DE1180269B

DE1180269B - Manual or power driven steering gear

Info

Publication number: DE1180269B
Application number: DEH48137A
Authority: DE
Inventors: Egon Schumacher; Gerhard Bahn
Original assignee: INH FRANZ HITZLER; J G HITZLER; SCHIFFSWERFT und MASCHINENFABR
Current assignee: INH FRANZ HITZLER; J G HITZLER; SCHIFFSWERFT und MASCHINENFABR
Priority date: 1963-02-04
Filing date: 1963-02-04
Publication date: 1964-10-22

Description

Manuell oder mit Kraftantrieb arbeitende Rudermaschinej Die Erfindung bezieht sich auf eine manuell oder mit Kraftantrieb arbeitende Rudermaschine, bei der in einer Steuersäule eine mit der Ruderleitung verbundene vertikale Steuerwelle angeordnet ist, auf die wahlweise der Hand- oder Kraftantrieb einwirkt.Manually or powered steering machinej The invention refers to a manual or powered rowing machine, at in a steering column a vertical steering shaft connected to the rudder line is arranged on which either the manual or power drive acts.

Bei den bisher bekanntgewordenen Rudermaschinen der vorgenannten Art wurde die Umschaltung von Hand- auf Kraftbetrieb mit gesondert zu schaltenden Klauenkupplungen vorgenommen, wobei die Hand- oder Kraftantriebe über Schneckentriebe auf die Steuerwelle übertragen wurden. Solche Rudermaschinen haben den entscheidenden Nachteil, daß die Klauenkupplungen sich nur im Stillstand und unbelastet bzw. nur bei sehr niedrigen Drehzahlen schalten lassen, so daß dann möglicherweise gerade im Gefahrenfall wegen des Risikos der Klauenkupplung eine Hilfskraftunterstützung nicht bewirkt werden kann. Als nachteilig ist auch noch zu erwähnen, daß solche vorbekannten Rudermaschinen relativ weiträumig aufgebaut sind und daher einen erheblichen Einbauraum erfordern, der schon von vornherein beim Bau eines Schiffes berücksichtigt werden muß bei einer eventuellen nachträglichen Umrüstung die Verwendung eines solchen Ruderaggregates erschwert oder unmöglich macht.In the previously known rowing machines of the aforementioned type the changeover from manual to power operation with separately switched claw clutches became possible made, the manual or power drives via worm drives on the control shaft were transferred. Such rowing machines have the major disadvantage that the claw clutches are only at a standstill and unloaded or only at very low levels Let the speeds switch, so that then possibly because of in case of danger the risk of the dog clutch, an auxiliary power support cannot be provided can. It should also be mentioned as a disadvantage that such previously known rowing machines are built up relatively spacious and therefore require considerable installation space, which must be taken into account from the outset when building a ship possible subsequent retrofitting, the use of such a rudder unit makes it difficult or impossible.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines äußerst gedrungenen Ruderaggregates mit besonders einfachen und vor allem vielfältigen Einbaumöglichkeiten, um praktisch allen auftretenden Einbauverhältnissen gerecht zu werden. Ferner soll die erfindungsgemäße Rudermaschine bei'Ausfall des Kraftantriebes selbständig auf Handsteuerung umschalten und eine Selbsthemmung gegenüber dem Rückdrehbestreben des Ruders bewirken.The aim of the present invention is to provide an extremely compact rudder unit with particularly simple and above all diverse installation options, in order to meet practically all installation conditions. Furthermore should the steering machine according to the invention automatically opens when the power drive fails Toggle manual control and a self-locking against the tendency to turn back of the rudder.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Rudermaschine der einleitend genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß der Motor auf eine parallel zur Steuerwelle liegende Antriebswelle arbeitet, auf der ein elektromagnetisch ankuppelbares Ritzel angeordnet ist, das mit einem Zahnrad kämmt, das auf einem auf der Steuerwelle drehbar gelagerten Planetenträger gleichachsig befestigt ist, dessen Planetenräder einerseits mit einem zum Handantrieb gehörenden, auf der Steuerwelle drehbar gelagerten Ritzel, welches während des Kraftantriebes als Reaktionsrad mit dem Gehäuse verbindbar ist, und andererseits mit einem auf der Steuerwelle aufgekeiltenRitzelimEingriff stehen.Vorzugsweiseisteine Elektrosperrkupplung vorgesehen, welche bei Einschaltung des Kraftantriebes den Handantrieb gegenüber dem Gehäuse verriegelt und ihn bei Spannungsausfall in jeder Ruderlage selbsttätig wieder freigibt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Steuersäulengehäuse bei übereinanderliegendem Hand- und Kraftantrieb zwischen beiden in einer horizontalen Ebene geteilt, wobei die beiden Gehäuseabschnitte in Umfangsrichtung gegeneinander um die durch ihre Achse laufende Steuerwelle verdrehbar angeordnet sind. Hierbei kann die vertikale Steuerwelle in an sich bekannter Weise von zwei koaxialen Wellen- bzw. Hohlwellenteilen gebildet werden, die über eine Nut- und Federverbindung drehfest, aber teleskopartig gegeneinander verschiebbar sind.The rowing machine designed according to the invention of those mentioned in the introduction Art is characterized in that the motor runs on a parallel to the control shaft horizontal drive shaft works on which an electromagnetically connectable pinion is arranged that meshes with a gear which is rotatable on one of the control shaft mounted planet carrier is fixed coaxially, the planet gears on the one hand with a pinion that is part of the manual drive and rotatably mounted on the control shaft, which can be connected to the housing as a reaction wheel during the power drive, and on the other hand are in mesh with a splined pinion on the control shaft Electric locking clutch provided, which when the power drive is switched on Manual drive locked against the housing and locked in each case in the event of a power failure Automatically releases the rudder angle again. In a further embodiment of the invention is the control column housing with manual and power drive lying one above the other between both divided in a horizontal plane, the two housing sections in Circumferential direction rotatable against each other about the control shaft running through its axis are arranged. Here, the vertical control shaft can be used in a manner known per se are formed by two coaxial shaft or hollow shaft parts that have a Tongue and groove connection rotatably, but telescopically displaceable against each other are.

Zum Stand der Technik ist'noch zu erwähnen, daß es bereits bekanntgeworden ist, die Ruderanlage für manuellen und maschinellen Antrieb mit einem Planetengetriebe auszubilden. Diese vorbekannten Rudermaschinengetriebe zeigen jedoch, verglichen mit dem Erfindungsgegenstand, einen stark unterschiedlichen Aufbau und insbesondere eine sehr unterschiedliche Arbeits- und Wirkungsweise. Bei den vorerwähnten Rudermaschinen ist es zum Umschalten von Hand- auf Maschinenbetrieb erforderlich, das gesamte Planetengetriebe auf der Welle des Handrades zu verschieben, um wahlweise eine von zwei sich gegenüberliegenden Klauenkupplungen zum Eingriff zu bringen. Das Planetengetriebe hat lediglich die Aufgabe, die erforderliche übersetzung zwischen Antneb und Abtrieb herzustellen.Regarding the state of the art, it should also be mentioned that it has already become known is the steering gear for manual and mechanical drive with a planetary gear to train. However, these previously known steering gear transmissions show compared with the subject matter of the invention, a very different structure and in particular a very different way of working and functioning. With the aforementioned rowing machines it is necessary to switch from manual to machine operation, the entire planetary gear to move on the shaft of the handwheel to choose one of two opposite Bring claw clutches into engagement. The planetary gear only has the The task of establishing the necessary gear ratio between drive and output.

Beim Erfindungsgegenstand kann für den Handbetrieb das Planetengetriebe ohne weiteres als Reaktionsteil wirken. Bei der Betätigung des Handantriebes bleibt der Planetenträger des Planetengetriebes unbewegt, damit dann über die beiden zugehörigen Planetenräder der Kraftschluß zur Steuerwelle erfolgen kann., Allein durch die übersetzung des Planetengetriebes verbleibt der Planetenträger in der stationären Lage, so daß keine besonderen elektromagnetischen oder mechanischen Gesperre erforderlich sind.In the subject matter of the invention, the planetary gear can be used for manual operation act readily as a reaction part. When the manual drive is operated, remains the planet carrier of the planetary gear motionless, so then over the two associated Planetary gears the frictional connection to the control shaft can take place., Just by the translation of the planetary gear remains the planet carrier in the stationary Location so that no special electromagnetic or mechanical locking mechanism is required are.

Ferner gibt der konzentrisch auf die Steuerwelle aufgesetzte Planetenträger die Möglichkeit, Handantrieb und Kraftantrieb gegeneinander und auch gegenüber den Gehäuseteilen zu drehen, so daß praktisch eine Vielzahl von Einbaumöglichkeiten ge-Creben ist. Es kann beispielsweise der Kraftantrieb unterhalb des Handantriebes angeordnet sein. Genauso gut ist eine diametrale oder sonstige winklige Anordnung denkbar. Auf alle Fälle läßt sich das gesamte Ruderaggregat ohne jede Schwierigkeit und ohne große Umbauten oder Umkonstruktionen vornehmen zu müssen in der günstigsten räumlichen Lage in ein Schiff einbauen.Furthermore, there is the planet carrier placed concentrically on the control shaft the possibility of manual drive and power drive against each other and also against the To rotate housing parts, so that practically a variety of installation options is creben. For example, the power drive below the manual drive can be used be arranged. A diametrical or other angled arrangement is just as good conceivable. In any case, the entire rudder unit can be operated without any difficulty and without having to make major modifications or redesigns in the cheapest spatial location in a ship.

Die in der Zeichnung dargestellte Rudermaschine nach der Erfindung ist in einem Gehäuse 10 angeordnet, welches am Stand des Rudergängers aufgestellt und mit dem Schiff fest verbunden wird. Das Gehäuse 10 setzt sich aus einem unteren Abschnitt 12 und einem oberen Abschnitt 14 zusammen. Der untere Abschnitt ist fest mit der Bodenplatte 13 verbunden. Der obere Abschnitt 14 des Gehäuses ist auf dem unteren Abschnitt 12 befestigt, wobei die Befestigung jedoch aus einer einfach zu lösenden Schraubbolzenverbindung bestehen kann, so daß der obere Abschnitt jederzeit leicht abgenommen werden kann. Durch entsprechende Anordnung von Gewindebohrungen kann der untere Abschnitt 12 des Gehäuses abweichend von der Normalanordnung um einen gewissen Winkel verdreht gegenüber dem oberen Abschnitt 14 mit diesem fest verbunden werden.The rowing machine according to the invention shown in the drawing is arranged in a housing 10 which is set up at the helmsman's stand and firmly connected to the ship. The housing 10 is composed of a lower section 12 and an upper section 14. The lower section is firmly connected to the base plate 13 . The upper portion 14 of the housing is attached to the lower portion 12, but the attachment may consist of an easily detachable bolted connection so that the upper portion can be easily removed at any time. By means of an appropriate arrangement of threaded bores, the lower section 12 of the housing can be fixedly connected to the upper section 14, rotated by a certain angle relative to the upper section 14, deviating from the normal arrangement.

Auf dem Gehäuseabschnitt 14 des Gehäuses ist der Ruderlagenanzeiger 16 angeordnet, in dessen Mitte ein Klappöler 18 vorgesehen ist, um Schmieröl zum oberen Teil der Rudermaschine zuzuführen. Im oberen Gehäuseabschnitt 14 ist weiter noch das Handsteuerrad 20 gelagert. The rudder position indicator 16 is arranged on the housing section 14 of the housing, in the center of which a folding oiler 18 is provided in order to supply lubricating oil to the upper part of the steering gear. The manual control wheel 20 is also mounted in the upper housing section 14.

Die Steuerwelle 32 ist als Hohlwelle ausgebildet und sitzt auf der Hilfswelle 34. In der Darstellung ist auf der linken Seite der Achsenlinie eine besondere Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Hilfswelle 34 auf Grund der Nut- und Federverbindung 36 gegenüber der Hohlwelle 32 in axialer Richtung verschiebbar ist. Diese Anordnung ist für heb- und senkbare Ruderhäuser vorgesehen. Die Hilfswelle 34 trägt ein Kegelrad 38, an das die Ruderleitung angeschlossen ist. Für die als Hubwelle ausgebildete Welle 34 ist eine entsprechende Anordnung vorgesehen.The control shaft 32 is designed as a hollow shaft and sits on the auxiliary shaft 34. In the illustration, a special embodiment is shown on the left side of the axis line, in which the auxiliary shaft 34 is axially displaceable relative to the hollow shaft 32 due to the tongue and groove connection 36 is. This arrangement is intended for lifting and lowering wheelhouses. The auxiliary shaft 34 carries a bevel gear 38 to which the rudder line is connected. A corresponding arrangement is provided for the shaft 34 designed as a lifting shaft.

Das Steuerrad 20 wird von einer Welle 40 getragen, welche im Lager 42 des oberen Gehäuseabschnittes 14 gelagert ist. Auf das innere Ende der Welle 40 ist das Kegelrad 44 aufgekeilt.The steering wheel 20 is carried by a shaft 40 which is in the bearing 42 of the upper housing section 14 is mounted. On the inner end of the shaft 40 the bevel gear 44 is keyed.

Der als Getriebegehäuse ausgebildete Planetenträger ist mit 132 bezeichnet. Der Motor 130 ist ein Reversiermotor, dessen Abtriebswelle 134 parallel zur Welle 32 angeordnet ist. Die Welle 134 trägt eine elektromagnetische Kupplung 136, mit welcher das auf der Welle 134 drehbar angeordnete Zahnrad 138 zur Kraftübertragung an den Motor 130 angeschlossen werden kann. Das Zahnrad 138 kämmt mit einem Zahnrad 140, das fest mit dem Planetenträger 132 verschraubt ist. Dadurch rollt das im Planetenträger 132 gelagerte Zahnrad 142 auf dem Zentralrad 144 ab, welches bei Einschaltung des Kraftantriebes durch eine gleichzeitig eingeschaltete E-Sperrkupplung 149 über den Kegeltrieb 44, 146 festgehalten wird. Die Drehung des Zahnrades 142 wird auf das damit fest verbundene Zahnrad 146 übertragen, welches das als Zentralrad wirkende Zahnrad 148 in Drehung versetzt. Hervorgerufen wird die Drehung durch die Wahl der Untersetzung 144-142 sowie 148-146. Dieses Zahnrad 148 ist drehfest mit der Welle 32 verbunden.The planet carrier designed as a gear housing is designated by 132 . The motor 130 is a reversing motor, the output shaft 134 of which is arranged parallel to the shaft 32. The shaft 134 carries an electromagnetic clutch 136 with which the gear wheel 138 , which is rotatably arranged on the shaft 134, can be connected to the motor 130 for power transmission. The gear 138 meshes with a gear 140 which is firmly screwed to the planet carrier 132. As a result, the gear 142 mounted in the planetary carrier 132 rolls on the central wheel 144, which is held in place via the bevel gear 44, 146 when the power drive is switched on by an E-lock clutch 149 which is switched on at the same time. The rotation of the gear 142 is transmitted to the gear 146 firmly connected to it, which sets the gear 148, which acts as a central gear, in rotation. The rotation is caused by the choice of the reduction ratio 144-142 and 148-146. This gear 148 is connected to the shaft 32 in a rotationally fixed manner.

Bei Ausschalten des Motors und der Kupplung bewirkt das Getriebe, welches auch für die jeweils erforderliche Untersetzung sorgt, eine Selbstsperrung, die ein Zurückdrehen des Ruders verhindert. Da die Kraftrichtung bei der Übertragung der Reaktionskraft vom Ruder her die umgekehrte Richtung durch das Getriebe nimmt, ist auf Grund der Getriebeanordnung die Wirkungsgradverschlechterung derart, daß sie zur Sperrung des Getriebes ausreicht. Durch die elektromagnetische Kupplung ergibt sich noch eine zusätzliche Sperrung.When the engine and the clutch are switched off, the gearbox causes which also provides the required reduction, a self-locking, which prevents the rudder from turning back. Because the direction of force in the transmission the reaction force from the rudder takes the opposite direction through the gearbox, is due to the gear arrangement, the deterioration in efficiency such that it is sufficient to lock the transmission. Through the electromagnetic clutch there is an additional block.

Die Maschine ist sofort bei E-Abschaltung des Kraftantriebes bzw. Spannungsausfall auf Handbetrieb umgeschaltet, wobei sich eine Übersetzung von annähernd 1 : 1 ergibt. Dabei wird die vom Handrad angegebene Drehrichtung über das Kegelrad 145 auf das damit fest verbundene Zahnrad 144 übertragen, von wo aus der Antrieb über die Zahnräder 142 und 146 auf das Zahnrad 148 geht. Der Wirkungsgrad im Getriebe beträgt dabei etwa 98%, so daß sich sehr günstige Betriebsverhältnisse ergeben.The machine is switched to manual mode immediately if the power drive is switched off or there is a power failure, resulting in a ratio of approximately 1: 1 . The direction of rotation indicated by the handwheel is transmitted via the bevel gear 145 to the gear 144 firmly connected to it, from where the drive goes via the gearwheels 142 and 146 to the gearwheel 148. The efficiency in the transmission is about 98%, so that the operating conditions are very favorable.

Claims

Claims: 1. Manually or with power drive working rowing machine, in which a vertical control shaft connected to the rudder line is arranged in a control column, on which either the manual or power drive acts. d a - characterized in that the motor (130) works on a drive shaft (134) which is parallel to the control shaft (32) and on which an electromagnetically coupled pinion (138) is arranged which meshes with a gear (140) which a planetary carrier (132) rotatably mounted on the control shaft (32) is fixed coaxially, the planetary gears (142, 146y) of which on the one hand with a pinion (144) belonging to the manual drive, rotatably mounted on the control shaft (32) and which acts as a reaction wheel during the power drive the housing (12) can be connected, and on the other hand are in engagement with a pinion (148) keyed on the control shaft (32).

2. Rowing machine according to claim 1, characterized in that an electric locking clutch (149) is provided which, when the power drive (130) is switched on, locks the manual drive relative to the housing (12) and automatically releases it again in the event of a power failure in any rudder position. 3. Rowing machine according to claim 1 and 2, characterized in that the control column housing (12, 14) with superimposed manual and power drive between the two divided in a horizontal plane and the two housing sections (12, 14) in the circumferential direction against each other around the axis running control shaft (32) are rotatable. 4th

Rowing machine according to Claims 1 to 3, characterized in that the vertical control shaft is made up of two coaxial shafts or shafts in a manner known per se.

Hollow shaft parts (32,34) is formed, which via a tongue and groove connection (36) are non-rotatable, but telescopically displaceable relative to one another. 5. Rowing machine according to spoke 1 to 4, characterized in that the control switch for the electromagnetic clutch (136) is designed as a sequence switch which switches on the motor (130) before switching on the clutch (136) and after switching off the clutch (136 ) switches off the engine.

Considered publications: German Patent Specifications No. 381562, 291995; French Patent No. 904,719; U.S. Patent No. 2,362,178.