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Einrichtung zur Kurssteuerung eines Schiffes Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zur Kurssteuerung eines Schiffes, das außer mit dem durch die Hauptrudermaschine
einstellbaren Hauptruder mit einem unabhängig davon durch eine Hilfsrudermaschine
einstellbaren Hilfsruder versehen ist.
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Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art dient die Hauptrudermaschine
lediglich dem Zweck, in Notfällen in Tätigkeit zu treten. Das Hauptruder erfährt
nämlich normalerweise seine Einstellung durch die vom Hilfsruder ausgeübte Kraft.
Es handelt sich dabei um das Flettner-Ruder, dessen Wirkung bekanntlich darauf beruht,
daß die auf das Hilfsruder wirkende Strömungskraft unmittelbar zum Ausschwenken
des Hauptruders verwendet wird.
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Erfindungsgemäß steht nun das Hauptruder in ständiger Wirkungsverbindung
mit der Hauptrudermaschine, und die Hilfsrudermaschine wird zur Vermeidung normaler
Kursabweichungen des Schiffes durch einen bekannten selbsttätigen Kursregler gesteuert.
Dadurch, daß das Hauptruder unbeeinflußt von der durch das Hilfsruder ausgeübten
Kraft ausschließlich durch die Hauptrudermaschine eingestellt wird, wenn es sich
darum handelt, das Schiff auf irgendeinen neuen Kurs einzustellen, ergibt sich eine
ausgezeichnete Manövrierfähigkeit des Schiffes auch bei geringer Fahrgeschwindigkeit,
also unter Umständen, bei denen das Flettner-Ruder versagt. Da normale Abweichungen
des Schiffes vom Soll-Kurs, wie sie unter dem Einfluß von Wind und Wellen auftreten,
durch das Hilfsruder und die Hilfsrudermaschine unter Steuerung durch den Kursregler
vermieden werden, wird die Hauptrudermaschine von der ständigen Belastung durch
den Kursregler befreit. Wirkt der Kursregler nämlich, wie es bisher allgemein üblich
ist, auf die Hauptrudermaschine ein, dann muß er diese ständig ein- und ausschalten,
so daß sie dem Ruder die geringen Ausschläge erteilt, die im allgemeinen zur Regelung
des Kurses auf den Soll-Wert ausreichen. Die Steuerkräfte, die das Ruder eines Schiffes
bei dieser Regelung aufbringen muß, sind nämlich verhältnismäßig gering und belaufen
sich nur auf einen kleinen Bruchteil der Kräfte, die das Ruder für Änderung des
Soll-Kurses zu entwickeln hat. Es bedeutet daher eine unwirtschaftliche Kraftvergeudung,
die schwere Rudermaschine für die selbsttätige Kursregelung in Anspruch zu nehmen.
Diese Kraftvergeudung zu vermeiden, ist aber die der Erfindung zugrunde liegende
Aufgabe.
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Vorzugsweise ist die Einrichtung nach der Erfindung so ausgestaltet,
daß bei Kursabweichungen, die eine bestimmte Grenze überschreiten, der selbsttätige
Kursregler zusätzlich auch die Hauptrudermaschine steuert.
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Das Hilfsruder kann am Ende des Hauptruders nach Art des bekannten
Flettner-Ruders angeordnet sein. Erfindungsgemäß wird in diesem Falle die Hilfsrudermaschine
vorzugsweise vom Hauptruderblatt oder Ruderkörper getragen. Das bietet den Vorteil,
daß das empfindliche Verbindungsgestänge zwischen dem Hilfsruder und der Hilfsrudermaschine
in Fortfall kommt.
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In der Zeichnung sind schematisch zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. In diesen zeigt Fig. 1 das Heck eines Schiffes mit Hauptruder und Hilfsruder
in Seitenansicht und Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch den Ruderschaft bei
einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.
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Das Heck 10 des Schiffes ist mit dem üblichen Hauptruder 11 ausgerüstet,
dessen Ruderschaft 12 durch eine Hauptrudermaschine 13 drehbar ist. An der hinteren
Kante des Hauptruders ist um ein senkrechtes Scharnier 14 schwenkbar ein Hilfsruder
15 angebracht, das eine wesentlich kleinere Fläche als das Hauptruder 11 hat. Gleichachsig
zum Scharnier ist am Hauptruder 11 ein am Hilfsruder befestigter Ruderschaft 16
gelagert, der durch eine Hilfsrudermaschine 17 drehbar ist, die vom Hauptruder 11
getragen wird. Die Steuerung dieser Hilfsrudermaschine erfolgt elektrisch oder hydraulisch
über eine gestrichelt angedeutete Leitung 18, die zu (1,2m den Kurs mittels eines
Kreiselkompasses messenden bekannten selbsttätigen Kursregler 19 verlä"'-.
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Das Hauptruder 11 steht also in ständiger Wirkungsverbindung mit der
Hauptrudermaschine 13 und dient im wesentlichen nur noch dem Zweck, bei Wahl eines
neuen Soll-Kurses das Schiff auf diesen einzustellen. Das Hilfsruder 15 und die
durch den selbsttätigen Kursregler 19 gesteuerte Hilfsrudermaschine 17 dienen dem
Zweck. die normalen Kursabweichungen
des Schiffes, die unter dem
Einfluß von Wind, Seegang und Strömung eintreten, zu vermeiden. Da das Hilfsruder
15 nur ein geringes Trägheitsmoment hat, kann es durch die Hilfsrudermaschine 17
in kurzer Zeit um das jeweils erforderliche Winkelmaß verschwenkt werden, wodurch
sich eine sehr kurze Laufzeit des Regelvorganges ergibt, was bekanntlich im Interesse
geringer Schwingungsneigung erwünscht ist. Die unvermeidlichen Sinus-Schwingungen
des Kurses lassen sich daher auf ein Mindestmaß verringern, was nicht in dem Maße
möglich ist, wenn der Kursregler ausschließlich auf die Hauptrudermaschine wirkt,
wie es bisher üblich war. Denn um das häufig viele Tonnen wiegende Hauptruder 11
zu verstellen, bedarf es einer vergleichsweise längeren. Zeit. Wenn also der Soll-Kurs
geändert werden soll, dann wird zu diesem Zweck das Hauptruder 11 durch die Hauptrudermaschine
13 verschwenkt. Sobald das Schiff auf den neuen Kurs gebracht ist, erfährt dieser
dann seine Festwertregelung nur noch durch das Hilfsruder 15 und die durch den bekannten
selbsttätigen Kursregler 19 gesteuerte Hilfsrudermaschine 17 mit außerordentlich
großer Empfindlichkeit und Genauigkeit bei kürzester Anlaufzeit des Regelvorganges.
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Die Rudermaschine 17 kann auch in bekannter Weise am Hauptruderschaft
angeordnet sein, wobei sich dann beispielsweise die in Fig.2 gezeigte, bei Flettner-Rudern
bekannte Anordnung ergeben kann. Dort ist der Hauptruderschaft 20, der das Hauptruder
11 trägt, hohl ausgebildet. Er nimmt den Hilfsruderschaft 21 auf, der oben aus dem
Hauptruderschaft herausgeführt ist und dort an die am Hauptruderschaft angeordnete
Hilfsrudermaschine angeschlossen ist. Etwa in halber Höhe des Hauptruders hat der
Ruderschaft 20 waagerechte Schlitze 22, durch welche Arme 23 des Schaftes 21 nach
außen ragen. Auch das an der Hinterkante des Hauptruders 11 durch ein Scharnier
14 befestigte Hilfsruder 15 hat Arme 24. Diese sind durch Kuppelstangen 25 mit den
Armen 23 verbunden.
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Es bestände freilich auch die Möglichkeit, das Hilfsruder 15 unabhängig
vom Hauptruder am Schiffskörper zu lagern, z. B. am Bug oder neben dem Hauptruder.
Um bei besonders rauhem Wetter eine einwandfreie Kursregelung zu gewährleisten,
die dann besonders hohe Ruderkräfte erfordert, kann die Anordnung so getroffen sein,
daß bei Kursabweichungen, die eine bestimmte Grenze überschreiten, der selbsttätige
Kursregler 19 zusätzlich auch die Hauptrudermaschine 13 steuert. Dadurch wird dann
das Hauptruder 11 derart verstellt, daß es die Wirkung des Hilfsruders 15 unterstützt.
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Im allgemeinen aber bleibt während der Festwertregelung des Kurses
die Rudermaschine 13 ausgeschaltet. Darin liegt ein wesentlicher Vorteil der Erfindung.
Denn wegen der erheblichen Kräfte, die auf den Ruderschaft 12 wirken, würde ein
ständiges Heranziehen des Hauptruders 11 zur Kursregelung zu einem verhältnismäßig
hohen -Verschleiß der Rudermaschine 13 führen. Dieser Verschleiß wird bei Anwendung
der Erfindung vermieden.