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Schiffsrudergetriebe
Die Erfindung betrifft ein mit Hilfskraft arbeitendes Schiffsrudergetriebe mit einem ständig durchlaufenden Hilfskraftmotor, welcher zwei koaxiale, frei drehbar auf einer Hilfswelle gelagerte Zahnräder gegensinnig antreibt, die zur Ruderbetätigung mit normalerweise ausgerückten, vom Platz des Rudergängers aus zu betätigenden Kupplungen selektiv mit der Hilfswelle kuppelbar sind.
Zum Stande der Technik gehören bereits unzählig viele kombinierte, wahlweise manuell oder mit Hilfskraft arbeitende Schiffsrudergetriebe. Bei diesen ist im allgemeinen der manuelle Antrieb nur als Notbetrieb gedacht, so dass für eine solche Umstellung im allgemeinen die Steuerverbindung zwischen dem Hilfskraftmotor und dem Ruder gelöst und eine neue Steuerverbindung zwischen dem Steuerrad und dem Ruder hergestellt werden muss. Ein Nachteil solcher älteren Schiffsrudergetriebe liegt darin, dass im Augen- blick des Umschaltens eine Unterbrechung der Antriebsverbindung zum Ruder und damit eine Steuerlosigkeit auftritt und dass es nur unter erheblichem technischen Aufwand möglich ist, das Steuerrad mit einem richtig anzeigenden Ruderlagenanzeiger zu versehen.
Das Ziel der Erfindung liegt darin, ein Schiffsrudergetriebe zu schaffen, bei dem praktisch die manuelle Steuerung ständig beibehalten werden und zusätzlich eine Möglichkeit geschaffen werden kann, zu gewissen Zeiten, d. h. bei erhöhten Ruderbeanspruchungen, einen Kraftantrieb hinzuzuschalten. Dass man sich bemüht, auch bei grösseren Schiffen ständig die Handsteuerung beizubehalten, liegt darin, dass diese am zweckmässigste ist, wenn beispielsweise Flussläufe mit Untiefen, engen Stellen, Krümmungen und infolge von mitgeführtem Gestrüpp sich verlagernder Fahrrinne befahren werden müssen. In solchen Fällen kann nur dann richtig gefahren werden, wenn der Rudergänger den Ruderdruck am Handrad fühlen kann.
Dann fühlt er auch solche Hindernisse und kann früher Gegenruder geben, als er es könnte, wenn ihm dieses Gefühl durch eine den Rückdruck am Handrad verhindernde oder wesentlich vermindernde Ruderantriebsleitung genommen und er darauf angewiesen wäre, erst aus dem Verhalten des Schiffes heraus die entsprechende Ruderlage herbeizuführen. Solche Manöver kommen immer zu spät, erfordern mehr Ru- derausschlag und verursachen deshalb mehr Kursabweichung und Fahrtrückgang, als es geschehen wäre, wenn-wie beim handbetätigten, nicht selbsthemmenden Ruderantrieb am Steuerrad erfühlt werden kann- las Ruderlegen rechtzeitig erfolgt wäre. Ein zweckentsprechender Hand-Ruderantrieb darf also nicht selbsthemmend sein und muss so'leichtgängig wie möglich beschaffen sein.
Die häufigsten Ruderausschläge, die zum Ausmanövrieren schlechter Fahrstellen erforderlich sind,
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Rudern3eren und schnelleren Schiffen nicht besonders gross und liegen um die Mittellage des Ruders herum. In Nähe der Mittellage des Ruders ist aber auch bei grösseren und schnelleren Schiffen das Rudermoment noch nicht so gross, dass es bei Anwendung geeigneter Ruder und leichtgängiger Ruderantriebe vom Ruderganger nicht leicht und schnell genug überwunden werden könnte.
Wenn zu grösserer Kursänderung oder zum Wenden des Schiffes der Ruderausschlag vergrössert werden muss und damit das zu überwindende Rudermoment : 0 gross werden sollte, dass dafür maschinelle Hilfe erforderlich wird, so ist es nicht richtig, die für mittere Ruderlagen noch mögliche Handsteuerung mit den beschriebenen Vorteilen aufzugeben und-wie das
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allgemein noch geschieht-statt dessen eine maschinell bstätigte Steuerung einzubauen, die dem Steuermann für mittlere Ruderlagen das Gefühl am Steuerrad nimmt.
Um im vorstehenden Sinne ein Schiffsrudergetriebe zu schaffen, welches nach Wunsch ohne Unterbrechung der Steuerleitung einen ständigen Wechsel zwischen manuellem Antrieb und Hilfskraftantrieb ermöglicht, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, bei einem Schiffsrudergetriebe der einleitend genannten Art zwischen dem Steuerrad und dem Ruder eine permanente mechanische Antriebsverbindung für den manuellen Betrieb vorzusehen, mit welcher auch die Hilfswelle ständig antriebsmässig verbunden ist. Die Aufgabe der Hilfswelle wird dabei vorzugsweise von einer zwischen Steuerrad und Ruder angeordneten Leitungswelle übernommen. Die Kupplungen können in an sich bekannter Weise als Reibungskupplungen ausgebildet sein.
Um die Torsion an der Leitungswelle kleiner zu halten und um den Motor relativ klein dimensionieren zu können, werden gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung der Antriebsmotor mit vergrösserter Schwungmasse ausgebildet und die Antriebszahnräder und Kupplungen in Rudernähe angeordnet.
Ein noch weiteres Merkmal der Erfindung betrifft die Betätigung der Kupplungen mit einer durch die Achse des Steuerrades hindurchgeführten, mit einem Schaltrad bedienbaren Schaltachse, welche einen Wipphebel. trägt, dessen beide Arme zwei Steuerventile oder-Schalter betätigen können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beige-
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tung dargestellt ist, bei der für mittlereRuderlagen dem Rudergänger das Gefühl und damit der Vorteil der Handsteuerung erhalten bleibt, gleichzeitig aber für grössere Ruderlagen der Kraftbetrieb sofort und ohne Umschaltung zur Verfügung steht, ohne dass es dabei zu stossartigen Belastungen im maschinellen Antrieb kommt.
Wie beispielsweise gezeichnet, erfolgt das Legen des Ruders 1 von Hand in an sich bekannter Weise über die Ruderlegeleitung mit den Kegeltrieben an beiden Endender Leitungswellê 2, die auf der Brücke befindliche sogenannte Steuersäule 3 und das grosse Steuerrad 4, indem man das letztere in sinnfälliger Weise nach Backbord oder Steuerbord dreht.
Der maschinelle Antrieb ist parallel zum Handantrieb vorgesehen. Zu diesem Zweck ist auf der Leitungswelle 2 ein Wendegetriebe 5 angeordnet, dessen Ritzel 5a auf der Welle des Antriebsmotors 6 fest aufgekeilt ist. Die auf der Welle 2 angeordneten beiden Räder 5b und 5c des Wendegetriebes 5 sind jedoch nicht fest aufgekeilt, sondern können über während des Betriebes ein-und ausrückbare Reibungskupplungen 12 und 13 mit der Welle 2 gekuppelt bzw. entkuppelt werden. Dieses kann über entsprechende Gestänge mit der Hand oder dem Fuss gemacht werden. Im Ausführungsbeispiel sind Kupplungen 12, 13 vorgesehen, die entweder elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden können.
Dazu ist zweckmässig innerhalb des grossen Steuerrades 4 ein kleineres Schaltrad 7 vorgesehen, dessen Schaltwelle 8 durch die Welle des Steuerrades 4 und durch den Kopf der Steuersäule 3 hindurchgeführt ist. (Die Zeichnung zeigt das Schaltrad 7 und die mit ihm verbundenen Schaltorgane zusätzlich in einer Draufsicht in.
Rich- rung des Pfeiles A. ) Mit Hilfe eines auf der Schaltwelle fest aufgekeilten Wipphebels 9 kann durch Linksoder Rechtsdrehen des in der Mittellage federarretierten Handrades 7 über die Steuerschalter 10 und 11 sowie die zugehörigen Steuerleitungen lOa und 11a entweder die links oder die rechts vom Wendegetriebe 5 angeordnete Reibungskupplung 12 bzw. 13 ein-oder ausgerückt und damit maschinell die Ruderlage entweder nach Backbord oder nach Steuerbord oder bei Legen des Schaltrades 7 auf Mittellage der RuderStillstand herbeigeführt werden. Vor Aufnahme des maschinellen Ruderantriebes wird der Antriebsmotor 6, der ebenfalls entweder elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch betrieben werden kann, im Leerlauf angelassen.
Das Schalten des maschinellen Ruderantriebes durch Schliessen der Kupplungen erfolgt also bei bereits laufendem Motor, was besonders bei elektrischem Antrieb zur Milderung der Stromstösse von Vorteil ist. Zur weiteren Milderung dieser besonders bei elektrischem Antrieb in Netzen mit Kleinspannung sonst sehr lästigen Stösse kann der Motor ein besonders grosses GD aufweisen oder mit einem zusätzlichen Schwungrad versehen werden, so dass also beim Einschalten der Kupplungen 12, 13 die Bewegungsenergie dieser Teile mit aufgezehrt wird und es so zu ganz allmählicher Belastung des Versorgungsnetzes kommt. eben diesem, durch die Anordnung von Reibungskupplungen 12, 13 und Vergrösserung der Schwungmasse des Antriebsmotors Im maschinellen Antrieb sich für den Betrieb ergebenden Vorteil, bleibt durch Anord-
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12.
13 unmittelbarbei Betätigung des Ruders von Hand praktisch nichts vom Vorhandensein des maschinellen Antriebes, so dass ihm bei Handsteuerung für Kursfahren nichts vom Gefühl am Handrad und dem damit verbundenen Vorteil für rechtzeitiges Ruderlegen verloren geht.
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Vorzugsweise wird das Wendegetriebe 5 in Nähe des Ruders 1 angeordnet, damit der Motor 6 seine Antriebsleistung nur über eine möglichst kleine Anzahl von Getriebeelementen auf das Ruder 1 überträgt, Dieses Merkmal ermöglicht zusammen mit der grossen Schwungmasse. den Motor relativ klein zu dimensionieren. Ausserdem wird die Torsion der Welle 2 kleiner.
Erwähnt sei noch, dass auf dem Deckel der Steuersäule ein mechanischer Ruderlagenanzeiger üblicher Bauart angebracht ist (nicht dargestellt). Derselbe kann so ausgebildet werden, dass er bei Erreichen der Ruderendlage Backbord oder Steuerbord einen Endlagenschalter betätigt, wodurch in üblicher Weise das Stillsetzen des Antriebes und somit ein Überdrehen verhindert werden kann. Dass dieser einfache mechanische Ruderlagenanzeiger Infolge der nicht unterbrochenen Ruderlegeleitung auch bei maschinellem Antrieb des Ruders die Ruderstellung stets richtig anzeigt, ist ein weiterer Vorteil der beschriebenen und dargestellten Einrichtung.
Der Rückdruck des Ruders muss bei dem Ausführungsbeispiel am Handrad aufgefangen werden. Das ist deshalb so gemacht, weil nur dadurch, wie bereits beschrieben, dem Rudergänger bei Kursfahrt und Handsteuerung das Gefühl für richtige Ruderhandhabung vermittelt werden kann. Sollten bei maschineller Betätigung und grösseren Ruderlagen Einrichtungen zum Auffangen des Ruderruekdruckes, wie beispielsweise parallel zu den Kupplungen geschaltete Bremsen usw., erwünscht sein, so wird dadurch das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht verändert.
PATENTANSPRÜCHE : 1. Mit Hilfskraft arbeitendes Schiffsrudergetriebe mit einem ständig durchlaufenden Hilfskraftmotor, welcher zwei koaxiale, frei drehbar auf einer Hilfswelle gelagerte Zahnräder gegensinnig antreibt, die zur Ruderbetätigung mit normalerweise ausgerückten, vom Platz des Rudergängers aus zu betätigenden Kupplungen selektiv mit der Hilfswelle kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steuer- rad (4) und dem Ruder (1) eine permanente mechanische Antriebsverbindung (8, 3,2) für den manuellen Betrieb besteht, mit welcher auch die Hilfswelle ständig antriebsmässig verbunden ist.