DE2202006C2 - Stelleinrichtung für ein Schiffsruderblatt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung für ein Schiffsruderblatt gemäß Oberöegr-'f des Anspruches 1.

Eine derartige Stelleinrichtung ist aus der BE-PS 3 94 276 bekannt. Im Drehwinkelbereich des Ruderblattes sind zwei Anschläge vorgesehen, die jeweils den maximalen RuderausscHag festlegen. Aus der US-PS 16 47 866 ist es weiterhin bekannt, zur Begrenzung der Tiefenruderausschläge das freie Ende des Tiefenruderblattes mit einer Kette am Bootskörper festzulegen, wobei die Länge der Kette dem zulässigen Ruderausschlug angepaßt ist.

Der zugelassene, durch die Anschlagelemente vorgegebene maximale Ruderausschlag erzeugt, abhängig vom Bewegungszustand des Schiffes, ein Drehmoment, das für eine Schiffsgeschwindigkeit optimal ausgelegt ist.

Wird die Optimierung zur Erzielung einer guten Manövrierfähigkeit bei einer niedrigen Geschwindigkeit ausgeführt, so stellt der zugelassene große maximale Ruderausschlag bei Spitzengeschwindigkeiten ein erhöhtes Sicherheitsrisiko dar, da das erzeugbare Drehmoment zu groß wird. Wird die Optimierung für Spitzengeschwindigkeiten ausgeführt, so sind die bei Manövriergeschwindigkeit erzeugbaren Drehmomente zu gering, um eine ausreichende Manövrierfähigkeit zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stell- t>o einrichtung für ein Schiffsruderblatt zu schaffen, das eine Anpassung des maximalen Ruderausschlags an die Momentangeschwindigkeit des Schiffes ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. In Abhängigkeit von den Bewegungsgrößen des Schiffes ist die Begrenzung des Ruderblattdrehwinkels variabel, so daß bei geringen Geschwindigkeiten der Anschlag im Sinne einer Vergrößerung des Drehwinkels verstellt wird, wodurch eine gute Manövrierfähigkeit erzielt wird; bei großen Geschwindigkeiten wird der Anschlag im Sinne eines Verringerns des Drehwinkels verstellt, so daß das Drehmoment begrenzt bleibt und bei Vollausschlag des Ruderblattes das Schiff nicht gefährdet wird. Eine aus der DE-PS 1 35 066 bekannte Stellvorrichtung ändert zwar in Abhängigkeit von der Tauchtiefe die jeweilige Stellung des Tiefenruders, in Abhängigkeit von der Schiffsgeschwindigkeit verschiebbare Anschläge zur Veränderung des jeweils zulässigen maximalen Ruderausschlags sind jedoch nicht vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung weist vorzugsweise eine Femstcuereinrichtung mit Mitteln zur wahlweisen Einstellung und zur Fernbestimmung der Lage des gegenüber seinem Tragteil bewegbaren Anschlagelementes auf.

Weiterhin sind die Anschlagelemente mit Vorteil im Inneren des Schiffsrumpfes angeordnet.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Äusführungsbeispieien anhand der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Stelleinrichtung für das Tiefenruder eines U-Bootes,

F i g. 2,3 und 4 Ausführungsbeispiele eines Anschlags für eine Stelleinrichtung gemäß F i g. 1,

Fig.5 eine weitere Ausführungsform der Stelleinrichtung,

Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI aus Fig. 5,

F i g. 7 eine vergrößerte Ansicht des Anschlags gemäß F i g. 5.

Die Fig. 1 zeigt den Heckbereich eines U-Bootes. Das Innere des U-Bootes 2 ist durch einen Schiffsrumpf 1 von der Außenseite 3 getrennt. Eine geradlinige Stellstange 4 durchstößt in einer Buchse 5 geführt den Schiffsrumpf 1 rechtwinklig und ist an einem Ende über eine Kupplung 6 mit der Kolbenstange 7 eines Stellzylinders 8 für das Tiefenruder 9 de& U-Bootes und am anderen Ende mittels einer Gleitführung 10 mit einer Betätigungsstange 11 eines am Tiefenruder 9 befestigten Arms 12 verbunden.

Der Arm 12 und das Tiefenruder 9 sind mit einer am Schiffsrumpf 1 des U-Bootes gelagerten Welle 13 formschlüssig verbunden; der Zylinderkörper 14 des Stellzylinders 8 ist mit einem tragenden Teil des Rumpfes 1 des U-Bootes fest verbunden. Auf der Kolbenstange 7 des Stellzylinders 8 ist ein als Vorsprung ausgebildetes Anschlagelement 16 vorgesehen, das in Anlage an ein am Rumpfteil 15 angeordnetes und ;ils Nase ausgebildetes Anschlagelement 17 gebracht werden kann.

Die Befestigung des nasenförmigen Anschlagelementes an dem Rumpfteil 15 ist im einzelnen in F i g. 2 dargestellt. Das Anschlagelement 17 ist gegenüber dem Rumpfteil 15 parallel zur Kolbenstange 7 gleitend angeordnet, wobei seine Lage mittels eines am Rumpfteil 15 drehbar montierten, als Schnecke ausgebildeten Stellmittels 18 einstellbar ist. Das Stellmittel 18 ist mit einem Motor 19 als Antriebsaggregat verbunden, der über ein Steuerorgan derart gesteuert ist, daß er über einen oder mehrere Endschalter 20 immer dann angehalten wird, wenn deren Kontakte an dem Anschlagelement 17 anliegen. Die Lage eines wirksamen Endschalters 20 wird vorteilhafterweise von der Kommandobrücke des Schiffes aus gewählt, von wo die Stellung des Anschlagelementes 17 überwachbar ist. Eine hierzu vorgesehene Fernsteuerung und eine Fernüberwachung der Lage

können unabhängig voneinander durch an sich bekannte Vorrichtungen erfolgen, vorteilhafterweise können sie durch die alleinige Steuerung eines zu betätigenden wirksamen Endschalters 20 vorgenommen werden. Die Steuerung ist von mindestens einer Geschwindigkeit des Schiffes bestimmt, z. B. von einer Drehgeschwindigkeit beim Wenden.

Der Mechanismus zur Lageeinstellung des nasenförmigen Anschlagelementes 17 kann verschiedenartig ausgebildet sein. An die Kinematik der Lagesteuerung des in der F i g. 1 dargestellten Tiefenruders 9 angepaßte Ausführungsformen sind in den F i g. 3 und 4 gezeigt.

In F i g. 3 wird der auf der Kolbenstange 7 angeordnete Vorsprung durch eine FJüche der Kupplung 6 gebildet. Das Anschlagelement 17 ist dabei radial gegenüber der Stange 7 verstellbar angeordnet, wobei die radiale Lageverstellung durch den jeweils aktivierten Endschalter 20 gesteuert ist. Das Anschlagelement 17 im Axialschnitt (Fig.3) ist abgestuft ausgeführt, wobei jede Stufe als Anlagefläche für die Kupplung 6 ausgebildet ist. In bestimmten Betriebsfällen kann es vorteilhaft sein, weitere Anschlagelemente 17a vorzusehen, die analog zum Anschlagelement 17 ausgebildet sind und ebenfalls mit Stellmitteln 18 in Verbindung stehen.

In der Ausführungsform nach F i g. 4 ist das Anschlagelememnt 17 koaxial und drehbeweglich zur Stellstange 4 angeordnet. Das Anschlageiement 17 zeigt wieder ein im Schnitt abgestuftes Profil, wobei jede Stufe als Anlagefläche für die radial entsprechend ausgebildete Kupplung 6 ausgebildet ist. Die Stufen gehen vorteilhafterweise durchgehend ineinander über, so daß auch bei Anlage der Kupplung 6 eine störungsfreie Lageänderung des Anschlagelementes 17 ausführbar ist. Die Lagesteuerung erfolgt über den Motor 19. Beide Ausführungsformen sind wiederum mit entsprechenden Vorrichtungen zur Ferneinstellung bzw. Fernüberwachung wie vorstehend beschrieben verbunden.

Weitere Ausführungsformen mit von der in Fig. 1 gezeigten, abweichenden Kinematik sind in den F i g. 5, 6 und 7 dargestellt. Die Tiefenruder 9 stehen über eine im Schiffsrumpf 1 drehbeweglich angeordneten Welle 13 miteinander in Verbindung.

Die Kolbenstange 7 ist direkt am Arm 12 angelenkl, der drehfest mit der mittels Buchsen 21 (Fig. 6) im Schiffsrumpf 1 geführten Welle 13 verbunden ist. Der Zylinderkörper 14 des Stellzylinders ?■ ist mittels eines Bolzens 22 (Fig. 5) verschwenkbar an dem steifen Rumpfteil 15 befestigt und ist an ein an der Welle 13 befestigtes, als Vorsprung ausgebildetes Anschlageiement 23 anlegbar. Das Anr-ohlagelement 17 ist quer zur Welle 13 gleitend gelagert, wobei seine Stellung mittels des als Schnpcke ausgebildeten und vom Motor 19 angetriebenen Stellmittels 18 (F ig. 7) einstellbar ist. Dieses Anschlagelement 17 ist, wie bereits beschrieben, vorteilhafterweise ebenfalls abgestuft.

In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Anschiagelement 17 auf seinem Tragteil, dem Rumpfteil i5, lageverstellbar angeordnet. Es ist zur Lösung der gestellten Aufgabe ausreichend, nur eines der beiden Anschlagelementc 16, 17; 6, 17; 23, 17 lageverstellbar anzuordnen. So kann auch das nasenförmige Anschlagelement 17 ortsfest angeordnet sein, wobei die zugeordneten Anschlagelemcnte 6,16,23 auf ihren entsprechenden Tragteilen iagcverstcllbar anzuordnen sind.

Das Anschlagelement 17 ist in den Ausführungsbeispiclen so angeordnet daß es die Winkelstellung des Tiefenruders 9 in Tauchnchtung des U-Bootcs begrenzt. Ebenso kann ein weiteres Anschlagelement 17 mit einem Anschlagelement zur Begrenzung der Winkelsteilung in Auftauchrichtung des U-Bootes angeordnet sein. Die gezeigten Ausführungsformen sind nicht nur zur Begrenzung der Winkelstellung eines Tiefenruders 9 geeignet, sondern können ebenso bei Steuerrudern von Schiffen aller Art Verwendung finden, insbesondere zur Begrenzung der Winkelstellung von Seitenrudern.

Durch die Einstellbarkeit von Anschlagelementen 17 bzw. 6,16, 23 ist der maximale Ruderausschlag fortlaufend an die Geschwindigkeit des Schiffes anpaßbar. So werden die bei höheren Geschwindigkeiten auftretenden dynamischen Kräfte, die bei einem U-Boot zu einem zu starken, schiffsgefährdenden Tauchwinkel führen, auf zugelassene Größen beschränkt, während bei niedrigen Geschwindigkeiten zur Erzielung der maximal erlaubten dynamischen Kräfte der Anschlag im Sinne eines Vergrößerns des Ruderausschlags verschoben wird, so daß auch bei geringen Geschwindigkeiten eine gute Manövrierfähigkeit gegeben ist und ein schnelles Abtauchen möglich ist.

Die Einstellung der Anschlagelem;-.ue erfolgt vorzugsweise durch Fernbedienung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Schiffes.

Durch die Anordnung der Anschlagelemente 17 bzw. 6, 16, 23 im Innern des Schiffsrumpfes 1 sind die Stellmittel 18 iOwie die Motoren 19 zur Einstellung der Anschlagelemente gegen Fremdeinflüsse geschützt angeordnet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Stelleinrichtung für ein Schiffsniderblatt mit wenigstens zwei einander zugeordneten Anschlagelementen zur Begrenzung des Ruderausschlags, von denen eines am Schiffskörper und eines an den Stellorganen der Ruderblattstellung befestigt ist, und die im Verlauf der Ruderblattdrehung zur Anlage aneinander gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Anschlagelemente (17 bzw. 6, 16, 23) lageveränderbar befestigt und mit von der Geschwindigkeit des Schiffes abhängigen Stellmitteln (18) verbunden ist.

2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- i> kennzeichnet, daß eine auf die Stellmittel (18) wirkende Fernsteuereinrichtung Mittel zur wahlweisen Einstellung der Lage des gegenüber seinem Tragteil (15) bewegbaren Anschlagelementes (17) umfaßt.

3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf die Stellmittel (18) wirkende Fernsteuereinrichtung Mittel (2ö) zur Fernbestimmung der Lage des gegenüber seinem Tragteil (15) bewegbaren Anschlagelementes (17) umfaßt.

4. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente (17 bzw. 6, 16,23) im Inneren des Schiffsrumpfes (1) angeordnet sind.

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