CN108974312A - 具有舵叶轮毂的舵叶和用于舵叶的舵叶轮毂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有舵叶轮毂的舵叶和用于舵叶的舵叶轮毂。一种尤其用于水运交通工具的、尤其船的半悬挂舵或者全悬挂舵的舵叶(100)包括：前缘(10)，后缘(11)，第一侧壁(12)和与所述第一侧壁(12)相对置的第二侧壁(13)，以及设置在连接空间(16)中的用于连接舵柱的舵叶轮毂(17)，其中所述舵叶轮毂(17)具有轮毂体(29)，其中所述轮毂体(29)具有用于容纳舵柱的内部钻孔(30)和沿着环周方向伸展的轮毂外面(31)，其中所述轮毂外面(31)在整个环周上与所述第一侧壁(12)的内侧并且与所述第二侧壁(13)的内侧间隔开地设置。

Description

具有舵叶轮毂的舵叶和用于舵叶的舵叶轮毂

技术领域

本发明涉及一种舵叶，尤其用于水运交通工具的，尤其船的半悬挂 舵或者全悬挂舵的舵叶，所述舵叶包括前缘，后缘，第一侧壁和与第一 侧壁相对置的第二侧壁，以及设置在连接空间中的用于连接舵柱的舵叶 轮毂，其中舵叶轮毂具有轮毂体，其中轮毂体具有用于容纳舵柱的内部 钻孔和沿着环周方向伸展的轮毂外面。此外，本发明涉及一种用于舵叶的舵叶轮毂。

背景技术

水运交通工具，尤其船为了改变航行方向具有大多设置在船尾的舵。 水运交通工具的舵包括舵叶，所述舵叶借助于舵柱可旋转地安装在船体 上。为了将舵柱连接到舵叶上，在舵叶中设有舵叶轮毂。

舵叶，尤其用于水运交通工具的，尤其大型船如集装箱船或者游轮 的半悬挂舵或者全悬挂舵的舵叶，能够具有明显超过100吨的总重量， 其中舵叶轮毂能够构成该总重量的直至20％。舵叶轮毂设置在连接空间 中，所述连接空间设在舵叶的内部中。连接空间能够沿着竖直方向以及 朝向前缘和后缘由给予舵叶强度的骨架结构的水平的或竖直的肋限界。 朝向舵叶外侧，连接空间通常由舵叶的相应邻接的侧壁的子区域限界。 为了产生舵叶连接部的所需要的强度，并且为了吸收和导出在运行时作 用到舵叶上的高的力和力矩，现有技术中已知的舵叶轮毂的尺寸被设计 为，使得所述舵叶轮毂借助于轮毂外面贴靠在舵叶的侧壁的内侧上。作 用到侧壁上的力因此直接被导到舵叶轮毂和舵柱上。然而由于大型船的 舵的大的轮廓厚度，已知的舵叶轮毂关于连接部和舵柱的支承件是以过 大的尺寸设计的。因此已知的舵叶轮毂是非常重的、费材料和成本高的 构件。

此外，在已知的舵叶中经常设有所谓的焊接窗口，所述焊接窗口设 置在舵叶轮毂的位于舵叶的侧壁中的区域中。舵叶轮毂通过其轮毂外面 部分地伸展穿过焊接窗口从而必须耗费地与舵叶的侧壁焊接。舵叶轮毂 此后通过其轮毂外面形成舵叶的舵叶外壁部的一部分。

发明内容

本发明基于如下目的，提供一种具有舵叶轮毂的舵叶，所述舵叶相 对于从现有技术中已知的舵叶具有更小的总重量并且可在确保足够高 的强度的同时以降低的材料和成本耗费来制造，以便能够吸收在舵叶运 行时起作用的高的力和力矩并且将其导出到舵柱上。此外，本发明基于 如下目的，提供一种用于舵叶的舵叶轮毂，所述舵叶轮毂比已知的舵叶 轮毂更轻并且可以更低的材料和成本耗费来制造。

为了实现所述目的，提出一种舵叶，尤其用于水运交通工具的，尤 其船的半悬挂舵或者全悬挂舵的舵叶，所述舵叶包括前缘，后缘，第一 侧壁和与第一侧壁相对置的第二侧壁，以及设置在连接空间中的、用于 连接舵柱的舵叶轮毂，其中舵叶轮毂具有轮毂体，其中轮毂体具有用于 容纳舵柱的内部钻孔和沿着环周方向伸展的轮毂外面，其中轮毂外面此 外在整个环周上与第一侧壁的内侧和第二侧壁的内侧间隔开地设置。

在设置在水运交通工具上的状态中，舵叶的前缘以朝向船尾的方式， 或者一旦存在螺旋推进器的话，则以朝向船的螺旋推进器的方式设置。 舵叶的后缘以与前缘相对置并且背离船尾或螺旋推进器的方式设置。第 一侧壁和与第一侧壁相对置的第二侧壁在前缘和后缘之间延伸，所述第 一侧壁和第二侧壁形成舵叶外壁部。舵叶关于中间平面基本上是对称 的，所述中间平面在舵叶设置在船上的状态中竖直地伸展并且大致通过 舵叶的各个轮廓剖面的等分线的数量来限定。当例如舵叶的前缘和/或后 缘扭曲或者扭转时，也就是说，当前缘或者后缘为了防止气穴并且为了 回收能量而相对于螺旋推进器尾流预紧时，会存在舵叶关于中间平面的 对称性的微小的偏差。在舵叶扭曲时，前缘或者后缘能够在上部的舵叶 部段中向右舷扭转或预紧而在下部的舵叶部段中向左舷扭转或预紧，或 者相反在上部的舵叶部段中向左舷扭转或预紧而在下部的舵叶部段中 向右舷扭转或预紧。

在舵叶的内部中设有连接空间，所述连接空间优选由舵叶的侧壁或 侧壁的子区域限界。沿着竖直方向，连接空间向上和向下优选由舵叶的 骨架结构的水平的肋限界。在连接空间中设置有用于连接舵柱的舵叶轮 毂。舵叶为此能够引入到舵叶轮毂的轮毂体的内部钻孔中。为了将舵柱 固定在舵叶轮毂上从而固定在舵叶上，能够设有固定机构例如液压螺 丝。

有利的是，轮毂外面在整个环周上与第一侧壁的内侧和第二侧壁的 内侧间隔开地设置。在垂直于舵叶的中间平面的轮廓剖面中，也就是说， 在舵叶设置在船上的状态中，在舵叶的沿着水的流动方向的横截面中， 通过连接空间将舵叶轮毂设置在连接空间的内部中，使得轮毂外面在轮 毂体的环周的每个点处都与第一侧壁的内侧和第二侧壁的内侧间隔开 地设置。

与从现有技术中已知的舵叶轮毂相反，其中所述已知的舵叶轮毂的 沿着环周方向伸展的轮毂外面以贴靠在第一侧壁的内侧和第二侧壁的 内侧上的方式设置，根据本发明的舵叶的舵叶轮毂明显更小地设计尺 寸。这具有下述优点：对于舵叶轮毂所必须使用的材料是更少的，因此 降低了舵叶的总重量并且降低了制造成本。

通过借助于轮毂外面与侧壁间隔开地设置的舵叶轮毂，能够有利地 节省舵叶的总重量的直至10％或者更多。

优选提出，轮毂外面在舵叶轮毂的整个轴向高度上与第一侧壁的内 侧和第二侧壁的内侧间隔开地设置，和/或轮毂外面不具有与第一侧壁的 内侧和第二侧壁的内侧的物理接触。

舵叶轮毂的轴向高度在此沿着舵叶轮毂的纵轴线来测量，其中舵叶 轮毂的纵轴线沿着待设置在舵叶轮毂中的舵柱的方向伸展。如果轮毂外 面在舵叶轮毂的整个轴向高度上与第一侧壁的内侧和第二侧壁的内侧 间隔开地设置，那么不仅能够沿着轮毂体的环周方向而且能够在舵叶轮 毂的垂直于环周方向伸展的轴向高度上节省材料。

如果轮毂外面尤其不具有与第一侧壁的内侧和第二侧壁的内侧的物 理接触，那么能够进一步降低材料和成本耗费。

必要时，舵叶轮毂，尤其轮毂体，通过沿着舵叶轮毂的纵轴线的方 向来观察设置在端侧的端面，即第一或下部的端面和第二或上部的端 面，与舵叶的肋连接，尤其焊接。通过这种措施将在运行时作用到舵叶 上的力和力矩传输或者导出到舵叶轮毂和舵柱上。

此外能够有利地提出：轮毂体具有外径；连接空间具有第一外壁， 其中第一外壁是第一侧壁的子区域；连接空间具有第二外壁，其中第二 外壁是第二侧壁的子区域；连接空间具有在第一外壁的内侧和第二外壁 的内侧之间的内部距离，其中轮毂体的外径小于所述内部距离。

舵叶的连接空间优选是舵叶的子体积。在此，连接空间沿着竖直方 向由舵叶的水平的肋限界，其中水平的肋位于轮廓剖面的平面中。朝向 舵叶的外侧，连接空间通过第一侧壁和第二侧壁的子区域限界，所述子 区域形成连接空间的外壁。沿着前缘和后缘之间的连接线的方向，其它 的在舵叶中垂直地伸展的肋或者肋的子区域能够向前朝向前缘或者向 后朝向后缘对连接空间限界。连接空间大致方形地构成并且优选大致位 于舵叶的中央。由于连接空间的侧壁或外壁受轮廓所决定而产生的轻微 的弯曲，连接空间会与方形形状有轻微偏差。基本上，连接空间也能够 不同于方形地构成。

连接空间此外优选位于舵叶的轮廓厚度最大的区域中并且具有如下 宽度，所述宽度通过第一外壁的内侧距第二外壁的内侧的内部距离限 定。如果舵叶轮毂有利地构成有小于该内部距离的外径，那么舵叶轮毂 能够设置在连接空间的内部中，使得所述舵叶轮毂不具有与第一外壁和 /或第二外壁的物理接触。舵叶轮毂由此与从现有技术中已知的用于舵叶 的舵叶轮毂相比更小地设计尺寸。通过这种措施进一步降低了舵叶的材 料耗费和生产成本。

优选提出，舵叶轮毂具有至少一个，优选多个连接机构，其中至少 一个连接机构在轮毂外面和第一侧壁的，尤其第一外壁的内侧之间和/ 或在轮毂外面和第二侧壁的，尤其第二外壁的内侧之间延伸，其中舵叶 轮毂优选具有至少两个连接机构，其中第一连接机构在轮毂外面和第一 侧壁的，尤其第一外壁的内侧之间延伸，并且其中第二连接机构在轮毂 外面和第二侧壁的，尤其第二外壁的内侧之间延伸。

至少一个连接机构建立在舵叶轮毂，尤其轮毂体的轮毂外面和连接 空间的第一侧壁和/或第二侧壁或者第一外壁和/或第二外壁之间的连 接。在运行时作用到舵叶或舵叶外壁部上的力和力矩从连接空间的侧壁 或外壁传输到至少一个连接机构上，所述连接机构将这些力和负荷经由 轮毂外面转送到舵叶轮毂的轮毂体上。由此提高了舵叶的强度并且实现 了经由舵叶轮毂将作用到舵叶上的舵力和舵力矩充分导出，同时降低材 料耗费和生产成本。相对于从现有技术中已知的具有舵叶轮毂的舵叶， 优选的舵叶轮毂由此能够更小并且更轻地确定尺寸和构成，而不会损伤 舵叶的强度。与从现有技术中已知的舵叶相反，舵力和力矩不再直接经 由与侧壁物理接触的轮毂外面传输，而是代替于此经由连接机构从舵叶 的侧壁转送到舵叶轮毂的轮毂体上。在此，至少一个连接机构的重量比 于通过缩小舵叶轮毂而实现的材料节省更小。此外有利的是，不再在舵 叶的侧壁中设置焊接窗口，使得也省去了从现有技术中已知的舵叶轮毂 与舵叶的侧壁或舵叶外壁部的耗费的焊接部。

如果设有至少两个连接机构，那么第一连接机构能够在轮毂外面和 第一侧壁的，尤其第一外壁的内侧之间延伸，而第二连接机构能够在轮 毂外面和第二侧壁的，尤其第二外壁的内侧之间延伸。通过这种措施进 一步提高舵叶的强度并且进一步降低材料和生产成本。

如果设有多个连接机构，那么每个连接机构优选在轮毂外面和第一 侧壁的，尤其第一外壁的内侧之间或者在轮毂外面和第二侧壁的，尤其 第二外壁的内侧之间延伸。

基本上也可以考虑舵叶和舵叶轮毂的如下设计方案，其中轮毂体通 过轮毂外面与第一侧壁的，尤其第一外壁的内侧物理接触，和/或与第二 侧壁的，尤其第二外壁的内侧物理接触，或者其中轮毂外面不与侧壁的 内侧间隔开，并且其中舵叶轮毂具有至少一个连接机构。

优选地，至少一个连接机构构成为，尤其在运行时并且在舵叶设置 在船上的状态中，将作用到舵叶上的，尤其作用到舵叶的侧壁上的力和 /或力矩传输到舵叶轮毂，尤其轮毂体上。

轮毂体由此能够更小地设计尺寸。舵叶的强度降低通过设置至少一 个连接机构来均衡，其中舵叶的强度降低是由于轮毂体的材料减少和轮 毂体到侧壁的直接连接出现故障引起。

进一步有利的是，至少一个连接机构具有第一连接区域和第二连接 区域，其中至少一个连接机构通过第一连接区域设置和/或固定在轮毂外 面上，并且其中至少一个连接机构通过第二连接区域设置和/或固定在第 一侧壁的，尤其第一外壁的内侧上和/或第二侧壁的，尤其第二外壁的内 侧上。

换言之，连接机构具有两个连接区域，所述连接区域构成用于与轮 毂外面和/或第一侧壁的，尤其第一外壁的内侧和/或第二侧壁的，尤其 第二外壁的内侧连接。对于设有多个连接机构的情况，每个连接机构优 选具有第一连接区域和第二连接区域。每个连接机构随后借助于第一连 接区域设置和/或固定在轮毂外面上。根据沿着轮毂体的环周的位置，单 一的连接机构随后借助于第二连接区域优选要么设置或固定在第一外 壁的内侧上要么设置或固定在第二外壁的内侧上。

一个连接机构例如能够朝向舵叶的中间平面的第一侧设置，在设置 在船上的状态中，所述第一侧例如对应于右舷侧。该连接机构随后借助 于第二连接区域设置和/或固定在右舷侧的外壁的内侧上。另一连接机构 能够朝向中间平面的与第一侧相对置的第二侧设置，也就是说，在舵叶 设置在船上的状态中，设置在左舷侧上。该连接机构随后借助于第二连 接区域设置和/或固定在左舷侧的外壁的内侧上。

优选提出，设有至少两个连接机构，其中所述至少两个连接机构关 于舵叶的中间平面对称地或者不对称地设置，和/或朝向中间平面的这两 侧设置相同数量的连接机构，和/或在轮毂外面和第一侧壁的，尤其第一 外壁的内侧之间延伸的连接机构的数量，等于在轮毂外面和第二侧壁 的，尤其第二外壁的内侧之间延伸的连接机构的数量。

大致从前缘伸展至后缘的中间平面，将舵叶划分为两个大致彼此对 称地设置的区域，其中例如会因扭曲或者扭转的前缘或者扭曲或者扭转 的后缘而出现对称性的偏差。舵叶的中间平面优选伸展穿过舵叶轮毂或 轮毂体的纵轴线，其中所述纵轴线又中央地在轮毂体的内部钻孔中伸 展。如果设有多个连接机构，那么这些连接机构优选相对于中间平面的 这两侧对称地设置。由此，有利地产生对在运行时作用到舵叶上的力的 均匀的吸收和转送。有利的是，朝向中间平面的这两侧，也就是说，在 舵叶设置在船上的状态中，不仅在舵叶的右舷侧而且在左舷侧设置相同 数量的连接机构。以这种措施提高强度并且改进对在运行时所出现的舵 力和舵力矩的吸收并且改进所述舵力和舵力矩到舵叶轮毂和舵柱上的 转送。

然而也能够提出，至少两个连接机构关于舵叶的中间平面不对称地 设置。不对称的设置尤其在舵叶扭曲时是有利的。

尤其优选的是，设置在中间平面的一侧上的连接机构，分别完全地 设置在该侧上，也就是说，连接机构不通过其任何子区域同时设置在中 间平面的两侧上。

优选提出，至少一个连接机构在舵叶轮毂的轴向高度的至少60％， 优选至少70％，更优选至少80％，尤其优选至少90％，更尤其优选100％ 上延伸，并且优选在所述轴向高度的至少60％，优选至少70％，更优选 至少80％，尤其优选至少90％，更尤其优选100％上设置和/或固定在轮 毂外面上。

此外能够提出，至少一个连接机构在舵叶轮毂的轴向高度的至少 60％，优选至少70％，更优选至少80％，尤其优选至少90％，更尤其优 选100％上设置和/或固定在第一侧壁的，尤其第一外壁的内侧和/或第 二侧壁的，尤其第二外部的内侧上。

舵叶轮毂的轴向高度沿着舵叶轮毂的纵轴线的方向来测量，其中舵 叶轮毂的纵轴线伸展穿过轮毂体的内部钻孔的中轴线并且对应于设置 在舵叶轮毂中的舵柱的方向。如果至少一个连接机构有利地在整个轴向 高度上沿着舵叶轮毂，尤其轮毂体延伸，并且优选在整个轴向高度上设 置和/或固定在轮毂外面上，那么能够实现尤其稳定地将舵叶轮毂经由轮 毂体的轮毂外面连接到第一侧壁的内侧和第二侧壁的内侧上。

此外优选地提出，至少一个连接机构是连接片和/或板和/或支撑件。

至少一个连接机构优选大致方形地构成。该形状可以低的材料耗费 并且尤其成本效益好地制造。此外，至少一个呈连接片、板或者支撑件 形式的连接机构的大致方形的设计方案能够实现：尤其有效地将在运行 时出现的舵力和力矩传输到舵叶轮毂的轮毂体上。

更尤其优选地，能够提出，至少一个连接机构，尤其连接片，板或 者支撑件，竖直地伸展，也就是说，至少一个连接机构，尤其连接片， 板或者支撑件，平行于舵叶轮毂的纵轴线伸展，并且设置和/或固定在轮 毂外面上。在舵叶轮毂的俯视图中，至少一个连接机构，尤其连接片、 板或者支撑件，沿着纵轴线伸展，优选在径向方向上向外从轮毂体的轮毂外面朝向第一侧壁的，尤其第一外壁的内侧和/或朝向第二侧壁的，尤 其第二外壁的内侧伸展。

至少一个连接机构的径向设置和/或平行于舵叶轮毂的纵轴线的基 本上竖直的延伸，允许连接机构以方形构件的形式尤其简单地构成并且 此外确保极其有效地将舵力和舵力矩从舵叶外壁部或侧壁传输到舵叶 轮毂上。

然而也可行的是，至少一个连接机构，尤其连接片、板或者支撑件， 并非沿着径向方向向外从轮毂体的轮毂外面朝向第一侧壁的，尤其第一 外壁的内侧和/或朝向第二侧壁的，尤其第二外壁的内侧伸展或者设置。

至少一个连接机构，尤其连接片、板或者支撑件，也能够关于轮毂 体的径向成角度，也就是说，关于从轮毂体的轮毂外面朝向第一侧壁的 内侧和/或朝向第二侧壁的内侧的径向方向成角度，从而与径向成角度。

至少一个连接机构也能够尤其沿着舵叶轮毂的纵轴线的方向来观察 具有弧形的走向或者弯折部。至少一个连接机构能够在一些部段上或者 在其整个竖直的延伸部上具有弧形的走向或者折弯的走向。此外，至少 一个连接机构也能够在舵叶轮毂的俯视图中沿着纵轴线关于径向具有 弧形的走向或者弯折部。

此外优选地提出，设有在两个和十个之间的连接机构，更优选在两 个和六个之间的连接机构，尤其优选四个连接机构，其中所述连接机构 更尤其优选关于舵叶的中间平面对称或者不对称地设置，和/或在轮毂体 的环周上以均匀分布的方式设置。

尤其有利的是，设有四个连接机构，其中所述连接机构关于舵叶的 中间平面对称地设置和/或在轮毂体的环周上分布式地设置。在优选的设 置中，由此四个连接机构中的两个设置在中间平面的第一侧上，例如设 置在右舷侧上，而另外两个连接机构设置在中间平面的第二侧上，例如 设置在左舷侧上。在此，右舷侧上的两个连接机构关于舵叶的中间平面 相对于左舷侧上的连接机构对称地设置。在连接机构为四个时，尤其能 够提出，所述连接机构均匀地在轮毂体的环周上分布式地设置。这意味 着，在连接机构为四个时，在轮毂体的俯视图中沿着纵轴线观察，两个 相邻地设置的连接机构之间的角距离为90°。

整体上产生对称的舵叶轮毂，所述舵叶轮毂包括轮毂体和四个连接 机构，所述舵叶轮毂可尤其简单地制造并且提供舵叶的尤其好的强度。

有利的是，设有至少两个连接机构，其中所述至少两个连接机构相 对于舵叶的中间平面具有0°至90°，优选30°至80°，更优选50° 至70°，尤其优选55°至65°的角距离，和/或其中所述至少两个连接 机构相对于垂直于舵叶的中间平面并且伸展穿过舵叶轮毂的纵轴线的 横向平面具有0°至90°，优选10°至60°，更优选20°至40°，尤 其优选25°至35°的角距离。

垂直于中间平面并且伸展穿过舵叶轮毂的纵轴线的横向平面将舵叶 划分为前部区域和后部区域，所述前部区域包括前缘，所述后部区域包 括后缘。横向平面此外垂直地置于中间平面和轮廓平面上。如果舵叶轮 毂设置在轮廓厚度最大的区域中，那么横向平面同时包含轮廓厚度最大 的平面。

连接机构的角距离不仅能够距中间平面来测量而且能够距横向平面 来测量。如果连接机构距舵叶的中间平面的角距离为90°，那么所述连 接机构基本上位于横向平面中。根据舵叶的设计方案，也就是说，根据 舵叶的轮廓形状，并且根据在舵叶运行时所预期的力和负荷，能够有利 的是，连接机构距中间平面的距离为50°至70°。

优选提出，朝向中间平面的每一侧，并且尤其相对于中间平面对称 地分别设置两个连接机构，其中设置在相应的侧上的两个连接机构之间 的角距离在20°和120°之间，尤其在40°和80°之间，尤其优选在 50°和70°之间，尤其优选在55°和65°之间。

更优选地，能够提出，至少一个连接机构与轮毂体，尤其轮毂外面， 和/或与舵叶的侧壁，尤其外壁焊接和/或粘接合/或锻接在其上。

至少一个连接机构能够与轮毂体，尤其轮毂外面，和/或与外壁焊接 和/或粘接，也就是说，连接机构通过第一连接区域与轮毂体，尤其轮毂 外面焊接或者粘接，而通过第二连接区域与第一侧壁，尤其第一外壁， 或者第二侧壁，尤其第二外壁焊接或者粘接。连接机构与轮毂体或者轮 毂外面的焊接，和/或连接机构与侧壁或者外壁的焊接，可尤其简单并且 低成本地执行。

此外能够优选的是，轮毂体关于舵叶轮毂的纵轴线构成为是旋转对 称的，其中轮毂体优选柱形地或者锥形地构成。

轮毂体的壁厚度在此在轴向方向上沿着纵轴线能够是恒定的或者逐 渐增加或逐渐减小。

此外优选提出，舵叶具有肋，轮毂体具有下部的端面和上部的端面， 并且轮毂体通过下部的端面固定在第一下部的肋上，尤其焊接在第一下 部的肋上，和/或轮毂体通过上部的端面固定在第二上部的肋上，尤其焊 接在第二上部的肋上。

轮毂体沿着轴向方向来观察在端部侧具有上部的端面和下部的端 面，其中术语“上部”和“下部”涉及舵叶设置在船中的状态。此外， 舵叶优选具有内部的骨架结构，所述骨架结构通过水平地并且垂直地定 向的肋形成。舵叶在此能够具有两个至50个，优选四个至十个肋。水 平的肋从前缘伸展直至后缘并且在第一侧壁和第二侧壁之间展开并且 基本上平行于轮廓平面定向。第一下部的肋从下方对连接空间限界而第 二上部的肋从上方对连接空间限界。朝向所述侧，连接空间能够通过连 接空间的外壁或通过侧壁的子区域限界。连接机构此外沿着航行方向来 观察向前或向后能够通过第一垂直的肋和第二垂直的肋来限界。由于通 过侧壁和垂直的以及水平的肋或上部的肋和下部的肋对连接空间限界，连接空间大致方形地构成。因此，舵叶轮毂的轴向高度被有利地选择成， 使得所述高度对应于连接空间的高度，以至于舵叶轮毂或轮毂体借助于 上部的端面贴靠在上部的肋的下侧上并且通过下部的端面贴靠在下部 的肋的上侧上。为了实现更高的强度，舵叶轮毂或轮毂体能够与上部的 肋和下部的肋例如通过焊接来连接。在运行时作用到舵叶上的力和力矩 因此不仅经由连接机构传输到舵叶轮毂上，而且经由肋，尤其经由上部 的肋和下部的肋传输到舵叶轮毂上从而传输到舵柱上。这产生舵叶的进 一步提高的强度。

优选提出，至少一个连接机构通过第一端侧固定在第一下部的肋上， 尤其焊接在第一下部的肋上，和/或至少一个连接机构通过与第一端侧相 对置的第二端侧固定在第二上部的肋上，尤其焊接在第二上部的肋上。

至少一个连接机构能够构成为大致方形的板、连接片或者支撑件， 并且尤其优选以沿着径向方向伸出的方式设置和/或固定在舵叶轮毂的 轮毂体的轮毂外面上。沿着竖直方向来观察，也就是说，沿着舵叶轮毂 的纵轴线，每个连接机构或每个连接片、板或者支撑件，具有第一下部 的端侧和与第一端侧相对置的第二上部的端侧。在此优选的是，沿着舵叶轮毂的纵轴线的方向来观察，连接机构的长度与舵叶轮毂或者轮毂体 的轴向高度相同，使得连接机构，尤其连接片、板或者支撑件，借助于 第一端侧贴靠在下部的肋上并且借助于第二端侧贴靠在上部的肋上。通 过在第一端侧和/或第二端侧上将连接机构与肋固定或者焊接，实现舵叶 强度的进一步提高。

优选提出，第一下部的肋和/或第二上部的肋具有开口，其中开口的 直径小于轮毂体的外径并且大于轮毂体的内部钻孔的内径，其中开口通 过法兰界定边缘，并且其中舵叶轮毂尤其环绕地固定在，优选焊接在法 兰上。

通过尤其在第二上部的肋中有利地设置开口，能够从上方将舵叶引 入到连接空间中并且引入到设置在连接空间中的舵叶轮毂中或引入到 舵叶轮毂的轮毂体的内部钻孔中。下部的肋中的开口允许舵柱穿过舵叶 轮毂从连接空间中引出并且借助于固定元件，例如液压螺丝固定在舵叶 中。上部的肋或下部的肋的对连接空间限界的区域因此以法兰的形式构 成，舵叶轮毂能够支承在所述法兰上。法兰在此也能够焊接或者锻接在 侧壁上或焊接或者锻接在向前和向后对连接空间限界的垂直的肋上。

有利的，舵叶轮毂或轮毂体的下部的端面和/或上部的端面具有沿着 环周方向环绕的梯级或者凸肩，使得舵叶轮毂能够借助于轮毂体的端面 插入到上部的肋或者下部的肋的开口中，使得轮毂体借助于下部的端面 的梯级接合到下部的肋的开口中，和/或借助于上部的端面的梯级接合到 上部的肋的开口中。通过这些措施避免了焊接应力。

优选地，舵叶轮毂也能够经由具有过渡圆弧半径的焊接连接部固定 在上部的和/或下部的肋上。为此，能够在上部的和/或下部的端面的区 域中设有在外侧环绕轮毂外面的凸缘或者法兰，所述凸缘或法兰借助于 外面贴靠在上部的和/或下部的肋的开口的内侧上并且与上部的和/或下 部的肋焊接。在此，轮毂体在端部侧上分别在大致对应于凸缘的高度的 长度上伸入上部的和/或下部的肋的开口中。舵叶轮毂和下部的和/或上 部的肋的这种连接可简单地建立。

如果设有多于一个的连接机构，那么每个单一的连接机构能够如在 上文中所描述的至少一个连接机构那样构成。

此外有利地提出，轮毂体的外径与内部钻孔的内径的比值在1.0和 2.0之间，优选在1.2和1.5之间，更优选在1.25和1.45之间。

由此，有利的是，与从现有技术中已知的舵叶轮毂相比，轮毂体的 外径与内部钻孔的内径的比值明显更小。相应地，能够实现大的材料节 省和明显降低的成本。

本发明所基于的目的的另一解决方案在于提供一种用于上述舵叶的 舵叶轮毂。

优选地，舵叶轮毂具有轮毂体和连接元件，其中所述连接元件根据 上述实施方式中的一个构成。

本发明所基于的目的的另一解决方案在于提供一种用于上述轮毂的 成套配件，包括轮毂体和至少一个连接元件。

附图说明

下面，根据附图详细阐述本发明。附图示出：

图1示出舵叶的立体的骨架视图，

图2示出贯穿舵叶的轮廓剖面，

图3示出第一舵叶的连接空间与设置在其中的舵叶轮毂的俯视图，

图4示出第二舵叶的连接空间与设置在其中的舵叶轮毂的俯视图，

图5示出贯穿舵叶的连接空间的横截面，以及

图6示出贯穿舵叶的连接空间的另一横截面。

具体实施方式

图1示出舵叶100，具有前缘10、后缘11、第一侧壁12和与第一 侧壁12相对置的第二侧壁13(图2)。在舵叶100的内部中设置有水平 的肋14以及垂直的肋15，所述水平的肋和垂直的肋有助于舵叶100的 形状稳定性。大致在舵叶100的中央设有连接空间16与设置在其中的 舵叶轮毂17。连接空间16通过上部的肋18的子区域沿着竖直方向向上 限界并且通过下部的肋19的子区域沿着竖直方向观察向下限界。向前 朝向前缘10，连接空间16通过前部的肋20的子区域限界，并且向后朝 向后缘11通过后部的肋21的子区域限界。朝向外侧，连接空间16通 过第一侧壁12的构成为第一外壁22的子区域和第二侧壁13的构成为 第二外部23(图2)的子区域限界。

图2示出沿着图1中的线A-A在舵叶轮毂17的高度上的剖面。舵 叶轮毂17设置在连接空间16的内部中。相对于中间平面24，舵叶100 大致对称地构成，其中对称性的偏差因关于中间平面24扭曲的前缘10 产生，所述前缘在一定程度上从中间平面24中扭转出来。舵叶轮毂17 的纵轴线25垂直于图平面伸展。假想的横向平面26垂直于中间平面24 伸展并且伸展穿过舵叶轮毂17的纵轴线25，所述横向平面将舵叶100 划分为前部区域27和后部区域28。舵叶轮毂17设置在舵叶100的轮廓 厚度最大的区域中。舵叶轮毂17具有轮毂体29，所述轮毂体具有内部 钻孔30。内部钻孔30构成用于容纳在图2中未示出的舵柱。轮毂体29 此外具有沿着环周方向伸展的轮毂外面31。在此，轮毂外面31在整个 环周上与第一外壁22的内侧和第二外壁23的内侧间隔开地设置。轮毂 体29具有外径32，所述外径小于第一外壁22的内侧和第二外壁23的 内侧之间的内部距离。在轮毂体29的环周上，在轮毂外面31上设置连接机构34。

具有轮毂体29和连接机构34的舵叶轮毂17在图3中放大地示出。 连接机构34以板35的形式并且大致方形地构成。每个连接机构34借 助于第一连接区域36焊接在轮毂外面31上并且借助于第二连接区域37 焊接在第一外壁22的内侧上或第二外壁23的内侧上。连接机构34由 此在轮毂外面31和第一外壁22的内侧或第二外壁23的内侧之间延伸. 构成为板35的连接机构34关于中间平面24基本上对称地设置，使得 朝向中间平面24的两侧设置相同数量的连接机构34。连接机构34用于 将在舵叶100运行时作用到侧壁12、13上的力和力矩传输或者导出到 舵叶轮毂17的轮毂体29上并且传输或者导出到设置在轮毂体29的内部钻孔30中的舵柱上并且给予舵叶100足够的强度。

在图3中示出的实施方式中，连接机构34此外均匀地设置在轮毂外 面31的环周上，使得在各两个相邻地设置的连接机构34之间设有90° 的角距离。

连接机构34的一个替选的设置在图4中示出。朝向中间平面24的 两侧设有各两个构成为板35的连接机构。在此，两个分别位于中间平 面24的一侧上的连接机构34之间的角距离38在50°和70°之间。

图5示出贯穿图2和图3的横向平面26的剖面。根据剖平面，在图 5中未示出连接机构34。舵叶轮毂17的轮毂体29大致锥形地构成并且 沿着竖直方向向下渐缩。如所看到的那样，轮毂外面31与第一外壁22 的内侧和第二外壁23的内侧间隔开地设置。沿着舵叶轮毂17的纵轴线 25的轴向方向来观察，轮毂体29具有上部的端面39和下部的端面40。 轮毂体29借助于上部的端面39的区域置于上部的肋18的下侧41上并 且借助于下部的端面40的区域置于下部的肋19的上侧42上。上部的 肋18和下部的肋19分别具有开口43，使得未示出的舵柱能够引入到轮 毂体29的内部钻孔30中。开口43分别由法兰44限界，所述法兰与第 一侧壁12或第一外壁22连接并且与第二侧壁13或第二外壁23连接。 为了建立所述连接，轮毂体29的上部的端面39和下部的端面40具有 环绕的梯级46或者环绕的凸肩。轮毂体29借助于上部的端面39和下 部的端面40上的梯级46接合到上部的肋18和下部的肋19的相应的开口43中。轮毂体29在上部的端面39或下部的端面40的区域中与法兰 44连接。开口43的直径小于轮毂体29的外径32并且大于轮毂体29的 内部钻孔30的内径59。

在图6中示出贯穿图2和图3的横向平面26的剖面，其中舵叶轮毂 17的轮毂体29在上部的肋18和下部的肋19上的连接部与根据图5的 设计方案不同。图6的轮毂体29在上部的端面39和下部的端面40的 区域中分别具有环绕轮毂外面31的凸缘62，所述凸缘与上部的肋18和 /或下部的肋19的内侧64上的外面63连接。环绕的凸缘62在此具有过 渡圆弧半径66。过渡圆弧半径优选在5cm和10cm之间，更优选在5cm 和7cm之间，尤其优选为6cm。

在将轮毂体29与上部的肋18或下部的肋19连接时，轮毂体29在 大致对应于凸缘62的高度67的长度上伸入到上部的肋18或下部的肋 19的开口43中。

附图标记列表

100 舵叶

10 前缘

11 后缘

12 第一侧壁

13 第二侧壁

14 水平的肋

15 垂直的肋

16 连接空间

17 舵叶轮毂

18 上部的肋

19 下部的肋

20 前部的肋

21 后部的肋

22 第一外壁

23 第二外壁

24 中间平面

25 纵轴线

26 横向平面

27 前部的区域

28 后部的区域

29 轮毂体

30 内部钻孔

31 轮毂外面

32 外径

33 内部距离

34 连接机构

35 板

36 第一连接区域

37 第二连接区域

38 角距离

39 上部的端面

40 下部的端面

41 下侧

42 上侧

43 开口

44 法兰

46 梯级

59 内径

60 直径

62 凸缘

63 外面

64 内侧

66 过渡圆弧半径

67 高度

Claims (15)

1.一种舵叶(100)，尤其用于水运交通工具的、尤其船的半悬挂舵或者全悬挂舵的舵叶，所述舵叶包括：前缘(10)，后缘(11)，第一侧壁(12)和与所述第一侧壁(12)相对置的第二侧壁(13)，以及设置在连接空间(16)中的用于连接舵柱的舵叶轮毂(17)，其中所述舵叶轮毂(17)具有轮毂体(29)，其中所述轮毂体(29)具有用于容纳舵柱的内部钻孔(30)和沿着环周方向伸展的轮毂外面(31)，

其特征在于，

所述轮毂外面(31)在整个环周上与所述第一侧壁(12)的内侧并且与所述第二侧壁(13)的内侧间隔开地设置。

2.根据权利要求1所述的舵叶(100)，其特征在于，所述轮毂外面(31)在所述舵叶轮毂(17)的整个轴向高度上与所述第一侧壁(12)的内侧和所述第二侧壁(13)的内侧间隔开地设置，和/或所述轮毂外面(31)不具有与所述第一侧壁(12)的内侧和所述第二侧壁(13)的内侧的物理接触，和/或所述轮毂体(29)具有外径(32)，所述连接空间(16)具有第一外壁(22)，其中所述第一外壁(22)是所述第一侧壁(12)的子区域，所述连接空间(16)具有第二外壁(23)，其中所述第二外壁(23)是所述第二侧壁(13)的子区域，所述连接空间(16)具有在所述第一外壁(22)的内侧和所述第二外壁(23)的内侧之间的内部距离(33)，其中所述轮毂体(29)的外径(32)小于所述内部距离(33)。

3.根据权利要求1或2所述的舵叶(100)，其特征在于，所述舵叶轮毂(17)具有至少一个、优选多个连接机构(34)，其中至少一个所述连接机构(34)在所述轮毂外面(31)和所述第一侧壁(12)的、尤其所述第一外壁(22)的内侧之间延伸，和/或所述连接机构(34)在所述轮毂外面(31)和所述第二侧壁(13)的、尤其所述第二外壁(23)的内侧之间延伸，其中所述舵叶轮毂(17)优选具有至少两个连接机构(34)，其中第一连接机构(34)在所述轮毂外面(31)和所述第一侧壁(12)的、尤其所述第一外壁(22)的内侧之间延伸，并且其中第二连接机构(34)在所述轮毂外面(31)和所述第二侧壁(13)的、尤其所述第二外壁(23)的内侧之间延伸。

4.根据权利要求3所述的舵叶(100)，其特征在于，至少一个所述连接机构(34)构成为，尤其在运行时并且在所述舵叶设置在船上的状态中，将作用到所述舵叶、尤其所述舵叶的所述侧壁(12，13)上的力和/或力矩传输到所述舵叶轮毂(17)、尤其所述轮毂体(29)上。

5.根据权利要求3或4所述的舵叶(100)，其特征在于，至少一个所述连接机构(34)具有第一连接区域(36)和第二连接区域(37)，其中至少一个所述连接机构(34)借助于所述第一连接区域(36)设置和/或固定在所述轮毂外面(31)上，并且其中至少一个所述连接机构(34)借助于所述第二连接区域(37)设置和/或固定在所述第一侧壁(12)的、尤其所述第一外壁(22)的内侧上，和/或借助于所述第二连接区域(37)设置和/或固定在所述第二侧壁(13)的、尤其所述第二外壁(22)的内侧上。

6.根据上述权利要求中的任一项所述的舵叶(100)，其特征在于，设有至少两个连接机构(34)，其中至少两个所述连接机构(34)相对于所述舵叶的中间平面(24)对称或者不对称地设置，和/或朝向所述中间平面(24)的两侧设置相同数量的连接机构(34)，和/或在所述轮毂外面(31)和所述第一侧壁(12)的、尤其所述第一外壁(22)的内侧之间延伸的连接机构(34)的数量与在所述轮毂外面(31)和所述第二外壁(13)的、尤其所述第二外壁(23)的内侧之间的连接机构(34)的数量相同。

7.根据权利要求3至6中的任一项所述的舵叶(100)，其特征在于，至少一个所述连接机构(34)在所述舵叶轮毂(17)的轴向高度的至少60％、优选至少70％、更优选至少80％、尤其优选至少90％、更尤其优选100％上延伸，并且优选在所述轴向高度的至少60％、优选至少70％、更优选至少80％、尤其优选至少90％、更尤其优选100％上设置和/或固定在所述轮毂外面(31)上。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的舵叶(100)，至少一个所述连接机构(34)是连接片和/或板(35)和/或支撑件。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的舵叶(100)，其特征在于，设有在两个和十个之间的、优选在两个和六个之间的、尤其优选四个连接机构(34)，其中所述连接机构(34)更尤其优选相对于所述舵叶的所述中间平面(24)对称或者不对称地设置，和/或在所述轮毂体(29)的环周上、优选均匀地分布式地设置。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的舵叶(100)，其特征在于，设有至少两个连接机构，其中至少两个所述连接机构(34)相对于所述舵叶的所述中间平面(24)具有0°至90°、优选30°至80°、更优选50°至70°、尤其优选55°至65°的角距离，和/或其中至少两个所述连接机构(34)相对于横向平面(26)具有0°至90°、优选10°至60°、更优选20°至40°、尤其优选25°至35°的角距离，其中所述横向平面垂直于所述舵叶的所述中间平面(24)并且伸展穿过所述舵叶轮毂(17)的纵轴线，和/或朝向所述中间平面(24)的每一侧并且尤其相对于所述中间平面(24)对称地分别设置两个连接机构(34)，其中设置在所述相应的侧上的所述两个连接机构(34)之间的角距离(38)在20°和120°之间、尤其在40°和80°之间、尤其优选在50°和70°之间、尤其优选在55°和65°之间。

11.根据权利要求3至10中任一项所述的舵叶(100)，其特征在于，至少一个所述连接机构(34)与所述轮毂体(29)、尤其所述轮毂外面(31)，和/或与所述舵叶的所述侧壁(12，13)、尤其所述外壁(22，23)焊接和/或粘接和/或锻接在所述轮毂外面和/或所述侧壁上。

12.根据上述权利要求中任一项所述的舵叶(100)，其特征在于，所述轮毂体(29)关于所述舵叶轮毂(17)的纵轴线(25)旋转对称地构成，其中所述轮毂体(29)优选柱形或者锥形地构成，和/或所述舵叶(100)具有肋(14)，所述轮毂体(29)具有下部的端面(40)和上部的端面(39)，并且所述轮毂体(29)通过所述下部的端面(40)固定在第一下部的肋(19)上，尤其焊接在所述第一下部的肋上，和/或所述轮毂体(29)通过所述上部的端面(39)固定在第二上部的肋(18)上，尤其焊接在所述第二上部的肋上，其中优选至少一个所述连接机构(34)借助于第一端侧固定在所述第一下部的肋(19)上，尤其焊接在所述第一下部的肋上，和/或至少一个所述连接机构(34)通过与所述第一端侧相对置的第二端侧固定在所述第二上部的肋(18)，尤其焊接在所述第二上部的肋上。

13.根据权利要求3至12中任一项所述的舵叶(100)，其特征在于，所述轮毂体(29)的外径(32)与所述内部钻孔(30)的内径(59)的比值在1.0和2.0之间，优选在1.2和1.5之间，更优选在1.25和1.45之间。

14.一种用于根据上述权利要求中任一项所述的舵叶(100)的舵叶轮毂(17)。

15.一种用于根据权利要求14所述的舵叶轮毂(17)的成套配件，包括轮毂体(29)和至少一个连接机构(34)。