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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Seefahrt und betrifft
insbesondere ein Steuerrad für
Schiffsruder unterschiedlicher Typen und Abmessungen, das heißt Segel-
oder Motorboote.
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Stand der
Technik
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Ein
Steuerrad für
Schiffsruder kann unterschiedliche Abmessungen haben in Abhängigkeit vom
Typ und den Abmessungen des Fahrzeugs und kann manchmal die Bewegungen
von Personen an Bord behindern.
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Die
US-5048444 beschreibt ein Steuerrad für Schiffe, das drehbar auf
einer Trägersäule montiert
ist mittels einem geeigneten Gelenk mit einer longitudinalen Achse,
die parallel ist zu der Bootslängsachse.
Das Gelenk ist aus zwei Abschnitten gebildet, die ausgerichtet und
aneinander befestigt sind mit Hilfe einer Drehkupplung mit einer
Drehrichtung, die im wesentlichen senkrecht ist zu dem Gelenk selbst.
So kann das Steuerrad von der Betriebsstellung seitlich mit Bezug
auf die Trägersäule in eine
angewinkelte Ruheposition gedreht werden.
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Ein
Nachteil dieser Lösung
besteht in der Tatsache, dass der gesamte Umfang des Steuerrads nicht
reduziert wird, denn das Rad wird nur gedreht. Insbesondere in der
gedrehten Ruheposition wird der verfügbare Raum nahe bei der Trägersäule in der Querrichtung
vergrößert, aber
gleichzeitig wird der freie Raum in der Längsrichtung verringert.
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Auf
anderen Gebieten als der Seefahrt, zum Beispiel auf dem Gebiet der
Kraftfahrzeuge sind vielerlei Anwendungen bekannt, die gerichtet
sind auf die Verringerung des Umfangs von Steuervorrichtungen. Insbesondere
US-5199319 beschreibt eine Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Rad, das
axial auf einer drehbaren Steuerwelle montiert ist. Die Steuervorrichtung
umfasst Einstelleinrichtungen zum Verändern der Neigung und der Länge der drehbaren
Steuerwelle, um so die Neigung und die axiale Stellung des Steuerrads
einzustellen und die angenehmste Anordnung zu finden. Eine ähnliche Vorrichtung
könnte
auch auf dem Gebiet der Seefahrt verwendet werden, um die Länge und
die Neigung der Säule
zu verändern,
die das Steuerrad für
das Ruder trägt.
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Die
Anwendung dieser Lösung
auf Schiffe würde
es möglich
machen, die optimale Position zu finden zur Verwendung des Steuerrads,
würde es aber
unwahrscheinlich machen, eine nennenswerte Verringerung des gesamten
Umfangs zu erreichen.
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JP-58030867
beschreibt ein Steuerrad für Kraftfahrzeuge
mit einer kreisförmigen
Felge, die von drei Speichen getragen wird, die auf eine drehbare Welle
des Steuersystems gerichtet sind. Die kreisförmige Felge ist in drei Abschnitte
unterteilt, von denen jeder an einer jeweiligen Speiche befestigt
ist. Jede Speiche ist verbunden mit der drehbaren Welle mittels
einer drehbaren Kupplung mit einer Drehachse, die senkrecht ist
zu der Welle selbst. Auf diese Weise ist es möglich ein Speiche und den jeweiligen
Felgenabschnitt auf die innere Seite des Steuerrads zu falten und
den Umfang des Steuerrads selbst zu verringern, zum Beispiel um
den Zugang und den Ausgang aus dem Kraftfahrzeug zu erleichtern.
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Diese
Lösung
könnte
auch auf dem Gebiet der Schifffahrt auf das Steuerrad für ein Ruder
angewendet werden, wäre
aber von beschränkter
Nützlichkeit,
da es so nur möglich
wäre, einen
Abschnitt der Felge zu falten. Hierdurch würde der Umfang des Steuerrads
verringert werden auf nur einer Seite und der nicht gefaltete Abschnitt
des Rads würde
weiter Bewegungen an Bord behindern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Eine
erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten
Nachteile zu beseitigen, indem ein Steuerrad für ein Schiffsruder vorgesehen
wird, das den verfügbaren
Raum an Bord selbst vergrößert und
die Bewegungen der Mannschaft erleichtert, wenn das Ruder nicht
verwendet wird.
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Eine
besondere Aufgabe ist es, ein Steuerrad vorzusehen, das robust und
wirksam ist während des
Steuerns des Schiffs durch einen Steuermann.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuerrad vorzusehen dessen
Umfang auf einfache und schnelle Weise verringert werden kann, um so
den für
die Mannschaft verfügbaren
Raum zu vergrößern.
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Eine
weitere besondere Aufgabe ist es, ein Steuerrad vorzusehen, das
sicher und frei von Spiel oder anderen unangenehmen Bewegungen ist,
sowohl während
des Betriebs und der Ruhephase.
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Eine
zusätzliche
Aufgabe ist es, ein Steuerrad vorzusehen, das praktisch, robust
und kostengünstig
ist.
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Diese
Aufgaben zusammen mit anderen, die klarer werden im Folgenden, werden
erreicht gemäß Anspruch
1 mit einem Steuerrad für
ein Schiffsruder, das auf einer Welle zur Betätigung des Ruders in Betrieb
montiert werden kann, mit einem im wesentlichen kreisförmigen Körper mit
einem äußeren Umfangsrand
zum Erfassen durch einen Nutzer und einer zentralen Nabe, die eine
Drehachse bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der kreisförmige Körper gebildet
ist aus einer Vielzahl von Kreisabschnitten, die beweglich sind
mit Bezug zu einander, so dass sie wählbar aus einer offenen Betriebsanordnung,
in der die Kreisabschnitte an einander liegen und in einer Haupterstreckungsebene
enthalten sind, zu einer geschlossenen Ruheanordnung übergehen,
in der die Kreisabschnitte zumindest teilweise über einander liegen, um das
Volumen in der Haupterstreckungsebene zu begrenzen und umgekehrt.
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Dank
dieser besonderen Anordnung wird es möglich sein, den an Bord verfügbaren Raum
zu erhöhen,
wenn das Ruder nicht gebraucht wird und dadurch die Bewegungen der
Mannschaft erleichtern.
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Vorzugsweise
umfasst die Nabe eine Vielzahl von zwängenden Elementen, an denen
ein jeweiliger Kreisabschnitt befestigt ist. Eines der zwängenden
Elemente ist fest relativ zu der Welle zur Betätigung des Ruders, während die
anderen Elemente koaxial relativ zu der Drehachse beweglich sind
relativ zu dem festen Element. Zudem weisen die zwängenden
Elemente Führungseinrichtungen
auf, die in der Lage sind, ihnen relative rotative, translative
Bewegungen mit Bezug zu der Drehachse auf zu prägen.
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Dank
dieser besonderen Ausgestaltung wird es möglich sein, das Rad aus der
offenen Betriebsstellung umzuformen in die geschlossene Ruhestellung
und umgekehrt auf eine einfache und schnelle Art.
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Auf
geeignete Weise weist die Nabe Einrichtungen auf, um wahlweise die
Position der zwängenden
Elemente zu einander zu verriegeln, sowohl in der offenen Betriebsanordnung
als auch in der geschlossenen Ruheanordnung. Zudem besteht der kreisförmige vorteilhafterweise
aus kreisförmigen Randbögen, die
verbunden sind mit jeweiligen zwängenden
Elementen mittels einer oder mehrerer im wesentlichen radialer Speichen.
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Dank
dieser besonderen Merkmale wird es möglich sein, ein Steuerrad zu
erhalten, das robust, sicher und frei von Spiel oder anderen unerwünschten
Bewegungen ist, sowohl während
des Betriebs durch einen Nutzer und während der Ruhephase.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere
Merkmale und Vorzüge
der Erfindung werden klarer verstanden aus der genauen Beschreibung
einiger bevorzugter aber nicht ausschließlicher Ausgestaltungen eines
Steuerrads gemäß der Erfindung,
das dargestellt ist mittels eines nicht beschränkenden Beispiels mit der Hilfe
der beigefügten
Zeichnungsblätter,
von denen
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1 eine
vordere Ansicht einer ersten Ausgestaltung eines Steuerrads gemäß der Erfindung zeigt,
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2 eine
vordere Ansicht einer zweiten Ausgestaltung eines Steuerrads gemäß der Erfindung
zeigt,
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3 eine
vordere Ansicht einer dritten Ausgestaltung eines Steuerrads gemäß der Erfindung zeigt,
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4 eine
zerlegte perspektivische Ansicht der Nabe des Rads gemäß 1 zeigt,
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5 bis 7 geschnittene
Seitenansichten der Nabe gemäß 4 zeigen,
jeweils in einer offenen Betriebsanordnung, in einer Übergangsanordnung
und in einer geschlossenen Ruheanordnung,
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8 bis 10 vergrößerte perspektivische
Ansichten der Nabe gemäß 4 zeigen,
jeweils in einer offenen Betriebsanordnung, in einer Übergangsanordnung
und in einer geschlossenen Ruheanordnung,
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11 eine
zerlegte perspektivische Ansicht der Nabe des Rads gemäß 2 zeigt,
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12 bis 14 geschnittene
Seitenansichten der Nabe gemäß 11 zeigen,
jeweils in einer geschlossenen Ruheanordnung, in einer Übergangsanordnung
und in einer offenen Betriebsanordnung,
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15 bis 17 vergrößerte perspektivische
Ansichten der Nabe gemäß 11 zeigen,
jeweils in einer geschlossenen Ruheanordnung, in einer Übergangsanordnung
und in einer offenen Betriebsanordnung,
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18 eine
zerlegte perspektivische Ansicht der Nabe eines Steuerrads gemäß der Erfindung zeigt,
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19 bis 21 vergrößerte perspektivische
Ansichten der Nabe gemäß 18 zeigen,
jeweils in einer geschlossenen Ruheanordnung, in einer Übergangsanordnung
und in einer offenen Betriebsanordnung,
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22 eine
Seitenansicht eines Steuerrads gemäß der Erfindung zeigt,
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23 eine
vergrößerte Ansicht
eines Details von 22 zeigt,
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24 eine
perspektivische Ansicht des Rads gemäß 2 zeigt,
jeweils in einer offenen oder aufgeweiteten Betriebsanordnung und
in einer geschlossenen Ruheanordnung.
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Genaue Beschreibung der
bevorzugten Ausgestaltung(en)
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Mit
besonderem Bezug auf die oben genannten Figuren wird ein Steuerrad
gemäß der Erfindung beschrieben,
das allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist.
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Das
Steuerrad kann auf einer Welle zur Betätigung eines Ruders für Schiffe
montiert sein, um es einem Nutzer zu ermöglichen, den Kurs des Schiffs leicht
zu bestimmen. Die Schiffe, auf denen das Steuerrad 1 vorteilhaft
benutzt werden kann, können
unterschiedliche Typen und Abmessungen haben, das heißt Segelboote
oder ausschließlich
mit Propeller betriebene boote.
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Das
Rad 1 umfasst einen im wesentlichen kreisförmigen Körper 2 mit
einem äußeren Umfangsrand 3 zum
Erfassen durch einen Nutzer und eine zentrale Nabe 4, die
eine Drehachse L bildet, Der zentrale Körper 2 ist gebildet
aus einer Vielzahl von Kreisabschnitten 5, die beweglich
sind mit Bezug zu einander. Auf diese Weise kann das Rad 1 aus
einer offenen Betriebsanordnung, in der die Kreisabschnitte 5 an
einander liegen und in einer Haupterstreckungsebene enthalten sind,
zu einer geschlossenen Ruheanordnung übergehen, in der die Kreisabschnitte 5 zumindest
teilweise über
einander liegen um das Volumen in der Haupterstreckungsebene zu
begrenzen. Die Umformung von der offenen Betriebsanordnung, in die
geschlossenen Ruheanordnung ist völlig umkehrbar und kann auf
einfache Weise umgekehrt werden.
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Jeder
Kreisabschnitt 5 kann mindestens ein Kreisteil 6 mit
einer vorbestimmten winkligen Größe aufweisen
und insbesondere kann jeder Kreisabschnitt 5 ein Paar von
Kreisteilen 6, 6' enthalten,
die sich diametral gegenüber
liegen und symmetrisch sind mit Bezug auf die Drehachse L.
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In
der geschlossenen Ruheanordnung ist jedes Paar von Kreisteilen 6, 6' angeordnet
im übereinander
gelegten Zustand relativ zu dem anderen Paar von Kreisteilen 6, 6'. In diesen
Zuständen
ist die größte Verringerung
in der Haupterstreckungsebene wenn alle Kreisteile 6, 6' dieselbe Winkelerstreckung aufweisen.
In der offenen Betriebsanordnung bedecken die Kreisteile 6, 6' jedoch insgesamt
einen vollständigen
runden Winkel. Deshalb kann die Winkelerstreckung von jedem Kreisteil 6, 6' bestimmt werden
durch teilen des runden Winkels durch die gesamte Anzahl der Teile 6, 6', die verwendet
werden.
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Die
Nabe 4 weist eine Vielzahl von zwängenden Elementen 7, 7' auf, an die
ein jeweiliger Kreisabschnitt 5 oder ein jeweiliges Paar
von Kreisteilen 6, 6' befestigt ist.
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Ein
zwängendes
Element 7 ist mit Bezug auf die Betätigungswelle des Ruders befestigt,
um so der Letzteren die Befehle zu übermitteln von dem Steuermann,
wohin gegen die anderen Elemente 7' koaxial relativ mit Bezug auf
die Drehachse L beweglich sind mit Bezug auf das feste Element 7.
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Die
relativen Bewegungen der zwängenden Elemente 7, 7' werden geführt von
Führungseinrichtungen 8,
die den zwängenden
Elemente zugeordnet sind. Auf diese Weise erlauben die Führungseinrichtungen 8 relative
rotative, translative Bewegungen mit Bezug zu der Drehachse L, die
den zwängenden Elementen 7, 7' auf zu prägen sind.
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Die
Nabe 4 weist Verriegelungseinrichtungen 9 auf,
um wahlweise die Position der zwängenden
Elemente 7, 7' zu
einander zu verriegeln sowohl in der offenen Betriebsanordnung als
auch in der geschlossenen Ruheanordnung. Auf diese Weise decken
in der offenen Betriebsanordnung der Kreisabschnitt 5 oder
die Paare von Kreisteilen 6, 6' den gesamten runden Winkel und
sind alle fest relativ zu einander, so dass ein Steuermann in der
Lage ist, jeden einzelnen von ihnen per Hand zu bedienen. Zudem
sind die Bewegungen der zwängenden
Elemente (7, 7')
auch gesperrt in der geschlossenen Ruheanordnung und als Ergebnis
können
der Kreisabschnitt 5 oder die Paare von Kreisteilen 6, 6' sich nicht
relativ zu einander zufällig
bewegen zum Beispiel auf Grund der Kippbewegungen des Boots, wenn
es dümpelt.
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Auf
geeignete Weise weisen die Führungseinrichtungen 8 mindestens
einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 10 mit geeigneter
axialer Erstreckung auf, der an jedes der zwängenden Elemente 7, 7' geformt ist.
Der zylindrische Abschnitt 10 von jedem zwängenden
Element 7, 7' ist
in der Lage mindestens teilweise mit dem zylindrischen Abschnitt 10 eines
nahen zwängenden
Elements 7, 7' in
Anlage zu kommen, so dass eine relativ rotative- translative Bewegung
des Paars zwängender
Elemente 7, 7',
die an einander anliegen, möglich
ist.
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Insbesondere
kann der zylindrische Abschnitt 10 von mindestens einem
zwängenden
Element 7, 7' eine
Nut 11 aufweisen mit einem axialen Bereich und einem Umfangsbereich
und ist in der Lage mit einem radialen Vorsprung 12 zusammen
zu wirken, der mit einem oder mehreren zwängenden Elementen 7, 7' verbunden ist.
Das Zusammenwirken zwischen der Nut 11 eines zwängenden
Elements 7, 7' und
dem radialen Vorsprung 12, der mit einem anliegenden zwängenden
Elementen 7, 7' verbunden
ist, bildet einen zylindrischen Nocken, der in der Lage ist den
zwei beteiligten, zwängenden
Elementen 7, 7' eine
relative translative und rotative Bewegung von vorbestimmter axialer
und winkliger Größe auf zu
prägen.
Für leichtere
Herstellung kann der radiale Vorsprung 12, der mit einem
zwängenden Elementen 7, 7' verbunden ist,
aus einem Ende der Verriegelungseinrichtungen 9 bestehen,
die mit dem zwängenden
Element selbst zusammen wirken.
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Auf
geeignete Weise kann die Nut 11 spiralartig sein, um so
den zwängenden
Elementen 7, 7', die
die so erhaltene Nockenverbindung bilden, eine relativ spiralförmige Bewegung
mit einer spiralförmigen
Steigung von vorbestimmter Größe auf zu
prägen.
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Zwei
aneinander anliegende zwängende Elemente 7, 7' könnten, wenn
sie nicht mittels einer nockenartigen Kupplung zwischen einer Nut 11 und einem
radialen Vorsprung 12 aneinander befestigt sind, relativem,
axialem Gleiten unterworfen sein als ein Ergebnis der Berührung zwischen
ihren jeweiligen zylindrischen Abschnitten 10, die eine
Ausdehnung haben, die eine Trennung zwischen den zwei Elementen
herbei führt
und die daraus folgende, unerwünschte
Trennung eines Kreisabschnitts 5 oder einem Paar von Kreisteilen 6, 6' des kreisförmigen Körpers 2.
Um zu verhindern, dass sich eine solche Möglichkeit entwickelt, kann
der zylindrische Abschnitt 10 von mindestens einem der
zwängenden Elemente 7, 7' mindestens
einen radiale Schulter 13 haben, die nach innen und/oder
nach aussen gerichtet ist und in der Lage ist, die axial relative
Bewegung von einem oder mehreren zwängenden Elementen 7, 7' zu begrenzen.
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Vorzugsweise
kann der äußere Umfangsrand 3 aus
Bögen 14 einer
kreisförmigen
Felge bestehen, die verbunden sind mit den jeweiligen zwängenden
Elementen 7, 7' der
Nabe 4 mittels einer oder mehrerer im wesentlichen radialer
Speichen 15.
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Um
die Steifigkeit des Rads 1 in seiner offenen Betriebsanordnung
zu erhöhen
und um das Gefühl
der Robustheit zu verbessern, wenn es von einem Nutzer erfasst wird,
können die
anliegenden kreisförmigen
Felgenbögen 14 an
ihren Enden 16 befestigt sein mittels geeigneter Kupplungseinrichtungen 17.
Insbesondere umfassen die Kupplungseinrichtungen 17 ein
Paar Gelenke 18, von denen jedes die Funktion hat, ein
jeweiliges Paar anliegender kreisförmiger Felgenbögen 14 zusammen
zu befestigen. Jedes Ende 16 eines anliegenden kreisförmigen Felgenbogen 14 weist
ein Gelenk 18 auf, das in der Lage ist, wahlweise mit einem
entsprechenden Gelenk 18 mit komplementärer Form und einteilig mit
einem anliegenden Bogen 14 zusammen zu wirken, als ein
Ergebnis der relativen Bewegung der jeweiligen Paare von Kreisteilen 6, 6'.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung, die in 3 dargestellt
ist, bildet der kreisförmige Felgenbogen 14 von
jedem Kreisteil 6, 6' ein Teil mit einem jeweiligen
Paar von Speichen 15 des selben Kreisteils 6, 6'. Zudem können die
verbindenden Winkel 19 zwischen dem kreisförmigen Felgenbogen 14 von
jedem Kreisteil 6, 6' und dem jeweiligen Paar von Speichen 15 gerundet
sein.
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Auf
geeignete Weise umfasst das Rad 1 ein Kugelgelenk (nicht
dargestellt), das mit einem Ende mit der Nabe 4 verbunden
ist und das andere Ende, das mit der Welle zur Betätigung des
Ruders verbunden sein kann, um so die Neigung zwischen dem Letzteren
und der Drehachse (L) zu variieren.
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Die
Umwandlung des Rads 1 aus der offenen Betriebsanordnung
in die geschlossene Ruheanordnung wird durchgeführt unter Verwendung eines Verfahrens
zur Verringerung des Volumens des Rads mit einer Folge von aufeinander
folgenden Schritten. Die beweglichen zwängenden Elemente 7' unterliegen
zunächst
einer Folge von rotativen und translativen Bewegungen mit Bezug
zu dem festen zwängenden
Element 7, um so die Kreisabschnitte 5 oder das Paar
von Kreisteilen 6, 6' in die übereinander liegende Position
zu bringen. Dann werden die Kreisabschnitte 5 oder das
Paar von Kreisteilen 6, 6' verriegelt mit Bezug auf das feste
zwängende
Element 7 durch Betätigung
der Verriegelungseinrichtungen 9.
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Insbesondere
die Folge von rotativen translativen Bewegungen kann eine erste
Reihe von axialen translativen Bewegungen der beweglichen zwängenden
Elemente 7' mit
Bezug auf das feste zwängende
Element 7 umfassen, gefolgt von einer zweiten Reihe von
Drehungen der beweglichen zwängenden
Elemente 7' mit
Bezug auf das feste zwängende Element 7.
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Die
axial translativen Bewegungen der ersten Reihe erfolgen alle in
die selbe Richtung in einem bevorzugten Beispiel der Ausgestaltung
des Rads 1, die in den 11 bis 17 dargestellt
sind, wohin gegen sie in entgegen gesetzten Richtungen erfolgen
relativ zu dem festen zwängenden
Element 7, in einem zweiten Beispiel der Ausgestaltung,
die in den 18 bis 21 dargestellt
sind.
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Vorteilhafterweise
kann die Folge von rotativen und translativen Bewegungen erfolgen
durch Betätigen
eines Kreisabschnitts 5 oder einem Paar beweglicher zwängender
Elemente 7' zu
gleicher Zeit. In diesem Fall werden eine oder mehrere translative Bewegungen,
die sich abwechseln mit einer oder mehreren Drehungen von jedem
der beweglichen zwängenden
Elemente 7',
erfolgen.
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Auf
geeignete Weise kann die Folge von rotativen und translativen Bewegungen
eine Vielzahl von spiralförmigen
Bewegungen der beweglichen zwängenden
Elemente 7' mit
Bezug auf das feste zwängende
Element (7) umfassen.
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Aus
dem oben gesagten wird es offensichtlich, dass das Steuerrad gemäß der Erfindung
die vorgegebenen Ziele erreicht und insbesondere ermöglicht es
die Form der die Nabe beschränkenden Elemente,
an die die Kreisabschnitte oder das Paar von Kreisteilen angebunden
sind, eine Verringerung des Umfangs des Rads auf eine einfache und
schnelle Weise, um so den für
die Mannschaft verfügbaren Platz
zu vergrößern. Zudem
ergeben das Vorhandensein der Nabensperreinrichtungen und auf geeignete
Weise der Einrichtungen zum kuppeln der anliegenden kreisförmigen Felgenbögen ein
Steuerrad, das robust ist und frei von Spiel oder anderen unerwünschten
Bewegungen.
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Das
Steuerrad gemäß der Erfindung
kann vielerlei Änderungen
und Variationen unterliegen, die alle innerhalb der erfinderischen
Idee fallen, die in den beigefügten
Ansprüchen
ausgedrückt
sind. Alle Einzelheiten können
ersetzt werden durch andere technisch äquivalente Elemente und die
Materialien können
unterschiedlich sein in Abhängigkeit
von den Erfordernissen ohne außerhalb
des Schutzbereichs der Erfindung zu sein.
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Wenn
auch das Steuerrad beschrieben wurde mit besonderem Bezug auf die
beigefügten
Figuren, werden die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten
Bezugszeichen verwendet, um das Verständnis der Erfindung zu verbessern
und bedeuten keine Begrenzung für
den beanspruchten Schutzbereich.
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Die
vorliegende Anmeldung beruht auf und beansprucht die Priorität von Patentanmeldung
Nr. V12001A000199, eingereicht am 21.09.2001 in Italien.