DE905942C

DE905942C - Steering gear for ships

Info

Publication number: DE905942C
Application number: DEL10299A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Langhans
Original assignee: ERNST LANGHANS DIPL ING
Current assignee: ERNST LANGHANS DIPL ING
Priority date: 1951-10-09
Filing date: 1951-10-09
Publication date: 1954-03-08

Description

Ruderanlage für Schiffe Auf dem Gebiet der Schiffsruderanlagen gehen die Bestrebungen insbesondere dahin, die Reaktionskraft des Ruders zu vergrößern, wozu die verschiedensten Mittel angewendet werden. Aber wie auch die Ruder ausgeführt sein mögen, ob sie eine besondere Profilform haben oder ob sie aus mehreren miteinander verbundenen oder nebeneinander angeordneten Platten bestehen, so ist sämtlichen Ruderanlagen gemeinsam, daß das Ruder um einen bestimmten Ruderwinkel gedreht wird und so lange in dieser Stellung verbleibt, bis das Ruderblatt in eine andere oder die Nullage gelegt wird. Dem am Ruder entlang strömenden Wasser wird durch das Ruderlegen eine Richtungsänderung aufgezwungen, ohne daß es eine Beschleunigung erhält. Nur durch die Umlenkung des Wasserstroms entsteht hierbei die Ruderwirkung.Steering system for ships Walk in the area of ship steering systems the efforts in particular to increase the reaction force of the rudder, for which the most diverse means are used. But how the oars are also executed whether they have a special profile shape or whether they consist of several together connected or juxtaposed plates exist, so is all Rudder systems have in common that the rudder is turned by a certain rudder angle and remains in this position until the rudder blade is in another or the zero position is set. The water flowing along the rudder is relieved by laying the rudder a change of direction is imposed without it being accelerated. Just the rudder effect is created by deflecting the water flow.

Die Aufgabe der Erfindung besteht dagegen darin, daß dem Wasser außer einer Richtungsänderung auch eine Beschleunigung erteilt wird, wodurch die Ruderwirkung bedeutend verstärkt wird. Hierzu dient erfindungsgemäß eine Einrichtung zum flossenartigen Hinundherschlagen des Ruderblattes um seine Achse in allen Ruderlagen. Insbesondere bei kleinen Schiffsgeschwindigkeiten oder wenn die Wirkung des Schraubenstrahls auf das Ruderblatt noch nicht groß genug ist oder bei stehendem Schiff oder in engen Gewässern ist eine vergrößerte Steuerwirkung sehr erwünscht und notwendig.The object of the invention, however, is that the water except a change of direction is also given an acceleration, whereby the rudder effect is significantly strengthened. According to the invention, a fin-like device is used for this purpose Flapping the rudder blade around its axis in all rudder angles. In particular at low ship speeds or when the action of the propeller jet on the rudder blade is not big enough or when the ship is stationary or in tight spaces In waters an increased steering effect is very desirable and necessary.

Diese Steuerwirkung kann noch weiter verstärkt werden dadurch, daß die beschleunigte und mit starken Wirbeln durchsetzte Wasserströmung von einer hinter dem Ruderblatt angeordneten und in gleicher Ebene liegenden weiteren (profilierten) Platte (Hilfsruder oder Hilfsflosse) gerichtet wird.This tax effect can be further strengthened by the fact that the accelerated water current interspersed with strong eddies from one behind arranged on the rudder blade and on the same level further (profiled) Plate (auxiliary rudder or auxiliary fin) is directed.

Aus den Abbildungen geht die Anordnung und ,die Wirkungsweise der Ruderflächen hervor. In der Abb. I ist schematisch das Heck eines Schiffes mit nur einem Ruder dargestellt. Das Ruder kann eine übliche oder auch eine besondere Form (Stromlinienform, Balanceruder usw.) haben und wird in gewohnter Weise von Hand oder maschinell gelegt. Wenn dieses Rüder in der Nullage hin und her geschlvenkt wird, entsteht eine Reaktionskraft in Richtung der Fahrt des Schiffes. Die Schubkraft der Schraube oder eines anderen bekannten Antriebsmittels erhält hierdurch eine wirksame Ergänzung. Wenn das Ruder nach Abb. 2 nach irgendeiner Seite, z.B. nach Backbord, gelegt wird, und in dieser Lage, wie in der Zeichnung angedeutet, um einen bestimmten Winkel hin und her geschwenkt wird, so, entsteht ebenfalls eine Schubkraft, welche die Drehung des Fahrzeugs verstärkt.The arrangement and the mode of operation of the Rudder surfaces. In Fig. I, the stern of one is schematically Ship shown with only one rudder. The rudder can be a usual one or also have a special shape (streamlined shape, balance rudder, etc.) and become more familiar Placed by hand or by machine. If this male dog back and forth in the zero position is swung forward, a reaction force arises in the direction of the ship's travel. The thrust of the screw or other known drive means is received this makes it an effective addition. If the rudder as shown in Fig. 2 is to either side, e.g. to port, and in this position, as indicated in the drawing, is swiveled back and forth by a certain angle, so, too, a Thrust, which increases the rotation of the vehicle.

Zur Verstärkung dieser Ruder- und Schubkraft wird hinter dem Ruderblatt noch eine zweite Platte (oder Flosse) angeordnet, welche einen Teil der Verluste der ersten Platte wiederzugewinnen vermag (s. Abb. 3). Zum Ruderlegen kann nun das ganze System, das nun aus zwei Platteen besteht, gelegt werden, wobei die Hauptflosse hin und her geschlagen werden kann (s. Abb. 4).To increase this rudder and thrust force is behind the rudder blade still placed a second plate (or fin), which part of the losses able to recover the first plate (see Fig. 3). You can now do that for oar laying whole system, which now consists of two plates, are laid, with the main fin can be beaten back and forth (see Fig. 4).

Um die Stärke der Ruderreaktionskraft zu regulieren oder in Sonderfällen, z.B. bei starker seitlicher Strömung, etwa in einem Fluß, oder bei starkem Seitenwind, etwa bei Abtrift eines Segelbootes, Kurs halten zu können, ist es zweckmäßig, die zweite Platte unabhängig von der ersten zu legen oder zu schwenken. Dann entstehen Stellungen der beiden Ruderblätter, wie sie beispielsweise in den Abb. 5 bis 8 dargestellt sind.To regulate the strength of the rudder reaction force or in special cases, e.g. with strong lateral currents, e.g. in a river, or with strong crosswinds, To be able to maintain course when a sailboat drifts, for example, it is useful to have the to place or swivel the second plate independently of the first. Then arise Positions of the two rudder blades, as shown for example in Figs. 5 to 8 are.

Die beschriebene Ruderanlage beschränkt sich nicht nur auf das Kursändern dies Fahrzeugs, sondern bezieht sich auch auf das Umsteuern. Zu diesem Zweck wird das Ruder, gegebenenfälls mit dem Hilfsruder, um I8o° um die Ruderachse gedreht, so,daß dann, infolge einer Schwenkbewegung einer oder beider Flossen in einer der beschriebenen Anordnungen ein Schub nach rückwärts erzeugt wird. Auch alle Ruderwinkel zwischen o und 36o° sind mit einer solchen Anlage einstellbar, so daß das Fahrzeug alle möglichen Quer-, Voraus- und Rückwärtsbewegungen ausführen kann. Die Umsteuereinrichtungen der Hauptmaschinen können dann ganz wegfallen.The steering system described is not limited to changing course this vehicle, but also relates to reversing. To this end, will the rudder, possibly with the auxiliary rudder, rotated by 180 ° around the rudder axis, so that then, as a result of a pivoting movement of one or both fins in one of the described arrangements a backward thrust is generated. Also all rudder angles between 0 and 36o ° are adjustable with such a system, so that the vehicle can perform all possible lateral, forward and backward movements. The reversing devices the main engines can then be omitted entirely.

Die Ruder können auch in der Mitte, eventuell auch in horizontaler Lage, oder, unter dem Boden des Fahrzeugs, hinten, vorn oder auch in der Mitte, eventuell auch in horizontaler Lage, angeordnet werden. Besondere Beachtung verdient die Verwendung von zwei Rudern mit und ohne Hilfsruder, die zu beiden Seiten des Hecks angeordnet und in besondere Stellungen zueinander gebracht werden können. Dann lassen sich in einfacher Weise alle Längs- und Querbewegungen mit dem Fahrzeug ausführen.The oars can also be in the middle, possibly also in a horizontal position Position, or, under the floor of the vehicle, in the back, in front or in the middle, possibly also in a horizontal position. Deserves special attention the use of two oars, with and without auxiliary oars, on either side of the The stern can be arranged and brought to each other in special positions. Then all longitudinal and transverse movements with the vehicle can be carried out in a simple manner carry out.

Es sind also zwei Bewegungen erforderlich: Die eine legt das Ruder und die andere schwenkt das Ruder. In den meisten Fällen wird daher für jede der beiden Bewegungsvorgänge je eine Bewegungsvorrichtung verwendet werden: Eine Rudermaschine und eine Schwenkmaschine. Hierbei kann je nach der Größe der vorgesehenen Schwenkleistung im Verhältnis zur Leistung des Ruderlegens entweder die Rudermaschine im Schiff feststehen und die Schwenkmaschine mit dem Ruder gedreht werden, oder umgekehrt, die Schwenkmaschine, im Schiff feststehen und die Rudermaschine mitgedreht werden. Die Anordnung der Maschinen hängt auch in starkem Maße von der Methode ab, nach welcher die Maschinen betrieben werden sollen.So two movements are required: one puts the rudder and the other swings the rudder. In most cases, therefore, for each of the A movement device can be used for both movement processes: A rowing machine and a swivel machine. Here, depending on the size of the intended pivoting power in relation to the performance of the rudder, either the steering gear in the ship stationary and the swivel machine can be turned with the rudder, or vice versa, the swivel machine, are stationary in the ship and the steering gear is rotated with it. The arrangement of the machines also depends to a large extent on the method used which the machines are to be operated.

Beide Maschinen können derart gekuppelt werden, daß sie gleichzeitig oder nacheinander in Tätigkeit treten oder auch einzeln oder unabhängig voneinander arbeiten. Zweckmäßig ist auch eine solche Einrichtung vorzusehen, die die Schwenkvorrichtung automatisch oder durch eine andere Vorrichtung während des Fahrens ein und ausschalten kann. Dieses kann, beim Übergang von einer niederen auf eine höhere Fahrstufe des Schiffes von Bedeutung sein.Both machines can be coupled so that they can be operated at the same time or take action one after the other or individually or independently of one another work. It is also expedient to provide such a device that the pivoting device on and off automatically or by another device while driving can. This can happen when changing from a lower to a higher speed step of the Ship.

Als idealer Fall ergibt such die Verwendung von nur einer Maschine für beide Bewegungsvorgänge in der Weise, daß entweder beide Bewegungen gleichzeitig oder nacheinander oder abwechselnd durchgeführt werden. Dies ist durch Umschalten, Umsteuern oder Kuppeln der Antriebsmaschine auszuführen.The ideal case results in the use of only one machine for both motion processes in such a way that either both motions at the same time or be carried out one after the other or alternately. This is by toggling, Carry out reversing or coupling the prime mover.

Für eine solche Maschinenanlage werden zweckmäßig die bekannten mit Dampf betriebenen Maschinen, Verbrennrungskraftmaschinen, Elektromotoren, oder hydraulischen oder pneumatischen Vorrichtungen oder von Hand bewegte Getriebe verwendet. Für die Schwenkmaschine kommen insbesondere noch solche in Betracht, die in schnellem Rhythmus eine hin und her gehende Bewegung ausführen können, also Kraftwirkungen, die mit Dampf, Verbrennungsgasen, elektrischen oder magnetischen, Strömen und hydraulischen und pneumatischen Einrichtungen hervorgerufen werden können. Die Schwenkbewegung kann z.B. auch von einem oder zwei besteuerten Elektromagneten hervorgerufen werden. Auch Ferderkraftwirkungen, gegebenenfalls in Verbindung mit der Ausnutzung eigenischwingender Massen sowie elektrische und magnetische Schwingungskreise usw. können zum Antrieb der Schwenkvorrichtung dienen.For such a machine system, the known ones with Steam powered machines, internal combustion engines, electric motors, or hydraulic or pneumatic devices or manually operated gears are used. For the Pivoting machines come into consideration in particular that operate at a fast pace can perform a back and forth movement, i.e. force effects that work with Steam, combustion gases, electric or magnetic, currents and hydraulic and pneumatic devices. The pivoting movement can e.g. also be caused by one or two controlled electromagnets. Also spring force effects, possibly in connection with the utilization of self-oscillating ones Masses as well as electrical and magnetic oscillation circuits etc. can be used to drive serve the swivel device.

Alle bekannten und gebräuchlichen Übertragungsmittel können angewendet werden, wie Wellen und Hebel, Kurbel, Exzenter, Zahnradgetriebe, Riemen, Kette, Sperrklinke, mechanische, elektrische, magnetische Kupplungen und Bremsen sowie Ruderlagenendschalter, Ruderlagenanzeiger usw. Die Ruder werden zweckmäßig in Wälzlagern gelagert. Die Ruderanlage mit schwenkbarem Ruder isst auf alle Fahrzeuge, Boote, Segelboote, Spezi@aIschiffe und Schwimmspielzeuge anwendbar.All known and customary transmission media can be used such as shafts and levers, cranks, eccentrics, gear drives, belts, chains, Pawl, mechanical, electrical, magnetic clutches and brakes as well Rudder position limit switches, rudder position indicators, etc. The rudders are useful in roller bearings stored. The steering gear with swiveling rudder eats on all vehicles, boats, Sailboats, speci @ aI ships and swimming toys can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Rudder system for ships, characterized by a device for flipping the rudder blade to and fro around a central position given by the rudder position.

2. Rudder system after Claim I, characterized by one behind the rudder blade in the plane of the central position arranged plate.

3. Rudder system according to claim I and 2, characterized in that that the second plate can be pivoted like a rudder.

4. Rudder system according to claim I. to 3, characterized in that the second plate can be pivoted back and forth like a fin is.

5. Rowing system according to claim I to 4, characterized in that the laying of the rudder or the rudder systems not only by the usual rudder angle of 35 to 40 °, but an arbitrarily large angle of ± 36o °.

6. Rudder system according to claims 1 to 5, characterized in that at least two steering systems are arranged in pairs next to each other.

7. Rudder system according to claim I to 6, characterized marked that on both sides of the vehicle in vertical or horizontal Arrangement of steering gear are attached.

8. Rudder system according to claim I to 7, characterized characterized in that the rudder blade and the second plate designed as a profile rudder are.

9. Rudder system according to claim I to 8, characterized in that the drive system for the rudder is firmly attached in the ship, while the propulsion system for the pivoting of the rudder is arranged on the movable part of the steering gear is. Io. Steering system according to Claims 1 to 9, characterized in that the drive system for pivoting the rudder is firmly attached while the propulsion system for oar laying, is arranged on the moving part of the steering gear. II. Rowing system according to Claims I to Io, characterized in that for oar laying and pivoting only one machine or device is used with the optional by relocating the laying and swiveling of the rudder in any order or can also be done at the same time.