DE3309924A1 - Ruderanordnung - Google Patents

Description

A 916

Anmelder: Kabushiki Kaisha Kay Seven

RuderanOrdnung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Huderanordnung für ein Schiff, und zwar insbesondere eine solche RuderanOrdnung, die einen Hauptruder teil aufweist, der an seiner Hinterkante mit einem an diesem schwenkbar angeordneten Klappenteil versehen ist.

Der vorbekannte Stand der Technik geht im wesentlichen von Ruderanordnungen für Schiffe aus, welche einen Hauptruderteil mit einem an dessen Hinterkante schwenkbar angelenkten Klappenteil aufweisen. Beispiele einer solchen RuderanOrdnung werden in der US-PS 4,307,677, in der deutschen Offenlegungsschrift 2,656,733 und

2,709,666 sowie in der japanischen Veröffentlichungsschrift 20400/1973 beschrieben.

In der US-PS 4,307,677 sowie in der deutschen Offenlegungsschrift 2,656,738 und in der japanischen Veröffentlichungsschrift 20400/1973 enthält jeder Klap-• penteil einen innenseitig angeordneten Antriebsmechanismus. Die deutsche Offenlegungsschrift 2,709,666 offenbart Antriebselemente, welche aus einem Gelenk-■ mechanismus bestehen, der an der Oberseite des Klappenteils angeordnet ist. Dieser Gelenkmechanismus ist mit Betätigungselementen in Form eines elektrischen Motors verbunden, die innerhalb des Schiffsrumpfes am rückwärtigen Ende des Schiffes liegen. Jedoch ist bisher kein vorbekannter Stand der Technik aufgetreten, welcher eine Zahnradanordnung beschreibt, die sich zwischen der Antriebswelle des Hauptruderteils und einem Schwenkzapfen des Klappenteils in einer Ebene oberhalb dieser beiden Teile befindet.

Die Aufgabenstellung der Erfindung besteht darin, eine Ruderanordnung der eingangs angegebenen Art zu verbessern. Die Lösung dieser Aufgabenstellung erfolgt dadurch, daß ein horizontales Sektorstück auf dem Klappenteil oberhalb des oberen Endes des Hauptruderteils angeordnet ist, welches Zähne konzentrisch zu vertikalen Schwenkzapfen aufweist, mit denen der Klappenteil am

Hauptruderteil angelenkt ist, und daß ein feststehendes horizontal liegendes Führungsstück mit U-förmigem Querschnitt in gleicher Höhe mit dem Sektorstück vorgesehen ist, wobei das offene Ende des U-förmigen Führungsstücks an einem Trageteil "befestigt ist, der vom Schiffsrumpf ausgeht, ferner mit • einem Ruderstock, der von der U-förmigen Ausnehmung des Führungsstücks umschlossen ist, und daß die geschlossene Seite des U-förmigen Führungsstücks Zähne konzentrisch mit der Drehachse des Ruderstocks aufweist, welche mit den Zähne'n des Sektorstücks kämmen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Schiffsruder mit einem Klappenteil, welches in einer aufs äußersten gedrängten Bauweise eine Anzahl von Komponenten zwischen der Schiffshülle und dem oberen Ende des Ruders aufweist, wodurch die gesamte Anordnung vereinfacht und verkleinert wird, und wobei sich die Kosten der Herstellung und der Wartung ebenfalls vermindern.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Anordnung eines Schiffsruders mit Klappenteil, welches leicht verstellbar ist, ohne Benutzung von durch

Kraftquellen unterstützten Betätigungselementen, wie elektrische Antriebsmotoren und hydraulische Systeme, und zwar insbesondere zur Verstellung des Klappenteils in Bezug auf den Hauptruderteil.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Ausbil-. dung eines Schiffsruders mit Klappenteil, dessen Antriebsmechanismus für den Klappenteil leicht durch eine Anzahl von relativ kleinen Zahnrädern angepaßt werden kann, und zwar auch dann, wenn die Größe des Hauptruderteils wesentlich vergrößert wird.

Schließlich ist es Gegenstand der Erfindung, ein Schiffsruder der angegebenen Art in Kompaktform und ohne die Verwendung von komplizierten Bauteilen, welche die Überwachung ausschließen, anzugeben.

Nachfolgend sollen Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt werden, aus denen sich weitere Gegenstände, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben; es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Euderanordnung,

Fig. 2 eine Draufsicht längs der Schnittlinie

H-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, welche

die wesentlichen Teile der Hud er anordnung in Fig. 1 erkennen läßt,

Fig. 4 eine Draufsicht, welche die Arbeitsweise

der Ruder anordnung in Fig. 1 erkennen lä.'3t,

Fig. 5 eine Draufsicht einer modifizierten Ausfüh

rungsform von Fig. 1, und

Fig. 6 eine Draufsicht, welche eine andere modifizierte Aus führungsform von Fig. 1 enthält.

In Figur 1 ist eine iiud er anordnung 10 gemä'3 der Erfindung dargestellt, welche einen Hauptruder teil 1 aufweist, der an einem Schiffsrumpf 20 mit Hilfe eines hud er stocks T> angeschlossen ist und einen Klappenteil 2 aufweist, der am Hauptruder teil 1 längs dessen Hinterkante schwenkbar angelenkt ist.

Der Hauptruderteil 1 hängt am Schiffsrumpf 20. Der Klanpenteil 2 ist an dem Hauptruderteil mit Piilfe eines Paares von Schwenkzapfen HA, HB angelenkt, die sich im Bereich der oberseitigen und der unter sei tig en Endfläches des Ilauptrud er teils 1 befinden. Die Mittellinie des Paares der Schwenkzapfen HA, HB liegt parallel zu der des Luderstocks 3. Wie in Figur 2 gezeigt sind der Hauptruderteil 1 und der Klappenteil 2 so geformt, da3 sie zusam-

mengesetzt ein vollständiges Strömungsprofil bilden. Das obere Ende des Klappenteils 2 ist in einer Ebene angeordnet, die höher liegt als das obere Ende des Hauptruder teils 1. Ein Sektorstück 4 ist mit seinem linken Endteil am oberen Ende des Klappenteils 2 befestigt und erstreckt sich horizontal zum Ruder-

• stock 3, wobei sein rechter Endteil nach vorwärts über den Schwenkzapfen HA greift. Wie in Fig. 2 ge-

• zeigt, ist das Sektorstück 4 an seinem rechten Endteil halbkreisförmig geformt und besitzt einen Kreismittelpunkt auf einer vertikalen Mittelachse YY durch die Schwenkzapfen HA, HB. Im einzelnen zeigt das Sektorstück 4 eine Halbkreis form auf seiner rechten oder vorwärts gerichteten Seite, tiine vertikal liegende Querschnittsebene TT schneidet die Mittelachse YY des Schwenkzapfens 11A, und das Sektorstück 4 ist in diesem rechten Teilbereich mit Zähnen 7 als Stirnrad ausgebildet, Das Sektorstück 4 ist in Bezug auf die linke Seite der vertikalen Querebene TT keilförmig gestaltet, wobei seine Breite fortgesetzt abnimmt. Das Sektorstück 4 ist mit einer Kreis ausnehmung 12 unmittelbar oberhalb des Schwenkzapfens HA versehen, so daß dieser durch die Kreis ausnehmung 12 hindurchgezogen werden kann, wenn dies aus Wartungsgründen erforderlich ist.

Ein horizontal liegendes, U-förmig geformtes Führungsstück 5 umfaßt den Ruderstock 3 mit Teilstücken 13 der

- ίο -

U-förmigen Gestalt und besitzt zwei Schenkelteile 14A, 14B, die sich nach rechts bzw. in Vorwärtsrichtung erstrecken. Außerdem ist das Führungsstück 5 über das untere Ende eines Trageteils 6 aufgesetzt, der sich vom Schiffsrumpf 20 in der Nähe des Ruderstocks 3 so erstreckt, um den Trageteil 6 zwischen den Schenkel-• teilen 14A, 14B zu halten. Dadurch wird das Führungsstück 5 in einer vorbestimmten Lage gehaltert. Ein geeignetes Ausfüllstück 9 ist zwischen die Schenkel-1Ü paare 14A, 14B an der rechten Seite des Trageteils β eingesetzt. Das Führungsstück 5 weist an seinem linken Halbteil Zähne 8 eines Stirnrades auf, welches konzentrisch zum Ruderstock 3 liegt. Die Zähne 8 liegen mit den Zähnen 7 des Sektorstücks 4 in Eingriff.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das Führungsstück 5 ein feststehender horizontal befestigter Bauteil auf dem unteren Ende des Trageteils 6, welches sich aus dem Schiffsrumpf 20 erstreckt, und der Ruderstock 3 läßt sich in der Ausnehmung 13 des Führungsstücks 5 verdrehen.

Wie in Fig. 4 gezeigt, befinden sich der Hauptruderteil 1 und der Klappenteil 2 in der Ausgangslage in einer von vorn nach achtern erstreckten Vertikalebene XX, welche die Mittellinie 00 des Ruderstocks 3 durchquert. Die Schwenkzapfen HA, HB liegen mit ihrer Mittel-

- Ii -

achse YY in einer Vertikalebene ΧτΧ-τ» die gegenüber der nach vorn und achtern gerichteten Vertikalebene XX unter einem Winkel W geneigt ist und die die Mittellinie OO des Suderstocks 3 schneidet, wenn der Ruderstock 3 beim Steuervorgang um den Winkel(X verdreht wird. Auf diese Weise wird das Sektor stück 4 durch den • Eingriff seiner Zähne 7 und der Zähne 8 des Führungsstücks 5 aus der ausgezogen dargestellten Position in eine gestrichelt gezeigte Position verdreht. Da das Sektorstück 4 an dem Klappenteil 2 fest montiert ist, entspricht ein Winkel zwischen dem Klappenteil 2 und dem Hauptruderteil 1 in der Größe vonO( einer Winkelgröße (3 zwischen der Vertikalebene X-,X-,, in die der Hauptruder teil 1 gebracht wurde und einer Vertikalebene ZZ, in die sich der Klappenteil 2 bewegt, wenn der Hauptruder teil 1 um den Winkel Of verschwenkt wird. Die vertikale Ebene ZZ bildet einen Winkel ύ gegenüber der Vertikalebene XX, in der sich der Hauptruderteil 1 und der Klappenteil 2 vor Einleitung der Steuerbewegung befanden. Unter der Voraussetzung, da?) die Durchmesser der beiden Stirnräder, welche die Zähne 7 und 8 aufweisen, entsprechend mit Rl und K2 bezeichnet werden, ergibt ein Verhältnis von R1/R2 = 35/55 und ein Winkel⁰^ von 35° eine Größe des Winkels Q von 90°.

Fig. 5 zeigt eine Abänderung der Ausführungsform nach Fig. 1, in der ein Paar von gegenseitig im Eingriff

stehenden Stirnrädern 15,16 an der Oberseite des Hauptruderteils 1 vorgesehen ist. Die vertikalen Mittellinien der Stirnräder 15 und 16 liegen in der von vorn nach achtern vertikal gerichteten Mittelebene XX. Das Stirnrad 15 kämmt mit dem Sektorstück 24, während das Stirnrad 16 mit dem Führungsstück 25 in Eingriff steht. • Vertikale Lagerzapfen 17 und 18 dienen zur Lagerung der beiden Stirnräder 15 und 16 am oberen Ende des Hauptruderteils 1. Diese Ausbildungsform dient dazu, die Größe des Sektorstücks 4 und des Führungsstücks 5 zu verringern, wenn es sich um die Herstellung eines größeren Ruders handelt, und die Betriebsweise ist die gleiche wie bei der Ruder an Ordnung in Fig. 1.

Fig. β zeigt eine weitere Ausbildungsform der Anordnung aus Fig. 1, in der ein Paar von gegenseitig im Eingriff stehenden Stirnrädern 29, 30 auf der Oberseite des Hauptruder teils 1 vorgesehen ist. Die vertikalen Mittelachsen der beiden Stirnräder 29, 30 liegen in diesem Falle in einer Vertikalebene PP unter einem Winkel Θ schräg gegenüber der von vorn nach, achtern durchgehenden Vertikalebene XX. Das Stirnrad 29 kämmt mit dem Sektorstück 24, und das Stirnrad 30 steht mit dem Führungsstück 25 in Eingriff. Diese Ausführungsform dient dazu, daß die beiden Stirnräder 15 und 16 in der Ausführungsform nach Fig. 5 nicht ungewöhnlich klein werden und dient ferner dazu, daß

man ein Paar von gegenseitig kämmenden Stirnrädern 29 und 30 von Standardgröße zwischen dem Sektorstück und dem Führungsstück 5 benutzen kann, wobei durch Veränderung des Winkels Θ auch der Abstand D zwischen dem Euderstock 3 und den Schwenkzapfen HA, HB verändert wird. Sin Paar von vertikalen Lagerungszapfen • 31, 32 dient als entsprechende Lagerstellen für die Stirnräder 29 und 30 auf dem oberen Ende des Hauptruderteils 1.

Wie im Vorangegangenen beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung nur ein einziges Bauelement, nämlich das Sektorstück 4 oder ein Sektor stück 24 in Verbindung mit einem Paar von relativ kleinen Zwischenrädern im Falle von größeren Rudern, als bewegbarer Teil in dem sehr beschränkten Kaum zwischen der Schiffshülle und dem oberen Ende des Hauptruder teils erforderlich. Dadurch werden die Kosten der Bauausführung und Wartung wesentlich vermindert, und außerdem wird die Betriebssicherheit einer solchen Ruder an Ordnung beachtlich erhöht.

L eers ei te

Claims (3)

330992 Dr.-!ng. Norbert Moser A 91β Fcientanw&lt 7S Kai'!aruhatNo&aGkanlag& 18 Ansprüche

1. Ruderanordnung für ein Schiff, die einen Hauptruderteil aufweist, der an seiner Hinterkante mit einem an diesem schwenkbar angeordneten Klappenteil versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein horizontales Sektorstück (4,24) auf dem Klappenteil (2) oberhalb des oberen Endes des Haupt ruder teils (1) angeordnet ist, welches Zähne (7,27) konzentrisch zu vertikalen Schwenkzapfen (HA, HB) aufweist, mit denen der

lö Klappenteil (2) am Hau pt ruder teil (1) angelenkt;

ist, und daß ein feststehendes horizontal liegendes Führungsstück (5,25) mit U-förmigem Querschnitt in gleicher Höhe mit dem Sektorstück (4,24) vorgesehen ist, wobei das offene Ende des U-förmigen Führungsstücks (5,25) an einem Trageteil (6) befestigt ist, der vom Schiffsrumpf ausgeht, ferner mit einem Ruder stock (3), der von der U-förmigen Ausnehmung des Führungsstücks (5,25) umschlossen ist, und daß die geschlossene Seite des ü-förmigen

Führungsstücks (5,25) Zähne (8,28) konzentrisch

mit der Drehachse des Ruderstocks (3) aufweist,

welche mit den Zähnen (7,27) des Sektorstücks (4,24) kämmen.

2. Ruderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sektorstück (24) und dem Führungsstück (25) ein Paar von Stirnrädern (15,16) an der Oberseite des Hauptruderteils (1) in gegenseitigem Eingriff angeordnet ist , wobei das eine Stirnrad (15) mit dem Sektorstück (24) und das andere Stirnrad (16) mit dem Führungsstück (25) in Eingriff steht, und daß eine gerade Linie die Mittelpunkte beider Stirnräder (15,16) verbindet, die in einer Vertikalebene (XX) liegt, welche sich nach vorn und achtern erstreckt und die Mittellinie (00) des Ruderstocks (3) schneidet.

3. Ruderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des Hauptruderteils (1) zwischen dem Sektorstück (24) und dem Führungsstück (25) ein Paar von Stirnrädern (29,30) angeordnet ist, welche gegenseitig in Bingriff stehen, wobei das eine Stirnrad (29) mit dem Sektorstück (24) und das andere Stirnrad (30) mit dem Führungsstück (25) kämmt, und daß eine gerade Linie die Mittelpunkte der beiden Stirnräder (29,30)

verbindet, welche in einer Vertikalebene (PP)
liegt, die gegenüber der Vertikalebene von vorn nach achtern (XX) eine Schräglage bildet und die Mittellinie (00) des Ruderstocks (3) schneidet.