DE202007017450U1

DE202007017450U1 - High efficiency rudder for ships

Info

Publication number: DE202007017450U1
Application number: DE202007017450U
Authority: DE
Original assignee: Becker Marine Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Becker Marine Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2007-11-16
Filing date: 2007-12-12
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2017-12-13

Abstract

Hochleistungsruder (100) für Schiffe, welches als Vollschwebe-Ruder ausgebildet ist, umfassend ein Ruderblatt (10), ein Ruderkoker (50) und einen Ruderschaft (40), wobei das Ruderblatt (10) eine Nasenleiste (13) und eine Endleiste (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Profil des Ruderblattes (10) in einer Querschnittsbetrachtung von der Nasenleiste (13) in Ruderlängsrichtung bis zu einem mittleren Bereich (14) hin, welcher die breiteste Stelle des Ruderprofils bildet, unter einem ersten Flankenwinkel (α) verbreitert, vom mittleren Bereich (14) bis zu einem hinteren Bereich (16) hin, welcher die schmalste Stelle des Ruderprofils bildet, unter einem zweiten Flankenwinkel (β) verjüngt, und vom hinteren Bereich (16) bis hin zur Endleiste (18), insbesondere schwalbenschwanzartig, wieder verbreitert, und dass das Ruderkoker (50) als Kragträger mit einer mittigen Innenlängsbohrung (52) zur Aufnahme des Ruderschaftes (40) versehen und bis in das Ruderblatt (10) hineinreichend ausgebildet ist, wobei zur Lagerung des Ruderschaftes (40) ein Lager (53) in der Innenlängsbohrung (52) des Ruderkokers...High performance rudder (100) for Ships, which as Vollschwebe rudder is formed, comprising a rudder blade (10), an oar (50) and a rudder stock (40), wherein the rudder blade (10) has a leading edge (13). and an end strip (18), characterized in that the profile of the rudder blade (10) in a cross-sectional view from the leading edge (13) in the rudder longitudinal direction to a middle Area (14) out, which is the widest point of the rudder profile forms, widened at a first flank angle (α), from the middle Area (14) to a rear area (16) out, which the narrowest point of the rudder profile forms, under a second flank angle (β) tapers, and from the rear area (16) to the end bar (18), in particular dovetailed, widened again, and that the oarsman (50) as a cantilever with a central inner longitudinal bore (52) provided for receiving the rudder stock (40) and into the Rudder blade (10) is formed reaching into, wherein for storage of the rudder stock (40) has a bearing (53) in the inner longitudinal bore (52) of the coiler ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochleistungsruder für Schiffe, welches als Vollschweberuder ausgebildet ist und ein Ruderblatt, ein Ruderkoker und einen Ruderschaft aufweist, wobei das Ruderblatt eine Nasenleiste und eine Endleiste umfasst. Derartige Ruder sind aus dem Stand der Technik bekannt. Im in einem Schiff eingebauten Zustand ist das Ruder normalerweise in Fahrtrichtung des Schiffes hinter einem am Schiffskörper vorgesehenen Propeller angeordnet, wobei die Nasenleiste des Ruderblattes dem Propeller zugewandt und die Endleiste dem Propeller abgewandt sind. Nasen- und Endleiste sind im eingebauten Zustand normalerweise im Wesentlichen vertikal ausgerichtet.The The invention relates to a high efficiency rudder for ships which is a full-swarm rudder is formed and a rudder blade, a rudder card and a rudder stock wherein the rudder blade has a leading edge and an end strip includes. Such rudders are known in the art. When installed in a ship, the rudder is usually in the direction of travel of the ship behind a provided on the hull Propeller arranged, with the leading edge of the rudder blade to the propeller facing and the end bar facing away from the propeller. nasal and Endleiste are in the installed state usually essentially vertically aligned.

Hochleistungsruder, auch „high lift rudder" genannt, sind solche Ruder, die einen hohen dynamischen Auftrieb erzeugen und dadurch eine besonders gute Ruderwirkung aufweisen. Als Hochleistungsruder werden insbesondere solche Ruder angesehen, die einen K₂-Faktor von 1,4 oder höher aufweisen. Die Höhe dieses K₂-Faktors hängt insbesondere von der Form des Profils ab. Der K₂-Faktor ist ein Faktor der zur Bestimmung der Ruderkraft nach folgender Formel verwendet wird: CR = 132·A·v2·K1·K2·K3·Kt[N]

v: = Geschwindigkeit
K1: = Faktor, abhängig vom Seitenverhältnis der Ruderfläche
K2: = Faktor, abhängig von der Art des Ruderprofils
K3: = Faktor, abhängig von der Ruderanordnung
K_t: = Faktor, abhängig vom Schubbelastungsgrad

High-performance rudders, also known as "high-lift rudders", are rudders which generate a high dynamic buoyancy and thus have a particularly good rudder effect. "High-rudder rudders" are, in particular, those rudders which have a K ₂ factor of 1.4 or higher. The height of this K ₂ factor depends in particular on the shape of the profile The K ₂ factor is a factor used to determine the rudder force according to the following formula: C R = 132 · A · v 2 · K 1 · K 2 · K 3 · K t [N]

v: = Speed
K1: = Factor, depending on the aspect ratio of the rudder surface
K2: = Factor, depending on the type of rudder profile
K3: = Factor, depending on the rudder arrangement
K _t: = Factor, depending on the degree of thrust load

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist im Folgenden unter dem Begriff „starres Ruder" ein Ruderblatt zu verstehen, das aus einem einzigen, starren Körper besteht und keine anlenkbaren bzw. bewegbaren Teile, wie beispielsweise eine anlenkbare Flosse o. dgl., aufweist.For the purpose The present invention is hereinafter referred to by the term "rigid Rudder "a rudder blade to understand, which consists of a single, rigid body and no articulated or movable parts, such as a steerable fin o. The like., Has.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hochleistungsruder der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem mit einem insbesondere starren Ruderblatt ohne bewegliche Teile gute Manövriereigenschaften erzielt werden können und das gleichzeitig hohen Beanspruchungen, insbesondere Biegemomenten, aussetzbar ist und somit auch für sehr große Schiffe einsetzbar ist.It It is an object of the present invention to provide a high efficiency rudder initially mentioned type available to provide, in which with a particular rigid rudder blade without moving parts good maneuverability can be achieved and the simultaneously high stresses, in particular bending moments, is suspendable and therefore also for very big Ships can be used.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Hochleistungsruder mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.Is solved This object with a Hochleistungsruder with the in claim 1 specified characteristics.

Hiernach weist ein Hochleistungsruder der eingangs genannten Art in Querschnittsbetrachtung ein Ruderblattprofil auf, das sich von der bevorzugt abgerundet ausgebildeten Nasenleiste in Ruderlängsrichtung bis zu einem mittleren Bereich hin, welcher die breiteste Stelle des Ruderprofils bildet, unter einem ersten Flankenwinkel verbreitert, vom mittleren Bereich bis zu einem hinteren Bereich hin, welcher die schmalste Stelle des Ruderprofils bildet, unter einem zweiten Flankenwinkel verjüngt, und vom hinteren Bereich bis hin zur bevorzugt gradlinig ausgebildeten Endleiste, insbesondere schwalbenschwanzartig wieder verbreitert. Ferner ist das Ruderkoker des Ruders als Kragträger mit einer mittigen Innenlängsbohrung zur Aufnahme des Ruderschaftes versehen und bis in das Ruderblatt hineinreichend ausgebildet, wobei zur Lagerung des Ruderschaftes ein Lager in der Innenlängsbohrung des Ruderkokers angeordnet ist, das mit seinem freien Ende in eine Ausnehmung, Einziehung o. dgl. in dem Ruderschaft hineinreicht, wobei der Ruderschaft mit einem Endbereich aus dem Ruderkoker herausgeführt und mit diesem Endbereich mit dem Ruderblatt verbunden ist, wobei keine Lagerung zwischen dem Ruderblatt und dem Ruderkoker vorgesehen ist, und wobei das Innenlager für die Lagerung des Ruderschaftes in dem Ruderkoker im Bereich des freien Endes des Ruderkokers angeordnet ist. Entsprechend besteht die Erfindung aus dem Zusammenwirken eines besonders ausgestalteten Ruderprofils mit einer speziellen Ruderlageranordnung. Durch das speziell gestaltete Ruderprofil werden zunächst die Strömungs- bzw. Manövriereigenschaften des Hochleistungsruders stark verbessert. Zunächst gewährleistet die bevorzugt abgerundet ausgebildete vordere Nasenleiste, dass sich für die Nasenleiste bei allen Ruderstellungen bzw. -winkeln gute Strömungseigenschaften einstellen. Durch den schwalbenschwanzartigen Fortsatz vom hinteren Bereich bis zur bevorzugt gradlinig ausgebildeten hinteren Endleiste, bzw. durch die Verbreiterung dieses Bereichs, wird die Strömung in diesem Bereich nochmals beschleunigt und somit wird im hinteren Bereich des Ruders der Auftrieb nochmals erhöht. Insgesamt werden durch die spezielle Ausgestaltung des Profils die Kursstabilität durch eine Verringerung der Abdrift sowie die Schiffskontrolleigenschaften deutlich verbessert. Mit dem erfindungsgemäßen Ruder sind Ruderwinkel nach Steuerbord und Backbord von jeweils bis zu 70° möglich. Die Endleiste kann neben einer geradlinigen Ausgestaltung auch konvex oder sogar mehrfach konvex, beispielsweise bi-konvex, ausgebildet sein.hereafter has a Hochleistungsruder of the type mentioned in cross-sectional view Rudder blade profile, which is formed from the preferably rounded Leading edge in rudder longitudinal direction up to a middle area, which is the widest area of the rudder profile, widened at a first flank angle, from the middle area to a rear area, which the narrowest point of the rudder profile forms, under a second Flank angle tapers, and from the rear area to the preferably straight-line trained End bar, in particular dovetail widened again. Furthermore, the rudder trunk of the rudder is a cantilever beam with a central inner longitudinal bore provided for receiving the rudder stock and into the rudder blade formed in sufficient extent, wherein for storage of the rudder stock a bearing in the inner longitudinal bore The rudder coaster is arranged with its free end in one Recess, confiscation o. Like. In the rudder shaft extends, wherein the rudder stock led out with an end of the rudder box and connected to this end portion with the rudder blade, with no Storage is provided between the rudder blade and the rudder trunk, and wherein the bottom bracket for the storage of the rudder stock in the rudder trunk in the area of free end of the rudder coker is arranged. Accordingly exists the invention of the interaction of a specially designed Rudder profile with a special rudder bearing arrangement. By the special designed rudder profile are initially the flow or maneuverability of the high performance rudder greatly improved. First, the preferred rounded guarantees trained frontal leading edge that fits the leading edge at all rudder positions or angles good flow characteristics to adjust. Through the dovetailed appendage from the rear Range up to the preferably rectilinear rear end bar, or by widening this area, the flow becomes This area accelerates again and thus is in the rear Range of the rudder lift increased again. Overall, through the special design of the profile ensures price stability a reduction in drift and the vessel control properties clearly improved. With the rudder according to the invention are rudder angles to starboard and port of up to 70 ° possible. The End bar can also be convex in addition to a straight-line design or even multiple convex, for example, bi-convex formed be.

Durch die spezielle Lageranordnung für dieses Ruderprofil ergibt sich der Vorteil, dass das Ruderkoker in das Ruderblatt hineingeführt ist und der Ruderschaft im Endbereich des Ruderkokers in einer Einziehung o. dgl. des Ruderblattes mittels eines Lagers gelagert ist. Hierfür bedarf es keiner weiteren Lagerung des Ruderblattes an der Außenwandfläche des Ruderkokers. Somit kann das untere Hauptlager, auch Halslager genannt, in der Nähe des Auftriebszentrums des Ruders positioniert werden und nicht wie bei herkömmlichen Lageranordnungen oberhalb des Ruderblattes. Hierdurch werden die Belastungen und Biegemomente, die auf das Ruderblatt wirken, deutlich reduziert. Insbesondere wirken auf den Ruderschaft, anders als bei herkömmlichen Rudern, keine bzw. nur geringe Biegemomen te, da dieser in seinem unteren, in das Ruderblatt eingeführten Bereich im Ruderkoker gelagert ist. Hierdurch können der Ruderschaft bezüglich seines Umfanges sowie das Ruderblatt selbst bezüglich seiner Breite viel schlanker ausgeführt werden als bei herkömmlichen Hochleistungsrudern. Infolgedessen sind auch Ruderkonstruktionen des erfindungsgemäßen Hochleistungsruders für sehr große Schiffe, d. h. in sehr großen Dimensionierungen, möglich. Ferner werden dadurch die Kosten der Herstellung gegenüber herkömmlichen Rudern reduziert, da weniger Material verbraucht wird. Die Reduzierung der Ruderbreite ist insbesondere bei Ruder mit dem erfindungsgemäßen Profil äußerst vorteilhaft, da diese durch ihre Profilierung erhöhte Auftriebskräfte aufweisen, die auf das Ruderblatt wirken, so dass dieses ohnehin stärker bzw. breiter ausgeführt sein muss als dies bei Rudern mit anderen Profilen der Fall ist und diese somit einen relativ großen Widerstand aufweisen, der durch die Reduzierung der Ruderbreite verringert wird. Insofern wäre eine Verwendung solcher profilierter Ruder für große Schiffe ohne die erfindungsgemäße Lageranordnung nicht möglich.Due to the special bearing arrangement for this rudder profile, there is the advantage that the rudder trunk is guided into the rudder blade and the rudder stock in the end region of the rudder coker in a collection o. The like. The rudder blade is supported by a bearing. This requires no further storage of the rudder blade on the outer wall surface of the rudder coker. Thus, the lower main bearing, also called neck camp, be positioned near the buoyancy center of the rudder and not as in conventional bearing arrangements above the rudder blade. As a result, the loads and bending moments acting on the rudder blade, significantly reduced. In particular, act on the rudder stock, unlike conventional oars, no or only small Biegemomen te, since this is stored in its lower, introduced into the rudder blade area in the rudder box. As a result, the rudder stock can be made much slimmer with respect to its circumference and the rudder blade itself with respect to its width than conventional high-performance rudders. As a result, rudder constructions of the high-efficiency rudder according to the invention are also possible for very large ships, ie in very large dimensions. Furthermore, this reduces the cost of manufacturing over conventional oars, as less material is consumed. The reduction of the rudder width is extremely advantageous especially with rudders with the profile according to the invention, since these have increased buoyancy forces due to their profiling, which act on the rudder blade, so that this has to be made stronger or wider than in the case of rudders with other profiles and thus they have a relatively large resistance, which is reduced by the reduction of the rudder width. In this respect, a use of such profiled rudders for large ships would not be possible without the bearing arrangement according to the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erfindungsgemäße Ruder in einem Schiff vorgesehen, welches einen dem Ruder zugeordneten und auf einer antreibbaren Propellerwelle angeordneten Propeller umfasst. Die Verbindung des Ruderschaftes mit dem Ruderblatt ist ferner oberhalb der Propellerwellenmitte angeordnet. Vorteilhaft ist hierbei, dass für das Auswechseln der Propellerwelle der Ruderschaft nach der Abnahme des Ruderblattes aus dem Ruderkokerlager nicht mehr herausgezogen zu werden braucht, da die Verbindung des Ruderschaftes mit dem Ruderblatt oberhalb der Propellerwellenmitte liegt und der Ruderschaft in seinem Endbereich mit dem Ruderblatt, insbesondere mittels eines Pressverbandes, verbunden ist.According to one preferred embodiment of Invention is the rudder according to the invention provided in a ship, which one assigned to the rudder and arranged on a driven propeller shaft propeller includes. The connection of the rudder stock with the rudder blade is further arranged above the propeller shaft center. Advantageous here is that for Replacement of a propeller shaft of a steering wheel after removal the rudder blade from the rudder box camp no longer pulled out It needs to become, since the connection of the rudder stock with the rudder blade above the propeller shaft center and the rudder shaft in his End area with the rudder blade, in particular by means of a press fit, connected is.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, das Ruderprofil symmetrisch auszubilden, so dass sich sowohl steuerbordseitig als auch backbordseitig dieselben Auftriebsverhältnisse einstellen. Eine solche Ausbildungsform ist vorteilhaft für die Kursstabilität eines Schiffes.Farther it may be appropriate the rudder profile symmetrical form, so that both starboard side as well as set the same buoyancy conditions on the port side. Such a form of training is beneficial for the price stability of a Ship.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Endleiste, die im eingebauten Zustand normalerweise dem Schiffspropeller abgewandt ist, zwei übereinanderliegende Endleistenabschnitte auf, die seitlich gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die Angabe, dass die Endleistenabschnitte übereinanderliegend angeordnet sind, bezieht sich auf den eingebauten Zustand des Ruderblattes, in dem üblicherweise ein Abschnitt über dem anderen angeordnet ist. Allgemein gesprochen sind die beiden Endleistenabschnitte daher anliegend aneinander angeordnet. Bevorzugt werden sie durch eine Trennlinie bzw. -ebene getrennt, die im eingebauten Ruderzustand im Wesentlichen horizontal verläuft. Durch die versetzte Anordnung ist der eine Endleistenabschnitt nach Backbord oder Steuerbord und der andere Endleistenabschnitt nach Steuerbord oder Backbord versetzt. Hierdurch entsteht an jedem Endleistenabschnitt in dem Bereich, in dem die beiden Endleistenabschnitte aneinanderliegen, jeweils eine Versatzfläche, die, normalerweise seitlich, jeweils über den anderen Endleistenabschnitt vor- bzw. hinwegsteht. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich im Übergangsbereich zwischen den beiden Endleistenabschnitten zu jeder Seite eine (90°-)Kante, die in eine der Versatzflächen mündet. Auf der Innenseite der Versatzflächen bildet sich eine weitere (90°-)Kante.In a further preferred embodiment has the end bar, which when installed normally the Ship propeller is remote, two superimposed Endleistenabschnitte on, which are arranged laterally offset from each other. The indication, that the Endleistenabschnitte superimposed are arranged, refers to the installed state of the rudder blade, usually a section about the other is arranged. Generally speaking, the two Endleisteabschnitte therefore adjacent to each other. Prefers they are separated by a dividing line or plane, which in the built-in Rudder state is essentially horizontal. Due to the staggered arrangement is the one Endleistenabschnitt to port or starboard and the other Endleistenabschnitt offset to starboard or port. This results in each Endleistenabschnitt in the area, in which the two Endleistenabschnitte abut, respectively an offset surface, the, usually laterally, in each case over the other Endleistenabschnitt protrudes or stands. In this embodiment results in the transition region between the two Endleistenabschnitten to each side a (90 °) edge, in one of the offset surfaces empties. On the inside of the offset surfaces Another (90 °) edge forms.

In einer weiteren Ausführungsform kann zwischen den beiden Endleistenabschnitten ein Übergangsbereich vorgesehen sein, der einen fließenden Übergang zwischen den beiden versetzten Endleistenabschnitten bildet, so dass keine Versatzflächen oder -kanten o. dgl. erzeugt werden. Durch die versetzte bzw. twistierte Anordnung der Endleistenabschnitte passen sich die einzelnen Abschnitte dem vom Propeller erzeugten Drall an, so dass eine Energierückgewinnung erreicht werden kann, die zu einer Senkung des Treibstoffverbrauches bei gleicher Leistung führt.In a further embodiment There can be a transition area between the two end strip sections be provided, a smooth transition forms between the two offset Endleistenabschnitten, so that no offset surfaces or Edges o. The like. Are generated. By the staggered or twisted Arrangement of Endleistenabschnitte fit the individual sections the swirl generated by the propeller, so that an energy recovery can be achieved, which leads to a reduction in fuel consumption leads at the same power.

Besonders bevorzugt sind die einzelnen Endleistenabschnitte bei dieser Ausführungsform in einer Querschnittsbetrachtung in der Form eines halben, längsgeteilten Schwalbenschwanzes ausgebildet. Dabei steht bei dem einen Endleistenabschnitt die Spitze des Schwalbenschwanzes nach Backbord und beim anderen Endleistenabschnitt nach Steuerbord vor. Mit anderen Worten sind die beiden Schwalbenschwanzabschnitte in einer Draufsicht auf das Ruderprofil spiegelbildlich angeordnet. Durch eine derartige Ausgestaltung kann eine besonders hohe Energierückgewinnung erreicht werden.Especially Preferably, the individual Endleistenabschnitte in this embodiment in a cross-sectional view in the form of a half, longitudinally split Dovetail trained. It stands at the one Endleistenabschnitt the Tip of the dovetail to port and the other Endleistenabschnitt to starboard. In other words, the two dovetail sections arranged mirror-inverted in a plan view of the rudder profile. By such a configuration, a particularly high energy recovery be achieved.

Versuche seitens der Anmelderin haben gezeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn der erste Flankenwinkel 5° bis 25°, bevorzugt 10° bis 20°, besonders bevorzugt 12° bis 16° beträgt. Hierdurch ergibt sich ein besonders stromlinienförmiges Profil des Ruderblattes, welches sich günstig auf den Auftrieb des Ruders auswirkt. Bei herkömmlichen Rudern sind die ersten Flankenwinkel deutlich größer als dies bei der vorliegenden Erfindung der Fall ist, da dort der Ruderblattkörper insgesamt breiter ausgeführt sein muss, um die auftretenden Lasten, insbesondere bei großen Schiffen, aufnehmen zu können. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Hochleistungsruders ist eine derart breite Ausführung nicht notwendig, und es können kleinere Flankenwinkel verwendet werden, die zu einem insgesamt schlankeren Ruderblatt führen.Tests by the applicant have shown that it is particularly advantageous if the first flank angle is 5 ° to 25 °, preferably 10 ° to 20 °, particularly preferably 12 ° to 16 °. This results in a particularly streamlined profile of the rudder blade, which is favorable to the up operation of the rudder. In conventional oars, the first flank angles are significantly larger than is the case in the present invention, since there the rudder blade body must be made wider overall, in order to absorb the loads occurring, especially in large vessels. Due to the design of the high efficiency rudder according to the invention such a wide design is not necessary, and it can be used smaller flank angles, which lead to an overall slimmer rudder blade.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beträgt der zweite Flankenwinkel 5° bis 17°, bevorzugt 8° bis 13°, besonders bevorzugt 11°. In ähnlicher Weise wie beim ersten Flankenwinkel kann der zweite Flankenwinkel bei der vorliegenden Erfindung ebenfalls flacher bzw. kleiner sein als bei herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten, vergleichbaren Rudern.According to one another preferred embodiment is the second flank angle 5 ° to 17 °, preferably 8 ° to 13 °, especially preferably 11 °. In similar As in the first flank angle, the second flank angle also be flatter or smaller in the present invention as with conventional, known from the prior art, comparable oars.

Vorteilhafterweise beträgt das Breitenverhältnis der Breite der Endleiste zur Breite des mittleren Bereiches 0,3 bis 0,5, bevorzugt 0,35 bis 0,45, besonders bevorzugt 0,38 bis 0,43. Der mittlere Bereich kennzeichnet den breitesten bzw. dicksten Bereich des Ruderprofils. Durch die erfindungsgemäße Ruderlageranordnung ist es möglich, derartige Breitenverhältnisse zwischen breitester Stelle und der Breite der hinteren Nasenleiste zu erreichen. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Rudern sind die Breitenverhältnisse deutlich kleiner, d. h., der mittlere, breiteste Bereich des Ruderprofils ist bei den Rudern aus dem Stand der Technik im Vergleich zur Breite der hinteren Nasenleiste sehr viel größer. Dies liegt daran, dass bei den Rudern aus dem Stand der Technik der Ruderschaft extrem breit und das Ruderblatt verstärkt ausgebildet sein müssen, um die auf sie wirkenden Lasten, insbesondere bei großen Rudern für große Schiffe, aufnehmen zu können, da das Ruderkoker nicht in das Ruderblatt hineingeführt ist und somit auf den Ruderschaft wesentlich größere Lasten wirken. So sind bei aus dem Stand der Technik bekannten Rudern maximale Breitenverhältnisse von 0,25 möglich (siehe beispielsweise DE 2 303 299 A1 ), was den benötigten Materialeinsatz und dadurch die Herstellungskosten erhöht. Ferner ist der Widerstand („Drag") dieser Ruder größer.Advantageously, the width ratio of the width of the end strip to the width of the middle region is 0.3 to 0.5, preferably 0.35 to 0.45, particularly preferably 0.38 to 0.43. The middle area marks the widest or thickest area of the rudder profile. By means of the rudder bearing arrangement according to the invention, it is possible to achieve such width ratios between the widest point and the width of the rear leading edge. In known from the prior art rudders the width ratios are much smaller, ie, the middle, widest range of the rudder profile is much larger in the rudders of the prior art compared to the width of the rear leading edge. This is because in the prior rudder oars, the rudder stock must be extremely wide and the rudder blade must be reinforced to accommodate the loads acting on it, especially large oars for large vessels, since the oar is not in the oar Rudder blade is inserted and thus act on the rudder stock much larger loads. Thus maximum width ratios of 0.25 are possible with rudders known from the prior art (see, for example DE 2 303 299 A1 ), which increases the required material usage and thereby the manufacturing cost. Furthermore, the drag of these rudders is greater.

Ferner beträgt das Längenverhältnis des Abstandes von der Ruderschaftmitte bis zur vorderen Nasenleiste in Bezug auf die Gesamtlänge des Ruders 0,25 bis 0,45, bevorzugt 0,35 bis 0,43, besonders bevorzugt 0,38 bis 0,42. Eine derartige Anordnung des Ruderschaftes im Bezug auf die Gesamtlänge des Ruders verbessert insgesamt das Strömungsprofil des Ruders. Insbesondere bei einem Verhältnis von 0,4 ergibt sich eine besonders optimale, strömungstechnische Balancierung des Ruders. Der Ruderschaft ist ferner bevorzugterweise im mittleren Bereich des Ruders angeordnet, d. h. an seiner breitesten bzw. dicksten Stelle. Dadurch befindet sich der Drehpunkt des Ruders im mittleren Bereich, d. h. im Bereich der größten Profildicke. Eine derartige Anordnung ist nur durch die spezielle, schlanke Profilausgestaltung in Verbindung mit der speziellen, erfindungsgemäßen Ruderlagerung möglich. Durch die Anordnung des Ruderschaftes im Bereich der größten Profildicke ist es wiederum möglich, das Ruderkoker und den Ruderschaft in das Ruderblatt hineinzuführen.Further is the aspect ratio of Distance from the center of the rudder to the leading edge of the nose in terms of overall length of the rudder 0.25 to 0.45, preferably 0.35 to 0.43, more preferably 0.38 to 0.42. Such an arrangement of the rudder stock in relation on the total length of the rudder improves overall the airfoil of the rudder. Especially at a ratio of 0.4 results in a particularly optimal, fluidic balance of the rudder. The rudder stock is also preferably in the middle Area of the rudder arranged, d. H. at its widest or thickest Job. As a result, the fulcrum of the rudder is in the middle Area, d. H. in the area of the largest profile thickness. Such an arrangement is only by the special, slim profile design in conjunction with the special, inventive rudder bearing possible. By the arrangement of the rudder stock in the area of the largest profile thickness it is again possible to guide the oar and the rudder stock into the rudder blade.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt das Verhältnis des Propellerdurchmessers zur Höhe des Ruderblattes 0,8 bis 0,95, bevorzugt 0,82 bis 0,9, besonders bevorzugt 0,85 bis 0,87. Hierdurch wird gewährleistet, dass stets das gesamte Profil des Ruderblattes vom Propellerstrahl angeströmt werden kann und so ein maximaler Auftrieb erreicht wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, vergleichsweise hohe Ruderblätter auszuführen, da die Lagerung innerhalb des Ruderblattes erfolgt und somit die Biegemomentbeanspruchung gegenüber weiter oberhalb gelagerten Ruderblättern sehr viel niedriger ist. Insofern kann die Höhe des Ruderblattes größer sein als bei aus dem Stand der Technik bekannten Rudern.According to one another preferred embodiment of the invention The relationship the propeller diameter to the height the rudder blade 0.8 to 0.95, preferably 0.82 to 0.9, especially preferably 0.85 to 0.87. This ensures that always the entire Profile of the rudder blade to be streamed by the propeller jet can and thus a maximum buoyancy is achieved. Due to the inventive design Is it possible, comparatively high rudder blades perform, because the storage takes place within the rudder blade and thus the Bending moment load opposite further above stored rudder leaves is much lower. In that sense, the height the rudder blade be larger as in known from the prior art oars.

Bevorzugterweise weist das Ruderprofil zwischen dem mittleren Bereich (die breiteste Stelle des Ruderprofils) und dem hinteren Bereich (die schmalste Stelle des Ruderprofils) einen im Wesentlichen gradlinigen oder einen im Wesentlichen konvexen Bogenverlauf auf. Hierdurch kann eine optimale Formgebung im Hinblick auf die Strömungseigenschaften des Ruders erreicht werden.preferably, indicates the rudder profile between the middle range (the widest Place of the rudder profile) and the rear area (the narrowest Position of the rudder profile) a substantially straight-line or a substantially convex arc course. This can optimal shaping with regard to the flow characteristics of the rudder be achieved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch:embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. It show schematically:

1 eine Seitenansicht eines Hochleistungsruders mit einem am Schiffsrumpf gelagerten Ruderblatt und einem dem Ruder zugeordneten Propeller; 1 a side view of a high-efficiency rudder with a rudder blade mounted on the hull and a propeller associated with the rudder;

2a einen senkrechten Schnitt gemäß der Schnittlinie A-A aus 1; 2a a vertical section according to the section line AA 1 ;

2b Querschnittsansichten des Ruderprofils entlang der jeweiligen Schnittlinien durch die Darstellung aus 2a; 2 B Cross-sectional views of the rudder profile along the respective section lines through the representation 2a ;

3a eine Seitenansicht eines schematisch dargestellten Hochleistungsruders als Vollschweberuder aus dem Stand der Technik mit dazugehörigem Momentenverlauf; 3a a side view of a high-performance rudder schematically shown as Vollschweberuder from the prior art with associated torque curve;

3b eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Hochleistungsruders als Vollschweberuder mit dazugehörigen Momentenverlauf; 3b a schematic side view egg nes Hochleistungsruders inventive Vollschweberuder with associated torque curve;

4a eine perspektivische Ansicht eines Ruderprofils mit Querschnittsansichten des Profils; 4a a perspective view of a rudder profile with cross-sectional views of the profile;

4b eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ruderprofils mit Querschnittsansichten des Profils; 4b a perspective view of another rudder profile with cross-sectional views of the profile;

4c eine perspektivische Ansicht noch eines weiteren Ruderprofils mit Querschnittsansichten dieses Profils; und 4c a perspective view of yet another rudder profile with cross-sectional views of this profile; and

5 eine Teilansicht eines erfindungsgemäßen Querschnittsprofils, das über ein aus dem Stand der Technik bekanntes Profil gelegt ist. 5 a partial view of a cross-sectional profile according to the invention, which is placed over a known from the prior art profile.

Bei den dargestellten verschiedenen Ausführungsformen sind gleiche Bestandteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.at The illustrated various embodiments are the same components provided with the same reference numerals.

In 1 und 2a ist eine Ruderanordnung dargestellt, welche ein Ruder 100 mit einem Ruderblatt 10 und einen Propeller 30 umfasst. Der Propeller 30 ist mit einem Schiffskörper (hier nicht dargestellt) verbunden. Mit 40 ist ein Ruderschaft und mit 50 ein den Ruderschaft 40 umgebendes Ruderkoker bezeichnet. Der Propeller 30 ist dem Ruderblatt 10 zugeordnet. Das Ruderblatt 10 ist über den Ruderschaft 40 mit einem Schiffskörper 60 verbunden. Das Ruderblatt 10 weist eine vordere, dem Propeller 30 zugewandte Nasenleiste 13 und eine hintere, dem Propeller 30 abgewandte Endleiste 18 auf.In 1 and 2a a rudder arrangement is shown, which is a rudder 100 with a rudder blade 10 and a propeller 30 includes. The propeller 30 is connected to a hull (not shown here). With 40 is a rower and with 50 a rower 40 surrounding rudder trunk referred. The propeller 30 is the rudder blade 10 assigned. The rudder blade 10 is over the rudder stock 40 with a hull 60 connected. The rudder blade 10 has a front, the propeller 30 facing leading edge 13 and a rear, the propeller 30 opposite end bar 18 on.

Das Ruderblatt 10 weist eine vorzugsweise zylindrische Einziehung 11 auf. Die Einziehung 11 ist zur Aufnahme des freien Endes 51 des Ruderkokers 50 ausgebildet.The rudder blade 10 has a preferably cylindrical collection 11 on. The confiscation 11 is to receive the free end 51 of the coaster 50 educated.

Das Ruderkoker 50 ist als Kragträger mit einer mittigen Innenlängsbohrung 52 zur Aufnahme des Ruderschaftes 40 für das Ruderblatt 10 versehen, so dass es annähernd die Form eines Rohres aufweist. Außerdem ist das Ruderkoker 50 bis in das Ruderblatt 100 hineinreichend ausgebildet. In seiner Innenlängsbohrung 52 weist das Ruderkoker 50 ein Lager 53 zur Lagerung des Ruderschaftes 40 auf, wobei dieses Lager 53 im unteren Endbereich 51 des Ruderkokers 50 angeordnet ist. Der Ruderschaft 40 ist mit seinem freien Ende 41 aus dem Ruderkoker 50 bzw. dem Lager 53 herausgeführt. Dieses freie, aus dem Ruderkoker 50 vorstehende Ende 41 des Ruderschaftes 40 ist mit dem Ruderblatt 10 mittels eines Pressverbandes fest verbunden, wobei jedoch auch hier eine Verbindung vorgesehen ist, die ein Lösen des Ruderblattes 10 von dem Ruderschaft 40 ermöglicht, wenn die Propellerwelle ausgetauscht werden soll. Die Verbindung des Ruderschaftes 40 im Bereich 41 mit dem Ruderblatt 10 liegt dabei oberhalb der Propellerwellenmitte 31 (siehe 1), so dass für den Ausbau der Propellerwelle lediglich das Ruderblatt 10 von dem Ruderschaft 40 abgenommen werden muss, während dagegen ein Herausziehen des Ruderschaftes 40 aus dem Ruderkoker 50 nicht erforderlich ist, da sowohl das freie untere Ende 51 des Ruderkokers 50 als auch das freie untere Ende 41 des Ruderschaftes 40 oberhalb der Propellerwellenmitte 31 liegen. Zur Sicherung des Verbundes zwischen dem freien Ende 41 des Ruderschaftes 40 und dem Ruderblatt 100 ist eine Sicherungsmutter 42 vorgesehen. Der Bereich des Ruderblattes 100, der das freie Ende 41 umgibt, ist als Schmiedestück aus Schmiedeeisen ausgeführt und wird auch als „Nabe" bezeichnet.The helmsman 50 is as cantilever beam with a central inner longitudinal bore 52 to receive the rudder stock 40 for the rudder blade 10 provided so that it has approximately the shape of a tube. In addition, the rudder is 50 to the rudder blade 100 Enriched formed. In its inner longitudinal bore 52 has the helmsman 50 a warehouse 53 for storage of the rudder stock 40 on, with this camp 53 in the lower end area 51 of the coaster 50 is arranged. The rudder stock 40 is with his free end 41 from the helm 50 or the warehouse 53 led out. This free, from the helm 50 protruding end 41 of the rudder stock 40 is with the rudder blade 10 firmly connected by means of a press fit, but here too a connection is provided which is a loosening of the rudder blade 10 from the rudder stock 40 allows when the propeller shaft is to be replaced. The connection of the rudder stock 40 in the area 41 with the rudder blade 10 lies above the propeller shaft center 31 (please refer 1 ), so that for the expansion of the propeller shaft only the rudder blade 10 from the rudder stock 40 while it is necessary to remove it while pulling out the rudder stock 40 from the helm 50 not required, as both the free lower end 51 of the coaster 50 as well as the free lower end 41 of the rudder stock 40 above the propeller shaft center 31 lie. To secure the bond between the free end 41 of the rudder stock 40 and the rudder blade 100 is a lock nut 42 intended. The area of the rudder blade 100 , the free end 41 is designed as a forged piece of wrought iron and is also referred to as "hub".

Bei dieser in den 1 und 2a gezeigten Ausführungsform ist nur ein einziges Innenlager 53 für die Lagerung des Ruderschaftes 40 im Ruderkoker 50 vorgesehen; ein weiteres Lager für das Ruderblatt 10 an der Außenwand des Ruderkokers 50 entfällt.In this in the 1 and 2a shown embodiment is only a single bottom bracket 53 for the storage of the rudder stock 40 in the helm 50 intended; another camp for the rudder blade 10 on the outer wall of the rudder coker 50 eliminated.

Die 2b zeigt das Profil des Ruderblattes 10 entlang einer Schnittlinie 12. Es ist deutlich erkennbar, dass das Ruderblatt 10 in der Profilansicht eine abgerundete vordere Nasenleiste 13 aufweist. Von der Nasenleiste 13 erweitert sich das Profil des Ruderblattes 10 unter einem ersten Flankenwinkel α bis hin zu einem mittleren Bereich 14, der die breiteste Stelle des Profils bzw. Ruderblattes 10 bildet. Der erste Flankenwinkel α wird von einer Tangentialen 15 an den sich erweiternden Bereich zwischen vorderer Nasenleiste 13 und mittleren Bereich 14 und der Schnittlinie 12 gebildet, wobei letztere gleichzeitig die Längsachse des Profils des Ruderblattes 10 darstellt. Von dem mittleren Bereich 14 verjüngt sich das Profil des Ruderblattes 10 wieder bis zu einem hinteren Bereich 16, der die schmalste Stelle des Ruderprofils bildet. Die Verjüngung findet unter einem zweiten Flankenwinkel β statt, der von einer Tangentialen 17 und der Schnittlinie 12 gebildet wird. Vom hinteren Bereich 16 verbreitert sich das Profil wieder bis zu seinem Ende, das von einer hinteren Endleiste 18 gebildet wird, die gradlinig ausgebildet ist. Vorliegend ist diese Verbreiterung in einem auf die Ruderblatthöhe bezogen mittleren Bereich beidseitig ausgebildet, so dass sich das Ruderprofil schwalbenschwanzartig erweitert. Im oberen und unteren Bereich des Ruderblatts ist die Verbreiterung einseitig ausgebildet, so dass sich ein halber Schwalbenschwanz ergibt. Die eine Verbreiterung ist backbordseitig und die andere Verbreiterung steuerbordseitig vorgesehen. Grundsätzlich kann die Verbreiterung aber auch über die gesamte Ruderblatthöhe schwalbenschwanzartig oder einseitig ausgebildet sein.The 2 B shows the profile of the rudder blade 10 along a cutting line 12 , It is clearly recognizable that the rudder blade 10 in the profile view a rounded front leading edge 13 having. From the leading edge 13 extends the profile of the rudder blade 10 at a first flank angle α to a middle range 14 , the widest part of the profile or rudder blade 10 forms. The first flank angle α becomes tangent 15 to the widening area between the front leading edge 13 and middle range 14 and the cutting line 12 formed, the latter at the same time the longitudinal axis of the profile of the rudder blade 10 represents. From the middle area 14 the profile of the rudder blade tapers 10 back to a rear area 16 , which forms the narrowest point of the rudder profile. The taper takes place at a second flank angle β, that of a tangent 17 and the cutting line 12 is formed. From the back area 16 The profile widened again to its end, that of a rear end bar 18 is formed, which is formed straight. In the present case, this widening is formed on both sides in a middle region which is related to the rudder blade height, so that the rudder profile widened in a dovetail manner. In the upper and lower area of the rudder blade, the broadening is unilaterally formed, so that there is a half dovetail. The one widening is provided on the port side and the other widening on the starboard side. In principle, however, the widening can also be designed dovetail-like or unilaterally over the entire rudder blade height.

4a zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ruderprofils, dass dem Profil des Ruders aus den 2a und 2b entspricht. Entsprechend sind die Querschnittsansichten aus der 4a übereinstimmend mit der Querschnittsbetrachtung aus der 2b. Wie aus 4a erkennbar ist, ist das Ruderblatt 10 in seinem hinteren Bereich twistiert ausgebildet, d. h., die Endleiste 18 ist in zwei Endleistenabschnitte 18a, 18b unterteilt, die übereinanderliegend angeordnet sind. Die beiden Endleistenabschnitte 18a, 18b sind in etwa gleich groß und sind durch eine horizontal verlaufende und mittig im Ruderblatt 10 angeordnete Trennlinie bzw. Trennebene unterteilt. Sie sind versetzt zueinander angeordnet, wobei der obere Endleistenabschnitt 18a in Schifffahrtsrichtung betrachtet nach Backbord und der untere Endleistenabschnitt 18b nach Steuerbord versetzt sind. Insofern ergibt sich in der oberen Querschnittsbetrachtung im Endbereich des Ruderblattes eine backbordseitige Verbreiterung 18a in Form eines halben Schwalbenschwanzes und in der unteren Querschnittsbetrachtung eine spiegelbildliche, steuerbordseitige Verbreiterung 18b. In der mittleren Querschnittsbetrachtung sind die beiden halben, schwalbenschwanzartigen Endleistenabschnitte 18a, 18b übereinanderliegend dargestellt und ergeben somit zusammengesetzt wieder einen vollen Schwalbenschwanz („Fishtail"). Durch die versetzte Anordnung der Endleistenabschnitte 18a, 18b zueinander, ergibt sich im Bereich, in dem die beiden Endleistenabschnitte 18a, 18b aneinandergrenzen, zu jeder Seite des Ruderblattes eine Versatzfläche 19. Die Versatzfläche 19 wird von demjenigen Bereich des oberen Kantenbereiches des Endleistenabschnittes 18b bzw. des unteren Kantenbereiches des Endleistenabschnittes 18a gebildet, die seitlich vorspringen. 4a shows a perspective view of a rudder profile that the profile of the rudder the 2a and 2 B equivalent. Accordingly, the cross-sectional views of the 4a consistent with the cross - sectional view of the 2 B , How out 4a recognizable is the rudder blade 10 formed in its rear portion twisted, ie, the end bar 18 is in two end strip sections 18a . 18b divided, which are arranged one above the other. The two Endleistenabschnitte 18a . 18b are approximately equal in size and are separated by a horizontally extending and centered in the rudder blade 10 subdivided dividing line or separating plane. They are offset from one another, wherein the upper Endleistenabschnitt 18a viewed in the ship's direction to port and the lower end strip section 18b are offset to starboard. In this respect, in the upper cross-sectional view results in the end of the rudder blade port widening 18a in the form of half a dovetail and in the lower cross-sectional view a mirror image, starboard side widening 18b , In the middle cross-sectional view, the two half-dovetail Endleistenabschnitte 18a . 18b represented superimposed and thus made up again a full dovetail ("Fishtail"). Due to the staggered arrangement of Endleistenabschnitte 18a . 18b to each other, results in the area in which the two Endleistenabschnitte 18a . 18b adjacent to each other, an offset surface on each side of the rudder blade 19 , The offset surface 19 becomes from that area of the upper edge region of the Endleistenabschnittes 18b or the lower edge region of the Endleistenabschnittes 18a formed, which project laterally.

4b zeigt eine ähnliche Ausführungsform eines Ruderprofils mit zwei ebenfalls zueinander versetzt angeordneten Endleistenabschnitten 18a, 18b, wobei zwischen diesen beiden Endleistenabschnitten 18a, 18b ein Übergangsbereich 20 vorgesehen ist. Dieser Übergangsbereich 20 verläuft mit Bezug auf eine Vertikalachse schräg und verbindet die beiden Endleistenabschnitte 18a, 18b miteinander, so dass ein fließender Übergang ohne Kanten oder Versatzflächen u. dgl., entsteht. Somit ergibt sich auch im Bereich der Endleiste 18 ein geschlossenes Strömungsprofil. Die Querschnittsbetrachtungen des Ruderprofils aus 4b sind ähnlich zu denen aus 4a bzw. 2b. 4b shows a similar embodiment of a rudder profile with two mutually staggered Endleistenabschnitten 18a . 18b , between these two Endleistenabschnitten 18a . 18b a transition area 20 is provided. This transition area 20 extends obliquely with respect to a vertical axis and connects the two Endleistenabschnitte 18a . 18b with each other, so that a smooth transition without edges or offset surfaces u. Like., Created. This also results in the area of the end bar 18 a closed flow profile. The cross-sectional considerations of the rudder profile 4b are similar to those out 4a respectively. 2 B ,

4c zeigt eine weitere perspektivische Ansicht eines weiteren Ruderprofils. Bei diesem Ruderprofil ist die Endleiste 18 durchgehend ausgebildet, d. h., sie weist keine zueinander versetzten Abschnitte auf. Entsprechend lassen die Querschnittsbetrachtungen dieses Profils sowohl im oberen als auch im unteren Bereich jeweils eine schwalbenschwanzartige Verbreiterung vom hinteren Bereich 16 bis zur Endleiste 18 erkennen. Grundsätzlich ist der Verlauf der Profile aus den 4a bis 4c ähnlich zu dem Verlauf aus der 2b in Bezug auf die Verbreiterung des Profils unter einem ersten Flankenwinkel α und die Verjüngung des Profils unter einem zweiten Flankenwinkel β. 4c shows a further perspective view of another rudder profile. In this rudder profile is the end bar 18 formed continuously, ie, it has no staggered sections. Accordingly, the cross-sectional views of this profile, both in the upper and in the lower region each leave a dovetail-like widening of the rear area 16 to the end bar 18 detect. Basically, the course of the profiles from the 4a to 4c similar to the course of the 2 B with respect to the widening of the profile at a first flank angle α and the taper of the profile at a second flank angle β.

3a zeigt schematisch ein Ruderblatt 10 eines Vollschweberuders aus dem Stand der Technik. Dieses Ruderblatt 10 ist mit einem Ruderschaft 40 mit einem Schiffskörper (hier nicht dargestellt) verbunden, wobei der Ruderschaft 40 im oberen Bereich des Ruderblattes 10 fest mit diesem verbunden ist. Der Ruderschaft 40 ist mit einem ersten, oberen Lager 70 und einem zweiten, unteren Lager 71 gelagert, wobei das zweite untere Lager direkt oberhalb des Ruderblattes 10 angeordnet ist. 3a schematically shows a rudder blade 10 a Vollschweberuders from the prior art. This rudder blade 10 is with a rudder stock 40 connected to a hull (not shown here), the rudder stock 40 in the upper part of the rudder blade 10 is firmly connected to this. The rudder stock 40 is with a first, upper bearing 70 and a second, lower bearing 71 stored, with the second lower bearing directly above the rudder blade 10 is arranged.

In 3b ist ein Vollschweberuder mit einem Ruderblatt 10 gemäß der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt, bei dem der Ruderschaft 40 in seinem oberen Bereich durch ein oberes Lager 70 und durch ein Lager 53, welches im unteren Bereich des Ruderschaftes im Ruderblatt 10 angeordnet ist, gelagert ist. Der Ruderschaft 40 ist hier in das Ruder hineingeführt, was beim Stand der Technik aus 3a nicht der Fall ist. Das Ruderkoker ist hier der Übersicht halber nicht dargestellt. Somit ist das untere Lager 53 in der 3b bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform des Ruders näher am Auftriebsmittelpunkt des Ruderblattes 10 als dies beim Ruder aus dem Stand der Technik gemäß 3a der Fall ist. Entsprechend ergibt sich beim Ruder aus 3b ein anderer Momentenverlauf als bei der 3a, wobei in beiden Fällen eine gleich große, konstante Streckenlast als auf das Ruderblatt 10 wirkende Belastung der Berechnung zugrunde gelegt ist. Bei der 3a ergibt sich das maximale Moment M_b auf Höhe des oberen Lagers 71, während es sich bei dem Ruder gemäß 3b auf Höhe des unteren Lagers 53, welches innerhalb des Ruderblattes 10 angeordnet ist, einstellt. Auch ist das maximale Moment M_b bei der 3b deutlich geringer als bei der 3a (ca. 50 % niedriger). Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Hebel, mit dem die Last _PR auf das Ruderblatt 10 wirkt bei der Anordnung aus 3b deutlich geringer ist als bei der Anordnung aus 3a. Somit ist es möglich, die Ruderanordnung gemäß der 3b bei sehr viel größeren Schiffen einzusetzen, als dies bei der Anordnung aus der 3a der Fall ist.In 3b is a full-sweater with a rudder blade 10 according to the present invention, in which the rudder stock 40 in its upper part by an upper bearing 70 and through a warehouse 53 , which is in the lower part of the rudder stock in the rudder blade 10 is arranged, stored. The rudder stock 40 is here introduced into the rudder, which in the prior art 3a not the case. The helm is not shown here for the sake of clarity. Thus, the lower bearing 53 in the 3b in the embodiment of the rudder according to the invention closer to the buoyancy center of the rudder blade 10 as in the rudder of the prior art according to 3a the case is. Accordingly arises at the rudder 3b a different moment course than at the 3a , in both cases an equally large, constant line load as on the rudder blade 10 effective burden of the calculation. In the 3a results in the maximum moment M _b at the height of the upper bearing 71 while it is at the oar according to 3b at the level of the lower camp 53 which is inside the rudder blade 10 is arranged adjusts. Also, the maximum moment M _b at the 3b significantly lower than the 3a (about 50% lower). This is due to the fact that the lever with which the load _PR on the rudder blade 10 acts in the arrangement 3b is significantly lower than in the arrangement 3a , Thus, it is possible, the rudder assembly according to the 3b to use in much larger ships, as in the arrangement of the 3a the case is.

5 zeigt jeweils eine Hälfte zweier Ruderprofile 10, 10', die übereinandergelegt sind. Das Ruderprofil 10, das mit einer dickeren Linie gekennzeichnet ist, entspricht dem Profil eines erfindungsgemäßen Ruders, während das Profil 10' einem Ruder entspricht, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Die Ruderprofile 10, 10' sind durch eine Schnittlinie 12 längsgeteilt, wobei die Schnittlinie 12 gleichzeitig der Längsachse der Ruderprofile entspricht. Die anderen Hälften der Ruderprofile 10, 10' sind spiegelbildlich ausgeführt und der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Die Darstellung aus der 5 ist nur eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Unterschiede zwischen dem erfindungsgemäßen Profil 10 und dem aus dem Stand der Technik bekannten Profil 10' und ist nicht maßstabsgetreu. 5 shows one half each of two rudder profiles 10 . 10 ' which are superimposed. The rudder profile 10 , which is characterized by a thicker line corresponds to the profile of a rudder according to the invention, while the profile 10 ' corresponds to a rudder, as is known in the art. The rudder profiles 10 . 10 ' are through a cutting line 12 longitudinally divided, wherein the cutting line 12 simultaneously corresponds to the longitudinal axis of the rudder profiles. The other halves of the rudder profiles 10 . 10 ' are mirror images and omitted for clarity. The representation from the 5 is only a schematic representation to illustrate the differences between the profile according to the invention 10 and the profile known from the prior art 10 ' and is not to scale.

Das erfindungsgemäße Profil 10 verbreitert sich von der abgerundet ausgebildeten Nasenleiste 13 in Ruderlängsrichtung unter einem ersten Flankenwinkel α bis hin zu einem mittleren Bereich 14. Von dort aus verjüngt sich das Profil wieder unter einem Flankenwinkel β bis hin zum hinteren Bereich 16. Der hintere Bereich 16 stellt die schmalste Stelle des Ruderprofils dar, wohingegen der mittlere Bereich 14 die breiteste Stelle des Ruderprofils darstellt. Von dem hinterem Bereich 16 aus verbreitert sich das Profil wieder bis zur Endleiste 18 schwalbenschwanzartig. Das Ruderkoker 50 mit dem darin liegenden Ruderschaft ist im mittleren Bereich 14 des Ruderprofils vorgesehen. Der Drehpunkt 43 des Ruderprofils bzw. der Ruderschaftmittelpunkt befindet sich auf Höhe der dicksten Profilstelle 14. Der Abstand zwischen dem Drehpunkt bzw. der dicksten Profilstelle und der vorderen Nasenleiste 13 ist durch den Buchstaben α gekennzeichnet und beträgt ca. 40 % der Gesamtlänge des Ruders.The profile according to the invention 10 widened by the rounded nose cone 13 in the rudder longitudinal direction at a first flank angle α up to a central region 14 , From there, the profile tapers again at a flank angle β up to the rear area 16 , The back area 16 represents the narrowest point of the rudder profile, whereas the middle section 14 represents the widest point of the rudder profile. From the back area 16 From the profile widened again to the end bar 18 dovetailed. The helmsman 50 with the rudder trunk lying in it is in the middle range 14 provided the rudder profile. The fulcrum 43 the rudder profile or the rudder center is at the height of the thickest profile site 14 , The distance between the pivot point or the thickest profile point and the front leading edge 13 is characterized by the letter α and is about 40% of the total length of the rudder.

Im Gegensatz dazu verbreitert sich das aus dem Stand der Technik bekannte Profil 10' von der Nasenleiste 13 aus unter einem sehr viel größeren Flankenwinkel α'. Dadurch ist der Bereich der dicksten Profilstärke 14' sehr viel näher an der vorderen Nasenleiste 13 als das bei dem Profil 10 gemäß der vorliegenden Erfindung der Fall ist. Der Abstand zwischen dem mittleren Bereich 14' des Profils 10' und der Nasenleiste 13 ist durch den Buchstaben b gekennzeichnet und beträgt ca. 20 % der Gesamtlänge des Ruderprofils 10'. Das Ruderprofil 10' verjüngt sich vom mittleren Bereich 14' aus unter einem Flankenwinkel β' bis hin zum hinteren Bereich 16, wobei der Flankenwinkel β' ebenfalls größer ist als der Flankenwinkel β. Im Bereich zwischen dem mittleren Bereich 14' und dem hinteren Bereich 16 stellt sich beim Profil 10' eine konkave Krümmung ein, wohingegen der Profilverlauf des Profils 10 zwischen dem mittleren Bereich 14 und dem hinteren Bereich 16 leicht konvex verläuft. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Ruderprofils 10 ist es möglich, ein Ruderkoker 50 vorzusehen, dass bis tief hinein in das Ruderblatt 10 geführt ist. Beim Profil 10' aus dem Stand der Technik wäre dies nicht möglich, da im Bereich des Drehpunktes 43 nicht genügend Platz für das Ruderkoker 50 vorhanden wäre. Ferner ist das Profil 10' insgesamt breiter in seinem mittleren Bereich 14' als das Profil 10 in seinem mittleren Bereich 14, so dass sich hierdurch ein höherer Widerstand beim Profil 10' gegenüber dem Profil 10 ergibt.In contrast, the profile known from the prior art widens 10 ' from the canopy 13 from under a much larger flank angle α '. This is the area of the thickest profile thickness 14 ' much closer to the leading edge 13 than that at the profile 10 according to the present invention is the case. The distance between the middle area 14 ' of the profile 10 ' and the canopy 13 is indicated by the letter b and is approximately 20% of the total length of the rudder profile 10 ' , The rudder profile 10 ' tapers off the middle area 14 ' from at a flank angle β 'to the rear area 16 , wherein the flank angle β 'is also greater than the flank angle β. In the area between the middle area 14 ' and the rear area 16 turns on the profile 10 ' a concave curvature, whereas the profile profile of the profile 10 between the middle area 14 and the rear area 16 slightly convex. Due to the inventive design of the rudder profile 10 is it possible to have a rowing koker 50 Provide that deep into the rudder blade 10 is guided. At the profile 10 ' from the prior art, this would not be possible because in the region of the fulcrum 43 not enough space for the rudderkoker 50 would be present. Further, the profile 10 ' overall wider in its middle area 14 ' as the profile 10 in its middle area 14 , so that this results in a higher resistance in the profile 10 ' opposite the profile 10 results.

100100: Ruderrudder
1010: Ruderblattrudder blade
1111: Einziehungcollection
1212: Schnittlinieintersection
1313: Nasenleisteleading edge
1414: mittlerer Bereichmiddle Area
1515: Tangentialetangential
1616: hinterer Bereichrear Area
1717: Tangentialetangential
1818: Endleisteend strip
18a, 18b18a, 18b: Endleistenabschnittetrailing edge sections
1919: Versatzflächeoffset surface
2020: ÜbergangsbereichTransition area
3030: Propellerpropeller
3131: PropellerwellenmittePropeller shaft center
4040: Ruderschaftrudder
4141: freies Endefree The End
4242: Sicherungsmutterlocknut
4343: Drehpunktpivot point
5050: Ruderkokerrudder trunk
5151: freies Endefree The End
5252: InnenlängsbohrungInternal longitudinal bore
5353: Lagercamp
6060: Schiffskörperhull
7070: oberes Lagerupper camp
7171: unteres Lagerlower camp
αα: erster Flankenwinkelfirst flank angle
ββ: zweiter Flankenwinkelsecond flank angle

Claims

High efficiency rudder ( 100 ) for ships, which is designed as a full-floating rudder, comprising a rudder blade ( 10 ), a helmsman ( 50 ) and a rudder stock ( 40 ), whereby the rudder blade ( 10 ) a leading edge ( 13 ) and an end bar ( 18 ), characterized in that the profile of the rudder blade ( 10 ) in a cross-sectional view of the leading edge ( 13 ) in the rudder longitudinal direction to a central region ( 14 ), which forms the widest point of the rudder profile, widened at a first flank angle (α), from the middle region ( 14 ) to a rear area ( 16 ), which forms the narrowest point of the rudder profile, tapers at a second flank angle (β), and from the rear region (FIG. 16 ) to the end bar ( 18 ), in particular dovetailed, widened again, and that the rudder trunk ( 50 ) as a cantilever beam with a central inner longitudinal bore ( 52 ) to receive the rudder stock ( 40 ) and into the rudder blade ( 10 ), wherein for storage of the rudder stock ( 40 ) a warehouse ( 53 ) in the inner longitudinal bore ( 52 ) of the coiler ( 50 ) arranged with its free end ( 51 ) in a recess, confiscation o. 11 ) in the rudder blade ( 10 ), one end region ( 41 ) of the rudder stock ( 40 ) from the helm ( 50 ) and with the rudder blade ( 10 ) connected is, with no storage between the rudder blade ( 10 ) and the helmsman ( 50 ) is provided, and wherein the bottom bracket ( 53 ) for the storage of the rudder stock ( 40 ) in the rudder box ( 50 ) in the area of the free end ( 51 ) of the coiler ( 50 ) is arranged.

High efficiency rudder for ships according to claim 1, characterized in that the rudder profile formed symmetrically is.

High efficiency rudder according to claim 1, characterized in that the end bar ( 18 ) two superposed Endleistenabschnitte ( 18a . 18b ), which are arranged laterally offset from one another.

High efficiency rudder according to claim 3, characterized in that the end bar sections ( 18a . 18b ) in a cross-sectional view in the form of a half, longitudinally divided dovetail.

High performance rudder for ships according to one of the previous claims, characterized in that the first flank angle (α) 5 ° to 25 °, preferably 10 ° to 20 °, especially preferably 12 ° to 16 °.

High performance rudder for ships according to one of the previous claims, characterized in that the second flank angle (β) is 5 ° to 17 °, preferably 8 ° to 13 °, especially preferably 11 °.

High performance rudder for ships according to one of the preceding claims, characterized in that the width ratio of the width of the end strip ( 18 ) to the width of the middle region ( 14 ) Is 0.3 to 0.5, preferably 0.35 to 0.45, particularly preferably 0.38 to 0.43.

High performance rudder for ships according to one of the preceding claims, characterized in that the aspect ratio of the distance from the rudder center to the leading edge ( 13 ) to the total length of the rudder ( 10 ) 0.25 to 0.45, preferably 0.35 to 0.43, particularly preferably 0.38 to 0.42.

High-efficiency rudder according to one of the preceding claims, characterized in that the rudder shaft in the middle region ( 14 ) is arranged.

High-performance rudder for ships according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of the propeller diameter to the height of the rudder blade ( 10 ) Is 0.8 to 0.95, preferably 0.82 to 0.9, particularly preferably 0.85 to 0.87.

High-efficiency rudder according to one of the preceding claims, characterized in that the rudder profile between the middle region ( 14 ) and the rear area ( 16 ) is substantially rectilinear or has a convex arc.

Ship, characterized in that it is a rudder ( 100 ) according to one of the preceding features.

A ship according to claim 12, comprising a rudder ( 100 ) and arranged on a drivable propeller shaft propeller ( 30 ), characterized in that the connection of the rudder stock ( 40 ) with the rudder blade ( 10 ) above the propeller shaft center ( 31 ) lies.