DE617531C - Sicherheitsschiffssteuervorrichtung - Google Patents

Description

Die von Hand betätigten Schiffssteuerräder haben schon sehr oft Unfälle dadurch verursacht, daß der auf das Ruderblatt wirkende Wasserdruck durch Auffahren des Schiffes auf ein Hindernis oder infolge ähnlicher Umstände das Handrad plötzlich und unerwartet mit großer Kraft zurückdreht. Hierbei wird in der Regel der Steuermann schwer verletzt und sogar vielfach über Bord geschleudert.

Zur Beseitigung dieser Übelstände hat man bereits vorgeschlagen, eine mit der Handradwelle fest verbundene Mutter mit einer Spindel in stetigem Eingriff zu halten. Diese Spindel steht mit der Welle in fester Verbindung, auf der das den Ruderquadranten antreibende Ritzel verkeilt ist. Gemäß diesen bekannten Einrichtungen ist zwischen dem Ritzel und der Spindel oder zwischen der Mutter und der Spindel je ein Sperrad vorgesehen, von dem jeweils das eine zwecks Legens des Ruders festgeklemmt wird, wobei dieses Sperrad eine vom Ruder ausgehende Drehung in der ungewünschten entgegengesetzten Drehrichtung verhindern soll.

Die bekannten Einrichtungen sind jedoch nicht geeignet, ein Zurückschlagen des Handrades in jedem Falle zu verhindern. Es läßt sich nämlich nicht mit Sicherheit vermeiden, daß trotz Sperrung durch das betreffende Sperrad bei einem plötzlich und kräftig in der betreffenden Richtung auftretenden Druck auf das Ruderblatt die Spindel infolge der festen Kupplung mit dem Ritzel auf dem betreffenden Sperrad gleitet, sich von ihm löst und somit das Handrad in unzulässiger Weise mitnimmt. Ferner ist noch darauf hinzuweisen, daß bei einem Bruch der Klinken das Handrad ebenfalls infolge der festen Kupplung zwischen der Spindel und dem Ritzel zwangsläufig mitgenommen werden muß. Schließlich ist bei einem Wechsel der Steuerrichtung und der damit verbundenen Lösung des betreffenden Sperrades aus seiner Klemmlage das Ruder für eine bestimmte Zeit sich selbst überlassen, so daß infolge der festen Kupplung zwischen Ruder und Handrad bei plötzlich auftretendem Druck auf das Ruderblatt ein Unfall unvermeidlich ist. Wird andererseits das Spiel zwischen der Klemmlage des einen Sperrades und derjenigen des anderen Sperrades nur gering gehalten, so ist ein Zurückdrehen des Ruders ohne Mitnahme des Handrades nicht möglich.

Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß man bei den obengenannten Einrichtungen auch Vorkehrungen geschaffen hat, um die Sperrklinken auszuschalten und somit dem Ruderblatt ein freies Zurückschwenken ■ zu gewähren. Diese Schaltvorrichtung ist jedoch nur dann wirksam, wenn der Steuermann seinen Stand verläßt, wobei außerdem eine Mitnahme des Handrades durch das Ruderblatt nicht vermeidbar ist.

Um die mit der festen Kupplung zwischen Ruder und Steuerblatt verbundenen Nachteile zu vermeiden, hat man auch schon Steueren-

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gen geschaffen, bei denen das auf der Steuerwelle angeordnete Übertragungszahnrad mit der Steuerwelle nicht fest verbunden ist und bei denen zwischen dem Ruder und dem Handrad ein axial verschiebbares Kupplungsglied vorgesehen ist. Diese bekannten Einrichtungen ermöglichen zwar ein Zurückschwingen des Ruderblattes' unter der Wirkung des Wasserdruckes, ohne daß das Handrad mitgenommen wird. Sie haben jedoch ebenfalls den Nachteil, daß bei einem Bruch des Klinkenrades der auf das Ruderblatt wirkende Wasserdruck unbedingt eine Mitnahme des Handrades verursacht. Außerdem weisen diese bekannten Einrichtungen hinsichtlich ihres Aufbaues und. der dadurch bedingten Arbeitsweise große Nachteile auf. Vor allem ist darauf hinzuweisen, daß die Klinken durch eine gemeinsame, an beiden Klinken befestigte Feder zum Eingriff mit dem zugehörigen Sperrad gebracht werden. Die Folge hiervon ist, daß die Feder sehr stark ausgebildet sein muß, wenn sie einem plötzlich auf das Ruderblatt wirkenden Druck nicht nachgeben soll. Wird andererseits die Feder stark ausgebil-. det, so wird dadurch das Abheben der Klinken erschwert und ein starkes, stoßartiges Zurückschwenken der Klinken in die Eingriffsstellung mit den Sperrädern hervorgerufen, was eine frühzeitige Abnutzung der Klinken und der Sperradverzahnung zur Folge hat. Ferner ist zum Ein- und Ausschalten der Klinken gemäß diesen bekannten Einrichtungen ein Nocken vorgesehen, der außerordentlich genau gearbeitet seih muß und nur eine Vierteldrehung ausführen darf. Hat der Nocken infolge Verschleißes seine ursprüngliche Form verändert, so besteht die Gefahr, daß· die Klinken mit dem zugehörigen Sperrad nicht außer Eingriff oder schon wieder in Eingriff kommen.
. Sämtliche genannten übelstände werden nun gemäß vorliegender Erfindung in einfacher Weise dadurch behoben, daß das als Doppelkonus ausgebildete Kupplungsglied auf dem äußeren Kupplungsteil eine doppelte Verzahnung aufweist, die mit zwei zu beiden Seiten des Kupplungsgliedes arbeitenden Sperrklinken in der Weise zusammenarbeitet, 5P daß in der äußersten vorgerückten Stellung des Kupplungsgliedes die eine Sperrklinke zur Wirksamkeit gelangt, während in der äußersten zurückgezogenen Stellung des Kupplungsgliedes die andere Sperrklinke wirksam wird.

Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Steuervorrichtung ist eine, unerwünschte Mitnahme des Handrades bei einem Zurückdrehen des Ruders völlig ausgeschlossen. Erhält nämlich das Ruderblatt von vorn oder von hinten einen Überdruck, so gleiten im ersten Falle die Kupplungsteile aufeinander, während sie in dem häufiger vorkommenden zweiten Falle sich voneinander lösen. Selbst wenn der Kupplungsteil, der die mit der Klinke im Eingriff stehende Verzahnung trägt, bricht, kann das Ruder das Handrad nicht mitnehmen, da in diesem Falle die Kupplung unterbrochen ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. ι den Erfindungsgegenstand in Ansicht von der Seite, während

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäß ausgebildete Steuervorrichtung darstellt.

Fig. 3 veranschaulicht die Vorrichtung von hinten gesehen, wobei das eine Handrad abgenommen ist.

Fig. 4 schließlich gibt die allgemeine An- ^Sc> Ordnung der Vorrichtung auf dem Heck des Schiffes in Seitenansicht wieder.

In der Zeichnung sind mit 1 die Handräder bezeichnet, die auf der Welle 2 verkeilt sind. Auf der Welle 2 ist ferner ein Kegelrad 3 lose angeordnet, das mit einem Zahnrad 4 im Eingriff steht, das zur Steuerung des Ruders S dient. Das Ruder 5 steht über den Schaft 6 mit dem Ruderquadranten 7 in Verbindung, welch letzterer in das Zahnrad S eingreift. Das Zahnrad 8 ist ebenso wie das Zahnrad 4 auf der Welle 9 verkeilt.

Gemäß der Erfindung ist auf der Welle 2 zwischen das Kegelrad 3 und die Handräder 1 eine doppelt wirkende Kupplung eingebaut. Der innere Teil 10 dieser Kupplung ist fest mit dem Kegelrad 3 verbunden; noch vorteilhafter ist es, ihn aus einem Stück mit dem Kegelrad anzufertigen, während sein äußerer, aus Anbringungsgründen aus den zwei Teilen i°u 11, 12 bestehender, mit den Schrauben 13 zusammengehaltener Teil auf einer auf der Welle 14 verkeilten, im weiteren einfach Schraube genannten Führung sitzt.

Zwischen den Kupplungsflächen 15, 16 des ¹^S inneren Kupplungsteiles 10 und den Kupplungsflächen 17,18 des zweiteiligen äußeren Kupplungsteiles Ji, 12 befindet sich ein dem äußeren Kupplungsteile ein kleines axiales Spiel, gewährender Raum 19. Bei Drehung des Handrades kann die Schraube 14 den äußeren Kupplungsteil n, 12, der Größe des Raumes 19 in axialer Richtung entsprechend, nach vorwärts oder rückwärts verschieben und bringt bei Drehung der Welle von hinten in der Richtung des Pfeiles gesehen im Sinne des Uhrzeigers die Kupplungsflächen 16, 18 und im entgegengesetzten Sinne die Kupplungsflächen 15, 17 miteinander in Berührung. Hierdurch wird in beiden Fällen eine Verbindung der Welle 2 mit dem lose auf ihr sitzenden Kegelrad 3 hergestellt, und dieses

wird nun das Ruder 5 wie bisher 'nach rechts oder links überlegen.

Der äußere Teil ii, 12 ist beiderseits mit den Verzahnungen 20, 21 versehen, in die in ihren Endstellungen, also wenn die Kupplung eingeschaltet ist, die in dem Gestell 22 gelagerten Klinken 23 und 24 eingreifen, wodurch •einesteils ein Zurückdrehen der Kupplung unmöglich gemacht und anderenteils das Ruder in seiner gelegten Lage gehalten wird.

In ihrer einfachsten, zweckmäßigsten und verläßlichsten Ausführung haben die Klinken die Form eines Viertelkreises oder eines Rechtecks mit je einem lotrechten und einem waagerechten Schenkel, so daß sie infolge des Eigengewichts stets die Eingriffsstellung einzunehmen streben. Zur Einstellung ihrer Grenzlagen, also ihres Eingriffes und ihrer Aushebung, sind die am Gestell 22 angebrachten, ihre waagerechten Schenkel stützenden Stellschrauben 25 vorgesehen. Der Ausschlag der Klinken ist deshalb zu begrenzen, damit die Klinke beim Verschieben des äußeren Kupplungsteiles sich unbedingt aus dem Eingriff heraushebt. Die Einstellung ist eine solche, daß zwischen den waagerechten Schenkeln der mit ihren anderen Schenkeln in die angrenzende Kupplung eingreifenden Klinken und der Stellschraube 25 eine kleine Lücke 26 bleibt (s. Fig. 1), so daß· bei Lösung der Kupplung der äußere Kupplungsteil im ersten Augenblick die Klinke vorerst um ihren Zapfen etwas verdrehen kann, damit sie nicht unter Belastung auf dem Zahne zu gleiten hat.

Der Spielraum zwischen den Kupplungsflächen ist unbedingt etwas größer als die Summe der Zahnhöhe der Verzahnungen 20, 21 und der Größe der Lücke 26, damit die Klinken während der axialen Verschiebung des äußeren Kupplungsteiles sich unbedingt aus dem Eingriff herausheben.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform ist auch für die leichte Nachstellbarkeit der dem Verschleiß unterworfenen Flächen Sorge getragen worden, was sich besonders auf das Kegelrad 3 und den mit ihm verbundenen Kupplungsteil 10 bezieht. Ihre Einstellung in axialer Richtung wird auf der einen Seite mittels der auf die Welle 2 aufgezogenen gekeilten Gleitunterlage '2J (Fig. ι und 2) und der auf die Welle geschraubten Klemmschraube 28, auf der anderen Seite mittels der zwischen dem Gestelllager 29 und der Schraube 14 oder der Wellenschulter 30 angeordneten, leicht austauschbaren Einsatzscheibe 31 bewerkstelligt.

Die Wirkungsweise der Steuervorrichtung ist nun die folgende:

Wenn das Ruder nach steuerbord übergelegt werden soll, so sind die Handräder so wie bisher nach rechts, also von hinten in der Richtung des Pfeiles gesehen, im Sinne des Uhrzeigers zu drehen. Die Schraube 14 schraubt sich dann in den Kupplungsteil 10 hinein und zieht ihn in axialer Richtung tiach rückwärts, worauf die Kupplungsflächen 16, ι S in Berührung kommen. Die Rückwärtsbewegung des Kupplungsteiles 10 wird unbedingt erfolgen, weil die Möglichkeit, sich zusammen mit der Schraube 14 zu verdrehen, wegen des Eingriffes der Klinke 24 in die Verzahnung 21 des Kupplungsteiles 12 nicht eintreten kann.

Das Steuern nach backbord geschieht in der gleichen Weise; ein Unterschied zeigt sich nur darin, daß beim Linksdrehen der Handräder der Kupplungsteil 11, 12 sich nach vorwärts verschiebt und die Kupplungsflächen i5i 17 in Berührung gebracht werden. Dann entsteht also die in den Fig. 1 und 2 ersichtliche Lage, wobei die Klinke 24, während der Überlegung des Ruders von Zahn auf Zahn auf der Verzahnung 21 springend, das gelegte Ruder, ihrer Hauptaufgabe entsprechend, in seiner Lage festhält.

Zum Zurücklegen des Ruders genügt es, die Handräder etwas in der entgegengesetzten Richtung, in diesem Falle' also nach rechts, zu drehen, worauf die Kupplung sich wieder löst und das Ruder unter der Wirkung des Wasserdruckes frei in die Mittschiffslage zurückkehren kann. Durch Einschaltung der Kupplung kann das Ruder natürlich auch in jeder beliebigen Zwischenlage festgehalten werden.

Beim Zusammenstoß des Ruders mit irgendeinem Gegenstand sind zwei Fälle möglich. Das Ruder erhält den Stoß entweder von vorn, in welchem Falle der Stoß den Wasserdruck steigert, oder von rückwärts, in welchem Falle er ihn vermindert. Im ersteren Falle werden die Kupplungsflächen infolge des Überdruckes aufeinandergleiten, weil die Maße der Kupplungsflächen eben so gewählt sind, daß sie im Falle eines gewissen Überdruckes aufeinandergleiten. Dies muß um so mehr erfolgen, als die Klinken, indem sie in die eine oder die andere Verzahnung des äußeren Kupplungsteiles eingreifen und ihn dadurch stützen, auch die weitere Verschiebung dieses Kupplungsteiles in axialer Richtung verhindern, d. h. eine bessere Verspannung der Kupplungsflächen ausschließen, was eine unerläßliche Bedingung 115, wäre, wenn die Kupplung ein größeres Moment übertragen soll. Dies ist aber nicht der Fall, weil beim Ruderlegen die Kupplungsflächen nur mit der Kraft aufeinandergespannt wurden, die eben dem auf das Ruder wirkenden. Wasserdruck entsprach.

Im ersteren Falle, wo das Ruder von vorn

den Stoß' erhält, wird also die Kupplung gleiten, die stark bemessenen Klinken halten den äußeren Kupplungsteil in seiner Lage fest,-und die Handräder bleiben unbeweglich. Aber selbst im schlimmsten Falle, wenn die Kupplung sich nicht lösen und (weil von der im Eingriff stehenden Klinke gestützt und dadiurdh an ihrer Drehung- behindert) brechen würde, wird das Handrad nicht zurückschlagen.

Im zweiten und viel gewöhnlicheren Falle, wenn das Ruder den starken Stoß von rückwärts bekommt, ist die Lage viel einfacher. In diesem Falle vermindert sich der auf das Ruder wirkende Wasserdruck auf Null, wird dann negativ, d. h. die Kegelradübersetzung beginnt die Kupplung in entgegengesetzter Richtung zu drehen. Dann verschiebt sich aber sofort der äußere Kupplungsteil- auf der Schraube, es tritt eine sofortige Lösung der Kupplung ein, die Handräder werden sich also aus diesem Grunde! nicht bewegen.

Die zwischengeschaltete Kupplung wird es somit in jedem Falle verhindern, daß der auf das Ruder wirkende Wasserdruck oder Stoß die Handräder zurückdreht.

Claims (2)

1. Patentansprüche :

   i. Sicherheitsschiffssteuiervorrichtung', bei der das auf der Steuerwelle angeordnete Übertragungszahnrad mit der Welle des Handrades nicht fest verbunden ist und bei der zwischen dem'Ruder und dem Handrad ein axial verschiebbares Kupplungsglied vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das als Doppelkonuskupplung ausgebildete Kupplungsglied auf dem äußeren Kupplungsteil eine doppelte Verzahnung (20, 21) aufweist, die mit zwei zu beiden Seiten des Kupplungsgliedes arbeitenden Sperrklinken (23, 24) in der Weise zusammenarbeitet, daß in der äußersten vorgerückten Stellung des Kupplungsgliedes die eine Sperrklinke zur Wirksamkeit gelangt, während in der äußersten zurückgezogenen Stellung des Kupplungsgliedes die andere Sperrklinke wirksam wird.
2. 2. SicherhdisscMfrssteuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zur Einstellung der Klinken dienende Stellschrauben (25).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen