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Steuervorrichtung, insbesondere von Schiffen. Es ist an sich bekannt,
daß bei der Anordnung von Steuerflächen, und zwar besonders bei Flußschiffen, die
Flächen sich zum Teil in einem Bereich geringerer Strömung, z. B. im Nachstrom des
Schiffes, befinden. Um einerseits in den Bereich stärkerer Strömung zu gelangen
und anderseits den nötigen Raum zur Unterbringung der erforderlichen Ruderfläche
zu erbalten, ist es dadurch und durch den bei z. B. Flußschiffen erforderlichen
geringen Tiefgang notwendig, die Steuerflächen derart anzuordnen, daß
durch
ihre langgestreckte Form der Angriffspunkt der Strömung auf die Fläche weit von
der Drehachse weggerückt wird. Die zum Steuern erforderliche Kraft wird dabei sehr
groß, weil durch die ungünstige Anordnung dieser langgestreckten Fluchen zur Erzielung
des notwendigen Ruderdruckes einerseits die Ruderflächen wegen der geringen Wirkung
auf diese Flächenform sehr groß, anderseits das Drehmoment wegen des langen Hebelarms
und außerdem der (lern höchsten Ruderdruck entsprechende Anstellwinkel ebenfalls
sehr groß werden. Dies bedingt bei Kähnen eine große Übersetzung vom Steuerrad zum
Ruder und somit ein langsame Ruderlegen und bei Dampfern die Anordnun,-von Rudermaschinen.
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Das Neue und Fortschrittliche nach der Erfindung besteht nun darin,
daß die drehbare Steuerfläche in einem seinerseits am Schiffskörper drehbaren Rahmen
angeordnet ist, so daß sie mit diesem Rahmen zur Erhöhung ihrer Steuerwirkung aus
dem Kielwasser seitlich heraus in den Bereich der stärkeren Strömung sich schwenken
läßt.
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Der Ruderdruck wird somit gegenüber der gewöhnlichen Ruderanordnung
für dieselbe Fläche ein größerer.
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Durch die Anordnung #der Steuerflächen. in einem Rahmen oder Träger,
dessen Stellung von der Steuerung der Flächen unbeeinflußt ist, wird das Steuersvstem
bei einer kleinen anfänglichen Anstellung, von dem Ruderdruck selbst in die Arbeitslage
gebracht. Dadurch wird ein rasches Ruderlegen ermöglicht.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Steuerruder
dargestellt.
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Abb. i zeigt die ganze Steueranordnung in einer Seitenansicht.
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Abb.2 ist eine Darstellung einer anderen Ruderausbildung.
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Abb. 3 zeigt eine andere Ausführung des Getriebes zwischen dem Otiadranten
und dein Ruder.
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Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich jedoch nicht nur auf das
dargestellte Beispiel, sondern der Erfindungsgegenstand kann überall angewandt werden,
wo Flächen zur Wirkungsentnahme oder -abgabe oder beides gleichzeitig in einem oder
mehreren sie umströmenden Medien verstellt werden, z. B. bei verstellbaren Flächen
zum Steuern, Fortbewegen, Tragen oder Stabilisieren von Schiffen oder Luftfahrzeugen,
verstellbaren Flügeln von Propellern, Ventilatoren, Kompressoren oder sonstigen
Kraftgetrieben, auch zum Verstellen dieser Flächen oder Flügel selbst usw.
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In Abb. i ist 31 die Tragvorrichtung, z. B. die Hintersteven eines
Schiffes, 33 die Steuerfläche und 32 der Träger oder der Rahmen, welcher mittels
der Achse 34 außerhalb der F l;che 33 drehbar an der Tragvorrichtung angeordnet
ist. Die Drehachse der Fläche selbst ist 36, ein besonderer Antrieb der Fläche und
des Flächensystems wird durch das Getriehe 37, 38, 39, .1o, .I1, 42, -13, -1--1,
45, 46, 47 und 48 dargestellt.
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Bei einem Ausschwenken des Trägers 32 wird die Fläche 33 mitgenommen
und dadurch so aus der Mittschiffsebene verschwenkt, daß die ganze Fläche aus dein
Nachstrom herausgelangt. Durch das Getriebe 37 bis .41 harn nun die Fläche 33 bei
der Aussehwenkbewegung des Trägers 32 zwangläufig in Abhängigkeit von der Tragvorrichtung
selbst eine derartige Bewegung ausführen, daß ihre sämtlichen Punkte sich auf gleichen
und parallelen Bahnen konform bewegen, wobei sie dann die jeweilige anfängliche
Stellung zur Mittschiffsebene in der Nullage während der ganzen Schwenkbewegung
des Trägers 32 dauernd beibehält. Zu diesem Zwecke ist in Abb. i der Zahnkranz
41 starr am Schiffskörper befestigt, so daß beim Schwenken des Flächenträgers
32 das Ritzel d.o auf dem Zahnkranz 41 sich abw *ilzt und mithin durch seine Welle
39 und .
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das Getriebe 38, 37 die Fläche 33 um ihre Achse 36 geschwenkt wird.
Durch geeignete Wahl des Übersetzungsverhältnisses zwischen den Getrieben 41, 40
und 38, 37 kann hierbei gleichzeitig eine größere Anstellung der Fläche 33 zur Strömung
erzielt werden als clie anfängliche.
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Eine Anstellung zur Strömung kann auch wie nach der Zeichnung erzielt
werden, indem die Drehung des Ouadranten 48 mittels der Zahnräder .47, 46, 44 und
43 eine Verdrehung des Zahnkranzes 41 bewirkt. Diese mechanische Kupplung der Flächen
mit der Tragvorrichtung beschränkt sich nicht auf die aufgeführten Beispiele.
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Außerdem kann diese zwangläufige Bewegung der Flächen auch noch in
Abhängigkeit von der Strömungsrichtung erfolgen. Hierzu sind z. B. die Flächen einzeln
oder im Zusammenhang selbst einstellbar zur Strömung, d. h. in der Weise angeordnet,
daß mittels besonderer Vorrichtungen die Flächen lediglich durch die Wirkung der
Strömung in ihrer Einstellung zur Strömungsrichtung gehalten werden. Bei der Anordnung
der Flächen in einem Träger oder Rahmen bildet dieser nur ein Zugorgan und beschränkt
sich die Steuerarbeit auf die Verstellung der Flächen: diese sind zur Verringerung
der Steuerarbeit zweckmäßig so angeordnet, daß der Angriffspunkt der Kraft auf die
Flächen in den gebräuchlichen Arbeitsstellungen
nahe der Drehachse
liegt, und daher das Moment zur Verstellung möglichst gering gehalten wird.
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In Abb. 2 ist das Ruder in mehrere, vor vnd nebeneinander befindliche
Flächen 51, 61, 52 und 57, 6d., 58 unterteilt, wodurch eine gleiche Wirkung wie
mit den vorigen Ausbildungen erzielt wird.
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Uni mittels einer bestimmten Flächengröße den größtmöglichen Ruderdruck
zu erzielen, sind z. B. nach Abb. 2 gleichzeitig die vorderen Flächen 51, 57 und
die hinteren Flächen oder Flächenteile 52, 58 mittels der zugehörigen Zahnsegmente
62, 63 und 65, 66 derart nach beiden Seiten verstellbar, daß gebogene Flächen entstehen,
welche einen größeren Flächendruck bei Anstellung zur Strömung ergeben, als wenn
die Flächen in einer Ebene liegen würden.
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Wenn die das Ruder umgebende Strömung eine andere als die gewöhnliche
Richtung relativ zur Tragvorrichtung hat (z. B. bei der Rückwärtsfahrt eines Schiffes),
kann die Anordnung so getroffen werden, daß der Rahmen selbst durch einen Anschlag
in seiner Lage gehalten wird, wobei dann das Schiff durch die Steuerflächen, unabhängig
von der Stellung des Rahmens wie von einem gewöhnlichen Ruder gesteuert wird. Das
System kann aber auch derart angeordnet sein, claß es sich bei jeder Strömungsrichtung
relativ zur Tragvorrichtung frei um :eine Achse bewegt und z. B. lediglich unter
dem Einfluß der Strömung in seiner Lage gehalten wird. Hierfür wird zweckmäßig ein
besonderes Getriebe angeordnet.
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Abb.3 zeigt beispielsweise ein Planetengetriebe .13, 70, 71, 72 und
73, wobei das obere Rad 73 z. B. mit einem Quadranten .48, die Planetenräder
70 und 71 auf der Achse 72 mit der Achse 3d., das untere Rad 43 mit der Büchse
42 und dem Zahnkranz .41 verbunden sind. Bewegt man 48 und 73, s,0 werden über 7o
und 71 bei der vorläufig stillstehenden Achse 34 das Rad ¢3, die Büchse 42, der
Zahnkranz 41 und hiermit die Fläche verstellt. Die Bewegung der Büchse .42 ist mittels
der Nase 74 und der Anschläge 75 zu beiden Seiten von 74 begrenzt. Bewegt sich nun
das System durch die Anstellung der- Flächen, so tritt durch eine Relativbewegung
der Achse 3.4 und der Planetenräder 7o und 71 gegen das Rad 73 eine Rückführung
der Flächen ein. Mit diesem Getriebe wird bei einer Verstellung des Systems durch
äußere Einflüsse ebenfalls eine derartige Verstellung der Flächen bewirkt, daß die
hierdurch verursachte Richtungsänderung der Kraftäußerung der Strömung auf das System
eine Gegenbewegung einleitet. Hierbei wird durch eine zweckmäßige Anordnung der
einzelnen Getriebeteile an den Hauptelementen eine geeignete Übersetzung zwischen
der Bewegung des Systems und der Verstellung der Flächen bewirkt, um eine augenblickliche
Rückführung des Systems zu erzielen.
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Die Anordnung der Hauptelemente und ihrer Teile bzw. ihre Anzahl beschränkt
sich nicht auf das Dargestellte. Auch können die Bewegungsvorgänge der Hauptelemente
und ihrer Teile durch mechanische, elektrische, pneumatische, hydraulische usw.
Getriebe aller Art vorgenommen werden, wobei auch die Relativbewegung der Hauptelemente
oder ihrer Teile zur mittelbaren oder unmittelbaren Verstellung von Teilen dieser
Getriebe benutzt werden kann. Auch können die Hauptelemente und die Getriebe oder
ihre Teile durch Fernleitungsenergie, wie Flüssigkeit oder Elektrizität, betätigt
werden.