DE1456292B2 - Vorrichtung zum legen einer ruderanlage fuer schiffe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen maximalen Rudermoment im Bereich der Hartlage zum Legen von Ruderanlagen für Schiffe, einmal bestimmt. Ferner kann der erforderliche Ausschlag für die Ausführung als Einzel- oder Vielfachruder- von 120° mit den Gestängen nicht erzielt werden, anlage, bei der die jeweilige Ruderfläche mit ihrem Auch hier ist zusätzlich der Nachteil der rückläufi-Ruderschaft um eine etwa senkrecht zum Deck 5 gen Bewegung in der letzten Phase der Schwenkangeordnete Drehachse von einem gleichsinnig bewegung vorhanden.

drehenden Treibarm mit feststehender Schwenkachse Bei einer bekannten Einrichtung nach der zweiten über eine Verbindungsstange und einem fest mit dem Ausführungsform liegt die Schwenkachse des Diffe-Ruderschaft verbundenen Schwenkhebel legbar ist, rentialzwischenhebels außerhalb des zum Angriffsund zum anderen für die Ausführung als unterteiltes io punkt der ersten Verbindungsstange gehörenden Profilruder mit zwei,Teilflächen für unterschiedliche Schwenkkreises des Schwenkhebels der vorderen Ausschlagwinkel, deren etwa senkrecht zum Deck Teilfläche und die gemeinsame Drehachse der Teilangeordnete Schwenkschäfte eine gemeinsame Dreh- flächen außerhalb des zum Angriffspunkt der achse haben, um die; die Teilflächen über einen fest zweiten Verbindungsstange gehörigen Schwenkkreises mit dem jeweiligen $chaft. verbundenen Schwenk- 15 des anderen Armes des Zwischenhebels. Außerdem hebel legbar sind, ' wobei die Schwenkhebel der liegen die beiden Schwenkkreise der Angriffspunkte vorderen Teilfläche, über, eine erste Verbindungs- der jeweiligen Verbindungsstange getrennt voneinstange mit einem "ersten Arm eines Differential- ander, ohne sich zu berühren,
zwischenhebels, der ■' um -eine¹ feste Schwenkachse Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß in der legbar ist, verbunden ist, wobei gleichzeitig über 20 Vorausfahrt Differentialzwischenhebel und hintere eine zweite am anderen Arm des Differential- Teilfläche etwa gleiche Schwenkbewegungen machen, zwischenhebels angreifende Verbindungsstange die wodurch die Vorrichtung für direkten Antrieb durch hintere Teilfläche mit ihrem Schwenkhebel legbar ist. Hydraulikzylinder nur für Hartlagenwinkel bis zu Für Doppelruder ist eine Vorrichtung gemäß der 45° wirtschaftlich anwendbar ist. Außerdem sind die ersten Ausführungsform mit den Treibhebel bilden- 25 während eines Manövers vorgesehenen Verstellungen den, zur Schwenkrichtung der Ruder gegenläufigen der Angriffspunkte der Verbindungsstangen an dem Quadranten bekannt, wobei die Drehachsen der schwenkbaren Differentialzwischenhebel nur mit Ruderflächen außerhalb des zum Angriffspunkt der außerordentlichem technischem Aufwand zu ver-Verbindungsstangen gehörigen Schwenkkreises des wirklichen, wobei diese Vorrichtungen wegen der Quadranten angeordnet sind und die zum anderen 30 erforderlichen losen Gleitsitze gegenüber normalen Angriffspunkt der Verbindungsstangen gehörigen Antrieben einem mehrfach höheren Verschleiß

Schwenkkreise der._an den Rudern befestigten unterliegen.. ■ -

Schwenkhebel außerhalb des vorgenannten Schwenk- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorkreises des die Treibäfnie bildenden Quadranten richtungen der eingangs genannten Arten derart zu liegen. 35 gestalten, daß unter Vermeidung rückläufiger Diese Vorrichtungen sind nur für Hartlagenwinkel Schwenkbewegungen sowie aufwendiger Zahntriebe bis zu 30 bzw. 55° geeignet, wobei der Quadrant eine geringere maximale Antriebsleistung als bei den bereits einen Ausschlag von etwa 75° macht, so daß bekannten Anlagen erforderlich ist und dabei im der direkte Antrieb über Hydraulikzylinder nicht Falle von Rudern mit mehreren Wirkflächen ein mehr möglich ist. Außerdem werden die unterschied- 40 Hartlagenwinkel bis zu 120° erzielt werden kann, liehen Ausschläge durch eine rückläufige Bewegung Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für eine im letzten Drittel idgr. Schwenkbewegung erzeugt...!τ: Ruderanlagenausführung als Einzel- oder Vielfach-Hierdurch entsteht der Nachteil, daß die vorteilhafte ruderanlage dadurch gelöst, daß die Drehachse der Winkelkombination für die Ruderwirkung nur im jeweiligen Ruderfläche innerhalb des zum Angriffs-Bereich der Hartlage zur Verfügung steht. 45 punkt der Verbindungsstange gehörigen Schwenk-Für Hartlagenwinkel bis zu 85° ist eine Vorrich- kreises des Treibhebels angeordnet ist und der vortung gemäß der ersten Ausführungsform bekannt, genannte Schwenkkreis des Treibhebels den zum welche mittels eines die Treibarme bildenden Qua- Angriffspunkt der Verbindungsstange gehörigen dranten angetrieben wird, der bis zu 80° gleichsinnig Schwenkkreis des Schwenkhebels ganz oder im mit dem Ruder ausschwenkt. Die Drehachsen der 50 wesentlichen einschließt. '"

Ruderflächen sind dabei außerhalb des zum Angriffs- Im Rahmen der genannten zweiten Ausführungspunkt der Verbindungsstangen gehörigen Schwenk- form als unterteiltes Profilruder besteht die Erfindung kreises des Quadranten angeordnet, und die zu den darin, daß., die. ...Schwenkachse des Differentialanderen Angriffspunkten der Verbindungsstange ge- zwischenhebels innerhalb des zum Angriffspunkt der hörigen Schwenkkreise der an den Rudern befestig- 55 ersten Verbindüngsstange gehörigen Schwenkkreises ten Schwenkhebel liegen außerhalb des vorgenannten des Schwenkhebels der vorderen Teilfläche und die Schwenkkreises. Nachteilig ist bei dieser Konstruk- gemeinsame Drehachse innerhalb des zum Angriffstion, daß der hydraulische Antrieb mittels Hydraulik- punkt der zweiten Verbindungsstange gehörigen zylinder nur über ein am Quadrant angreifendes, Schwenkkreises des anderen Armes des Differentialzusätzliches Zahnsegment mit wesentlich größerem 60 zwischenhebels angeordnet ist und daß der vor-Teilkreisradius möglich ist. Hierbei ergibt sich ein genannte Schw.ehkkreis des Schwenkhebels der erheblicher Mehraufwand und ein dauernder größe- vorderen Teilfläche den zum Angriffspunkt der rer Verschleiß der Verzahnung infolge der Schwin- ersten Verbindungsstange gehörigen Schwenkkreis gungsbelastung von Rudern im Bereich der Mittel- des ersten Armes des Zwischenhebels und der vorlage. 65 genannte Schwenkkreis des zweiten Armes des Außerdem ist nachteilig, daß infolge der üblicher- Zwischenhebels den zum Angriffspunkt der zweiten weise konstanten Zahnradübersetzung die maximale Verbindungsstange gehörigen Schwenkkreis des Leistung des hydraulischen Antriebes sich nach dem Schwenkhebels der hinteren Teilfläche ganz oder im

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wesentlichen einschließt und daß beim Schwenken lenkigen Angriffspunkten 11 und 11', an ; den

jeweils eine Verbindungsstange zieht und die andere Schwenkhebeln 9 und 9'. Dabei ist die jeweilige

drückt. Drehachse 10 und 10' des Schwenkhebels 9 und 9'

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat für die innerhalb des Schwenkkreises 15 bzw. 15' des je-

einzelnen Ruderflächen bei kleinen Ausschlagwinkeln 5 weils zugeordneten Treibhebels 12 und 12' angeord-

eine kleinere Übersetzung und bei größeren Aus- net, und der jeweilige Schwenkkreis 15 bzw. 15' des

schlagwinkeln eine größere Übersetzung. Außerdem Treibhebels 12 bzw. 12' schließt den Schwenkkreis

ist im Mittel die Schwenkgeschwindigkeit bei kleinen 16 bzw. 16' des jeweils zugeordneten Schwenkhe-

Ruderwinkeln größer als im Bereich der Hartlage. bels 9 bzw. 9' ganz oder im wesentlichen ein.

Infolgedessen reduziert sich die benötigte Antriebs- io Schwenkt z. B. der Treibhebel 1 nach Stb., zieht die

leistung gegenüber einem Zahnradantrieb mit kon- Verbindungsstange 14 am Schwenkhebel 9, und die

stanter Übersetzung erheblich. Verbindungsstange 14' drückt am Schwenkhebel 9',

Bei einer Ausführungsform einer erfindungsge- so daß die Ruderflächen 7 und 7' infolge der geeig-

mäßen Vorrichtung zum Legen einer Doppelruder- neten Anordnung und Auswahl der Maßverhältnisse

anlage für Schiffe haben die den Ruderflächen züge- 15 aller Teile mit verschiedenen Drehgeschwindigkeiten

ordneten Treibhebel als Teile eines mehrarmigen ebenfalls nach Stb. schwenken. Dabei werden die ver-

Treibhebels eine gemeinsame Schwenkachse und den schiedenen Drehgeschwindigkeiten jeweils durch den

gleichen Treibhebelausschlag. Ferner besitzen die reziproken Wert des Übersetzungsverhältnisses vom

Ruderflächen infolge der geeigneten Anordnung und Lastarm 17 bzw. 17' an der Drehachse des jeweiligen

Auswahl der Maßverhältnisse aller Teile der Vor- so Schwenkhebels zum Kraftarm 18 bzw. 18' an der

richtung unterschiedliche Ausschlagwinkel mit einer Schwenkachse des Treibhebels bestimmt. Die Stb.-

zur Hartlage hin stetig wachsenden divergenten An- Ruderfläche 7 liegt innen auf dem Drehkreis des

stellung. ..; Schiffes und hat von der Mittellage bis zur Hartlage

.Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in.'den eine etwa gleichmäßige Drehgeschwindigkeit, die

Zeichnungen dargestellt. Es zeigt ■■■■.·, 25 etwa 45% über der mittleren Drehgeschwindigkeit

F i g. 1 die Seitenansicht des Schiffshecks mit einer liegt. Die Bb.-Ruderfläche T liegt außen auf dem

erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Legen der Ein- Drehkreis des Schiffes, seine Drehgeschwindigkeit re-

zelflächen eines Doppelruders in der Mittellage, .."; duziert sich von der Mittellage aus bis zur Hartlage

- Fig. 2 die der Fig. 1 entsprechende hintere An- stetig auf etwa Null. Durch diese schnelle stetige

sieht, -.·■.. 30 Änderung der Drehgeschwindigkeiten ändert sich die

Fig. 3 die Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 konvergente Anstellung β der Ruderflächen in der

im Grundriß, . ' Mittellage (F i g. 4) von etwa 6° in eine stetig

F i g. 5, 7, 9 die erfindungsgemäße Vorrichtung im wachsende divergente Anstellung, die bei einem

Grundriß mit jeweils größerem Schwenkwinkel, Treibhebelausschlag α von etwa 23° und einem

F i g. 4, 6, 8,10 die jeweiligen Ruderanlagen zur 35 mittleren Ausschlagwinkel «3 von 60° bereits 14° beentsprechenden Vorrichtungsstellung nach den trägt (Fig.6). Fig.8 zeigt den mittleren Ausschlag Fi g. 3, 5, 7, 9, . ■ . ■..;".. von 74° mit einer divergenten Anstellung von etwa

Fig. 11 die Seitenansicht eines Schiffshecks mit 32° bei einem Treibhebelausschlag von etwa 31°

einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Legen und Fig. 10 die Hartlage mit einem mittleren Aus-

eines unterteilten Profilruders, 40 schlagwinkel von etwa 90° und einer divergenten

Fig. 12 die der Fig. 11 entsprechende Hinteran- Anstellung von etwa 60° bei einem Treibhebelaus-;

sieht, _: ■,; schlag α von etwa 40°. , ' ;;

Fig. 13 die Vorrichtung nach der Fig. 11 im Durch die schnell größer werdende divergente An-

Grundriß, stellung wird der Spalt zwischen den beiden Rudern

Fig. 15,17 die erfindungsgemäße Vorrichtung 45 breiter und hat einen größeren Wasserdurchstrom:

nach der Fig. 13 mit jeweils größerem Schwenk- Beim Durchströmen wird das Wasser zusätzlich enf4

winkel, sprechend der divergenten Anstellung seitlich abge'v

!'.Fig. 14,16,18 die jeweiligen Ruderanlagen zur lenkt, wodurch auf der Rückseite der¹ vorderen

Vorrichtungsstellung nach den Fig. 13,15 und 17. Fläche ein stärkerer Unterdruck entsteht, der die

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform nach 5° Ruderwirkung bereits bei kleinen und mittleren den; Fi g. 1 bis 10 greifen an dem mehrarmigen Ruderwinkeln wesentlich verbessert und die' bei Treibhebel 1 über die beiden unteren Schwenk- größer werdenden Ruderwinkeln übliche Druckarme 2 und 2' und den daran befestigten Schwenk- punktwanderung bis in den Bereich der Querlage zapfen 3 und 3' die beiden hydraulischen Kolben- verhindert, so daß das Moment des innen auf dem Zylinder-Aggregate 4 und 4' an, welche über je eine 55 Drehkreis liegenden Rüders infolge seiner gewählten Fußplatte 6 und 6' und den daran befestigten Lager- Balancierung leicht negativ wird, so daß es keinen zapfen 5 und 5' gelenkig mit dem Schiff verbunden wesentlichen Anteil am Gesamtmoment am Treibsind. Diese Hydraulikaggregate 4 und 4' erhalten die hebel hat. Das Moment des außen auf dem Dreh-Steuerimpulse zum Legen der Ruderflächen 7 und T kreis liegenden Ruders wächst etwa normal mit vom Rudergänger. Der Treibhebel 1 hat eine fest- 60 wachsendem Ruderwinkel. Gleichzeitig reduziert sich stehende, mit dem Schiff fest verbundene Schwenk- der Anteil dieses Momentes am Gesamtmoment des achse 8. Die jeweiligen Schwenkhebel 9 und 9', welche Treibhebels in der gleichen Weise wie die dazugemit den zugeordneten Drehachsen 10 und 10' der hörende Drehgeschwindigkeit des mit dem Ruder Ruderflächen 7 und 7' fest verbunden sind, erhalten fest "verbundenen Schwenkhebels. Das außen¹ auf ihre Schwenkbewegung von den oberen Treibhebeln 65 dem Drehkreis liegende Ruder überträgt daher im 12 und 12' mittels der Verbindungsstangen 14 und Bereich der Hartlage bei einer Schwenkgeschwindig-14', über deren gelenkigen Angriffspunkten 13 und keit = Null auf den Treibhebel ebenfalls kein Dreh-13', an den Treihebeln 12 und 12', sowie deren ge- moment. Durch die vielfältigen, sich unterstützenden

günstigen Wirkungen reduziert sich das maximale Moment am Treibhebel und damit die erforderliche Antriebsleistung um über 40%, so daß besonders wirtschaftlich hydraulische Kolben-Zylinder-Aggregate sowie einfache Seil- und Kettenzüge zum Antrieb benutzt werden können, die jedes aufwendige Zahngetriebe unnötig machen. Die Ruderwirkung wird gleichzeitig sowohl in normaler Fahrt bei kleinen und mittleren Ruderausschlägen bis zu einer Ruderstellung etwa nach F i g. 6 und bei größeren Ruderausschlägen im Wendemanöver bis zu einer Ruderstellung nach F i g. 8 bzw. 10 wesentlich verbessert.

Selbstverständlich ist es möglich, bei Doppelruderanlagen zwecks Verkürzung der Treibarme die zügeordneten Treibhebel mit getrennten Schwenkachsen anzuordnen. Diese Anordnung ist auch für Vielfach-Ruderanlagen mit drei und mehr Rudern gegeben.

Die Fig. 11 bis 18 zeigen eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform als Vorrichtung zum Legen einer Teilfläche eines unterteilten Profilruders mit zwei Teilflächen für unterschiedliche Ausschlagwinkel. Der Schwenkhebel 21 ist mit einem Schwenkschaft 22 fest verbunden, wobei dieser in diesem Beispiel als Hohlwelle gleichzeitig die Drehachse der as schwenkbaren Teilfläche 23 bildet. Am Schwenkhebel 21 greifen an seinem Ende Seilzüge 24 und 24' an, welche die vom Rudergänger gegebenen Steuerimpulse übertragen. Zusätzlich ist ein zweiarmiger Differential-Zwischenhebel 25 mit fester Schwenkachse 26 angeordnet, und der Schwenkhebel 27 ist fest mit einem Schwenkschaft 28 verbunden, welcher gleichzeitig die Drehachse der Teilfläche 29 bildet und in der Hohlwelle des Schwenkschaftes 22 gelagert ist, so daß die beiden Schwenkschäfte eine gemeinsame Drehachse 22, 28 haben. Der Schwenkhebel 21 treibt den Differential-Zwischenhebel 25 mittels der ersten Verbindungsstange 30 über den gelenkig ausgeführten Angriffspunkt 31 am Schwenkhebel 21 und den gelenkig ausgeführten Angriffspunkt 32 am ersten Arm 40 des Differential-Zwischenhebels 25. Letzterer gibt die ihm erteilte Schwenkbewegung an den Schwenkhebel 27 weiter, der mittels der zweiten Verbindungsstange 33 über den gelenkig ausgeführten Angriffspunkt 34 am Schwenkhebel 27 und über den gelenkig ausgeführten Angriffspunkt 35 am zweiten Arm 41 mit demselben verbunden ist. Dabei liegt einmal die Schwenkachse 26 des Differential-Zwischenhebels 25 innerhalb des zum Angriffspunkt 31 der ersten Verbindungsstange 30 gehörigen Schwenkkreises 36 des Schwenkhebels 21 und die gemeinsame Drehachse 22, 28 innerhalb des zum Angriffspunkt der zweiten Verbindungsstange 33 gehörigen Schwenkkreises 38 des anderen Armes 41 des Differential-Zwischenhebels 25, und weiter schließt der vorgenannte Schwenkkreis 36 des Schwenkhebels 21 der vorderen Teilfläche 22 den zum Angriffspunkt der ersten Verbindungsstange 30 gehörigen Schwenkkreis 37 des ersten Armes 40 des Differential-Zwischenhebels 25 und der vorgenannte Schwenkkreis 38 des zweiten Armes 41 des Differential-Zwischenhebels 25 den zum Angriffspunkt der zweiten Verbindungsstange 33 gehörigen Schwenkkreis 39 des Schwenkhebels 27 der hinteren Teilfläche 29 ganz oder im wesentlichen ein.

Beim Schwenken des Treibhebels zieht jeweils eine Verbindungsstange und die andere drückt. Hierdurch überlagern sich die unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten, die aus der Mittellage heraus beim Schwenken nach beiden Seiten entsprechend dem Ziehen und Drücken der jeweiligen Verbindungsstange bei der einfachen erfindungsgemäßen Vorrichtung entstehen. Infolge der geeigneten Anordnung und Auswahl der Maßverhältnisse aller Teile haben der Schwenkhebel 21 und der Schwenkhebel aus der Mittellage heraus jeweils nach beiden Seiten etwa gleiche Ausschläge und der Schwenkhebel stetig sich reduzierende Drehgeschwindigkeiten, wodurch sich das auf den Schwenkhebel 21 übertragende Drehmoment der Teilfläche 29 in der gleichen Weise reduziert. Hierdurch ergibt sich die besondere Eignung des erfindungsgemäßen Hebelschwenkbetriebes zum direkten Antrieb durch Hydraulikzylinder sowie durch einfache Seil- und Kettenzüge. Bei größeren Treibhebelausschlägen werden dadurch über 30% kleinere Drehmomente und entsprechend geringere Antriebsleistungen benötigt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Legen einer Einzel- oder Vielfachruderanlage für Schiffe, bei der die jeweilige Ruderfläche mit ihrem Ruderschaft um eine etwa senkrecht zum Deck angeordnete Drehachse von einem gleichsinnig drehenden Treibhebel mit feststehender Schwenkachse über eine Verbindungsstange und einen fest mit dem Ruderschaft verbundenen Schwenkhebel legbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (10,10') der jeweiligen Ruderfläche (7, T) innerhalb des zum Angriffspunkt der Verbindungsstange (14, 14') gehörigen Schwenkkreises (15,15') des Treibhebels (12,12') angeordnet ist und der vorgenannte Schwenkkreis (15,15') des Treibhebels (12,12') den zum Angriffspunkt der Verbindungsstange (14, 14') gehörigen Schwenkkreis (16, 16') des Schwenkhebels (9, 9') ganz oder im wesentlichen einschließt.

2. Vorrichtung zum Legen einer Doppelruderanlage für Schiffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ruderflächen (7, T) zugeordneten Treibhebel (12,12') als Teile eines mehrarmigen Treibhebels (1) eine gemeinsame Schwenkachse (8) und den gleichen Treibhebelausschlag (α) haben und die Ruderflächen (7, T) infolge der geeigneten Anordnung und Auswahl der Maßverhältnisse aller Teile der Vorrichtung unterschiedliche Ausschlagwinkel (<5) mit einer zur Hartlage hin stetig wachsenden divergenten Anstellung (ß) besitzen.

3. Vorrichtung zum Legen eines unterteilten Profilruders einer Ruderanlage für Schiffe mit zwei Teilflächen für unterschiedliche Ausschlagwinkel, deren etwa senkrecht zum Deck angeordnete Schwenkschäfte eine gemeinsame Drehachse haben, um die die Teilflächen über einen fest mit dem jeweiligen Schaft verbundenen Schwenkhebel legbar sind, wobei die Schwenkhebel der vorderen Teilfläche über eine erste Verbindungsstange mit einem ersten Arm eines Differential-Zwischenhebels, der um eine feste Schwenkachse legbar ist, verbunden ist, wobei gleichzeitig über eine zweite am anderen Arm des Differentialhebels angreifende Verbindungsstange die hintere Teilfläche mit ihrem Schwenkhebel legbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die

Schwenkachse (26) des Differential-Zwischenhebels (25) innerhalb des zum Angriffspunkt der ersten Verbindungsstange (30) gehörigen Schwenkkreises (36) des Schwenkhebels (21) der vorderen Teilfläche (23) und die gemeinsame Drehachse (22,28) innerhalb des zum Angriffspunkt der zweiten Verbindungsstange (33) gehörigen Schwenkkreises (38) des anderen Armes (41) des Zwischenhebels (25) angeordnet ist, und daß der vorgenannte Schwenkkreis (36) des Schwenkhebels (21) der vorderen Teilfläche (23) den zum

Angriffspunkt der ersten Verbindungsstange (30) gehörigen Schwenkkreis (37) des ersten Arms (40) des Zwischenhebels (25) und der vorgenannte Schwenkkreis (38) des zweiten Armes (41) des Zwischenhebels (25) den zum Angriffspunkt der zweiten Verbindungsstange (33) gehörigen Schwenkkreis (39) des Schwenkhebels (27) der hinteren Teilfläche (29) ganz oder im wesentlichen einschließt, und daß beim Schwenken jeweils eine Verbindungsstange zieht und die andere drückt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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