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Steuer vorrichtung für Schiffe.
Die von Hand aus betätigten Schiffssteuervorriehtungen 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 Steuerrad plötzlich und unerwartet mit grosser Kraft zurückdreht. Hiebei wird in der Regel der Steuermann schwer verletzt und sogar vielfach über Bord geschleudert.
Zur Beseitigung dieser Übelstände hat man bereits Steuerungen geschaffen, bei denen das auf der Steuerwelle angeordnete Übertragungszahnrad mit der Steuerwelle nicht fest verbunden ist und bei welchem zwischen dem Ruder und dem Steuerrad ein axial verschiebbares Kupplungsglied vorgesehen ist. Diese bekannten Einrichtungen ermöglichen zwar ein Zurückschwingen des Ruderblattes unter der Wirkung des Wasserdruckes, ohne dass das Steuerrad mitgenommen wird. Sie haben jedoch ebenfalls den Nachteil, dass bei einem Bruch des Klinkenrades der auf das Ruderblatt wirkende Wasserdruck unbedingt eine Mitnahme des Steuerrades verursacht. Ausserdem weisen diese bekannten Einrichtungen hinsichtlich ihrer Konstruktion und der dadurch bedingten Arbeitsweise grosse Nachteile auf.
Vor allem ist darauf hinzuweisen, dass die Klinken-da sie sich mit der Welle drehen-nicht unter Einwirkung des Eigengewichts eingreifen können, sondern durch eine gemeinsame, an beiden Klinken befestigte Feder zum Eingriff mit dem zugehörigen Sperr-Rad gebracht werden müssen. Ferner ist zum Ein-und Ausschalten der Klinken gemäss diesen bekannten Einrichtungen ein Nocken vorgesehen, der ausserordentlich genau gearbeitet sein 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 SperrRad nicht ausser Eingriff bzw. schon wieder in Eingriff kommen.
Sämtliche genannten Übelstände werden nun gemäss der 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, 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 Steuerrades 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 sieh voneinander lösen. Selbst wenn der die mit der Klinke in Eingriff stehende Verzahnung tragende Kupplungsteil bricht, kann das Ruder eine Mitnahme des Steuerrades nicht hervorrufen, da in diesem Falle die Kupplung unterbrochen ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, u. zw. zeigt Fig. 1 den Erfindunggegenstand in Seitenansicht, Fig. 2 einen Längsschnitt, Fig. 3 die Vorrichtung von hinten gesehen, wobei das eine Steuerrad abgenommen ist, und Fig. 4 die Anordnung der Vorrichtung auf dem Heck des Schiffes in Seitenansicht.
In der Zeichnung sind mit 1 die Steuerräder bezeichnet, welche auf der Welle 2 aufgekeilt sind.
Auf der Welle 2 ist ferner ein Kegelrad 3 lose angeordnet, welches mit einem Zahnrad 4 im Eingriff steht, das zur Steuerung des Ruders 5 dient. Das Ruder 5 steht über den Schaft 6 mit dem Ruderquadranten 7 in Verbindung, welch letzterer in das Zahnrad 8 eingreift. Das Zahnrad 8 ist ebenso wie das Zahnrad 4 auf der Welle 9 aufgekeilt.
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Gemäss der Erfindung ist auf der Welle 2, zwischen das Kegelrad 3 und die Steuerräder 1 geschaltet, 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 Montierungsgründen aus zwei Teilen 11, 12 bestehender, mit den Schrauben 13 zusammen- gehaltener Teil auf einer auf der Welle verkeilten, im weiteren einfach als Schraube bezeichneten Fih- rung 14 sitzt.
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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 Kupp- lungsfläehen 15, 17 miteinander in Berührung. Hiedurch 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 legen.
Der äussere Teil 11, 12 ist beiderseits mit Verzahnungen 20, 21 versehen, in welche in ihren Endstellungen, also wenn die Kupplung eingeschaltet ist, die in dem Gestell 2. 3 gelagerten Klinken 2- ? bzw. 21- eingreifen, wodurch einesteils ein Zurückdrehen der Kupplung unmöglich gemacht und andernteils das Ruder in seiner gelegten Lage gehalten wird.
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eines Viertelkreises oder eines Winkels mit je einem lotrechten und einem waagreehten Schenkel, so dass sie infolge des Eigengewichtes stets die Eingriffsstellung einzunehmen streben.
Zur Einstellung ihrer Grenzlagen, also ihres Eingriffes und ihrer Aushebung sind die am Gestell 22 angebrachten, ihre waag-
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begrenzen, damit die Klinke bei der Verschiebung des äusseren Kupplungsteiles sieh unbedingt aus dem Eingriff heraushebt. Die Einstellung ist eine solehe, dass zwischen den waagrechten Schenkeln der mit ihren andern Schenkeln in die Kupplung in ihrer äussersten Stellung eingreifenden Klinken und der Stellschraube 25 eine kleine Lücke 26 bleibt (siehe Fig. l), so dass bei Lösung der Kupplung der äussere Kupp- lungsteil 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 grosser als die Summe der Zahnhöhe der Verzahnungen 20, 21 und der Grösse der Lücke 26, damit die Klinken während der axialen Verschiebung der äusseren Kupplungsteile sieh unbedingt aus dem Eingriff herausheben.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist auch für die leichte Nachstellbarkeit der dem Verschleiss unterworfenen Flächen Sorge getragen worden, was sieh besonders auf das Kegelrad 3 und den mit ihm verbundenen Kupplungsteil 10 bezieht. Die Einstellung derselben in axialer Richtung wird auf der einen Seite mittels der auf die Welle 2 aufgezogenen, gekeilten Gleitunterlage 27 (Fig. 1 und 2) und der auf die Welle geschraubten Klemmschraube 28, auf der andern Seite mittels der zwischen dem Gestellager 29 und der Schraube 14 bzw. der Wellenschulter 30 angeordneten, leicht austauschbaren Einsatzscheibe 31 bewerkstelligt.
Die Wirkungsweise der Steuervorrichtung ist nun folgende :
Wenn das Ruder nach rechts gelegt werden soll, so sind die Steuerräder so wie bisher nach rechts, also von hinten in der Richtung des Pfeiles gesehen, im Sinne des Uhrzeigers zu drehen. Die Schraube 14 sellraubt sieh dann in den Kupplungsteil 10 hinein und zieht denselben in axialer Richtung nach rück-
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siehtliche Lage, wobei die Klinke 24, während des Legens des Ruders, von Zahn auf Zahn auf der Verzahnung 21 springend, das gelegte Ruder, ihrer Hauptaufgabe entsprechend, in seiner Lage festhält.
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der Wirkung des Wasserdruckes frei in die Mittsehiffslage zurückkehren kann. Durch Einschaltung der Kupplung kann das Ruder natürlich auch in jeder beliebigen Zwisehenlage festgehalten werden.
Beim Zusammenstoss des Ruders mit irgendeinem Hindernis sind zwei Fälle möglieh. Das Ruder erhält den Stoss entweder von vorne, in welchem Falle der Stoss den Wasserdruek steigert, oder von riiekwärts, in welchem Falle er ihn vermindert. Im ersteren Falle werden die Kupplungsflächen infolge des
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die Kupplung ein grösseres Moment übertragen soll. Dies ist aber nicht der Fall, weil beim Legen des Ruders die Kupplungsflächen nur mit der Kraft aufeinandergespannt wurden, die eben dem auf das Ruder wirkenden Wasserdruck entsprach.
Im ersteren Falle, wo das Ruder von vorne den Stoss erhält, wird also die Kupplung gleiten, die stark dimensionierten Klinken halten den äusseren Kupplungsteil in seiner Lage fest und die Steuerräder bleiben unbeweglich. Aber selbst im schlimmsten Falle, wenn die Kupplung sich nicht lösen und-weil von der im Eingriff stehenden Klinke gestützt und dadurch an ihrer Drehung behindert-brechen würde, wird das Steuerrad nicht zurückschlagen.
Im zweiten und viel gewöhnlicheren Fall, wenn das Ruder den eventuellen starken Stoss von rückwärts bekommt, ist die Lage viel einfacher. In diesem Falle vermindert sieh 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 also eine sofortige Lösung der Kupplung ein, die Steuerräder werden sich also aus diesem Grunde nicht bewegen.
Die zwischengeschaltete Kupplung wird es also in jedem Falle verhindern, dass der auf das Ruder wirkende Wasserdruck oder Stoss die Steuerräder zurückdreht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Steuervorrichtung für Schiffe mit zum Legen des Ruderblattes dienender verlangsamender
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an der Aussenseite der äusseren, axial versehiebbaren Kupplungsteile (11, 12) Verzahnungen (. 20, 21) vorgesehen sind, in welche Klinken (2 : J, 24) greifen und damit das Zurückdrehen der Steuerräder durch den auf das Ruderblatt ausgeübten Wasserdruck bei eingeschalteter Kupplung verhindern.