DD143511A5 - Ruderbremsvorrichtung - Google Patents

Description

Ruderbremsvorrichtung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Ruderbremsvorrichtung für Schiffe ohne Begrenzung des Fahrtbereiches, insbesondere für große Schiffe.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Ruder mit nicht typischem Blattquerschnitt und mit waagerechten, ober- und unterhalb des Schraubennachstromes angeordneten Endplatten sind bekannt.

Beispiele solcher Ruder sind aus der Fachzeitschrift "Schiff und Hafen", Heft 4 (1974, 26. Jahrgang).bekannt. Hierbei handelt es sich um Kaufer- und Schilling-Ruder. Diese ermöglichen, insbesondere beim zweiseitigen System, die Richtungsumkehr des Schraubennachstromes und die Rückfahrt mit Steuerung dieses Stromes ohne Drehrichtungsänderung des Schraubenpropellers.

Aus der oben genannten Veröffentlichung ist auch das Brohlsche Ruder mit an den An- und Abströmungskanten befestigten Steuern bekannt, das eine Scheibe bildet, die in ihrer extremen Lage den Schraubennachstrom umkehrt.

Diese Lösungen können ähnlich zur Bremsung dienen wie Systeme von zwei oder drei Ausgleichrudern mit fast flachen Profilen, die sich nach Umdrehung treffen, zwecks der Ausbildung von konkaven Faltscheiben gemäß dem "Turbine"-Entwurf von Parsons.

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Ein Hachteil dieser Lösungen besteht in ihrer kleinen Bremsleistung, wenn sie gleichzeitig zur Steuerung während der Bremsung ausgenutzt werden.

Außerdem sind sie nur beim Doppelrudersystem völlig wirksam, also ausschließlich auf manchen Schiffen, die seltener unter großen Hochseeschiffen zu finden sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Schiffahrtssicherheit zu erhöhen, eine Kurskontrolle während der Bremsung zu ermöglichen und den Zirkulationsradius zu vermindern. Außerdem soll eine Vereinfachung der Hauptantriebsanlage, eine Verkürzung der Bremszeitdauer und eine Senkung des Kraftstoffverbrauches erzielt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Ruderbremsvorrichtung, bestehend aus einem beweglichen Ruderblatt, einem Achterstevenarm und aus waagerechten Platten, zu schaffen, die sich durch eine einfache Konstruktion der Antriebsanlage auszeichnet und die zu einer Verbesserung der Manövrierfähigkeit des Schiffes führt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das bewegliche Ruderblatt in seiner Symmetrieebene in zwei Steuer geteilt ist, die unabhängig voneinander seitlich um einen Winkel bis 110° durch Umdrehung um eine gemeinsame Achse abschwenkbar, im vorderen Teil "scharnierartig verbunden sind,

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und ihr als Abströmungskante ausgebildeter hinterer Teil zu -S-taukeilen profiliert ist, wobei jedes Steuer mit waagerechten Platten versehen ist, die sich beim maximalen Ausschlag auf den Achterstevenarm abstützen.

Die waagerechten Platten sind im oberen und unteren Teil sowie in der Achse der Schiffsschraube der beiden Steuer angeordnet.

Eines der Steuer ist mit dem Vollruderschaft, und das andere mit dem den Vollruderschaft umfassenden Hohlruderschaft zu einem Block zusammengeschlossen, wobei die beiden Ruderschäfte zusammen oder unabhängig voneinander das Drehmoment von der Steuermaschine übertragen.

Eine andere erfindungsgemäße Ruderbremsvorrichtung besteht darin, daß an den Abströmungskanten der beiden Steuer drehbar Anströmungsklappen befestigt sind, die bei geschlossenen Steuern eine Verlängerung des Ruderprofiles bilden. Die waagerechten Platten sind im oberen und unteren Teil sowie in der Achse der Schiffsschraube der beiden Steuer befestigt.

Die Abströmungsklappen sind seitlich unabhängig voneinander tun einen Winkel von. 0 bis 90° abschwenkbar.

Bei extremem Ausschlag bilden die Steuer eine Bremsscheibe, die die Richtung des Schraubennachstromes ablenkt, was eine wirksame Bremsung ohne Drehrichtungsänderung oder Hubverstellung der Schiffsschraube gewährleistet«,

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Die durchgeführten Modellversuche haben eine Abhängigkeit des bestmöglichen Steuerablenkungswinkels von der Geschwindigkeit des Schiffes ausgewiesen, was auf die Notwendigkeit der Regelung dieses Winkels während des Bremsvorganges hinweist. Außerdem ergibt sich aus diesen Versuchen, daß die bisher anzuwendende Lage des Ruders gegenüber der Schiffsschraube, im Sinne der'Axialentfernung, optimal für die Bremsung ist, und daher besteht keine Notwendigkeit, das Ruder nach dem Heck abzuschieben, weil dadurch nur die Schwingungen erhöht und der Bremswiderstand vermindert werden.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Bremsvorrichtung bestehen in der Ausnutzung des auf jedem Schiff vorhandenen Ruders zur Bremsung und insbesondere des im Schraubennachstrom eingestellten und am Achterstevenarm abgestützten Ruders, wodurch das Gewicht und die Anzahl von zusätzlichen Elementen für einige, grundsätzlich innerhalb der konventionellen Systeme enthaltenen Werke, die dadurch nicht mit Beschädigungen gefährdet sind, begrenzt werden. Außerdem ist dank der Regelung der Steuerausschlagwinkel die Steuerung der Schiffsbewegung während der Bremsung oder bei den Manövern mit sehr kleiner oder Nullgeschwindigkeit des Schiffes möglich, und der Bremseffekt oder der Seitensteuerschubeffekt ohne Drehrichtungsänderung und ohne Hubverstellung der Schiffsschraube wird erreicht, .

Das erfindungsgemäße Ruder gewährleistet wesentlich bessere Manovriereigenschaften, dank größerem Ablenkungswinkel als bei üblichen Rudern.

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Ausführungsbeis pi el

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig. 1: einen Querschnitt gemäß der Linie A-A in der Pig. 2 durch die Ruderbremsvorrichtung im geöffneten Zustand,

Pig. 2: . die Seitenansicht der Vorrichtung im geschlossenen Zustand,

Pig. 3: einen Querschnitt gemäß der Linie A-A in Pig. 2 durch eine andere Lösung der Ruderbremsvorrichtung mit Abströmungsklappen, im geöffneten Zustand.

Wie das aus den Piguren 1 und 2 zu ersehen ist, besteht die Vorrichtung aus einem beweglichen Ruderblatt, das in seiner Symmetrieebene in zwei Steuer 1 und 2 geteilt ist, die unabhängig voneinander seitlich um einen Winkel bis 110 durch Umdrehung um eine gemeinsame, im Achterstevenarm 4- des Schiffes befestigte Achse 3 abschwenkbar sind.

Die beiden Steuer 1 und 2 sind im vorderen Teil miteinander scharnierartig verbunden, und ihr hinterer, als Anströmungskanten ausgebildeter Teil ist zu Staukeilen 5 profiliert.

Jedes Steuer 1 und 2 ist mit waagerechten Platten 6 versehen, die in ihrem unteren und oberen Teil und in der Achse der

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Schiffsschraube 7 angeordnet sind und sich bei extremem Ausschlag auf den die Anströmungskante bildenden Achterstevenarm 4 des Schiffes abstützen.

Das Steuer 1 ist mit dem Vollruderschaft 8 und das Steuer 2 mit dem den Vollruderschaft 8 umfassenden Hohlruderschaft 9 zu einem Block zusammengeschlossen.

Die Ruderschäfte 8 und 9 können zusammen oder unabhängig voneinander das Drehmoment von den Steuermaschinen 10 übertragen.

In der in der Fig. 3 dargestellten Vorrichtung sind an den Abstromungskanten der Steuer 1 und 2 drehbar befestigte Abströmungsklappen 11 angeordnet. Diese Klappen 11 bilden zusammen mit den geschlossenen Steuern 1 und 2 ein Ruderprofil, das die Rolle des nach dein Back- oder Steuerbord um einen Winkel von 0 bis 40° abzulenkenden Ruderblattes spielt.

Die Abstrb'mungsklappen 11 können vorzugsweise unabhängig voneinander seitlich um einen Winkel von 0 bis 90° mit Hilfe der auf den Staukeilen 5 angeordneten hydraulischen Scharnier-Steuermotoren 12 abgeschwenkt werden.

Die Vorrichtung kann in folgenden Fällen verwendet werden:

- notbremsung mit Bahnkorrektur - Steuerung während der Bremsung,

- Verlagerung des Hecks ohne Hinbewegung,

- sehr langsame Hinbev;egung mit gleichzeitigem Manövrieren.

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Bei der Hotbremsung beginnt das Manöver mit der PS-Einstellung des Ruderblattes und Umschaltung der Steuermaschinen 10 von der Uorma!steuerung auf unabhängige Steuerung jedes Steuers 1 und 2 und evtl. der Abströmungsklappen 11. Anfangs werden symmetrisch maximale Ablenkungswinkel eingestellt, und dann entsprechend dem Wellen- und Windeinfluß und dem von der Schraube kommenden Korrekturenmoment durch Änderung der Ablenkungswinkel der Steuer 1 und 2 und evtl. der Klappen 11 eingeführt, wodurch die steuernden Querkräfte en-tstehen.

Zum Schluß des Manövers werden die Steuer 1 und 2 und die Abetrömungsklappen 11 in der Symmetrieebene geschlossen und die Steuermaschinen 10 wieder auf Normalsteuerung umgeschaltet. Je nach Bedarf kann während der Bremsung die Drehzahl der Schiffsschraube 7 vermindert werden, um die Überlastung des Motors zu vermeiden.

Bei der Querverlagerung des Hecks werden vor der Einschaltung der Umdrehung der Schraube 7 die Steuer 1 und 2 und evtl. Abströmungsklappen so asymmetrisch eingestellt, damit ausschließlich der Seitenschub von dem abgelenkten Schraubennachstrom erreicht wird. Dann wird die Drehzahl der Schraube 7 nach und nach erhöht, bei gleichzeitiger Beobachtung der ' Schiffsheckbewegung und gegebenenfalls Korrektur der Ablenkungswinkel.

Bei sehr langsamer Hinbewegung werden die Steuer 1 und 2 in einer Zwischenlage, z. B. symmetrisch um 50 - 60 abgelenkt eingestellt und je nach Bedarf die Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung durch Änderungen der Ablenkungswinkel der

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Steuer 1 und 2 und evtl. der Abströmungsklappen 11 geregelt. Bei den Bedingungen, wenn eine erhöhte Manövrierfähigkeit des Schiffes benötigt wird, kann das Ruder um einen 40 überschreitenden Winkel abgelenkt werden, wodurch eine höhere Querkraft gewonnen wird.

Claims (5)

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   Erfindungsanspruch

   1. Ruderbremsvorrichtung, bestehend aus einem beweglichen Ruderblatt, einem Achterstevenarm und aus waagerechten Platten, gekennzeichnet dadurch, daß das bewegliche Ruderblatt in seiner Symmetrieebene in Steuer (1; 2) geteilt ist, die unabhängig voneinander seitlich um einen Winkel bis 110 durch Umdrehung um eine gemeinsame Achse (3) abschwenkbar und im vorderen Teil scharnierartig miteinander verbunden sind und der die Abströmungskanten bildende hintere Teil zu Staukeilen (5) profiliert ist, wobei jedes Steuer (1; 2) mit waagerechten Platten (6) versehen ist, die sich bei extremem Ausschlag auf den Achterstevenarm (4) abstützen.
2. 2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die waagerechten Platten (6) im oberen und unteren Teil der Steuer (1; 2) und in der Achse der Schiffsschraube (7) angeordnet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Steuer (1) mit dem Vollruderschaft (8) und das Steuer (2) mit dem den Vollruderschaft (8) umfassenden Hohlruderschaft (9) zu einem Block zusammengeschlossen sind, wobei die Ruderschäfte (8; 9) zusammen oder unabhängig voneinander das Drehmoment von den Steuermaschinen (10) übertragen.
4. 4. Ruderbremsvorrichtung nach den Punkten 1 und 3» gekennzeichnet dadurch, daß an den Abströmungskanten der Steuer (1; 2) drehbar befestigte Abströmungsklappen (11) angeord-

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   net sind, die bei geschlossenen Steuern (1; 2) eine Verlängerung des Ruderprofils bilden.
5. 5. Ruderbremsvorrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Klappen (11) seitlich, vorzugsweise unabhängig voneinander, um einen Winkel von 0 bis 90 abschwenkbar sind.

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