DE400965C

DE400965C - Steering rudder with coupling between rudder and rudder shaft

Info

Publication number: DE400965C
Application number: DED43300D
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Werft AG
Current assignee: Deutsche Werft AG
Priority date: 1923-03-06
Filing date: 1923-03-06
Publication date: 1924-08-23

Description

Steuerruder mit Kupplung zwischen Ruder und Ruderschaft. Es ist bei größeren Schiffen vielfach aus Herstellungs- und Montagerücksichten erforderlich und daher allgemein bekannt und üblich, den in den Schiffskörper hineinragenden und in ihm gelagerten Ruderschaft nicht aus einem Stück mit dem geschmiedeten oder gegossenen Teile des Ruders, wie Ruderpfosten, Ruderrahmen, herzustellen, sondern ihn mit diesem durch eine feste Kupplung, bestehend aus wagerechten oder senkrechten, miteinander verschraubten Flanschen, zu verbinden. Diese Konstruktion ist dann ohne wesentlichen Nachteil mcglich, wenn das Ruder mehrere in Ösen des Hinterstevens gelagerte Fingerlinge besitzt, so daß es an diesen Stellen durch den Hintersteven wirksam gestützt und das Auftreten grcßerer Biegungsmomente auf Grund des Ruderdruckes im Schaft und in der Kupplung verhindert wird. Letztere hat daher im wesentlichen nur das Ruderdrehmoment zu übertragen.Steering rudder with coupling between rudder and rudder shaft. It is at Larger ships are often required for manufacturing and assembly considerations and therefore generally known and customary, the one that protrudes into the hull and the rudder stock stored in it is not made from one piece with the forged or cast parts of the rudder, such as rudder posts, rudder frames, but rather it with this by a fixed coupling, consisting of horizontal or vertical, flanges screwed together. This construction is then without Significant disadvantage possible if the rudder is several in the eyelets of the rear stave has stored finger cots, so that it goes through the sternum at these points effectively supported and the occurrence of larger bending moments due to the rudder pressure in the shaft and in the coupling is prevented. The latter therefore essentially has only transfer the rudder torque.

:'achteilig kann diese Konstruktion jedoch in den Fällen werden, in denen die Ruderform nicht eine solche mehrfache Stützung des Ruders am Hintersteven, sondern nur eine einzige Stützung an der Unterkante des Ruders zuläßt. Dies ist beispielsweise bei Rudern der Fall, welche vor der Achse über die ganze Höhe eine Balancefläche aufweisen, und auch bei dem Flettner-Ruder, welches sich bei Rückwärtsfahrt ganz um seine Achse herum dreht. Ein solches Ruder muß zweckm2ßigerweise mcglichst dicht oberhalb der Kupplung eine Lagerung erhalten, und da in der Regel mit Rücksicht auf gute Zugänglichkeit und Bedienbarkeit der Ruderquadrant oder sonstige Ruderantriebsorgane nicht unmittelbar oberhalb der Eintrittsstelle des Schaftes in den Schiffskörper, sondern oberhalb eines höher gelegenen Decks anzuordnen sind, so wird noch eine weitere Lagerung in diesem Deck erforderlich. Es ergeben sich somit im ganzen drei Lagerungen des Ruders bzw. des Ruderschaftes, und hierdurch ist bei einer festen Kupplung ein statisch unbestimmtes System bedingt. Dies ist aus dem Grunde ungünstig, weil die unterste Lagerstelle die Defoimationen des Hinterstevens und der Hacke mitmacht und diese Deformationen einerseits sicher nicht unbedeutend sind, anderseits aber ihre Größe rechnerisch kaum mit ausreichender Genauigkeit festzustellen und daher sehr unsicher ist. Dadurch wird aber auch die Biegungsbeanspruchung des Schaftes eine unsichere Größe. Da sie aber andererseits insbesondere im Bereich der zweiten Lagerung zweifellos ein beträchtliches -Maß erreicht, .o stellt das Moment der Unsicherheit bei einem so vitalen Teile des Schiffes einen erheblichen Nachteil dar.: 'However, this construction can be disadvantageous in cases in where the shape of the rudder does not provide such multiple support for the rudder at the stern post, but only allows a single support on the lower edge of the rudder. This is For example, the case with oars, which in front of the axis over the entire height a Have balance surface, and also with the Flettner rudder, which is when reversing rotates completely around its axis. Such a rudder must be practical as possible Received a storage just above the coupling, and as a rule with consideration good accessibility and usability of the rudder quadrant or other rudder drive elements not directly above the point of entry of the shaft into the hull, but are to be arranged above a higher deck, then another further storage required on this deck. There are thus three in total Bearings of the rudder or the rudder stock, and this is a solid Coupling requires a statically indeterminate system. This is unfavorable for the reason that because the lowest deposit is the defoimations of the rear stevens and the hoe participates and these deformations are on the one hand certainly not insignificant, on the other hand but their size can hardly be determined with sufficient accuracy by calculation and is therefore very insecure. However, this also reduces the bending stress of the An uncertain size. But on the other hand, especially in the area the second storage undoubtedly reached a considerable level, that represents Moment of uncertainty with such a vital part of the ship is a considerable one Disadvantage.

Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Kupplung zwischen Ruderschaft und Ruder als Gelenkkupplung ausgebildet ist, derart, daß sie senkrecht zur Ebene des Ruderblattes kein Biegungsmoment aufzunehmen und zu übertragen vermag. Der Ruderdruck, der bekanntlich im wesentlichen senkrecht zum Ruderblatt wirkt, ruft dann in Höhe der Kupplung, also am unteren Ende des Ruderschaftes, lediglich einen Auflagedruck, kein Einspannungsmoment hervor, und die Beanspruchungen im Ruderschaft sowohl wie im Ruderblatt sind nunmehr durchweg einer genauen Berechnung zugänglich.This disadvantage is eliminated according to the invention in that the The coupling between the rudder stock and the rudder is designed as an articulated coupling, in such a way that that they do not absorb any bending moment perpendicular to the plane of the rudder blade and able to transfer. The rudder pressure, which is known to be essentially vertical acts on the rudder blade, then calls at the height of the coupling, i.e. at the lower end of the rudder stock, only a bearing pressure, no restraint moment, and the loads in the rudder stock as well as in the rudder blade are now consistently an exact calculation accessible.

Eine solche Gelenkkupplung ist aber auch bei einem normalen, in mehreren Ösen des Hinterstevens gelagerten Ruder ohne weiteres anwendbar und bietet auch hier den Vorteil, daß wegen Fortfall des Biegungsmomentes an Unterkante des Ruderschaftes die Festigkeitsverhältnisse des durch die mehrfache Lagerung in nicht starren Auflagern komplizierten Systems schärfer erfaßt und dadurch die Sicherheit der Ruderkonstruktion vergrößert wird.Such an articulated coupling is also in a normal one, in several Eyes of the Hinterstevens mounted rudder easily applicable and also offers here the advantage that because of the elimination of the bending moment at the lower edge of the rudder stock the strength ratios of the multiple storage in non-rigid supports more complex system and thereby the safety of the rudder construction is enlarged.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.The invention is shown in the drawing in two exemplary embodiments shown.

Abb. i zeigt die -Gesamtanordnung eines Ruders, welches unterhalb der Austrittsstelle des Schaftes aus dem Schiffskörper nur an Unterkante Ruder gestützt ist. Abb. 2 zeigt in vergrößertem Maßstäbe eine Ausbildung der Gelenkkupplung für ein solches Ruder und Abb. 3 eine entsprechende Ausbildung für ein Flettner-Ruder.Fig. I shows the overall arrangement of a rudder, which is below the exit point of the shaft from the hull supported only at the lower edge of the rudder is. Fig. 2 shows on an enlarged scale a design of the articulated coupling for such a rudder and Fig. 3 a corresponding training for a Flettner rudder.

In Abb. i stellt a das Ruderblatt, b1 den Ruderschaft, b. den Ruderpfosten, d. h. den im Bereich des Ruders liegenden Teil des Ruderschaftes, und c die Gelenkkupplung dar, die die beiden Schaftteile b1 und b. verbindet. An seiner Unterkante ist das Ruder vermittels eines Zapfens d in der nach hinten vorspringenden Hacke e des Hinterstevens f gestützt. Der Schaft bi i`,t in den beiden Lagern g und lt an der Austrittsstelle aus dem Schiffskörper und in dem unterhalb des Quadranten i gelegenen Deck gelagert. Im übrigen kann, wie in Abb. i, der Durchtritt des Schaftes b1 durch das Deck mit einer Stopfbuchse k abgedichtet sein, in welchem Falle ein Ruderkoker 1 vorzusehen ist, oder es kann auch die Stopfbuchse in Verbindung mit dem unteren Lager g angerodnet sein.In Fig. I, a represents the rudder blade, b1 the rudder shaft, b. the rudder post, ie the part of the rudder stock lying in the area of the rudder, and c represents the articulated coupling that connects the two stock parts b1 and b. connects. At its lower edge, the rudder is supported by means of a pin d in the rear-projecting hoe e of the rear stave f. The shaft is stored in the two bearings g and lt at the exit point from the hull and in the deck below quadrant i. In addition, as in Fig. I, the passage of the shaft b1 through the deck can be sealed with a stuffing box k, in which case a rudder trunk 1 is to be provided, or the stuffing box can also be arranged in connection with the lower bearing g.

Die Gelenkkupplung selbst kann bei:.pielsweise gemäß Abb.2 ausgebildet sein, wobei beide Teile b1 und b., des Ruder-chaftes mit Augen ynl und na, versehen sind und der eine Teil, in diesem Falle der untere (b.,), gabelförmig um den anderen (b1) herumfaßt. Durch die Augen ml und in., ist der Gelenkbolzen ra gesteckt. Jedoch kann das Gelenk auch in Leliebiger anderer `'eise ausgeführt sein; Bedingung ist nur, daß der oder einer der Gelenkbolzen in der Ebene des Ruderblattes a liegt und daß die Kupplung das Ruderdrehmoment zu übertragen vermag.The articulated coupling itself can be designed as shown in Fig. 2, where both parts b1 and b., Of the rudder shaft are provided with eyes ynl and na, and one part, in this case the lower part (b.,) , forks around the other (b1). The hinge pin ra is inserted through the eyes ml and in. However, the joint can also be designed in any other way; The only condition is that the or one of the hinge pins lies in the plane of the rudder blade a and that the coupling is able to transmit the rudder torque.

Abb. 3 zeigt eine Ausführungsweise der Kupp-,' lung für ein Flettner-Ruder, bei welchem durch den hohlen Schaft b1, b.2 des Hauptruders in bekannter `'eise der Schaft o des Hilfsruders hindurchgeht. In diesem Falle kann kein durchlaufender Gelenkbolzen verwendet werden, sond ern es müssen zwei in gleicher Achsrichtung liegende Bolzen P vorhanden sein. welche die einander benachbarten Arme der in dicsEm Falle an den Enden beider Teile b, und b , des Hauptruderschaftes vorgesehenen Gabeln paarweise gelenkig verbinden. Der Hilfsruc'erschaft o ist ebenfalls mit einem Gelenk r1 versehen welches in gleicher Höhe wie das Gelenk des Hauptruderschaftes angeordnet und zweck mäßig als Kardangelenk ausgebildet ist, da sich der Hilfsruderschaft gegen den Hauptruderschaft verdrehen kann und infolgedessen die Biegungsebene mit Bezug auf den Hilfsruderschaft veränderlich ist. Oberhalb und unterhalb dieses Gelenkes sind für den Hilfsruderschaft o Lagerungen v im Hauptruderschaft b1, b" vorgesehen.Fig. 3 shows an embodiment of the coupling for a Flettner rudder, in which the shaft o of the auxiliary rudder passes through the hollow shaft b1, b.2 of the main rudder in the known manner. In this case, no continuous hinge pin can be used, but two pins P lying in the same axial direction must be present. which in this case articulately connect the adjacent arms of the forks provided in this case at the ends of both parts b, and b, of the main rudder stock. The auxiliary rudder stock o is also provided with a joint r1 which is arranged at the same height as the joint of the main rudder stock and is expediently designed as a universal joint, since the auxiliary rudder stock can twist against the main rudder stock and, as a result, the plane of bending with respect to the auxiliary rudder stock can be changed . Above and below this joint are for the auxiliary rudder stock o bearings v in the main rudder stock b1, b "provided.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Steering rudder with coupling between rudder and Rudder stock, characterized in that the coupling as a joint coupling with a is formed in the plane of the rudder blade (a) lying joint axis (c).

2. Steering rudder according to claim i with a hollow, an auxiliary rudder shaft enclosing Main ranks, characterized in that the Hilfsruc'_er @ .chaft (o) with a at the same height as the joint (c) of the main rudder stock (b, i).,) heün @ '_- lichen, appropriately designed as a universal joint (q) joint coupling is provided.