DE8224238U1 - Ruder fuer in eisgefaehrdeten seegebieten fahrende schiffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ruder für in eisgefährdeten Seegebieten fahrende Schiffe.

Schiffe/ die eisgefährdete Seegebiete befahren, haben oftmals durch driftendes Eis Schwierigkeiten, den Kurs stabil zu halten und insbesondere bei Rückwärtsfährten, als die Ruderwirkung durch das Eis beeinträchtigt und das Ruder sogar beschädigt werden kann, da eine ausreichende Eisabweisung nicht gewährleistet ist und darüber hinaus das Ruder einer hohen Druckseitenwirkung ausgesetzt ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbesserung der Ruderwirkung bei gleichzeitiger Verbesserung der Druckseitenwirkung auf das Ruder, der Kursstabilität und des Propeller-Wirkungsgrades von in eisgefährdeten Seegebieten fahrenden Schiffen, und zwar auch bei Rückwärtsfahrten im Eis zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Ausgestaltung eines Ruders vor, nach der dessen Ruderblatt an seinem Ende mit einem Liftvorspannungsprofil versehen ist, das als symmetrische Verdickung bzw. Auf-Weitung ausgebildet ist, so daß aufgrund dieses Liftvorspannungsprofils bei Ruderlage null Grad - mittschiffs ein Lift auf beiden Seiten des Ruders erzeugt wird, der jedoch entgegengesetzt ist und sich damit aufhebt. Schon bei kleinsten Ruderlagen steigt jedoch der Lift sehr stark an, da er auf der einen Seite reduziert wird und auf der anderen Seite, aufbauend auf der Vorspannung, stark ansteigt.

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Des weiteren sieht die Erfindung eine Ausgestaltung des Kuders vor, nach der das Piofilende des Ruderblattes beidseitig mit einer Abreißkante versehen ist, was zu einer Verbesserung der Druckseitenwirkung wesentlich beiträgt.

Die Erfindung sieht ferner eine Ausgestaltung des Ruders vor, nach der das Ruderblatt an seinem Profilende einen messerartig sich zum Ende hin verjüngenden Eisspan aufweist, wobei die Außenwandflächen des Eisspans unter Ausbildung von Abreißkanten in das Liftvorspannungsprofil des Ruderblattes übergehen können, so daß aufgrund dieser Ausgestaltung eine Eisabweisung bei Rückwärtsfahrt des Schiffes möglich ist.

Ein Ruder, dessen Ruderblatt an seinem Ende mit einem Liftvorspannungsprofil versehen ist und darüber hinaus j auch noch einen Eisspan aufweisen kann, ist nach einer

weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung mit einem Rotorruder kombiniert, wobei sich zwei grundsätzliche Ausfüli-' rungsformen ergeben:

a) Der Rotor ist in festen Rudersteven bzw. in einem Leitkopf untergebracht oder

b) der Rotor ist im beweglichen Teil, also im Ruderblatt, untergebracht, wobei der Rotor hydraulisch, elektrisch oder mechanisch durch einen im Schiff gelegenen Antrieb antreibbar ist.

Zur Entdrallung des Propellerstrahles ist des weiteren der Rudersteven mit einer Pfeilung ausgeführt, die

wiederum mit den verschiedenen Möglichkeiten der Rotoranordnung und Zuordnung kombiniert sein kann.

Zur Erhöhung der Kursstabilität und zur Verbesserung des Propeller-Wirkungsgrades ist das Ruderblatt des Ruders mit einer in an sich bekannter Weise ausgebildeten COSTA-Birne versehen, so daß hiermit der geringfügig erhöhte Widerstand des Ruders mit dem Liftvorspannungsprofil durch eine einfache und eisfreundliche Maßnahme wieder ausgeglichen wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt, und zwar zeigt

' Fig. 1 das Ruderblatt eines Ruders mit einem Liftvorspannungsprofil, einem angeformten Eisspan und mit beidseitig des Ruderblattes ausgebildeten Abreißkanten,

Fig. 2 den rückwärtigen Endbereich des Ruderblattes gemäß Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung,

Fig. 3, 4 und 5 das mit einem Liftvorspannungsprofil versehene Puderblatt des Puders mit einem feststehenden Leitkopf in verschiedenen Ausführungsformen,

Fig. 6 ein mit dem Liftvorspannungsprofil versehenes Ruderblatt gemäß Fig. 1 mit vorderkantenseitig angeordnetem Rotor,

Fig. 7, 8 und 9 das Ruderblatt gemäß Fig. 1 mit

einem vorgeschalteten Leitkopf, der vorderseitig mit einem Rotor versehen ist, in verschiedenen Ausführungsformen,

Fig. 10, 11 und 12 ein Ruderblatt gemäß Fig. 1 mit einem vorgeschalteten feststehenden Leitkopf mit einem zwischen diesem und dem Ruderblatt angeordneten Rotor in verschiedenen Ausführungsformen,

Fig. 13 und 14 ein Ruderblatt gemäß Fig. 1 mit einem vorgeschalteten feststehenden Leitkopf, einem zwischen diesem und dem Ruderblatt angeordneten Rotor und einem weiteren an der Vorderkante des Leitkopfes angeordneten Rotor in verschiedenen Ausführungsformen,

Fig. 15, 16 und 17 das Ruderblatt gemäß Fig. 1 mit vorderkantenseitig angeordnetem Rotor mit vorgeschaltetem Leitkopf in verschiedenen Ausführungsformen, Fig. 18,19 und 20 das Ruderblatt gemäß Fig. 1 mit an seiner Vorderkante angeordnetem Rotor und einem vorgeschalteten feststehenden Leitkopf, der an seiner Vorderkante einen weiteren Rotor trägt, in verschiedenen Ausführungsformen,

Fig. 21 ein Ruderblatt mit COSTA-Birne in einer Ansicht von oben,

Fig. 22 das Ruderblatt gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht,

Fig. 23 das Ruderblatt mit an seinem Ende ausgebildeten Aufpfeilung,

Fig. 24 den Stromfadenverlauf bei einem Ruderprofil mit einer Liftvorspannung bei null Grad

Stellung des Ruders,

Fig. 25 den Stromfadenverlauf bei einem Ruderprofil mit einer Liftvorspannung in einer von der Nullgradstellung abweichenden Ruderstellung, Fig. 26 den Stromfadenverlauf bei einem Ruder-.profil mit einer Liftvorspannung mit einem dem Ruderblatt vorgeschalteten feststehenden Leitkopf und .

Fig. 27 den Stromfadenverlauf bei einem Ruderprofil mit einer Liftvorspannung mit einem dem Ruderblatt vorgeschalteten Rotor.

Das in den Figuren 1 bis 23 dargestellte und mit 10 bezeichnete Ruder besteht aus dem Ruderblatt 11, welches um die bei 12 angedeutete Schwenkachse mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Antriebe verschwenkbar ist. Das rückseitige Ende des Ruderblattes 11 ist mit 11a und die Ruderblattvorderkante mit 13 bezeichnet.

Das Ruderblatt 11 des Ruders 10 ist nach dem in Fig. 1 und 2 gezeigten .Ausführungsbeispiel an seinem Ende 11a mit einer einen bei Ruderlage null Grad auf beiden Ruderseiten erzeugenden, entgegengesetzt wirkenden und sich damit aufhebenden Lift erzeugende Profilierung oder Profilkörper versehen. Dieses Liftvorspannungsprofil ist mit 20 bezeichnet und ist als symmetrische Verdickung bzw. Aufweitung 21 des Endbereiches 11a des Ruderblattes ausgebildet. Normale Ruderprofile erfahren am Kopf des Ruders eine Verdichtung der Stromfäden, wodurch ein Unterdruck entsteht, der bei richtiger Gestaltung in Punkt A einen nach vorn gerich-

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teten Auftrieb erzeugt und damit den vorhandenen Profilwiderstand aufhebt.(Fig. 24). Durch eine symmetrische Verdickung 21 des Ruderendes erhält die am Profil anliegende Strömung eine weitere Beschleunigung in Punkt B, die einen zusätzlichen Auftriebs-Vektor hervorruft und eine Lift-Vorspannung erzeugt. Bei Ruderlage wird dadurch auf der Rückseite die Querkraft wesentlich erhöht und die Strömung stärker umgelenkt. Auf der Saugseite erfolgt zwar eine geringere Stromumlenkung; durch die Profilform mit ihrer Lift-Vorspannung wird aber ein zusätzlicher Auftrieb erzeugt und damit die Gesamt-Ruderquerkraft verbessert (Fig. 25).

Dieses Lift-Vorspannungsprofil 20 wird erhalten durch die symmetrische Verdickung bzw. Aufweitung 21 am Ende 11a des Ruderblattes 11 des Ruders 10.

Um ein unkontrolliertes Ablösen der Strömung zu verhindern/ geht das Lift-Vorspannungsprofil 20 beidseitig des Ruderblattes 11 in Abreißkanten 22 über (Fig. 2). Ein entstehendes Totwasser hinter dem Ruderblatt wirkt wie eine Profilverlängerung und erhöht bei Anstellung ebenfalls die Ruderwirkung.

Das Ruderblatt 11 des Ruders 1O weist nach einer weiteren Ausführungsform im Bereich des Lift-Vorspannungsprofils 20 einen messerartig sich zum Ende hin verjüngenden Eisspan 25, der besonders den Vorteil bei Rückwärtsfahrt des Schiffes im Eis insofern erbringt; als durch diesen Eisspan eine Abweisung des Eises erfolgt. Die Außenwand-

flächen 25a des Eisspans 25 gehen unter Ausbildung der beiderseitigen Abreißkanten 22 in das Lift-Vorspannungsprofil 20 des Ruderblattes 11 über.

Er besteht jedoch auch die Möglichkeit, andere Profilierungen oder Profilkörper am Ruderende vorzusehen, wobei diese jedoch so gestaltet sein müssen, daß eine Lift-Vorspannung erzielt wird, d.h. die Profilierung oder der Profilkörper am Ruderende müssen dergestalt sein, daß bei Ruderlage null Grad - mittschiffs - ein Lift auf beiden Seiten des Ruders erzeugt wird, der jedoch entgegengesetzt ist und sich damit aufhebt. Schon bei kleinsten Ruderlagen jedoch steigt der Lift sehr stark an, da er auf der einen Seite reduziert wird und auf der anderen Seite, aufbauend auf der Vorspannung, stark ansteigt.

So besteht auch die Möglichkeit, den Rudersteven des Ruders 10 mit einer Pfeilung 60 zu versehen (Fig. 23). Die Endbereiche dieser Aufpfeilung sind dann miteinander verbunden bzw. gehen in den Eisspan 25 über, so daß bei einer Rückwärtsfahrt des Schiffes im Eis eine Eisabweisung erfolgt.

Durch das Anbringen eines Eisspans bzw. Eismessers hinter dem Lift-Vorspannungsprofil 20 kann das Ruder auch für die höchste Eisklasse eingesetzt werden und bei Rückwärtsfahrt das Ruderblatt und den Ruderschaft wirksam schützen. Neben einer Formgebung als Eismesser kann dieses auch, wie in Fig. 2 dargestellt, mit .eisabweisenden Flächen versehen sein.

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Das in den Figuren 3 bis 20 dargestellte Ruder 10 mit dem das Lift-Vorspannungsprofil 20 aufweisenden Ruderblatt 11 ist entsprechend der verschiedenen Ausführungsformen mit einem Leitkopf und/oder Rotoren kombiniert. Entsprechend Fig. 3 bis 5 ist das Ruderblatt 11 des Ruders 10 mit einem feststehenden Leitkopf 30 versehen. Dieser Leitkopf 30 ist dem verschwenkbaren Ruderblatt 11 vorgeschaltet und kann die verschiedensten Formgebungen aufweisen.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Ruderblatt 11 des Ruders 10 mit einem Rotor 40 versehen , der an der Vorderkante 13 des Ruderblattes 11 angeordnet ist.

Fig. 7 bis 9 zeigen verschiedene Ausführungsformen eines Ruderblattes 11 mit einem vorgeschalteten feststehenden Leitkopf 30, wobei dieser Leitkopf vorderkantenseitig einen Rotor 140 trägt. Der Rotor 140 kann unterschiedliche Durchmesser und der feststehende Leitkopf 30 verschiedene Formen aufweisen.

Bei den in Fig„ 10 bis 12 gezeigten Ausführungsformer ist zwischen dem Ruderblatt 11 des Ruders 10 und dem feststehenden Leitkopf 30 ein Rotor 240 angeordnet. Auch hier kann der Leitkopf 30 verschiedenartig gestaltet und der Rotor unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Die Anordnung des Rotors 240 ist zwischen dem Ruderblatt 11 und den Leitkopf 30 möglich. Es besteht jedoch auch die Möglichkej den Rotor 240 im rückwärtigen Bereich des Leitkopfes 30 ai

zuordnen.

Zwischen dem Ruderblatt 11 des Ruders 10 und dem feststehenden Leitkopf 30 kann nach den in Fig. 13 und 14 gezeigten Ausführungsbeispielen ein Rotor 240 angeordnet sein, während der Leitkopf 30 vorderkantenseitig ebenfalls einen Rotor 140 trägt.

Bei der in Fig. 15 bis 17 gezeigten Ausführungsform trägt das Ruderblatt 11 vorderkantenseitig den Rotor 40. Diesem derart ausgebildeten Ruderblatt 11 mit dem Rotor 40 ist ein feststehender Leitkopf 30 vorgeordnet»

Sowohl das Ruderblatt 11 als auch der vorgeschaltete Leitkopf 30 können jeweils mit einem Rotor versehen sein. Entsprechend Fig. 18 bis 20 trägt das Ruderblatt 11 vorderkantenseitig einen Rotor 40. Auch der Leitkopf 30 ist vorderkantenseitig mit einem Rotor 140 versehen, wobei auch hier der Leitkopf 30 unterschiedliche Formgebungen und der Rotor 40 bzw. 140 unterschiedliche Durchmesser aufweisen kann.

Der Antrieb der Rotoren 40, 140, 240 erfolgt hydraulisch, elektrisch oder mechanisch, vorzugsweise durch einen im Schiff angeordneten in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb.

Zur Verbesserung der Kursstabilität und zur Verbesserung des Propeller-Wirkungsgrades ist nach einer weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 21 und 22 das Ruderblatt 11 des Ruders 1o mit einer COSTA-Birne 50 versehen. Hierbei handelt es sich um wulstartige Anformungen an den beiden Ruderblattseitenwänden .

Claims (13)

..* DlPL-ING. J. RIAsHTERV,' ',.· ·.,·,;.. PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. F. WERDERMANN ZÜGEL. VERTRETER BEIM EPA · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE EPO - MANDATAIRES ASREES PRES LOEB 2OOO HAMBURG 36 26 8 1982 NEUER WALL IO S" CO 4O) 34 OO 45/34 OO 5S TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURG TELEX 2163 551 INTU D UNSER ZEICHEN /OUR FILE J. 82361~III~2724 III/Wa Anmelder: Jastram-Werke GmbH & Co. KG, 2050 Hamburg 80 Titel: Rude; für in eisgefährdeten Seegebieten fahrende Schiffe. Schutzansprüche:

1. Ruder für in exgefährdeten Seegebieten fahrende Schiffe, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderblatt (11) des Ruders (10) an seinem Snde (11a) mit einem Liftvor-Spannungsprofil (20) versehen ist, das als symmetrische Verdickung bzw. Aufweitung (21)/ ausgebildet ist.

2. Ruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilende (20) des Ruderblattes (11)beidseitig mit je einer Abreißkante (22) versehen ist.

3. Ruder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderblatt (11) an seinem Profilende (20) einen messerartig sich zum Ende hin verjüngenden Eigspan (25) aufweist.

4. Ruder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Außenwandflächen (25a) des Eisspans (25) unter Ausbildung von Abreißkanten (22) in das Liftvorspannungsprofil (20) des Ruderblattes (11) übergehen.

5. Ruder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ruderblatt (11) ein feststehender Leitkopf (30) vorgeschaltet ist.

6. Ruder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderblatt (11) an seiner Vorderkante (13) mit einem Rotor (40) versehen ist.

7. Ruder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderblatt (11) vorderseitig mit einem feststehenden Leitkopf (30) mit einem vorderseitig angeordneten Rotor (140) versehen ist.

8. Ruder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ruderblatt (11) und dem feststehenden Leitkopf (30) ein Rotor (240) angeordnet ist.

9. Ruder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ruderblatt (11) und dem feststehenden Leitkopf (30) mit einsm vorgeschalteten Rotor (140) ein Rotor (240) angeordnet ist.

10. Ruder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderblatt (11) vorderkantenseitig einen Rotor

(40) mit einem vorgeschalteten, feststehenden Leitkopf (30) aufweist.

11. Ruder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderblatt (11) vorderkantenseitig einen Rotor (40) mit einem vorgeschalteten, feststehenden Leitkopf (30) aufweist, der vorderkantenseitig einen Rotor (140) trägt.

12. Ruder nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rudersteven des Ruders (10) mit einer Pfeilung (60) versehen ist.

13. Ruder nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderblatt (11) des Ruders (10) mit an den Ruderblattseitenwandflächen ausgebildeten wulstartigen Verstärkungen (COSTA-Birne) (50) versehen ist.