EP0051822B1

EP0051822B1 - Ruder für Seeschiffe

Info

Publication number: EP0051822B1
Application number: EP81109218A
Authority: EP
Inventors: Willi Becker
Original assignee: Willi Becker Ingenieurbuero GmbH
Current assignee: Willi Becker Ingenieurbuero GmbH
Priority date: 1980-10-30
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1984-08-08
Also published as: DK477981A; BR8108853A; NO150391B; DE3040808C2; DE3040808A1; EP0051822A1; JPS57501779A; NO813661L; JPH0356959B2; WO1982001527A1; NO150391C; US4448146A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ruder für Seeschiffe, bestehend aus einem Hauptruder und einer an diesem angelenkten, durch das Hauptruder zwangsgeführten Flosse, die mit einer Gleitkolbenanlenkung aus einem an der Flosse ausgebildeten Gleitlager für einen Schwenkkolben versehen ist, der mit seinem auskragenden Ende an einem am Schiffsrumpf befestigten Anlenkungsbolzen schwenkbar gelagert ist.
Für die Anlenkung der Flosse an das Hauptruder von Flossenrudern für Seeschiffe sind bereits die verschiedensten Lösungen vorgeschlagen worden.
So ist nach der DE-U-7 829 008 ein mittels eines Antriebes verstellbarer, mehrteiliger Strömungskörper zum Steuern von Wasserfahrzeugen bekannt. Dieser Strömungskörper besteht aus einem Hauptruder und einer Flosse, die an dem Hauptruder angelenkt ist. Um die Flosse verstellen zu können, ist diese mit einer Steuereinrichtung versehen, die aus einem benachbart zur Gelenkverbindung von Hauptruder und Flosse obenseitig in Längsrichtung des Strömungskörpers verlaufenden, auskragenden Tragarm mit einer Längsführung für einen Gleitschieber besteht, dessen dem Hauptruder zugekehrtes Ende einen senkrechten Zapfen trägt, der mit seinem Ende exzentrisch in einer um ihre senkrechte Mittelachse verdrehbare Antriebsscheibe gelagert ist. Aufgrund dieser Ausgestaltung wird ein mehrteiliger Strömungskörper mit einer Steuereinrichtung zum Verschwenken des flossenartigen Teils des Strömungskörpers geschaffen, der in seiner Herstellung einfach und mühelos bedienbar sein soll. Aufgrund der geringen Anzahl an verwendeten mechanischen Bauteilen ist zwar eine sichere Funktionsweise der Steuereinrichtung gewährleistet, jedoch sind bei einem Verschleiß der Steuer- und Gleiteinrichtung aufwendige Arbeiten erforderlich, da ganze Konstruktionsteile dann ausgetauscht werden müssen.
Eine weitere Schiffsruderkonstruktion der eingangs erwähnten Gattung für ein Schiff mit einer wenigstens teilweise mit einem Mantel versehenen Schraube mit einem an dem hinteren Rand des Hauptruders angelenkten Hilfsruder, das mit einem Bedienungsmechanismus verbunden ist, der eine in einer Führungsbuchse verschiebbare Treibstange enthält und in einer zu der Ruderachse ungefähr senkrechten Ebene um einen hinter dieser liegenden Drehpunkt mit dem Schiffsrumpf drehbar verbunden ist, ist durch die DE-A-2 353 934 bekannt. Bei dieser Schiffsruderkonstruktion ist die Führungsbuchse ungefähr horizontal und nahezu parallel zu der Ruderfläche auf dem Hilfsruder angeordnet, während die Treibstange drehbar auf einer hinter der Ruderachse angeordneten Achse gelagert ist und eine solche Länge hat, daß die Zusammenarbeit zwischen der Treibstange und der Führungsbuchse bei einem Ruderausschlag von 90° oder mehr nach wie vor gut funktioniert. Dieses Schiffsruder ist im wesentlichen so konstruiert, daß ein Querstellen des Ruders insbesondere dann möglich ist, wenn ein mit dieser Schiffsruderkonstruktion ausgebildetes Schiff in einer Schleuse liegt, um während des Durchschleusens nicht von dem Drempel der Schleusentore beschädigt zu werden.
Die Führung und Lagerung der einendseitig am Schiffsrumpf gelagerten Treibstange zur Steuerung der Flosse erfolgt mittels der Führungsbuchse, die waagerecht liegend im oberen Bereich der Flosse an dieser befestigt ist und durch die die Treibstange hindurchgeführt ist.
Als Gleitlager weist die Führungsbuchse in ihrem Innenraum eine Gleitpackung auf. Ist diese verschlissen und muß sie ausgetauscht werden, so sind umfassende Arbeiten erforderlich, denn um die Gleitpackung aus der Führungsbuchse herausnehmen zu können, muß entweder die Flosse vom Hauptruder abgenommen werden, um die Führungsbuchse von der Treibstange abziehen zu können, oder die Treibstange muß in ihrem Anlenkungsbereich am Schiffsrumpf von diesem gelöst und aus der Führungsbuchse herausgezogen werden. Da die Führungsbuchse die Gleitpackung wandungsumschließend aufnimmt, ist ein Herausnehmen der Gleitpackung aus der Führungsbuchse nach oben oder unten nicht möglich, sondern erst durch ein Auseinandernehmen der Gelenkverbindung kann die Gleitpackung freigelegt werden.
Alle bekannten Lösungen haben jedoch gemeinsam, daß die besonders leicht verschleißbaren Teile der Anlenkung zur Zwangsführung der Flosse nur mit einem hohen Kostenaufwand und überwiegend in Unterwasserarbeiten ausgetauscht werden können.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung löst die Aufgabe, bei einem aus einem Hauptruder mit einer angelenkten und zwangsgeführten Flosse bestehenden Ruder das Gleitlager der Flosse für den einendig am Schiffsrumpf angelenkten Schwenkbolzen so auszubilden, daß ein müheloses Austauschen der Verschleißteile auch durch ungeschultes Personal ohne Zuhilfenahme von Hebewerkzeugen und ohne Durchführung von Unterwasserarbeiten möglich ist, und darüber hinaus eine Zwangsführung der Flosse in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Hauptruders bei ausschließlicher Kräfteübertragung in der Horizontalen zu ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Ruder für Seeschiffe, bestehend aus einem Hauptruder und einer an diesem angelenkten, durch das Hauptruder zwangsgeführten Flosse, die mit einer Gleitkolbenanlenkung aus einem an der Flosse ausgebildeten Gleitlager für einen Schwenkkolben versehen ist, der mit seinem auskragenden Ende an einem am Schiffsrumpf befestigten Anlenkungsbolzen schwenkbar gelagert ist, vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gleitlager gabelförmig ausgebildet ist und an den einander zugekehrten Wandflächen seiner beiden Gabelarme austauschbare Gleitklötze aus Kunststoffen, insbesondere Polyamid aufweist, vor denen jeder Gleitklotz in einer nach unten begrenzten und nach oben offenen Ausnehmung in der Wandfläche eines jeden Gabelarmes des Gleitlagers gehalten ist und gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen durch eine die obere Öffnung der Ausnehmung verschließende und lösbare Abdeckplatte gesichert ist.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß mit einer derart ausgebildeten Gleitschwenkkolbenanlenkung bei einer durch das Hauptruder zwangsgeführten Flosse der Austausch der Verschleißteile, hier die Gleitklötze, mühelos und von ungeschultem Personal von oben her vorgenommen werden kann, ohne daß dazu Unterwasserarbeiten erforderlich werden. Durch die Verwendung von austauschbaren Gleitklötzen an den Gabelarmen des Gleitlagers wird weiterhin eine vollflächige Anlage des Schwenkkolbens gewährleistet, so daß die Flosse einwandfrei verstellbar ist. Auf diese Weise wird immer eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schwenkkolben und den Gabelarmen des Gleitlagers geschaffen, mit der Möglichkeit, die Verschleißteile, nämlich die Gleitklötze jedesmal wenn es erforderlich sein sollte, ohne großen Zeit- und Arbeitsaufwand auszutauschen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor, wobei besonders vorteilhaft die Ausgestaltung nach Anspruch 4 ist, nach der jeder Gleitklotz um seine senkrechte Achse verschwenkbar in seiner Ausnehmung in den Gabelarmen des Gleitlagers gehalten ist, wodurch ein selbsttätiges Einstellen und Ausrichten der Gleitklötze auf die Schwenkkolbenlage erfolgt und gleichzeitig ein Verkanten des Schwenkkolbens vermieden wird.
Weiter ist besonders vorteilhaft die Ausgestaltung nach Anspruch 6, nach der der Anlenkungsbolzen für den Schwenkkolben eine Hülse aus Bronze und an seinem freien Ende eine Begrenzungsscheibe trägt, auf der zur Abstützung des Schwenkkolbens eine Buchse aus Kunststoffen, insbesondere Polyamid angeordnet ist. Diese Ausbildung des Anlenkungsbolzens in Verbindung mit der Lagerung des Schwenkkolbens auf diesem Anlenkungsbolzen ermöglicht einen Höhenausgleich im Bereich des Drehpunktes, während die Gleitklötze und ein noch zusätzlich auf der Grundplatte zwischen den Gabelarmen des Gleitlagers angeordneter Gleitblock aus Kunststoffen, insbesondere Polyamid, zur Vermeidung einer Verkantung des Schwenkkolbens beitragen. Die verwendeten Gleitklötze im Gleitlager dienen zur Aufnahme gleichgerichteter und gegensinniger auftretender Kräfte, die von dem Schwenkkolben auf die Flossen übertragen werden.
Im folgenden wird der Gegenstand der Erfindung in den Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einer schaubildlichen Ansicht ein Hochleistungsruder mit Flosse und mit der Gleitschwenkkolbenanlenkung,
Fig. 2 in einer schematischen Ansicht von oben die Flosse mit dem Gleitlager für den Schwenkkolben,
Fig. 3 in einer Seitenansicht das Gleitlager mit dem Schwenkkolben,
Fig. 4 einen senkrechten Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 einen senkrechten Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 3,
Fig. 6 einen senkrechten Schnitt gemäß Linie VI-VI in Fig. 3,
Fig. 7 einen senkrechten Schnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 3,
Fig. 8 in einer Ansicht von oben die Gleitschwenkkolbenanlenkung, und
Fig. 9 teils in Ansicht, teils in einem Schnitt die Anlenkung des Schwenkkolbens an seinem Anlenkungsbolzen.

Das in Fig. 1 dargestellte Ruder besteht aus einem Hauptruder 20 mit einer an diesem verschwenkbar angeordneten und zwangsgeführten Flosse 10, die mit einer Gleitschwenkkolbenanlenkung 100 versehen ist.
Diese Gleitschwenkkolbenanlenkung 100 besteht aus einem an der Flosse 10 ausgebildeten Gleitlager 30 für einen Schwenkbolzen 40, der aus seewasserbeständigem Werkstoff, wie Edelstahl, besteht und der mit seinem auskragenden Ende 40a an einem am Schiffsrumpf befestigten Anlenkungsbolzen 50 schwenkbar gelagert ist.
Das gabelförmige Gleitlager 30 für den Schwenkkolben 40 weist zwei Gabelarme 31, 32 bzw. 131,132 auf, zwischen denen der Schwenkkolben 40 mittels Gleitklötzen 60, 60a und 61, 61 a gleitend gehalten und geführt ist. Die Ausbildung des gabelförmigen Gleitlagers 30 an der Flosse ist derart, daß die von den beiden Gabelarmen 31, 32 bzw. 131, 132 gebildete Öffnung 33 dem Ruderblatt zugewandt ist (Fig. 2 und 3).
Die Gleitklötze 60, 60a und 61, 61a sind an den einander gegenüberliegenden Innenwandflächen 34 und 35 der Gabelarme 31, 32 bzw. 131, 132 derart angeordnet, daß sie leicht austauschbar sind.
Hierfür sind die Gleitklötze 60, 60a und 61, 61a in in den Wandflächen 34, 35 der Gabelarme 31, 32 bzw. 131, 132 ausgebildeten Ausnehmungen 36 gehalten (Fig. 4 und 6).
Die Anzahl der Gleitklötze 60, 60a und 61, 61a a für die Gleitlagerung des Schwenkkolbens 40 kann beliebig gewählt sein, wesentlich ist jedoch, daß die Gleitklötze zu Paaren zusammengefaßt und sich gegenüberliegend an den Innenwandflächen 34, 35 der Gabelarme 31, 32 bzw. 131, 132 des Gleitlagers 30 angeordnet sind. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Paare Gleitklötze 60, 60a und 61, 61 vorgesehen (Fig. 3 und 4). Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, eine größere Anzahl von Gleitklotzpaaren zu verwenden. Die Mindestanzahl ist jedoch ein Gleitklotzpaar.
Jeder Gleitklotz 60, 60a bzw. 61, 61a besteht aus einem Profilkörper mit einem etwa halbkreisförmigen Querschnitt, dessen kreisbogenförmige Außenfläche bei 65 und deren plan ausgebildete Außenfläche bei 64 angedeutet ist, die die Anlagefläche für den Schwenkkolben 40 bildet, der einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt aufweist. In gleicher Weise wie der Schwenkkolben 40 aus seewasserbeständigem Werkstoff, wie Edelstahl besteht, sind auch die beiden Gabelarme 31, 32 bzw. 131, 132 gefertigt (Fig. 8).
Jeder Gleitklotz 60, 60a und 61, 61 a ist in einer entsprechend ausgebildeten Ausnehmung 36 in der Wandfläche 34 bzw. 35 der Gabelarme 31, 32 bzw. 131, 132, und zwar vorteilhafterweise um seine senkrechte Achse 60, verschwenkbar gehalten, so daß sich alle Gleitklötze 60, 60a und 61, 61a den Bewegungen des Schwenkkolbens 40 anpassen und ausrichten können, so daß immer eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schwenkkolben 40 und den Gabelarmen 31, 32 und 131, 132 des Gleitlagers 30 und somit mit der Flosse 10 gegeben ist.
Die Ausnehmungen 36 sind bodenseitig geschlossen und obenseitig offen ausgebildet, so daß die Gleitklötze 60, 60a und 61, 61 von oben her in die ihnen zugeordneten Ausnehmungen 36 einschiebbar sind. In der Zeichnung nicht dargestellte Führungsprofile an den Gleitklötzen 60, 60a und 61, 61 a sowie an den die Ausnehmung 36 begrenzenden Wandungen können vorgesehen sein, wenn die Gleitklötze nicht um ihre senkrechten Achsen verschwenkbar sind.
Wie Fig. 3 zeigt, besteht das Gleitlager 30 aus einer auf der Flosse 10 angeordneten oder die obere Flossenabdeckung selbst bildenden Grundplatte 37, auf der als Gabelarme 31, 32 in einem Abstand voneinander die Arme 131 und 132 angeordnet sind, die an den einander zugekehrten Innenwandflächen 34, 35 die Gleitklötze 60, 60a und 61, 61 sowie die diesen Gleitklötzen zugeordneten Ausnehmungen bzw. Lager 36 tragen. Zwischen den Gleitklötzen 60, 60a und 61, 61 ist dann der Schwenkkolben 40 gleitend geführt. Eine obere Abdeckplatte 38 verbindet die beiden Arme 131, 132 miteinander und verschließt gleichzeitig die oberen Öffnungen der Ausnehmungen 36, so daß bei einem Austausch verschleißter Gleitklötze 60, 60a und 61, 61a lediglich die Abdeckplatte 38 entfernt wird, so daß die oberen Öffnungen der Ausnehmungen 36 zur Entnahme der Gleitklötze freigegeben sind. Die Abdeckplatte 38 ist vorzugsweise mittels Schraubverbindungen mit den Armen 131, 132 lösbar verbunden (Fig. 3 und 4). Die Länge der Gabelarme 31, 32 bzw. 131, 132 entspricht etwa der Länge des Schwenkkolbens 40. Die obere Abdeckplatte 38 ist dann mit einer Ausnehmung für das Hindurchführen des Anlenkungsbolzens 50 versehen.
Der Schwenkbolzen 40 ist mit seinem freien Ende 40a an dem Anlenkungsbolzen 50 verschwenkbar gelagert. Nach der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform trägt dieser Anlenkungsbolzen 50 eine Hülse 51 aus seewasserbeständiger Bronze und an seinem freien Ende 50a eine Begrenzungsscheibe 52. Auf dieser Begrenzungsscheibe 52 ist eine den Anlenkungsbolzen 50 umgebende Buchse 53 aus Kunststoffen, insbesondere Polyamid, angeordnet, auf der sich der Schwenkkolben 40 abstützt. Zur Unterstützung des Schwenkkolbens 40 kann darüber hinaus auf der Grundplatte 37 zwischen den Gabelarmen 31, 32 und 131, 132 ein Gleitblock 70 aus Kunststoffen, insbesondere Polyamid, vorgesehen sein, der gleichzeitig als Auflager für den Schwenkkolben 40 dient (Fig. 4).
Anstelle von Gleitklotzpaaren 60, 60a und 61, 61 a aus einzelnen Gleitklötzen besteht auch die Möglichkeit, an den Innenwandflächen 34, 35 der beiden Gabelarme 31, 32 bzw. 131, 132 sich über die gesamte Länge dieser Arme erstreckende Gleitklötze vorzusehen, die dann in entsprechend ausgebildeten Ausnehmungen in den Wandflächen 34,35 gehalten sind.

Claims

1. Ruder für Seeschiffe, bestehend aus einem Hauptruder (20) und einer an diesem angelenkten, durch das Hauptruder zwangsgeführten Flosse (10), die mit einer Gleitkolbenanlenkung (100) aus einem an der Flosse ausgebildeten Gleitlager (30) für einen Schwenkkolben (40) versehen ist, der mit seinem auskragenden Ende (40a) an einem am Schiffsrumpf befestigten Anlenkungsbolzen (50) schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (30) gabelförmig ausgebildet ist und an den einander zugekehrten Wandflächen (34, 35) seiner beiden Gabelarme (31,32; 131,132) austauschbare Gleitklötze (60, 60a, 61, 61 a) aus Kunststoffen, insbesondere Polyamid, aufweist, von denen jeder Gleitklotz (60, 60a, 61, 61a) in einer nach unten begrenzten und nach oben offenen Ausnehmung (36) in der Wandfläche (34; 35) eines jeden Gabelarmes (31, 32; 131, 132) des Gleitlagers (30) gehalten und gegen ein unbeabsichtigtes Abziehen durch eine die obere Öffnung der Ausnehmung (36) verschließende und lösbare Abdeckplatte (38) gesichert ist.

2. Ruder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwandfläche (34; 35) eines jeden Gabelarmes (31, 32; 131, 132) mindestens ein Gleitklotz (60, 60a; 61, 61a) angeordnet ist und daß jeweils zwei Gleitklötze (60, 60a und 61,61 a) sich gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Ruder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gleitklotz (60, 60a, 61, 61 a) aus einem Profilkörper mit einem etwa halbkreisförmigen Querschnitt besteht und mit seiner kreisbogenförmigen Außenfläche (65) in der Ausnehmung (36) gehalten und geführt ist und daß die Plan ausgebildete Außenfläche (64) des Gleitklotzes (60, 60a, 61, 61a) die Gleit- und Anlagefläche für den Schwenkkolben (40) bildet, der einen quadratischen oder rechteckförmigen Querschnitt aufweist.

4. Ruder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gleitklotz (60, 60a, 61, 61a) um seine senkrechte Achse (65) verschwenkbar in seiner Ausnehmung (36) in den Gabelarmen (31, 32; 131, 132) gehalten ist.

5. Ruder nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager (30) aus einer auf der Flosse (10) angeordneten oder die obere Flossenabdeckung bildenden Grundplatte (37), auf der zwei die Gabelarme des Gleitlagers (30) bildende Arme (131, 132) angeordnet sind, die an den einander zugekehrten Innenwandflächen (34, 35) die Gleitklötze (60, 60a, 61, 61 a) tragen, zwischen denen der Schwenkbolzen (40) gleitend geführt gehalten ist, und aus einer oberen, mit den Armen (131, 132) lösbar befestigten Abdeckplatte (38) besteht.

6. Ruder nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlenkungsbolzen (50) für den Schwenkkolben (40) eine Hülse (51) aus Bronze und an seinem freien Ende (50a) eine Begrenzungsscheibe (52) trägt, auf der zur Abstützung des Schwenkkolbens (40) eine Buchse (53) aus Kunststoffen, insbesondere Polyamid, angeordnet ist.

7. Ruder nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Grundplatte (37) zwischen den Gabelarmen (31, 32; 131, 132) mindestens ein Gleitblock (70) aus Kunststoffen, insbesondere Polyamid, als Auflager für den Schwenkkolben (40) angeordnet ist.

8. Ruder nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenwandflächen (34, 35) der beiden Gabelarme (31, 32; 131, 132) des Gleitlagers (30) sich über die gesamte Länge der Gabelarme erstreckende Gleitklötze aus Kunststoffen, insbesondere Polyamid angeordnet sind.