EP0038500B1

EP0038500B1 - Support for steering engine

Info

Publication number: EP0038500B1
Application number: EP19810102796
Authority: EP
Inventors: Jörg Ing.grad. Heinemann; Dieter Ing.Grad. Heinrich
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: STN Systemtechnik Nord GmbH
Priority date: 1980-04-17
Filing date: 1981-04-11
Publication date: 1984-07-04
Also published as: EP0038500A1; DE3014799C2; DE3014799A1

Description

Hydraulische Ruderanlagen weisen einen Drehflügelmotor auf, dessen drehbarer Teil mit dem Ruderschaft und dessen Gehäuse mit dem Schiffskörper verbunden sind. Die Lagerung des Gehäuses kann entweder starr oder nur in horizontaler Richtung elastisch ausgeführt sein. Wenn große und schwere Rudermaschinen mit dem Schiffskörper fest verbunden sind, können plötzliche Bewegungsänderungen wie Explosionen, Grundberührungen u.ä. die Schiffshaut, die Verbindungsstellen und die Maschinen selbst mit großen Beschleunigungskräften belasten, die erhebliche Schäden anrichten. Insbesondere sind Schiffskörper aus GFK oder Holz, wie sie für Spezialaufgaben eingesetzt werden, stark gefährdet.Hydraulic rudder systems have a rotary wing motor, the rotatable part of which is connected to the rudder post and the housing of which is connected to the hull. The housing can either be rigid or elastic only in the horizontal direction. If large and heavy rowing machines are firmly attached to the hull, sudden changes in movement such as explosions, ground contact, etc. can occur. the ship's hull, the connection points and the machines themselves are subjected to great acceleration forces which cause considerable damage. Hulls made of GRP or wood, such as those used for special tasks, are particularly at risk.

In der DE-C-893 311 ist eine Lagerung einer Rudermaschine gezeigt, bei der Gummipuffer an den Lagerbolzen zur Drehmomentübertragung vom Maschinengehäuse auf den Schiffskörper dienen. In axialer Richtung kann das Gehäuse an den Bolzen auf- und niefergleiten. Diese Anordnung ist insbesondere vorgesehen, um Ungenauigkeiten bei der Montage auszugleichen.DE-C-893 311 shows a bearing of a rowing machine in which rubber buffers on the bearing bolts serve to transmit torque from the machine housing to the hull. In the axial direction, the housing can slide and never slide on the bolts. This arrangement is particularly intended to compensate for inaccuracies in assembly.

Ferner ist in der DE-B-1 234 561 ein Rudertraglager beschrieben, bei dem zwischen einem mit der_nruderschaft verbundenen und einem schiffsfesten Lagerflansch elastische Segmentunterlagen aus Schwingmetall eingefügt sind. Hierdurch soll eine gewünschte radiale Einstellbarkeit des Lagers unterstützt werden. Diese Schwingmetallkörper sind nicht in der Lage, eine allseitige elastische Lagerung des Ruderschaftes zu bewirken.Further, in the DE-B-1,234,561 a rudder support bearing is described, are inserted from Schwingmetall wherein between an elastic with the _n rudder shaft connected and a ship fixed bearing flange segment documents. This is intended to support a desired radial adjustability of the bearing. These vibrating metal bodies are not able to cause the rudder shaft to be elastically supported on all sides.

Schließlich ist es aus der US-A-3 037 355 bekannt, zwischen einer schiffsfesten und einer mit den Lagerflanschen einer Rudermaschine verbundenen Hülse einen Federungskörper zur Drehmomentübertragung einzusetzen. Axiale Beschleunigungskräfte können von dieser Lagerung nicht absorbiert werden.Finally, it is known from US Pat. No. 3,037,355 to use a suspension body for torque transmission between a sleeve fixed to the ship and a sleeve connected to the bearing flanges of a rowing machine. Axial acceleration forces cannot be absorbed by this bearing.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Rudermaschinenanlage so zu lagern, daß ab bestimmten auftretenden Kräften völlige Elastizität in allen Richtungen gewährleistet ist.The object of the invention is to store a hydraulic rowing machine system so that complete elasticity is guaranteed in all directions from certain forces.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Ein wesentlicher Vorteil der Lagerung nach der Erfindung besteht darin, daß Kräfte unterhalb vorbestimmter Werte, die die Anlage nicht gefährden, auf eine quasi feste Lagerung einwirken, während für oberhalb dieser Werte liegende Kräfte volle Elastität besteht. Dadurch wird verhindert, daß große Beschleunigungskräfte zerstörende Wirkungen auf den Schiffskörper ausüben können.A major advantage of the bearing according to the invention is that forces below predetermined values, which do not endanger the system, act on a quasi-fixed bearing, while there is full elasticity for forces above these values. This prevents large acceleration forces from having destructive effects on the hull.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.

Figur 1 zeigt eine Rudermaschine mit einer im Schnitt dargestellten Lagerstelle und
Figur 2 ein Diagramm der Federkennlinie.

In the drawing, an embodiment according to the invention is shown.

Figure 1 shows a rowing machine with a bearing point and shown in section
Figure 2 is a diagram of the spring characteristic.

In Figur 1 ist die Rudermaschine mit 1 bezeichnet. An ihr sind ein oberer Flansch 2a und ein unterer Flansch 2b befestigt. Zwischen ihnen ist ein Flansch 3 eines mit dem Schiffsfundament 4 fest verbundenen Lagerbockes 5 angeordnet. Ein Federelement 6 in Form eines Ringkörpers ist zwischen Flansch 2a und Flansch 3 eigesetzt. Das elastische Federelement ist beidseitig mit Metallplatten 6a und 6b fest verbunden (Schwingmetall). Verteilt über das Federelement 6 in einem bestimmten radialen Abstand von den seitlichen Begrenzungskanten sind Bohrungen 7 zur Aufnahme von Schraubenbolzen 8 angeordnet, die in der Metallplatte 6a befestigt sind. Die Schraubenbolzen dienen im eingebauten Zustand über die Muttern 9 dazu, dem Federelement 6 eine vorbestimmte Vorspannung zu geben, die normalerweise größer ist als das Eigengewicht der Rudermaschine. In gleicher Weise wird ein weiteres Federelement 10 zwischen Flansch 2b und Flansch 3 eingesetzt und vorgespannt.In Figure 1, the rowing machine is designated 1. An upper flange 2a and a lower flange 2b are attached to it. Between them is a flange 3 of a bearing block 5 fixedly connected to the ship's foundation 4. A spring element 6 in the form of an annular body is inserted between flange 2a and flange 3. The elastic spring element is firmly connected on both sides to metal plates 6a and 6b (vibrating metal). Distributed over the spring element 6 at a certain radial distance from the lateral boundary edges, holes 7 for receiving screw bolts 8 are arranged, which are fastened in the metal plate 6a. In the installed state, the bolts serve, via the nuts 9, to give the spring element 6 a predetermined preload, which is normally greater than the weight of the rowing machine. In the same way, another spring element 10 is inserted and preloaded between flange 2b and flange 3.

Die Flansche 2a und 2b der Maschine sowie der Flansch 3 des schiffsfesten Lagerbockes werden durch einen zentralen Bolzen 11, der zweiteilig ausgeführt ist, fest miteinander verbunden. Im Bereich des Flansches 3 ist ein sich axial erstreckendes elastisches Federelement 12 angeordnet, das beim Zusammenziehen der Bolzenteile 11 ebenfalls vorgespannt wird. Während der Bolzen 11 mit dem Federelement 12 zur Übertragung der Drehmomente auf den Schiffskörper dienen, nehmen die Federelemente 6 und 10 alle vertikalen Kräfte auf. Durch die besondere Konstruktion bezüglich Vorspannung und Zentrierung der Federelemente werden Federwege erst ab bestimmten Kräften bewirkt.The flanges 2a and 2b of the machine and the flange 3 of the bearing block fixed to the ship are firmly connected to one another by a central bolt 11, which is designed in two parts. Arranged in the region of the flange 3 is an axially extending elastic spring element 12, which is also prestressed when the bolt parts 11 are pulled together. While the bolt 11 with the spring element 12 serve to transmit the torques to the hull, the spring elements 6 and 10 absorb all vertical forces. Due to the special design with regard to pretensioning and centering of the spring elements, spring travel is only achieved with certain forces.

Aus dem Diagramm nach Figur 2, in dem über den Federweg die Federkraft aufgetragen ist, kann entnommen werden, daß im Kräftebereich zwischen A und B die Lagerung wie eine starre Lagerung wirkt. Oberhalb von A und unterhalb von B, d. h. nach Überschreiten bestimmter Grenzwerte, setzt die elastische Wirkung der Federung ein, die etwa den dargestellten linearen Verlauf hat. Bei Auftreten sehr großer Beschleunigungskräfte können dagegen Abweichungen eintreten, wie sie gestrichelt eingezeichnet sind.From the diagram according to FIG. 2, in which the spring force is plotted over the spring travel, it can be seen that in the force range between A and B the bearing acts like a rigid bearing. Above A and below B, i.e. H. after certain limit values have been exceeded, the elastic effect of the suspension sets in, which has approximately the linear course shown. If very large acceleration forces occur, however, deviations can occur, as shown in broken lines.

Durch die Ausbildung der Lagerung werden große Kräfte durch die Federwege vorzugsweise in vertikaler Richtung vermindert und ein Pendeln, Schaukeln und Vibrieren der Maschinen durch die mit Vorspannung eingesetzten and als Mittenzentrierung ausgebildeten Federelemente verhindert.Due to the design of the bearing, large forces are preferably reduced by the spring travel in the vertical direction and the machine is prevented from swinging, rocking and vibrating by the spring elements used with pre-tensioning and designed as a centering device.

Claims

1. A steering mechanism, which controls a rudder blade via a rudder shaft, which has an additional drive unit, and wherein the mechanism is carried by spring elements on the body of the boat, characterised in that for resilient fixing in all directions of the steering mechanism (1), there are provided vertically and horizontally cooperating, but separate, bearing units, with spring elements (6,10) for transmitting the vertical forces to the body of the boat, and with spring elements (12) for transmitting the rotational moments.

2. A steering mechanism according to claim 1, characterised in that, for damping of large vertical acceleration forces, two pre-tensioned vibration mounts (6, 10), designed for large positive and negative spring movements and with nonlinear characteristics, are mounted between the bearing flanges (2a, 2b) of the steering mechanism and a flange (3) on a bearing block (5) lying approximately in the middle between flanges (2a, 2b).

3. A steering mechanism according to claim 2, characterised in that in order to achieve approximately equal positive and negative spring movements the upper vibration mount (6) loaded by the steering mechanism (1) has a larger axial dimension than the lower mount (10).

4. A steering mechanism according to claim 2, characterised in that the prestressing of the vibration mounts (6, 10) increases suddenly and is greater than the actual weight of the complete steering mechanism.

5. A steering mechanism according to claim 1, characterised in that a resilient spring element (12) is provided for transmission of rotary moments which, in known fashion, is arranged in a central bore of the bearing flanges (2a, 2b), extends in the axial direction and is pretensioned by a two part bolts (11).