DE1142296B

DE1142296B - Rudder for ships

Info

Publication number: DE1142296B
Application number: DEU7151A
Authority: DE
Inventors: Guenter Uecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-05-23
Filing date: 1960-05-23
Publication date: 1963-01-10

Description

Steuerruder für Schiffe Bekannt sind Steuerruder für Schiffe mit einer vor der Drehachse des Ruders zwischen den trägerartig über den Ruderschaft nach vorn hinaus verlängerten unteren und oberen Endflächen des Hauptruders angeordneten Leitvorrichtung, bei welchen die Leitvorrichtung aus einer oder zwei Leitflossen besteht. Diese sind um zur Ruderdrehachse parallele Achsen frei schwenkbar angeordnet und werden in ihrem Ausschlag durch mit dem Ruder fest verbundene Anschläge bzw. - bei Vorhandensein von zwei Ruderblättern - durch deren innere Ruderflächen begrenzt Diese bekannten Ruder zeigen bei allen Fahrzeugen, deren Propellerdurchmesser in normalen Grenzen liegt, sehr gute Manövriereigenschaften. Bei seegehenden Fahrzeugen mit extrem großem Propeller, z. B. Schleppern, werden aber die Ruderflächen, welche in einem bestimmten Verhältnis zu dem Propellerdurchmesser stehen, relativ groß.Steering rudders for ships are known for ships with a in front of the axis of rotation of the rudder between the girder-like over the rudder shaft arranged forward also extended lower and upper end surfaces of the main rudder Guide device, in which the guide device consists of one or two guide fins consists. These are arranged to be freely pivotable about axes parallel to the axis of rotation of the rudder and their deflection is determined by stops or stops firmly connected to the rudder. - if there are two rudder blades - limited by their inner rudder surfaces These known rudders show on all vehicles with a propeller diameter in normal limits, very good maneuverability. For seagoing vehicles with an extremely large propeller, e.g. B. tugs, but the rudder surfaces, which are in a certain ratio to the propeller diameter, relatively large.

Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Steuerruder für Schiffe nach Patent 1025 291 mit einem vor dem Ruderschaft gelagerten Leitkörper, welcher zwischen den trägerartigen über den Ruderschaft hinaus nach vorn verlängerten unteren und oberen Endflächen des Ruderkörpers schwenkbar angeordnet und in seinem Ausschlag nach beiden Seiten durch fest mit dem Ruderkörper verbundene Anschläge begrenzt ist. Es ist Aufgabe der Erfindung, dieses Steuerruder so zu verbessern, daß es den vorstehend genannten Nachteil nicht aufweist. Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung darin, daß der Ruderkörper in an sich bekannter Weise aus zwei in geeignetem Abstand angeordneten Ruderblättern besteht, deren Vorderkanten hinter der Ruderdrehachse liegen.The invention now relates to a rudder for ships according to Patent 1025 291 with a guide body mounted in front of the rudder shaft, which between the girder-like lower and lengthened to the front beyond the rudder stock upper end surfaces of the rudder body pivotably arranged and in its deflection limited on both sides by stops firmly connected to the rudder body is. It is an object of the invention to improve this rudder so that it can does not have the aforementioned disadvantage. The solution to this problem is there according to the invention in that the rudder body in a known manner from two there is a suitable spaced rudder blades, the leading edges behind the rudder axis of rotation.

Sämtliche Abmessungen und Profilformen variieren naturgemäß je nach Verwendungszweck, Geschwindigkeit und Formgebung der in Frage kommenden Fahrzeuge. Das Maß von der Drehachse des Ruders bis zur Vorderkante des Leitkörpers soll vorzugsweise etwa ein Drittel des Schraubendurchmessers betragen.All dimensions and profile shapes naturally vary depending on the Purpose, speed and shape of the vehicles in question. The distance from the axis of rotation of the rudder to the leading edge of the guide body should preferably be about a third of the screw diameter.

Erfindungsgemäß endet der Leitkörper hinten etwa in Höhe der Vorderkanten der Ruderblätter und ist auf einen beiderseitigen Ausschlag von 20 bis 30° durch die außerhalb der beiden Ruderblätter angeordneten Anschläge begrenzt.According to the invention, the guide body ends at the rear approximately at the level of the front edges the rudder blades and is due to a bilateral deflection of 20 to 30 ° the stops arranged outside the two rudder blades are limited.

Die Spaltbreite zwischen der Außenseite eines Ruderblattes und der Innenseite des Leitkörpers kann bis zu E> o/o vom Schraubendurchmesser betragen.The gap width between the outside of a rudder blade and the The inside of the guide body can be up to E> o / o of the screw diameter.

Bei Erfüllung der eine überbalancierung vermeidenden Forderung, daß das Maß von der Drehachse des Ruders bis zur Hinterkante des kastenförmigen Zweiflächenruders so groß sein muß, daß der Druckmittelpunkt des Ruders kurz hinter der Drehachse liegt, beträgt bei der erfindungsgemäßen Ausführung eines Ruders dieses Maß meist weniger als der halbe Schraubendurchmesser. Hierdurch wird eine bessere Kursstabilität sowie - bei Vermeidung einer überbalancierung - ein relativ kurzes Ruder mit verhältnismäßig kleinen Ruderflächen erreicht.When fulfilling the requirement, which avoids overbalancing, that the dimension from the axis of rotation of the rudder to the rear edge of the box-shaped two-surface rudder must be so large that the center of pressure of the rudder is just behind the axis of rotation is, in the execution of a rudder according to the invention, this dimension is usually less than half the screw diameter. This results in better course stability and - if overbalancing is avoided - a relatively short rudder with relatively small rudder surfaces.

Die Ruderfläche im Verhältnis zum Schraubendurchmesser wird außer durch den relativ großen Ausschlag des Leitkörpers durch das Zurücksetzen der Ruderblätter hinter die Ruderdrehachse verringert. Durch letztere Maßnahme wird das Rudermoment größer, als erforderlich wäre, so daß man zu seiner Verringerung auf die ausreichende Größe das Maß von der Ruderdrehachse bis Hinterkante Ruder verkürzen kann, ohne eine überbalancierung zu bekommen.The rudder area in relation to the screw diameter is except due to the relatively large deflection of the guide body due to the resetting of the rudder blades behind the rudder axis of rotation. The rudder torque is increased by the latter measure larger than would be required, so that one can reduce it to the adequate one Size can shorten the dimension from the rudder axis of rotation to the rear edge of the rudder without to get overbalanced.

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 45° Steuerbord, und Fig. 4 die Strömungsverhältnisse für den Fall, daß das Steuerruder 90° Backbord gelegt ist.The drawing schematically shows an embodiment of the rudder according to the invention for ships, namely FIG. 1 shows a side view, FIG. 2 shows a section along the line A-B in FIG ° starboard, and Fig. 4 the flow conditions in the event that the rudder is placed 90 ° port.

Das am Heck eines Schiffes hinter der Schiffsschraube 1 mittels seines Ruderschaftes 2 schwenkbar angeordnete, aus zwei Ruderblättern 3 bestehende Kastenruder 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 von der Länge L schwenkbar gelagert, dessen Ausschlag nach beiden Seiten durch auf den Endflächen 4, 5 angeordnete Anschlagstücke 8 begrenzt ist.The box rudder, which consists of two rudder blades 3 and is pivotably arranged at the stern of a ship behind the propeller 1 by means of its rudder stock 2, has a lower end face 4 and an upper end face 5, both of which are extended forward like a carrier beyond the rudder stock 2. The shaft 6 of a guide body 7 of length L is pivotably mounted in them, the deflection of which is limited on both sides by stop pieces 8 arranged on the end faces 4, 5.

Die Wirkung eines solchen Steuerruders beruht darauf, daß der Schraubenstrom durch den vor der Drehachse 2 innerhalb des Ruderkörpers schwenkbar angeordneten, sich durch den Schraubenstrom selbsttätig einstellenden und durch Anschläge 8 begrenzten Leitkörper 7 auf der Unterdruckseite des Ruders bis zu einem Ruderausschlag von 90c' zum Anliegen gebracht wird.The effect of such a rudder is based on the fact that the propeller flow by the pivotably arranged in front of the axis of rotation 2 within the rudder body, self-adjusting by the screw current and limited by stops 8 Guide body 7 on the negative pressure side of the rudder up to a rudder deflection of 90c 'is brought to concern.

Da die Größe des Leitkörpers 7 in einem bestimmten Verhältnis zum Schraubendurchmesser steht. wird der gesamte Schraubenstrom umgelenkt, so daß beim Legen des Steuerruders auf einen Ausschlag von 90° keine in Mittschiffslinie vorauswirkende Reaktionskraft mehr vorhanden ist. Hierdurch ist ein Drehen auf der Stelle möglich.Since the size of the guide body 7 in a certain ratio to Screw diameter. the entire screw flow is diverted, so that when Set the rudder to a deflection of 90 °, no forward-acting in the midship line There is more reaction force. This enables turning on the spot.

In der Praxis ist mit dem Ruder nicht nur ein Drehen auf der Stelle, sondern in den meisten Fällen auch ein An- und Ablegen des Schiffes ohne Rückwärtsgang möglich. Aus diesen Gründen wird das Umkehrgetriebe bzw. die direkt umsteuerbare Maschine weitgehend geschont. Die Querkraft der Schraube wird durch dieses Ruder völlig ausgeglichen. Da das Ruder schon bei langsamster Fahrt sehr gut wirkt, wird das Risiko eines Manövers mit »Vollkraft« bei plötzlich auftretenden Schwierigkeiten auf engstem Raum weitestgehend ausgeschaltet.In practice, the rudder is not just about turning on the spot, but in most cases also a docking and casting off of the ship without reverse gear possible. For these reasons, the reverse gear or the directly reversible Machine largely spared. The transverse force of the propeller is controlled by this rudder completely balanced. Since the rudder works very well even at the slowest speed, will the risk of a maneuver with "full power" in the event of sudden difficulties largely switched off in a confined space.

Hervorzuheben ist, daß der Lateralplan der Fahrzeuge mit diesem Ruder nicht so extrem auf große Wendigkeit beschnitten zu sein braucht, d. h., man kann mit Leichtigkeit kursstabile Schiffe von bester Wendigkeit schaffen.It should be emphasized that the lateral plan of the vehicles with this rudder does not need to be so extremely limited to great maneuverability, d. h., you can Create stable, highly maneuverable ships with ease.

Für die allgemeine Sicherheit der Schiffahrt ist die erfindungsgemäße Ausbildung eines solchen Steuerruders von Vorteil.For the general safety of shipping is the invention Training such a rudder is an advantage.

Gegenüber dem Ruder nach dem Hauptpatent weist das Ruder nach der Erfindung folgende technische Fortschritte auf: Die Querkraft bei dem erfindungsgemäßen Ruder wird durch die Anordnung von zwei Ruderblättern mit einem günstigeren Seitenverhältnis schon bei kleinsten Ruderwinkeln gegenüber dem Ruder nach dem Hauptpatent erhöht.Compared to the rudder according to the main patent, the rudder points to the Invention the following technical advances: The transverse force in the inventive The rudder is achieved by arranging two rudder blades with a more favorable aspect ratio even at the smallest rudder angles compared to the rudder according to the main patent.

Weiterhin kann durch den größeren Ausschlagwinkel des Leitkörpers in Verbindung mit dem Zurücksetzen der Ruderblätter hinter die Drehachse das Maß von Mitte Ruderdrehachse bis Hinterkante Ruder bis auf etwa 45% vom Propellerdurchmesser gegenüber 7019io beim Ruder nach dem Hauptpatent verringert werden.Furthermore, due to the larger deflection angle of the guide body in connection with the setting back of the rudder blades behind the axis of rotation from the center of the rudder pivot axis to the rear edge of the rudder to about 45% of the propeller diameter compared to 7019io for the rudder according to the main patent.

Schließlich kann man die Ruderprofile jeder Geschwindigkeit der in Frage kommenden Fahrzeuge anpassen, ohne an ein sehr starkes Profil - wie es beim Ruder nach :dem Hauptpatent der Fall istgebunden zu sein.Finally, you can control the rudder profiles for each speed of the in Question coming vehicles without adapting to a very strong profile - as it was with the Ruder nach: the main patent is the case to be bound.

Auch gegenüber den als bekannt angeführten anderen Ausführungen weist das Ruder nach der Erfindung den Vorteil auf, daß bei ihm das Maß von Mitte Ruderschaft bis Hinterkante Ruder erheblich kürzer ist. Das erfindungsgemäße Ruder könnte aucli mit zwei festen Vorprofilen versehen werden, welche seitlich von den Vorderkanten der Ruderblätter so angeordnet sind, daß sie beim Endausschlag des Leitkörpers mit diesem eine Fläche bilden.Also points to the other versions listed as known the rudder according to the invention has the advantage that with him the measure from the middle of the rudder shaft until the trailing edge of the rudder is considerably shorter. The rudder according to the invention could also be provided with two fixed pre-profiles, which are to the side of the front edges the rudder blades are arranged so that they with the final deflection of the guide body with this form a surface.

Das Ruder kann auch so angeordnet sein, daß es sich um 360° schwenken läßt.The rudder can also be arranged to pivot 360 ° leaves.

Hierdurch kann eine noch bessere Rückwärtswirkung bei kleinerem Rudermoment erreicht werden. Außerdem läßt sich dann jederzeit das »Drehen auf der Stelle;; durch ein Überziehen des Ruders unterbrechen, ohne die Schraube auszukuppeln.This allows an even better backward effect with a smaller rudder torque can be achieved. In addition, the »turning on the spot ;; interrupt by overturning the rudder without disengaging the screw.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Steering rudder for ships with a guide body mounted in front of the rudder shaft, which is pivotably arranged between the lower and upper end surfaces of the rudder body, which are extended forward like a carrier beyond the rudder shaft and which is limited in its deflection on both sides with stops that are firmly connected to the rudder body, according to patent 1025 291, characterized in that the rudder body consists in a manner known per se of two rudder blades (3) arranged at a suitable distance, the front edges of which lie behind the rudder axis of rotation (2).

2. Steering rudder according to claim 1, characterized in that the measure of .der rudder axis of rotation (2) up to the front edge of the guide body (7) about a third of the screw diameter amounts to.

3. rudder according to claims 1 and 2, characterized in that the guide body (7) ends at the rear approximately at the level of the leading edges of the rudder blades (3) and to a reciprocal deflection of 20 to 30 ° through the outside of the two Rudder blades arranged stops (8) is limited.

4. Rudder according to the claims 1 to 3, characterized in that the gap width between the outside of a Rudder blade (3) and the inside of the guide body (7) up to 6% of the screw diameter amounts to. Publications considered: German Patent Specifications No. 1025 291, 1053 962; Austrian patent specification No. 205 36ß.