EP0811552B1 - Ruder für Seeschiffe - Google Patents

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EP0811552B1
EP0811552B1 EP96115518A EP96115518A EP0811552B1 EP 0811552 B1 EP0811552 B1 EP 0811552B1 EP 96115518 A EP96115518 A EP 96115518A EP 96115518 A EP96115518 A EP 96115518A EP 0811552 B1 EP0811552 B1 EP 0811552B1
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EP
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rudder
piston
sliding
fin
pistons
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EP96115518A
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Dieter Plappert
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Willi Becker Ingenieurbuero GmbH
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Willi Becker Ingenieurbuero GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/38—Rudders
    • B63H25/381—Rudders with flaps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/38—Rudders

Definitions

  • the invention relates to a rudder for seagoing vessels consisting of a main rudder and a rudder articulated to it via a pivot pin, by the main rudder positively guided fin, which with a Sliding piston linkage made from a fin formed Slide bearing is provided for a swing piston.
  • a drive adjustable, multi-part flow body for control known from watercraft.
  • This flow body consists of a main oar and a fin attached to it the main rudder is articulated. Adjust around the fin To be able to, this is provided with a control device, which from an adjacent to the articulation of Main rudder and fin on the top in the longitudinal direction of the Cantilevered support arm extending through the flow body with a longitudinal guide for a slide valve, the vertical end of which faces the main rudder The end of the pin is eccentric in one drive pulley rotatable about its vertical central axis is stored.
  • a multi-part flow body with a control device for pivoting the fin-like part of the flow body created in its manufacture should be easy and effortless to use. Due to the small number of mechanical components used is a safe functioning of the control device guaranteed, however, in the event of wear the control and sliding device requires extensive work, because whole construction parts are then exchanged Need to become.
  • the guide bushing is approximately horizontal and almost parallel to the rudder surface on the auxiliary rudder arranged while the drive rod rotatable on a is arranged behind the rudder axis and is of such a length that the cooperation between the drive rod and the guide bush in the event of a rudder deflection of 90 ° or more still works well.
  • This rudder is essentially designed that a lateral turning of the rudder is then possible is when a trained with this ship rudder construction Ship lies in a lock to during the Do not pass through the drums of the lock gates to be damaged.
  • the guide bush As a plain bearing, the guide bush has in its interior a slide pack on. Is it worn out and must be replaced, extensive work is required because about the sliding packing from the guide bush To be able to take out, either the fin from Main rudder to be removed from the guide bushing to be able to pull off the connecting rod, or the connecting rod must in its articulation area on the hull of this loosened and pulled out of the guide bush. Since the guide bush encloses the sliding packing with the wall is taking out the slide pack not possible from the guide bush up or down, but only by taking the joint apart the slide pack can be exposed.
  • Every slide block should be in one recess limited at the bottom and open at the top in the wall surface of each fork arm of the plain bearing held and against unintentional pulling through a closing the upper opening of the recess and releasable cover plate be secured.
  • This configuration enables movements with sufficient Degrees of freedom by using a hinge pin between the two pistons in the housing be obtained so that movements in an angular range of ⁇ 90 ° are possible, whereas the known ones Systems rigidly designed by the specified angle of 90 ° are.
  • Another advantage is there in that after loosening the hinge connection between the two pistons in the longitudinal direction of the piston, i.e. in vertical and horizontal direction from the on the hull and pulled out housings attached to the fin can be. In this way, repairs are effortless and feasible without removing the fin.
  • Both pistons are preferred, namely the pivoting piston and the piston designed as a pivot pin connected to each other via a hinge pin, the one creates a safe and structurally simple coupling.
  • Both pistons are preferably made of stainless steel and are Slidably arranged in bronze alloy bushings.
  • the bronze fill for the cylindrical one Pistons each arranged in a housing shell Rifle is sealed, the seal preferably consists of a pasty two-component metal, which is also known as "Belzona-R metal". That metal has the quality of known metals after hardening and is basically for sealing joints and as an insulator suitable between black and fret metals.
  • Water is preferably all moving parts protected by O-rings, so that a closed lubrication system arises.
  • the rudder shown in Fig. 1 consists of a main rudder 20 with a pivotally arranged thereon and positively guided fin 10, which with a sliding pivot piston linkage 100 is provided, which in Fig. 2 to 6 is shown in more detail.
  • This is made up of a horizontally arranged stainless steel piston 11, which in one Bearing housing 12 is slidably disposed, the inner shell is lined with a bronze fill 13.
  • the piston part protruding from the housing is over a Hinge pin 14 with a vertically movable stainless steel piston 15 connected, which in turn in a bearing housing 16 is slidably arranged, also with a bronze fill 17 is lined.
  • the hinge pin 14 ensures that there is also a deviation can be compensated from the 90 ° position.
  • the horizontal bolt is tied to the fin 10 while the vertical piston 15 represents the connection to the ship's hull.
  • the each along the longitudinal axis of the sliding piston 11 and 15 formed upper and lower edge of the bronze fill 13 and 17 can be conical, with the each tapered outer interfaces of the the resulting free space is provided with a seal, in particular from a pasty two-component metal.
  • the bolt 14 is together with other connecting elements, such as Locking screws etc. to the outside through locking plates covered.
  • a Pad 30 from a gaseous medium, such as air, or formed from a liquid medium such as water (Fig.3).
  • the pistons and / or sliding surfaces are lubricated with water or grease, causing the sliding ability of moving parts is increased.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Ruder für Seeschiffe, bestehend aus einem Hauptruder und einer an diesem über einen Anlenkungsbolzen angelenkten, durch das Hauptruder zwangsgeführten Flosse, die mit einer Gleitkolbenanlenkung aus einem an der Flosse ausgebildeten Gleitlager für einen Schwenkkolben versehen ist.
Für die Anlenkung der Flosse an das Hauptruder von Flossenrudern für Seeschiffe sind bereits die verschiedensten Lösungen vorgeschlagen worden.
So ist nach der DE-U-7 829 008 ein mittels eines Antriebes verstellbarer, mehrteiliger Strömungskörper zum Steuern von Wasserfahrzeugen bekannt. Dieser Strömungskörper besteht aus einem Hauptruder und einer Flosse, die an dem Hauptruder angelenkt ist. Um die Flosse verstellen zu können, ist diese mit einer Steuereinrichtung versehen, die aus einem benachbart zur Gelenkverbindung von Hauptruder und Flosse obenseitig in Längsrichtung des Strömungskörpers verlaufenden, auskragenden Tragarm mit einer Längsführung für einen Gleitschieber besteht, dessen dem Hauptruder zugekehrtes Ende einen senkrechten Zapfen trägt, der mit seinem Ende exzentrisch in einer um ihre senkrechte Mittelachse verdrehbare Antriebsscheibe gelagert ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung wird ein mehrteiliger Strömungskörper mit einer Steuereinrichtung zum Verschwenken des flossenartigen Teils des Strömungskörpers geschaffen, der in seiner Herstellung einfach und mühelos bedienbar sein soll. Aufgrund der geringen Anzahl an verwendeten mechanischen Bauteilen ist zwar eine sichere Funktionsweise der Steuereinrichtung gewährleistet, jedoch sind bei einem Verschleiß der Steuer- und Gleiteinrichtung aufwendige Arbeiten erforderlich, da ganze Konstruktionsteile dann ausgetauscht werden müssen.
Eine weitere Schiffsruderkonstruktion der eingangs erwähnten Gattung für ein Schiff mit einer wenigstens teilweise mit einem Mantel versehenen Schraube mit einem an dem hinteren Rand des Hauptruders angelenkten Hilfsruder, das mit einem Bedienungsmechanismus verbunden ist, der eine in einer Führungsbuchse verschiebbare Treibstange enthält und in einer zu der Ruderachse ungefähr senkrechten Ebene um einen hinter dieser liegenden Drehpunkt mit dem Schiffsrumpf drehbar verbunden ist, ist durch die DE-A-2 353 934 bekannt. Bei dieser Schiffsruderkonstruktion ist die Führungsgbuchse ungefähr horizontal und nahezu parallel zu der Ruderfläche auf dem Hilfsruder angeordnet, während die Treibstange drehbar auf einer hinter der Ruderachse angeordneten Achse gelagert ist und eine solche Länge hat, daß die Zusammenarbeit zwischen der Treibstange und der Führungsbuchse bei einem Ruderausschlag von 90° oder mehr nach wie vor gut funktioniert. Dieses Schiffsruder ist im wesentlichen so konstruiert, daß ein Querstellen des Ruders insbesondere dann möglich ist, wenn ein mit dieser Schiffsruderkonstruktion ausgebildetes Schiff in einer Schleuse liegt, um während des Durchschleusens nicht von dem Drempel der Schleusentore beschädigt zu werden.
Die Führung und Lagerung der einendseitig am Schiffsrumpf gelagerten Treibstange zur Steuerung der Flosse erfolgt mittels der Führungsbuchse, die waagerecht liegend im oberen Bereich der Flosse an dieser befestigt ist und durch die die Treibstange hindurchgeführt ist.
Als Gleitlager weist die Führungsbuchse in ihrem Innenraum eine Gleitpackung auf. Ist diese verschlissen und muß sie ausgetauscht werden, so sind umfassende Arbeiten erforderlich, denn um die Gleitpackung aus der Führungsgbuchse herausnehmen zu können, muß entweder die Flosse vom Hauptruder abgenommen werden, um die Führungsbuchse von der Treibstange abziehen zu können, oder die Treibstange muß in ihrem Anlenkungsbereich am Schiffsrumpf von diesem gelöst und aus der Führungsbuchse herausgezogen werden. Da die Führungsbuchse die Gleitpackung wandungsumschliessend aufnimmt, ist ein Herausnehmen der Gleitpackung aus der Führungsbuchse nach oben oder unten nicht möglich, sondern erst durch ein Auseinandernehmen der Gelenkverbindung kann die Gleitpackung freigelegt werden.
Alle bekannten Lösungen haben jedoch gemeinsam, daß die besonders leicht verschleißbaren Teile der Anlenkung zur Zwangsführung der Flosse nur mit einem hohen Kostenaufwand und überwiegend in Unterwasserarbeiten ausgetauscht werden können.
Um bei einem aus einem Hauptruder mit einer angelenkten und zwangsgeführten Flosse bestehenden Ruder das Gleitlager der Flosse für den einendig am Schiffsrumpf angelenkten Schwenkbolzen so auszubilden, daß ein müheloses Austauschen der Verschleißteile auch durch ungeschultes Personal ohne Zuhilfenahme von Hebewerkzeugen und ohne Durchführung von Unterwasserarbeiten möglich ist, und darüber hinaus eine Zwangsführung der Flosse in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Hauptruders bei ausschließlicher Kraftübertragung in der Horizontalen zu ermöglichen, wird in der EP-A- 0 051 822 B1 vorgeschlagen, das Gleitlager gabelförmig auszubilden und an den einander zugekehrten Wandflächen seiner beiden Gabelarme austauschbare Gleitklötze aus Kunststoffen, insbesondere Polyamid, zu verwenden. Jeder Gleitklotz soll in einer nach unten begrenzten und nach oben offenen Ausnehmung in der Wandfläche eines jeden Gabelarmes des Gleitlagers gehalten und gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen durch eine die obere Öffnung der Ausnehmung verschließende und lösbare Abdeckplatte gesichert sein.
In Einzelfällen ist bei einer solchen Ausführungsform im Inneren der Lager ein unerwünschter hoher Kantendruck festzustellen, der zu übermäßigem Verschleiß und Abrieb und bisweilen zur Lockerung der Bronzeausfütterung am Scharnier führt. Auch können Schwingungen bei zu großem Spiel in dem Rudersystem die Scharnierhaltebolzen lockern, insbesondere dann, wenn sie nicht korrekt befestigt sind.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das eingangs genannte System dahingehend zu verbessern, daß der genannte Kantendruck minimiert und alle Teile so miteinander verbunden sind, daß Bewegungen mit ausreichenden Freiheitsgraden möglich sind. Hierdurch sollen die Lageroberflächen geschont und der Verschleiß entsprechend minimiert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem eingangs genannten Ruder dadurch gelöst, daß auch der Anlenkungsbolzen als ein in einem Gleitlager ausgebildeter Kolben ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme erhält das Ruder bzw. dessen bewegliche Teile eine weitgehende Schaffung von Freiheitsgraden, die gewährleistet, daß keine Lageroberfläche durch die Wirkung hochbelasteter Kanten stärker als nötig belastet wird.
Diese Ausgestaltung ermöglicht Bewegungen mit ausreichenden Freiheitsgraden, die durch den Einsatz eines Scharnierbolzens zwischen den beiden in Gehäusen geführten Kolben erhalten werden, so daß Bewegungen in einem Winkelbereich von ± 90° möglich sind, wohingegen die bekannten Systeme durch den vorgegebenen Winkel von 90° starr ausgelegt sind. Bei einem Wanddruck auf das Ruder hervorgerufene und auf das System einwirkende Biegemomente werden durch die zylindrische Kolbenausgestaltung und durch die Anlenkung ausgeglichen, so daß Verkantungen des Systems nicht mehr auftreten können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß nach dem Lösen der Scharnierverbindung zwischen den beiden Kolben diese in Kolbenlängsrichtung, d.h. in vertikaler und horizontaler Richtung, aus den am Schiffskörper und an der Flosse befestigten Gehäusen herausgezogen werden können. Auf diese Weise sind Reparaturen mühelos und ohne Ausbau der Flosse durchführbar.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
So sind vorzugsweise beide Kolben, nämlich der Schwenkkolben und der als Anlenkungsbolzen ausgebildete Kolben über einen Scharnierbolzen miteinander verbunden, der eine sichere und konstruktiv einfache Kupplung schafft.
Vorzugsweise bestehen beide Kolben aus Edelstahl und sind in Buchsen aus einer Bronzelegierung gleitfähig angeordnet.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die Bronze-Ausfüllung für den zylindrisch ausgebildeten Kolben aus je einer in einem Gehäusemantel angeordneten Buchse. Die äußeren Grenzflächen der Bronzeausfüllung können abgedichtet sein, wobei die Abdichtung vorzugsweise aus einem pastösen Zwei-Komponenten-Metall besteht, das auch als "Belzona-R-Metall" bekannt ist. Dieses Metall besitzt nach dem Aushärten die Qualität bekannter Metalle und ist grundsätzlich zum Fugenabdichten und als Isolator zwischen Schwarz- und Bundmetallen geeignet.
Zum Schutz gegen Seewasser bzw. verschmutztes und sandhaltiges Wasser werden vorzugsweise alle beweglichen Teile durch O-Ringe geschützt, so daß ein geschlossenes Schmiersystem entsteht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen
  • Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Hochleistungsruders mit Flosse und mit einer Gleitschwenkkolbenanlenkung,
  • Fig. 2 eine schematische Ansicht der miteinander verbundenen Gleitkolben,
  • Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig.2,
  • Fig. 4 einen Schnitt A-A durch einen, nämlich den horizontal angeordneten Gleitkolben,
  • Fig. 5 einen Schnitt C-C gemäß Fig.2 und
  • Fig. 6 einen Schnitt D-D gemäß Fig.2.
    • Das in Fig. 1 dargestellte Ruder besteht aus einem Hauptruder 20 mit einer an diesem verschwenkbar angeordneten und zwangsgeführten Flosse 10, die mit einer Gleitschwenkkolbenanlenkung 100 versehen ist, die in Fig.2 bis 6 näher dargestellt ist. Diese wird gebildet aus einem horizontal angeordneten Edelstahlkolben 11, der in einem Lagergehäuse 12 verschiebbar angeordnet ist, dessen Innenmantel mit einer Bronzeausfüllung 13 ausgekleidet ist. Der aus dem Gehäuse ragende Kolbenteil ist über einen Scharnierbolzen 14 mit einem vertikal beweglichen Edelstahlkolben 15 verbunden, der seinerseits in einem Lagergehäuse 16 verschiebbar angeordnet ist, das ebenfalls mit einer Bronzeausfüllung 17 ausgekleidet ist. Der Scharnierbolzen 14 gewährleistet, daß auch eine Abweichung aus der 90°-Position ausgeglichen werden kann. Der Horizontalbolzen ist an der Flosse 10 angebunden, während der Vertikalkolben 15 die Verbindung zum Schiffsrumpf darstellt. Wie anhand von Fig.5 erkennbar, besteht die Bronzeausfüllung für den Horizontalkolben 11 aus einer Buchse. Der jeweils entlang der Längsachse der Gleitkolben 11 und 15 gebildete obere und untere Rand der Bronzeausfüllung 13 und 17 kann kegelförmig ausgebildet sein, wobei an den jeweils kegelig ausgebildeten äußeren Grenzflächen der sich ergebende Freiraum mit einer Abdichtung versehen ist, insbesondere aus einem pastösen Zwei-Komponenten-Metall.
    Der Bolzen 14 ist samt sonstiger Verbindungselemente, wie Sicherungsschrauben etc. nach außen durch Sicherungsplatten abgedeckt.
    Zur Dämpfung von Kolbenstößen, d.h. zur Vibrations- und Schwingungsdämpfung ist in dem Lagergehäuse 16 für den Kolben 15 das an seinem dem Schiffsrumpf zugekehrte Ende verschlossen ausgebildet, oberhalb des Kolbens 15 ein Polster 30 aus einem gasförmigen Medium, wie Luft, oder aus einem flüssigen Medium, wie Wasser, ausgebildet (Fig.3).
    Die Kolben und/oder Gleitflächen sind wasser- oder fettgeschmiert, wodurch die Gleitfähigkeit sich bewegender Teile erhöht wird.

    Claims (8)

    1. Ruder für Seeschiffe, bestehend aus einem Hauptruder (20) und einer an diesem über einen Anlenkungsbolzen angelenkten, durch das Hauptruder (20) zwangsgeführten Flosse (10), die mit einer Gleitkolbenanlenkung aus einem an der Flosse (10) ausgebildeten Gleitlager für einen Schwenkkolben (11) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Anlenkungsbolzen als ein in einem Gleitlager (16,17) ausgebildeter Kolben (15) ausgebildet ist.
    2. Ruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kolben (11,15), nämlich der Schwenkkolben (11) und der als Anlenkungsbolzen ausgebildete Kolben (15) über einen Scharnierbolzen (14) miteinander verbunden sind.
    3. Ruder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kolben (11,15) aus Edelstahl bestehen und in einer mit einer Bronze-Legierung ausgekleideten Ausfüllung (13,17) gleitfähig angeordnet sind.
    4. Ruder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gleitlager bildende Bronzeausfüllung (13,17) für jeden zylindrisch ausgebildeten Kolben (11,15) als zylindrische Buchse ausgebildet ist.
    5. Ruder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den äußeren Grenzflächen der Bronzeausfüllung (13,17) eine Abdichtung, vorzugsweise aus einem pastösen Zwei-Komponenten-Metall, vorgesehen ist.
    6. Ruder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle beweglichen Teile durch O-Ringe geschützt sind.
    7. Ruder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das am Schiffskörper befestigte Lagergehäuse (16) für den Kolben (15) an seinem dem Schiffskörper zugekehrten Ende verschlossen ausgebildet ist und daß im Innenraum des Lagergehäuses (16) oberhalb des Kolbens (15) ein Polster (30) aus einem gasförmigen Medium oder einem flüssigen Medium ausgebildet ist.
    8. Ruder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben und/oder die Gleitflächen wasser- oder fettgeschmiert sind.
    EP96115518A 1996-06-04 1996-09-27 Ruder für Seeschiffe Expired - Lifetime EP0811552B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE29609745U DE29609745U1 (de) 1996-06-04 1996-06-04 Ruder für Seeschiffe
    DE29609745U 1996-06-04

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0811552A1 EP0811552A1 (de) 1997-12-10
    EP0811552B1 true EP0811552B1 (de) 2000-05-17

    Family

    ID=8024673

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP96115518A Expired - Lifetime EP0811552B1 (de) 1996-06-04 1996-09-27 Ruder für Seeschiffe

    Country Status (7)

    Country Link
    EP (1) EP0811552B1 (de)
    JP (1) JP3193887B2 (de)
    KR (1) KR100244674B1 (de)
    CN (1) CN1077533C (de)
    DE (2) DE29609745U1 (de)
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