DE4426953A1

DE4426953A1 - Rudder, or jet=rudder, for boats with additional linked extension fin

Info

Publication number: DE4426953A1
Application number: DE19944426953
Authority: DE
Inventors: Alfred Prof Dr Ing Dudszus
Original assignee: Individual
Current assignee: Tbi Technologie-Beratungs-Institut 19061 Sch GmbH
Priority date: 1994-07-29
Filing date: 1994-07-29
Publication date: 1996-02-01
Anticipated expiration: 2014-07-30
Also published as: DE4426953B4

Abstract

The main rudder (9), or alternatively the shroud of a jet-rudder, is mounted with a conventional radical and thrust bearing (2-4) to the stem of a boat so that the main rudder can be swung about the centreline of the bearing. The extension fin (11) is mounted with pivots on the rear of the main rudder. It is controlled by a shaft (16) which engages with its cranked end with the fin (11). The shaft (16) is mounted in a bore in the shaft (3) of the support bearing, which is located behind the centreline of the shaft (3), so that it moves with the main rudder. The extension fin can be deflected by rotating the shaft (16).

Description

Die Erfindung betrifft Ruder, Ruderdüsen und Ruderpropeller mit vorzugsweise nur oberer Drehlagerung für Wasserfahrzeuge, die zur Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Ruderwirkung mit Ruder- bzw. Düsenflossen oder Ruderpropeller ausgerüstet sind.The invention relates to rudders, rudder nozzles and rudder propellers, preferably only with an upper one Swivel bearing for watercraft, which increase the reliability and the Rudder effect are equipped with rudder or jet fins or rudder propeller.

Es existieren bereits verschiedene Lösungen von Rudern mit Ruderflossen bzw. Ruderdüsen mit Ruderflossen, verschiedene Ruder- und Düsenlagerungen sowie Betätigungsmechanismen der Flossen.There are already different solutions for rudders with rudder fins or rudder nozzles with rudder fins, various rudder and nozzle mounts and actuation mechanisms the fins.

Zu den bekanntesten gehört das "Becker KSR-Ruder", bei dem zur oberen Lagerung des Ruders ein schiffsfester Ruderpfosten mit Hohlbohrung im Ruderblatt die auf das Ruder wirkenden Kräfte und Momente aufnimmt, so daß der Ruderschaft weitgehend entlastet wird und fast ausschließlich das Drehmoment des Ruderantriebs zu übertragen hat.One of the best known is the "Becker KSR rudder", in which the upper bearing of the Rudder a ship-fixed rudder post with a hollow hole in the rudder blade on the rudder acting forces and moments so that the rudder shaft is largely relieved and has to transmit almost exclusively the torque of the rudder drive.

Die hinsichtlich der Belastung vorteilhafte Lösung erfordert jedoch im Vergleich mit oben und unten gelagerten Rudern zumindest im Bereich des in das Ruder hineinragenden Ruderpfostens ein dickeres Profil mit den entsprechenden hydrodynamischen Nachteilen.The advantageous solution with regard to the load, however, requires in comparison with the above and the oars below, at least in the area of the protruding into the oar Rudder post a thicker profile with the corresponding hydrodynamic disadvantages.

Die bekannten, den Rudern oder Ruderdüsen nachgeordneten starren sog. "Stabilisierungsflossen" verlagern hauptsächlich den Ruderkraft-Mittelpunkt zur Ruder- bzw. Düsendrehachse und wirken kursstabilisierend, jedoch vermögen sie im allgemeinen nicht die Ablösung bei großen Ruderwinkeln zu vermeiden. The known, so-called rigid stabilizing fins arranged downstream of the rudders or rudder jets mainly shift the rudder force center to the rudder or nozzle axis of rotation and have a price stabilizing effect, but in general they are not able to do that Avoid detachment at large rudder angles.

Ruder oder Ruderdüsen mit drehbaren Flossen erhöhen infolge der besseren Umströmung demgegenüber bedeutend die Ruderwirkung bei größeren Ruderanstellwinkeln. Bei den zeitlich häufigsten Fahrtzuständen werden zur Kursstabilisierung jedoch nur Ruderwinkel von wenigen Graden benötigt, für die Ruder- bzw. Düsenflossen nicht erforderlich sind. Bei den praktisch ausgeführten Ruder und Ruderdüsen mit nachgeordneten Flossen erfolgt außerdem die Flossenanstellung zwangsläufig mechanisch in Abhängigkeit von der Bewegung des Hauptruders oder der Ruderdüse, woraus z. B. bei Rückwärtsmanövern eine ungünstige Flossenstellung resultiert.Rudder or rudder jets with rotatable fins increase due to the better flow in contrast, the rudder effect is significant at larger rudder angles. Both The most common driving conditions in terms of time are only rudder angles for course stabilization of a few degrees, for which rudder or jet fins are not required. At the practically designed rudders and rudder nozzles with downstream fins also the fin adjustment mechanically inevitably depending on the Movement of the main rudder or the rudder nozzle, which z. B. in reverse maneuvers unfavorable fin position results.

Die bisher gemachten Lösungsvorschläge, wie in der DE 31 01 042 und der DE 31 50 992 vorgestellt, versuchen diese Nachteile zu überwinden, jedoch benötigen sie dazu komplizierte Mechanismen im Ruderblatt, die im verfügbaren Raum schlecht unterzubringen, zu überwachen und instand zu setzen sind. Außerdem sind sie nicht für Ruderdüsen mit Flossensteuerung anwendbar.The proposed solutions, such as in DE 31 01 042 and DE 31 50 992 presented, try to overcome these disadvantages, but they need to complicated rudder mechanisms that are difficult to accommodate in the available space to be monitored and repaired. They are also not for rudder jets applicable with fin control.

Auch die in der DE 34 90 665 vorgeschlagene Lösung eines gesonderten Antriebs von Rotoren am Ruderblatt ist wegen des ebenfalls erforderlichen komplizierten Getriebes für die Lösung nachstehender Aufgabe nicht geeignet.The solution proposed in DE 34 90 665 of a separate drive from Rotors on the rudder blade is because of the complicated gearbox required for the The following task is not suitable.

Eine einfache und zuverlässige, direkt gesteuerte Betätigung der Ruder- oder Ruderdüsenflossen, ausreichend für übliche Kurskorrekturen, gibt es bisher nicht.A simple and reliable, directly controlled actuation of the rudder or There are no rudder nozzle fins, sufficient for usual course corrections.

Es ist das Ziel der Erfindung, zur Verbesserung der Schiffssicherheit und Wirtschaftlichkeit Schiffsruder, Ruderdüsen und Ruderpropeller mit einer zuverlässigen Ruder-, Ruderdüsen- bzw. Ruderpropellerlagerung mit geringer Bauhöhe und geringem Montageaufwand sowie einer effektiven Betätigung und Steuerung der Ruder- bzw. Düsenflossen für den gesamten Anstellwinkelbereich zu schaffen.It is the aim of the invention to improve ship safety and economy Ship's rudder, rudder nozzles and rudder propeller with a reliable rudder, rudder nozzle or rudder propeller mounting with a low overall height and little assembly effort as well an effective actuation and control of the rudder or nozzle fins for the whole To create angle of attack.

Aufgabe der Erfindung ist es, besonders für einseitig oben im oder am Schiffskörper gelagerte Ruder mit Ruderflossen sowie Ruderdüsen mit drehbaren Flossen, Satteldüsenruder bzw. Ruderpropeller eine zuverlässige einseitige obere Drehlagerung für das Hauptsteuer- und Hilfssteuerorgan mit eigenständiger und/oder koppelbarer Betätigung durch gesonderte, auch kombinierte Rudermaschinen zu schafffen.The object of the invention is, especially for one-sided up in or on the hull mounted rudders with rudder fins and rudder jets with rotating fins, saddle jet rudders or rudder propeller a reliable one-sided upper pivot bearing for the main steering and auxiliary control unit with independent and / or connectable actuation by separate, also to create combined rowing machines.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine kombinierte Hohlsäulen-Teller-Lagerung des Hauptruders bzw. der Ruderdüse mit in der Hohlsäule integriertem Flossen-Ruderschaft in Verbindung mit eigenständigen oder gekoppelten Rudermaschinen gelöst.According to the invention, the object is achieved by a combined hollow column-plate mounting Main rudder or rudder nozzle with fins rudder shaft integrated in the hollow column Disconnected from stand-alone or coupled rowing machines.

Die kombinierte Hohlsäulen-Teller-Lagerung des Ruders bzw. der Ruderdüse befindet sich weitgehend innerhalb des Schiffskörpers, so daß die Verbindungen mit dem Ruder bzw. der Ruderdüse festigkeitsseitig und hydrodynamisch günstig gestaltbar sind. Im Vergleich zur konventionellen Schaftlagerung benötigt sie eine für die Schiffsraumnutzung günstige geringere Bauhöhe, ist insbesondere für die einseitige obere Lagerung von Rudern und Ruderdüsen geeignet, kann werkstattseitig fertig bearbeitet ohne Ausbohrarbeiten am Schiff montiert bzw. geschweißt werden, hat sowohl eine zuverlässige Flanschverbindung mit dem Ruder bzw. der Ruderdüse wie auch Aufnahmemöglichkeiten für den integrierten direkt oder gekoppelt betätigbaren Flossenruderschaft.The combined hollow column-plate bearing of the rudder or the rudder nozzle is located largely within the hull, so that the connections with the rudder or the Rudder nozzle can be designed on the strength side and hydrodynamically favorably. In comparison to Conventional shaft storage requires a favorable one for the use of the ship's space lower height, is especially for the one-sided upper storage of oars and Suitable for rudder jets, can be machined in the workshop without drilling the ship be assembled or welded, has both a reliable flange connection with the Rudder or the rudder nozzle as well as recording options for the integrated direct or coupled actuatable fin rudder.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht bei der Ausführung mit direkter eigenständiger Betätigung der Ruder- bzw. Düsenflossen die Flossenbewegung ohne Betätigung des Hauptsteuerorgans. Das hat für kleinere Kurskorrekturen den Vorteil einer besonders sensiblen Steuerung unter Beibehalt der propulsionsoptimalen Stellung des Hauptsteuerorgans, bei gleichzeitiger Energieeinsparung für die Hauptrudermaschine im stand-by-Betrieb.The solution according to the invention enables the execution with direct independent Operating the rudder or jet fins the movement of the fins without operating the Main tax body. For smaller course corrections, this has the advantage of a particularly sensitive one Control while maintaining the propulsion optimal position of the main control element, at simultaneous energy saving for the main rowing machine in stand-by mode.

Bei größeren erforderlichen Ruderwinkeln und Rückwärtsmanövern wird durch die Selbststeueranlage sowohl das Hauptsteuerorgan als auch die Ruderflosse in die jeweils wirkungsgünstige Anstellungskombination gesteuert.For larger required rudder angles and reverse maneuvers, the Auto steering system both the main control body and the rudder fin in each effective employment combination controlled.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1a ein Hochauftriebsruder 9 mit Strahlendrallungsprofilen 14 und Nabenwirbelentdrallung 15, mit kombinierter Rudersäulen-Rudertellerlagerung 3 sowie steuerbarer Ruderflosse 11 mit Flossenruderschaft 16 und Flossenantrieb 17, Fig. 1a, a high-lift rudders 9 with Strahlendrallungsprofilen Nabenwirbelentdrallung 14 and 15, with combined rudder column rudder plate support 3 and a controllable rudder fin 11 with fins 16 and rudder fin drive 17,

Fig. 1b die Flossenstellung BB. bzw. StB. bei unveränderter Stellung des Hauptruders 9 und FIG. 1b, the fins position BB. or StB. with the main rudder 9 and

Fig. 1c eine Flossenstellung bei gleichzeitiger Hauptruderstellung; FIG. 1c is a fin position, whilst the main rudder position;

Fig. 2a eine Sattelruderdüse 10 über dem oberen Propellerhalbkreis, Rudersäulen-Rudertellerlagerung 3 sowie steuerbare Ruderdüsenflosse 11 und Flossenruderschaft 16, Fig. 2a shows a Sattelruderdüse 10 above the upper propeller semicircle, steering column rudder plate support 3 and steerable nozzle fin 11 and rudder fin 16,

Fig. 2b am Beispiel einer Sattelruderdüse 10, analog zum Ruder 9, die Flossenstellung BB. bzw. StB., wobei die Sattelruderdüse 10 in unveränderter Mittel- oder Propulsions-Optimallage bei keiner oder leichter Flossenverstellung für kleine Kurskorrekturen steht, Fig. 2b using the example of a saddle rudder nozzle 10 , analogous to rudder 9 , the fin position BB. or StB., with the saddle rudder nozzle 10 standing in the same central or propulsion optimal position with no or slight fin adjustment for small course corrections,

Fig. 2c die Sattelruderdüse 10 bei vollen Düsen- und Flossendrehwinkeln für Voraus- bzw. Rückwärtsmanöver. Fig. 2c, the saddle rudder nozzle 10 at full nozzle and fin rotation angles for forward and backward maneuvers.

BezugszeichenlisteReference list

1 Hinterschiff im Bereich des Ruders bzw. der Ruderdüse
2 Schiffsfestes Ruder- bzw. Düsenlagergehäuse
3 Kombinierte Rudersäule mit Tellerlagerung
4 Radial- und Axiallager
5 Obere Gehäuse-Lagerplatte
6 Obere Abdichtung
7 Verbindung Rudersäule 3 mit Ruder 9 bzw. Ruderdüse 10
8 Hauptdrehantrieb von Ruder bzw. Ruderdüse
9 Ruder
10 Ruderdüse bzw. Sattelruderdüse
11 Ruder- bzw. Ruderdüsenflosse
12 Lagerung der Flosse an Ruder 9 bzw. Ruderdüse 10
13 Stütz- und Entdrallungsprofile
14 Ruderprofile zur Strahlentdrallung
15 Nabenwirbel-Entdrallung
16 Flossenruderschaft mit Ruderzapfen und Gleitstück
17 Einzelantrieb oder kombinierter Drehantrieb des Flossenruderschafts 1 stern in the area of the rudder or the rudder nozzle
2 Ship-mounted rudder or nozzle bearing housing
3 Combined rudder column with plate storage
4 radial and axial bearings
5 Upper housing bearing plate
6 Top seal
7 Connection rudder column 3 to rudder 9 or rudder nozzle 10
8 Rudder or rudder nozzle main rotary drive
9 oars
10 rudder nozzle or saddle rudder nozzle
11 rudder or rudder nozzle fin
12 Position the fin on rudder 9 or rudder nozzle 10
13 support and swirl profiles
14 rudder profiles for beam swirl
15 swirl of hub vertebrae
16 fin rudder stock with rudder pin and slide
17 Single drive or combined rotary drive of the fin rudder shaft

Claims

1. Ruder oder Ruderdüse mit angelenkter Flosse für Wasserfahrzeuge, bestehend aus einem verschwenkbaren Hauptruder oder einer verschwenkbaren Ruderdüse und einer an dem Hauptruder oder an der Ruderdüse angelenkten verschwenkbaren Flosse, die mit dem Hauptruder oder der Ruderdüse starr verriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptruder (9) oder die Ruderdüse (10) an einer in der Bogenkonstruktion des Schiffshecks am Ort des allgemein bekannten Ruderkokers angeordneten, flachen Hohlsäulen-Tellerlagerung (2, 3, 4) drehbar befestigt ist und, daß in der Hohlsäulen-Tellerlagerung (2, 3, 4) ein Flossenruderschaft (16) drehbar gelagert ist, der über eine Hebel- Zapfen-Gleitstück-Gabelverbindung mit der Flosse (11) in Wirkverbindung gebracht ist.1. Rudder or rudder nozzle with articulated fin for watercraft, consisting of a pivotable main rudder or a pivotable rudder nozzle and a pivotable fin which is articulated on the main rudder or on the rudder nozzle and which can be rigidly locked with the main rudder or the rudder nozzle, characterized in that the main rudder ( 9 ) or the rudder nozzle ( 10 ) is rotatably attached to a flat hollow column plate bearing ( 2 , 3 , 4 ) arranged in the bow construction of the ship's stern at the location of the generally known rudder coke, and that in the hollow column plate bearing ( 2 , 3 , 4 ) a fin rudder shaft ( 16 ) is rotatably mounted, which is operatively connected to the fin ( 11 ) via a lever-pin-slide-fork connection.

2. Ruder oder Ruderdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlsäulen-Tellerlagerung (2, 3, 4) im wesentlichen von einem schiffsfesten Lagergehäuse (2), einer flanschartig ausgebildeten Rudersäule (3) und einer auf das Lagergehäuse (2) aufgeschraubten Lagerplatte gebildet wird und, daß auf die Rudersäule (3) eine weitere obere Lagerplatte (5) geschraubt ist, durch die der Flossenruderschaft (16) in Axialrichtung fixiert ist.2. Rudder or rudder nozzle according to claim 1, characterized in that the hollow column plate bearing ( 2 , 3 , 4 ) essentially of a ship-fixed bearing housing ( 2 ), a flange-shaped rudder column ( 3 ) and one screwed onto the bearing housing ( 2 ) Bearing plate is formed and that a further upper bearing plate ( 5 ) is screwed onto the rudder column ( 3 ), through which the fin oar shaft ( 16 ) is fixed in the axial direction.

3. Ruder oder Ruderdüse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flossenruderschaft (16) hinter dem Drehmittelpunkt der Rudersäule (3) gelagert ist.3. Rudder or rudder nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the fin rudder stock ( 16 ) is mounted behind the center of rotation of the rudder column ( 3 ).

4. Ruder oder Ruderdüse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerpunktlinie der Profilquerschnitte des Hauptruders (9) oder der Ruderdüse (10) vor dem Drehmittelpunkt der Rudersäule (3) angeordnet ist.4. Rudder or rudder nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the center of gravity of the profile cross sections of the main rudder ( 9 ) or the rudder nozzle ( 10 ) is arranged in front of the center of rotation of the rudder column ( 3 ).

5. Ruder oder Ruderdüse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flossenruderschaft (16) über eine Exzenter-Gabelverbindung mit der Flosse (11) in Wirkverbindung gebracht ist.5. Rudder or rudder nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the fin rudder shaft ( 16 ) is brought into operative connection with the fin ( 11 ) via an eccentric fork connection.

6. Ruder oder Ruderdüse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flosse (11) vom Hauptsteuerorgan entkoppelt separat betätigbar ist.6. rudder or rudder nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the fin ( 11 ) decoupled from the main control member can be actuated separately.

7. Ruder oder Ruderdüse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flosse (11) zusammen mit dem Hauptruder (9) oder der Ruderdüse (10) vom Hauptsteuerorgan durch eine kombinierte Steuerung betätigbar ist.7. rudder or rudder nozzle according to claim 1 and 2, characterized in that the fin ( 11 ) together with the main rudder ( 9 ) or the rudder nozzle ( 10 ) can be actuated by the main control member by a combined control.