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Steuerruder für Schiffe Bekannt sind Steuervorrichtungen für Schiffe,
welche aus einem profilförmigen Ruder mit dickem Kopf, in dem die Drehachse des
Ruderkörpers liegt, sowie aus zwei dem Ruderkopf zur Herbeiführung einer Spaltwirkung
auf der jeweiligen Unterdruckseite am Ruderkörper vorgeschalteten Leitkörpern bestehen;
hierbei reichen die beiden der Strömungsrichtung des Schraubenwassers angepaßten
Leitkörper von der Ruderober- oder Ruderunterkante bis zur Mitte der Schraubenwelle
und sind durch eine Platte oder einen Profilkörper miteinander verbunden. Ferner
gibt es stromlinienförmige Ruder mit zu beiden Seiten des Ruderkopfes, in dem die
Drehachse liegt, symmetrisch angeordneten, tragflächenartig gekrümmten Leitkörpern.
Hierbei sind die Leitkörper mit dem Stevenrahmen fest verbunden oder bilden selbst
den feststehenden Rudersteven bei solcher Form des Ruderkopfes und Lage der Drehachse
des Ruderkörpers in bezug auf die Leitkörper, daß die von ihnen mit dem Ruderkörper
gebildeten Düsen bei jeder Ruderlage nahezu unverändert bleiben. Weiterhin sind
stromlinienförmige Balanceruder bekannt, bei welchen zu beiden Seiten am Ruderkopf
symmetrisch zu dessen Mittelebene zwei tragflächenartig gekrümmte Leitkörper mittels
Rippen od. dgl. befestigt und so angeordnet sind, daß zwischen deren Eintrittskanten
eine weite Öffnung verbleibt, die sich in zwei düsenartig enger werdende, am Ruderkopf
entlang nach hinten geführte Kanäle gabelt. Es gibt auch Steuervorrichtungen, bestehend
aus zwei mit dem stromlinienförmigen, nicht balancierten Ruderblatt durch sich seitlich
und voraus erstreckende Arme gelenkig verbundenen Leitkörpern, deren durch die Strömung
bewirkter Ausschlag durch mit dem Schiffskörper gelenkig verbundene Anschläge einseitig
begrenzt wird.
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Diese bekannten Steuerruder ermöglichen es den Schiffen nur, mit einem
mehr oder weniger großen Drehkreis zu fahren, der stark von der Geschwindigkeit,
mit welcher das Schiff fährt, abhängt. Gerade, wenn auf engstem Raum größte Wendigkeit
verlangt wird, muß manaus Sicherheitsgründen langsam fahren, wodurch die Ruderwirkung
stark herabgesetzt wird..
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Da ein Ruder normalerweise bei einem Ausschlag von 45° seine größte
Steuerwirkung erreicht, hat man versucht und auch fast erreicht, die Strömung an
der Unterdruckseite bis zu diesem Ruderausschlag zum Anliegen zu bekommen, so daß
eine Verbesserung des normalen Ruders kaum noch möglich erscheint.
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Ein Drehen auf der Stelle war bisher mit einem normalen Ruder nicht
möglich. Infolgedessen wurden. für diesen Zweck Spezialantriebe entwickelt, welche
wohl bestes Manövrieren ermöglichen, jedoch aufwendig sind. Der Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuerruder zu schaffen, welches einem Fahrzeug
mit normalem Schraubenantrieb die Manövrierfähigkeit eines Spezialantriebes verleiht,
insbesondere ein Drehen auf der Stelle ermöglicht. Die Lösung der Aufgabe wird dabei
in der Weise herbeigeführt, daß bei einem Steuerruder für Schiffe mit einem vor
dem Ruderschaft, welcher die Nase des stromlinienförmigen Ruderblattes bildet, angeordneten
Leitkörper der Leitkörper, dessen Ausschlag durch an sich bekannte, jedoch mit dem
Ruderblatt fest verbundene Ausschläge nach beiden Seiten begrenzt ist, zwischen
den trägerartig über den Ruderschaft nach vorn, hinaus verlängerten unteren und
oberen Endflächen des Ruderblattes um seine Achse in bekannter Weise schwenkbar
angeordnet ist und das Ruderblatt in Hartlage einen Winkel von etwa 100° mit der
Mittschiffsebene bildet.
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Sämtliche Abmessungen und Profilformen variieren je nach dem Verwendungszweck,
nach der Formgebung und der Geschwindigkeit der in Frage kommenden Fahrzeuge. Normalerweise
werden die Maßverhältnisse etwa folgende sein: Das Ruderblatt hat eine Profilhöhe
von etwa einem Fünftel der Länge. Das Maß von Mitte des Ruderschaftes bis Hinterkante
des Ruderblattes soll mindestens doppelt so groß sein wie das Maß von Mitte des
Ruderschaftes bis Vorderkante des Leitkörpers. Dais Maß von Mitte Drehachse bis
Vo,rkante Leitkörper muß nach Möglichkeit ein Drittel oder mindestens ein Viertel
des Schraubendurchmessers betragen.
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Zur Begrenzung des seitlichen Anschlages des Leitkörpers sind durch
Gummi abgepufferte Anschläge auf den Endflächen des Ruderblattes vorgesehen. Vorzugsweise
ordnet man die Anschläge derart an, daß der
Ausschlag des Leitkörpers
beiderseits auf je etwa 15 bis 20° begrenzt ist.
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Der Leitkörper besitzt beispielsweise eine Nase aus massivem Rundmaterial
von etwa dem halben Ruderschaftsdurchmesser und läuft geradlinig nach hinten scharf
aus.
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Es ist auch, möglich, den Leitkörper zwangläufig zu steuern.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Steuerruders für Schiffe schematisch dar, und zwar zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht,
Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-B in Fig. 1, Fig. 3 die Strömungsverhältnisse
für den Fall, daß das Steuerruder auf 45° Steuerbord, und Fig. 4 die Strömungsverhältnisse
für den Fall, daß das Steuerruder auf 90° Backbord gelegt ist.
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Das am Heck eines Schiffes hinter der Schiffsschraube 1 mittels seines
Ruderschaftes 2 schwenkbar angeordnete Ruderblatt 3 besitzt eine untere Endfläche
4 sowie eine obere Endfläche 5, welche beide trägerartig über den Ruderschaft 2
hinaus nach vorn verlängert sind. In ihnen ist der Schaft 6 eines Leitkörpers 7
schwenkbar gelagert, dessen Ausschlag durch auf den Endflächen 4, 5 angeordnete
Anschlagstücke 8 begrenzt ist.
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Die Wirkung des erfindungsgemäßen Steuerruders beruht nun darauf,
daß der Schraubenstrom durch den vor der Drehachse innerhalb des Ruderkörpers liegenden
schwenkbaren, sich durch den Schraubenstrom selbsttätig einstellenden und, durch
Anschlag begrenzten Leitkörper auf der Unterdruckseite des Ruders bis zu einem Ausschlag
von 100° des Ruderblattes zum Anliegen gebracht wird.
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Da die Größe des Leitkörpers in einem bestimmten Verhältnis zum Schraubendurchmesser
steht, wird der gesamte Schraubenstrom umgelenkt, so daß beim Legen des Steuerruders
von einem Ausschlag von etwa 80° an keine in Mittschiffslinie voraustreibende Kraft
mehr vorhanden ist. Hierdurch ist ein absolutes Drehen auf der Stelle möglich, wobei
die Ruderlage etwa 85° beträgt. Bei einem Ausschlag von 100° kann eine sich nach
rückwärts verlagernde Drehung erreicht werden, so daß eine Regulierung des Drehkreises
auf engstem Raum möglich ist. In der Praxis ist mit dem Ruder nicht nur ein Drehen
auf der Stelle, sondern unter günstigen Voraussetzungen auch ein An- und Ablegen
des Schiffes ohne Rückwärtsgang möglich. Der Rückwärtsgang braucht infolgedessen
weniger als bei einem normalen Ruder benutzt zu werden.
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Aus diesen Gründen wird das Umkehrgetriebe bzw. die direkt umsteuerbare
Maschine weitgehend geschont. Die Querkraft der Schraube wird durch dieses Ruder
zum Teil ausgeglichen. Beim Seegang wirkt sich das Ruder durch automatische Stützwirkung
günstig aus.
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Das Rudermoment oder der Ruderdruck ist über den ganzen Bereich des
Ruderausschlages gleichmäßig verteilt. Das Ruder ist mit Ausnahme der kleinen Ausschläge
bis zum Anschlag des Leitkörpers immer gut ausbalanciert, aber niemals überbalanciert.
Da das Ruder gerade bei langsamer Fahrt gut wirkt, wird das Risiko eines Manövers
mit »voller Kraft« bei plötzlich auftretenden Schwierigkeiten auf engstem Raum weitestgehend
ausgeschaltet.
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Hervorzuheben ist, daß der Lateralplan von Fahrzeugen mit diesem Ruder
nicht so extrem auf große Wendigkeit beschnitten zu sein braucht, d. h., man kann
kursstabile Schiffe von bester Wendigkeit schaffen. Für die allgemeine Sicherheit
der Schiffahrt ist das erfindungsgemäße Steuerruder von Vorteil.