DE4009549A1 - Ruderantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ruderantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Ruderantrieb ist durch die DE-PS 34 42 899 bekannt. Dieser Ruderantrieb, bei dem die Ruderwelle achsversetzt zur Spindelwelle des Elektromotors angeordnet ist, hat die nachstehend aufgeführten Nachteile: Durch die zweifache Übersetzung zwischen der Schraubenspindel und der Ruderwelle besteht im Stellbereich keine Linearität zwischen dem Weg der Schraubenspindel und dem Ruderwinkel. Die auf das Ruder einwirkenden ae­ rodynamischen Kräfte werden von der Ruderwelle, dem Ruderhebel, dem Zwi­ schenhebel und die Hebellagerung in die Spindelmutter eingeleitet, was zu Verkantungen zwischen der Schraubenspindel und der Mutter führen kann. Außerdem muß die Hebellagerung das Drehmoment aus der Spindelmut­ ter aufnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Ruderantrieb der eingangs genannten Art die vorstehend angeführten Nachteile zu vermelden.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale ge­ löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Ru­ derwelle quer zur Welle des Elektromotors in gleicher Ebene wie diese verläuft. Dadurch kann gegenüber der ebenfalls in gleicher Ebene ange­ ordneten Hebellagerung an der Spindelmutter kein zusätzliches Moment entstehen. Auch werden die in der Hebellagerung eingeleiteten Momente und Kräfte aus dem Ruder beiderseits der Spindelmutter durch die Lager­ achsen und nicht durch Verkanten der Mutter gegenüber der Spindel aufge­ nommen; in gleicher Weise wird auch das Drehmoment der Spindelmutter ab­ gesetzt. Durch die gewählte Konstruktion ist im Stellbereich des Ruders der Spindelweg in Abhängigkeit vom Ruderwinkel geradlinig.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung eines Ruderantriebes,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Ruderantrieb nach Fig. 1 und

Fig. 3 ein Diagramm, in den der Spindelweg in Abhängigkeit vom Ruder­ winkel aufgetragen ist.

Entsprechend den Fig. 1 und 2 besteht ein Ruderantrieb 1 aus einem Elek­ tromotor (E-Motor) 2, dessen Welle 3 mit einer Schraubenspindel 4 gekop­ pelt ist. Letztere arbeitet mit einer Spindelmutter 5 zusammen. Eine Ru­ derwelle 6 ist quer zur E-Welle 3 angeordnet und umfaßt letztere augen­ förmig, wobei sie sich kugelförmig erweitert. Das dadurch entstandene Kugelauge 7 ist quer durchbohrt, wobei sich die Querbohrung 8 von der Mitte aus trichterförmig erweitert. Die E-Welle 3 ist in einer Buchse 9 gelagert, auf der ein O-Ring 11 gezogen ist. An das Kugelauge 7 ist eine Hebelstange 12 angesetzt, die mit ihrem freien Ende in einem Gabelkopf 13a eines Hebels 13 gelagert ist. Der Hebel 13 erweitert sich an seinem anderen Ende zu zwei Lagerhebeln 13b, die auf an der Spindelmutter 5 be­ festigten Querstangen 14 gelagert sind. Die Querstangen 14 sind zusammen mit der Spindelmutter 5 in Lagern 15 auf Lagerachsen 16 gelagert.

Beim Einschalten des E-Motors wird die Spindelmutter 5 über die Welle 3 und die Schraubenspindel 4 in Richtung des Doppelpfeiles 17 nach links oder rechts verschoben. Dabei wird der Hebel 13 und die Hebelstange 12 in die entsprechende Richtung mitgenommen, wie es durch die Pfeile 18 angedeutet ist. Hierbei erfolgt über die Ruderwelle 6 ein Ausschlag ei­ nes hier nicht dargestellten Ruders entsprechend dem Doppelpfeil 19. Der Ruderausschlag ist in der Fig. 2 durch den Winkel α gekennzeichnet. Bei zu großem Ruderausschlag, z. B. beim Versagen von den Ausschlag be­ grenzenden Sensoren, stößt die Hebelstange gegen den O-Ring 11, der die Hebelstange 12 weich abbremst und dabei die Anschlagenergie vernichtet.

Die Gewindespindel 4 ist an ihrem Ende als Welle 21 ausgebildet und mit einem digitalen Winkelabgriff 22 verbunden. Letzterer ist als eine mit Schlitzen versehene Scheibe ausgebildet, auf der ein Sensor 23 die Um­ drehungen der Spindel mißt.

Die Fig. 3 zeigt ein Diagramm, in den auf der Abszisse die Ruderwinkel α und auf der Ordinate der von der Spindelmutter 5 zurückgelegte Weg x als Kurve 24 aufgetragen ist (siehe auch Fig. 2). Der Ruderstellbereich, der etwa ±20° beträgt, erstreckt sich auf der Abszisse von α = 50° bis α = 90°. In diesem durch Strichelung hervorgehobenen Arbeitsbe­ reich 25 des Ruders ist eine praktisch lineare Abhängigkeit zwischen α und x zu erkennen, wie durch die Gerade 26 gekennzeichnet ist.

Claims (6)

1. Ruderantrieb mit einem Elektromotor, an dessen Welle eine Gewin­ despindel anschließt, die eine auf die Spindel aufschraubbare Mutter und diese über einen beiderseits an der Mutter gelagerten Hebel die Ruder­ welle antreibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ruderwelle (6) quer zur Welle des Elektromotors (E-Motor 2) in gleicher Ebene wie diese ver­ läuft, wobei die Ruderwelle die Welle (3) des E-Motors augenförmig um­ faßt und sich um den Schnittpunkt der Wellen herum zu einem Kugelauge (7) erweitert.

2. Ruderantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beiderseits an der Spindelmutter (5) gelagerte Hebel (13) mit seinem an­ deren Ende einen Gabelkopf (13a) bildet, der durch eine Hebelstange (12) mit einem Kugelauge (7) der Ruderwelle (6) verbunden ist.

3. Ruderantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kugelauge (7) zur Aufnahme der E-Motorwelle (3) eine Quer­ bohrung (8) aufweist, die sich von der Kugelmitte aus nach beiden Seiten trichterförmig erweitert.

4. Ruderantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die E-Motorwelle (3) in einer Buchse (9) gelagert ist, auf der im äußeren Bereich des Kugelauges (7) ein O-Ring (11) aufgesetzt ist.

5. Ruderantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beiderseits an der Spindelmutter (5) gelagerte Hebel (13) an quer zur Mutter und an dieser befestigten Querstangen (14) gelagert ist und daß die Mutter mit den Querstangen in parallel zur Gewindespindel (4) ange­ ordneten Lagerachsen (16) gelagert und geführt ist.

6. Ruderantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Ende der Gewindespindel (4) ein digitaler Winkelmeßabgriff (22) zur Messung der Spindelumdrehungen angeordnet ist.