DE3101042C2 - Ruder für Wasserfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Bei dem aus einem um eine senkrechte Achse verschwenkbaren Hauptruder (20) und einer an dem Hauptruder angelenkten, mittels einer Verstelleinrichtung (40) um eine senkrechte Achse verschwenkbaren Flosse (30) bestehenden Ruder ist die Flosse mittels einer Verriegelungseinrichtung in einer parallel zum Hauptruder einnehmenden Stellung feststellbar, wobei die Verriegelungseinrichtung (50) in dem Rudermaschinenraum (120) angeordnet ist, so daß die sonst erforderlichen außerhalb des Ruders liegenden Gestängekonstruktionen und Hydraulikleitungen für die Betätigung des Verriegelungsmechanismus entfallen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ruder für Wasserfahrzeuge, bestehend aus einem um eine senkrechte Achse verschwenkbaren Hauptruder und einer an dem Hauptruder angelenkten, mittels einer Verstelleinrichtung um eine senkrechte Achse verschwenkbaren Flosse, die in einer parallel zum Hauptruder einnehmenden Stellung mit einer Verriegelungseinrichtung feststellbar ist

Ruder werden als drehbare Platten oder Verdrängungskörper am Hinterschiff von Wasserfahrzeugen angeordnet und liefern bei Betätigung, also bei Anstellung derselben unter einem vorgegebenen Ruderwinkel, eine hydrodynamische Querkraft, die am Ruder und demzufolge am Schiffsende angreift, wodurch ein zum Steuern des Schiffes erforderliches Steuermoment wirksam wird. Die hydrodynamische Ruderquerkraft bewirkt bezüglich der Ruderdrehachse ein Ruderdrehmoment welches von der Rudermaschine aufzubringen ist.

Zur Erzeugung hoher Ruderquerkräfte sind zwei- oder mehrteilige Ruder im Schiffsbau bekannt die den Hochauftriebseffekt ausnutzen, der bei mehrgeteilten Rudern auftritt, wenn das hintere Ruderteil stärker als das vordere Ruderteil gegen die Strömungsrichtung angestellt wird. Derartige Konstruktionen sind als »Hochleistungsruder« bekannt. Bei mehrteiligen Hochauftriebsrudern bisheriger Konstruktion ist das Ruderdrehmoment noch größer als bei einem Einfachverdrängungsruder gleicher Ruderlateralfläche.

Mehrteilige Hochleistungsruder sind jedoch nicht abschaltbar, wie z. B. das BECKER-Ruder oder das Strahlklappenruder, und stellen ihre hydrodynamischen Verbesserungen bzw. Eigenschaften nicht nur dann zur Verfügung, wenn sie gebraucht werden, sondern auch bei normaler Dienstgeschwindigkeit.

Die Eigenschaften eines Hochleistungsruders, welches nicht abschaltbar ist erfordern nach den Vorschriften der Klassifikationsgesellschaften entsprechend stärkere Anschlußteile, wie Ruderschaft Ruderschaftlager, Rudermaschine, schiffsbauliche Anschlußkonstruktionen im Hinterschiff u. dgl. Außer den vorangehend aufgeführten Nachteilen treten große Belastungen des Flossenantriebes auf. Ein Ruder für Wasserfahrzeuge, das so ausgestaltet

to ist daß die Flosse abgeschaltet werden kann und daß dadurch das Flossenruder in ein Einkörper-Ruder umgewandelt wird und daß der Anstellwinkel durch die Bewegung des Hauptruders zwangssteuerbar ist ist durch die DE-AS 26 56 738 bekannt Dieses Ruder, das aus einem um eine senkrechte Achse verschwenkbaren Hauptruder und einer an dem Hauptruder angelenkten, um eine senkrechte Achse durch einen Antrieb verschwenkbare Rosse besteht ist in der Weise ausgebildet daß das Hauptruder durch einen eigenen Antrieb verschwenkbar ist und daß die Flosse und das Hauptruder in jeder Stellung unabhängig voneinander verschwenkbar sind. Die Antriebs- und Verstelleinrichtung für die Flosse ist in dem Hauptruder oder in der Flosse angeordnet die in einer parallel zum Hauptruder ein nehmenden Stellung mittels einer Verriegelungseinrich tung feststellbar ist Diese Verriegelungseinrichtung besteht aus rein mechanischen Elementen, und zwar in Form von hydraulisch betriebenen Verriegelungsbolzen, die entweder in der Flosse oder im Hauptruder angeordnet sind und in entsprechende Ausnehmungen des jeweils gegenüberliegenden Teiles einrastbar sind. Die Verriegelungseinrichtung mit ihren mechanischen Elementen ist im Ruder selbst angeordnet. Bei diesem Ruder dient die Verriegelungseinrichtung ausschließlich dazu, die Flosse starr mit dem Hauptruder zu verriegeln; sie läßt keine Zwangssteuerung der Flosse zu, zumal das Hauptruder durch einen eigenen Antrieb verschwenkbar ist und die Flosse und das Hauptruder in jeder Stellung unabhängig voneinander verschwenkt werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ruder mit einer durch das Verstellen des Hauptruders zwangsgesteuerten Flosse für ein Wasserfahrzeug zu schaffen, wobei diese Zwangssteuerung abschaltbar und die Flosse starr mit dem Hauptruder verriegelbar ist, das die bei Hochleistungsrudern erforderliche große Dimensionierung des Ruders einschließlich der Anschlußteile ausschließt, das in ein Einkörper-Ruder umwandelbar ist und dessen Anstellwinkel durch die Bewegung

so des Hauptruders zwangssteuerbar ist

Diese Aufgabe wird durch ein Ruder für Wasserfahrzeuge gemäß der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Ruderschaft für das Hauptruder als Hohlwelle ausgebildet ist in der ein Torsionsstab für die Betätigung der Flosse gelagert ist, der im unteren Bereich bis etwa zur halben Höhe des Hauptruders und im oberen Bereich über das Ende des Jochens für den Ruderschaft geführt ist und der an seinem oberen Ende eine Umschalteinrichtung für die Verriegelungseinrich tung aufweist, die wahlweise in Eingriff mit einem schiffsfest angeordneten Verblockungsteil oder einem jochfest angeordneten Verblockungsteil bringbar ist.

Mit einem derart ausgebildeten Ruder wird der Vorteil erreicht, daß der Verriegelungsmechanismus für die Flosse im wartbaren Bereich des Rudermaschinenraumes liegt und somit für Reparaturarbeiten frei zugänglich ist. Dadurch, daß die Verstelleinrichtung für die Flosse in dem Hauptruder angeordnet ist, kommen kei-

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ne Gestängekonstruktionen und Hydraulikleitungen außerhalb des Schiffskörpers zu liegen. Der bisherige Nachteil einer hydraulischen Verstelleinrichtung innerhalb des nicht zugänglichen Ruders entfällt somit durch die einfache und störunanfällige rein mechanische Konstruktion. Dadurch, daß der verwendete Torsionsstab starr mit dem Schiffskörper verriegelt ist ergibt sich unter Verwendung der vorgesehenen Hebelmechanik eine durch die Bewegung des Hauptruders erzwungene Flossenbewegung. Ist dagegen der Torsionsstab starr mit dem Hsaptruderschaft verriegelt, so behält die Flosse immer die gleiche Stellung in bezug auf das Hauptruder. Wird so die Flosse in mit dem Hauptruder ausgerichteter Stellung verriegelt, so ist das Ruder von der Wirkung her in ein Einflächenruder überführbar.

Durch die wahlweise aktivierbare Verblockungseinheit ist auch die Flosse allein bewegbar, ohne daß die Hauptrudermaschine betätigt werden muß. So kann das Hauptruder zur Erhöhung der Kursstabilität bei Marschfahrt in der Schiffslängsrichtung ausgerichtet bleiben. Die zum Kurshalten erforderlichen, sehr kleinen Korrekturen können dann feinfühlig nur mit der Flosse ausgeführt werden. Durch diese Maßnahme ergeben sich erhebliche Brennstoffeinsparungen, weil beim herkömmlichen Kurssteuern mit dem ganzen Hauptruder ein durchaus meßbarer Teil des Propellerschubes durch das angestellte Ruder wieder verzehrt wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung geht aus dem Anspruch 2 hervor.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Hauptruder mit einer Flosse und der Verstell- und Antriebseinrichtung in schaubildlicher Ansicht und teilweise senkrechtem Schnitt und

F i g. 2 die Antriebs- und Verriegelungseinrichtung in der Draufsicht.

Bei der in F i ς. 1 dargestellten Ausführungsform eines Ruders ist mit 10 ein Schiffskörper und mit 20 das Hauptruder bezeichnet, das über einen Ruderschaft 21 und ein Joch (Ruderquadrant) 25 von den bei 15 angedeuteten Zylindern einer Rudermaschine 22 verschwenkbar ist. Das Hauptruder 20 trägt eine Flosse 30, die bei 32 und 33 schwenkbar an das Hauptruder 20 angeschlossen ist. Sowohl das Hauptruder 20 als auch die Flosse 30 sind um senkrechte Achsen verschwenkbar. In dem Rudermaschinenhaus 120 ist eine Verriegelungseinrichtung 50 angeordnet.

Der Ruderschaft 21 ist als Hohlwelle ausgeführt, in der ein Torsionsstab 60 gelagert ist, der unten etwa bis zur halben Höhe des Hauptruders 20 und oben über das Ende des Joches 25 weitergeführt ist. Wie F i g. 2 zeigt, ist am oberen Ende des Torsionsstabes 60 eine Umschalteinrichtung 100 angebracht, die mit einer Verriegelungseinrichtung 50 in Wirkverbindung steht, die einen schiffsfest montierten Verblockungsteil 70 und einen jochfest montierten Verblockungsteil 170 umfaßt, so daß mittels der Umschalteinrichtung 100 eine wahlweise Verriegelung in das schiffsfest montierte Verblokkungsteil 70 oder das jochfest montierte Verblockungsteil 170 vorgenommen werden kann. Die Umschalteinrichtung 100 ist elektrisch, hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch fernsteuerbar; auch eine direkte manuelle Betätigung kann vorgesehen sein.

In dem Hauptruder 20 ist eine Einrichtung 40 für das Verstellen der Flosse 30 vorgesehen. Diese Verstelleinrichtung 40 besteht aus einem an dem unteren Ende des Torsionsstabes 60 angeordneten ersten Exzenter 64, der über eine Schub- bzw. Zugsteuerungsstange 63 einen zweiten Exzenter 65 verstellt, dessen Achse fest mit der Drehachse der Flosse 30 verbunden isL

Wird mittels der Umschalteinheit 100 eine Verriegelung mil dem Verblockungsteil 170 vorgenommen, so findet keine Verdrehung des Torsionsstabes 60 gegenüber dem Ruderschaft 21 statt Die Flosse 30 bleibt bei allen Anstellwinkeln des Hauptruders 20 parallel zum Hauptruder.

Wird dagegen mittels der Umschalteinheit 100 eine Verriegelung mit dem Verblockungsteil 70 vorgenommen, so findet bei Ruderlagenänderungen eine Verdrehung des Ruderschaftes 21 gegenüber dem Torsionsstab 60 statt Über die Verstelleinrichtung 40 wird so die Flosse 30 stärker als das Hauptruder 20 gegen die Strömupgsrichtung angestellt Der Anstellwinkel der Flosse 30 gegenüber dem Hauptruder 20 ist von der Geometrie der Verstelleinrichtung 40 abhängig und kann hierüber für eine geforderte Zwangssteuerung vorgegeben werden.

Im Falle von Ruderhartlage bei hohen Schiffsgeschwindigkeiten findet eine Eigenverdrehung des Torsionsstabes 60 statt Die Flosse 30 wird nicht so stark angestellt wie bei geringen Schiffsgeschwindigkeiten. Es treten somit nicht so starke Belastungen der Flosse 30 und der Anschlußteile auf. Insbesondere werden stoßartige Belastungen elastisch abgefangen, die beispielsweise durch Eisschollen auftreten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

31 Ol 042 Patentansprüche:

1. Ruder für Wasserfahrzeuge, bestehend aus einem um eine senkrechte Achse verschwenkbaren Hauptruder (20) und einer an dem Hauptruder angelenkten, mittels einer Verstelleinrichtung (40) um eine senkrechte Achse verschwenkbaren Flosse (30), die in einer parallel zum Hauptruder einnehmenden Stellung mit einer Verriegelungseinrichtung feststellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ruderschaft (21) für das Hauptruder (20) als Hohlwelle ausgebildet ist, in der ein Torsionsstab (60) für die Betätigung der Flosse (30) gelagert ist, der im unteren Bereich bis etwa zur halben Höhe des Hauptruders (20) und im oberen Bereich über das Ende des Joches (25) für den Ruderschaft (21) geführt ist und der an seinem oberen Ende eine Umschalteinrichtung (100) für die Verriegelungseinrichtung (50) aufweist, die wahlweise in Eingriff mit einem schiffsfest angeordneten Verblockungsteil (70) oder einem jochfest angeordneten Verblockungsteil (170) bringbar ist

2. Ruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Verstelleinrichtung (40) für die Flosse (30) aus einem am unteren Ende des Torsionsstabes (60) angeordneten ersten Exzenter (64) besteht der über eine Schub- bzw. Zugsteuerstange (63) mit einem zweiten Exzenter (65) in Wirkverbund steht dessen Achse fest mit der Drehachse der Flosse (30) verbunden ist