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Rudermaschine mit Stoßdämpfung und Uberlastschutz Die Erfindung bezieht
sich auf eine Rudermaschine, die zur Dämpfung von Ruderschlägen mit einer Federkupplung
und zum Schutz gegen Überlastung mit einer Rutschkupplung versehen ist. Bei den
bekannten Ruderanlagen dieser Art ergibt sich durch die Kombination der Feder- und
Rutschkupplung eine verwickelte Bauweise, insbesondere weil diese beiden Kupplungen
an getrennten Stellen mit zwischengeschalteten Getriebeteilen angeordnet sind. Gemäß
der Erfindung wird eine besonders zweckmäßige und einfache Brauart dadurch erzielt,
daß Rutschkupplung und Federkupplung unmittelbar miteinander verbunden sind. Es
ergibt sich damit eine gedrungene, einfache Konstruktion, die im Betrieb leicht
zu überwachen ist und eine günstige CTbertragung der Drehmomente hat. Feder- und
Rutschkupplung können gleich achsig am Kopf der Ritzelwelle angeordnet sein.
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Die Erfindung sei an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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Abb.,i zeigt einen Axialschnitt durch das Getriebe einer Rudermaschine
nach der Erfindung, --1,b-b. z einen Ouerschnitt nach der Linie A-B der Abb. i ;
Abb. 3 zeigt das Federsystem der Federkupplung in größerem Maßstab; Abb. q. zeigt
das Diagramm der Federcharakteristiken, Abb. q. a das Diagramm,der resultierenden
Federchrakteristik.
Im dargestellten. Beispiel ist i ein Ruderquadrant,
der von einem Ritzel 2 über ein Getriebe mit Feder-und Rutschkupplung von einer
Antriebsmaschine Aus über eine Schmecke 3 angetrieben wird. Rutschkupplung und Federkupplung
sind am Kopf der Ritzelwelle 4 angeordnet und werden von einem gemeinsamen Gehäuse
5 umschlossen, in dem auch diz antreibende Schnecke 3 liegt. Die Federkupplung wird
durch tangent'val liegende Druckfedern 6., 7 gebildet, die auf Führungsbolzen 8
am Radkranz 9 des Schneckenrades iü gehalten sind und sich zwischen Anschlägen r1,12
des Radkranzes g und einer Nase 13 an dem die Außenlamellen tragenden Teil 14 der
Rutschkupplung abstützen. Der Anschlag @i i ist als Stellschraube für die Federvorspännürng
ausgebildet.
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Die Federn 6 und 7 bestehen aus Tellerfedern verschiedener Stärke,
die hintereinändergeschaltet sind und dadurch eine resultierende Federcharakteristik
ergeben, die eine mit dem übertragenen Drehmoment anwachsende Federsteifigkeit aufweist.
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Das Schneckenrad rö mit einem Radkranz 9 ist unter der Rutschkupplung
frei drehbar auf der Ritzelwelle 4 gelagert, während die Innenlamellen der Rutschkupplung
durch den sie tragenden inneren Kupplungsteil r6 fest- mit der Ritzelwelle 4 verbunden
sind. Zur Handsteuerung ist der innere Kupplungsteil 16 außerdem noch mit einem
Handrad 17 verbunden, das .durch den Gehäusedeckel iß herausgeführt und leicht lösbar
durch eine Schraubverbindung r9 an der Rutschkupplung befestigt ist.
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Die Kraftübertragung von der Antriebsmaschine auf .den Ruderquadranten
erfolgt somit von der Schnecke 3 über das Schneckenrad io -und die Federkupplung
mit den Federn 6, 7 auf die Außenlamellen der Rutschkupplung; von dort über die
Innenlamellen auf die Ritzelwelle 4, das Ritzel ?-
und den Ouadranten i. Durch'
die Federkupplung werden Ruderschläge vom Getriebe ferngehalten bzw. wirksam gedämpft.
Dadurch wind auch ein störendes Schlaggeräusch vermieden. Die: Federn können so
bemessen sein, @daß sie in der Lage sind, bereits verhältnismäßig schwache Stöße
wirksam aufzufangen und das von der Rutschkupplung rnaximälzwgelasseneDrehmoment
zu übertragen. Gegenüber den bekannten Rudermaschinen mit federnden Ruderquadranten
hat die vorliegende Konstruktion den Vorteil, daß die Federkupplung verhältnismäßig
klein ausgebildet sein kann und trotzdem einen wirksamen Schütz des Getriebes gegen
Ruder-Schläge gewährleistet. Nicht nur die vom Ruder aus -hinter der Federkupplung
liegenden Getriebeteile, auch der Rudezquadränt selbst und insbesondere das Ritzel
werden durch die Federkupplung wirksam gegen Überbeanspruchungen durch Ruder-Schläge
geschützt.
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Um eine mit dem Drehmoment zunehmende Steifigkeit der Federn zu erzielen,
ist die Feder aus mehreren hintereiaandergeschalteten Federn verschiedener Steifigkeit
gebildet. Für den vorliegenden Zweck sind besonders Tellerfedern geeignet. Abb.
3 zeigt eine Federanordnung mit drei verschiedenen Tellerfedern, und zwar je sechs
einfachen Federpaketen 2o, zwei zweifachen Federpaketen 2i und zwei fünffachen Federpaketen
2(2: Diese verschiedenen Tellerfedern sind einfach hintereinandergeschaltet. In
die einfachen und zweifachen Tellerpaare 2o und 21 sind Tragringe 23 eingelegt,
die eine zu weite Durchbiegung der Teller verhindern. Bei kleiner Belastung sprechen
dann zuerst die einfachen und zweifachen Federn an: Bei größer werdenden Kräften
kommen die Einfach-und Zweifachfedern zum Anschlag mit ihrem Tragring 23 und werden
dadurch unwirksam für die Abfederung. Die Fünffachtellerfedern wirken nach Anschlag
der Ein- und Zweifachfedern nur noch allein.
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Abb. q. zeigt die Fedenvegkennlinien der drei Federgruppen. Die Kennlinien
.der Ein- und Z:weiifachfedern knicken im Punkt S ab und laufen dann senkrecht weiter,
weil bei dieser Belastung die Teller_ so weh durchgedrückt sind, d.aß sie auf die
Tragringe zu liegen kommen und diese die weitere Belastung aufnehmen. Entsprechend:
-der Charakteristik der Federn kommen im vorliegenden Beispiel die Einfachteller
.bei 3.5o kg und die Zweifachteller bei 70o kg Belastung zum Aufliegen. Die resultierende
Federkurve b zeigt die gesamte Zusarnmendrückung des Paketsystems. Aus ihr isst
bei einer maximalen Belastung von 1300 kg eine maximale Zusammenpressung
von etwa 21 mm; d. h. von 1;o,5 mm für .jedes System zu entnehmen. Damit sich ,die
Federn von der Nase 13 in keinem Fall lösen, sind sie auf den halben Federweg vorgespannt.
Im vorliegenden Fall ist eine gesamte Vorspannung von 21 mm, d: h. von 1o,5 mm für
jedes System, vorgesehen. Dem entspricht eine Vorspannkraft von 240 kg, die sich
ausgleicht, @da sie auf beiden Seiten auf die Nase einwirkt. Übt diese Nase nun
einen Druck auf eines .der beiden Federsysteme aus, so wird dieses entsprechend
weiter zusammengepreßt und das andere Federsystem entspannt. Der Ausschlag ist dann
gerade so groß, daß die Differenz aus den beiden Federkräften der übertragenen Drehmomentkraft
gleich ist. Die Differenz der beiden resultierenden Federkurven b der Systeme ergibt
die resultierende Federwegkurve B der gesamten Federanordnung (Abt. 4a).
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Aus der Resultierenden ist zu ersehen, .daß schon bei kleineren Schlägen
die Federung anspricht und auch bei größeren Schlagkräften zunächst die weichen
Federn ansprechen.
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Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Bei--spiel beschränkt,
vielmehr sind noch mancherlei Abänderungen und auch andere Ausführungen möglich.
Insbesondere könnte die Verbindung von Feder- und Rutschkupplung auch anders als
im Beispiel ausgebildet sein. So ließe sich die Feiderkupplung statt zwischen Rutschkupplung
und Schneckenrad auch zwischen Ribzelwelle und Rutschkupplung anordnen, so daß die
Ruderschläge bereits vor der Rutschkupplung abgefangen werden.