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Patent Searching and Data


Title:
RUDDER WITH SLIDING PIVOTING PISTON COUPLING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/043882
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rudder for sea vessels, consisting of a main rudder and a fin which is coupled thereto by means of a vertical piston (15), restrictively guided by the main rudder and provided with a horizontal piston (11) The vertical piston (15) and the horizontal piston (11) are connected to each other via a hinge bolt to form a sliding pivoting piston coupling (100) and a bearing housing (16) of the vertical piston (15) is fixed to the hull of the vessel. In order to reduce the forces acting upon the sliding bearing of the vertical coupling bolt and horizontal pivoting bolt in addition to the hinge bolts connecting said bolts, the vertical piston (15) is supported by an additional counter bearing (27) on the hull of the vessel.

Inventors:
LEHMANN DIRK (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/011933
Publication Date:
May 30, 2003
Filing Date:
October 25, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BECKER MARINE SYS GMBH & CO KG (DE)
LEHMANN DIRK (DE)
International Classes:
B63H25/38; (IPC1-7): B63H25/38
Foreign References:
EP0811552A11997-12-10
FR1382764A1964-12-18
EP0051822A11982-05-19
DE2353934A11974-07-25
GB2206324A1989-01-05
GB2248049A1992-03-25
DE2353934A11974-07-25
EP0051822A11982-05-19
EP0811552A11997-12-10
Attorney, Agent or Firm:
Richter, Joachim_ (Hamburg, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Ruder für Seeschiffe, bestehend aus einem Hauptruder (20) und einer an diesem über einen Vertikalkolben (15) angelenkten, durch das Hauptruder (20) zwangsgeführten Flosse (10), die mit einem Horizon talkolben (11) versehen ist, wobei der Vertikalkolben (15) und der Hori zontalkolben (11) über einen Scharnierbolzen (14) zu einer Gleit schwenkkolbenanlenkung (100) miteinander verbunden sind und ein Lagergehäuse (16) des Vertikalkolbens (15) an einem Schiffsrumpf befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vertikalkolben (15) durch ein zusätzliches Gegenlager (27) am Schiffsrumpf abgestützt ist.
2. Ruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (27) an der dem Vertikalkolben (15) entgegenlie genden Seite des Scharnierbolzens (14) angeordnet ist.
3. Ruder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (27) eine Lagerhülse (22) mit einer Buchse (21) aufweist, in die ein über den Scharnierbolzen (14) hinausreichendes Ende des Vertikalkolbens (15) eingreift.
4. Ruder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (21) einen Haltering (23) auf der dem Vertikalkolben (15) zugewandten Seite des Gegenlagers (27) aufweist.
5. Ruder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (21) einen Haltering (24) auf der dem Vertikalkolben (15) abgewandten Seite des Gegenlagers (27) aufweist, der einen Be wegungsanschlag für den Vertikalkolben (15) bildet.
6. Ruder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (21) aus Bronze ausgeführt ist.
7. Ruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenlager (27) sich über eine Horizontaltraverse (19) am Schiffsrumpf abstützt.
8. Ruder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontaltraverse (18) mit einer Vertikaltraverse (26) verbun den ist, die sich am Schiffsrumpf abstützt.
9. Ruder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikaltraverse (26) über eine weitere Horizontaltraverse (19) mit dem Lagergehäuse (16) des Vertikalkolbens (15) verbunden ist.
Description:
Ruder mit Gleitschwenkkolbenanlenkuna Anwendungsgebiet Die Erfindung betrifft ein Ruder für Seeschiffe, bestehend aus einem Hauptruder und einer zwangsgeführten Flosse mit einer Gleitschwenkkol- benanlenkung, bestehend aus einem Horizontalkolben und einem Verti- kalkolben, die über ein Kreuzgelenk mittels eines Scharnierbolzens mit- einander verbunden sind, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 ge- nannten Merkmalen.

Stand der Technik Aus der DE 23 53 934 ist eine Schiffsruderkonstruktion der eingangs er- wähnten Gattung, mit einer wenigstens teilweise mit einem Mantel ver- sehenen Schraube mit einem an dem hinteren Rand des Hauptruders an- gelenkten Hilfsruder, das mit einem Bedienungsmechanismus verbunden ist, der eine in einer Führungsbuchse verschiebbare Treibstange enthält und in einer zu der Achse ungefähr senkrechten Ebene um einen hinter dieser liegenden Drehpunkt mit dem Schiffsrumpf drehbar verbunden ist, bekannt.

Bei dieser Schiffsruderkonstruktion ist die Führungsbuchse ungefähr hori- zontal und nahezu parallel zu der Ruderfläche auf dem Hilfsruder ange- ordnet, während die Treibstange drehbar auf einer hinter der Ruderachse angeordneten Achse gelagert ist und eine solche Länge hat, dass die Zu- sammenarbeit zwischen der Treibstange und der Führungsbuchse bei ei- nem Ruderausschlag von 90° funktioniert.

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.

Die Treibstange ist in einer nahezu waagerechten Ebene drehbar an ei- nem Achsstutzen (Anlenkungsbolzen) gelagert, der in ein Achsstutzen- gehäuse eingreift und an seinem freien Ende durch einen Sicherungsbol- zen gesichert ist.

Eine Weiterentwicklung der DE 23 53 934 beschreibt die EP 0 051 822.

Diese Schiffsruderkonstruktion besteht aus einem Hauptruder mit einer angelenkten und zwangsgeführten Flosse. Die zwangsgeführte Flosse ist mit einem Gleitlager für den einendig am Schiffsrumpf angelenkten Schwenkbolzen ausgebildet.

Das Hauptruder und die am Hauptruder angelenkte zwangsgeführte Flos- se sind mit einer Gleitschwenkkolbenanlenkung aus einem an der Flosse ausgebildeten Gleitlager für einen Schwenkkolben versehen. Ein mit sei- nem auskragenden Ende an einem am Schiffsrumpf befestigter Anlen- kungsbolzen ist somit schwenkbar gelagert.

In der die EP 0 051 822 weiterentwickelnden Patentschrift EP 0 811 552 ist zur Vermeidung von unerwünschten hohen Kantendrücken sowohl auf den vertikalen Anlenkungsbolzen als auch auf den horizontalen Schwenk- bolzen und auf die bolzenverbindende Gleitschwenkkolbenanlenkung zu- sätzlich der Anlenkungsbolzen als Gleitlager ausgebildeter Kolben aus- geführt.

Durch diese Maßnahme erhält das Ruder beziehungsweise dessen be- wegliche Teile eine weitgehende Schaffung von Freiheitsgraden, die ge- währleisten, dass keine Lageroberfläche durch die Wirkung hoch be- lasteter Kanten stärker als nötig belastet wird.

Diese Ausgestaltung ermöglicht Bewegungen, die durch den Einsatz eines Scharnierbolzens zwischen den beiden in Gehäusen geführten Kolben erreicht werden, so dass Bewegungen in einem Winkelbereich von 90° möglich sind, wohingegen die bekannten Systeme durch den vorgege- benen Winkel von 90° starr ausgelegt sind. Bei einem Wanddruck auf das Ruder hervorgerufene und auf das System einwirkende Kräfte und ent- stehende Biegemomente werden durch die zylindrische Kolbenausge- staltung und durch die bewegliche Gleitschwenkkolbenanlenkung Ver- kantungen ausgeglichen.

Nachteilig ist jedoch, dass das System der Gleitschwenkkolbenanlenkung mit den größtmöglichen Freiheitsgraden nur Kräfte aufnehmen kann, die in Bezug auf das Verschleißverhalten der Gleitlager des Anlenkungsbolzens beziehungsweise des Schwenkbolzens und einen die Bolzen verbinden- den Scharnierbolzen tolerierbar sind. Insbesondere für Schiffe mit größe- ren Ruderanlagen sind die auftretenden größeren Kräfte auf das System so groß, dass eine Schiffsruderkonstruktion gemäß den ausgeführten be- kannten Lösungen nur bedingt oder nicht mehr zum Einsatz gebracht werden kann.

Aufgabe. Lösung. Vorteil Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Ruder mit der Gleit- schwenkkolbenanlenkung dahingehend zu verbessern, dass die auf- tretenden Kräfte und entstehenden Biegemomente aufgenommen werden können, jedoch weiterhin alle Teile so miteinander verbunden sind, dass Bewegungen mit ausreichenden Freiheitsgraden erhalten bleiben und damit die vorhandene Funktionalität nicht eingeschränkt wird.

Das erfindungsgemäße Ruder für Seeschiffe mit einer Gleitschwenkkol- benanlenkung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, dass der Einsatz von Rudern mit Gleitschwenkkolbenanlenkung an größeren Seeschiffen, bei denen die auftretenden Kräfte größer sind als bei den bisher ausgerüsteten Schiffen, möglich wird.

Dadurch, dass zur Befestigung der Gleitschwenkkolbenanlenkung am Schiffsrumpf der Vertikalkolben mindestens ein Gegenlager aufweist, wer- den die auf das Gleitlager des vertikalen Anlenkungsbolzens und des ho- rizontalen Schwenkbolzens sowie den die Bolzen verbindenden Schar- nierbolzen wirkenden Kräfte wesentlich minimiert und der auftretende Ver- schleiß auf ein tolerierbares Maß reduziert.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Gegenlager mit mindestens einer Horizontaltraverse über eine Vertikaltraverse mit dem Schiffsrumpf verbunden, wodurch ein Teil der Kräfte in den Schiffsrumpf ableitbar ist und die gewünschte Stabilität und Verschleißreduzierung der Gleitschwenkkolbenanlenkung erreichbar ist.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Kurzbeschreibung der Zeichnung Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Ruders mit Flosse und mit einer Gleitschwenkkolbenanlenkung und Fig. 2 eine schematische Ansicht der miteinander verbundenen Gleitkolben der Gleitschwenkkolbenanlenkung und eines Ge- genlagers.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung und bester Weg zur Ausführung der Erfindung Ein in Fig. 1 dargestelltes Ruder besteht aus einem Hauptruder 20 mit ei- ner an diesem verschwenkbar angeordneten und zwangsgeführten Flosse 10, die mit einer Gleitschwenkkolbenanlenkung 100 versehen ist. Die Gleitschwenkkolbenanlenkung 100 besteht im Wesentlichen aus einem Kreuzgelenk mit einem Scharnierbolzen 14 und den in Fig. 1 sichtbaren Lagergehäusen 12 und 16 eines zugehörigen Horizontalkolbens 11 und eines Vertikalkolbens 15, die in Fig. 2 gemeinsam dargestellt sind.

Fig. 2 zeigt die Komponenten der Gleitschwenkkolbenanlenkung 100. Sie besteht, wie bereits beschrieben, aus dem Horizontalkolben 11 und dem Vertikalkolben 15. Der Horizontalkolben 11, auch als Schwenkbolzen be- zeichnet, ist in dem Lagergehäuse 12 verschiebbar angeordnet und weist eine Buchse 13 auf, die vorzugsweise aus Bronze besteht. Der aus dem Lagergehäuse 12 ragende Schwenkbolzen 11 ist über einen Schar- nierbolzen 14 mit dem Vertikalkolben 15, auch als Anlenkungsbolzen be- zeichnet, beweglich verbunden. Der Vertikalkolben 15 ist seinerseits in dem Lagergehäuse 16 verschiebbar angeordnet. Das Lagergehäuse 16 weist ebenfalls eine Buchse 17 auf, die ebenfalls vorzugsweise aus Bron- ze besteht. Der Scharnierbolzen 14 gewährleistet, dass auch eine Abwei- chung des Horizontalkolbens aus der 90°-Position ausgleichbar ist.

Zur Dämpfung von Kolbenstößen, das heißt zur Vibrations-und Schwin- gungsdämpfung, ist das Lagergehäuse 16 des Vertikalkolbens 15 an sei- nem dem Schiffsrumpf zugekehrten Ende verschlossen ausgebildet und bildet oberhalb des Vertikalkolbens 15 ein Polster 30 aus einem dämpfen- den Medium aus. Der Verschluss des Lagergehäuses 16 bildet für die vertikale Bewegung des Vertikalkolbens 15 gleichzeitig einen Anschlag aus.

Die Gleitschwenkkolbenanlenkung 100 ist zur Erfüllung ihrer Funktion über den im Lagergehäuse 12 befindlichen Horizontalkolben 11 an der Flosse 10 (Fig. 1) befestigt, während der Vertikalkolben 15 zur zusätzli- chen Aufnahme von Kräften ein Gegenlager 27 aufweist. Das Gegenlager 27 (Fig. 2) befindet sich an dem Schiffsrumpf entgegenliegenden Ende des Vertikalkolbens 15. In Fig. 1 wurde aus Übersichtlichkeitsgründen auf die Darstellung des Gegenlagers 27 verzichtet.

Das Gegenlager 27 weist eine Buchse 21 und eine Lagerhülse 22 auf. Die Buchse 21 stellt eine verschleißarme Auskleidung der Lagerhülse 22 dar.

Auf der dem Vertikalkolben 15 zugewandten Seite des Gegenlagers 27 weist die Buchse 21 einen Haltering 23 auf, der als Sicherung der Buchse 21 dient.

Auf der dem Vertikalkolben 15 abgewandten Seite des Gegenlagers 27 ist zur Sicherung der Buchse 21 ein Haltering 24 angeordnet, der zudem ei- nen weiteren Anschlag für den Vertikalkolben 15 bildet.

Die Buchse 21 ist wie die zuvor beschriebenen Buchsen 13 und 17 vor- zugsweise in Bronze ausgeführt.

Das Gegenlager 27 stützt sich an einer Horizontaltraverse 19 ab. Die Hori- zontaltraverse 19 ist mit einer Vertikaltraverse 26 verbunden, die sich am Schiffsrumpf abstützt. Zusätzlich befindet sich im Bereich des Lagerge- häuses 16 des Vertikalkolbens 15 eine weitere Horizontaltraverse 18, die mit einem Flansch 25 am Lagergehäuse 16 befestigt ist. Die Horizontal- traverse (Skegboden) 18 ist ebenfalls mit der Vertikaltraverse (Ruderko- ker) 26 verbunden und stützt somit den oberhalb des Scharnierbolzens 14 befindlichen Teil des Vertikalkolbens 15 am Schiffsrumpf ab.

Durch diese beschriebene Konstruktion ist sichergestellt, dass die auf die Gleitschwenkkolbenanlenkung 100 wirkenden Kräfte vom Gegenlager 27 und von dem Flansch 25 aufnehmbar sind und über die Horizontal- traversen 18 und 19 in die Vertikaltraverse 26 und nachfolgend in den Schiffsrumpf einleitbar sind.

Ein Einsatz des Ruders 20 mit Gleitschwenkkolbenanlenkung 100 für grö- ßere Schiffe ist somit in vorteilhafter Weise gegeben.

Bezugszeichenliste 100 Gleitschwenkkolbenanlenkung 10 Flosse 11 Horizontalkolben/Schwenkbolzen 12 Lagergehäuse 13 Buchse/Auskleidung 14 Scharnierbolzen 15 Vertikalkolben/Anlenkungsbolzen 16 Lagergehäuse 17 Buchse/Auskleidung 18 Horizontaltraverse 19 Horizontaltraverse 20 Hauptruder 21 Buchse/Auskleidung 22 Lagerhülse 23 Haltering 24 Haltering 25 Flansch 26 Vertikaltraverse 27 Gegenlager 30 Polster