TWI761522B - 舵葉、用於舵葉的舵葉輪轂以及用於舵葉輪轂的成套配件 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具有舵葉輪轂的舵葉和用於舵葉的舵葉輪轂。一種尤其用於水運交通工具的、尤其船的半懸掛舵或者全懸掛舵的舵葉(100)包括：前緣(10)，後緣(11)，第一側壁(12)和與所述第一側壁(12)相對置的第二側壁(13)，以及設置在連接空間(16)中的用於連接舵柱的舵葉輪轂(17)，其中所述舵葉輪轂(17)具有輪轂體(29)，其中所述輪轂體(29)具有用於容納舵柱的內部鑽孔(30)和沿著環周方向伸展的輪轂外面(31)，其中所述輪轂外面(31)在整個環周上與所述第一側壁(12)的內側並且與所述第二側壁(13)的內側間隔開地設置。

Description

舵葉、用於舵葉的舵葉輪轂以及用於舵葉輪轂的成套配件

本發明涉及一種舵葉，尤其用於水運交通工具的，尤其船的半懸掛舵或者全懸掛舵的舵葉，所述舵葉包括前緣，後緣，第一側壁和與第一側壁相對置的第二側壁，以及設置在連接空間中的用於連接舵柱的舵葉輪轂，其中舵葉輪轂具有輪轂體，其中輪轂體具有用於容納舵柱的內部鑽孔和沿著環周方向伸展的輪轂外面。此外，本發明涉及一種用於舵葉的舵葉輪轂。

水運交通工具，尤其船為了改變航行方向具有大多設置在船尾的舵。水運交通工具的舵包括舵葉，所述舵葉借助於舵柱可旋轉地安裝在船體上。為了將舵柱連接到舵葉上，在舵葉中設有舵葉輪轂。

舵葉，尤其用於水運交通工具的，尤其大型船如集裝箱船或者遊輪的半懸掛舵或者全懸掛舵的舵葉，能夠具有明顯超過100噸的總重量，其中舵葉輪轂能夠構成該總重量的直至20%。舵葉輪轂設置在連接空間中，所述連接空間設在舵葉的內部中。連接空間能夠沿著豎直方向以及朝向前緣和後緣由給予舵葉強度的骨架結構的水平的或豎直的肋限界。朝向舵葉外側，連接空間通常由舵葉的相應鄰接的側壁的子區域限界。為了產生舵葉連接部的所需要的強度，並且為了吸收和匯出在運行時作用到舵葉上的高的力和力矩，現有技 術中已知的舵葉輪轂的尺寸被設計為，使得所述舵葉輪轂借助於輪轂外面貼靠在舵葉的側壁的內側上。作用到側壁上的力因此直接被導到舵葉輪轂和舵柱上。然而由於大型船的舵的大的輪廓厚度，已知的舵葉輪轂關於連接部和舵柱的支承件是以過大的尺寸設計的。因此已知的舵葉輪轂是非常重的、費材料和成本高的構件。

此外，在已知的舵葉中經常設有所謂的焊接視窗，所述焊接視窗設置在舵葉輪轂的位於舵葉的側壁中的區域中。舵葉輪轂通過其輪轂外面部分地伸展穿過焊接視窗從而必須耗費地與舵葉的側壁焊接。舵葉輪轂此後通過其輪轂外面形成舵葉的舵葉外壁部的一部分。

本發明基於如下目的，提供一種具有舵葉輪轂的舵葉，所述舵葉相對於從現有技術中已知的舵葉具有更小的總重量並且可在確保足夠高的強度的同時以降低的材料和成本耗費來製造，以便能夠吸收在舵葉運行時起作用的高的力和力矩並且將其匯出到舵柱上。此外，本發明基於如下目的，提供一種用於舵葉的舵葉輪轂，所述舵葉輪轂比已知的舵葉輪轂更輕並且可以更低的材料和成本耗費來製造。

為了實現所述目的，提出一種舵葉，尤其用於水運交通工具的，尤其船的半懸掛舵或者全懸掛舵的舵葉，所述舵葉包括前緣，後緣，第一側壁和與第一側壁相對置的第二側壁，以及設置在連接空間中的、用於連接舵柱的舵葉輪轂，其中舵葉輪轂具有輪轂體，其中輪轂體具有用於容納舵柱的內部鑽孔和沿著環周方向伸展的輪轂外面，其中輪轂外面此外在整個環周上與第一側壁的內側和第二側壁的內側間隔開地設置。

在設置在水運交通工具上的狀態中，舵葉的前緣以朝向船尾的 方式，或者一旦存在螺旋推進器的話，則以朝向船的螺旋推進器的方式設置。舵葉的後緣以與前緣相對置並且背離船尾或螺旋推進器的方式設置。第一側壁和與第一側壁相對置的第二側壁在前緣和後緣之間延伸，所述第一側壁和第二側壁形成舵葉外壁部。舵葉關於中間平面基本上是對稱的，所述中間平面在舵葉設置在船上的狀態中豎直地伸展並且大致通過舵葉的各個輪廓剖面的等分線的數量來限定。當例如舵葉的前緣和/或後緣扭曲或者扭轉時，也就是說，當前緣或者後緣為了防止氣穴並且為了回收能量而相對於螺旋推進器尾流預緊時，會存在舵葉關於中間平面的對稱性的微小的偏差。在舵葉扭曲時，前緣或者後緣能夠在上部的舵葉部段中向右舷扭轉或預緊而在下部的舵葉部段中向左舷扭轉或預緊，或者相反在上部的舵葉部段中向左舷扭轉或預緊而在下部的舵葉部段中向右舷扭轉或預緊。

在舵葉的內部中設有連接空間，所述連接空間優選由舵葉的側壁或側壁的子區域限界。沿著豎直方向，連接空間向上和向下優選由舵葉的骨架結構的水平的肋限界。在連接空間中設置有用於連接舵柱的舵葉輪轂。舵葉為此能夠引入到舵葉輪轂的輪轂體的內部鑽孔中。為了將舵柱固定在舵葉輪轂上從而固定在舵葉上，能夠設有固定機構例如液壓螺絲。

有利的是，輪轂外面在整個環周上與第一側壁的內側和第二側壁的內側間隔開地設置。在垂直於舵葉的中間平面的輪廓剖面中，也就是說，在舵葉設置在船上的狀態中，在舵葉的沿著水的流動方向的橫截面中，通過連接空間將舵葉輪轂設置在連接空間的內部中，使得輪轂外面在輪轂體的環周的每個點處都與第一側壁的內側和第二側壁的內側間隔開地設置。

與從現有技術中已知的舵葉輪轂相反，其中所述已知的舵葉輪轂的沿著環周方向伸展的輪轂外面以貼靠在第一側壁的內側和第二側壁的內側上的方式設置，根據本發明的舵葉的舵葉輪轂明顯更小地設計尺寸。這具有下 述優點：對於舵葉輪轂所必須使用的材料是更少的，因此降低了舵葉的總重量並且降低了製造成本。

通過借助於輪轂外面與側壁間隔開地設置的舵葉輪轂，能夠有利地節省舵葉的總重量的直至10%或者更多。

優選提出，輪轂外面在舵葉輪轂的整個軸向高度上與第一側壁的內側和第二側壁的內側間隔開地設置，和/或輪轂外面不具有與第一側壁的內側和第二側壁的內側的物理接觸。

舵葉輪轂的軸向高度在此沿著舵葉輪轂的縱軸線來測量，其中舵葉輪轂的縱軸線沿著待設置在舵葉輪轂中的舵柱的方向伸展。如果輪轂外面在舵葉輪轂的整個軸向高度上與第一側壁的內側和第二側壁的內側間隔開地設置，那麼不僅能夠沿著輪轂體的環周方向而且能夠在舵葉輪轂的垂直於環周方向伸展的軸向高度上節省材料。

如果輪轂外面尤其不具有與第一側壁的內側和第二側壁的內側的物理接觸，那麼能夠進一步降低材料和成本耗費。

必要時，舵葉輪轂，尤其輪轂體，通過沿著舵葉輪轂的縱軸線的方向來觀察設置在端側的端面，即第一或下部的端面和第二或上部的端面，與舵葉的肋連接，尤其焊接。通過這種措施將在運行時作用到舵葉上的力和力矩傳輸或者匯出到舵葉輪轂和舵柱上。

此外能夠有利地提出：輪轂體具有外徑；連接空間具有第一外壁，其中第一外壁是第一側壁的子區域；連接空間具有第二外壁，其中第二外壁是第二側壁的子區域；連接空間具有在第一外壁的內側和第二外壁的內側之間的內部距離，其中輪轂體的外徑小於所述內部距離。

舵葉的連接空間優選是舵葉的子體積。在此，連接空間沿著豎直方向由舵葉的水平的肋限界，其中水平的肋位於輪廓剖面的平面中。朝向舵 葉的外側，連接空間通過第一側壁和第二側壁的子區域限界，所述子區域形成連接空間的外壁。沿著前緣和後緣之間的連接線的方向，其它的在舵葉中垂直地伸展的肋或者肋的子區域能夠向前朝向前緣或者向後朝向後緣對連接空間限界。連接空間大致方形地構成並且優選大致位於舵葉的中央。由於連接空間的側壁或外壁受輪廓所決定而產生的輕微的彎曲，連接空間會與方形形狀有輕微偏差。基本上，連接空間也能夠不同於方形地構成。

連接空間此外優選位於舵葉的輪廓厚度最大的區域中並且具有如下寬度，所述寬度通過第一外壁的內側距第二外壁的內側的內部距離限定。如果舵葉輪轂有利地構成有小於該內部距離的外徑，那麼舵葉輪轂能夠設置在連接空間的內部中，使得所述舵葉輪轂不具有與第一外壁和/或第二外壁的物理接觸。舵葉輪轂由此與從現有技術中已知的用於舵葉的舵葉輪轂相比更小地設計尺寸。通過這種措施進一步降低了舵葉的材料耗費和生產成本。

優選提出，舵葉輪轂具有至少一個，優選多個連接機構，其中至少一個連接機構在輪轂外面和第一側壁的，尤其第一外壁的內側之間和/或在輪轂外面和第二側壁的，尤其第二外壁的內側之間延伸，其中舵葉輪轂優選具有至少兩個連接機構，其中第一連接機構在輪轂外面和第一側壁的，尤其第一外壁的內側之間延伸，並且其中第二連接機構在輪轂外面和第二側壁的，尤其第二外壁的內側之間延伸。

至少一個連接機構建立在舵葉輪轂，尤其輪轂體的輪轂外面和連接空間的第一側壁和/或第二側壁或者第一外壁和/或第二外壁之間的連接。在運行時作用到舵葉或舵葉外壁部上的力和力矩從連接空間的側壁或外壁傳輸到至少一個連接機構上，所述連接機構將這些力和負荷經由輪轂外面轉送到舵葉輪轂的輪轂體上。由此提高了舵葉的強度並且實現了經由舵葉輪轂將作用到舵葉上的舵力和舵力矩充分匯出，同時降低材料耗費和生產成本。相對於從現 有技術中已知的具有舵葉輪轂的舵葉，優選的舵葉輪轂由此能夠更小並且更輕地確定尺寸和構成，而不會損傷舵葉的強度。與從現有技術中已知的舵葉相反，舵力和力矩不再直接經由與側壁物理接觸的輪轂外面傳輸，而是代替於此經由連接機構從舵葉的側壁轉送到舵葉輪轂的輪轂體上。在此，至少一個連接機構的重量比於通過縮小舵葉輪轂而實現的材料節省更小。此外有利的是，不再在舵葉的側壁中設置焊接視窗，使得也省去了從現有技術中已知的舵葉輪轂與舵葉的側壁或舵葉外壁部的耗費的焊接部。

如果設有至少兩個連接機構，那麼第一連接機構能夠在輪轂外面和第一側壁的，尤其第一外壁的內側之間延伸，而第二連接機構能夠在輪轂外面和第二側壁的，尤其第二外壁的內側之間延伸。通過這種措施進一步提高舵葉的強度並且進一步降低材料和生產成本。

如果設有多個連接機構，那麼每個連接機構優選在輪轂外面和第一側壁的，尤其第一外壁的內側之間或者在輪轂外面和第二側壁的，尤其第二外壁的內側之間延伸。

基本上也可以考慮舵葉和舵葉輪轂的如下設計方案，其中輪轂體通過輪轂外面與第一側壁的，尤其第一外壁的內側物理接觸，和/或與第二側壁的，尤其第二外壁的內側物理接觸，或者其中輪轂外面不與側壁的內側間隔開，並且其中舵葉輪轂具有至少一個連接機構。

優選地，至少一個連接機構構成為，尤其在運行時並且在舵葉設置在船上的狀態中，將作用到舵葉上的，尤其作用到舵葉的側壁上的力和/或力矩傳輸到舵葉輪轂，尤其輪轂體上。

輪轂體由此能夠更小地設計尺寸。舵葉的強度降低通過設置至少一個連接機構來均衡，其中舵葉的強度降低是由於輪轂體的材料減少和輪轂體到側壁的直接連接出現故障引起。

進一步有利的是，至少一個連接機構具有第一連接區域和第二連接區域，其中至少一個連接機構通過第一連接區域設置和/或固定在輪轂外面上，並且其中至少一個連接機構通過第二連接區域設置和/或固定在第一側壁的，尤其第一外壁的內側上和/或第二側壁的，尤其第二外壁的內側上。

換言之，連接機構具有兩個連接區域，所述連接區域構成用於與輪轂外面和/或第一側壁的，尤其第一外壁的內側和/或第二側壁的，尤其第二外壁的內側連接。對於設有多個連接機構的情況，每個連接機構優選具有第一連接區域和第二連接區域。每個連接機構隨後借助於第一連接區域設置和/或固定在輪轂外面上。根據沿著輪轂體的環周的位置，單一的連接機構隨後借助於第二連接區域優選設置或固定在第一外壁的內側上，或者設置或固定在第二外壁的內側上。

一個連接機構例如能夠朝向舵葉的中間平面的第一側設置，在設置在船上的狀態中，所述第一側例如對應於右舷側。該連接機構隨後借助於第二連接區域設置和/或固定在右舷側的外壁的內側上。另一連接機構能夠朝向中間平面的與第一側相對置的第二側設置，也就是說，在舵葉設置在船上的狀態中，設置在左舷側上。該連接機構隨後借助於第二連接區域設置和/或固定在左舷側的外壁的內側上。

優選提出，設有至少兩個連接機構，其中所述至少兩個連接機構關於舵葉的中間平面對稱地或者不對稱地設置，和/或朝向中間平面的這兩側設置相同數量的連接機構，和/或在輪轂外面和第一側壁的，尤其第一外壁的內側之間延伸的連接機構的數量，等於在輪轂外面和第二側壁的，尤其第二外壁的內側之間延伸的連接機構的數量。

大致從前緣伸展至後緣的中間平面，將舵葉劃分為兩個大致彼此對稱地設置的區域，其中例如會因扭曲或者扭轉的前緣或者扭曲或者扭轉的 後緣而出現對稱性的偏差。舵葉的中間平面優選伸展穿過舵葉輪轂或輪轂體的縱軸線，其中所述縱軸線又中央地在輪轂體的內部鑽孔中伸展。如果設有多個連接機構，那麼這些連接機構優選相對於中間平面的這兩側對稱地設置。由此，有利地產生對在運行時作用到舵葉上的力的均勻的吸收和轉送。有利的是，朝向中間平面的這兩側，也就是說，在舵葉設置在船上的狀態中，不僅在舵葉的右舷側而且在左舷側設置相同數量的連接機構。以這種措施提高強度並且改進對在運行時所出現的舵力和舵力矩的吸收並且改進所述舵力和舵力矩到舵葉輪轂和舵柱上的轉送。

然而也能夠提出，至少兩個連接機構關於舵葉的中間平面不對稱地設置。不對稱的設置尤其在舵葉扭曲時是有利的。

尤其優選的是，設置在中間平面的一側上的連接機構，分別完全地設置在該側上，也就是說，連接機構不通過其任何子區域同時設置在中間平面的兩側上。

優選提出，至少一個連接機構在舵葉輪轂的軸向高度的至少60%，優選至少70%，更優選至少80%，尤其優選至少90%，更尤其優選100%上延伸，並且優選在所述軸向高度的至少60%，優選至少70%，更優選至少80%，尤其優選至少90%，更尤其優選100%上設置和/或固定在輪轂外面上。

此外能夠提出，至少一個連接機構在舵葉輪轂的軸向高度的至少60%，優選至少70%，更優選至少80%，尤其優選至少90%，更尤其優選100%上設置和/或固定在第一側壁的，尤其第一外壁的內側和/或第二側壁的，尤其第二外部的內側上。

舵葉輪轂的軸向高度沿著舵葉輪轂的縱軸線的方向來測量，其中舵葉輪轂的縱軸線伸展穿過輪轂體的內部鑽孔的中軸線並且對應於設置在舵葉輪轂中的舵柱的方向。如果至少一個連接機構有利地在整個軸向高度上沿著 舵葉輪轂，尤其輪轂體延伸，並且優選在整個軸向高度上設置和/或固定在輪轂外面上，那麼能夠實現尤其穩定地將舵葉輪轂經由輪轂體的輪轂外面連接到第一側壁的內側和第二側壁的內側上。

此外優選地提出，至少一個連接機構是連接片和/或板和/或支撐件。

至少一個連接機構優選大致方形地構成。該形狀可以低的材料耗費並且尤其成本效益好地製造。此外，至少一個呈連接片、板或者支撐件形式的連接機構的大致方形的設計方案能夠實現：尤其有效地將在運行時出現的舵力和力矩傳輸到舵葉輪轂的輪轂體上。

更尤其優選地，能夠提出，至少一個連接機構，尤其連接片，板或者支撐件，豎直地伸展，也就是說，至少一個連接機構，尤其連接片，板或者支撐件，平行於舵葉輪轂的縱軸線伸展，並且設置和/或固定在輪轂外面上。在舵葉輪轂的俯視圖中，至少一個連接機構，尤其連接片、板或者支撐件，沿著縱軸線伸展，優選在徑向方向上向外從輪轂體的輪轂外面朝向第一側壁的，尤其第一外壁的內側和/或朝向第二側壁的，尤其第二外壁的內側伸展。

至少一個連接機構的徑向設置和/或平行於舵葉輪轂的縱軸線的基本上豎直的延伸，允許連接機構以方形構件的形式尤其簡單地構成並且此外確保極其有效地將舵力和舵力矩從舵葉外壁部或側壁傳輸到舵葉輪轂上。

然而也可行的是，至少一個連接機構，尤其連接片、板或者支撐件，並非沿著徑向方向向外從輪轂體的輪轂外面朝向第一側壁的，尤其第一外壁的內側和/或朝向第二側壁的，尤其第二外壁的內側伸展或者設置。

至少一個連接機構，尤其連接片、板或者支撐件，也能夠關於輪轂體的徑向成角度，也就是說，關於從輪轂體的輪轂外面朝向第一側壁的內側和/或朝向第二側壁的內側的徑向方向成角度，從而與徑向成角度。

至少一個連接機構也能夠尤其沿著舵葉輪轂的縱軸線的方向來觀察具有弧形的走向或者彎折部。至少一個連接機構能夠在一些部段上或者在其整個豎直的延伸部上具有弧形的走向或者折彎的走向。此外，至少一個連接機構也能夠在舵葉輪轂的俯視圖中沿著縱軸線關於徑向具有弧形的走向或者彎折部。

此外優選地提出，設有在兩個和十個之間的連接機構，更優選在兩個和六個之間的連接機構，尤其優選四個連接機構，其中所述連接機構更尤其優選關於舵葉的中間平面對稱或者不對稱地設置，和/或在輪轂體的環周上以均勻分佈的方式設置。

尤其有利的是，設有四個連接機構，其中所述連接機構關於舵葉的中間平面對稱地設置和/或在輪轂體的環周上分散式地設置。在優選的設置中，由此四個連接機構中的兩個設置在中間平面的第一側上，例如設置在右舷側上，而另外兩個連接機構設置在中間平面的第二側上，例如設置在左舷側上。在此，右舷側上的兩個連接機構關於舵葉的中間平面相對於左舷側上的連接機構對稱地設置。在連接機構為四個時，尤其能夠提出，所述連接機構均勻地在輪轂體的環周上分散式地設置。這意味著，在連接機構為四個時，在輪轂體的俯視圖中沿著縱軸線觀察，兩個相鄰地設置的連接機構之間的角距離為90°。

整體上產生對稱的舵葉輪轂，所述舵葉輪轂包括輪轂體和四個連接機構，所述舵葉輪轂可尤其簡單地製造並且提供舵葉的尤其好的強度。

有利的是，設有至少兩個連接機構，其中所述至少兩個連接機構相對於舵葉的中間平面具有0°至90°，優選30°至80°，更優選50°至70°，尤其優選55°至65°的角距離，和/或其中所述至少兩個連接機構相對於垂直於舵葉的中間平面並且伸展穿過舵葉輪轂的縱軸線的橫向平面具有0°至90°，優選10°至 60°，更優選20°至40°，尤其優選25°至35°的角距離。

垂直於中間平面並且伸展穿過舵葉輪轂的縱軸線的橫向平面將舵葉劃分為前部區域和後部區域，所述前部區域包括前緣，所述後部區域包括後緣。橫向平面此外垂直地置於中間平面和輪廓平面上。如果舵葉輪轂設置在輪廓厚度最大的區域中，那麼橫向平面同時包含輪廓厚度最大的平面。

連接機構的角距離不僅能夠距中間平面來測量而且能夠距橫向平面來測量。如果連接機構距舵葉的中間平面的角距離為90°，那麼所述連接機構基本上位於橫向平面中。根據舵葉的設計方案，也就是說，根據舵葉的輪廓形狀，並且根據在舵葉運行時所預期的力和負荷，能夠有利的是，連接機構距中間平面的距離為50°至70°。

優選提出，朝向中間平面的每一側，並且尤其相對於中間平面對稱地分別設置兩個連接機構，其中設置在相應的側上的兩個連接機構之間的角距離在20°和120°之間，尤其在40°和80°之間，尤其優選在50°和70°之間，尤其優選在55°和65°之間。

更優選地，能夠提出，至少一個連接機構與輪轂體，尤其輪轂外面，和/或與舵葉的側壁，尤其外壁焊接和/或黏接合/或鍛接在其上。

至少一個連接機構能夠與輪轂體，尤其輪轂外面，和/或與外壁焊接和/或黏接，也就是說，連接機構通過第一連接區域與輪轂體，尤其輪轂外面焊接或者黏接，而通過第二連接區域與第一側壁，尤其第一外壁，或者第二側壁，尤其第二外壁焊接或者黏接。連接機構與輪轂體或者輪轂外面的焊接，和/或連接機構與側壁或者外壁的焊接，可尤其簡單並且低成本地執行。

此外能夠優選的是，輪轂體關於舵葉輪轂的縱軸線構成為是旋轉對稱的，其中輪轂體優選柱形地或者錐形地構成。

輪轂體的壁厚度在此在軸向方向上沿著縱軸線能夠是恒定的或 者逐漸增加或逐漸減小。

此外優選提出，舵葉具有肋，輪轂體具有下部的端面和上部的端面，並且輪轂體通過下部的端面固定在第一下部的肋上，尤其焊接在第一下部的肋上，和/或輪轂體通過上部的端面固定在第二上部的肋上，尤其焊接在第二上部的肋上。

輪轂體沿著軸向方向來觀察在端部側具有上部的端面和下部的端面，其中術語“上部”和“下部”涉及舵葉設置在船中的狀態。此外，舵葉優選具有內部的骨架結構，所述骨架結構通過水平地並且垂直地定向的肋形成。舵葉在此能夠具有兩個至50個，優選四個至十個肋。水平的肋從前緣伸展直至後緣並且在第一側壁和第二側壁之間展開並且基本上平行於輪廓平面定向。第一下部的肋從下方對連接空間限界而第二上部的肋從上方對連接空間限界。朝向所述側，連接空間能夠通過連接空間的外壁或通過側壁的子區域限界。連接機構此外沿著航行方向來觀察向前或向後能夠通過第一垂直的肋和第二垂直的肋來限界。由於通過側壁和垂直的以及水平的肋或上部的肋和下部的肋對連接空間限界，連接空間大致方形地構成。因此，舵葉輪轂的軸向高度被有利地選擇成，使得所述高度對應於連接空間的高度，以至於舵葉輪轂或輪轂體借助於上部的端面貼靠在上部的肋的下側上並且通過下部的端面貼靠在下部的肋的上側上。為了實現更高的強度，舵葉輪轂或輪轂體能夠與上部的肋和下部的肋例如通過焊接來連接。在運行時作用到舵葉上的力和力矩因此不僅經由連接機構傳輸到舵葉輪轂上，而且經由肋，尤其經由上部的肋和下部的肋傳輸到舵葉輪轂上從而傳輸到舵柱上。這產生舵葉的進一步提高的強度。

優選提出，至少一個連接機構通過第一端側固定在第一下部的肋上，尤其焊接在第一下部的肋上，和/或至少一個連接機構通過與第一端側相對置的第二端側固定在第二上部的肋上，尤其焊接在第二上部的肋上。

至少一個連接機構能夠構成為大致方形的板、連接片或者支撐件，並且尤其優選以沿著徑向方向伸出的方式設置和/或固定在舵葉輪轂的輪轂體的輪轂外面上。沿著豎直方向來觀察，也就是說，沿著舵葉輪轂的縱軸線，每個連接機構或每個連接片、板或者支撐件，具有第一下部的端側和與第一端側相對置的第二上部的端側。在此優選的是，沿著舵葉輪轂的縱軸線的方向來觀察，連接機構的長度與舵葉輪轂或者輪轂體的軸向高度相同，使得連接機構，尤其連接片、板或者支撐件，借助於第一端側貼靠在下部的肋上並且借助於第二端側貼靠在上部的肋上。通過在第一端側和/或第二端側上將連接機構與肋固定或者焊接，實現舵葉強度的進一步提高。

優選提出，第一下部的肋和/或第二上部的肋具有開口，其中開口的直徑小於輪轂體的外徑並且大於輪轂體的內部鑽孔的內徑，其中開口通過法蘭界定邊緣，並且其中舵葉輪轂尤其環繞地固定在，優選焊接在法蘭上。

通過尤其在第二上部的肋中有利地設置開口，能夠從上方將舵葉引入到連接空間中並且引入到設置在連接空間中的舵葉輪轂中或引入到舵葉輪轂的輪轂體的內部鑽孔中。下部的肋中的開口允許舵柱穿過舵葉輪轂從連接空間中引出並且借助於固定元件，例如液壓螺絲固定在舵葉中。上部的肋或下部的肋的對連接空間限界的區域因此以法蘭的形式構成，舵葉輪轂能夠支承在所述法蘭上。法蘭在此也能夠焊接或者鍛接在側壁上或焊接或者鍛接在向前和向後對連接空間限界的垂直的肋上。

有利的，舵葉輪轂或輪轂體的下部的端面和/或上部的端面具有沿著環周方向環繞的梯級或者凸肩，使得舵葉輪轂能夠借助於輪轂體的端面插入到上部的肋或者下部的肋的開口中，使得輪轂體借助於下部的端面的梯級接合到下部的肋的開口中，和/或借助於上部的端面的梯級接合到上部的肋的開口中。通過這些措施避免了焊接應力。

優選地，舵葉輪轂也能夠經由具有過渡圓弧半徑的焊接連接部固定在上部的和/或下部的肋上。為此，能夠在上部的和/或下部的端面的區域中設有在外側環繞輪轂外面的凸緣或者法蘭，所述凸緣或法蘭借助於外面貼靠在上部的和/或下部的肋的開口的內側上並且與上部的和/或下部的肋焊接。在此，輪轂體在端部側上分別在大致對應於凸緣的高度的長度上伸入上部的和/或下部的肋的開口中。舵葉輪轂和下部的和/或上部的肋的這種連接可簡單地建立。

如果設有多於一個的連接機構，那麼每個單一的連接機構能夠如在上文中所描述的至少一個連接機構那樣構成。

此外有利地提出，輪轂體的外徑與內部鑽孔的內徑的比值在1.0和2.0之間，優選在1.2和1.5之間，更優選在1.25和1.45之間。

由此，有利的是，與從現有技術中已知的舵葉輪轂相比，輪轂體的外徑與內部鑽孔的內徑的比值明顯更小。相應地，能夠實現大的材料節省和明顯降低的成本。

本發明所基於的目的的另一解決方案在於提供一種用於上述舵葉的舵葉輪轂。

優選地，舵葉輪轂具有輪轂體和連接元件，其中所述連接元件根據上述實施方式中的一個構成。

本發明所基於的目的的另一解決方案在於提供一種用於上述輪轂的成套配件，包括輪轂體和至少一個連接元件。

100:舵葉

10:前緣

11:後緣

12:第一側壁

13:第二側壁

14:水平的肋

15:垂直的肋

16:連接空間

17:舵葉輪轂

18:上部的肋

19:下部的肋

20:前部的肋

21:後部的肋

22:第一外壁

23:第二外壁

24:中間平面

25:縱軸線

26:橫向平面

27:前部的區域

28:後部的區域

29:輪轂體

30:內部鑽孔

31:輪轂外面

32:外徑

33:內部距離

34:連接機構

35:板

36:第一連接區域

37:第二連接區域

38:角距離

39:上部的端面

40:下部的端面

41:下側

42:上側

43:開口

44:法蘭

46:梯級

59:內徑

60:直徑

62:凸緣

63:外面

64:內側

66:過渡圓弧半徑

67:高度

下面，根據附圖詳細闡述本發明。附圖示出：圖1示出舵葉的立體的骨架視圖， 圖2示出貫穿舵葉的輪廓剖面，圖3示出第一舵葉的連接空間與設置在其中的舵葉輪轂的俯視圖，圖4示出第二舵葉的連接空間與設置在其中的舵葉輪轂的俯視圖，圖5示出貫穿舵葉的連接空間的橫截面，以及圖6示出貫穿舵葉的連接空間的另一橫截面。

圖1示出舵葉100，具有前緣10、後緣11、第一側壁12和與第一側壁12相對置的第二側壁13(圖2)。在舵葉100的內部中設置有水平的肋14以及垂直的肋15，所述水平的肋和垂直的肋有助於舵葉100的形狀穩定性。大致在舵葉100的中央設有連接空間16與設置在其中的舵葉輪轂17。連接空間16通過上部的肋18的子區域沿著豎直方向向上限界並且通過下部的肋19的子區域沿著豎直方向觀察向下限界。向前朝向前緣10，連接空間16通過前部的肋20的子區域限界，並且向後朝向後緣11通過後部的肋21的子區域限界。朝向外側，連接空間16通過第一側壁12的構成為第一外壁22的子區域和第二側壁13的構成為第二外部23(圖2)的子區域限界。

圖2示出沿著圖1中的線A-A在舵葉輪轂17的高度上的剖面。舵葉輪轂17設置在連接空間16的內部中。相對於中間平面24，舵葉100大致對稱地構成，其中對稱性的偏差因關於中間平面24扭曲的前緣10產生，所述前緣在一定程度上從中間平面24中扭轉出來。舵葉輪轂17的縱軸線25垂直於圖平面伸展。假想的橫向平面26垂直於中間平面24伸展並且伸展穿過舵葉輪轂17的縱軸線25，所述橫向平面將舵葉100劃分為前部區域27和後部區域28。舵葉輪轂17 設置在舵葉100的輪廓厚度最大的區域中。舵葉輪轂17具有輪轂體29，所述輪轂體具有內部鑽孔30。內部鑽孔30構成用於容納在圖2中未示出的舵柱。輪轂體29此外具有沿著環周方向伸展的輪轂外面31。在此，輪轂外面31在整個環周上與第一外壁22的內側和第二外壁23的內側間隔開地設置。輪轂體29具有外徑32，所述外徑小於第一外壁22的內側和第二外壁23的內側之間的內部距離。在輪轂體29的環周上，在輪轂外面31上設置連接機構34。

具有輪轂體29和連接機構34的舵葉輪轂17在圖3中放大地示出。連接機構34以板35的形式並且大致方形地構成。每個連接機構34借助於第一連接區域36焊接在輪轂外面31上並且借助於第二連接區域37焊接在第一外壁22的內側上或第二外壁23的內側上。連接機構34由此在輪轂外面31和第一外壁22的內側或第二外壁23的內側之間延伸.構成為板35的連接機構34關於中間平面24基本上對稱地設置，使得朝向中間平面24的兩側設置相同數量的連接機構34。連接機構34用於將在舵葉100運行時作用到側壁12、13上的力和力矩傳輸或者匯出到舵葉輪轂17的輪轂體29上並且傳輸或者匯出到設置在輪轂體29的內部鑽孔30中的舵柱上並且給予舵葉100足夠的強度。

在圖3中示出的實施方式中，連接機構34此外均勻地設置在輪轂外面31的環周上，使得在各兩個相鄰地設置的連接機構34之間設有90°的角距離。

連接機構34的一個替選的設置在圖4中示出。朝向中間平面24的兩側設有各兩個構成為板35的連接機構。在此，兩個分別位於中間平面24的一側上的連接機構34之間的角距離38在50°和70°之間。

圖5示出貫穿圖2和圖3的橫向平面26的剖面。根據剖平面，在圖5中未示出連接機構34。舵葉輪轂17的輪轂體29大致錐形地構成並且沿著豎直方向向下漸縮。如所看到的那樣，輪轂外面31與第一外壁22的內側和第二外壁 23的內側間隔開地設置。沿著舵葉輪轂17的縱軸線25的軸向方向來觀察，輪轂體29具有上部的端面39和下部的端面40。輪轂體29借助於上部的端面39的區域置於上部的肋18的下側41上並且借助於下部的端面40的區域置於下部的肋19的上側42上。上部的肋18和下部的肋19分別具有開口43，使得未示出的舵柱能夠引入到輪轂體29的內部鑽孔30中。開口43分別由法蘭44限界，所述法蘭與第一側壁12或第一外壁22連接並且與第二側壁13或第二外壁23連接。為了建立所述連接，輪轂體29的上部的端面39和下部的端面40具有環繞的梯級46或者環繞的凸肩。輪轂體29借助於上部的端面39和下部的端面40上的梯級46接合到上部的肋18和下部的肋19的相應的開口43中。輪轂體29在上部的端面39或下部的端面40的區域中與法蘭44連接。開口43的直徑小於輪轂體29的外徑32並且大於輪轂體29的內部鑽孔30的內徑59。

在圖6中示出貫穿圖2和圖3的橫向平面26的剖面，其中舵葉輪轂17的輪轂體29在上部的肋18和下部的肋19上的連接部與根據圖15的設計方案不同。圖6的輪轂體29在上部的端面39和下部的端面40的區域中分別具有環繞輪轂外面31的凸緣62，所述凸緣與上部的肋18和/或下部的肋19的內側64上的外面63連接。環繞的凸緣62在此具有過渡圓弧半徑66。過渡圓弧半徑優選在5cm和10cm之間，更優選在5cm和7cm之間，尤其優選為6cm。

在將輪轂體29與上部的肋18或下部的肋19連接時，輪轂體29在大致對應於凸緣62的高度67的長度上伸入到上部的肋18或下部的肋19的開口43中。

12:第一側壁

13:第二側壁

16:連接空間

17:舵葉輪轂

19:下部的肋

20:前部的肋

21:後部的肋

22:第一外壁

23:第二外壁

24:中間平面

29:輪轂體

30:內部鑽孔

31:輪轂外面

34:連接機構

35:板

38:角距離

Claims (15)

1. 一種舵葉(100)，尤其用於水運交通工具的、尤其船的半懸掛舵或者全懸掛舵的舵葉，所述舵葉包括：前緣(10)，後緣(11)，第一側壁(12)和與所述第一側壁(12)相對置的第二側壁(13)，以及設置在連接空間(16)中的用於連接舵柱的舵葉輪轂(17)，其中，該連接空間設置在舵葉的內部，其中所述舵葉輪轂(17)具有輪轂體(29)，其中所述輪轂體(29)具有用於容納舵柱的內部鑽孔(30)和沿著環周方向伸展的輪轂外面(31)，其特徵在於，所述輪轂外面(31)在整個環周上與所述第一側壁(12)的內側並且與所述第二側壁(13)的內側間隔開地設置。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的舵葉(100)，其特徵在於，所述輪轂外面(31)在所述舵葉輪轂(17)的整個軸向高度上與所述第一側壁(12)的內側和所述第二側壁(13)的內側間隔開地設置，和/或所述輪轂外面(31)不具有與所述第一側壁(12)的內側和所述第二側壁(13)的內側的物理接觸，和/或所述輪轂體(29)具有外徑(32)，所述連接空間(16)具有第一外壁(22)，其中所述第一外壁(22)是所述第一側壁(12)的子區域，所述連接空間(16)具有第二外壁(23)，其中所述第二外壁(23)是所述第二側壁(13)的子區域，所述連接空間(16)具有在所述第一外壁(22)的內側和所述第二外壁(23)的內側之間的內部距離(33)，其中所述輪轂體(29)的外徑(32)小於所述內部距離(33)。
3. 根據申請專利範圍第1或2項所述的舵葉(100)，其特徵在於，所述舵葉輪轂(17)具有至少一個連接機構(34)，其中至少一個所述連接機構(34)在所述輪轂外面(31)和所述第一側壁(12)的、尤其所述第一外壁(22)的內側之間延伸，和/或所述連接機構(34)在所述輪轂外面(31)和所 述第二側壁(13)的、尤其所述第二外壁(23)的內側之間延伸，其中所述舵葉輪轂(17)具有至少兩個連接機構(34)，其中第一連接機構(34)在所述輪轂外面(31)和所述第一側壁(12)的、尤其所述第一外壁(22)的內側之間延伸，並且其中第二連接機構(34)在所述輪轂外面(31)和所述第二側壁(13)的、尤其所述第二外壁(23)的內側之間延伸。
4. 根據申請專利範圍第3項所述的舵葉(100)，其特徵在於，至少一個所述連接機構(34)構成為，尤其在運行時並且在所述舵葉設置在船上的狀態中，將作用到所述舵葉、尤其所述舵葉的所述側壁(12，13)上的力和/或力矩傳輸到所述舵葉輪轂(17)、尤其所述輪轂體(29)上。
5. 根據申請專利範圍第3項所述的舵葉(100)，其特徵在於，至少一個所述連接機構(34)具有第一連接區域(36)和第二連接區域(37)，其中至少一個所述連接機構(34)借助於所述第一連接區域(36)設置和/或固定在所述輪轂外面(31)上，並且其中至少一個所述連接機構(34)借助於所述第二連接區域(37)設置和/或固定在所述第一側壁(12)的、尤其所述第一外壁(22)的內側上，和/或借助於所述第二連接區域(37)設置和/或固定在所述第二側壁(13)的、尤其所述第二外壁(22)的內側上。
6. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述的舵葉(100)，其特徵在於，設有至少兩個連接機構(34)，其中至少兩個所述連接機構(34)相對於所述舵葉的中間平面(24)對稱或者不對稱地設置，和/或朝向所述中間平面(24)的兩側設置相同數量的連接機構(34)，和/或在所述輪轂外面(31)和所述第一側壁(12)的、尤其所述第一外壁(22)的內側之間延伸的連接機構(34)的數量與在所述輪轂外面(31)和所述第二外壁(13)的、尤其所述第二外壁(23)的內側之間的連接機構(34)的數量相同。
7. 根據申請專利範圍第3項所述的舵葉(100)，其特徵在於，至 少一個所述連接機構(34)在所述舵葉輪轂(17)的軸向高度的至少60%上延伸，並且在所述軸向高度的至少60%上設置和/或固定在所述輪轂外面(31)上。
8. 根據申請專利範圍第3項所述的舵葉(100)，至少一個所述連接機構(34)是連接片和/或板(35)和/或支撐件。
9. 根據申請專利範圍第3項所述的舵葉(100)，其特徵在於，設有在兩個和十個之間的連接機構(34)，其中所述連接機構(34)相對於所述舵葉的所述中間平面(24)對稱或者不對稱地設置，和/或在所述輪轂體(29)的環周上均勻地分散式地設置。
10. 根據申請專利範圍第3項所述的舵葉(100)，其特徵在於，設有至少兩個連接機構，其中至少兩個所述連接機構(34)相對於所述舵葉的所述中間平面(24)具有0°至90°的角距離，和/或其中至少兩個所述連接機構(34)相對於橫向平面(26)具有0°至90°的角距離，其中所述橫向平面垂直於所述舵葉的所述中間平面(24)並且伸展穿過所述舵葉輪轂(17)的縱軸線，和/或朝向所述中間平面(24)的每一側並且尤其相對於所述中間平面(24)對稱地分別設置兩個連接機構(34)，其中設置在所述相應的側上的所述兩個連接機構(34)之間的角距離(38)在20°和120°之間。
11. 根據申請專利範圍第3項所述的舵葉(100)，其特徵在於，至少一個所述連接機構(34)與所述輪轂體(29)、尤其所述輪轂外面(31)，和/或與所述舵葉的所述側壁(12，13)、尤其所述外壁(22，23)焊接和/或黏接和/或鍛接在所述輪轂外面和/或所述側壁上。
12. 根據申請專利範圍第1項或第2項所述的舵葉(100)，其特徵在於，所述輪轂體(29)關於所述舵葉輪轂(17)的縱軸線(25)旋轉對稱地構成，其中所述輪轂體(29)柱形或者錐形地構成，和/或所述舵葉(100)具 有肋(14)，所述輪轂體(29)具有下部的端面(40)和上部的端面(39)，並且所述輪轂體(29)通過所述下部的端面(40)固定在第一下部的肋(19)上，和/或所述輪轂體(29)通過所述上部的端面(39)固定在第二上部的肋(18)上，其中至少一個所述連接機構(34)借助於第一端側固定在所述第一下部的肋(19)上，尤其焊接在所述第一下部的肋上，和/或至少一個所述連接機構(34)通過與所述第一端側相對置的第二端側固定在所述第二上部的肋(18)，尤其焊接在所述第二上部的肋上。
13. 根據申請專利範圍第3項所述的舵葉(100)，其特徵在於，所述輪轂體(29)的外徑(32)與所述內部鑽孔(30)的內徑(59)的比值在1.0和2.0之間。
14. 一種用於根據申請專利範圍第1至13項中任一項所述的舵葉(100)的舵葉輪轂(17)。
15. 一種用於根據申請專利範圍第14項所述的舵葉輪轂(17)的成套配件，包括輪轂體(29)和至少一個連接機構(34)。

Images