DE2263948C3 - Bugruderanlage mit Wasserstrahlerzeuger - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Bugruderanlage, bestellend aus einem Wasserstrahlerzeuger mit einem zum Bug gerichteten AusstoBkanal und mit einem dem Aus-■toßkanal zugeordneten Leitkörper.

Bugruder dienen dazu, auf den vorderen Teil eines Schiffes Lenkkräfte auszuüben. Diese Lenkkräfte entstehen entweder passiv, d. h. durch Ablenkung des vorbeiströmenden Wassers, oder aktiv durch Erzeugung eines in eine gewünschte Richtung gelenkten Wasserstrahls mittels eines Antriebes. Bugruder sind naturge-Hiäß stark gefährdet. Sie werden daher häufig einziehbar ausgebildet oder in Verbindung mit einem Wasserstrahlantrieb im Schiffskörper geschützt angeordnet.

Einziehbare und passive Bugruder sind im Betrieb gefährdet und im eingezogenen Zustand wirkungslos.

Es sind aktive Bugruderanlagen bekannt, die im Schiffskörper angeordnet sind, bei denen ein beliebig erzeugter Wasserstrahl durch Leitorgane in eine gewünschte Richtung gelenkt wird, beispielsweise DT-Gbm 7 128 848. Diese und ähnliche Anlagen weisen folgende Nachteile auf. Propeller mit horizontaler Welle benötigen einen Tiefgang, der mehr als einen halben Propellerdurchmesser beträgt. Im Bereich des Strahlerteugers wird das Wasser nicht optimal geführt. Die Ruderfläche befindet sich immer im Propellerstrahl und setzt diesem einen nicht unerheblichen Widerstand tuch bei Ruderstellung Null Grad entgegen. Die vom Wasserstrahl jeweils angeströmte Fläche des Ruders ist nicht optimal ausgebildet, da sie konvex ist, obwohl die konkave Form strömungsgünstiger ist. Eine Ablenkung des Wasserstrahls über 90 Grad hinaus ist nicht möglich. Sowohl Strahlerzeuger wie Ruderfläche sind nur •m gedockten Schiff zugänglich. Eine passive Ruderwirkung ist nicht gegeben.

Andere bekannte Bugruderanlagen vermeiden einreine der geschilderten Nachteile, sind jedoch in der Regel aufwendiger.

So zeigt z.B. die USA.-Patentschrift 3 442 242 eine Anlage, bei der ein Voith-Schneider-Propeller im Schnittpunkt von drei Kanälen arbeitet, die wahlweise geöffnet oder geschlossen werden können.

Diese Anlage ist sehr aufwendig, weil der zur Rundumlenkung entwickelte Propeller in dieser Anordnung seine vollen Einsatzmöglichkeiten nicht ausschöpfen kann. Die vielen feinteiligen Verschlüsse an den seitlichen Kanälen sind leicht verletzbar und bringen Schwierigkeiten im Winterbetrieb. Der nach Art eines Ruderblatts geformte Verschluß des vorderen Kanals verschließt diesen nicht strömur.gsgünstig. In Arbeitsstellung liegt er im Propellerstrahl und weist damit die eingangs erwähnten Nachteile solcher Ruderblätter auf. Auch hier ist passive Ruderwirkung nicht beabsichtigt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bugruderanlage zu schaffen, die strömungsgünstiger aufgebaut ist und eine bessere Ruderwirkung aufweist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Leitkörper (18) vor dem Ausstoßkanal (19) in den Wasserstrahl (12) absenkbar angeordnet ist und einen dreieckähnlichen Querschnitt aufweist, dessen eine Seite zum Ausstoßkanal (19) quergestellt und als konkav geformte Leitfläche (1) ausgebildet ist und dessen andere Seiten von der Fahrtströmung (16) beaufschlagte Leitflächen (14) in Art einer schwenkbaren Bugspitze bilden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den Aufriß einer Bugruderanlage gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Grundriß der Bugruderanlage,

F i g. 3 bis 8 schematisch die jeweilige Wirkung des Bugruders in unterschiedlichen Stellungen.

Der Leitkörper 18 mit den Leitflächen 1 und 14 ist an einem vertikalen Träger 2 befestigt. Der Träger 2 ist mit zwei Lagern 3 und 4 an einer vertikalen kreisrunden Achse 5 gelagert. Er ist vertikal verschieblich und um die Achse 5 horizontal schwenkbar gelagert. Die vertikale Verschiebung wird von einem Linearmotor 6 und die horizontale Schwenkung von zwei Linearmotoren 7 bewirkt. Der Linearmotor 6 greift an einem Support 8 an, während die Linearmotoren 7 auf dem Support 8 gelagert sind und an dem Lager 3 angreifen. Auf diese Weise wird der Leitkörper 18 um die Achse 5 geschwenkt Dabei stützt sich der Support 6 über eine Stützrolle 9 an einem Widerlagerpfosten 10 ab. Das Bugruder steht mit einem Wasserstrahlantrieb 15 in Verbindung, der einen Propeller mit vertikaler Drehachse aufweist. Der Strömungskanal 19 ist nach Art eines Krümmers vom Schiffsboden ausgehend und zum Bug weisend ausgebildet. Es weist zwei zusätzliche Leitflächen 14 auf, die als passive Ruderflächen wirken. F i g. 1 zeigt die höchste Stellung des Ruders. In der angedeuteten tiefsten Stellung wird der Wasserstrahl 12 voll abgedeckt. Bei der Grundstellung des Bugruders in F i g. 2 ist der Schwenkwinkel Null Grad. Der mögliche Schwenkbereich ist angedeutet.

In F i g. 3 befindet sich der Leitkörper 18 außerhalb des Wasserstrahls 12. Der vom Wasserstrahlantrieb 15 erzeugte Wasserstrahl 12 kann ungehindert am Schiffsbug 17 austreten. Das Schiff fährt achteraus geradeaus und nimmt die durch die gestrichelte Schiffskontur angedeutete Lage ein.

In F i g. 4 ist der Leitkörper 18 ganz in den Wasserstrahl 12 eingetaucht. Der Winkel der Schwenkung beträgt Null Grad. Der Wasserstrahl 12 wird nach hinten umgelenkt und das Schiff fährt voraus geradeaus.

In F i g. 5 ist der Leitkörper 18 teilweise oder ganz in den Wasserstrahl 12 eingetaucht und um die maximal mögliche Schwenkung nach Steuerbord ausgeschwenkt. Der Wasserstrahl 12 wird teilweise oder ganz nach Backbord abgelenkt, und das Schiff fährt achteraus mit Kursänderung nach Steuerbord. Die Eintauchtiefe der Ruderfläche 1 bestimmt das Maß der Kursänderung.

In F i g. 6 ist der Leitkörper 18 ganz in den Wasser-

strahl 12 eingetaucht und um einen Winkel geschwenkt, der zwischen Null Grad und dem maximalen Ausschlag nach Steuerbord Hegt Der Wasserstrahl 12 wird teilweise nach hinten umgelenkt und teilweise nach Backbord gelenkt Das Schiff fährt voraus mit Kursänderung nach Steuerbord, oder es dreht sich auf der Stelle nach Steuerbord. Der Schwenkwinkel der Ruderfläch * 1 bestimmt das MaB der Kursänderung.

In F i g. 7 und 8 ist die passive Wirkungsweise des Bugruders dargestellt, wenn die Fahrtströmung 16 auf die Leitflächen 14 und den Schiffsbug 17 einwirkt.

In F i g. 7 ist der Leitkörper 18 ganz eingetaucht, der Schwenkwinkel beträgt Null Grad. Das relativ zum Schiff anströmende Wasser wird symmetrisch zur Schiffsachse abgelenkt Das Schiff fährt voraus geradeaus.

In F i g. 8 ist der Leitkörper 18 ganz eingetaucht und nach Steuerbord ausgeschwenkt Das zum Schiff relativ anströmende Wasser wird nach Backbord abgelenkt, das Schiff nimmt Kursänderung nach Steuerbord auf. Der Schwenkwinkel bestimmt das Maß der Kursänderung.

Mit der Erfindung sind folgende Vorteile erzielbar. Durch die Verwendung eines Propellers mit vertikaler Welle ist der Betrieb auch bei octrem niedrigem Tiefgang möglich. Die Ruderflächc befindet sich bei Ruderstellung Null Grad, d. h. bei dem sehr wichtigen Vorgang des Bremsens, nicht im Wasserstrahl und hat damit keinerlei Widerstand. Durch die optimale Formgebung der Ruderfläche ist eine höchstmögliche Ruderquerkraft gewährleistet. Die Bugruderanlage verleiht einem Schiff gute Manövriereigenschaften, da ein Schub in jeder gewünschten Richtung erzeugt werden kann. Insbesondere werden zur Erzeugung eines Bremsschubes keine Reversiereinrichtungen wie umsteuerbare Maschinen, Wendegetriebe oder Verstellerpropeller benötigt. Es treten weniger Schäden durch Treibgut auf, weil die durch die Leitflächen 14 gebildete Kante als Abweiser wirkt. Im Winterbetrieb, wenn z. B. die Wasseroberfläche vereist ist, treten keine Schwierigkeiten auf. Eine einfache Instandhaltung bzw. Instandsetzung ist ohne Schiffsdockung möglich.

Die Bugruderanlage hat durch die strömungsgünstige Leitung und Lenkung des Wasserstrahls einen guten Wirkungsgrad. Eine beträchtliche Steuerwirkung ist auch bei voller Fahrt gegeben. Durch die Anordnung der beiden passiven Leitflächen ist es nämlich möglich, die passive Ruderwirkung allein auszunutzen oder als Unterstützung des aktiven Ruders mit heranzuziehen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bugruderanlage, bestehend aus einem Wasserstrahlerzeuger mit einem zum Bug gerichteten Aus-Stoßkanal und mit einem dem AusstoBkanal zugeordneten Leitkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitkörper (18) vor dem AusstoBkanal (19) in den Wasserstrahl (12) absenkbar angeordnet ist und einen dreieckähnlichen Quer- ι ο schnitt aufweist, dessen eine Seite zum Ausstoßkanal (19) quergestellt und als konkav geformte Leitfläche (1) ausgebildet ist und dessen andere Seiten von der Fahrtströmung (16) beaufschlagte Leitflächerc (14) in Art einer schwenkbaren Bugspitze bilden.