NL8901998A - Inrichting voor het besturen van een vaartuig. - Google Patents

Description

Inrichting voor het besturen van een vaartuig.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het besturen van een vaartuig waarbij de draaibaar ondersteunde, met het roer verbonden, as een in hoofdzaak haaks op de draaiïngsas lopende roerarm draagt die verzwenkt kan worden door bedieningsmiddelen, die zijn gekoppeld met een draaibaar ondersteund stuurwiel.

In het bijzonder bij kleinere vaartuigen worden de bedieningsmiddelen gevormd door kabels, die zich vanaf beide zijden van de roerarm in een horizontaal vlak uitstrekken en via geleidingsrollen naar het stuurwiel lopen en op de een of andere wijze met de draaiïngsas van het stuurwiel zijn verbonden.

Bij grotere vaartuigen wordt ook wel gebruik gemaakt van een hydraulische cilinder voor het verzwenken van de roerarm. Daarbij werkt het stuurwiel dan samen met middelen voor het toevoeren van hydraulisch medium aan de cilinder.

In beide gevallen zijn er omslachtige en relatief veel ruimte innemende middelen noodzakelijk ter verbinding van het stuurwiel met de roerarm. Ook zal hierdoor het inbouwen van een dergelijke stuurinrichting veel tijd kosten.

De uitvinding beoogt nu dit bezwaar op te heffen en voorziet er daartoe in, dat de stuurwielas is gekoppeld met een potentiometer die elektrisch is verbonden met een regeleenheid zodanig dat bij verdraaiing van het stuurwiel door de potentiometer en de regeleenheid een signaal wordt geleverd voor het in werking stellen van een elektromotor die een hydraulische pomp aandrijft voor de toevoer van hydraulisch medium naar één zijde van een hydraulische cilinder waarvan het huis is verbonden met de vaartuigconstructie en de zuigerstang met de roerarm, waarbij evenwijdig met de zuigerstang een controlestang is aangebracht die met de zuigerstang mee beweegt en samenwerkt met een potentiometer die vast is aangebracht ten opzichte van het huis van de hydraulische cilinder en welke potentiometer er voor zorgt dat bij die stand van het roer, die door middel van het stuurwiel wordt ingesteld, door de regeleenheid geen signaal meer wordt geleverd voor het in werking houden dan wel brengen van de hydraulische pomp.

Op deze wijze wordt bereikt, dat vanaf het stuurwiel slechts een elektrische leiding behoeft te lopen naar de regeleenheid, die op een gunstige plaats kan worden aangebracht.

In het bijzonder zal er daarbij in worden voorzien, dat de regeleenheid, het samenstel van aan-drijfmotor en hydraulische pomp tezamen met een oliereservoir en de hydraulische leidingen tussen de verschillende onderdelen op de hydraulische cilinder zijn aangebracht.

Op deze wijze wordt een compact geheel verkregen en kunnen de hydraulische leidingen zeer kort worden gehouden, terwijl vanaf de stuurwieleenheid slechts een elektrische kabel naar de regeleenheid behoeft te lopen, die zich direkt bij de hydraulische cilinder bevindt.

Op deze wijze is het ook mogelijk om meer dan ëën stuurwieleenheid op de regeleenheid aan te sluiten, zodat het vaartuig vanaf verschillende plaatsen kan worden bestuurd. Een dergelijke stuurwieleenheid kan ook gemakkelijk verplaatsbaar zijn en daardoor nog meer mogelijkheden bieden.

Voor het in bedrijf stellen van een stuurwieleenheid kan daarop een bedrijfsschakelaar zijn aangebracht en tevens een controlelamp, zodat snel kan worden waargenomen of de stuurwieleenheid in bedrijf is.

Verder zal een kortsluitkraan aanwezig zijn tussen de twee met de hydraulische cilinder verbonden leidingen, welke kortsluitkraan opengaat wanneer de stroomtoevoer naar de inrichting wordt onderbroken.

Hierdoor wordt bereikt, dat bij een stroomstoring het roer met de hand kan worden bediend, daar het hydraulisch medium via de kortsluitkraan van de ene zijde van de hydraulische cilinder naar de andere zijde daarvan kan lopen.

Bij voorkeur zullen twee met de hand bedienbare schakelaars aanwezig zijn voor het direkt inschakelen van de elektromotor die de hydraulische pomp aandrijft, zodanig dat aan de ene dan wel de andere zijde van de hydraulische cilinder drukmedium kan worden toegevoerd.

De schakelaars kunnen worden gebruikt wanneer een storing in de elektrische regeleenheid of in de stuurwieleenheid optreedt, zonder dat dit tot onderbreking van de stroomtoevoer naar de elektromotor van de hydraulische pomp leidt.

De mogelijkheid bestaat, dat de stuurwieleenheid wordt gevormd door een automatische piloot, die met de elektrische regeleenheid kan worden verbonden. Hierdoor kan er voor worden gezorgd, dat het vaartuig een bepaalde koers volgt, zonder dat voortdurend iemand het stuurwiel moet bedienen.

Om te voorkomen dat reeds bij een geringe stuuruitslag het vaartuig aanmerkelijk van koers verandert, zal in het algemeen de stuurwieleenheid zodanig zijn uitgevoerd, dat het stuurwiel in totaal een hoekverdraaiïng van 280 tot 320° kan ondergaan, waarbij een totale hoekverdraaiïng van het roer optreedt tussen 60° en 90°, terwijl bij de eindstanden van stuurwiel en roer de verhouding tussen de beide hoekverdraaiïngen aanmerkelijk kleiner is dan de verhouding bij geringe verdraaiingen vanuit de middenstand.

Hierdoor wordt bereikt, dat bij rechtuit varen met behulp van het stuurwiel geringe correcties in de koers kunnen worden aangebracht, terwijl toch het stuurwiel over een voelbare hoek moet worden verdraaid. Wanneer daarentegen sterk moet worden gemanoeuvreerd, zoals bijvoorbeeld bij het afmeren van een vaartuig, zal een kleinere uitslag van het stuurwiel voldoende zijn voor een bepaalde hoekverdraaiïng van het roer, zodat het vaartuig sneller op een verdraaiing van het stuurwiel zal reageren. De verhouding tussen de hoekverdraaiïng van stuurwiel en roer vanuit de middenstand kan hierbij liggen tussen 5 en 8 en bij de maximale hoekverdraaiïng tussen 1,5 en 3.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld, weergegeven in de tekening, waarin: fig. 1 schematisch een bovenaanzicht toont van een besturingsinrichting volgens de uitvinding; en fig. 2 een zijaanzicht toont van de inrichting van fig. 1, met weglating van de stuurwieleenheid.

De in de tekening weergegeven inrichting omvat de stuurwieleenheid 1 bestaande uit het stuurwiel 2, bevestigd op de as 3, die draaibaar wordt ondersteund in het huis 4, waarin zich de slechts schematisch aangeduide potentiometer 5 bevindt.

Op het huis 4 zijn verder de bedrijfsschakelaar 6 en de controlelamp 7 aangebracht. De controlelamp 7 kan bijvoorbeeld dubbel zijn uitgevoerd, zodat enerzijds kan worden gesignaleerd of de installatie onder spanning staat en anderzijds of de stuurwieleenheid is ingeschakeld.

Vanaf de stuurwieleenheid 1 loopt een kabel 8 naar de regeleenheid 9, die is gemonteerd op het frame 10, dat op niet nader beschreven wijze is vastgezet aan de hydraulische cilinder 11.

Het huis 12 van de hydraulische cilinder 11 is verbonden met de steun 13, die is vastgezet aan de verder niet weergegeven vaartuigconstructie 14. De verbinding tussen het huis 12 en de steun 13 is zodanig uitgevoerd, dat het huis verdraaibaar is ten opzichte van de assen 15 en 16. Deze ondersteuningsconstructie is niet in detail beschreven.

De uit de hydraulische cilinder 12 stekende zuigerstang 17 is door middel van een kogelscharnier 18 verbonden met de roerarm 19, die is aangebracht op de as 20, die het niet weergegeven roer draagt.

Door de hiervoor beschreven wijze van verbinding van de hydraulische cilinder 11 met de vaartuigconstructie 14 enerzijds en met de roerarm 19 anderzijds kan de standsverandering van de hydraulische cilinder worden opgevangen. Deze standsverandering zal zowel optreden bij het naar binnen als naar buiten toe bewegen van de zuigerstang 17 als ten gevolge van belastingen, die op het roer en op de vaartuigconstructie worden uitgeoefend.

Verstelling van de zuigerstang 17 van de hydraulische cilinder 11, en daardoor verzwenking van de roerarm 19 vindt plaats door toevoer van drukmedium aan één der einden van de hydraulische cilinder via de leidingen 21 dan wel 22. De leidingen 21 en 22 zijn aangesloten op een hydraulische pomp 23, die wordt aangedreven door middel van de elektromotor 24. Deze elektromotor 24 kan in twee richtingen draaien, zodat de pomp 23 drukmedium toe kan voeren aan hetzij de leiding 21 dan wel de leiding 22.

De hydraulische pomp 23 en de aandrijfmotor 24 daarvoor zijn aangebracht op het frame 10, in welk frame zich de verschillende leidingen voor drukmedium kunnen bevinden. Ook bevindt zich in het frame 10 een reservoir 25 voor hydraulisch medium, voorzien van de vuldop 26.

De richting waarin de zuigerstang 17 wordt versteld wordt bepaald door de draairichting van de motor 24. Deze draairichting wordt geregeld door middel van de regeleenheid 9 waaraan vanaf de stuurwieleenheid 1 signalen worden toegevoerd.

Om te bereiken dat de roerarm 19 de gewenste stand in gaat nemen, is met de zuigerstang 17 een controle-stang 27 verbonden, die op niet nader weergegeven wijze samenwerkt met een potentiometer 28, waarvan de signalen eveneens worden toegevoerd aan de regeleenheid 9.

Wanneer uit de door de potentiometers 5 en 28 geleverde signalen blijkt, dat de roerarm 19 de stand heeft bereikt behorend bij een bepaalde stand van het stuurwiel 2, zal de elektromotor 24 stil worden gezet, zodat de roerarm 19 in de gewenste stand zal blijven staan. Zodra het stuurwiel in de ene of andere richting wordt verdraaid, zal de motor 24 weer in werking worden gesteld om de zuigerstang 17 van de hydraulische cilinder 11 in de ene of de andere richting te verplaatsen, zodat de roerarm 19 in de gewenste stand zal worden gebracht. Dit laatste wordt gecontroleerd met behulp van de controlestang 27 en de daarmee samenwerkende potentiometer 28.

De elektrische stroom die nodig is voor het aandrijven van de elektromotor 24 en voor het doen werken van de elektrische regeleenheid 9, kan aan deze laatste worden toegevoerd door middel van een kabel 29, die in verbinding staat met een niet weergegeven accu, die op bekende wijze kan worden gevoed door middel van een dynamo aangedreven door de scheepsmotor.

Op het frame 10 is nog een elektrisch bediende kortsluitkraan 30 aangebracht. Zo lang de installatie spanningsloos is zorgt deze kraan 30 voor een verbinding tussen de leidingen 21 en 22, zodat de roerarm 19 met de hand kan worden verzwenkt, daar het hydraulische medium vrij vanaf de ene zijdè van de hydraulische cilinder 11 naar de andere kan stromen. Zodra stroom wordt toegevoerd aan de regeleenheid 9 zal de kraan 30 worden gesloten en de inrichting bedrijfsgereed zijn.

Zoals reeds boven gezegd kan nog zijn voorzien in twee elektrische schakelaars, die direkt de motor 24 kunnen bedienen en die bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt wanneer de stuurwieleenheid 1 door de een of andere oorzaak zou zijn uitgeschakeld.

In fig. 1 is nog de hoek α aangegeven waarover de roerarm 19, gemeten vanuit de middenstand, maximaal zal worden verdraaid. Deze hoek zal in het algemeen niet veel meer dan 45° bedragen, terwijl het stuurwiel naar beide zijden een aanmerkelijk grotere verdraaiing kan uitvoeren. Met behulp van de regeleenheid 9 kan de verhouding tussen verdraaiing van het stuurwiel 2 en van de roerarm 19 worden vastgesteld.

Het zal duidelijk zijn, dat slechts een mogelijke uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding in de tekening is weergegeven en hierboven beschreven en dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder buiten de uitvindingsgedachte te vallen.

Claims (9)

1. Inrichting voor het besturen van een vaartuig waarbij de draaibaar ondersteunde, met het roer verbonden, as (20) een in hoofdzaak haaks op de draaiïngsas lopende roerarm (19) draagt, die verzwenkt kan worden door bedieningsmiddelen, die zijn gekoppeld met een draaibaar ondersteund stuurwiel (2),met het kenmerk, dat de stuurwielas (3) is gekoppeld met een potentiometer (5) die elektrisch is verbonden met een regeleenheid (9) zodanig dat bij verdraaiing van het stuurwiel (2) door de potentiometer (5) en de regeleenheid (9) een signaal wordt geleverd voor het in werking stellen van een elektromotor (24) die een hydraulische pomp (23) aandrijft voor de toevoer van hydraulisch medium naar êên zijde van een hydraulische cilinder (11) waarvan het huis (12) is verbonden met de vaartuigconstructie (14) en de zuigerstang (17) met de roerarm (19) , waarbij evenwijdig met de zuigerstang (17) een controlestang (27) is aangebracht die met de zuigerstang (17) mee beweegt en samenwerkt met een potentiometer (28) die vast is aangebracht ten opzichte van het huis (12) van de hydraulische cilinder (11) en welke potentiometer (28) er voor zorgt dat bij die stand van het roer, die door middel van het stuurwiel (2) wordt ingesteld, door de regeleenheid (9) geen signaal meer wordt geleverd voor het in werking houden dan wel brengen van de hydraulische pomp (23).

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de regeleenheid (9), het samenstel van aandrijfmotor (24) en hydraulische pomp (23) tezamen met een oliereservoir (25) en de hydraulische leidingen tussen de verschillende onderdelen op de hydraulische cilinder (11) zijn aangebracht.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat meer dan één stuurwieleenheid (1) op de regeleenheid (9) kan worden aangesloten.

4. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de stuurwieleenheid (1) is voorzien van een bedrijfsschakelaar (6) en een controlelamp (7) .

5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een kortsluitkraan (30) aanwezig is tussen de twee met de hydraulische cilinder (11) verbonden leidingen (21,22), welke kortsluitkraan (30) opengaat wanneer de stroomtoevoer naar de inrichting wordt onderbroken.

6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat twee met de hand bedien-bare schakelaars aanwezig zijn. voor het direkt inschakelen van de elektromotor (24) die de hydraulische pomp (23) aandrijft, zodanig dat aan de ene dan wel de andere zijde van de hydraulische cilinder (11) drukmedium kan worden toegevoerd.

7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de stuurwieleenheid (1) wordt gevormd door een automatische piloot, die met de elektrische regeleenheid (9) kan worden verbonden.

8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de stuurwieleenheid (1) zodanig is uitgevoerd, dat het stuurwiel (2) in totaal een hoekverdraaiïng van 280° tot 320° kan ondergaan, waarbij een totale hoekverdraaiïng van het roer optreedt tussen 60° en 90°, terwijl bij de eindstanden van stuurwiel (2) en roer de verhouding tussen de beide hoekverdraaiïngen aanmerkelijk kleiner is dan de verhouding bij geringe verdraaiingen vanuit de middenstand.

9. Inrichting volgens conclusie 8, m e t het kenmerk, dat de verhouding tussen de hoekverdraaiïng van stuurwiel (2) en roer vanuit de middenstand ligt tussen 5 en 8 en bij de maximale hoekverdraaiïng tussen 1,5 en 3, welke waarden geleidelijk in elkaar overgaan.