DE2555098B1 - Ruder, insbesondere balance-profilruder mit einer flosse, fuer wasserfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ruder, insbesondere Balance-Profilruder mit einer Flosse, für Wasserfahrzeuge.

Über Ruder-Lager werden insbesondere bei Vollschwebe-Schiffsrudern und bei Balance-Profilrudern mit einer Flosse sehr große Biegemomente in den Schiffskörper eingeleitet. Diese rühren von den resultierenden Ruderkräften her, die in bezug zum Ruder-Kokerlager wirken. Zusammen mit den für den Betrieb des Ruders erforderlichen Drehmomenten bestimmt dieser zweiachsige Spannungszustand den erforderlichen Querschnitt des Ruderschaftes im Bereich des Ruder-Kokerlagers, die Lagerabmessungen sowie die Abmessungen der Ruderverbindung mit dem Ruderschaft und damit auch die Ruder-Profildicke.

Es ist bekannt, daß die strömungsmechanisch günstigen Vollschweberuder und insbesondere die mit zusätzlich angelenkten Hinter- und/oder Vorflügeln ausgerüsteten VoIIschwebe- Hochleistungs-Schiffsruder in gegossenen und/oder geschweißten Ruder-Kokern gelagert werden, die im Hinterschiff oberhalb der Gillung oder oberhalb des Flachbodens oder in einer am Schiffskörper befestigten Gillungsflosse untergebracht sind.

Bei Halbschwebe-Rudern wird das Biegemoment von einem mit dem Schiffskörper verbundenen Ruderpfosten aufgenommen. Sehr große Ruder werden dagegen mit Hackenlagerung ausgeführt.

Bei einem bekannten, festsetzbaren Steuerruder ist der Schiffskörper mit einem hülsenförmigen Ruderkoker versehen, der den Ruderschaft aufnimmt, der bis in das Ruderblatt geführt ist, das aus mehreren im Abstand voneinander angeordneten, waagerecht verlaufenden Stegen besteht, die mit einer seitlichen Plattenbeplankung verkleidet sind und an denen der im Innenraum des Ruderblattes liegende Abschnitt des Ruderschaftes mittels Schweißverbindungen befestigt ist, so daß der Ruderschaft sowohl Drehmomente als auch Biegemomente aufnimmt (DT-PS 1916 392).

Die Lager von Vollschwebe-Rudern und von Balance-Profilrudern mit einer Flosse sind jedoch so ausgeführt, daß die vom Ruder herrührenden Biegemomente bis zur vollen Höhe bis zum Ruderkokerlager anwachsen und vom Ruderschaft selbst getragen werden müssen, was zu sehr dicken Ruderschäften führt. Dadurch wird der Anwendung der Vollschwebe-Ruder oder Balance-Profil-Rudern mit einer Flosse durch die

ίο Ruderschaftdicken und die Lagerabmessungen eine Grenze gesetzt, die bei Schiffsgrößen von etwa 15 000 Tonnen Tragfähigkeit liegt.

Die beim Halbschwebe-Ruder vorgenommene Trennung des zweiachsigen Spannungszustandes führt zu hydrodynamisch ungünstigen asymmetrischen Eigenschaften durch den oberen fest angeordneten Pfosten und die über der unteren beweglichen Balance-Fläche auftretenden Spalteffekte. Die Rudermomente werden durch die Drallströmung des Propellers häufig stark asymmetrisch. Hierdurch werden relativ große Rudermaschinen zum Betrieb des Ruders benötigt.

Verdrängungsruder mit Hackenlagerung weisen die Nachteile auf, daß die Nachstromverteilung am Ort des Propellers ungünstig beeinflußt und der Anhängewiderstand vergrößert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Ruder, insbesondere für ein- oder mehrteilige Vollschwebe-Ruder und Balance-Profil-Ruder mit einer Flosse durch besondere Gestaltung des Ruderkokerlagers einen Teil der sonst zunächst über den Ruderschaft in das Ruderkokerlager und dann erst in den Schiffskörper einzuleitenden Biegemomente am Orte des Ruders direkt aufzunehmen und so eine Entlastung für die Beanspruchung des Ruderschaftes zu ermöglichen, mit dem Ziel, einerseits eine einfachere konstruktive Verbindung des somit dünneren Ruderschaftes mit dem Ruder zu ermöglichen und andererseits den Betrieb mit kleineren Rudermaschinen zu erlauben.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Ruder, insbesondere Balance-Profil-Ruder mit einer Flosse, für Wasserfahrzeuge vorgeschlagen, das gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet ist, daß das Ruderkokerlager als Kragträger mit einer Innenbohrung zur Aufnahme des Ruderschaftes versehen bis in das mit dem Ruderschaftende verbundene Ruderblatt hineinreichend ausgebildet ist und mindestens ein Lager für die Ruderlagerung aufweist.

Um eine gezielte elastische Ankopplung von Ruderkonstruktion und Ruderkokerlager einerseits und dem erst wieder im unmittelbaren Bereich der Rudermaschine gelagerten Ruderschaft andererseits zu ermöglichen, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß das Ruderkokerlager in seiner Innenbohrung mindestens ein Lager zur Lagerung des Ruderschaftes aufweist.

Es sind hierbei Ruderanordnungen im Hinterschiffsbereich möglich, für die es zweckmäßig ist, das Ruderkokerlager den konstruktiven und fertigungstechnischen Möglichkeiten entsprechend möglichst weit in die Ruderkonstruktion hineinragen zu lassen, so daß nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Ausgestaltung vorgesehen ist, nach der das Ruderkokerlager über mehr als die Hälfte der Ruderhöhe in das Ruder hineinreicht.

Die mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Ruders erzielten Vorteile bestehen darin, daß nunmehr der Anwendungsbereich von Vollschwebe-Rudern und von Balance-Profil-Rudern mit einer Flosse in geteilter

und ungeteilter Bauweise im Hinblick auf realisierbare Rudergrößen beträchtlich erweitert wird. Dies geschieht durch eine Trennung des zweiachsigen Spannungszustandes, wobei das Biegemoment von dem in das Ruder eingezogenen Koker aufgenommen und in den Schiffskörper eingeleitet wird. Das Drehmoment für die Ruderbetätigung wird über den langen Ruderschaft übertragen. Bei unveränderter Größe der Ruderfläche können somit schlankere Ruderprofile eingesetzt werden, die einen geringeren Fahrtwiderstand besitzen. Darüber hinaus wird die Verbindung von Ruder und Ruderschaft sowohl vom Fertigungsaufwand günstiger als auch im Hinblick auf die Montage einfacher. Die vorgeschlagene Lösung bietet außerdem die Möglichkeit, im Bereich des baulich etwas kleineren Ruderkokerlagers Investitions- und Einbaukosten zu sparen. Die Lager können ferner durch die Trennung von Biege- und Drehmomenten kleiner ausgeführt werden, da die Lager keiner großen Biegebeanspruchung mehr ausgesetzt sind.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine im Hinterschiffsbereich vorgesehene Ruderanordnung nach der Erfindung in einer Seitenansicht,

F i g. 2 eine vergrößerte Darstellung der Ruderanordnung, teils in einer Seitenansicht, teils in einem senkrechten Schnitt und

Fig.3 einen waagerechten Schnitt gemäß Linie III-III in F i g. 2.

Bei der in F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist mit 10 ein Schiffskörper, mit 20 ein Ruderkokerlager, mit 30 ein Ruderblatt und mit 40 ein Ruderschaft bezeichnet.

Das als Kragträger ausgebildete Ruderkokerlager 20 ist mit seinem Ende 20a mit dem Schiffskörper 10 fest verbunden und weist eine Innenbohrung 25 auf, die den Ruderschaft 40 aufnimmt. Das Ruderkokerlager 20 ist in das Ruderblatt 30 hineingeführt, das mit dem freien unteren Ende 40a des durch die Innenbohrung 25 des Ruderkokerlagers 20 hindurchgeführten Ruderschaftes 40 fest verbunden ist.

Die im Ruderblatt 30 ausgebildete vorzugsweise zylindrische Einziehung 35 zur Aufnahme des freien Endes 20Zj des Ruderkokerlagers 20 ist durch eine seitliche Beplankung 31,32 begrenzt (F i g. 3).

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform ist das

ίο Ruderkokerlager 20 über mehr als die Hälfte von der Ruderblatthöhe in das Ruderblatt 30 hineinreichend ausgebildet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den in das Ruderblatt 30 hineinreichenden Abschnitt des Ruderkokerlagers 20 länger oder kürzer zu bemessen.

Zur Lagerung des Ruderschaftes 40 weist das Ruderkokerlager 20 in seiner Innenbohrung 50 mindestens ein Lager auf. Wie F i g. 2 zeigt, sind im Endbereich des Ruderkokerlagers 20 im Bereich der Innenbohrung 25 ein Innenlager 50 und im Außenmantelbereich des Ruderkokerlagers 20 ein Außenlager 51 vorgesehen. Darüber hinaus besteht jedoch auch die Möglichkeit, ein oder mehrere Lager verteilt auf die Länge des Ruderschaftes 40 am Ruderkokerlager 20 vorzusehen. Um eine kleine Ruderblattbreite zu erhalten, kann die Außenwandung des Ruderkokerlagers 20 sich zum Ruderkokerende 206 hin konisch verjüngend ausgebildet sein.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorangehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen. Abweichungen in der Anordnung der Lager im Bereich des Ruderkokerlagers 20 und des Ruderschaftes 40 liegen ebenso im Rahmen der Erfindung wie eine andere Ausbildung der zylindrischen Einziehung 35 im Ruderblatt 30.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Ruderanordnung ist sowohl bei Schiffen als auch bei schwimmenden Plattformen od. dgl. anwendbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Ruder, insbesondere Balance-Profilruder mit einer Flosse, für Wasserfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderkokerlager (20) als Kragträger mit einer Innenbohrung (25) zur Aufnahme des Ruderschaftes (40) versehen bis in das mit dem Ruderschaftende verbundene Ruderblatt (30) hineinreichend ausgebildet ist und mindestens ein Lager für die Ruderlagerung aufweist.

2. Ruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderkokerlager (20) in seiner Innenbohrung (25) mindestens ein Lager zur Lagerung des Ruderschaftes (40) aufweist.

3. Ruder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Endbereich (20,6,) des Ruderkokerlagers (20) ein Innen- und ein Außenlager (50,51) vorgesehen ist.

4. Ruder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruderkokerlager (20) über mehr als die Hälfte von der Ruderblatthöhe in das Ruderblatt (30) hineinreichend ausgebildet ist.

5. Ruder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung des Ruderkokerlagers (20) sich zum Ruderkokerende (20b) hin konisch verjüngend ausgebildet ist.