schliessen wird einerseits durch den Wasserdruck auf die Aussenseiten der Klappen 8, anderseits durch den Wasserdruck auf die Aussenseite des dach-oder muldenförmigen Mittelkörpers 2 herbeigeführt. Wenn nämlich das Betätigungsorgan für das Ruder an dem Haupt 4 und an dessen Herzstücken in der Richtung der Bootsfahrt (in Fig. 1 nach links) wirkt, verschiebt sich durch den Wasserdruck auf 2 dieser Teil relativ nach rechts auf der Führungsstange 1 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung.
Dadurch zieht jedes Herzstück 12, das ja mittels des Hauptes 4 mit dem Betätigungsorgan für das Ruder verbunden ist, die Lenker 7 nach vorne und dadurch die inneren Enden der Klappen 8 aus der Spreizstellung nach innen (Fig. 1) bzw. die Gelenke 9 drücken die äusseren Enden der Winkelhebelarme 9-6 nach hinten. Die Klappen 8 schwenken somit um die Achsen 9, bis sie aneinander anliegen. Der hinter dem muldenförmigen Mittelstück 2 entstehende Sog unterstützt das Zurückbleiben dieses Mittelstückes 2 gegenüber dem Haupt 4 und der Führungsstange 1.
Beim folgenden Arbeitshub findet das muldenförmige
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Mittelstück 2 durch die noch vom Sog herrührende Nachströmung des Wassers in den Muldenhohlraum erhöhten Wasserwiderstand und bleibt daher um so mehr gegenüber dem unter dem Ruderdruck nach rückwärts bewegten Haupt 4 auf der Führungsstange 1 zurück. Die Herzstücke 12 mit den Lenkern 7 leiten dadurch sofort eine Spreizung der zunächst noch aneinanderliegenden Klappen 8 ein, so dass Wasser zwischen die Klappen treten und diese dann vollständig öffnen kann. Der Arbeitshub mit dem er- findungsgemässen Klappenruder setzt erfindunggemäss plötzlich und ruckartig mit voller Kraft ein.
Sog, Wasserwiderstand und Ruderkraft wirken mit Hilfe des erfindungsgemässenMechanis- mus auf die Öffnung des Klappenruders hin, so dass dieses rasch seine volle Öffnung und dadurch seine volle Wirksamkeit sicher erreicht und fast nichts vom Wirkungsgrad des Arbeitshubes verloren geht. Ebenso tritt beim Vorholen infolge rascher Schliessung der Klappen fast sofort eine Verringerung des Widerstandes, den das Ruder beim Vorholen findet und verursacht, auf das Minimum ein. Das Vorholen des Ruders findet langsamer statt als der Arbeitshub.
Dieses Ruder kann, bei entsprechend abgebogenen Ruderstangen nach Art eines gewöhnlichen Ruders, oder, bei Anwendung von Stossstangen, in der Richtung entgegengesetzt der Fahrt zur Wirkung gebracht werden. Wesentlich ist in jedem Falle, dass das ganze Ruder ununterbrochen, beim Vorholen ebenso wie beim Arbeitshub, unter Wasser bleibt. Damit dies auch bei der normalen Hebel-und Schwenkbewegung des Ruders der Fall sei, ist eine ent- sprechende Führung der Ruderstange oberhalb oder an der Bootswand vorgesehen. Das gleiche kann durch Abbiegung der Ruderstangen nach unten, bei im Wesen vertikaler Lage der Schwenkachsen der Klappen, oder durch Parallelführung der Klappenruder in der Fahrtrichtung an den Bootswänden erzielt werden. Auch andere Aus- führungsformen sind denkbar.
In der Offenstellung der Klappen (Fig. 3) bilden die Endkanten der Rippenansätze 10 Anschlagflächen, die mit entsprechenden Anschlagflächen der Herzstücke 12 in deren Arbeitslage hubbegrenzend zusammenwirken und durch die Herzstücke Stützung finden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Klappenruder mit sich bei der Arbeitsund Vorholbewegung selbsttätig öffnenden und schliessenden Klappen, dadurch gekennzeichnet, dass die symmetrischen Klappen (8) mittels Rippenansätzen (10) winkelhebelartig an den Kanten eines muldenförmigen Mittelstückes (2) angelenkt sind und durch ein in diesem verstellbares Haupt (4) mittels Lenkern (7) betätigt werden, wenn durch den Wasserwiderstand in der einen oder anderen Richtung ein Voreilen oder Zurückbleiben der Mulde (2) gegenüber dem Haupt (4) eintritt.