DE1959002A1 - Zweiteiliges Profilruder fuer Schiffe - Google Patents

Description

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L©esssib@el

■"Weserwerft" Schiffs= ι« Maschinenbau GmbHo, 495 Minden (Westf_o)1₉ __ Am alten Wes@rh.afen

Zweiteiliges Profilruder für Schiffe

Bie vorliegende Erfindung "befaßt sich mit der Aufgabe, die Wirkung zweiteiliger Profilruder für Schiffe im gesamten Anssehlagbereich zu verbessern ο

Bskaaat sind zweiteilige Profilruder, die aus einem vorderen, als Hudersteven ausgebildeten festen Leitkopf und aus der hin= tersa Huderflache bestehen_o Dabei bilden Leitkopf und Huderfläche i® ä&s Mittellag© gusaieen ein stromlinienförmiges Profile, dessen s1g©tig(S Konturen durch den Spalt zwischen Leitkopf und Huder= fläeke unterbrochea werden» nachteilig "bei dieser Ausführung ist,, fiaß sieh "beim Legen des Huders mit wachseadem Euderwinkel in &θε C

atif des? Saugseite am Spalt ein Knick bildet ₉ an dea die abreißt j wodurch die Hudorkrafte im gesamten Ausschlag=

sind ο Außerdem est st<sht im Spalt eine Quer= das Abreißen dar Stroatsag "besehleianigto Is sind

für die vorstehdad beschriebsn© K@astr-mls= belsaaat goworcles, w®"b@i äes !»©itlsopf ©"beafalle gelagt wird, Mit o^ua iaalli©]? Srehgeschwiadigksit der Hiiderflädh.© _o 4 dl© aa©iät©£lig© Hi^üsiiag des I&iekes r

Qiaos? UQl^os-Qia "iojGlsDSijat gswordQsiQa Ksaui&Emlstlea mit

Profilform von Jüeitkopf und Buderflache derart ist, daß sich bei etwa 50° Ruderwinkel auf der Saugseit© sine stetige Kontur bildet, Hierdurch entsteht das nachteilige Abreißen der Strömung erst bei größeren Ruderwink ein _o Um die schädliche Querströmung im Spalt an vermeiden, wurde bei der ztiletst "beschriebenen Konstruktion eine Spaltdichtung vorgeschlagene, die aus einem am· Leit= kopf befestigtem biegsamen Biehtungsfoleeh besteht, welches in ©ine tiefe, bis zur Schwenkachse des EudLersehaftes reichende, ¥=förMige Nute faßte

Nachteilig bei dieser .Spaltdichtung ist, daß sie lediglich für einen Suderwinkel bis zu knapp 30° geeignet ist ο

Daruberhinaus ist in neuerer Zeit ein Vorschlag bekannt gewor= den, den Leitkopf der gtiletat beschriebenen Konstruktion ebenfalls au legen, wodurch größere Euder-Querkräfte bereits bei kleineren Ruderwinkeln vorhanden sindo Nachteilig dabei ist, daß die höher=belastete Sasagseitanströaiang sieh infolge der Strömung durch den Spalt bereits abgialöseia "beginnt, wenn die Saugsoitenkontur noch einen steten Verlauf

Aufgab© der vorliegendes Erfindung ist @s₀ di© Itfaehteile eines vorzeitigen Strömuagsabrisses as Spalt der zweiteiligen Profil ruder &v. vermeiden und dadiiar©]a die EiidLertiirlsiiaas la gesamten Aiisselilagbereieli

31® gestallt© Aufgabe wird !bsi ©is©a gu@it©ilig©ia Pr©filriid@r für Seiiiiff© mit vorder®® feste® oder solaueialibaroia ükeitkopf VM& Miatorer Huderf läeii© _s &®^®ώ, $ ©wellig© SeSiueakacIase etwa

¹EiWs ISlGlliai© &®b Solilffes ©sgeo^öaet lst₉ uoTb@i file tiares' v©a Ii©itliQpf und Smds-iiflSela© iia oLei? Hittellag© ©iiiiaiad©E^> unabliäagig© EmsxFQsailg© alt

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der Buderflache angelegte Tangente einen nach außen gerichteten spitzen Winkel bildete

Infolgedessen legt sich auf der Saugseite des Profils die am Spalt an der Hinterkante der Kontur des Leitkopfes abreißende Strömung an die Kontur der dahinter liegenden Suderfläche wieder an und wird dann weiter umgelenkt» Im gesamten Ausschlagbereich wird die Ruderwirkung je nach dem Ruderwinkel wesentlich verbesserte

Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich aus den Unteren-Sprüchen und der folgenden Beschreibung=

AIs eine der·verschiedenen möglichen Ausführungsformen wird eine Ruderkonstruktion mit schwenkbarem Leitkopf dargestellt und beschriebene

Es zeigt §

KLgο A die Seitenansicht eines Schiffsheckes mit einem erfindungs gemäßen zweiteiligen Profilruder in der Mittellage, ■

Figo B den Querschnitt des Profilruders in der Mittellage,

figο G des Querschnitt des Profilruders mit einem Ruderwinkel im Bereich der masdliialeii Querkraft in größerem Maßstab,

Figo Ώ den Querschnitt im Bereich des Spaltes zwischen, .Leitkopf uad hinterer Buderflaehe mit der erfinduagsgemäßen

Spaltdichtung ο .

Bei des erfia&tragsgeiiäBea Aiasführungsform nach den figuren A bis D bestellt das zweiteilige Profilruder aus de® vorderen Leitkopf 1 und■der hiaterea Hrnderfläeiie 2o Der Schaft 3 des Leitkopfes 1" ist: als H®ialwe!l© ausgeführt <, ctoreh x-ielcSie der Schaft 4 der hin= ter-sa.Rmderfläeüae" 2 geführt ist_s so daß deren Schwenkaehsen au= saaMe.afalleno- Die Seliäfte sind ia bekannter Weise etwa senkrecht zur. Kiellinie des Schiffes angeordnet und im Schiff bzw» Hohl«= scla aft .gelagert ο Leitkopf 1 und Matere Huderf lache 2 habea im

108828/018?

Schiff eine bekannte gemeinsame Yorriehtung sum Legen des Pro= filr-uders mit unterschiedlichen voneinander abhängigen Ruderwinkeln zwecks Bildung der erforderlichen gewölbten Profil= Skelettlinie, wobei die Vorrichtung in bekannter Art die Steuer= impulse zum Legen des Profilruders vom Sudergänger erhält_o

In der Mittellage bilden di© Konturen des Leitkopfes 1 und der Ruäerfläche 2 voneinander unabhängige Kurvenzüge mit unterschied= liehen lormparameterno Durch geeignete Auswahl der Profilformen bildet im Bereich der Ruderwinkel mit der maximalen Huderquer= kraft auf der Saugseit© des Profils die an dem hintersten Punkt der Kontur des Leitkopfes 1 angelegte Verlängerungstangente 5 mit der vom hintersten Punkt der Kontur des Leitkopfes 1 an die dahinter liegende Kontur der Bilderfläche 2 angelegte Sangente 6 einen nach außen gerichteten spitzen Winkel« ^er spitze Winkel ist nun derart bemessen₉ daß er die sich unter einem ebenfalls spitzen Winkel zur Strömungsrichtung bildende Wirbeisone der am hinteren Punkt des Leitkopfes 1 abgerissenen Strömung einschließt_s so daß dieselbe sich an die Kontur der dahinter liegenden Ruder= fläche 2 wieder anlegt und anschließend weiter umgelenkt wird= Es wird also im gesamten Ausschlagbereich die. nicht vermeidbare Ablösung am Spalt 7 zwischen dem vorderen Leitkopf 1 und der hinteren Ruderfläche 2 auf ein Mindestmaß beschränkt und deren schäd= liehe Wirkung aufgehoben, s© daß sich die Querkraftwirkung je nach dem Ruderwinkei um 30% und sehr verbessert_o

Im Spalt 7 entsteht infolg© der Briiekunterschied® swisehen Saug= seite und Druckseite des Profils g© naek d©r Spaltbreit® ein© mehr oder weniger starke &ur Saugssite gerishtet© StrÖMiang, w©!~ ch© den Unterdruck auf &®s Saugseit® reclugiert und. di® Abiösimgssone vergrößert»

Zwselis Yermsidung dieser Maeatsilg wird gemäß di© in !igο B dargestellt® clyBssi ©rdnoHo Di® Dichtung "bestskls mm ©ises¹ auf &®s gaaa©a Eoki® Spaltes 7 angeordnetes U~f©ssiges lut© 8 bm L@itk©pf 1 sit

schwimmender elastischer Rundschnur 9? wobei die gegenüberliegen· de Kontur der Ruderfläche 2 im Schwenkbereich der Dichtung einen konzentrisch zur Schwenkachse der Ruderfläche angeordneten Kreis "bogen bildet» Die zur Saugseite gerichtete Strömung bringt die Eundschnur 9 im Spalt zwischen U=Nute 8 und Ruderfläche 1 auf der Saugseite zum Anliegen« Der Druckunterschied zwischen der Saug·=· und der Druckseite erzeugt den erforderlichen Änpreßdruck sur Abdichtung des Spaltes, so daß die Spaltströmung vollständig beseitigt ist, wodurch sich die Querkraft weiter erhöht«

Bei einem erfindungsgemäßen Profilruder mit Spaltdichtung in konzentrischer Anordnung hinter einer Schiffsschraube 10 wird er= findlingsgemäß die Unförmige Hute 8 in Hohe von Mitte Schrauben= welle 11 durch einen horizontalen Steg 12 unterbrochen, so daß die Rundschnur 9 ebenfalls der Länge nach aus zwei Teilen be= steht ο Hierdurch kann die Rundschnur bereits in der Mittellage entsprechend der entgegengesetzten Druckverteilung infolge des Schraubendralles auf den Ruderprofilhälften unterhalb und ober= halb von Mitte Schraubenwelle 11 an der jeweiligen entgegenge= setzten Seite der Hute 8 anliegenα Die Spaltströmung wird unter= "brechen, wodurch sich die entdrallende und propulionsverbessern= de ¥irkuag des Profilruders.in der Mittellage verstärkte

cS©lbstverständlicli kann bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die Sänge vorn vorderen Leitkopf 1 und der hinteren Ruderfläch© 2 ■ws£&±<s>Tt werden ο Bei der Ausführung mit zum Schiff fest' angeord·=» asten Leitkopf 1 entfällt dessen als Hohlwelle ausgeführter SeJa&ft 5ο Es ist auch möglich, di© ©rfiadmngsgemäße Konstruktion ©tt verläagsrtsm schwenkbaren Leitkopf und sur Bshwaaafloss© wQsliüsEtQi? hinterer Rmderfläch© aaauorda@a_D Dabei befindet sich ö.©E" Seliaft d<ss L©itk©pfes voe¹ deT Brehaohse der Schwanzflosse <,■ ü© daß dies© "bei JJegss des-Leitkopfes mit dem'Mater dem Schaft tkopfds befiadllchen Teil mit schwenkt _o Dl® Schwaasfloss© dabei ihrea ©rford©rlieh©a Atisichlagwlak©! ..SoBo über b®kB.mmt®n ν außarlaarb d@e Behiffekörpers lieg

Die erfin&ungsgemäße zweiteilige Profliruderkoiistriiktlon läßt sich ebenfalls vorteilhaft für verwandte Aufgaben in der Strömungstechnilc, z_o Bo im Schiffbau als etwa, horizontale Flosse "bei Schlingerdämpfungsanlagen v

101821/0

Claims (1)

1. Patent an Sprüche

   Ξ2 ΐΐ!Τ SSJ SjSj mS SSS Sf^ Sj* S

   1 ο Zweiteiliges Profilruder für Schiffe mit vorderem festen oder schwenkbaren Leitkopf und hinterer Ruderflache, deren jeiijeilige Schwenkachse etwa senkrecht zur Kiellinie des Schiffes angeordnet ist, wobei die Profilkonturen des Leitkopfes und der Ruderfläche in der Mittellage voneinander unabhängige Kurven™ züge mit unterschiedlichen Fonaparametern bilden, da= v_ durch gekennzeichnet, daß im Bereich der Huderwinkel mit der maximalen Huderquerkraft auf der Saugseite des Profils die an dem hintersten Punkt der Kontur des Leit= kopfes angelegte Verlängerungstangente mit der vom hintersten Punkt der Kontra? des Leitkopfes an die dahinter liegende Kontur der Huderfläche angelegte Tangente einen nach außen gerichteten spitzen Winkel bildet«

   2 ο Zweiteiliges Profilruder nach Anspruch 1 mit einer Strömungsdichtung im Spalt zxirischen Leitkopf und Huderfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung aus einer auf der ganzen Höhe des Spaltes senkrecht angeordneten Unförmigen Nute am Leit= kopf mit darin schwimmender elastischer Eundschnur besteht und ^ die Kontur der Huderfläche im Schwenkbereich der Dichtung ein konzentrisch zur Schwenkachse der Huderfläche angeordneter Kreisbogen istο

   3° Zweiteiliges Profilruder naeh Ansprach 2 in konzentrischer Anordnung Mater- ©laer Schiffsschraube, dadurch gekennzeichnet, daß ciie XJ=förmige fete In Höh© von Mitte Schraubenwelle durch einen horizontalen Steg unterbrechen ist.=

   101828/0117

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