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Patent Searching and Data


Title:
STEERING SYSTEM FOR A SHIP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/072655
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a steering system for a ship, comprising a steering wheel (12) which is coupled to a rudder (24), which is rotatably received on gliding means (26A, 26B) without using hubs or spokes, and which drives a steering belt (22) the actuation of which induces a steering movement of the rudder (24).

Inventors:
RÖSNER, Mathias, Oliver (Loristr. 30, München, 80335, DE)
Application Number:
DE2010/001475
Publication Date:
June 23, 2011
Filing Date:
December 15, 2010
Export Citation:
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Assignee:
RÖSNER, Mathias, Oliver (Loristr. 30, München, 80335, DE)
International Classes:
B63H25/02
Attorney, Agent or Firm:
GRÜNBERG, Thomas (advotec. Patent- und Rechtsanwälte, Widenmayerstr. 4, München, 80538, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Steueranordnung für ein Schiff, umfassend ein Steuerrad (12), das mit einem Steuerruder (24) gekoppelt ist, nabenlos und speichenlos drehbar an Gleitmitteln (26A, 26B) gelagert ist, und einen Steuerriemen (22) antreibt, dessen Betätigung eine Steuerbewegung des Steuerruders (24) auslöst.

Steueranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerrie- men (22) am Umfang des Steuerrads (12) anliegt und vorzugsweise in einer Um- fangsnut (20) des Steuerrads (12) geführt ist.

Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerriemen (22) ein Keilriemen ist.

Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Spanneinrichtung für den Steuerriemen (22), die vorzugsweise eine federbelastete Spannscheibe ist.

Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerriemen auf einem eingangsseitigen Eingangsrad (28) eines Getriebes (30) sitzt, das abtriebsseitig ein Antriebsrad (34) für das Steuerruder (24) umfasst.

Steueranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (30) mit einem Antriebsmotor (2) verbunden ist.

Steueranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (30) zwischen dem Eingangsrad (28) und dem Antriebsmotor umschaltbar ist.

8. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (30) einen zu- und/oder umschaltbaren Nebenabtrieb (46) um- fasst.

9. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (34) für das Steuerruder (24) eine Riemenscheibe ist und das Steuerruder (24) mittels eines Antriebsriemens (38) angetrieben ist, der auf einer Riemenscheibe (40) sitzt, die drehfest mit dem Steuerruder (24) verbunden ist.

10. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerrad (12) als Ring ausgebildet ist und an schiffsfest gelagerten

Führungsrollen (26A, 26B) gelagert ist, die die Gleitmittel bilden.

11. Steueranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrollen (26A, 26B) drehbar gelagerte Führungsstifte oder Führungsbuchsen sind oder jeweils als Leitrolle mit einer Führungsnut für das Steuerrad ausgebil- det sind.

12. Steueranordnung nach Anspruch 10 oder 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerrad (12) radial innen und radial außen an Führungsrollen (26 A, 26B) anliegt.

13. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Führungsrollen (26A) als Umlenkrolle für den Steuerriemen (22) dient.

14. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerrad (12) in eine Wanne (14) eingreift, die unterhalb eines Deckniveaus des Schiffs angeordnet ist und in der das Steuerrad (12) gelagert ist, und dass die Wanne (14) vorzugsweise Seiten wände (16, 18) hat, die das Steuerrad (12) in dessen axialer Richtung stützen.

15. Schiff mit einer Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend beidseits einer Schiffslängsmittelebene jeweils einen Süllrand (23), der ein Bootsdeck (5) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerrad (12) einen Durchmesser hat, der eine manuelle Betätigung des Steuerrads (12) von den Süllrändern aus erlaubt und der vorzugsweise etwa 50 cm bis 150 cm geringer ist als der Abstand der beiden Süllränder.

16. Steueranordnung für ein Schiff, umfassend ein Steuerrad (12), das mit einer Eingangswelle (32) eines Getriebes (30) gekoppelt ist, das abtriebsseitig eine Antriebswelle für ein Steuerruder (24) des Schiffs (1) und einen zuschaltbaren Nebenabtrieb (46) umfasst.

17. Steueranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe mit einem Antriebsmotor gekoppelt ist.

Description:
Steueranordnung für ein Schiff

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung für ein Schiff.

Steueranordnungen für Schiffe, beispielsweise für Segelyachten, bestehen aus einer Steuerradanlage und einem Ruderblatt, dessen Stellung mittels der Steuerradanlage einstellbar ist. Die Steuerradanlage umfasst bisher ein Steuerrad, das einen äußeren Ring, Speichen und eine Nabe aufweist. Über der Nabe sitzt das Steuerrad auf einer drehbaren Welle, die in einem über Deck angeordneten Gehäuse gelagert ist. Eine Drehbewegung des Steuerrads wird beispielsweise über ein Getriebe auf das Ruderblatt zu dessen Verstellung übertragen. Um beim Segeln vom Steuerrad aus eine gute Sicht in Bugrichtung zu haben, ist es zweckmäßig, weit außen auf einem Süllrand des Schiffs zu sitzen, um an einem üblicherweise vorhandenen Decksaufbau vorbeisehen zu können. Gleichzeitig muss aber auch das Steuerrad gegriffen werden können. Bei Segelyachten, die kürzer als etwa 13 m sind, kann ein entsprechend großes, zentrales Steuerrad auf dem Deck angeordnet werden. Dies führt aber dazu, dass das Steuerrad einen Durchgang zwischen dem Bootsheck und dem bugseitig von dem Steuerrad angeordneten Bootsaufbau behindert. Segelyachten, die länger als etwa 13 m sind, weisen häufig zwei Steuerräder auf, die jeweils seitlich in der Nähe des jeweiligen Süllrandes angeordnet sind. Dies ist wiederum mit erhöhten Kosten verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steueranordnung für ein Schiff zu schaffen, die auch bei großen Schiffen mit einem einzigen Steuerrad auskommt und trotzdem eine hohe Bewegungsfreiheit an Bord ermöglicht.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Steueranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird also eine Steueranordnung für ein Schiff vorgeschlagen, die ein Steuerrad umfasst, das mit einem Ruderblatt gekoppelt ist, nabenlos und speichenlos drehbar an Gleitmitteln gelagert ist und einen Steuerriemen antreibt, dessen Betätigung eine Steuerbewegung des Ruderblatts auslöst. Bei der Steueranordnung nach der Erfindung kann also das Steuerrad aus einem einfachen Ring bestehen, der einen Riemen antreibt, welcher eine Steuerkraft auf das Ruderblatt überträgt. Es sind keine störenden Speichen oder eine, zentrale Nabe des Steuerrads erforderlich. Damit kann das Steuerrad insbesondere bei großen Schiffen so groß ausgelegt werden, dass ein Mensch durch das Steuerrad treten kann, wobei das Steuerrad den Durchgang zwischen einem Schiffsheck und bugseitig von dem Steuerrad angeordneten Schiffsbereichen nicht behindert. Teile des Steuerrads können unter Deck liegen. Das Deck muss dann zwei Öffnungen aufweisen, durch die das aus einem Ring gebildete Steuerrad hindurch tritt und die eine Drehung des Steuerrads ermöglichen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Steueranordnung nach der Erfindung liegt der Steuerriemen am Umfang des Steuerrads an, wobei er vorzugsweise in einer

Umfangsnut des Steuerrads geführt ist. Insbesondere durch die Umfangsnut kann der Steuerriemen so an dem Steuerrad anliegen, dass er nicht als solcher wahrgenommen wird. Durch entsprechende Materialauswahl und farbliche Gestaltung der Außenseite des Steuerriemens und des Steuerrads kann eine hohe optische Anmutung der Steueran- Ordnung erreicht werden. Insbesondere kann der Steuerriemen auch eine Lederaußenseite haben, wohingegen das Steuerrad aus Edelstahl oder auch aus einem Kohlefaserwerkstoff gefertigt sein kann.

Um ein Durchrutschen des Steuerriemens wirkungsvoll zu verhindern, kann der Steuerriemen als Keilriemen oder auch als Keilrippenriemen ausgebildet sein. Um eine hinreichende Spannung des Steuerriemens auch bei einer Längung mit zunehmendem Alter zu gewährleisten, kann der Steuerriemen mittels einer Spanneinrichtung unter Spannung gehalten sein. Die Spanneinrichtung ist beispielsweise eine federbelastete Spannscheibe.

Im Sinne der Erfindung umfasst der Steuerriemen sämtliche flexible Endlosübertra- gungsmittel, so dass neben herkömmlichen Riemen, Keilriemen und Keilrippenriemen auch Ketten und dergleichen unter den Begriff Steuerriemen fallen. Im Falle einer Kette kann das Steuerrad eine Verzahnung aufweisen.

Zur Übertragung der mittels des Steuerrads ausgeübten Steuerbewegung auf das Ruderblatt sitzt der Steuerriemen bei einer bevorzugten Ausführungsform der Steueranordnung nach der Erfindung auf einem eingangsseitigen Eingangsrad eines Getriebes, welches abtriebsseitig ein Antriebsrad für das Ruderblatt umfasst. Die Übertragung der Kraft von dem Antriebsrad auf das Ruderblatt kann ebenfalls mittels eines Riemens oder auch mittels einer Kette oder eines Seilzugs aus Stahl oder textilem Material erfolgen.

Ohne Getriebe erfolgt eine direkte Anbindung des Ruderquadranten an das Steuerrad durch einen entsprechend umgelenkten Riemen oder Seilzug oder eine entsprechend umgelenkte Kette.

Um in die Steueranordnung nach der Erfindung einen Autopilot oder dergleichen integrieren zu können, ist das Getriebe vorzugsweise mit einem Antriebsmotor verbunden, der das Ruderblatt antreiben kann. Zweckmäßigerweise ist das Getriebe dann zwischen einer ersten Eingangswelle, auf der das Eingangsrad sitzt, und einer zweiten Eingangswelle umschaltbar, die der Antriebsmotor antreibt. Wenn das Getriebe in einem Autopilot-Modus betrieben wird, kann damit das Steuerrad von dem Ruderblatt entkuppelt werden, so dass es frei drehbar ist. Alternativ dreht sich das Steuerrad bei Betätigung des Antriebsmotors mit.

Um das Steuerrad auch zur Betätigung von anderen Funktionseinrichtungen des Schiffes, beispielsweise einer Winsch oder dergleichen, nutzen zu können, kann das Getriebe einen zuschaltbaren Nebenabtrieb umfassen, der eine zusätzliche Getriebeaus- gangswelle darstellt. Die Antriebsanordnung nach der Erfindung umfasst dann also ein so genanntes PTO (Power Take Off). Diese Möglichkeit ist insbesondere zweckmäßig, wenn auch ein Antriebsmotor vorgesehen ist. Bei Betrieb des Antriebsmotors bzw. der den Antriebsmotor umfassenden Autopiloteinheit wird das Steuerrad beispielsweise von dem Steuerruder entkoppelt und mit dem umschaltbaren Nebenabtrieb gekoppelt, wohingegen das Steuerruder mit dem Antriebsmotor vorzugsweise zwangsgekoppelt ist, um eine Steuerung des Schiffs zu gewährleisten. Aus Sicherheitsgründen kann die Steueranordnung so geschaltet sein, dass der Antriebsmotor erst deaktivierbar ist, wenn der Kraftfluss zwischen dem Steuerrad und dem Steuerruder wieder hergestellt ist.

Eine sichere Lagerung des Steuerrads kann durch drehbar und schiffsfest gelagerte Führungsrollen erreicht werden. Die Führungsrollen sind beispielsweise als drehbar gelagerte Führungsstifte oder Führungsbuchsen ausgebildet. Um das als Ring ausgebildete Steuerrad auch in axialer Richtung zu halten, können die Führungsrollen auch jeweils als Leitrolle mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Führungsringnut für das Steuerrad ausgebildet sein. Die Führungsrollen liegen vorzugsweise von innen und von außen an dem als Ring ausgebildeten Steuerrad an.

Um die Führung des Steuerriemens zu optimieren, können Umlenkelemente für den Steuerriemen vorgesehen sein. Bei einer speziellen Ausführungsform der Steueranordnung nach der Erfindung dient zumindest eine der Führungsrollen als Umlenkrolle, das heißt als Führungsrolle für den Steuerriemen.

Zur sicheren Lagerung des Steuerrads kann die Steueranordnung eine Wanne aufweisen, die unterhalb eines Deckniveaus des Schiffs angeordnet ist und in die das Steuerrad eingreift. Die Wanne hat vorzugsweise Seitenwände, die das Steuerrad in dessen axialer Richtung stützen. Die Erfindung hat auch eine Steueranordnung für ein Schiff zum Gegenstand, die ein Steuerrad umfasst, das mit einer Eingangswelle eines Getriebes gekoppelt ist, das abtriebsseitig eine Antriebswelle für ein Steuerruder des Schiffs und einen zuschaltbaren Nebenabtrieb umfasst. Über den Nebenabtrieb können mittels des Steuerrads Funktionselemente des Schiffes, wie Winschen oder dergleichen, betätigt werden. Das Steuerrad, das entsprechend der oben beschriebenen Steueranordnung nabenlos und speichenlos ausgebildet oder aber auch über eine Nabe gelagert sein kann, kann damit also für weitere Zwecke als zum Steuern des Schiffs eingesetzt werden.

Das Getriebe dieser Steueranordnung kann eine zweite Eingangswelle umfassen, die mit einem Antriebsmotor gekoppelt ist, der vorzugsweise Bestandteil einer Autopiloteinheit ist.

Bei einer speziellen Ausführungsform kann bei Einsatz des Antriebsmotors das Steuerrad entkoppelbar sein, so dass es leer dreht oder auch nur zum Betätigen des Nebenabtriebs des Getriebes genutzt werden kann. Die Entkopplung erfolgt beispielsweise mittels eines Betätigungselements, wie einem Bowdenzug oder dergleichen, das im Bereich des Steuerrads angeordnet sein kann. Mittels einer Federeinrichtung kann das Getriebe in Richtung der Koppelstellung vorgespannt sein. Die Koppelstellung, in der eine Betätigung des Steuerrads zu einer Steuerbewegung des Steuerruders führt, ist damit die priorisierte Vorzugsstellung, in die das Getriebe bei Freigabe des Betäti- gungselements schaltet.

Der zusätzlich optional montierte Hydraulik- oder Elektromotor treibt die gleiche Welle an wie das beschriebene Steuerrad und übernimmt bei Aktivierung die Steueraufgaben. Das Steuerrad kann sich dabei zwangsgesteuert durch den Elektro- oder Hydraulikmotor mitdrehen. Der Fremdantrieb wird im nicht aktivierten Zustand durch die Bewegungen des Rudergängers am Steuerrad kraftfrei mitbewegt.

Durch eine Umschaltung kann der Kraftfluss zwischen Steuerrad und Steuerruder so verändert werden, dass das Steuerrad während der Ruderkontrolle durch den Autopiloten (Hydraulik- oder Elektromotor) eine zweite Getriebeabtriebswelle als Antrieb für andere Aktionselemente an Bord dienen kann (Winsch, Ankerwinsch, etc.). Ein Abschalten des Autopiloten ist erst dann wieder möglich, wenn der Kraftfluss zwischen Steuerrad und Ruderblatt wieder hergestellt ist. Dies kann durch eine entsprechende Sensomberprüfung sichergestellt werden.

Die Getriebeeingangswelle ist mit einem Antriebsmotor gekoppelt ist, der bei Aktivierung die Steueraufgaben übernehmen kann. Das Steuerrad würde in diesem Falle durch den Antriebsmotor zwangsgesteuert mitgedreht werden.

Der Kraftfluss kann nach Aktivierung des Antriebsmotors zwischen Steuerrad und Getriebe unterbrochen oder umgeschaltet werden, so dass dann eine Bewegung des Steuerrades zur Bewegung anderer Bedienungselemente genutzt werden kann. Ein Abschalten des Antriebsmotors zur Steuerung des Bootes ist erst dann wieder möglich, wenn der Kraftfiuss zwischen Steuerrad und Ruderblatt an der Getriebeeinganswelle wieder hergestellt ist.

Ferner hat die Erfindung ein Schiff zum Gegenstand, das eine Steueranordnung der vorstehend beschriebenen Art mit einem nabenlosen und speichenlosen Steuerrad und beidseits einer Schiffslängsmittelebene jeweils einen Süllrand umfasst, der ein Bootsdeck begrenzt. Das Steuerrad hat einen Durchmesser, der es erlaubt, dieses von den Süllrändern aus zu betätigen und dabei gleichzeitig an etwaigen Decksaufbauten nach vorne vorbei sehen zu können, und der beispielsweise etwa 30 cm bis 150 cm geringer ist als der Abstand der beiden Süllränder.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel einer Steueranordnung nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Segelyacht mit einer Steueranordnung nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Heckansicht der Segelyacht in dem Bereich II in Fig. 1 ;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Steueranordnung in Alleinstellung;

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung der Steueranordnung;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Steueranordnung;

Fig. 6 ein Steuerrad der Steueranordnung und seine Anbindung; und

Fig. 7 einen Querschnitt durch das Steuerrad.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Schiff 1 dargestellt, das als Segelyacht ausgebildet ist und in seinem Heckbereich eine Steueranordnung 10 umfasst, die mit einem nabenlos gelagerten und speichenlos ausgeführten Steuerrad 12 ausgestattet ist. Das ringartige Steuerrad 12 ist in einem heckseitigen Deckbereich des Schiffs 1 angeordnet und hat einen Durchmesser, der nahezu von einem backbordseitigen Süllrand 2 zu einem steuerbordseitigen Süllrand 3 reicht. Der Durchmesser ist damit so groß, dass ein Mensch durch das Steuerrad 12 aufrecht oder zumindest gebückt hindurch treten kann. Das Steuerrad 12 ist teilweise unter Deck angeordnet und durchgreift Löcher 4, die in einem Deckboden 5 ausgebildet sind, der zwischen den Süllrändern 2 und 3 angeordnet ist.

Wie insbesondere Fig. 4 zu entnehmen ist, greift das Steuerrad 12 in eine unter dem Deckboden 5 angeordnete, als Gehäuse ausgebildete Wanne 14 ein, die in Bootslängs- richtung einerseits von einer Schottwand 16 und andererseits von einer Wannenwand bzw. Gehäusewand 18 begrenzt ist.

Das Steuerrad, das ringförmig ausgebildet ist, hat an seinem Umfang eine Nut 20, in der, wie Fig. 7 zu entnehmen ist, ein Keilriemen 22 geführt ist. Der Keilriemen 22 dient zur Übertragung einer mittels des Steuerrads 12 durchgeführten Steuerbewegung auf ein Ruderblatt an der Unterseite des Schiffs 1, welches über ein oberes Ruderlager 25 und ein unteres Ruderlager 27 gelagert ist.

Die Lagerung des Steuerrads 12 in der Wanne 14 erfolgt mittels drehbar gelagerter Führungsstifte 26A, die von radial außen an dem Steuerrad 12 anliegen, und mittels drehbar gelagerter Führungsstifte 26B, die von radial innen an dem Steuerrad 12 anliegen. Die drehbare Lagerung der Führungsstifte 26A und 26B erfolgt an der

Schottwand 16 und der Wannenwand 18, die jeweils mit korrespondierenden Bohrungen versehen sind, in die die Führungsstifte 26A und 26B eingreifen.

Zwei der von radial außen an dem Steuerrad 12 anliegenden Führungsstifte 26 A dienen auch als Umlenkrollen für den Keilriemen 22, so dass dieser eine Eingangsscheibe 28 einer Getriebeeinheit 30 über einen hinreichend großen Winkelbereich umgreift. Die Getriebeeinheit 30 liegt auf der anderen Seite der Schottwand 16 als die Eingangsscheibe 28, so dass die Getriebeeinheit 30 eine Eingangswelle 32 hat, die die Schottwand 16 durchgreift. Die Getriebeeinheit 30 hat abtriebsseitig ein Antriebsrad 34, das als Riemenscheibe ausgebildet ist und auf dem ein Antriebsriemen 36 sitzt, welcher wiederum auf einer einen Ruderquadrant darstellenden Riemenscheibe 40 sitzt, die drehfest auf einer Lenkwelle 42 sitzt, an der das Ruderblatt 24 befestigt ist. Die Getriebeeinheit 30 weist des Weiteren eine Autopiloteinheit 44 auf, die einen

Elektro- oder Hydraulikmotor umfasst, der durch entsprechende Getriebeschaltung zur Verstellung des Ruderblatts 24 mit dem Antriebsrad 34 gekuppelt werden kann. Bei der Aktivierung der Autopiloteinheit 44 wird die Eingangsscheibe, das heißt das Steuerrad 12 von dem Antriebsrad 34 entkuppelt. Die Getriebeeinheit 30 weist des Weiteren einen zweiten Abtrieb bzw. einen zuschaltbaren Nebenabtrieb 46 auf, über den andere Funktionselemente des Schiffes, wie eine Winsch, eine Ankerwinsch oder dergleichen betätigt werden können. Dies kann entweder mittels des Steuerrads 12 oder auch mittels des Motors der Autopiloteinheit 44 erfolgen. Auf die dem Ruder 24 abgewandte Stirnseite der Lenkwelle 42 kann zur Notbetätigung des Ruderblatts 24 eine Pinne 48 aufgesetzt werden.

Bei einer alternativen Ausführungsform, die nicht näher dargestellt ist, kann der Keilriemen, der auf dem Umfang des Steuerrads sitzt, direkt zu einer Riemenscheibe geführt sein, die auf einer Lenkwelle sitzt, welche drehfest mit einem Ruderblatt verbunden ist.

Bezugszeichenliste

1 Schiff

2 Süllrand

3 Süllrand

4 Löcher

5 Decksboden

10 Steueranordnung

12 Steuerrad

14 Wanne

16 Schottwand

17 Wannenwand

20 Nut

22 Keilriemen

24 Ruderblatt

25 Ruderlager

26A, B Führungsstifte

27 Ruderlager

28 Eingangsrad

30 Getriebeeinheit

32 Eingangswelle

34 Antriebsrad

36 Antriebsriemen

40 Riemenscheibe

42 Lenkwelle

44 Autopiloteinheit

46 Nebenabtrieb

48 Pinne