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Steuereinrichtung für Schiffe Die Größe der Ruderkräfte, die mit profilförmigen
Schiffsrudern erreicht werden kann, läßt sich, wie durchgeführte Versuche ergeben
haben, sowohl bei einteiligen balancierten als auch bei zweiteiligen Profilkörpern
noch dadurch steigern, daß entweder vor den Ruderkörpern oder neben dem Kopf derselben
aus Leitkörpern bestehende Einrichtungen zur Erzielung einer Spalt- und Düsenwirkung
angebracht werden. Mittels dieser bekannten Einrichtungen wird auf den Strömungsverlauf
am Ruderkörper dadurch eingewirkt, daß das bei größeren Anstellwinkeln des Ruders
auftretende Ablösen des Wasserstromes von der Unterdruckseite sowie die hierdurch
verursachten Wirbelungen unterbunden werden. Steuereinrichtungen dieser Art ergeben
jedoch größeren Formwiderstand und verlangen daher eine etwas größere Leistung der
Schiffsantriebsanlage gegenüber solchen mit ein-oder zweiteiligen profilförmigen
Ruderkörpern. Die Vergrößerung des Formwiderstandes ist auf eine unzureichende Leitwirkung
der Vorprofile auf den Propellerstrom zurückzuführen, so daß für gleiche Schiffsgeschwindigkeit
ein größerer Leistungsaufwand nötig wird und andererseits eine geringere Leistung
aus der Drehbewegung des Schraubenstromes für den Vortrieb nutzbar gemacht wird.
Soweit die bekannten Einrichtungen aus neben dem
Kopf des Ruderkörpers
liegenden Leitkörpern bestehen, haben sie außerdem den Nachteil, daß infolge der
bei allen Ruderlagen unveränderlichen Spaltbreite eine Verringerung der Ruderkraft
bei kleinen Ruderwinkeln auftritt.
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Die Erfindung betrifft eine Rudereinrichtung für Schiffe, durch die
der Strömungsverlauf am Ruderkörper beeinflußt und gleichzeitig eine Leitwirkung
auf den Schraubenstrom ausgeübt wird. Die Rudereinrichtung besteht aus einem Ruderkörper
und vorgeschalteten Leitkörpern bekannter Bauformen, die in besonderer, neuartiger
Weise zueinander angeordnet werden. Die Beeinflussung des Strömungsverlaufs am Ruderkörper
geschieht dabei durch die sich zwischen den Leitkörpern und dem Ruderkörper bildenden
Spalten oder Düsen. Den bekannten Einrichtungen gegenüber weist die Rudereinrichtung
nach der Erfindung bei gleich großen Ruderkräften einen geringeren Formwiderstand
und größere Vortriebskräfte aus der Drehbewegung des Schraubenstromes auf, so daß
sich sowohl hinsichtlich der Größe der Ruderkräfte als auch der Größe der Antriebsleistung
des Schiffes Vorteile ergeben.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Ansicht der Steuereinrichtung Abb. 2 ist ein Schnitt
nach der Linie A-A der Abb. i ; Abb.3 und .t zeigen das Ruder in den Hartlagen,
während Abb. 5 eine andere Form des Ruderkörpers darstellt.
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Die Rudereinrichtung besteht aus dem profilförmigen Ruder a- mit dickem
Kopf, dessen Drehachse wie beim Simplex-Balanceruder innerhalb des Ruderkörpers
in dem losnehmbaren Rudersteven b (Abb. i) liegt, sowie aus den Leitkörpern cl und
c2, die zur Herbeiführung einer Spaltwirkung auf der jeweiligen Unterdruckseite
am Ruderkörper dienen und dem Ruderkörper vorgeschaltet sind. Die beiden Leitkörper
sind der Strömungsrichtung des Schraubenwassers in an sich bekannter Weise angepaßt.
Sie reichen von der Ruderober= oder Ruderunterkante bis zur Mitte der Schraubenwelle
und sind durch eine Platte oder einen Profilkörper e miteinander verbunden.
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Zwischen den Leitkörpern cl, c, und dem Ruderkörper a wird der Spalt
d gebildet. Dieser wird so groß bemessen, daß vor dem Ruderkörper ein Staudruck
von solcher Größe auftritt, daß in der Rudermittellage der Körper a nahezu gleichmäßig
angeströmt ,t ird. Für das Steuern eines geraden Kurses ergibt sieh hieraus der
Vorteil, daß an dem mittschiffs im Schraubenstrom liegenden Ruder keine Ruderkräfte
auftreten und somit für den geraden Kurs kein Ruderausschlag nötig ist.
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Wie bei den bekannten Leitvorrichtungen für das Schraubenwasser werden
die Form und die Steigung der Leitkörper cl, c2 den jeweiligen Verhältnissen angepaßt.
Bestimmend für die Leitkörperform und die mehr oder weniger grolle -Neigung der
Leitkörper zur Mittellängsebene ist somit im wesentlichen der Abstand der Leitkörper
von der Schiffsschraube und die Steigung der Schiffsschraube.
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Wenn der Ruderkörper a aus der Mittellage herausgeschwenkt wird, so
daß sich daran die Druckunterschiede einstellen, die die Ruderkraft ergeben, wird
über die eine Hälfte der Ruderkörperhöhe, angenommen die obere Hälfte, der Austritt
der zwischen dem Ruderkörper a und dem Leitkörper cl gebildeten Düse (Spalte d)
auf die Unterdruckseite am Ruderkörper gerichtet (.#Ub.3). Infolge des Druckunterschiedes
zwischen Stau- und Unterdruckgebiet tritt die angestrebte Spalt- oder Düsenwirkung
ein, d. h. es wird durch den mit größerer Geschwindigkeit aus dem Spalt d austretenden
und auf der Unterdruckseite des Ruders entlang geführten Wasserstrom die Wirbelbildung
vermieden. - Dabei beeinflußt die Spaltwirkung natürlich auch noch einen Teil des
an der unteren Hälfte des Ruderkörpers liegenden Unterdruckgebiets.
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Vor der unteren Hälfte der Ruderkörperhöhe ist der Leitkörper c2 angeordnet,
der entgegengesetzt gekrümmt ist wie der Leitkörper cl Die Austrittsrichtung des
Spaltes d zeigt bei der angenommenen Ruderlage auf das flberdruckgebiet der unteren
Ruderhälfte (Abb. d.). Da zwischen dem Staugebiet vor dem Ruderkörper und dein Überdruckgebiet
jedoch kein oder nur ein geringer Unterschied vorhanden ist, findet eine Beeinflussung
des Überdruckgebietes nicht statt. Der Leitkörper c2 bewirkt in diesem Fall nur
die Umlenkung des Schraubenstromes.
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Wird der Ruderkörper nach der entgegengesetzten Seite geschwenkt,
so wird der untere Spalt wirksam und beeinflußt an der unteren Ruderhälfte sowie
in geringerem Maß auch an der oberen Ruderhälfte das Unterdruckgebiet. Der obere
Spalt dagegen wird unwirksam. Der Leitkörper cl lenkt nur den Schraubenstrom um.
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In den Abb. 2 bis .I ist der Ruderkörper a als symmetrischer Profilkörper
mit tropfenförmigem Querschnitt dargestellt worden. Diese Form des Ruderkörpers
ist in Verbindung mit Rudersteven normaler Abmessungen, die vor dem Ruderkörper
angeordnet sind, von den praktischen Ausführungen des Simplex-Stauruders her als
sehr wirksam bekannt. Statt der Tropfenform mit geringer
Balancierung
kann natürlich auch eine Form für den Ruderkörper angewandt werden, die eine weitergehende
Balancierung zuläßt. Eine solche Form ist in Abb. 5 gezeigt. Um einen glatten Spaltverlauf
zu erzielen, kann dabei der Kopf des Ruderkörpers a ebenfalls nach entgegengesetzten
Seiten verwunden ausgeführt werden.
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Die Leitkörper ci und c2 können, wie in Abb. r dargestellt, auf eine
in der Schraubenwellenmitte angeordnete Platte a oder aber auch auf einen der Propellernabe
entsprechenden Profilkörper aufgeschweißt werden. Diese Ausführung ist besonders
dann am Platz, wenn der Ruderkörper a, an einen feststehenden Rudersteven b angelenkt
ist. Wird der Ruderkörper a dagegen mittels Fingerlingen oder Zapfen angelenkt,
so wird aus dem Leitkörper cl und c2 ein aus Stahlguß herzustellender Rudersteven
gebildet.