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Schiffsrudermaschine für zwei Steuerruder Die Erfindung betrifft eine
Schifsrudermaschine für zwei Ruder mit hydraulischem Antrieb mittels eines schwingenden
Arbeitszylinders für die auf den Ruderschäften aufgesetzten, direkt schwenkbaren
Ruderpinnen und mit einer vom Steuergeber gesteuerten Schiebersteuerung.
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Die bekannten Rudermaschinen dieser Art weisen einen liegenden Arbeitszylinder
auf, der mit seiner Kolbenstange an der Ruderpinne angreift und am anderen Ende
des Zylinders an einem festen Stützpunkt schwenkbar befestigt ist. Zur Parallelstellung
der Ruder sind die Pinnen dieser Ruder durch Stangen miteinander gelenkig verbunden.
Diese Konstruktion weist erhebliche Nachteile auf.
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Die gesamte Steuerarbeit und ein Teil des Gewichts des Arbeitszylinders
muß von dem Schwinglager aufgenommen werden, was einerseits zu einer entsprechend
starken Ausbildung und andererseits zu einer erhöhten Abnutzung dieser Teile führt.
Mit dem anderen Teil seines Gewichts lastet der Arbeitszylinder auf am angegriffenen
Ruderpinnenhebel, was wiederum erhöhte Abnutzungen auch hier verursacht. Bei Ausfall
des Kolbens oder der Kolbenstange ist die Maschine funktionsunfähig.
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Es sind auch Rudermaschinen bekannt, bei denen zwei Kolbenstangen
oder mehr an der Ruderpinne angreifen, so daß der eine Kolben einen Druck und der
andere einen Zug auf die Ruderpinne ausübt. Aber auch diese Kolben sind an den gegenüberliegenden
Enden an festen Punkten und mit den Kolbenstangen an der Pinne angelenkt. Das Gewicht
der Kolben lastet auf diesen Stellen und die festen Stützpunkte werden mit der Ruderkraft
beansprucht. Es ergeben sich dieselben Nachteile wie oben.
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Schließlich sind Rudermaschinen bekannt mit einem feststehenden Arbeitszylinder,
dessen Kolben nach beiden Seiten Kolbenstangen aufweist, die auf eine geschlossene
über Rollen gelegte Kette wirken. Durch diese Kette wird die Pinne und damit das
Ruder betätigt. An Stelle einer Kette können auch zwischen den Kolbenstangen bzw.
an den Pinnen Pleuelstangen angeordnet sein.
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Diese Maschinen haben den Nachteil, daß die gesamte Steuerkraft beider
Ruder durch einen Kolben bewältigt werden muß und daß bei Ausfall dieses Kolbens
die Maschine ganz ausfällt. Zu beachten ist auch, daß die Maschine insgesamt vier
schwer beanspruchte Gelenke aufweist, je zwei an den Verbindungsstellen zwischen
den Pinnen und Pleuelstangen und zwischen Pleuelstangen und Kolbenstangen.
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Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch behoben, daß der hydraulische
Antriebszylinder mit zwei gegenläufigen Kolben und zwei Kolbenstangeti@ in seiner
Mitte und in der Mitte zwischen den beiden Ruderschäften in einem Pendellager gelagert
ist, wobei die eine Kolbenstange an der bugwärts gerichteten Pinne des Steuerbordruders
und die andere Kolbenstange an der heckwärts gerichteten Pinne des Backbordruders
angelenkt ist.
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Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Maschine ist die Steuerbordpinne
doppelarmig ausgebildet, wobei am heckwärts gerichteten Arm in an sich bekannter
Weise eine Stange zur gleichzeitigen Umlegung der Ruder angelenkt ist, deren anderes
Ende an der Backbordpinne gelenkig befestigt ist. Der besondere Vorteil der Anordnung
der Stange ist in der sich hieraus ergebenden größeren Sicherheit des Betriebes
zu sehen. Bei Ausfallen eines Kolbens bzw. einer Kolbenstange bleibt die Anlage
ebenso funktionsfähig wie bei Ausfallen auch der Stange selbst.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine der Ruderpinnen
in an sich bekannter Weise über einen Hebelmechanismus mit einer Schiebersteuerung
verbunden, die den Druckflüssigkeitszufluß nach erfolgter Ruderlegung in der vorgegebenen
Ruderstellung unterbricht. Hierdurch werden die Steuerruder in der vorgegebenen
Stellung festgehalten.
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Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der platzsparenden
Zweisteuerrudermaschine von einfacher und technisch ausgereifter Konstruktion, die
leicht in der Bedienung und Reparatur ist.
Die Konstruktion der
Zweisteuerrudermaschine soll auch in Verbindung mit einem als Selbststeuerer ausgeführten
Steuerungsgeber arbeiten können.
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In der Zeichnung ist eine konstruktive Abbildung der erfindungsgemäßen
Rudermaschine, im waagerechten Längsschnitt des hydraulischen Druckzylinders angeführt.
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Das Hauptelement der Maschine bildet der Antrieb, der in Form eines
hydraulischen Druckzylinders 1 mit zwei gegenläufigen Kolben 2, 2a ausgeführt ist,
deren Kolbenstangen 3, 3 a mit den parallelen Ruderpinnen 4 und 5 gelenkig verbunden
sind. Diese sind auf die Köpfe des Steuerbord-Ruderschaftes 6 und des Backbord-Ruderschaftes
7 aufgesetzt (die Ruderblätter sind in der Zeichnung punktiert gezeichnet).
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Die Steuerbordpinne 4 ist mit zwei um den Kopfmittelpunkt des Ruderschafts
6 schwingenden Hebelarmen ausgeführt, während die Backbordpinne 5 mit einem um den
Kopfmittelpunkt des Ruderschaftes 7 schwingenden Arm ausgebildet ist.
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Die Steuerbord-Kolbenstange 3 des hydraulischen Druckzylinders ist
gelenkig mit dem Hebelarm der Ruderpinne 4 verbunden, der von der Mittellinie der
Ruderschaftköpfe 6 und 7 zum Bug hin gerichtet ist. Die Backbord-Kolbenstange 3
a des hydraulischen Druckzylinders ist gelenkig mit dem Hebelarm der Ruderpinne
5 verbunden, der von der Mittellinie der Köpfe der Ruderschäfte 6 und 7 aus zum
Heck hin gerichtet ist. Diese Kopplungsart kann auch spiegelbildlich verändert werden.
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Der hydraulische Druckzylinder 1 ist waagerecht und diagonal zwischen
den parallelen Ruderpinnen 4 und 5 angeordnet. Der Druckzylinder ist in der Mitte
in einem gelenkigen Pendellager 8 aufgelagert, wodurch eine Bewegungsfreiheit des
Druckzylinders im Lager 8 in der horizontalen Ebene, und zwar um den Schnittpunkt
der Zylinderlängsachse mit der Mittellinie der Ruderschaftköpfe 6 und 7 gewährleistet
wird.
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Die zum Heck hin gerichteten Hebelarmenden der Pinnen 4 und 5 sind
gelenkig mit einer parallel zur Mittellinie der Ruderschaftköpfe verlaufenden Verbindungsstange
9 gekoppelt.
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Der hydraulische Druckzylinder 1 ist mit dem Schieber 10, welcher
die Arbeitsflüssigkeit durch die Rohrleitung 11 unter Druck dem Raum zwischen den
Kolben 2 zuführt, verbunden. Dadurch werden die Kolben und folglich auch die Kolbenstangen
auseinandergeschoben. In derselben Weise wird durch die Rohrleitung 12 die Flüssigkeit
dem Druckzylinder in den Raum zwischen die Kolben 2 und dem Zylinderdeckel zugeleitet,
wodurch eine Bewegung der Kolben zueinander hervorgerufen wird.
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Die Arbeitsflüssigkeit für die Schiebersteuerung 10 wird der Schiffs-Hydraulikanlage
entnommen oder von einer besonderen Förderpumpe über Rohrstutzen, in der durch den
Pfeil 13 angezeigten Richtung zugeführt. Das Ableiten der Arbeitsflüssigkeit aus
der Schiebersteuerung erfolgt durch Rohrstutzen in Pfeilrichtung 14. Als Arbeitsflüssigkeit
wird leichtes Mineralöl verwendet. Die Schiebersteuerung 10 besteht aus einem mit
Durchlaßöffnungen versehenen Gehäuse, in welchem sich der Schieber verschiebt, der
mit der Stange 15 und dem das Kommando erteilenden Steuerwerk (Selbststeuerer) sowie
mit dem Rückkopplungsschieber verbunden ist. Der Rückkopplungsschieber ist gelenkig
über den Schwinghebel 16 und der in der Länge verstellbaren Stange 17 mit der Pinne
5 verbunden. Die Rückkopplung bewirkt eine Überdeckung der Durchflußöffnungen des
Schiebers und unterbricht die Zuleitung der Arbeitsflüssigkeit zu dem Druckzylinder
beim Umlegen der Ruder in die vom Steuerwerk durch Kommando erteilte Stellung.
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Die Arbeit der Rudermaschine erfolgt folgendermaßen: Das Öl wird unter
Druck über Rohrstutzen 13 der Schiebersteuerung zugeleitet, deren Schieber
über die Zugstange 15 mit der das Kommando erteilenden Vorrichtung verbunden ist.
Bei Bewegung des Schiebers in der einen Richtung wird die Durchflußöffnung des Steuerschiebers
geöffnet, welche über die Rohrleitung 11, das Drucköl dem Kolbenzwischenraum
im hydraulischen Druckzylinder zuführt. Die beiden Kolben 2 und die Kolbenstangen
3 werden auseinander gedrückt und bewegen sowohl den Arm der Ruderpinne 5 um den
Mittelpunkt des Ruderschaftes? als auch den Heckarm der Ruderpinne 4 um den Mittelpunkt
des Ruderschaftes 6 nach Backbord, wodurch die Ruder gleichzeitig um ein und denselben
Winkel nach Backbordseite gedreht werden.
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Wird das Drucköl entsprechend dem durch die Zugstange 15 erteilten
Kommando von der Schiebersteuerung durch die Rohrleitung 12 dem Zylinderraum zwischen
Kolben und Deckel zugeführt, so werden Kolben und Kolbenstangen zueinander verschoben
und bewegen die Ruderpinnen 4 und 5 in entgegengesetzter Richtung, wodurch die Ruder
über die Mittelstellung hinaus nach Steuerbord gedreht werden.
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Die Gleichzeitigkeit der Ruderumlegung nach Steuer- bzw. Backbord
wird durch die Verbindungsstange 9 gesichert, die den Pinnenarm 5 mit dem Heckarm
der Pinne 4 gelenkig verbindet.
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Nachdem das Ruder die gegebene, durch Kommando erteilte Stellung erreicht
hat, schließt die Rückkopplung der Ruderpinne 5 mit Hilfe der Stange 17 und Hebel
16 mit dem zusätzlichen Schieber, die Durchflußöffnungen der Steuerungsvorrichtung
10,
welche die Rohrleitungen 11 bzw. 12 mit Öl versorgen; die Ölzuführung
zum hydraulischen Druckzylinder wird somit unterbrochen, und dadurch die vorgegebene
Stellung der Ruder, bis zum Erhalt eines vom Steuerorgan des Schiffes erteilten
neuen Kommando fixiert.