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Anwendungsgebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Ruder für
Schiffe gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Schiffsruder,
wie Vollschwebe-Ruder oder Balance-Profilruder mit oder ohne angelenkter
Flosse, sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt.
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Aufgabe, Lösung, Vorteil
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Schiffsruder zu schaffen, bei dem
Erosionserscheinungen am Ruder durch Kavitationsbildung, insbesondere
beim Einsatz bei schnellen Schiffen mit hochbelasteten Propellern,
vermieden werden und mit dem der Treibstoffverbrauch gesenkt wird.
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Gelöst wird
diese Aufgabe bei einem Ruder gemäß der eingangs beschriebenen
Art mit den in den Ansprüchen
1 und 2 angegebenen Merkmalen.
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Hiernach
weist das erfindungsgemäße Ruder
nach Anspruch 2 ein Ruderblatt mit zwei übereinanderliegenden Ruderblattabschnitten
auf, deren dem Propeller zugekehrten vorderen Nasenleisten derart
zueinander versetzt sind, dass die eine Nasenleiste nach Backbord
oder Steuerbord und die andere Nasenleiste nach Steuerbord oder
Backbord versetzt sind, wobei die beiden Seitenwandflächen des
Ruderblattes in eine dem Propeller abgewandte Endleiste zusammenlaufen.
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Der
Vorteil eines derart erfindungsgemäß ausgebildeten Ruders mit
zwei spiegelverkehrten Querschnittsprofilen besteht zum einen in
der Verhinderung der Dampfblasenbildung und zum anderen in der Verhinderung
von Erosionserscheinungen am Ruder, die durch Kavitationsbitdung
bei schnellen Schiffen mit hochbelasteten Propellern auftritt. Die spezielle
Ausgestaltung des Ruderblattes trägt zu einer Senkung des Treibstoffverbrauchs
bei. Neben einem erheblichen Kavitationsschutz ist auch eine Verbesserung
des Wirkungsgrades gegeben. Eine gravierende Gewichtseinsparung
wird erreicht.
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Dadurch,
dass die Nasenleisten der beiden Ruderblattabschnitte zueinander
versetzt sind, so dass die Nasenleiste des oberen Ruderblattabschnittes
nach Backbord und die Nasenleiste des unteren Ruderblattabschnittes
nach Steuerbord oder die Nasenleiste des oberen Ruderblattabschnittes
nach Steuerbord und die Nasenleiste des unteren Ruderblattabschnittes
nach Backbord versetzt sind, werden jeweils zwei zueinander spiegelverkehrte
Querschnittsprofile der beiden Ruderblattabschnitte erhalten.
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Die
weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung
nach Anspruch 2 sieht die Anordnung des Schiffsruders in Verbindung
mit seinem Ruderschaft in einem Ruderkokerlager vor, Auch bei dieser
Ausgestaltung weist das Ruderblatt zwei übereinanderliegende Abschnitte
auf, deren dem Propeller zugekehrten vorderen Nasenleisten derart
versetzt sind, dass die eine Nasenleiste nach Backbord und die andere
Nasenleiste nach Steuerbord verstellt sind, wobei die beiden Seitenwandflächen des
Ruderblattes in eine dem Propeller abgewandte Endleiste zusammenlaufen,
wobei das Ruderkokerlager als Kragträger mit einer mittigen Innenlängsbohrung
zur Aufnahme des Ruderschaftes für
das Ruderblatt versehen ist und bis in das mit dem Ruderschaftende
verbundene Ruderblatt hineinreichend ausgebildet ist, wobei zur
Lagerung des Ruderschaftes ein Lager in der In nenlängsbohrung
des Ruderkokerlagers angeordnet ist, das mit seinem freien Ende
in eine Ausnehmung, Einziehung o. dgl. in dem Ruderblatt hineinreicht,
wobei der Ruderschaft in seinem Endbereich mit einem Abschnitt aus
dem Ruderkokerlager herausgeführt
und mit dem Ende dieses Abschnittes mit dem Ruderblatt verbunden
ist, wobei keine Lagerung zwischen dem Ruderblatt und dem Ruderkokerlager vorgesehen
ist und wobei die Verbindung des Ruderschaftes mit dem Ruderblatt
oberhalb der Propellerwellenmitte liegt, wobei das Innenlager für die Lagerung
des Ruderschaftes in dem Ruderkokerlager im Endbereich des Ruderkokerlagers
angeordnet ist.
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Der
Vorteil, der sich bei einem derart erfindungsgemäß ausgebildeten Ruder ergibt,
bei dem der Ruderschaft im Endbereich des Ruderkokerlagers mittels
eines Lagers gelagert ist, wobei die Verbindung des Ruderschaftes
mit dem Ruderblatt oberhalb der Propellerwellenmitte liegend ist,
ohne dass es hierbei eines weiteren Lagers für das Ruderblatt an der Außenwandfläche des
Ruderkokerlagers bedarf, besteht darin, dass für das Auswechseln der Propellerwelle
der Ruderschaft nach der Abnahme des Ruderblattes aus dem Ruderkokerlager
nicht mehr herausgezogen zu werden braucht, da die Verbindung des
Ruderschaftes mit dem Ruderblatt oberhalb der Propellerwellenmitte
liegt. Hinzukommt, dass das Ruderblatt des Ruders ein sehr schlankes Profil
aufweisen kann.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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So
sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung vor, dass der
obere Ruderblattabschnitt des Ruderblattes ein Querschnittsprofil
aufweist, das von einer sich von der vorderen Nasenleiste bis zur rückwärtigen Endleiste
erstrecken und sich bis zu einer größten Profildicke konisch sich
erweiternden vorderen Fläche
sowie einer sich an die vordere Fläche anschließenden und
sich zur rückwärtigen Endleiste
konisch sich verjüngen den
rückwärtigen Fläche gebildet
wird, wobei die beiden von einer in Längsrichtung des Ruderblattes
verlaufenden Mittellinie gebildeten vorderen Flächenabschnitte unterschiedliche
Größen aufweisen,
von denen der größere Flächenabschnitt
backbordseitig liegend ist und der kleinere Flächenabschnitt steuerbordseitig
liegend ist, wobei die beiden von der Mittellinie im rückwärtigen Bereich
des Querschnittsprofils gebildeten Flächenabschnitt gleich ausgebildet
sind, und dass der untere Ruderblattabschnitt des Ruderblattes ein Querschnittsprofil
aufweist, das von einer sich von der vorderen Nasenleiste bis zur
rückwärtigen Endleiste
erstreckenden und sich zu einer größten Profildicke konisch sich
erweiternden vorderen Fläche
sowie einer sich an die vordere Fläche anschließenden und
sich zur rückwärtigen Fläche gebildet
wird, wobei die beiden von einer in Längsrichtung des Ruderblattes
verlaufenden Mittellinie gebildeten vorderen Flächenabschnitte unterschiedliche
Größen aufweisen, von
denen der größere Flächenabschnitt
steuerbordseitig liegend ist und der kleinere Flächenabschnitt backbordseitig
liegend ist, wobei die beiden von der Mittellinie im rückwärtigen Bereich
des Querschnittsprofils gebildeten Flächenabschnitte gleich ausgebildet
sind, so dass die dem Propeller zugeordnete Nasenleiste des oberen
Ruderblattabschnittes backbordseitig der Mittellinie und die Nasenleiste
des unteren Ruderblattabschnittes steuerbordseitig der Mittellinie
liegend ist.
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Die
beiden propellerseitigen Flächenabschnitte
des Querschnittsprofils des oberen Ruderblattabschnittes weisen
Randbereiche mit einem flachen Bogenverlauf und einem gewölbten Bogenverlauf
auf, wobei die beiden dem Propeller abgekehrten Flächenabschnitte
des Querschnittsprofils des oberen Ruderblattabschnittes tangential
verlaufende Randbereich aufweisen, wobei der Flächenabschnitt mit dem Randbereich
mit gewölbtem
Bogenverlauf steuerbordseitig liegend ist.
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Die
beiden propellerseitigen Flächenabschnitte
des Querschnittsprofils des unteren Ruderblattabschnittes weisen
Randbereich mit einem flachen Bogenverlauf und einem gewölbten Bogenverlauf
auf, wobei die beiden dem Propeller abgekehrten Flächenabschnitte
des Querschnittsprofils des unteren Ruderblattabschnittes tangential
verlaufende Randbereiche aufweisen, wobei der Flächenabschnitt mit dem Randbereich
mit gewölbtem
Bogenverlauf backbordseitig liegend ist.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Ruderanordnung aus einem Ruderblatt mit einem Ruderschaft und mit
einem dem Ruderblatt zugeordneten Propeller,
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2A eine
schau bildliche Ansicht des Ruderblattes,
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2B eine
Vorderansicht des Ruderblattes gemäß 2A,
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3 das
Ruderblatt gemäß 2A mit
eingezeichneten Querschnittsformen im oberen Ruderblattabschnitt
und im unteren Ruderblattabschnitt,
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4 eine
Ansicht von oben auf das Querschnittsprofil des oberen Ruderblattabschnittes
des Ruders,
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5 eine
Ansicht von oben auf das Querschnittsprofil des unteren Ruderblattabschnittes
des Ruders,
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6 die
Ruderanordnung mit in dem Ruderkokerlager gelagerten Ruderschaft
und dem oberhalb der Propellerwellenmitte liegenden Befestigungspunkt
des Ruderschaftes mit dem Ruderblatt,
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7 einen
senkrechten Schnitt gemäß Linie
VII-VII in 6 und
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8 eine
schematische Darstellung der Lageranordnung zwischen dem Ruderschaft
und dem Ruderkoker.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
und bester Weg zur Ausführung
der Erfindung
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Bei
der in 1 dargestellten Ruderausgestaltung ist mit 110 ein
Schiffskörper,
mit 120 ein Ruderkokerlager, mit 100 ein Ruderblatt
und mit 140 ein Ruderschaft bezeichnet. Dem Ruderblatt 100 ist
einem Propeller 220 zugeordnet.
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Das
Ruderblatt 100 gemäß 2A, 2B und 3 weist
zwei übereinanderliegende
Ruderabschnitte 10, 20 auf, deren dem Propeller 220 zugekehrten
vorderen Nasenleisten 11, 31 derart versetzt sind,
dass die eine Nasenleiste 11 nach Backbord BB und die andere
Nasenleiste 21 nach Steuerbord SB versetzt sind. Die beiden
Seitenwandflächen 100a, 100b des
Ruderblattes 100 laufen in eine dem Propeller 220 abgewandte
Endleiste 30 zusammen.
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Der
obere und der untere Ruderblattabschnitt 10, 20 des
Ruderblattes 100 sind dabei wie folgt ausgebildet:
Der
obere Ruderblattabschnitt 10 weist gemäß 4 ein Querschnittsprofil 12 auf,
das von einer sich von der vorderen Nasenleiste 11 bis
zur Endleiste 30 bis zu einer größten Profildicke 13 konisch
sich erweiternden vorderen Fläche 14 gebildet
wird. An diese vordere Fläche 14 schließt sich
eine zur Endleiste 30 erstreckende rückwärtige Fläche 15 an, die sich
zu der Endleiste 30 verjüngt. Die vordere Fläche 14 wird von
einer in Längsrichtung
des Ruderblattes 100 verlaufenden Mittellinie M1 in zwei
Flächenabschnitte 14a, 14b unterteilt,
die unterschiedliche Größen aufweisen.
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Der
größere Flächenabschnitt 14a liegt
dabei backbordseitig und der kleinere Flächenabschnitt 14b ist
der Steuerbordseite zugekehrt. Die rückwärtige Fläche 15 wird ebenfalls
von der Mittellinie M1 in zwei Flächenab schnitte 15a, 15b unterteilt.
Hier sind die beiden Flächenabschnitte 15a, 15b gleich
groß und
weisen gleiche Formen auf.
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Die
beiden propellerseitigen Flächenabschnitte 14a, 14b des
Querschnittsprofils 12 des oberen Ruderblattabschnittes 10 weisen
Randbereiche 16, 16a mit einem flachen Bogenverlauf 16'a auf, wobei
die beiden dem Propeller 220 abgekehrten Flächen 15a, 15b des
Querschnittsprofils 12 des oberen Ruderblattabschnittes 10 tangential
verlaufende Randbereiche 17, 17a aufweisen.
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Der
Flächenabschnitt 14b mit
dem Randbereich 16a mit stark gewölbtem Bogenverlauf 16'a ist steuerbordseitig
liegend.
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Der
untere Ruderblattabschnitt 20 weist gemäß 5 ein spiegelverkehrtes
Querschnittsprofil 22 auf. Dieses Querschnittsprofil 20 erstreckt
sich von einer sich von der vorderen Nasenleiste 21 bis zur
Endleiste 30 und zwar bis zu einer größten Profildicke 23 konisch
sich erweiternden Fläche.
An diese vordere Fläche 24 schließt sich
eine zur Endleiste 30 erstreckende Fläche 25 an, die sich
zu der Endleiste 30 verjüngt. Die vordere Fläche 24 wird
von einer in Längsrichtung
des Ruderblattes 100 verlaufende Mittellinie M2 in zwei
Flächenabschnitte 24a, 24b unterteilt,
die unterschiedliche Größen aufweisen.
Der größere Flächenabschnitt 24b liegt
dabei steuerbordseitig und der kleiner Flächenabschnitt 24a ist
der Backbordseite zugekehrt. Die rückwärtige Fläche 25 wird ebenfalls
von der Mittellinie M2 in zwei Flächenabschnitte 25a, 25b aufgeteilt.
Hier sind die beiden Flächenabschnitte 25a, 25b gleich
groß und
weisen gleiche Formen auf.
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Die
beiden propellerseitigen Flächenabschnitte 24a, 24b des
Querschnittsprofils 22 des oberen Ruderblattabschnittes 20 weisen
Randbereiche 26, 26a mit einem flachen Bogenverlauf 26' und einem gewölbten Bogenverlauf 26'a auf, wobei
die beiden dem Propeller 220 abgekehrten Flä chen 25a, 25b des
Querschnittsprofils 22 des unteren Ruderblattabschnittes 20 tangential
verlaufende Randbereiche 27, 27a aufweisen.
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Der
Flächenabschnitt 24b mit
dem Randbereich 26'a mit
stark gewölbtem
Bogenverlauf 26'a ist backbordseitig
liegend.
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Die
Ausgestaltung und Anordnung der beiden Ruderblattabschnitte 10, 20 erbringt,
dass die dem Propeller 220 zugeordnete Nasenleiste 11 des oberen
Ruderblattabschnittes 10 backbordseitig zur Mittellinie
M1 und die Nasenleiste 21 des unteren Ruderblattabschnittes 20 steuerbordseitig
zur Mittellinie M2 liegend sind, wobei die beiden Ruderblattabschnitte 10, 20 im
rückwärtigen Bereich
des Ruderblattes 100 in einer Endleiste 30 zusammengeführt sind.
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Nach
den 2A, 2B, 3, 4 und 5 sind
die beiden Ruderblattabschnitte 10, 20 des Ruderblattes 100 mit
ihren Querschnittsprofilen 12, 22 derart zueinander
angeordnet, dass die Seitenwandabschnitte des Ruderblattes, die
im Bereich der stark gekrümmten
Bogenverläufe 16'a und 26'a der Flächenabschnitte 14b und 24b steuerbordseitig und
backbordseitig liegen, dann dem Flächenabschnitt 14b des
Querschnittsprofils 12 der Steuerbordseite und der Flächenabschnitt 24b des
Querschnittsprofils 22 der Backbordseite zugekehrt sind, so
dass die Nasenleisten 11, 21 der beiden Ruderblattabschnitte 10, 20 backbordseitig
und steuerbordseitig liegen.
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Die
Erfindung schließt
jedoch auch eine Ausgestaltung des Ruders mit ein, nach der die
beiden Ruderblattabschnitte 10, 20 des Ruderblattes 100 mit ihren
Querschnittsprofilen 12, 22 derart zueinander angeordnet
sind, dass die Seitenwandabschnitte des Ruderblattes, die im Bereich
der stark gekrümmten Bogenverläufe 16'a und 26'a der Flächenabschnitte 14b und 24b backbordseitig
und steuerbordseitig liegen, wobei dann der Flächenabschnitt 14b des
Querschnittsprofils 12 der Backbordseite und der Flächenabschnitt 24b des
Querschnittsprofils 22 der Steuerbordseite zuge kehrt sind,
so dass die Nasenleisten 11, 21 der beiden Ruderblattabschnitte 10, 20 steuerbordseitig
und backbordseitig liegen.
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Bei
der in 6 bis 8 dargestellten Ruderausgestaltung
ist mit 110 ein Schiffskörper, mit 120 ein
Ruderkokerlager, mit 100 ein Ruderblatt und mit 140 ein
Ruderschaft bezeichnet. An das Ruderblatt 100 ist eine
Flosse 135 angelenkt. Das Ruderblatt 100 weist
eine vorzugsweise zylindrische Einziehung 155 zur Aufnahme
des freien Endes 120b des Ruderkokerlagers 120 auf.
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Das
Ruderkokerlager 120 ist als Kragträger mit einer mittigen Innenlängsbohrung 125 zur
Aufnahme des Ruderschaftes 140 für das Ruderblatt 100 versehen.
Außerdem
ist das Ruderkokerlager 120 bis an das mit dem Ruderschaftende
verbundene Ruderblatt 100 hinreichend ausgebildet. In seiner Innenbohrung 125 weist
das Ruderkokerlager 120 ein Lager 150 zur Lagerung
des Ruderschaftes 140 auf, wobei vorzugsweise dieses Lager 150 im
unteren Endbereich 120b des Ruderkokerlagers 120 angeordnet
ist. Der Ruderschaft 140 ist mit seinem Ende 140b mit
einem Abschnitt 145 aus dem Ruderkokerlager 120 herausgeführt. Das
freie untere Ende dieses verlängerten
Abschnittes 145 des Ruderschaftes 140 ist mit
dem Ruderblatt 100 bei 170 fest verbunden, wobei
jedoch auch hier eine Verbindung vorgesehen ist, die ein Lösen des
Ruderblattes 100 von dem Ruderschaft 140 ermöglicht,
wenn die Propellerwelle ausgetauscht werden soll. Die Verbindung
des Ruderschaftes 140 im Bereich 170 mit dem Ruderblatt 100 liegt
dabei oberhalb der Propellerwellenmitte 200, so dass für den Ausbau
der Propellerwelle lediglich das Ruderblatt 100 von dem
Ruderschaft 140 abgenommen werden muss, während dagegen
ein Herausziehen des Ruderschaftes 140 aus dem Ruderkokerlager 120 nicht
erforderlich ist, da sowohl das freie untere Ende 120b des
Ruderkokerlagers 120 als auch das freie untere Ende des
Ruderschaftes 140 oberhalb der Propellerwellenmitte liegen.
Bei dieser in 1 bis 3 gezeigten
Ausfüh rungsform
ist nur ein einziges Innenlager 150 für die Lagerung des Ruderschaftes 140 in
dem Ruderkokerlager 120 vorgesehen; ein weiteres Lager
für das Ruderblatt 100 an
der Außenwand
des Ruderkokerlagers 120 entfällt. Zur Aufnahme des freien
unteren Endes 120b des Ruderkokerlagers 120 ist
das Ruderblatt 100 mit einer bei 160 angedeuteten
Einziehung bzw. Ausnehmung versehen.
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Bei
dem Ruder ist das Ruderkokerlager 120 als Kragträger mit
einer mittigen Innenlängsbohrung 125 zur
Aufnahme des Ruderschaftes 140 für das Ruderblatt 100 versehen.
Des weiteren ist das Ruderkokerlager 120 bis in das in
dem Ruderschaftende verbundene Ruderblatt 100 hineinreichend
ausgebildet und weist in seiner Innenbohrung 125 ein Lager 150 zur
Lagerung des Ruderschaftes 140 in dem Ruderkokerlager 120 auf.
Mit seinem freien Ende 120b ist das Ruderkokerlager 120 in
einer Ausnehmung oder Einziehung 160 in dem Ruderblatt 100 hineinreichend,
wobei der Ruderschaft 140 in seinem Endbereich 140b mit
einem Abschnitt 145 aus dem Ruderkokerlager 120 herausgeführt ist.
Mit dem freien Ende dieses verlängerten
Abschnittes 145 ist der Ruderschaft 140 mit dem
Ruderblatt 100 verbunden, wobei die Verbindung des Ruderschaftes 140 mit dem
Ruderblatt 100 oberhalb der Propellerwellenmitte 200 liegend
ist. Im Endbereich 120b des Ruderkokerlagers 120 ist
vorzugsweise das Innenlager 150 vorgesehen.
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Die
Erfindung ist nicht beschränkt
auf die vorangehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsformen.
Abweichungen in der Anordnung des Lagers im Bereich des Ruderkokerlagers 120 und
des Ruderschaftes 140 liegen ebenso im Rahmen der Erfindung
wie eine andere Ausbildung der zylindrischen Einziehung 160 im
Ruderblatt 11. Die erfindungsgemäß ausgebildete Ruderanordnung
ist sowohl bei Schiffen als auch bei schwimmenden Plattformen o.
dgl. anwendbar.
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Das
Ruder für
Schiffe besteht aus einem Ruderblatt (100) und einem dem
Ruder zugeordneten, auf einer antreibbaren Propellerachse angeordneten Propeller,
wobei das Ruderblatt (100) zwei übereinander liegende Ruderblattabschnitte
(10, 20) aufweist, deren dem Propeller zugekehrten
vorderen Nasenleisten (11, 21) derart versetzt
sind, dass die eine Nasenleiste (11) nach Backbord (BB)
oder Steuerbord (SB) und die andere Nasenleiste (21) nach Steuerbord
(SB) oder Backbord (BB) versetzt sind, wobei die beiden Seitenwandflächen des
Ruderblattes (100) in eine dem Propeller abgewandte Endleiste
(30) zusammenlaufen.