EP3782901A1 - Ruder und verfahren zur herstellung eines ruders - Google Patents

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Publication number
EP3782901A1
EP3782901A1 EP19193090.8A EP19193090A EP3782901A1 EP 3782901 A1 EP3782901 A1 EP 3782901A1 EP 19193090 A EP19193090 A EP 19193090A EP 3782901 A1 EP3782901 A1 EP 3782901A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rudder
rudder blade
bearing element
area
webs
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19193090.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Henning Kuhlmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Becker Marine Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
Becker Marine Systems GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Becker Marine Systems GmbH and Co KG filed Critical Becker Marine Systems GmbH and Co KG
Priority to EP19193090.8A priority Critical patent/EP3782901A1/de
Publication of EP3782901A1 publication Critical patent/EP3782901A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/38—Rudders

Definitions

  • the present invention relates to a rudder, in particular a fully floating rudder, for watercraft, in particular ships, and a method for producing a rudder.
  • a rudder for a watercraft comprises a rudder blade which, in the prior art, is rotatably mounted on the hull by means of a rudder shaft.
  • a rudder blade hub is provided in the rudder blade to connect the rudder stock to the rudder blade.
  • the rudder shaft is connected to a steering gear inside the ship, which drives it.
  • the rudder post is inserted into the rudder blade and its end area is connected to the rudder blade or a hub of the rudder blade, for example by means of a press connection, since larger moments can be absorbed in this way. Oars are often led through a rudder trunk attached to the ship.
  • rudder shafts and also the rudder trunk are forged components that are very complex and very costly to manufacture.
  • the rudder shafts often have a considerable circumference or diameter, so that the profile thickness of the rudder blade, and if a skeg is present, the profile thickness of the skeg, must be selected correspondingly large and often larger than would be necessary or desirable from a hydrodynamic point of view .
  • the present invention is based on the object of developing a rudder in such a way that it can be designed hydrodynamically advantageously with a narrower rudder blade profile. Furthermore, the present invention is based on the object to produce a rudder with reduced material costs. Furthermore, a sufficiently high strength, especially with regard to the class-specific requirements, should be guaranteed to be able to absorb and dissipate the forces acting during operation of the rudder.
  • a rudder is proposed, in particular a fully floating rudder, for watercraft, in particular ships, which comprises a rudder blade.
  • the rudder has a bearing element, in particular a bearing, for engaging a counter-element of a ship's hull, in particular a skeg of a ship's hull, the bearing element being arranged outside the rudder blade.
  • a first area of the rudder blade facing the bearing element is designed to be reinforced to accommodate bending and / or tilting moments and to connect to the bearing element.
  • the bearing element is preferably used for connection to a ship's hull.
  • the bearing element is designed in the shape of a ring.
  • the bearing element is designed as a slewing ring.
  • the bearing element serves to adjust the rudder blade, the bearing element preferably being driven electromechanically to adjust the rudder blade.
  • the counter element of the hull is in particular a component or at least a part of a component into which the bearing element can engage.
  • the bearing element can be or is firmly connected to this counter element.
  • the counter element is a counter bearing.
  • the bearing element is arranged outside the rudder blade.
  • the bearing element is thus in particular not arranged in an interior of the rudder blade.
  • the first area of the rudder blade is preferably used to absorb bending and tilting moments and to connect to the bearing element.
  • the first area is arranged primarily in an upper section of the rudder blade.
  • the normal orientation refers to the orientation of the rudder when mounting on a watercraft in the water.
  • the first area is arranged in the normal orientation of the rudder in a vertical direction of the rudder blade below the bearing element, in particular centrally below the bearing element.
  • the first area is formed in particular in a hydrodynamic center of the rudder blade, which is used to absorb and divert bending and tilting moments.
  • the first area is reinforced.
  • the first area is thus designed to be able to absorb and dissipate higher bending and tilting moments compared to a non-reinforced design.
  • the reinforced design of the first area also serves to be able to fasten the bearing element sufficiently.
  • the rudder is a medium to large rudder, in particular a fully floating rudder.
  • the watercraft is preferably a cargo ship, a work ship, a RoRo ship, a RoPax ship or an oil tanker.
  • the watercraft is preferably not a container ship.
  • the watercraft preferably has a gross tonnage (GT) of 5000 or greater. Furthermore, the watercraft preferably has a length over all (Lüa) of 50 m or more.
  • GT gross tonnage
  • Lüa length over all
  • the rudder has no rudder stock and / or no rudder trunk.
  • the rudder has no forged component.
  • a major reason for not using forged components is that delivery times are often very long and at the same time associated with increased material costs.
  • the present rudder is faster and cheaper to manufacture in terms of material costs.
  • the rudder blade In the prior art, it is customary for the rudder blade to have a connection space for connecting the rudder blade to a rudder post within the rudder blade.
  • the rudder blade has no recess, in other words no connection space arranged in the interior of the rudder blade, for receiving a rudder stock or for establishing a connection between the rudder blade and the hull. Bending and / or tilting moments are preferably derived from the rudder exclusively via the bearing element.
  • the rudder blade has the first area, which is reinforced. The rudder can thus be manufactured with less effort in terms of material costs, since the rudder stock as an expensive forged component can be dispensed with.
  • the rudder blade can be made lighter and narrower overall, that is to say with a smaller maximum width of the rudder blade, the strength of the rudder blade not being impaired due to the reinforced design of the first area of the rudder blade.
  • the advantage of being able to make the rudder blade narrower results from the fact that conventional components such as rudder stock and rudder trunk, which in the prior art specify the minimum width, in other words the profile thickness, of the rudder are dispensed with.
  • the rudder blade is mounted on the hull, in particular pivotably, exclusively via the bearing element.
  • the rudder blade is adjusted exclusively via the bearing element.
  • the rudder blade thus has no further bearing element.
  • the rudder blade has in particular a transverse direction, a longitudinal direction and a height direction.
  • the longitudinal direction of the rudder blade corresponds to the direction of travel of the watercraft.
  • the rudder blade can have a rudder blade profile width, the first area extending over the entire rudder blade profile width.
  • the rudder blade profile width is not designed to be constant in the longitudinal direction of the rudder blade.
  • the first area preferably extends at each point in the longitudinal direction of the first area over the entire rudder blade profile width present at this point.
  • the rudder blade also has a rudder blade profile length and a rudder blade height. The dimensions and / or the shape of the rudder blade profile can change or remain the same as viewed over the rudder blade height.
  • the first area advantageously extends over at least 10%, in particular at least 20%, most preferably at least 30% of the rudder blade profile length. Furthermore, the first area preferably extends over at most 75%, further preferably at most 50%, most preferably at most 40%, of the rudder blade profile length.
  • the first area can also extend over at least 10%, in particular over at least 15%, most preferably at least 20%, of the rudder blade height.
  • the first area can advantageously extend over a maximum of 50%, further preferably a maximum of 40%, most preferably a maximum of 30%, of the rudder blade height.
  • the first area is in particular not cylindrical, but essentially cuboid. Due to a profile-related curvature of the side walls, the first area can deviate slightly from the cuboid shape.
  • the rudder blade advantageously has a cavity, a plurality of first plate-shaped webs and a plurality of second plate-shaped webs being arranged in the cavity, the first webs extending in a transverse direction and a longitudinal direction of the rudder blade, and the second webs extending in a transverse direction and a height direction of the rudder blade extend.
  • the first webs are in particular horizontal webs, while the second webs are in particular vertical webs, the adjectives "horizontal and vertical" referring to the normal orientation of the rudder when installed.
  • the first webs and the second webs form a skeleton or lattice structure that gives the rudder blade strength.
  • At least one additional reinforcement bar preferably several, most preferably two or three or four reinforcement bars, can be arranged between the second bars in the first area.
  • the first webs extend in particular over the entire rudder blade profile width and at least 70%, in particular at least 80%, of the rudder blade profile length.
  • the second webs can extend over the entire rudder blade profile width and the entire rudder blade height.
  • the first and / or second webs thus subdivide the cavity of the rudder blade into sub-cavities.
  • the first and / or second webs can have openings in order to connect the subdivided cavities to one another.
  • the second webs can extend continuously from an upper end of the rudder blade facing the bearing element to a lower end of the rudder blade, while the first webs can be interrupted by the second webs.
  • the first webs can thus be composed of different sections. Since the rudder blade has no recess for receiving a rudder stock, the first webs can be designed to be interrupted by the second webs, however, through the different sections, extend continuously over at least 70%, in particular at least 80%, of the rudder blade profile length.
  • the at least one reinforcement web runs in a transverse direction and a vertical direction of the rudder blade. It thus preferably runs vertically.
  • the at least one reinforcement web does not extend over the entire rudder blade profile length and / or rudder blade height.
  • the reinforcement web preferably extends in the vertical direction of the rudder blade only in the first area.
  • the at least one reinforcement web can in particular run parallel to the second webs, at least within the rudder blade.
  • the first area is reinforced by the at least one additional reinforcement web in the first area.
  • the distance between adjacent webs in the first area in particular the distance in the longitudinal direction of the rudder blade, is made smaller than in the remaining area of the rudder blade.
  • spacing means, above all, the distance between adjacent reinforcing webs and / or between adjacent second webs and / or between a reinforcing web and an adjacent second web.
  • the distance in the first region is preferably less than 0.9 times, particularly preferably less than 0.8 times, very particularly preferably less than 0.75 times, most preferably less than 0.6 times , the distance in the remaining area of the rudder blade.
  • a distance is meant, in particular, the averaged distance between adjacent webs in the longitudinal direction in the respective areas.
  • the at least one reinforcement web is preferably introduced in such a way that the distance between adjacent webs is equidistant in the first region.
  • the first and / or second webs arranged in the first region or passing through the first region can be made thicker.
  • the first webs have a thickness that extends in the vertical direction of the rudder blade
  • the second webs have a thickness that extends in the longitudinal direction of the rudder blade.
  • the thickness can be made greater at least in the first area than in the remaining area.
  • the thickness in the first region can be at least 1.25 times, at least 1.5 times, most preferably at least 1.75 times the thickness of the other webs that are not arranged in the first area.
  • the overall thicker formation of the webs can extend over its entire length, also outside the first area. The webs are thus made thicker than webs that are not arranged with any section in the first area.
  • At least three second webs and / or reinforcing webs are preferably provided below the bearing element, the second webs and / or reinforcing webs provided below the bearing element in particular adjoining the bearing element or are connected to it.
  • a number of second webs and reinforcing webs is to be understood as a sum of second webs and reinforcing webs.
  • the rudder blade can have a neck-like area between the bearing element and the first area of the rudder blade for connecting the first area to the bearing element.
  • the neck-like area serves in particular to create the necessary distance between the rudder blade and the ship's hull when the bearing element engages in a corresponding counter-element, in particular a counter-bearing, of the ship's hull for adjusting the rudder.
  • the neck-like area together with the first area, replaces the rudder stock customary in the prior art.
  • the high forces acting during operation of the rudder blade are absorbed by the rudder blade and introduced to the bearing element by means of the first area and the neck-like area and are transferred from this to the hull.
  • the neck-like area forms the connection between the rudder blade and the bearing element and introduces the forces that occur into the ship's structure.
  • the neck-like area rotates with rowing operations.
  • the neck-like area is designed in particular in one piece with the rudder blade.
  • the neck-like area, the rudder blade and the bearing element can be designed in one piece.
  • the neck-like area can widen conically in a transverse direction of the rudder blade.
  • the neck-like area serves in particular to create a transition between the width of the Produce rudder blade and the width of the bearing element.
  • the rudder profile in particular the maximum width of the rudder, narrows, starting from the bearing element, like a funnel in the neck-like area in the direction of the first area, the rudder profile, in particular the maximum width of the rudder, remaining constant in the area of the rudder blade in the vertical direction of the rudder blade.
  • a very much narrower maximum rudder blade profile width and thus a narrower rudder profile can thus be achieved compared to rowing from the prior art which have a rudder stock.
  • the neck-like area preferably has two side walls, a leading edge and a trailing edge, wherein the leading edge and the trailing edge merge into the leading edge of the rudder blade in particular flush.
  • the side walls and the leading edge and trailing edge serve as flow bodies.
  • the side walls are preferably formed in such a way that the transition to corresponding side walls of the rudder blade is as smooth as possible and is therefore advantageous in terms of flow.
  • the side walls of the neck-like area merge flush with the corresponding side walls of the rudder blade.
  • the neck-like area thus not only serves, together with the bearing element, to ensure a full-fledged connection for the rudder blade, but at the same time to function as a flow body.
  • the second webs arranged in the first region and the at least one reinforcing web extend starting from the first region through the neck-like region to the bearing element.
  • the width of the second webs and of the at least one reinforcing web increases conically starting from the first area of the rudder blade in a transverse direction of the rudder blade towards the bearing element.
  • the second webs and the at least one reinforcing web are designed such that they extend over the entire width of the neck-like region. In the neck-like area, the second webs and / or the at least one reinforcing web can run at an angle to the vertical direction of the rudder blade. Furthermore, the second webs and / or the at least one reinforcing web can run parallel in the vertical direction.
  • the at least one reinforcement web can extend continuously, in particular in the vertical direction of the rudder blade.
  • the at least one reinforcement web extends continuously from a first, facing the bearing element End up to a second opposite end.
  • the at least one reinforcement web can be composed of different web sections in the direction of the rudder blade height.
  • a section can extend up to a first web, while a further reinforcing web section adjoins the other side of the corresponding first web.
  • the at least one reinforcement web can be interrupted by a corresponding first web.
  • the neck-like area preferably has a cavity which is subdivided by the second webs and the at least one reinforcing web.
  • the second webs and the at least one reinforcing web can subdivide the cavity into sub-cavities.
  • the second webs and the at least one reinforcing web have in particular no openings for connecting the cavities.
  • the reinforcement webs and the second webs of the first area can run parallel at least in the area of the rudder blade, while they can be at an angle to one another in the neck-like area.
  • reinforcement webs are arranged in the neck-like area.
  • the reinforcement webs extend in particular between the webs arranged in the first region, that is to say between adjacent second webs and / or adjacent reinforcement webs and / or a reinforcement web and an adjacent reinforcement web.
  • the reinforcement webs extend in particular in the longitudinal direction and height direction of the rudder blade.
  • the reinforcement webs are arranged in the center of the neck-like area, in particular in the transverse direction of the rudder blade.
  • the neck-like area can preferably be closed off in the direction of the bearing element by a connection plate.
  • the reinforcement webs are not designed in plate form and do not subdivide the sub-cavities.
  • the reinforcing web can be arranged on the wall closing the cavity in the direction of the bearing element, preferably the connection plate, and / or on both walls closing in the longitudinal direction of the rudder blade.
  • the reinforcement web extends in particular over the entire length of the wall terminating in the direction of the bearing element and / or over at least 70%, in particular at least 80%, most preferably at least 90%, of the depth of the two walls terminating in the longitudinal direction of the rudder blade.
  • the sub-cavities are closed off by two walls, the middle sub-cavities being closed off in at least one direction and / or both directions by a reinforcing web and / or a second web.
  • the outer sub-cavities are closed in at least one direction by a reinforcing web and / or a second web, while they are closed in an external direction by an additional closing wall.
  • the width of a reinforcement web corresponds to at least 10%, preferably at least 20%, of the length of the sub-cavity in the longitudinal direction on each wall.
  • the width of the reinforcement web can preferably taper in the direction of a wall closing off the sub-cavity in the direction of the first region of the rudder blade.
  • the bearing element advantageously has a diameter, the diameter of the bearing element being designed to be smaller than the rudder blade profile length.
  • the diameter of the bearing element is to be understood in particular as an outside diameter.
  • the diameter of the bearing element is smaller than 90%, in particular smaller than 80%, most preferably smaller than 70%, of the rudder blade profile length.
  • the diameter of the bearing element is preferably at least 1.25 times, in particular at least 1.5 times and / or at most 2.5 times, in particular at most 2.0 times the rudder blade profile width, in particular the maximum rudder blade profile width.
  • the neck-like area in particular has a depth in the vertical direction of the rudder blade.
  • the depth of the neck-like area is at most a quarter, in particular at most a sixth, further preferably at most an eighth, of the rudder blade depth.
  • the rudder is thus designed to be maximally wide in only a very small area for connection to the bearing element.
  • the rudder blade profile width is designed to be much smaller than the diameter of the bearing element.
  • the rudder can thus be designed to be particularly narrow, that is to say with a particularly small profile thickness, in particular a small maximum rudder blade profile width. This is particularly advantageous because it results in very little resistance to the movement of the rudder during operation when the watercraft is moving, in particular driving straight ahead. As a result, the rudder can be produced in a material-saving and thus cost-saving manner, while the propulsion means for the ship are also reduced by the lower water resistance.
  • a rudder blade profile width in particular the maximum rudder blade profile width, advantageously corresponds to a maximum of 30%, further preferably a maximum of 25%, of the rudder blade profile length.
  • the invention relates to a method for producing a rudder, in particular a fully floating rudder, for watercraft, in particular ships, wherein the rudder comprises a rudder blade and a bearing element for engaging a counter element, in particular a counter bearing, of a hull, in particular a skeg of a hull.
  • the bearing element is arranged outside of the rudder blade, with a first area of the rudder blade facing the bearing element being reinforced to accommodate bending and tilting moments and to connect to the bearing element.
  • the method is used to manufacture a rudder described above.
  • the method can in particular include the provision of at least one reinforcement web, in particular as described above. Furthermore, the method can provide a thicker formation of first webs and / or second webs, as described above.
  • Figure 1 shows a view of a longitudinal section of a rudder (10) according to the invention, which comprises a rudder blade (11), a bearing element (40) and a neck-like area (35) arranged between them.
  • the rudder (10) has no rudder shaft and no rudder trunk.
  • the neck-like area (35) connects the rudder blade (11) to the bearing element (40).
  • the rudder blade (11) has a transverse direction (12), a height direction (14) and a longitudinal direction (16). In the longitudinal section of the Figure 1 the rudder blade height (15) and the rudder blade profile length (17) can be seen.
  • the rudder blade has a first end (18), to which the neck-like area (35) adjoins, and an opposite second end (19) in the vertical direction (14).
  • the rudder blade (11) also has a leading edge (20) and a trailing edge (21).
  • the leading edge (20) of the rudder blade (11) is arranged facing the propeller of the watercraft.
  • the trailing edge (21) is arranged opposite the leading edge (20) and facing away from the propeller.
  • a first outer skin extends between the leading edge (20) and the trailing edge (21) (22) and a second outer skin (23), which form the outer wall of the rudder blade, but in Figure 1 cannot be seen through the sectional view (see Figure 4 ).
  • one outer skin is arranged on the port side and the other outer skin is arranged on the starboard side.
  • the neck-like area (35) has a leading edge (35a), a trailing edge (35b), a first outer skin (35c) and a second outer skin (35d), the leading edge (35a) and the trailing edge (35b) being flush with the leading edge (20) and the trailing edge (21) of the rudder blade (11) are arranged, and the first outer skin (35c) and the second outer skin (35d) are also designed in such a way that they are advantageous for the flow.
  • the leading edge (35a), the trailing edge (35b), the first outer skin (35c) and the second outer skin (35d) are shown in FIG Figure 1 not seen, however, go clearly out of the Figures 4 to 6 emerged.
  • the neck-like area (35) has a depth (35e) in the height direction (14) of the rudder blade (11).
  • the bearing element (40) which is in the form of a ring, is not arranged inside the rudder blade (11), but rather outside the rudder blade (11).
  • the bearing element (40) has a diameter (55).
  • the rudder blade (11) thus has no bearing element.
  • the rudder blade (11) has a first area (24).
  • the first area (24) is arranged at the first end (18) of the rudder blade.
  • the first area (24) extends over a length (25) in the longitudinal direction (16) of the rudder blade (11) and a depth (26) which extends in the height direction (14) of the rudder blade (11).
  • the first area (24) is reinforced.
  • the rudder blade (11) has a cavity (27) which is delimited by the leading edge (20), the trailing edge (21), the first outer skin (22) and the second outer skin (23) and in the vertical direction of the rudder blade (11) through the first end (18) and the second end (19) of the rudder blade.
  • First plate-shaped webs (28) and second plate-shaped webs (30) are arranged within the cavity (27).
  • the first plate-shaped webs are horizontal webs, since they are arranged horizontally in the normal alignment of the rudder, while the second webs (30) are vertical webs.
  • the first area (24) has two vertical webs (31), namely a first vertical web (31a) and a second vertical web (31b).
  • the first area (24) has two reinforcement webs (32) for reinforcement, namely a first reinforcement web (32a) and a second reinforcement web (32b).
  • Both the vertical webs (31) in the first area and the reinforcing webs (32) extend through the neck-like area (35) to the bearing element (40).
  • the reinforcement webs (32) are aligned parallel to the vertical webs (31). Both the vertical webs (31) and the reinforcing webs (32) extend over the entire width of the rudder blade profile.
  • the vertical webs (31) extend from the bearing element (40) to the second end (19) of the rudder blade.
  • the reinforcing webs (32) starting from a first end (32c) on the bearing element (40), do not extend to the second end (19), but only over the depth of the first area (24).
  • the reinforcing webs (32) extend as far as a second end (32d), which lies at the third horizontal web (29c).
  • the reinforcement webs (32) are designed in such a way that they are composed of two sections.
  • the first section extends from a first end (32c) on the bearing element (40) to the second horizontal web (29b), while the second section extends from the second horizontal web (29b) to the third horizontal web (29c).
  • the first section of the reinforcement webs (32) breaks through the first horizontal web (29a).
  • the cavity (27) of the rudder blade (11) has a number of further horizontal webs (29) and a further vertical web (31), namely a third vertical web (31c).
  • the distance (33) between two adjacent webs in the longitudinal direction (16) is made much smaller than the distance (34) between adjacent webs in the longitudinal direction (16) in the remaining area of the rudder blade (11).
  • the distance (33) in the first area (24) is determined, for example, by the distance between the first vertical web (31a) and the first reinforcing web (32a) or between the two reinforcing webs or between the second reinforcing web (32b) and the second vertical web ( 31b) given.
  • the distance (34) between adjacent webs in the longitudinal direction (16) in the remaining area of the rudder blade (11) is given by the distance between the second vertical web (31b) and the third vertical web (31c).
  • reinforcing webs (36) are formed in the neck-like region (35).
  • the neck-like area (35) has a cavity (37). This is divided into sub-cavities (37a) by the vertical webs (31) and the reinforcing webs (32).
  • a reinforcing web (32) is arranged, which is attached to both walls (39) of the sub-cavity (37a) which terminate in the longitudinal direction of the rudder blade (11) and to the wall (38) which terminates in the direction of the bearing element (40). is arranged.
  • the neck-like area (35) is closed at the top by a connection plate (52).
  • the wall (38) of the neck-like region (35) that closes off in the direction of the bearing element is thus designed as the lower wall of the connection plate (52).
  • FIG. 10 shows a perspective view of the rudder (10) of FIG Figure 1 , wherein the first outer skin (22) of the rudder blade (11) is shown semitransparently in order to provide a view of the skeletal or lattice structure formed by the first webs (28) and the second webs (30) in the cavity (27) of the rudder blade (11 ) to grant. Furthermore, the outer skins (35c, 35d) of the neck-like area (35) are transparent.
  • FIG. 2 Clearly are in Figure 2 the first webs (28) of the rudder blade (11) can be seen.
  • the first webs (28) extend in sections between the respective second webs (30).
  • Both the vertical webs (31) and the reinforcing webs (32) extend over the entire width of the rudder blade profile. It can be clearly seen how the second webs (30) and the reinforcing webs (32) extend through the neck-like area (35) to the bearing element (40).
  • the width of the aforementioned webs in the neck-like region (35) increases conically in the direction of the bearing element (40).
  • the webs thus also extend continuously in the neck-like area (35) over its entire width, which increases starting from the first end (18) of the rudder blade in the direction of the bearing element (40).
  • the central arrangement of the reinforcing webs (36) in the transverse direction (12) of the rudder blade (11) can be seen.
  • Figure 3 is a radial section through a bearing element (40) of the rudder (10) according to the Figures 1 and 2 to see.
  • the bearing element (40) has a mounting opening (41) for rotary wheel drives. Furthermore, the Figure 3 it can be seen that the bearing element (40) has bores (42) for connections to a corresponding counterpart (57) of a ship's hull. In particular, the bearing element (40) has two bores (42) for corresponding bolt connections.
  • the bearing element (40) also has an upper bearing seat (43), which is constructed in three parts, an upper bearing shell (44), a lower bearing shell (46) and a lower bearing seat (47). Rolling bodies (45) are arranged between the bearing shells.
  • the lower bearing seat (47) is designed as a seal housing. The entire bearing seat is held together by the connections provided, avoiding joining the bearing by welding.
  • the bearing element (40) has sealing elements (48), which are designed in particular as a sealing package.
  • the sealing elements which are arranged vertically here, prevent the ingress of sea water and the leakage of environmentally harmful lubricating grease.
  • the bearing element (40) has a connection plate (52) for connection to the rudder blade (11). While the left hole (42) in Figure 3 is used for the connection to the ship's hull, the right-hand bore (42) is used to connect to the rudder blade (11) by means of the neck-like area (35) and the connection plate (52).
  • the bearing element (40) also comprises a spacer plate (50) between the connection plate (52) and an inner bearing ring (51).
  • the bearing element (40) also has a tube (53) and a sealing lip (54), the sealing lip (54) serving to protect dirt particles.
  • the tube is open and thin-walled and serves to protect against foreign particles.
  • FIG. 10 shows a perspective view of the rudder (10) of FIG Figures 1 to 3 .
  • the leading edge (20) of the rudder blade (11) and the leading edge (35a) of the neck-like area (35) can be clearly seen.
  • a first outer skin (35c) of the neck-like area (35) and a first outer skin (22) of the rudder blade (11) can be seen.
  • the rudder (10) with its bearing element (40) is introduced into a corresponding counter-element of a skeg (56) of a ship's hull.
  • FIG. 10 is a slightly perspective front view of the rudder (10) of FIG Figures 1 to 4 to see.
  • the leading edge (20) of the rudder blade (11) and the leading edge (35a) of the neck-like area (35) can be clearly seen. It can also be clearly seen how the width of the neck-like area (35) increases starting from the first end (18) of the rudder blade in the direction of the bearing element (40).
  • the maximum width (13) can also be seen.
  • FIG. 10 is a perspective view of an upper portion of the rudder (10) of FIG Figures 1 to 5 to see where in the Figure 6 also the counter element (57) of the skeg (56) can be seen, in which the bearing element (40) engages.
  • Figure 7 shows a longitudinal section of a further rudder (10) according to the invention, which apart from the differences described below is analogous to the rudder of Figures 1 to 6 is trained.
  • the Figure 7 In contrast to the rudder Figures 1 to 6 has the rudder (10) the Figure 7 only one reinforcement web (32). This is arranged between two second webs (30). While the reinforcement web (32) and the second webs (30) in the area of the rudder blade (11) run parallel to each other, the second webs (30) in the neck-like area (35) run at an angle to the reinforcement web (32), which in the neck-like area (35) continues to run vertically or in the vertical direction (14) of the rudder blade (11).

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Abstract

Es wird ein Ruder (10), insbesondere Vollschweberuder, für Wasserfahrzeuge, insbesondere Schiffe, vorgeschlagen, das ein Ruderblatt (11) und ein Lagerelement (40) zum Eingreifen in ein Gegenelement (57) eines Schiffrumpfes, insbesondere eines Skegs (56) eines Schiffrumpfes, aufweist. Das Lagerelement (40) ist außerhalb des Ruderblattes (11) angeordnet, wobei ein dem Lagerelement (40) zugewandter erster Bereich (24) des Ruderblattes (11) zur Aufnahme von Biege- und/oder Kippmomenten und zur Anbindung an das Lagerelement (40) verstärkt ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ruder, insbesondere ein Vollschweberuder, für Wasserfahrzeuge, insbesondere Schiffe, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Ruders.
    • Stand der Technik
  • Wasserfahrzeuge, insbesondere Schiffe, weisen zum Manövrieren ein meist am Heck angeordnetes Ruder auf. Ein Ruder für ein Wasserfahrzeug umfasst ein Ruderblatt, welches im Stand der Technik mittels eines Ruderschaftes drehbar am Schiffskörper gelagert ist. Zur Anbindung des Ruderschaftes an das Ruderblatt ist im Ruderblatt eine Ruderblattnabe vorgesehen. Der Ruderschaft ist im Inneren des Schiffes mit einer Rudermaschine verbunden, von der dieser angetrieben wird. Der Ruderschaft ist dabei in das Ruderblatt eingeführt und wird mit seinem Endbereich mit dem Ruderblatt bzw. einer Nabe des Ruderblatts, beispielsweise mittels Pressverbund, verbunden, da auf diese Art größere Momente aufgenommen werden können. Häufig sind Ruderschäfte durch ein schiffsseitig befestigtes Ruderkoker geführt.
  • Ein wesentlicher Nachteil des Standes der Technik ist allerdings, dass Ruderschäfte und auch Ruderkoker Schmiedebauteile sind, die sehr aufwendig und sehr kostenintensiv herzustellen sind. Ferner weisen die Ruderschäfte häufig einen erheblichen Umfang beziehungsweise Durchmesser auf, sodass die Profildicke des Ruderblattes, und soweit ein Skeg vorhanden ist auch die Profildicke des Skegs, entsprechend groß, und häufig größer als dies aus hydrodynamischer Sicht erforderlich bzw. wünschenswert wäre, gewählt werden müssen.
    • Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ruder derart weiterzubilden, dass dieses hydrodynamisch vorteilhaft mit schmalerem Ruderblattprofil ausgebildet werden kann. Ferner liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Ruder mit reduziertem Materialkostenaufwand herzustellen. Ferner soll eine, insbesondere in Bezug auf die klassenspezifischen Anforderungen, ausreichend hohe Festigkeit gewährleistet sein, um die im Betrieb des Ruders wirkenden Kräfte aufnehmen und ableiten zu können.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein Ruder vorgeschlagen, insbesondere Vollschweberuder, für Wasserfahrzeuge, insbesondere Schiffe, das ein Ruderblatt umfasst. Das Ruder weist ein Lagerelement, insbesondere ein Lager, zum Eingreifen in ein Gegenelement eines Schiffrumpfes, insbesondere eines Skegs eines Schiffsrumpfes, auf, wobei das Lagerelement außerhalb des Ruderblattes angeordnet ist. Ein dem Lagerelement zugewandter erster Bereich des Ruderblattes ist zur Aufnahme von Biege- und/oder Kippmomenten und zur Anbindung an das Lagerelement verstärkt ausgebildet.
  • Das Lagerelement dient vorzugsweise zum Anschluss an einen Schiffsrumpf. Insbesondere ist das Lagerelement kranzförmig ausgebildet. Am meisten bevorzugt ist das Lagerelement als Drehkranz ausgebildet. Ferner dient das Lagerelement zum Verstellen des Ruderblattes, wobei das Lagerelement vorzugsweise zum Verstellen des Ruderblattes elektromechanisch angetrieben wird. Das Gegenelement des Schiffsrumpfes ist insbesondere ein Bauteil bzw. zumindest ein Teil eines Bauteils, in das das Lagerelement greifen kann. Mit diesem Gegenelement ist das Lagerelement fest verbindbar oder verbunden. Insbesondere handelt es sich bei dem Gegenelement um ein Gegenlager.
  • Das Lagerelement ist außerhalb des Ruderblattes angeordnet. Das Lagerelement ist somit insbesondere nicht in einem Inneren des Ruderblattes angeordnet. Der erste Bereich des Ruderblattes dient vorzugsweise zur Aufnahme von Biege- und Kippmomenten und zur Anbindung an das Lagerelement. Der erste Bereich ist in Normalausrichtung des Ruders vor allem in einem oberen Abschnitt des Ruderblattes angeordnet. Die Normalausrichtung bezieht sich auf die Ausrichtung des Ruders bei einer Montage an einem im Wasser befindlichen Wasserfahrzeug. Insbesondere ist der erste Bereich in Normalausrichtung des Ruders in einer Höhenrichtung des Ruderblattes unterhalb des Lagerelementes, insbesondere mittig unter dem Lagerelement, angeordnet. Der erste Bereich ist insbesondere in einem hydrodynamischen Zentrum des Ruderblattes ausgebildet, das dazu dient, Biege- und Kippmomente aufnehmen und ableiten zu können.
  • Um die erforderliche Festigkeit der Ruderblattanbindung an das Lagerelement herzustellen und die hohen im Betrieb auf das Ruderblatt wirkenden Kräfte aufnehmen und ableiten zu können, ist der erste Bereich verstärkt ausgebildet. Der erste Bereich ist somit dazu ausgebildet, im Vergleich zu einer nicht verstärkten Ausbildung, höhere Biege- und Kippmomente aufnehmen und ableiten zu können. Außerdem dient die verstärkte Ausbildung des ersten Bereichs auch dazu, das Lagerelement ausreichend befestigen zu können.
  • Insbesondere handelt es sich bei dem Ruder um ein mittleres bis großes Ruder, insbesondere Vollschweberuder.
  • Bei dem Wasserfahrzeug handelt es sich bevorzugt um ein Frachtschiff, ein Arbeitsschiff, ein RoRo-Schiff, ein RoPax-Schiff oder einen Öltanker. Bevorzugt handelt es sich bei dem Wasserfahrzeug nicht um ein Containerschiff.
  • Bevorzugt weist das Wasserfahrzeug eine Bruttoraumzahl (BRZ) von 5000 oder größer auf. Ferner bevorzugt weist das Wasserfahrzeug eine Länge über alles (Lüa) von 50 m oder mehr auf.
  • Insbesondere weist das Ruder keinen Ruderschaft und/oder keinen Ruderkoker auf. Das Ruder weist vor allem kein Schmiedebauteil auf. Ein wesentlicher Grund auf Schmiedebauteile zu verzichten ist, dass die Lieferzeiten häufig sehr lang und gleichzeitig mit erhöhten Materialkosten verbunden sind. Somit ist das vorliegende Ruder schneller und in Bezug auf die Materialkosten günstiger herzustellen.
  • Im Stand der Technik ist es üblich, dass das Ruderblatt einen Anschlussraum zum Anschließen des Ruderblattes an einen Ruderschaft innerhalb des Ruderblattes aufweist. Das Ruderblatt weist keine Ausnehmung, in anderen Worten keinen im Innern des Ruderblattes angeordneten Anschlussraum, zum Aufnehmen eines Ruderschaftes bzw. zur Herstellung einer Verbindung zwischen Ruderblatt und Schiffsrumpf auf. Bevorzugt werden Biege- und/oder Kippmomente ausschließlich über das Lagerelement vom Ruder abgeleitet. Statt einer Ausnehmung bzw. eines Anschlussraumes weist das Ruderblatt den ersten Bereich auf, der verstärkt ausgebildet ist. Somit ist das Ruder in Bezug auf die Materialkosten mit einem geringeren Aufwand herstellbar, da auf den Ruderschaft als kostenintensives Schmiedebauteil verzichtet werden kann. Ferner kann das Ruderblatt insgesamt leichter und schmaler, das heißt mit einer geringeren maximalen Breite des Ruderblattes, ausgebildet werden, wobei aufgrund der verstärkten Ausbildung des ersten Bereiches des Ruderblattes die Festigkeit des Ruderblattes nicht beeinträchtigt wird. Der Vorteil, das Ruderblatt schmaler ausbilden zu können, resultiert daraus, dass auf die konventionellen Bauteile wie Ruderschaft und Ruderkoker verzichtet wird, die im Stand der Technik die Mindestbreite, in anderen Worten die Profildicke, des Ruders vorgeben.
  • Insbesondere ist das Ruderblatt ausschließlich über das Lagerelement am Schiffsrumpf, insbesondere schwenkbar, gelagert. Insbesondere wird das Ruderblatt ausschließlich über das Lagerelement verstellt. Das Ruderblatt weist somit kein weiteres Lagerelement auf.
  • Das Ruderblatt weist insbesondere eine Querrichtung, Längsrichtung und Höhenrichtung auf. Im eingebauten Zustand und bei Geradeausfahrt entspricht die Längsrichtung des Ruderblatts der Fahrtrichtung des Wasserfahrzeugs. Das Ruderblatt kann eine Ruderblattprofilbreite aufweisen, wobei sich der erste Bereich über die gesamte Ruderblattprofilbreite erstreckt. Die Ruderblattprofilbreite ist insbesondere nicht konstant in Längsrichtung des Ruderblattes ausgebildet. Der erste Bereich erstreckt sich vorzugsweise an jeder Stelle in Längsrichtung des ersten Bereichs über die gesamte an dieser Stelle vorhandene Ruderblattprofilbreite. Insbesondere weist das Ruderblatt ferner eine Ruderblattprofillänge und eine Ruderblatthöhe auf. Die Dimensionen und/oder die Form des Ruderblattprofils können sich über die Ruderblatthöhe gesehen verändern oder gleich bleiben.
  • Vorteilhafterweise erstreckt sich der erste Bereich über mindestens 10%, insbesondere mindestens 20%, am meisten bevorzugt mindestens 30% der Ruderblattprofillänge. Ferner bevorzugt erstreckt sich der erste Bereich über höchstens 75%, ferner bevorzugt höchstens 50%, am meisten bevorzugt höchstens 40%, der Ruderblattprofillänge.
  • Der erste Bereich kann sich zudem über mindestens 10%, insbesondere über mindestens 15%, am meisten bevorzugt mindestens 20%, der Ruderblatthöhe erstrecken. Vorteilhafterweise kann sich der erste Bereich über höchstens 50%, ferner bevorzugt höchstens 40%, am meisten bevorzugt höchstens 30%, der Ruderblatthöhe erstrecken. Der erste Bereich ist insbesondere nicht zylinderförmig, sondern im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet. Aufgrund einer profilbedingten Krümmung der Seitenwände kann der erste Bereich geringfügig von der Quaderform abweichen.
  • Vorteilhafterweise weist das Ruderblatt einen Hohlraum auf, wobei im Hohlraum eine Vielzahl von ersten plattenförmigen Stegen und eine Vielzahl von zweiten plattenförmigen Stegen angeordnet sind, wobei sich die ersten Stege in eine Querrichtung und eine Längsrichtung des Ruderblattes erstrecken und wobei sich die zweiten Stege in eine Querrichtung und eine Höhenrichtung des Ruderblattes erstrecken. Bei den ersten Stegen handelt es sich insbesondere um horizontale Stege, während es sich bei den zweiten Stegen insbesondere um vertikale Stege handelt, wobei sich die Adjektive "horizontal und vertikal" auf die Normalausrichtung des Ruders im eingebauten Zustand beziehen. Die ersten Stege und die zweiten Stege formen eine Skelett- oder Gitterstruktur, die dem Ruderblatt Festigkeit verleiht.
  • Zur verstärkten Ausbildung des ersten Bereichs kann zwischen den zweiten Stegen im ersten Bereich mindestens ein zusätzlicher Verstärkungssteg, vorzugsweise mehrere, am meisten bevorzugt zwei oder drei oder vier, Verstärkungsstege, angeordnet sein. Hierdurch ist im ersten Bereich eine höhere Dichte an Stegen, insbesondere an vertikal verlaufenden Stegen, vorhanden als in übrigen Bereichen des Ruderblattes.
  • Die ersten Stege erstrecken sich insbesondere über die gesamte Ruderblattprofilbreite und mindestens 70%, insbesondere mindestens 80%, der Ruderblattprofillänge. Die zweiten Stege können sich über die gesamte Ruderblattprofilbreite und die gesamte Ruderblatthöhe erstrecken. Die ersten und/oder zweiten Stege unterteilen somit den Hohlraum des Ruderblattes in Unterhohlräume. Dabei können die ersten und/oder zweiten Stege Öffnungen aufweisen, um die unterteilten Hohlräume miteinander zu verbinden.
  • Die zweiten Stege können sich durchgängig von einem oberen, dem Lagerelement zugewandten Ende des Ruderblattes bis zu einem unteren Ende des Ruderblattes erstrecken, während die ersten Stege von den zweiten Stege unterbrochen sein können. Die ersten Stege können somit aus verschiedenen Abschnitten zusammensetzt sein. Da das Ruderblatt keine Ausnehmung für die Aufnahme eines Ruderschaftes aufweist, können die ersten Stege zwar unterbrochen von den zweiten Stegen ausgebildet sein, sich jedoch, durch die unterschiedlichen Abschnitte, durchgängig über mindestens 70%, insbesondere mindestens 80%, der Ruderblattprofillänge erstrecken.
  • Insbesondere verläuft der mindestens eine Verstärkungssteg in eine Querrichtung und eine Höhenrichtung des Ruderblattes. Er verläuft somit vorzugsweise vertikal. Der mindestens eine Verstärkungssteg erstreckt sich insbesondere nicht über die gesamte Ruderblattprofillänge und/oder Ruderblatthöhe. Vorzugsweise erstreckt sich der Verstärkungssteg in Höhenrichtung des Ruderblattes nur im ersten Bereich. Der mindestens eine Verstärkungssteg kann insbesondere, zumindest innerhalb des Ruderblattes, parallel zu den zweiten Stegen verlaufen.
  • Durch den mindestens einen zusätzlichen Verstärkungssteg im ersten Bereich ist der erste Bereich verstärkt ausgebildet. Insbesondere ist durch den mindestens einen zusätzlichen Verstärkungssteg der Abstand zwischen benachbarten Stegen im ersten Bereich, insbesondere der Abstand in Längsrichtung des Ruderblattes, kleiner ausgebildet als im übrigen Bereich des Ruderblattes. Unter dem Begriff "Abstand" ist vor allem der Abstand zwischen benachbarten Verstärkungsstegen untereinander und/oder zwischen benachbarten zweiten Stegen untereinander und/oder zwischen einem Verstärkungssteg und einem benachbarten zweiten Steg gemeint.
  • Bevorzugt beträgt der Abstand im ersten Bereich weniger als das 0,9-fache, besonders bevorzugt weniger als das 0,8-fache, ganz besonders bevorzugt weniger als das 0,75-fache, am meisten bevorzugt weniger als das 0,6-fache, des Abstandes im übrigen Bereich des Ruderblattes. Als Abstand ist insbesondere der gemittelte Abstand zwischen benachbarten Stegen in Längsrichtung in den jeweiligen Bereichen gemeint. Der mindestens eine Verstärkungssteg ist vorzugsweise derart eingebracht, dass der Abstand zwischen benachbarten Stegen im ersten Bereich äquidistant ist.
  • Alternativ oder zusätzlich können die im ersten Bereich angeordneten bzw. die den ersten Bereich durchlaufenden ersten und/oder zweiten Stegen dicker ausgebildet sein. In anderen Worten weisen die ersten Stege eine Dicke auf, die sich in Höhenrichtung des Ruderblattes erstreckt, während die zweiten Stege eine Dicke aufweisen, die sich in Längsrichtung des Ruderblattes erstreckt. Die Dicke kann zumindest im ersten Bereich größer ausgebildet sein, als im übrigen Bereich. Die Dicke im ersten Bereich kann mindestens dem 1,25-fachen, mindestens dem 1,5-fachen, am meisten bevorzugt mindestens dem 1,75-fachen, der Dicke der anderen Stege, die nicht im ersten Bereich angeordnet sind, entsprechen. Die insgesamt dickere Ausbildung der Stege kann sich über dessen gesamte Länge, auch außerhalb des ersten Bereichs, erstrecken. Die Stege sind somit dicker ausgebildet als Stege, die mit keinem Abschnitt im ersten Bereich angeordnet sind.
  • Bevorzugt sind im eingebauten Zustand des Ruders betrachtet unterhalb des Lagerelements mindestens drei zweite Stege und/oder Verstärkungsstege, besonders bevorzugt drei bis fünf zweite Stege und/oder Verstärkungsstege vorgesehen, wobei die unterhalb des Lagerelements vorgesehenen zweiten Stege und/oder Verstärkungsstege insbesondere an das Lagerelement angrenzen bzw. daran angeschlossen sind. Hierbei ist eine Anzahl von zweiten Stegen und Verstärkungsstegen als eine Summe aus zweiten Stegen und Verstärkungsstegen zu verstehen.
  • Das Ruderblatt kann einen halsartigen Bereich zwischen dem Lagerelement und dem ersten Bereich des Ruderblattes zur Anbindung des ersten Bereichs an das Lagerelement aufweisen. Der halsartige Bereich dient insbesondere dazu, den notwendigen Abstand zwischen Ruderblatt und Schiffsrumpf bei Eingreifen des Lagerelementes in ein entsprechendes Gegenelement, insbesondere Gegenlager, des Schiffsrumpfes, zum Verstellen des Ruders, zu schaffen. In anderen Worten ersetzt der halsartige Bereich zusammen mit dem ersten Bereich den im Stand der Technik üblichen Ruderschaft.
  • Die hohen im Betrieb des Ruderblattes wirkenden Kräfte werden vom Ruderblatt aufgenommen und mittels des ersten Bereichs und des halsartigen Bereichs zum Lagerelement eingeleitet und von diesem an den Schiffsrumpf abgegeben. Mit anderen Worten bildet der halsartige Bereich die Verbindung zwischen Ruderblatt und Lagerelement und leitet die auftretenden Kräfte in die Schiffsstruktur ein. Dabei dreht sich der halsartige Bereich bei Ruderoperationen mit. Dafür ist der halsartige Bereich insbesondere einstückig mit dem Ruderblatt ausgebildet. Ferner können der halsartige Bereich, das Ruderblatt und das Lagerelement einstückig ausgebildet sein.
  • Der halsartige Bereich kann sich ausgehend vom ersten Bereich des Ruderblattes bis zum Lagerelement in einer Querrichtung des Ruderblattes konisch verbreitern. Der halsartige Bereich dient insbesondere dazu, einen Übergang zwischen der Breite des Ruderblattes und der Breite des Lagerelementes herzustellen. Das Ruderprofil, insbesondere die maximale Breite des Ruders, verschmälert sich ausgehend vom Lagerelement trichterartig im halsartigen Bereich in Richtung des ersten Bereichs, wobei das Ruderprofil, insbesondere die maximale Breite des Ruders, im Bereich des Ruderblattes in Höhenrichtung des Ruderblattes konstant bleibt. Insgesamt kann somit eine gegenüber Rudern aus dem Stand der Technik, die einen Ruderschaft aufweisen, sehr viel schmalere maximale Ruderblattprofilbreite und somit ein schmaleres Ruderprofil, erreicht werden.
  • Der halsartige Bereich weist vorzugsweise zwei Seitenwände, eine Nasenleiste und eine Endleiste auf, wobei die Nasenleiste und die Endleiste insbesondere bündig in die Nasenleiste des Ruderblattes übergehen. Die Seitenwände und die Nasen- und Endleiste dienen als Strömungskörper. Die Seitenwände sind vorzugsweise derart gebildet, dass der Übergang zu entsprechenden Seitenwänden des Ruderblattes möglichst fließend und somit strömungstechnisch vorteilhaft ist. Insbesondere gehen die Seitenwände des halsartigen Bereiches bündig in die entsprechenden Seitenwände des Ruderblattes über. Der halsartige Bereich dient somit nicht nur dazu zusammen mit dem Lagerelement einen vollwertigen Anschluss für das Ruderblatt sicherzustellen, sondern gleichzeitig als Strömungskörper zu fungieren.
  • Insbesondere erstrecken sich die im ersten Bereich angeordneten zweiten Stege und der mindestens eine Verstärkungssteg ausgehend vom ersten Bereich durch den halsartigen Bereich bis zum Lagerelement. Dabei nimmt die Breite der zweiten Stege sowie des mindestens einen Verstärkungssteges ausgehend vom ersten Bereich des Ruderblattes in einer Querrichtung des Ruderblattes hin zum Lagerelement konisch zu. Die zweiten Stege und der mindestens eine Verstärkungssteg sind derart ausgebildet, dass sie sich über die gesamte Breite des halsartigen Bereichs erstrecken. Im halsartigen Bereich können die zweiten Stege und/oder der mindestens eine Verstärkungssteg in einem Winkel zur Höhenrichtung des Ruderblattes verlaufen. Ferner können die zweiten Stege und/oder der mindestens eine Verstärkungssteg parallel in Höhenrichtung verlaufen.
  • Der mindestens eine Verstärkungssteg kann sich durchgängig, insbesondere in Höhenrichtung des Ruderblattes, erstrecken. Insbesondere erstreckt sich der mindestens eine Verstärkungssteg durchgängig von einem ersten, dem Lagerelement zugewandten Ende bis zu einem zweiten gegenüberliegenden Ende. Ferner kann der mindestens eine Verstärkungssteg in Ruderblatthöhenrichtung aus unterschiedlichen Stegabschnitten zusammengesetzt sein. Insbesondere kann sich ein Abschnitt bis zu einem ersten Steg erstrecken, während sich auf der anderen Seite des entsprechenden ersten Steges ein weiterer Verstärkungsstegabschnitt anschließt. In anderen Worten kann der mindestens eine Verstärkungssteg durch einen entsprechenden ersten Steg unterbrochen sein.
  • Der halsartige Bereich weist vorzugsweise einen Hohlraum auf, der durch die zweiten Stege sowie den mindestens einen Verstärkungssteg unterteilt wird. Und zwar können die zweiten Stege und der mindestens eine Verstärkungssteg den Hohlraum in Unterhohlräume unterteilen. Die zweiten Stege und der mindestens eine Verstärkungssteg weisen insbesondere keine Öffnungen zum Verbinden der Hohlräume auf.
  • Die Verstärkungsstege und die zweiten Stege des ersten Bereichs können zumindest im Bereich des Ruderblattes parallel verlaufen, während sie im halsartigen Bereich einen Winkel zueinander aufweisen können.
  • Im halsartigen Bereich sind insbesondere Verstärkungsstege angeordnet. Die Verstärkungsstege erstrecken sich insbesondere zwischen den im ersten Bereich angeordneten Stegen, das heißt zwischen benachbarten zweiten Stegen und/oder benachbarten Verstärkungsstegen und/oder einem Verstärkungssteg und einem benachbarten Verstärkungssteg. Die Verstärkungsstege erstrecken sich insbesondere in Längsrichtung und Höhenrichtung des Ruderblattes. Die Verstärkungsstege sind insbesondere in Querrichtung des Ruderblattes mittig im halsartigen Bereich angeordnet.
  • Vorzugsweise kann der halsartige Bereich in Richtung Lagerelement durch eine Anschlussplatte abgeschlossen sein. Insbesondere sind die Verstärkungsstege nicht plattenförmig ausgebildet und unterteilen die Unterhohlräume nicht. In jedem Unterhohlraum kann der Verstärkungssteg an der den Hohlraum in Richtung des Lagerelementes abschließenden Wand, vorzugsweise der Anschlussplatte, und/oder an beiden in Längsrichtung des Ruderblattes abschließenden Wänden angeordnet sein. Der Verstärkungssteg erstreckt sich insbesondere über die gesamte Länge an der in Richtung des Lagerelementes abschließenden Wand und/oder über zumindest 70%, insbesondere mindestens 80%, am meisten bevorzugt mindestens 90%, der Tiefe der beiden in Längsrichtung des Ruderblattes abschließenden Wände.
  • In Längsrichtung des Ruderblattes werden die Unterhohlräume von zwei Wänden abgeschlossen, wobei die mittleren Unterhohlräume in zumindest einer Richtung und/oder beiden Richtungen von einem Verstärkungssteg und/oder einem zweiten Steg abgeschlossen werden. Die äußeren Unterhohlräume werden in zumindest eine Richtung von einem Verstärkungssteg und/oder einem zweiten Steg abgeschlossen, während sie in einer äußeren Richtung von einer zusätzlichen abschließenden Wand abgeschlossen werden.
  • Die Breite eines Verstärkungssteges entspricht an jeder Wand mindestens 10%, bevorzugterweise mindestens 20%, der Länge des Unterhohlraumes in Längsrichtung. Die Breite des Verstärkungssteges kann sich vorzugsweise in Richtung einer den Unterhohlraum in Richtung des ersten Bereichs des Ruderblattes abschließenden Wand verjüngen.
  • Vorteilhafterweise weist das Lagerelement einen Durchmesser auf, wobei der Durchmesser des Lagerelementes kleiner ausgebildet ist als die Ruderblattprofillänge. Unter dem Durchmesser des Lagerelementes ist insbesondere ein Außendurchmesser zu verstehen. Insbesondere ist der Durchmesser des Lagerelementes kleiner als 90%, insbesondere kleiner als 80%, am meisten bevorzugt kleiner als 70%, der Ruderblattprofillänge ausgebildet.
  • Ferner bevorzugt beträgt der Durchmesser des Lagerelementes mindestens dem 1,25-fachen, insbesondere mindestens dem 1,5-fachen und/oder höchstens dem 2,5-fachen, insbesondere höchstens dem 2,0-fachen der Ruderblattprofilbreite, insbesondere der maximalen Ruderblattprofilbreite.
  • Der halsartige Bereich weist insbesondere eine Tiefe in Höhenrichtung des Ruderblattes auf. Die Tiefe des halsartigen Bereichs beträgt höchstens einem Viertel, insbesondere höchstens einem Sechstel, ferner bevorzugt höchstens einem Achtel, der Ruderblattriefe.
  • Das Ruder, dessen Breite ausgehend vom Lagerelement im halsartigen Bereich in Richtung ersten Bereich abnimmt, ist somit in einem nur sehr kleinen Bereich zum Anschluss an das Lagerelement maximal breit ausgebildet. Im überwiegenden Teil des Ruderblattes ist die Ruderblattprofilbreite sehr viel kleiner als der Durchmesser des Lagerelementes ausgebildet. Das Ruder kann somit besonders schmal, das heißt mit einer besonders kleinen Profildicke, insbesondere einer kleinen maximalen Ruderblattprofilbreite, ausgebildet sein. Dies ist besonders vorteilhaft, da dadurch ein sehr geringer Widerstand bei der Bewegung des Ruders im Betrieb bei der Fahrt, insbesondere Geradeausfahrt, des Wasserfahrzeuges entsteht. Dadurch kann das Ruder materialsparend und somit kostensparend hergestellt werden, während ferner Antriebsmittel für das Schiff durch den geringeren Wasserwiderstand ebenfalls reduziert werden.
  • Vorteilhafterweise entspricht eine Ruderblattprofilbreite, insbesondere die maximale Ruderblattprofilbreite, höchstens 30%, ferner bevorzugt höchstens 25%, der Ruderblattprofillänge.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Ruders, insbesondere Vollschweberuders, für Wasserfahrzeuge, insbesondere Schiffe, wobei das Ruder ein Ruderblatt umfasst sowie ein Lagerelement zum Eingreifen in ein Gegenelement, insbesondere Gegenlager, eines Schiffsrumpfes, insbesondere eines Skegs eines Schiffsrumpfes. Das Lagerelement wird dabei außerhalb des Ruderblattes angeordnet, wobei ein dem Lagerelement zugewandter erster Bereich des Ruderblattes zur Aufnahme von Biege- und Kippmomenten und zur Anbindung an das Lagerelement verstärkt ausgebildet wird. Insbesondere dient das Verfahren zur Herstellung eines oben beschriebenen Ruders.
  • Zur verstärkten Ausbildung des ersten Bereichs kann das Verfahren insbesondere das Vorsehen von mindestens einem Verstärkungssteg, insbesondere wie oben beschrieben, umfassen. Ferner kann das Verfahren eine dickere Ausbildung von ersten Stegen und/oder zweiten Stegen, wie oben beschrieben, vorsehen.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Figur 1
    einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ruder,
    Figur 2
    eine perspektivische Ansicht des Ruders nach Figur 1,
    Figur 3
    eine Schnittdarstellung durch ein Lagerelement des Ruders nach den Figuren 1 und 2,
    Figur 4
    eine weitere perspektivische Ansicht des Ruders nach den Figuren 1 und 2,
    Figur 5
    eine leicht perspektivische Vorderansicht des Ruders nach den Figuren 1 bis 4,
    Figur 6
    eine perspektivische Ansicht eines oberen Abschnitts des Ruders nach den Figuren 1 bis 5, und
    Figur 7
    einen Längsschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Ruders.
    Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • Figur 1 zeigt eine Ansicht auf einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Ruders (10), das ein Ruderblatt (11), ein Lagerelement (40) und einen dazwischen angeordneten halsartigen Bereich (35) umfasst.
  • Das Ruder (10) weist keinen Ruderschaft und keinen Ruderkoker auf. Der halsartige Bereich (35) verbindet das Ruderblatt (11) mit dem Lagerelement (40). Das Ruderblatt (11) weist eine Querrichtung (12), eine Höhenrichtung (14) sowie eine Längsrichtung (16) auf. Im Längsschnitt der Figur 1 ist die Ruderblatthöhe (15) sowie die Ruderblattprofillänge (17) zu sehen. Das Ruderblatt weist ein erstes Ende (18), an dem sich der halsartige Bereich (35) anschließt, und ein gegenüberliegendes zweites Ende (19) in Höhenrichtung (14) auf.
  • Ferner weist das Ruderblatt (11) eine Nasenleiste (20) und eine Endleiste (21) auf. Im am Wasserfahrzeug angeordneten Zustand ist die Nasenleiste (20) des Ruderblattes (11) dem Propeller des Wasserfahrzeuges zugewandt angeordnet. Die Endleiste (21) ist der Nasenleiste (20) gegenüberliegend und dem Propeller abgewandt angeordnet. Zwischen Nasenleiste (20) und Endleiste (21) erstrecken sich eine erste Außenhaut (22) und eine zweite Außenhaut (23), die die Ruderblattaußenwandung bilden, jedoch in Figur 1 durch die Schnittdarstellung nicht zu sehen sind (siehe Figur 4). Bei Geradeausfahrt des Wasserfahrzeugs ist die eine Außenhaut backbordseitig und die andere Außenhaut steuerbordseitig angeordnet.
  • Der halsartige Bereich (35) weist eine Nasenleiste (35a), eine Endleiste (35b), eine erste Außenhaut (35c) und eine zweite Außenhaut (35d) auf, wobei die Nasenleiste (35a) und die Endleiste (35b) bündig mit der Nasenleiste (20) und der Endleiste (21) des Ruderblattes (11) angeordnet sind, und wobei auch die erste Außenhaut (35c) und die zweite Außenhaut (35d) derart ausgebildet sind, dass sie vorteilhaft für die Strömung sind. Dabei sind die Nasenleiste (35a), die Endleiste (35b), die erste Außenhaut (35c) und die zweite Außenhaut (35d) in Figur 1 nicht zu sehen, gehen jedoch deutlich aus den Figuren 4 bis 6 hervor. Der halsartige Bereich (35) hat eine Tiefe (35e) in Höhenrichtung (14) des Ruderblattes (11).
  • Das Lagerelement (40), das kranzförmig ausgebildet ist, ist nicht im Inneren des Ruderblattes (11) angeordnet, sondern außerhalb des Ruderblattes (11). Das Lagerelement (40) weist einen Durchmesser (55) auf. Das Ruderblatt (11) weist somit kein Lagerelement auf. Um das Lagerelement (40) ausreichend zu befestigen und die notwendigen Biege- und Kippmomente ohne einen Ruderschaft aufnehmen zu können weist das Ruderblatt (11) einen ersten Bereich (24) auf. Der erste Bereich (24) ist am ersten Ende (18) des Ruderblattes angeordnet. Der erste Bereich (24) erstreckt sich über eine Länge (25) in Längsrichtung (16) des Ruderblattes (11) sowie eine Tiefe (26), die sich in Höhenrichtung (14) des Ruderblattes (11) erstreckt. Der erste Bereich (24) ist verstärkt ausgebildet.
  • Das Ruderblatt (11) weist einen Hohlraum (27) auf, der durch die Nasenleiste (20), die Endleiste (21), die erste Außenhaut (22) und die zweite Außenhaut (23) begrenzt wird sowie in Höhenrichtung des Ruderblattes (11) durch das erste Ende (18) und das zweite Ende (19) des Ruderblattes. Innerhalb des Hohlraumes (27) sind erste plattenförmige Stege (28) sowie zweite plattenförmige Stege (30) angeordnet. Bei den ersten plattenförmigen Stegen handelt es sich um horizontale Stege, da sie in Normalausrichtung des Ruders horizontal angeordnet sind, während es sich bei den zweiten Stegen (30) um vertikale Stege handelt.
  • Der erste Bereich (24) weist zwei vertikale Stege (31) auf, und zwar einen ersten vertikalen Steg (31a) und einen zweiten vertikalen Steg (31b). Zusätzlich weist der erste Bereich (24) zur Verstärkung zwei Verstärkungsstege (32) auf, und zwar einen ersten Verstärkungssteg (32a) und einen zweiten Verstärkungssteg (32b). Sowohl die vertikalen Stege (31) im ersten Bereich als auch die Verstärkungsstege (32) erstrecken sich durch den halsartigen Bereich (35) bis zum Lagerelement (40). Die Verstärkungsstege (32) sind parallel zu den vertikalen Stegen (31) ausgerichtet. Sowohl die vertikalen Stege (31) als auch die Verstärkungsstege (32) erstrecken sich über die gesamte Ruderblattprofilbreite.
  • In Höhenrichtung (14) des Ruderblattes (11) erstrecken sich die vertikalen Stege (31) ausgehend vom Lagerelement (40) bis zum zweiten Ende (19) des Ruderblattes. Im Gegensatz dazu erstrecken sich die Verstärkungsstege (32) ausgehend von einem ersten Ende (32c) am Lagerelement (40) nicht bis zum zweiten Ende (19), sondern nur über die Tiefe des ersten Bereichs (24). Im Detail erstrecken sich die Verstärkungsstege (32) bis zu einem zweiten Ende (32d), das beim dritten horizontalen Steg (29c) liegt.
  • Insbesondere sind die Verstärkungsstege (32) derart ausgebildet, dass sie sich aus zwei Abschnitten zusammensetzen. Der erste Abschnitt erstreckt sich ausgehend von einem ersten Ende (32c) am Lagerelement (40) bis zum zweiten horizontalen Steg (29b), während sich der zweite Abschnitt vom zweiten horizontalen Steg (29b) bis zum dritten horizontalen Steg (29c) erstreckt. Der erste Abschnitt der Verstärkungsstege (32) durchbricht dabei den ersten horizontalen Steg (29a).
  • Ferner weist der Hohlraum (27) des Ruderblattes (11) eine Reihe weiterer horizontaler Stege (29) sowie einen weiteren vertikalen Steg (31), und zwar einen dritten vertikalen Steg (31c), auf. Der Abstand (33) zwischen zwei benachbarten Stegen in Längsrichtung (16) ist wesentlich kleiner ausgebildet als der Abstand (34) zwischen benachbarten Stegen in Längsrichtung (16) im übrigen Bereich des Ruderblattes (11). Der Abstand (33) im ersten Bereich (24) ist beispielsweise durch den Abstand zwischen dem ersten vertikalen Steg (31a) und dem ersten Verstärkungssteg (32a) oder zwischen den beiden Verstärkungsstegen oder zwischen dem zweiten Verstärkungssteg (32b) und dem zweiten vertikalen Steg (31b) gegeben. Der Abstand (34) benachbarter Stege in Längsrichtung (16) im übrigen Bereich des Ruderblattes (11) ist durch den Abstand des zweiten vertikalen Steges (31b) und des dritten vertikalen Steges (31c) gegeben.
  • Ferner sind im halsartigen Bereich (35) Verstärkungsstege (36) ausgebildet. Der halsartige Bereich (35) weist einen Hohlraum (37) auf. Dieser wird durch die vertikalen Stege (31) sowie die Verstärkungsstege (32) in Unterhohlräume (37a) unterteilt. In jedem dieser Unterhohlräume (37a) ist ein Verstärkungssteg (32) angeordnet, der an beiden in Längsrichtung des Ruderblattes (11) abschließenden Wände (39) des Unterhohlraums (37a) sowie an der in Richtung des Lagerelementes (40) abschließenden Wand (38) angeordnet ist. Der halsartige Bereich (35) ist nach oben durch eine Anschlussplatte (52) abgeschlossen. Somit ist die in Richtung des Lagerelementes abschließende Wand (38) des halsartigen Bereiches (35) als untere Wand der Anschlussplatte (52) ausbildet.
  • Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ruders (10) der Figur 1, wobei die erste Außenhaut (22) des Ruderblattes (11) semitransparent dargestellt ist, um einen Einblick auf die durch die ersten Stege (28) und die zweiten Stege (30) gebildete Skelett- oder Gitterstruktur im Hohlraum (27) des Ruderblattes (11) zu gewähren. Ferner sind die Außenhäute (35c, 35d) des halsartigen Bereichs (35) transparent ausgebildet.
  • Deutlich sind in Figur 2 die ersten Stege (28) des Ruderblattes (11) zu sehen. Dabei erstrecken sich die ersten Stege (28) abschnittsweise zwischen den jeweiligen zweiten Stegen (30).
  • Sowohl die vertikalen Stege (31) als auch die Verstärkungsstege (32) erstrecken sich über die gesamte Ruderblattprofilbreite. Es ist deutlich zu sehen, wie sich die zweiten Stege (30) sowie die Verstärkungsstege (32) durch den halsartigen Bereich (35) bis zum Lagerelement (40) erstrecken. Dabei nimmt die Breite der vorgenannten Stege im halsartigen Bereich (35) konisch in Richtung des Lagerelementes (40) zu. Die Stege erstrecken sich somit auch im halsartigen Bereich (35) durchgängig über dessen gesamte Breite, die sich ausgehend vom ersten Ende (18) des Ruderblattes in Richtung des Lagerelementes (40) vergrößert. Ferner ist in Figur 2 die in Querrichtung (12) des Ruderblattes (11) mittige Anordnung der Verstärkungsstege (36) zu sehen.
  • In Figur 3 ist eine Radialschnittdarstellung durch ein Lagerelement (40) des Ruders (10) nach den Figuren 1 und 2 zu sehen.
  • Das Lagerelement (40) weist eine Montageöffnung (41) für Drehradantriebe auf. Ferner ist der Figur 3 zu entnehmen, dass das Lagerelement (40) Bohrungen (42) für Verbindungen mit einem entsprechenden Gegenstück (57) eines Schiffsrumpfes aufweist. Insbesondere weist das Lagerelement (40) zwei Bohrungen (42) für entsprechende Bolzenverbindungen auf. Ferner weist das Lagerelement (40) einen oberen Lagersitz (43), der dreiteilig ausgebildet ist, eine obere Lagerschale (44), eine untere Lagerschale (46) und einen unteren Lagersitz (47) auf. Zwischen den Lagerschalen sind Wälzkörper (45) angeordnet.
  • Der untere Lagersitz (47) ist als Dichtungsgehäuse ausgebildet. Der gesamte Lagersitz wird durch die vorgesehenen Verbindungen zusammengehalten, wobei eine schweißtechnische Fügung des Lagers vermieden ist.
  • Zudem weist das Lagerelement (40) Dichtungselemente (48) auf, die insbesondere als Dichtungspaket ausgebildet sind. Die Dichtungselemente, die hier vertikal angeordnet sind, verhindern das Eintreten von Seewasser und auch das Austreten von umweltschädlichen Schmierfetten.
  • Am unteren Ende weist das Lagerelement (40) eine Anschlussplatte (52) zur Verbindung mit dem Ruderblatt (11) auf. Während die linke Bohrung (42) in Figur 3 für die Verbindung mit dem Schiffsrumpf dient, dient die rechte Bohrung (42) zur Verbindung mit dem Ruderblatt (11) mittels des halsartigen Bereichs (35) und der Anschlussplatte (52).
  • Ferner umfasst das Lagerelement (40) eine Distanzplatte (50) zwischen Anschlussplatte (52) und einem inneren Lagerring (51). Das Lagerelement (40) weist ferner ein Rohr (53) sowie eine Dichtlippe (54) auf, wobei die Dichtlippe (54) zum Schutz von Schmutzpartikeln dient. Das Rohr ist offen und dünnwandig ausgebildet und dient zum Schutz vor Fremdpartikeln. Zwischen dem unteren Lagersitz (47) und der Anschlussplatte (52) beziehungsweise der Distanzplatte (50) ist ein Hohlraum angeordnet, dessen umrandende Wandung mit einem Edelstahlbezug versehen ist.
  • Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Ruders (10) der Figuren 1 bis 3. Dabei ist deutlich die Nasenleiste (20) des Ruderblattes (11) und die Nasenleiste (35a) des halsartigen Bereichs (35) zu sehen. Zudem sind eine erste Außenhaut (35c) des halsartigen Bereichs (35) sowie eine erste Außenhaut (22) des Ruderblattes (11) zu sehen. Das Ruder (10) ist mit seinem Lagerelement (40) in ein entsprechendes Gegenelement eines Skegs (56) eines Schiffsrumpfes eingebracht.
  • In Figur 5 ist eine leicht perspektivische Vorderansicht des Ruders (10) der Figuren 1 bis 4 zu sehen. Deutlich ist die Nasenleiste (20) des Ruderblattes (11) sowie die Nasenleiste (35a) des halsartigen Bereiches (35) zu sehen. Ferner ist deutlich zu sehen, wie sich die Breite des halsartigen Bereichs (35) ausgehend vom ersten Ende (18) des Ruderblattes in Richtung des Lagerelementes (40) vergrößert. Die maximale Breite (13) ist ebenfalls zu sehen.
  • In Figur 6 ist eine perspektivische Ansicht eines oberen Abschnitts des Ruders (10) der Figuren 1 bis 5 zu sehen, wobei in der Figur 6 ferner das Gegenelement (57) des Skegs (56) zu sehen ist, in das das Lagerelement (40) greift.
  • Figur 7 zeigt einen Längsschnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Ruders (10), das bis auf die im Folgenden beschriebenen Unterschiede analog zu dem Ruder der Figuren 1 bis 6 ausgebildet ist.
  • Im Gegensatz zu dem Ruder der Figuren 1 bis 6 weist das Ruder (10) der Figur 7 nur einen Verstärkungssteg (32) auf. Dieser ist zwischen zwei zweiten Stegen (30) angeordnet. Während der Verstärkungssteg (32) und die zweiten Stege (30) im Bereich des Ruderblattes (11) parallel zueinander verlaufen, verlaufen die zweiten Stege (30) im halsartigen Bereich (35) in einem Winkel zum Verstärkungssteg (32), der im halsartigen Bereich (35) weiterhin vertikal beziehungsweise weiterhin in Höhenrichtung (14) des Ruderblattes (11) verläuft.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Ruder
    11
    Ruderblatt
    12
    Querrichtung des Ruderblattes
    13
    maximale Ruderblattprofilbreite
    14
    Höhenrichtung des Ruderblattes
    15
    Ruderblatthöhe
    16
    Längsrichtung des Ruderblattes
    17
    Ruderblattprofillänge
    18
    erstes Ende des Ruderblattes
    19
    zweites Ende des Ruderblattes
    20
    Nasenleiste
    21
    Endleiste
    22
    erste Außenhaut
    23
    zweite Außenhaut
    24
    erster Bereich
    25
    Länge des ersten Bereichs
    26
    Tiefe des ersten Bereichs
    27
    Hohlraum des Ruderblattes
    28
    erste Stege
    29
    horizontale Stege
    29a
    erster horizontaler Steg
    29b
    zweiter horizontaler Steg
    29c
    dritter horizontaler Steg
    30
    zweite Stege
    31
    vertikale Stege
    31a
    erster vertikaler Steg
    31b
    zweiter vertikaler Steg
    31c
    dritter vertikaler Steg
    32
    Verstärkungssteg
    32a
    erster Verstärkungssteg
    32b
    zweiter Verstärkungssteg
    32c
    erstes Ende
    32d
    zweites Ende
    33
    Abstand Stege im ersten Bereich
    34
    Abstand Stege im übrigen Bereich des Ruderblattes
    35
    halsartiger Bereich
    35a
    Nasenleiste
    35b
    Endleiste
    35c
    erste Außenhaut
    35d
    zweite Außenhaut
    35e
    Tiefe des halsartigen Bereichs
    36
    Verstärkungssteg
    37
    Hohlraum des halsartigen Bereichs
    37a
    Unterhohlräume
    38
    in Richtung des Lagerelementes abschließende Wand
    39
    in Längsrichtung des Ruderblattes abschließende Wand
    40
    Lagerelement
    41
    Montageöffnung für Drehradantriebe
    42
    Bohrung für Verbindungen
    43
    oberer Lagersitz
    44
    obere Lagerschale
    45
    Wälzkörper
    46
    untere Lagerschale
    47
    unterer Lagersitz
    48
    Dichtungselement
    49
    Edelstahlbezug
    50
    Distanzplatte
    51
    Innerer Lagerring
    52
    Anschlussplatte
    53
    Rohr
    54
    Dichtlippe
    55
    Durchmesser des Lagerelementes
    56
    Skegs
    57
    Gegenelement

Claims (15)

  1. Ruder (10), insbesondere Vollschweberuder, für Wasserfahrzeuge, insbesondere Schiffe, wobei das Ruder (10) ein Ruderblatt (11) umfasst,
    wobei das Ruder (10) ein Lagerelement (40) zum Eingreifen in ein Gegenelement (57) eines Schiffrumpfes, insbesondere eines Skegs (56) eines Schiffrumpfes, aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Lagerelement (40) außerhalb des Ruderblattes (11) angeordnet ist,
    wobei ein dem Lagerelement (40) zugewandter erster Bereich (24) des Ruderblattes (11) zur Aufnahme von Biege- und/oder Kippmomenten und zur Anbindung an das Lagerelement (40) verstärkt ausgebildet ist.
  2. Ruder (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ruder (10) keinen Ruderschaft aufweist.
  3. Ruder (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ruderblatt (10) ausschließlich über das Lagerelement (40) am Schiffsrumpf gelagert ist.
  4. Ruder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ruderblatt (11) eine Ruderblattprofilbreite aufweist,
    wobei sich der erste Bereich (24) über die gesamte Ruderblattprofilbreite erstreckt.
  5. Ruder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ruderblatt (11) einen Hohlraum (27) aufweist,
    wobei im Hohlraum (27) eine Vielzahl von ersten plattenförmigen Stegen (28) und eine Vielzahl von zweiten plattenförmigen Stegen (30) angeordnet sind, wobei sich die ersten Stege (28) in eine Querrichtung (12) und eine Längsrichtung (16) des Ruderblattes (11) erstrecken,
    wobei sich die zweiten Stege (30) in eine Querrichtung (12) und eine Höhenrichtung (14) des Ruderblattes (11) erstrecken, und
    wobei zur verstärkten Ausbildung des ersten Bereichs (24) zwischen den zweiten Stegen (30) im ersten Bereich (24) mindestens ein zusätzlicher Verstärkungssteg (32) angeordnet ist.
  6. Ruder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Ruderblatt (11) einen halsartigen Bereich (35) zwischen dem Lagerelement (40) und dem ersten Bereich (24) des Ruderblattes (11) zur Anbindung des ersten Bereichs (24) an das Lagerelement (40) aufweist.
  7. Ruder (10) nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der halsartige Bereich (35) einstückig mit dem Ruderblatt (11) ausgebildet ist.
  8. Ruder (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich der halsartige Bereich (35) ausgehend vom ersten Bereich (24) des Ruderblattes (11) bis zum Lagerelement (40) in einer Querrichtung (12) des Ruderblattes (11) konisch verbreitert.
  9. Ruder (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    sich im ersten Bereich (24) angeordnete zweite Stege (30) und der mindestens eine Verstärkungssteg (32) ausgehend vom ersten Bereich (24) durch den halsartigen Bereich (35) bis zum Lagerelement (40) erstrecken.
  10. Ruder (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    im halsartigen Bereich (35) Verstärkungsstege (36) angeordnet sind.
  11. Ruder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Durchmesser (55) des Lagerelementes (40) kleiner ist als eine Ruderblattprofillänge (17).
  12. Ruder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Durchmesser (55) des Lagerelementes (40) mindestens dem 1,25-fachen, insbesondere mindestens 1,5-fachen und/oder höchstens dem 2,5-fachen, insbesondere höchstens dem 2,0-fachen, einer Ruderblattprofilbreite entspricht.
  13. Ruder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Tiefe (35e) des halsartigen Bereichs (35) höchstens ¼, insbesondere höchstens 1/6, ferner bevorzugt höchstens ⅛, einer Ruderblatthöhe (15) entspricht.
  14. Ruder (10) nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine Ruderblattprofilbreite höchstens 30%, ferner bevorzugt höchstens25 %, einer Ruderblattprofillänge (17) entspricht.
  15. Verfahren zu Herstellung eines Ruders (10), insbesondere Vollschweberuders, für Wasserfahrzeuge, insbesondere Schiffe, wobei das Ruder (10) ein Ruderblatt (11) umfasst,
    wobei das Ruder (10) ein Lagerelement (40) zum Eingreifen in ein Gegenelement (57) eines Schiffrumpfes, insbesondere eines Skegs (57) eines Schiffrumpfes, aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Lagerelement (40) außerhalb des Ruderblattes (11) angeordnet wird, wobei ein dem Lagerelement (40) zugewandter erster Bereich (24) des Ruderblattes (11) zur Aufnahme von Biege- und/oder Kippmomenten und zur Anbindung an das Lagerelement (40) verstärkt ausgebildet wird.
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