阅读:394发布:2020-05-11

专利汇可以提供专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且在一种船 舵 中,其包括一 舵叶 ,舵叶具有一头缘板和一尾缘板,其中舵叶具有两个上下相叠的舵叶部分,其头缘板部分和/或尾缘板部分相互位错,使得其中一个头缘板部分和/或一尾缘板部分向左舷或右舷位错,而另一头缘板部分和/或另一尾缘板部分向右舷或左舷位错,并且所述其中一个头缘板部分和/或一尾缘板部分具有一左舷侧的偏移表面,其凸出于另一头缘板部分和/或另一尾缘板部分,并且所述另一头缘板部分和/或尾缘板部分具有一右舷侧的偏移表面,其凸出于一头缘板部分和/或一尾缘板部分,为了特别在较大的具有高负荷的螺旋桨的船的使用中避免因 气穴 形成在舵上引起的侵蚀现象和降低或保持低的 燃料 消耗,在每一偏移表面的区域内设置一 覆盖 各偏移表面的流动体,该流动体的外部尺寸与各偏移表面的外部尺寸适配地构成。,下面是专利的具体信息内容。

1.船,包括一舵叶(100),该舵叶具有一头缘板(11、21)和 一尾缘板,其中舵叶(100)具有两个上下相叠的舵叶部分(10、20), 其头缘板部分(11、21)和/或尾缘板部分(30a、30b)如此相互位错, 使得其中一个头缘板部分(11)和/或尾缘板部分(30a)向左舷或右 舷位错,而另一头缘板部分(21)和/或尾缘板部分(30b)向右舷或 左舷位错,并且所述其中一个头缘板部分(11)和/或尾缘板部分(30a) 具有一左舷侧的偏移表面(18),该偏移表面凸出于所述另一头缘板部 分(21)和/或所述另一尾缘板部分(30b),并且所述另一头缘板部分 (21)和/或所述另一尾缘板部分(30b)具有一右舷侧的偏移表面(18), 该偏移表面凸出于所述头缘板部分(11)和/或所述尾缘板部分(30a); 其特征在于,在每一偏移表面(18)的区域内设置一覆盖各偏移表面 (18)的流动体(41),该流动体的外部尺寸与各偏移表面(18)的外 部尺寸适配地构成。
2.按照权利要求1所述的舵,其特征在于,流动体(41)如此构 成,使得它形成一用于流动的导流表面。
3.按照权利要求1或2所述的舵,其特征在于,流动体(41)如 此构成,使得它在各偏移表面(18)的区域内在两个头缘板部分(11、 21)和/或尾缘板部分之间构成一基本上无棱的过渡。
4.按照上述权利要求之一项所述的舵,其特征在于,流动体(41) 与其中至少一个头缘板部分(11、21)和/或尾缘板部分(30a、30b) 基本上齐平地端接。
5.按照上述权利要求之一项所述的舵,其特征在于,流动体(41) 超出头缘板(11、21)和/或尾缘板(30)的最大凸出量为舵叶(100) 的平均的轮廓长度的10%、优选7%、特别优选5%。
6.按照上述权利要求之一项所述的舵,其特征在于,流动体(41) 的长度基本上相当于偏移表面(18)的长度。
7.按照上述权利要求之一项所述的舵,其特征在于,流动体(41) 的最大宽度相当于舵的最大轮廓厚度、特别相当于舵在两个舵部分 (10、20)之间的过渡区域(40)内的最大轮廓厚度(13)。
8.按照上述权利要求之一项所述的舵,其特征在于,流动体(41) 构成圆角的。
9.按照上述权利要求之一项所述的舵,其特征在于,设置一唯一 的流动体(41),其为两个偏移表面区域构成一导流表面。
10.按照权利要求9所述的舵,其特征在于,流动体(41)构成 球形的、滴状的和/或鱼雷状的。
11.按照权利要求1至8之一项所述的舵,其特征在于,在每一 偏移表面(18)的区域内分别设置一流动体(41)。
12.按照权利要求11所述的舵,其特征在于,流动体(41)以一 倾斜的平面的方式构成,并且倾斜地从一前面的头缘板(11、21)和/ 或尾缘板(30a、30b)的偏移表面(18)的外边缘向另一前面的头缘 板(11、21)和/或尾缘板(30a、30b)延伸。
13.按照上述权利要求之一项所述的舵,其特征在于,横截面表 面的尺寸从舵叶(100)的上面的区域向舵叶的下面的区域减小。
14.按照上述权利要求之一项所述的舵,其特征在于,上面的舵 叶部分(10)具有一横截面轮廓(12),该横截面轮廓由
a)一从面对螺旋桨(220)的头缘板(11)向尾缘板(30)的方 向直至一最大的轮廓厚度(13)成锥形逐渐扩大的、面对螺旋桨(220) 的横截面表面(14)和
a1)一与横截面表面(14)邻接且向尾缘板(30)成锥逐渐缩小 的横截面表面(15)构成,其中
a2)两个由一沿舵叶(100)的纵向方向延伸的中线(M1)形成 的、面对螺旋桨(220)的横截面表面部分(14a、14b)具有不同的尺 寸,
a3)其中较大的横截面表面部分(14a)处在左舷侧,
a4)而较小的横截面表面部分(14b)处在右舷侧,其中
a5)两个由中线(M1)在横截面轮廓(12)的背对螺旋桨(220) 的区域内形成的横截面表面部分(15a、15b)构成相同的,
并且下面的舵叶部分(20)具有一横截面轮廓,其由
b)一从面对螺旋桨(220)的头缘板(21)向尾缘板(30)的方 向到一最大轮廓厚度(23)成锥形逐渐扩大的面对螺旋桨(220)的横 截面表面(24)和
b1)一与横截面表面(24)邻接的且向尾缘板(30)成锥形逐渐 缩小的横截面表面(25)构成,其中
b2)两个由一沿舵叶(100)的纵向方向延伸的中线(M2)形成 的、前面的横截面表面部分(24a、24b)具有不同的尺寸,
b3)其中较大的横截面表面(24b)处在右舷侧,而
b4)较小的横截面表面(24a)处在左舷侧,其中
b5)两个由中线(M2)在横截面轮廓(22)的背对螺旋桨(220) 的区域内形成的横截面表面部分(25a、25b)构成相同的,其中上面 的舵叶部分(10)的横截面表面(14a、14b、15a、15b)大于下面的 舵叶部分(20)的横截面表面(24a、24b、25a、25b)。
15.按照权利要求14所述的舵,其特征在于,上面的舵叶部分(10) 的横截面轮廓(12)的两个面对螺旋桨(220)的横截面表面部分(14a、 14b)具有包括一平缓的弧形延伸(16′)和一显著拱起的弧形延伸 (16′a)的边缘区域(16、16a),并且上面的舵叶部分(10)的横截 面轮廓(12)的两个背对螺旋桨(220)的横截面表面部分(15a、15b) 具有切向延伸的边缘区域(17、17a),其中具有包含显著拱起的弧形 延伸(16′a)的边缘区域(16a)的横截面表面部分(14b)位于右舷 侧,并且下面的舵叶部分(20)的横截面轮廓(22)的两个螺旋桨侧 的横截面表面部分(24a、24b)具有包括一平缓的弧形延伸(26′)和 一显著拱起的弧形延伸(26′a)的边缘区域(26、26a),其中下面的 舵叶部分(20)的横截面轮廓(22)的两个背对螺旋桨(220)的横截 面表面部分(25a、25b)具有切向延伸的边缘区域(27、27a),其中 具有包括显著拱起的弧形延伸(26′a)的边缘区域(26a)的横截面表 面部分(24b)处在左舷侧,从而在左舷侧和右舷侧,上面的舵叶部分 (10)和下面的舵叶部分(20)的两侧的边缘区域(16′、17、16′a、 17a,26a、27a、26′、27)在最大的轮廓厚度(13,23)的区域内具 有一向外拱起的凸状的、包括不同的圆弧半径的弧形延伸,从而构成 横截面轮廓的向头缘板(11、21)的方向延伸的、成锥形逐渐缩小的 边缘区域(16、17;16a、17a和26、27;26a、27a)。
16.按照上述权利要求之一项所述的舵,其特征在于,面对螺旋 桨(220)的头缘板部分(11、21)具有一圆角的轮廓。
17.按照上述权利要求之一项所述的舵,其特征在于,一舵筒支 座(120)作为悬臂梁设有一中心的内长孔(125)用以容纳一舵叶(100) 的舵轴(140),并且构成一直伸进与舵轴端连接的舵叶(100)中,其 中为了支承舵轴(140),在舵筒支座(120)的内长孔(125)中设置 一轴承(150),舵筒支座(120)以其自由端(120b)伸进舵叶(100) 中的一孔隙、收缩孔等(160)内,其中舵轴(140)在其端部(140b) 以一部分(145)引出舵筒支座(120)并且以该部分(145)的末端连 接于舵叶(100),其中在舵叶(100)与舵筒支座(120)之间没有设 置轴承并且舵轴(140)与舵叶(100)的连接位于螺旋桨轴中心(200) 的上方,同时用于将舵轴(140)支承在舵筒支座(120)内的内部轴 承(150)设置在舵筒支座(120)的端部区域内。
18.船,其特征在于,包括一按照上述权利要求之一项所述的舵。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种,包括一舵叶,该舵叶具有一头缘板和一尾 缘板,其中舵叶具有两个上下相叠的舵叶部分,其头缘板部分和/或尾 缘板部分如此相互位错,使得其中一个头缘板部分和/或尾缘板部分向 (从尾部向前看的)左舷或右舷位错,而另一头缘板部分和/或尾缘板 部分向右舷或左舷位错,并且所述其中一个前面的头缘板部分和/或尾 缘板部分具有一左舷侧的偏移表面,其凸出于另一前面的头缘板部分 和/或另一尾缘板部分,并且所述另一前面的头缘板部分和/或尾缘板 部分具有一右舷侧的偏移表面,该偏移表面凸出于一前面的头缘板部 分和/或尾缘板部分。

背景技术

这样的舵由现有技术是已知的并且经常也称为扭曲舵(“twisted rudder”)。一般来说在这样的舵中,舵叶沿一截面分成一上面的和一 下面的半部或一上面的和一下面的舵叶部分,其中该截面在一安装的 舵中通常基本上定位。在少数实施形式中,例如在扭转的具有 的舵中,两个舵叶部分之间的分界线在一轮廓视图中也可以非直线地 例如成阶梯形地构成。两个舵部分相互贴紧地设置并且相互固定地连 接。每一舵叶部分包括一头缘板部分和一尾缘板部分。两个舵部分的 前面的头缘板区域或(部分)相互相对位错或扭转地设置,而相应的 舵叶部分的两侧壁表面汇合于一唯一的连续的尾缘板。舵叶的偏移或 扭转在这些实施形式因此只出现在前面的面向螺旋桨的区域内。此外 也已知多次扭曲舵,其中前面的头缘板分成三个或更多个部分,同时 一部分相对于其各邻接的部分分别位错设置。此外也有已知的实施形 式,其中各个舵叶部分的远离螺旋桨的尾缘板部分相互相对位错设置。 它们对置于面向螺旋桨的头缘板部分相反在该实施形式中共同向一连 续的唯一的缘板延伸。此外这样的实施形式也是可能的,即其中不仅 头缘板的而且尾缘板的舵叶部分是相互相对位错的,同时在该实施形 式中典型地一舵叶部分的头缘板和尾缘板向不同的侧面位错,亦即一 缘板向右舷并且另一缘板向左舷位错。
在装入一船的状态下舵叶配属于一在一可驱动的螺旋桨轴上设置 的并与船体相连接的螺旋桨,其中舵叶沿船的航行方向设置在螺旋桨 的后面并且将舵叶设置成使(前面的)头缘板面向螺旋桨,而(后面 的)尾缘板远离螺旋桨。此外舵通常除舵叶外还包括一舵筒和一舵轴。
所谓各舵叶部分上下相叠设置涉及舵叶的装入状态,其中通常一 部分设置在另一部分的上面。一般来说两个舵叶部分因此相互贴紧地 设置。通过各前面的头缘板相互的位错的设置,在每一前面的头缘板 上在两头缘板相互贴紧的区域内分别形成一偏移表面,它们通常在侧 面分别越过另一前面的头缘板在前面凸出或在后面凸出。因此在两前 面的头缘板之间的过渡区域内向每一侧产生一(90°的)棱角,其通入 一个偏移表面。在各偏移表面的内侧形成另一(90°的)棱角。
图7和8示出由现有技术已知的扭曲舵的实例,包括相互位错的 各头缘板(部分)。舵叶100总是具有两个上下相叠的舵叶部分10、 20,其中前面的头缘板部分11、21位错成使一头缘板(或头缘板部分) 11向左舷BB位错,而另一头缘板(或头缘板部分)21向右舷SB位 错。舵叶100或两个舵叶部分10、20的两侧壁表面100a、100b共同 向一唯一的连续的尾缘板30延伸。由于将两前面的头缘板11、12在 扭曲舵中位错设置,必须总是分别一个头缘板向右舷而另一个向左舷 位错。由于位错的设置在头缘板11、21之间的过渡区域内在每一舵叶 侧面分别产生一偏移表面18。图8中所示的各偏移表面18由上面的 头缘板11的下面的那一部分构成,该部分越过下面的头缘板21凸出。 在对置的侧面上存在的偏移表面(图中未示出)由下面的头缘板21 的上面的那一部分构成,该部分越过上面的头缘板11凸出。
图9示出一由现有技术已知的扭曲舵的另一实例,其中舵叶100 的两个舵叶部分10、20在其尾缘板部分30a、30b的区域内相互位错。 在装入状态下面向螺旋桨的前面的头缘板11相反构成连续的。由于位 错设置在该实施形式中也在每一舵侧面上产生一偏移表面18,其中各 偏移表面18构成在尾缘板(部分)30a、30b之间。图9中所示的偏 移表面18由下面的尾缘板30b的上面的这一部分构成,该部分侧向越 过上面的尾缘板30a凸出。
这样的扭转的具有两个对影像(mirror-inverted)的横截面轮廓 的舵的优点一方面在于阻止汽泡形成而另一方面在于阻止在舵上的侵 蚀现象,其在快速的具有高负荷的螺旋桨的船中由于气穴形成产生。 舵叶的特殊的实施形式还有助于降低燃料消耗。因此除了显著地防止 气穴外也改进效率。此外达到一显著的重量节省。特别是可以这样产 生这些改进,即通过两个舵叶部分的各前面的头缘板的位错设置实现 对螺旋桨射流中的涡旋的适应。
在这样的舵中由于前面的头缘板或后面的尾缘板的位错设置和由 此在各个舵叶部分的缘板之间引起的有棱角的过渡导致流动的涡旋, 由此特别提高气穴危险。此外虽然各个前面的头缘板或后面的尾缘板 的定位考虑到螺旋桨射流的旋转,但特别在各缘板之间的过渡区域内 导致射流分离。
此外由现有技术已知,在舵上设置舵前缘整流体。舵前缘整流体 是较大的梨状或齐柏林飞艇状的体,其设置在舵叶上。舵前缘整流体 基本上是已知的并有时也称为推进整流器。其在螺旋桨(轴)轴线的 延长中设置在舵叶的区域内并且从舵叶向螺旋桨的方向明显地凸出并 且越过舵叶。
特别是舵前缘整流体从舵叶凸出,使其几乎与螺旋桨轮毂贴靠。 舵前缘整流体与螺旋桨或螺旋桨轮毂之间的间距一般地应该尽可能 小,以便全部由螺旋桨产生的水流在沿舵前缘整流体外部流动,而不 在舵前缘整流体与螺旋桨轮毂之间流动。
通过轮毂的总轮廓的这样的延长达到,只产生流走的水的微小的 涡流。但在这方面不利的是,舵前缘整流体对推进性能产生一很大的 影响。如果将其设置在一现有的扭曲舵上,则其负面影响推进性能并 且必须适应于船的推进系统,这也带有耗费很大而昂贵的测试和实验。 如果没有一这样的适应,则由于舵前缘整流体的设置大大提高船的燃 料消耗。

发明内容

因此本发明的目的是提供一种船舵,其中特别在较快的具有高负 荷的螺旋桨的船的使用中在相当大程度上避免因气穴形成在舵上引起 的侵蚀现象并且以此降低或保持低的燃料消耗。
利用一种按照权利要求1的特征的舵达到该目的。
按此在一开头所述的舵中,在两个前面的头缘板和/或尾缘板之间 的每一偏移表面或过渡部分的区域内设置一流动体或一成型体。此外 流动体或成型体首先构成使其尺寸或物理的延长限于两个头缘板和/ 或尾缘板之间的偏移表面或过滤部分的区域。换言之,流动体的尺寸 确定成使其只局部地存在于偏移表面的区域内并且不或只以微小的尺 寸伸进舵的其它的区域内或凸出其之外。因此流动体的尺寸或形状适 应于两头缘板和/或尾缘板的偏移表面或过渡区域。换言之,其构成配 合精确的。特别是流动体不如例如一舵前缘整流体那样大面积凸出于 舵叶。因此本发明的舵构成或制成没有一舵前缘或推进整流体的。因 此没有推进舵(具有舵前缘整流体的舵)。特别是流动体或成型体因此 不必处在螺旋桨轴轴线上,如这对舵前缘整流体必定是需要的。流动 体或成型体相反轻易地相对于螺旋桨轴轴线特别向上或向下(在舵的 装入状态下)位错设置。
流动体也不同于舵前缘整流体而与螺旋桨轮毂间隔开设置,因为 它不或不显著地凸出于前面的头缘板。
此外流动体如此构成,使得其基本上覆盖两个前面的头缘板和/ 或尾缘板之间的偏移表面或过渡区域。流动体因此在偏移表面的区域 内贴紧舵叶并覆盖偏移表面,从而水在流动体而不在偏移表面上顺着 流动。因此降低涡流的危险。因此流动体或成型体或成型体的壁在上 面的与下面的舵叶部分之间的过渡区域的侧面的桥接或覆盖。术语“覆 盖”在当前应该被理解为流动体至少在最大程度上覆盖偏移表面。
在一这样的舵中有利的是,通过一只局部在偏移表面的区域内构 成的、覆盖偏移表面的流动体可以减小流动中断的危险,其中流动体 同时由于其较小的尺寸对船的推进性能没有影响。因此调准一“推进 中立的效应”。此外该流动体无疑也可安装在已存在的舵上,而不必实 施耗费很大的测试并从而产生高的成本。因此本发明不仅适用于新建 而且适用于现有的舵的事后装备。此外减小过渡区域内发生涡流或紊 流的概率。
基本上流动体可以由任何由现有技术已知的和对此适合的材料制 造。符合目的的是流动体由锻制造。
本发明也可以在多次扭曲舵中使用,其中则在前面的头缘板和/ 或后面的尾缘板的各个部分之间的每一过渡区域内分别设置至少一个 流动体。
本发明的优选的实施形式说明于各从属权利要求中。
优选将流动体的形状构成使流动体在偏移表面的区域内闭合舵轮 廓。换言之流动体构成一从一头缘板或尾缘板向另一个头缘板或尾缘 板的导流的过渡。因此流动体为从一头缘板或尾缘板向另一个头缘板 或尾缘板的流动的无中断流动提供一导流表面。
在偏移表面的区域内在舵上安装的流动体为在两个相互相对位错 的前面的头缘板或尾缘板之间的流动构成一过渡。特别优选的是,该 过渡构成基本上无棱角的或连续的。所谓术语“无棱角的”在当前的 关系中应该被理解为该过渡没有强烈偏置的凸出的棱角,如其在一通 常的扭曲舵中在偏移表面的区域内无流动体那样的情况。在那里总是 在偏移表面的边缘存在偏置的(90°的)棱角。一基本上无棱角的过渡 可以例如通过一圆角构成的流动体或一在各舵叶部分之间的圆角的过 渡来达到。流动体也可以构成为基本上倾斜的导流表面,其从一偏移 表面的外边缘倾斜向另一前面的头缘板或后面的尾缘板延伸,从而在 舵叶与流动体之间的边缘区域不太明显。因此进一步减小发生涡流的 概率。
按照本发明的另一优选的实施形式,流动体与至少一个前面的头 缘板或后面的尾缘板基本上齐平地端接。借此进一步改进舵轮廓的闭 合的构成并且确保流动体对船的推进系统或船的推进性能没有负面的 影响。“基本上齐平地”意味着在这方面流动体例如虽然在其面向螺 旋桨的一侧周围嵌接头缘板或尾缘板,但同时只微小地或甚至完全不 凸出于各缘板。
还优选的是,流动体以舵叶100的平均的轮廓长度的最大10%、 优选最大7%、特别优选最大5%凸出于各头缘板或各尾缘板。因此达 到,流动体相对于舵叶只有一微小的凸出量并从而不如在一舵前缘整 流体中那样负面影响推进性能。舵前缘整流体长很多、一般以舵叶的 平均的轮廓长度的20%或更长地凸出于舵叶。
以类似的方式还优选的是,流动体的(最大)长度基本上相当于 偏移表面的长度和/或流动体的最大宽度相当于舵的最大轮廓厚度,特 别相当于舵在两个舵部分之间的过渡区域内的最大轮廓厚度。因此流 动体的长度大致等于偏移表面的长度,并且流动体的宽度小于/等于舵 的最大轮廓厚度。因此达到,流动体并不或只微小凸出于实际的舵轮 廓,如同其例如在一舵前缘整流体中的情况并负面影响推进性能。优 选流动体的长度为舵叶的长度的1/5至1/2、特别优选1/4至1/3。此 外一流动体的高度优选为舵叶的高度的1/10至1/4、特别优选1/8至 1/6。
为了在两个位错的缘板之间达到一最好的流动过渡,优选的是将 流动体构成圆角的。为此流动体可以例如具有一球形或半球形的形状 或只具有一小圆角的形状。基本上可以只设置一唯一的流动体,其为 两偏移表面构成一导流表面或覆盖两偏移表面区域。因此在该实施形 式中流动体构成使其设置在两头缘板或尾缘板之间的两偏移表面区域 内或过渡区域的两侧面区域内。流动体对此可以不仅设置成一体的而 且设置成多部分的。特别优选的是,流动体在该实施例中构成球形的、 水滴状的、透镜状的、圆柱体形的和/或鱼雷状的。基本上一不同的基 本形状的组合也是可能的,例如一圆柱形基本包括一半球形的端部。 有利地,一具有一这样的形状的流动体包括至少两个零件,它们在一 偏移表面部分的区域内分别设置在一舵叶侧面上并且共同构成一闭合 的流动体。于是由两零件与在其中间的舵叶部分一起产生流动体的全 形状,例如圆柱形的,水滴状的等。这样的流动体在流动技术上是特 别有利的。
在另一可选择的实施形式中设置两个流动体,其中每一个设置于 各一个偏移表面区域内。特别优选的是,这样的流动体以一相对于舵 叶侧壁倾斜的平面或表面的方式构成并且倾斜地从一头缘板或尾缘板 的偏移表面的外边缘向另一前面的头缘板或尾缘板延伸。必要时流动 体在向舵叶的过渡区域内可以构成圆角的。这种的流动体或成型体可 以例如以一必要时构成圆角的侧板的型式构成。
在本发明的另一优选的实施形式中,舵叶的横截面积的尺寸从舵 叶的上面的区域向舵叶的下面的区域减小。
此外一本发明的有利的实施形式设定,舵叶的上面的舵叶部分具 有一横截面轮廓,其由一从前面的头缘板直到后面的尾缘板延伸的并 且直到一最大的轮廓厚度成锥形逐渐扩大的前面的表面和一与该前面 的表面邻接的并向后面的尾缘板成锥形逐渐缩小的后面的表面构成, 其中两个由一沿舵叶的纵向方向延伸的中线形成的、前面的表面部分 具有不同的尺寸,其中较大的表面部分处在左舷侧,而较小的表面部 分处在右舷侧,同时两个由中线在横截面轮廓的后面的区域内形成的 各表面部分构成相同的,并且舵叶的下面的舵叶部分具有一横截面轮 廓,
其由一从前面的头缘板直到后面的尾缘板延伸的并且向一最大的 轮廓厚度成锥形逐渐扩大的前面的表面和一邻接该前面的表面的并朝 向后面的表面构成,其中两个由一沿舵叶的纵向方向延伸的中线形成 的、各前面的表面部分具有不同的尺寸,其中较大的表面部分处在右 舷侧而较小的表面部分处在左舷侧,同时两个由中线在横截面轮廓的 后面的区域内形成的各表面部分构成相同的,从而为螺旋桨配置的上 面的舵叶部分的头缘板处在相对中线的左舷侧,而下面的舵叶部分的 头缘板处在相对中线的右舷侧。
此外优选的是,上面的舵叶部分的横截面轮廓的两个面对螺旋桨 的横截面表面部分具有包括一平缓的弧形延伸和一显著拱起的弧形延 伸的各边界区域,并且上面的舵叶部分的横截面轮廓的两个背对螺旋 桨的横截面表面部分具有各切向延伸的边缘区域,其中具有包括显著 拱起的弧形延伸的边缘区域的横截面表面部分处在右舷侧,并且下面 的舵叶部分的横截面轮廓的两个螺旋桨侧的横截面表面部分具有包括 一平缓的弧形延伸和一显著拱起的弧形延伸的各边缘区域,同时下面 的舵叶部分的横截面轮廓的两个背对螺旋桨的横截面表面部分具有各 切向延伸的边界区域,其中具有包括显著拱起的弧形延伸的边缘区域 的横截面表面部分处在左舷侧,从而在左舷侧和右舷侧,上面的舵叶 部分和下面的舵叶部分的两侧的边缘区域在最大的轮廓厚度的区域内 具有一向外拱起的凸状的、包括不同的圆弧半径的弧形延伸,从而横 截面轮廓的构成向各头缘板的方向延伸的、成锥形逐渐缩小的各边缘 区域。
此外符合目的的是,面对螺旋桨的各头缘板具有一圆角的轮廓。 对此相匹配优选,流动体至少在前面的面向螺旋桨的舵侧面的区域内 同样构成圆角的。
按照另一优选的实施形式,一舵筒支座作为悬臂梁设有一中心的 内长孔用以容纳一舵叶的舵轴,并且构成一直伸进与舵轴端连接的舵 叶中,其中为了支承舵轴,在舵筒支座的内长孔中设置一轴承,舵筒 支座以其自由端伸进舵叶中的一孔隙、收缩孔等内,其中舵轴在其端 部以一部分引出舵筒支座并且以该部分的末端连接于舵叶,其中在舵 叶与舵筒支座之间没有设置轴承并且舵轴与舵叶的连接位于螺旋桨轴 中心的上方,同时用于将舵轴支承在舵筒支座内的内部轴承设置在舵 筒支座的端部区域内。
在一这样构成的舵中,即舵轴借助于一轴承支承在舵筒支座的端 部,同时舵轴与舵叶的连接位于螺旋桨轴中心的上方,在这里不需要 在舵筒支座的外壁表面的另一舵叶的轴承,其产生的优点在于,为了 更换螺旋桨轴在取下舵叶以后不再需要从舵筒支座中拔出舵轴,因为 舵轴与舵叶的连接位于螺旋桨轴中心的上方,另外舵的舵叶可以具有 一很细长的外形。
附图说明
以下借助附图更详细地说明本发明的各实施例。其中示意地示出:
图1a至1d本发明的第一实施形式的不同的透视图;
图2a至2d本发明的第二实施形式的不同的透视图;
图3一按照图1a至1d或图2a至2d之一个的舵叶,包括画出 的在上面的和在下面的舵叶部分中的横截面形状;
图3a图3的舵的上面的舵叶部分的横截面轮廓的俯视图;
图3b图3的舵的下面的舵叶部分的横截面轮廓的俯视图;
图4舵装置,包括在一舵筒支座中支承的舵轴和一位于螺旋桨 轴中心上方的舵轴与舵叶的固定点;
图5图4的轴承装置的垂直剖面图;
图6舵轴与舵筒之间的轴承装置的示意图;
图7一由现有技术的扭曲舵的透视图;
图8另一由现有技术已知的扭曲舵的透视图;以及
图9又一由现有技术已知的扭曲舵的透视图。

具体实施方式

在以下所示的本发明的不同的实施形式中相同的组成部分设有相 同的标记。
图1a至1d示出本发明的舵的一实施形式从斜前面、从前面、从 侧面和从下面的透视图。各图分别示出一舵100,其包括一上面的和 一下面的舵叶部分10、20。上面的舵叶部分10总是具有一上面的前 面的头缘板11和下面的舵叶部分具有一下面的前面的头缘板21,其 中头缘板11、21相互相对位错或扭转。这特别在图1b可看出。对此 上面的头缘板11向左舷位错,而下面的头缘板21向右舷位错。在上 面的头缘板11与下面的头缘板21之间的过渡区域40内设置一流动体 41。流动体41由锻钢构成并且构成基本上水滴状的,其关于舵100 的面向螺旋桨的侧面与上面的头缘板11基本上齐平地端接。在通过两 头缘板11、21的偏移形成的各偏移表面上安装覆盖偏移表面的水滴状 的流动体41。因此在过渡区域40内在两头缘板11、21之间形成一圆 角的过渡并且舵轮廓在流动技术上是闭合的。通过流动体41覆盖在各 偏移表面的区域内的两个轮廓11、21之间的阶梯形的有棱角的过渡, 从而在图1a至1d中看不到各偏移表面。在图1b中还可看出,流动 体41的宽度稍小于舵叶100的最大宽度。
流动可以沿圆角的过渡或沿由流动体41提供的导流表面进行,而 不导致涡流、一流动中断等。水滴状的流动体41具有一前面的半球形 的区域,该区域在其面向螺旋桨的区域上包围或周围嵌接两头缘板 11、21。同时它并不或只稍微凸出于头缘板11、21。流动体41的后 面的部分成截锥状汇合。
图2a至2d示出本发明的另一实施形式的类似的视图。不同于图 1a至1d中的实施形式,在过渡区域40内设置两个流动体41a、41b, 其中每一流动体分别为一头缘板11、21的一偏移表面配置。流动体 41a、41b构成导流表面,它们关于一垂直轴线倾斜地从一前面的头缘 板的外边缘向另一前面的头缘板延伸。在前面的面向螺旋桨的区域内 它们构成圆角的。流动体41a、41b可以例如由多层锻钢构成,其在过 渡区域40内安装在舵叶100上。通过流动体41a、41b在流动技术上 闭合舵叶100的轮廓。
图3示出一本发明的舵的另一侧视图,图中画出一上面的、一下 面的和一中间的横截面表面,该横截表面处在两个舵叶部分11、21 的过渡区域内。流动体41,其设置在头缘板11、21之间的区域内, 为了概观在图3、3a和3b中略去。上面的头缘板11向左舷位错而另 一下面的头缘板21向右舷位错。舵叶100的两侧壁表面100a、100b 汇合于一远离螺旋桨的尾缘板30。舵叶100的上面的和下面的舵叶部 分10、20对此如下构成:
上面的舵叶部分10按图3a具有一横截面轮廓12,其由一从前面 的头缘板11一直向一最大的轮廓厚度13成锥形逐渐扩大的前面的表 面14构成。在该前面的表面14上邻接一向尾缘板30延伸的后面的表 面15,其一直缩小到尾缘板30。前面的表面14由一沿舵叶100的纵 向方向延伸的中线M1分成两个表面部分14a、14b,它们具有不同的 尺寸。
较大的表面部分14a处在左舷侧,较小的表面部分14b面对右舷 侧面。后面的表面15同样由中线M1分成两表面部分15a、15b。其 中两表面部分15a、15b是相同大小的并且具有相同的形状。
上面的舵叶部分10的横截面轮廓12的两个螺旋桨侧的表面部分 14a、14b具有包括一平缓的弧形延伸16′a的边缘区域16、16a,其中 上面的舵叶部分10的横截面轮廓12的两个背对螺旋桨的表面15a、 15b具有切向延伸的边缘区域17、17a。
具有包括显著拱起的弧形延伸16′a的边缘区域16a的表面部分 14b处在右舷侧。
下面的舵叶部分20按图3b具有一左右颠倒的横截面轮廓22。该 横截面轮廓22由一从前面的头缘板21直到尾缘板30延伸的而且直到 一最大的轮廓厚度23成锥形逐渐扩大的表面。在该前面的表面24上 邻接一向尾缘板30延伸的表面25,其朝尾缘板30逐渐缩小。前面的 表面24由一沿舵叶100的纵向方向延伸的中线M2分成两表面部分 24a、24b,它们具有不同的尺寸,较大的表面部分24b处在右弦侧, 而较小的表面部分24a面对左舷侧面。后面的表面25同样由中线M2 分成两个表面部分25a、25b。其中两个表面部分25a、25b是相同大 小的并且具有相同的形状。
下面的舵叶部分20的横截面轮廓22的两螺旋桨侧的表面部分 24a、24b具有包括一平缓的弧形延伸26′和一拱起的弧形延伸26′a的 边缘区域26、26a,其中下面的舵叶部分20的横截面轮廓22的两背 对螺旋桨220的表面25a、25b具有切向延伸的边缘区域27、27a。
具有包括显著拱起的弧形延伸26′a的边缘区域26a的表面部分 24b处在左舷侧。
两个舵叶部分10、20的构造和设置使得上面的舵叶部分10的为 螺旋桨220配置的头缘板11处在相对中线M1的左舷侧,而下面的舵 叶部分20的头缘板部分20的头缘板21处在相对中线M2的右舷侧, 同时两个舵叶部分10、20在舵叶100的后面的区域内汇合于一尾缘板 30。
按照图3、3a、3b舵叶100的两个舵叶部分10、20以其横截面轮 廓12、22如此相互设置,使舵叶的各侧壁部分(它们在表面部分14b 和24b的强烈弯曲的弧形延伸16′a和26′a的区域内处在右舷侧和左舷 侧)在这种情况下面对右舷侧面的横截面轮廓12的表面部分14b和面 对左舷侧面的横截面轮廓22的表面部分24b,从而两个舵叶部分10、 20的头缘板11、21处在左舷侧和右舷侧。
舵也可以这样构成,即舵叶100的两个舵叶部分10、20以其横截 面轮廓12、22如此相互设置,使的舵叶的各侧壁部分(它们在表面部 分14b和24b的强烈弯曲的弧形延伸16′a和26′a的区域内处在左舷 侧和右舷侧)在这种情况下面对左舷侧面的横截面轮廓12的表面部分 14b和面对左舷侧面的横截面轮廓22的表面部分24b,从而两个舵叶 部分10、21的头缘板11、21处在右舷侧和左舷侧。
在图4所示的舵实施形式中用110标记一船体,用120标记一舵 筒支座,用100标记一舵叶和用140标记一舵轴。为舵叶100配置一 螺旋桨220。图4中所示的舵叶也是扭曲的,这在侧视图中是看不到 的。此外为了概观,在图4的视图中略去各位错的前面的头缘板之间 的流动体。
图5示出图4的舵轴承的轴承装置的剖面图和图6示出一在舵轴 与舵筒之间的轴承装置的示意图。舵筒支座120作为悬臂梁设有一中 心的内长孔125,用以容纳舵叶100的舵轴140。此外舵筒支座120 构成一直延伸到与舵轴端部连接的舵叶100。舵筒支座120在其内孔 125中具有一用于支承舵轴140的轴承150,其中优选该轴承150设置 在舵筒支座120的下端部区域120b内。舵轴140以其具有其自由部分 145的末端140b引出舵筒支座120。该舵轴140的延长的部分145的 自由下端在170处固定连接于舵叶100,但同时在这里也设置一连接, 当要更换螺旋桨轴时,其能够使舵叶100脱离舵轴140。舵轴140在 区域170内与舵叶100的连接位于螺旋桨轴中心225的上方,从而为 了螺旋桨轴的拆卸只须从舵轴140上取下舵叶100,而不需要从舵筒 支座120中取出舵轴140,因为舵筒支座120的自由下端120b和舵轴 140的自由下端均位于螺旋桨轴中心的上方。在图4至6所示的实施 形式中只设置一唯一的内部轴承150用于舵轴140在舵筒支座120上 的支承,取消在舵筒支座120的外壁上的另一用于舵叶100的轴承。 为了容纳舵筒支座120的自由下端120b,舵叶100设有一在160处表 示的收缩孔或孔隙。
在舵中舵筒支座120作为悬臂梁设有一中心的内长孔125用以容 纳舵叶100的舵轴140。此外舵筒支座120构成一直伸进连接舵轴端 的舵叶100中并且在其内孔125中具有一轴承150用于在舵筒支座120 中支承舵轴140。舵筒支座120以其自由端120b伸进舵叶100中的一 孔隙或收缩孔160内,其中舵轴140在其端部区域140b内以一部分 145引出舵筒支座120。舵轴140利用该延长的部分145的自由端连接 于舵叶100,其中舵轴140与舵叶100的连接位于螺旋轴中心225的 上方。优选将内部轴承150设置在舵筒支座120的端部区域120b内。
附图标记清单
100           舵叶
100a,100b    侧壁表面
10            上面的舵叶部分
11            上面的前面的头缘板/头缘板部分
12            横截面轮廓
13            最大的轮廓厚度
14            前面的表面
15            后面的表面
14a、14b      表面部分
15a、15b      表面部分
16、16a       边缘区域
17、17a       边缘区域
18            偏移表面
20            下面的舵叶部分
21            下面的前面的头缘板/头缘板部分
22            横截面轮廓
23            最大的轮廓厚度
24            前面的表面
24a、24b      表面部分
25            后面的表面
25a、25b      表面部分
26、26a       边缘区域
27、27a       边缘区域
30            尾缘板
30a、30b      尾缘板部分
40            过渡区域
41            流动体
110              船体
120              舵筒支座
120b             自由端
125              内长孔
135              尾翼
140              舵轴
140b             舵轴末端
145              舵轴的部分
150              轴承
155              收缩孔
220              螺旋桨
225              螺旋桨轴中心
BB               左舷
SB               右舷
M1,M2           中线
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