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Ruder, insbesondere für Binnenwasserschiffe Die Manövrier fähigkeit
eines Schiffes ist in jedem Fall zu fordern, und das Ruder ist so auszubilden, daß
diese Manövrierfähigkeit gewährleistet ist. Beim Binnenwasserschiff sind die Betriebsbedingungen
deshalb besonders schwierig, weil die Fahrstraße häufig sehr schmal ist. Hieraus
erklärt sich die große Zahl von Vorschlägen für die Ruder ausbildung, die einen
kleinen Wendekreis gewährleisten sollen. Man darf aber nicht übersehen, daß komplizierte
Ruderanlagen (Mehrfachruder,geteilte Ruder, Düsenruder u.dglv) zwar ihren Zweck
erfüllen, aber nur dort anwendbar sind, wo ihre Kosten in einem vertretbaren Verhältnis
zu den Kosten des Schiffes stehen. Einfache Schiffe würden durch den Ruderpreis
zu stark belastet werden. Hier kann man zu einer einfachen Konstruktion greifen
(GB-PS 446 921), die sich für diese Zwecke gut bewährt, nämlich am Sc-hwanzende
des Ruderblattes über die Ruderoberfläche beiderseits vorstehende Strömungsleitflächen
vorzusehen. Von Rudern dieser Art geht die Erfindung aus und beschäftigt sich mit
der Aufgabe, die Manövrierfähigkeit durch eine günstige Wasserführung zu verbessern.
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Das Ruder liegt vor dem Schraubenkanal , bei Geradeausfahrt mit seiner
Längsachse in Schiffsrichtung, bei Bögen in
einer Winkelstellung
hierzu, beim Wenden mit einem Ausschlag von 60-80°, also fast quer zur Schiffs achse.
Je weiter das Ruderausgelegt wird, um so größer ist seine Projektionsfläche, bezogen
auf den Schraubenwasserstrahl.
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Je stärker das Ruder ausgelegt wird, um so wichtiger istwes, das Schraubenwasser
auf die beaufschlagte Ruderfläche zu konzentrieren, oder, anders ausgedrückt, dem
Schraubenwasser die Möglichkeit zu nehmen,am Ruder vorbeizuströmen. Hier setzt die
Erfindung ein. Dem Schraubenwasser soll am Ruder eine Zwangsströmung vorgeschrieben
werden, die'ein Ausweichen nicht gestattet. Das wird gemäß der Erfindung dadurch
erreicht,daß das Ruder im Bereich des Schraubenkanales quer zu seinen Seitenflächen
vorstehende, einen Strömungskanal bildende Zwangsströmungsplatten aufweist. Das
Schraubenwasser tritt, um es zu wiederholen, in einen Zwangsströmungskanal am Ruder
ein und kann weder nach oben noch nach unten ausweichen, d.h. ohne Wirkung auf das
Schraubenblatt austreten.
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Es dürfte ohne weiteres einleuchten, daß die durch die Formgestaltung
des Ruders sich ergebende erhöhte Manövrierfähigkeit wirkungsvoll unterstützt wird.
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Es kommt jetzt eine weitere zweckmäßige Ausbildung hinzu.
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Eine Strömung folgt dem Weg des geringsten Widerstandes.
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Bei dem als bekannt vorausgesetzten Ruder ist die dem Schraubenkanal
zugekehrte Kopfkante des Ruders abgerundet.
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Sie bildet eine glatte Führungsfläche, der zu folgendas Schraubenwasser
bestrebt ist. Das bedeutet aber, daß ein
Teil des Schraubenwassers
abfließt, ohne eine Wirkung auf das Ruder auszuüben. Es kann sogar eine Kraftkomponente
entgegen der Steuerrichtung entstehen. Meine derartige Verlustströmung über die
Kopfkante des Ruders wesentlich zu verringern (ganz wird sie sich nicht beseitigen
lassen), ist die Kopfkante in einer Weiterbildung der Erfindung so ausgebildet,
daß sie seine schneidenartige Kante übergeht.
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Schneidenartig bedeutet selbstverständlich nicht messerscharf.
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Die Kante soll vielmehr nur so breit sein, daß sie im Verhältnis zur
Ruderstärke schneidenartig wirkt. Sie wird insbesondere durch ein sich über die
Kopfkante, aber mindestens im Bereich des Sc-hraubenkanales erstreckendes Blech
gebildet.
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Die den Zwangsströmungskanal bildenden Strömungsplatten über stehen
beiderseits/die Ruderfläche über. Das erlaubt in einer Weiterbildung eine sehr einfache
Schaffung der Leitflächen in der Weise,-- daß sie durch sich in der Nähe des Schwanzendes
des Ruders awischen den Leitplatten erstreckende Stege ausgebildet sind. Die Ausbildung
der Leitflächen in Form von Platten wird durch Einsetzen einfacher Stege ersetzt.
Die Stegbleche können auf ihrer ganzen Länge -am Ruderblatt anliegen, gegebenenfalls
mit ihm verschweißt wein, doch kann es gegebenenfalls günstiger sein, was von Fall
zu Fall entschieden werden muß, zwischen ihnen und dem Ruderblatt Spalte freizulassen,
durch die bei Geradeausfahrt ein Teil des Schraubenwassers glatt abströmen kann.
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Die Erfindung und ihre Weiterbildungen seien an Hand der Zeichnungen
erläutert. Es zeigen: Fig.l eine Aufsicht auf das Ruderblatt, Fig.2 einen Schnitt
nach der Linie II-II der Fig.l, Fig.3 eine Fig.l entsprechende Ausbildung, jedoch
mit der Darstellung einiger weiterer Ausbildungsmöglichkeiten.
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Das in Fig.l,dargestellte Ruder 1 hat die vorausgesetzte bekannte
Form, bei der das Ruderblatt nach dem Schwanzende 2 hin in zweiLtitflächen zur Bildung
einer die Manövrierfähigkeit unterstützenden Strömung übergeht, wie es in der GB-
PS 446 921 beschrieben ist. Entlang dieses Ruderblattes soll gemäß der Erfindung
ein Zwangsströmungskanal für das Schraubenwasser gebildet werden. Das geschieht
durch Strömungsleitbleche 3 und 4, deren Abstand A dem Schraubenkreisdurchmesser
entspricht. Das Ruderblatt ragt um einen Betrag a über das Blech 3 hinaus. Infolgedessen
ist das Blech 3 in zwei Teilbleche 3a und 3b unterteilt, die mit den WändenKes Ruders
verbunden,etwa verschweißt sind, während das Blech 4 die Bodenplattse des Ruders
bildet. Wenn das Ruder gelegt wird, so wird das Schraubenwasser gezwungen, der jeweils
beaufschlagten Fläche des Ruderblattes in einer Zwangsströmung zu folgen, da es
weder nach oben noch nach unten abströmen kann. Die Wirkung des Ruders wird also
in sehr günstiger Weise durch diese Zwangsströmung unterstützt.
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Bei dem Ruder nach Fig.l ist die dem Schraubenwasser zugekehrte
Kopfkante
K gut abgerundet, bildet also eine Art Leitfläche, über die ein Teil des Schraubenwassers
glatt abfließen kann und infolgedessen für die Steuerwirkung verlorengeht.Fig.3
zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, bei der dieser Wasserverlust weitgehend
vermieden wird und zwar dadurch, daß das Ruderblatt nicht in eine abgerundete Kopfkante,
sondern in eine schneidenartige Kante 5 übergeht, die bei diesem Beispiel durch
ein eingesetztes-Blech 6 gebildet ist. Eine scharfe Kante bedeutet gegenüber einer
abgerundeten Fläche nach bekannten Gesetzen der Strömungslehre einen starken Strömungswiderstand,
so daß die über die Kante 5 unvermeidbar abströmende Wassermenge wesentlich verringert
wird.
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Versuche haben gezeigt, daß man mit dem Zwangsströmungskanal auf dem
Ruderblatt und der scharfen Kopfkante eine so hohe Manövrierfähigkeit erzielt, daß
das Schiff praktisch "auf dem Teller" wenden kann. Es braucht also zum Wenden nur
eine Breite der Fahrstraße, die kaum größer ist als die Schiffslänge, ein Vorteil,die
bei engen oder stark befahrenen MIasserstraßen verständlicherweise von größter Bedeutung
ist.
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Fig.3 zeigt neben der scharfen Kopfkante eine weitere Ausbildungsmöglichkeit
der Erfindung, die sich verständlicherweise auch ohne die scharfe Kante 5 anwende-n
läßt.
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Die Leitflächen2 der Fig.l sind entfallen An ihrer Stelle sind zwischen
den Strömungsplatten 3 und 4 Stege 7 mit
der Leitring angesetzt,
deren Breite entsprechend der gewünschten Leitwirkung zu bemessen ist. Sie erfüllen
die gleiche Aufgabe wie die Bleche 2 der<Fig.l, ergeben jedoch eine vereinfachte
Herstellung. Dargestellt ist in Fig.3, daß die Stege 7 bis an die Wände des Ruderblattes
reichen.
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Jedoch können sie, wie bereits erwähnt, mit diesen auch einen Spalt
3 bilden, um bei der Gerade fahrt und bei geringen Ruderausschlägen eine Abströmung
des Schraubenwassers ohne wesentlichen Widerstand durch die Stege 7 zu ermöglichen.
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Diese Ausführung ist in Fig.4 dargestellt. Hierbei ist es zweckmäßig,
den Stegen 7 einen tragflügelähnlichen Querschnitt zu geben.