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Schiff sruder, insbesondere für Unterseeboote Die Erfindung bezieht
sich auf ein Schiffsruder, (las in einem uni eine in Schiffslängsrichtung liegende
Achse drehbaren Tragkörper mit seiner Drehachse senkrecht zur Tragkörperachse gelagert
ist und bei Drehung des Tragkörpers nicht nur das Steuern in einer Ebene, sondern
beliebiges Steuern im Raum gestattet und das daher, insbesondere für Unterseeboote,
ebensogut als Tiefen- wie als Seitenruder verwendet werden kann.
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Nach der Erfindung wird ein derartiges Ruder nach .\rt eines Verstellpropellers
mit dem Tragkhrper als Hohliiabe und mit zwei in bezug auf die Nabe gegenüberliegenden
und mittels je eines zur clise senkrecht angeordneten Zapfens dreh-Nabena
bar in der Nabe gelagerten Ruderblättern ausgebildet, deren Verstellstangen durch
die von einer Hohlwelle getragene Rudernabe in bekannter 'Weise liindurchgeführt
sind.
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Den 1)#kannten Ausführungen gegenüber weist das Ruder nach der Erfindung
eine besonders vorteilhafte konstruktive Durchbildung auf. Es ermÖglicht eine in
bezug auf beide Verstellachsen völlig symmetrische Ausbildung mit guter Lagerung
und zuverlässiger Ausbildung der Verstelleinrichtung, die dabei noch %,ollständig
eingekapselt werden kann.
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Die,Untert-eilun,g#desRudersiin zweiRuderblätter ermöglicht weiterhin,
dem schraubünförmigen
Verlauf' des Propellerabstrornes in
an, sich bekannter Weise dadurch Rechnung zu tragen, daß die beiden Ruderblatthälften
mit verschiedenem Anstellwinkel eingestellt werden. Während einteilige Ruderblätter
zur Berücksichtigung des schraubenförmigen Propellerabstromes eine Verwin-dung aufweisen
müssen, können die Ruderblätter nach der Erfindung ohne Verwindung, also konstruktiv
und herstellungsmäßig günstiger aus-,gebildet werden. Man kann sie aber auch mit
einer Verwindung versehen, die dann allerdings nur halb so groß zu sein braucht
wie bei einteiligen Ruderblättern.
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Während ein einteiliges Ruder durch eine feste Verwindung nur
einem ganz bestimmten Belastungsgrad angepaßt werden kann, bietet das unterteilte
Ruder tilit getrennter Einstellbarkeit beider Hälften gemäß der Erfindung die Möglichkeit,
die beiden Ruderblätter in an sich. bekannter Weise in ihrem Anstellwinkel verschiedenen
Betriebszuständen anzupassen, sie also verschieden anzustellen, je nachdem
das Schiff beladen oder leer, in Freifahrt oder Schleppfahrt zu steuern ist.
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Im Gegensatz zu einer bekannten Ausführung, bei der ein nur um eine
Achse verstellbares Ruder zum Vermeiden der Veiwindung in zwei für sich einstellbare
Ruderblätter unterteilt ist, dient bei dem Ruder gemäß der Erfindung die Unterteilung
des Ruderblattes in zwei Teile dazu, eine zuverlässige Lagerung zu ermöglichen.
Die Vorteile der getrennten Einstellbarkeit ergeben sich dabei zusätzlich. Sofern
hierbei auf die getrennte Verstellbarkeit aber verzichtet werden soll, können die
beiden Ruderblätter zu gemeinsamer gleichsinniger Verstellung starr miteinander
verbunden werden. Sie können aber auch derart miteinander gekuppelt sein, daß außer
der gleichsinnigen Verstellung auch noch eine Relativbewegung der beiden Ruderblätter
gegeneinander möglich ist. Die Verstelleinriclitung kann hierzu in selbsttätige
Abhängigkeit von der Belastung des Propellers gebracht werden. Es eml)-fiehlt sich
hierbei, die eine Verstellstange als Rohr auszubilden und die andere durcb sie hindurchzuführen
und beide Verstellstängen an deren innerem Ende in geeigneter Weise miteinander
zu verbinden.
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Die Übertragung der axialen Verstellbewegung der Verstellstangen für
die Ruderblätter kann auf diese durch Hebel, Zahnstangen und Zahnräder, mittels
Kulissen und Gleitsteinen oder in anderer geeigneter Weise erfolgen. Es besteht
auch die -Möglichkeit, die Verstellbewegting als Drehbe-,ve-"ting einzuleiten. Bei
ax;al verschiebbaren Verstellstangen ergibt die Verstellung über einen hydraulischen
Servomotor eine einfache Lösung. Hierzu wird. die äußere Verstellstange mit einem
Kolben versehen, der in einem feststehenden Zylinder ge-
führt Ist und Otirch
Zuführung von Driickäl oder Druckluft auf der ein-en oder anderen Seite die Axialverschiebung
der Verstellstange bewirkt. Zum Zweck der Drehung der Ruderblattnabe um ihre Achse
wird die die Nabe,tragende Welle bzw. die äußere Verstellstange etwa mit einem Zahnrad
oder einem Zahnradsegment versehen, das bei Anordnung auf der äußeren Verstellstange
mit diesem nur auf Drehting gektippclt ist, ab-er eine axiale Verschiebung der Verstellstange
zuläßt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Ruderblattnabe bei Anordnung
unminelbar hinter einem Propeller von der Propellernabc getragen, so daß sich eine
besondere Welle fÜr die Rudcrnal)e erübrigt. Die Propellernpl)e sowie die
Piopollerwelle werden zum Durchführen der Verstellstangen für die Ruderblätter hierbei
hohl ausgebildet und über ein Zahnracivorgelege angetrieben.
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Ein Ausführungsbeispiel für ein Ruder -1cmäß der Erfindung mit zwei
Ruderblättern ist in der Zeichnung in seinen wesentlichen Teilen sehematisch dargestellt.
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Abb. i zeigt die Gesamtanlage mit einem gleichachsig mit einem Propeller
unmittelbar hinter diesem angeordneten Ruder; Abb. 2 zeigt den Antrieb für las Verstellgestänge
in größerem Maßstab und Abb. 3 die Ruderbl.-it#tiial)(- mit Verstellvorrichtung
für die Ruderblätter iii anderer Ansicht.
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Die über die Zahnräder i und 2 angetriebene Propellerwelle
3 trägt den Propeller 4, hinter dem das Ruder angeordnct ist. Dieses besteht
aus der l'#,al)#- 5
und zwei Ruderblättern 6 und 7. Die Nabe
ist i-iiittels eiries von der Nabe des Propellers gebildeten Spurlagers
8 in diesen angehängt und zentral mittels der. in der Propellerwelle angeordneten
Verstellstange 9 geL.gert. Die Ruderblätter 6 und 7 sind mittels
Zapfen io und ii in der Nabe gelagert. Am inneren Ende der Zapfen greift
je ein Hebel 12 und 13 in. Die Verstellstangeg trägt an ihrem äußeren
Ende eine Kulisse 14 mit einer Führungsnut 15 (Abb. 3) für einen 1--nit dein
Ilebel 12 verbundenen Gleitstein 16. In gleicher Weise trägt die in der als Rohr
ausgebildeten Verstellstange o gelagerte zweite Verstellstange 17 eine Kulisse
18 nut Nut ig für einen Gle]tStCin 20, an dem mit dem Zapfen i i verbundenen Hebel
13.
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Diese in der hohlen Ruderl)lattiial-w, untergebrachte Verstellvorrichtung
arbeitet in der Weise, (laß die Ruderblätter durch axiales Verschieben der Verstellstangien
aus ihrer neutralen Stellung, in der sie in oder parallel zur vertikalen Schiffslängsmittelebene
liegen, gleichsinnig verschwenkt werden.
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Zum Antrieb der Verstellgestänge ist dieses aus der hohlen Propellerwelle
3 herausgeführt und die äußere Verstellstangeg mit einem Kolben21 versehen,
der in dem feststehenden Zylinder22 durch Drucköl gesteuert gleitet. Die Verstellstangeg
ist mit der in ihr gelagerten Verstellstange 17 mittels einer hier beispielsweise
als Handrad 23 ausgebildeten Mutter verbunden, die auf der Stange
17 in einem steilgängigen Gewinde verschraubbar und mit der Stange
9 nur in Achsrichtung, hier mittels eines in eine Ringnut der Stange
9 eingreifenden Ansatzes 24, verbunden ist. Durch Verdrehen des HandradeS
23 werden die Verstellstangen gegeneinander verschoben, und zwar verschiebt
sich hierbei die eine um dasselbe -.Nlaß in der einen Richtung
wie
die andere in der entgegengesetzten Richtung. Zur Sicheruti# der ein-estellten,
einem bestimmten Belastungsgrad angepaßten Relativlage der beiden Ruderblätter und
damit der Verstellstangen ist hinter dem Handrad 23 noch eine etwa mit Handgriffen
vürsehene Sicherungsmutter25 vorgesehen.
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Außer dieser axialen Verschiebung der Verstellstangen und der dadurch
bewirkten Verschwenkung der Ruderblätter uni ihre normale Schwenkachse ist außerdem
noch eine Verdrehbarkeit der gesamten Ruderblattnabe zusammen mit den Ruderblättern
vorgesehen. Hierzu ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die äußere Verstellstange
mit einem Zahnradsegment 26 verbunden, das über eine Welle 27 und
ein RitZel 28 betätigt wird. Durch Drehen des ZalinradsegmenteS
26 wird die Verstells#tange 9
und mit ihr die Verstellstange
17 und die Ruderblattnabe _5 verdreht, und dadurch beispielsweise
bei einer Verdrehung um go' aus dem Seitenruder ein Höhenruder. Damit die Verstells#tangen
und die Ruderblattnabe nicht von der Propellerwelle durch Reibung mitgenommen werden,
ist das Getriebe zum Verdrehen der Verstellwelle als selbstsperrendes Getriebe ausgebildet.
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Durch beliebige Kombination der Steuerbewegungen kann beispielsweise
ein mit einer solchen Ruderanla,ge ausgerüstetes U-Boot beliebige Steuermanöver
über oder unter Wasser durchführen.