DE102011101837A1

DE102011101837A1 - Lager für eine Schiffsruderwelle

Info

Publication number: DE102011101837A1
Application number: DE201110101837
Authority: DE
Inventors: Thomas Porep
Original assignee: Porep GmbH
Current assignee: Porep GmbH
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2012-11-22

Abstract

Lager für eine Schiffsruderwelle, gekennzeichnet durch wenigstens zwei gegenüberliegend angeordnete Kraftsensoren zum Erfassen der von der Schiffsruderwelle auf das Lager radial wirkenden Kräfte.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lager für eine Schiffsruderwelle. Die Erfindung betrifft auch eine Ruderanlage eines Schiffs mit einem die Schiffsruderwelle lagernden Lager.
Die Lager von Ruderwellen eines Schiffsruders werden üblicherweise als radiale Gleitlager ausgebildet, die eine häufig aus Bronze oder einem Faserverbundwerkstoff hergestellte Buchse aufweisen. Die Schiffsruderwelle und die die Ruderwelle lagernden Schiffsruderlager werden bereits bei normalem Betrieb aufgrund der auf das Ruderblatt wirkenden Kräfte stark beansprucht, sodass eine an die Beanspruchung angepasste Auslegung dieser Elemente erfolgen muss.
Wie bekannt hat die Ruderstellung großen Einfluss auf das Fahrverhalten eines Schiffs und es ist Aufgabe des Rudergängers in jeder Situation eine für das Fahrverhalten optimale Ruderstellung zu finden. Dieses kann die Einhaltung eines bestimmten Kurses, das Erreichen einer bestimmten Geschwindigkeit oder das Einhalten eines bestimmten Kraftstoffverbrauchs beinhalten. Diese Arbeit erfordert in der Regel viel Erfahrung und ist damit vom eingesetzten Personal abhängig, wobei zwischen dem Personal erhebliche, sich beispielsweise im Verschleiß der Ruderanlage und im Treibstoffverbrauch niederschlagende Unterschiede bestehen können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ruderanlage zu schaffen, die den Rudergänger in seiner Arbeit unterstützt.
Erfindungsgemäß wird die Lösung dieser Aufgabe durch das Lager mit den Merkmalen von Anspruch 1 ermöglicht. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.
Grundgedanke der Erfindung ist es, ein Lager für eine Schiffsruderwelle zu schaffen, das wenigstens zwei gegenüberliegend angeordnete Kraftsensoren zum Erfassen der von der Schiffsruderwelle auf das Lager radial wirkenden Kräfte aufweist. Mithilfe dieses erfindungsgemäß ausgestalteten Lagers ist es möglich, die auf das Ruder, insbesondere das Ruderblatt wirkenden Kräfte zu ermitteln.
Die Kraftsensoren sind in dem bevorzugt als radiales Gleitlager ausgebildeten Lager am Außenumfang der Lagerbuchse bevorzugt symmetrisch verteilt angeordnet. Die Anordnung der Kraftsensoren am Außenumfang der Lagerbuchse verhindern eine Beschädigung der Sensoren bei Abrieb der Lagerbuchse. Das Ruder bildet besonders bevorzugt die Symmetrieebene für die symmetrisch am Außenumfang der Lagerbuchse angeordneten Kraftsensoren, wobei das gerade ausgerichtete Ruderblatt senkrecht auf zwei sich gegenüberliegend angeordnete Kraftsensoren steht.
Derart angeordnet, speziell wenn vier zueinander um je 90° versetzt angeordnete Kraftsensoren vorgesehen sind, können aus jeder Richtung insbesondere quer auf das Ruderblatt wirkende Kräfte erfasst werden.
Bevorzugt weist das Lagergehäuse radiale Bohrungen zur Aufnahme oder zum Anschluss der Kraftsensoren an eine elektrische Leitung auf. Die Bohrungen sollen so ausgestaltet sein, dass das Spiel zwischen Ruderwelle und Ruderlager nicht beeinflusst wird, sondern nur bei Auslenkung der Ruderwelle eine Beanspruchung der im Lager angeordneten Kraftsensoren erfolgt.
Hierzu wird das erfindungsgemäß ausgestaltete Lager bevorzugt als unteres Lager der Ruderwelle, d. h. dem Ruderblatt am nächsten kommend angeordnete Lager der Ruderwelle, verwendet, da Auslenkungen der Ruderwelle in dieser Position unmittelbar erfasst werden können.
Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei entlang der Längsachse des Lagers voneinander beabstandet angeordnete Gruppen von Kraftsensoren vorgesehen, die speziell ringförmig (um die Lagerbuchse) angeordnet sind. Dadurch kann zusätzlich zur Belastung der Ruderwelle auch die Torsion der Ruderwelle innerhalb des Lagers gemessen werden. Sind mehrere Lager mit Kraftsensoren ausgestattet, kann auch die über die zwischen den Lager angeordnete Wegstrecke auftretende Torsion bestimmt werden.
Die von den Kraftsensoren erfassten Daten können auf einer Anzeige angezeigt und/oder in einem Speicher gespeichert werden, wobei auch weitere (Steuerungs-)Systeme auf den Speicher zugreifen können.
Durch die Anzeige kann der Rudergänger bereits bei Auftreten geringer Veränderungen, deren Auswirkungen sich im Fahrverhalten zeitlich nicht unmittelbar bemerkbar machen, unmittelbar reagieren. Die erfassten Werte können beispielsweise direkt oder aus dem Speicher ausgelesen auch mit weiteren Werten, wie beispielsweise der Geschwindigkeit oder dem Kraftstoffverbrauch, gekoppelt werden, sodass sich ein in Bezug auf die Fahrzeit oder den Kraftstoffverbrauch optimiertes Fahrverhalten des Schiffs ergibt.
Bevorzugt ist in einer erfindungsgemäß ausgestalteten Schiffsruderanlage eine elektronische Steuerung vorgesehen, die mit den Kraftsensoren verbunden ist und in vorbestimmter Art und Weise bzw. in einem vorbestimmten Bereich Einfluss auf die Ruderstellung nehmen kann. So kann die Steuerung beispielsweise die Ruderbewegung bei Auftreten vorbestimmter Grenzwerte begrenzen, sodass das Ruder nicht weiter in Richtung einer höheren am Lager gemessenen Belastung bewegt werden kann.
Besonders bevorzugt weist die Ruderanlage aber eine mit den Kraftsensoren verbundene, auf die Rudersteuerung wirkende Steuerung auf. So kann die Steuerung in Abhängigkeit vom Kurs, der Geschwindigkeit und/oder dem Kraftstoffverbrauch die Rudersteuerung übernehmen bzw. die vom Rudergänger vorgegebene Ruderstellung innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs der Ruderstellung im Hinblick auf einen bestimmten Parameter optimieren.
Die erfindungsgemäße Ruderanlage ermöglicht durch das erfindungsgemäß ausgebildete Lager insbesondere eine verbesserte Steuerung eines Schiffs bei gleichzeitig minimiertem Kraftstoffverbrauch und Schadstoffausstoß.

Claims

Lager für eine Schiffsruderwelle, gekennzeichnet durch wenigstens zwei gegenüberliegend angeordnete Kraftsensoren zum Erfassen der von der Schiffsruderwelle auf das Lager radial wirkenden Kräfte.
Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren symmetrisch angeordnet sind.
Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch vier zueinander um je 90° versetzt angeordnete Kraftsensoren.
Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren ringförmig angeordnet sind.
Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei entlang der Längsachse des Lagers voneinander beabstandet angeordnete Gruppen von Kraftsensoren.
Lager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein eine Lagerbuchse aufweisendes radiales Gleitlager ist.
Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftsensoren an der Außenseite der Buchse angeordnet sind.
Schiffsruderanlage mit wenigstens einem Lager für eine Schiffsruderwelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
Schiffsruderanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager das dem Ruderblatt nächste Lager ist.
Schiffsruderanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das gerade ausgerichtete Ruderblatt senkrecht auf zwei sich gegenüberliegend angeordnete Kraftsensoren steht.
Schiffsruderanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch eine mit den Kraftsensoren verbundene auf die Ruderstellung wirkende Steuerung.
Schiffsruderanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch eine mit den Kraftsensoren verbundene auf die Rudersteuerung wirkende Steuerung.