用于船的舵的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于船的舵，具有：沿着纵轴线延伸的舵柱；设置在所述舵柱上的舵叶；设置在舵柱或者舵叶上的传感器装置和至少一个线路，所述线路与传感器装置连接以用于给传感器装置供电和/或用于传输传感器信号，或者所述线路构成为用于引导流体。根据本发明提出：舵柱具有孔，所述孔在舵柱的内部延伸并且在所述孔中至少分部段地铺设有至少一个所述线路。
【专利说明】用于船的舵
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于船的舵，其具有:沿着纵轴线延伸的舵柱；设置在所述舵柱上的舵叶，设置在所述舵柱或者所述舵叶上的传感器装置，和至少一个线路，所述线路与所述传感器装置连接以用于给所述传感器装置供电和/或用于传输传感器信号，或者所述线路构成为用于引导流体。
【背景技术】
[0002]这类舵包括沿着纵轴线延伸的舵柱、设置在舵柱上的舵叶和设置在舵柱或者舵叶上的传感器装置。设有至少一个线路，所述线路与传感器装置连接，以便给所述传感器单元供电或者将传感器信号传输到评估单元，或者所述线路构成为，引导流体、例如空气或者液压油。至少一个线路因此能够用作为电线路或者也用作为流体线路。
[0003]船的舵在运行中、即在港口中机动时或者当船在海上行驶时经受大的负荷，所述负荷以横向舵力、纵向舵力以及在舵柱或者舵叶上作用的力矩的形式对舵叶、舵柱以及轴承和连杆加负荷。舵因此必须定期检查，以便确保舵的特别是在机械方面的、结构方面完整性和可用性。
[0004]现今通常在船干燥地位于船坞中进而舵可被自由触及期间对舵执行这样的检查。也可行的是，在船位于水中的情况下通过潜水员来执行水下检查(所谓的IW控制)，其中在此通常仅对舵机组进行外表检验是可行的。
[0005]在从DE 20 2005 019 626 Ul中已知的舵中，设有用于控制和测量舵的舵柱和外轴承之间的颈轴承间隙的设备，所述设备实现了通过潜水员水下检查颈轴承间隙。对此设有测量轨道，所述测量轨道借助于测量探针引入到舵柱和舵杆(Ruderkoka)的外轴承和内轴承之间的间隙中，以便以该方式执行间隙宽度测量。
[0006]此外能够考虑将作用于舵叶上和/或舵柱上的力和力矩用作为输入变量，必要时作为用于控制船的辅助系统的控制变量，然而这需要测量舵柱和/或舵叶上的力和力矩。
[0007]例如从DE 101 64 701 Al中已知一种用于供船的机动预测的辅助系统的装置和方法。这类辅助系统用于在考虑船的当前的机动特性的情况下进行机动预测并且在考虑(外部的)干扰的情况下进行回避以支持机动，并且应当用于全体船员的决策辅助以控制船。
[0008]从WO 2012/098150A1中已知一种舵监控设备，所述舵监控设备具有至少一个设置在舵叶或者舵柱上的传感器以用于记录舵柱或者舵叶处的测量信号和至少一个设置在舵叶上的、与至少一个传感器连接的计算单元以用于评估和/或传输由至少一个传感器所记录的测量信号。W02012/098150A1的舵监控设备用于在舵的机械方面、结构方面的完整性和可用性方面监控舵。借助于在WO 2012/098150A1中描述的装置能够在运行中持续地监控舵，以便在舵上出现故障时立刻获得反馈。
[0009]存在对如下舵的需求，所述舵以受保护的方式实现将传感器装置的传感器元件安置在舵柱上或者舵叶上。特别地，在将传感器元件设置在舵柱或者舵叶上时应确保:在制造舵时通过舵制造商并且在将舵交付给造船厂时、在将舵安装到船上时并且也在船的运行中使传感器元件受损伤的风险小。这特别是在如下背景下是适用的:用于大型船的舵柱通常由锻钢制成并且具有相当长的长度(例如1m)和相当大的直径(例如Im)并且与之相应地具有显著的重量。对于舵叶同样适用的是:在大型船中例如能够具有10m2的面积。制造舵、交付舵和安装舵因此是耗费的。如果例如在安装舵时导致舵柱或者舵叶上的传感器元件受损并且需要拆除舵，那么这会导致显著的费用。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是:提供一种用于船的舵，所述舵以受保护的方式实现将传感器元件设置在舵叶或者舵柱上并且将与传感器元件相关联的线路铺设在舵柱上。
[0011]该目的通过具有如下特征的主题来实现:一种用于船的舵，其具有:沿着纵轴线延伸的舵柱；设置在所述舵柱上的舵叶，设置在所述舵柱或者所述舵叶上的传感器装置，和至少一个线路，所述线路与所述传感器装置连接以用于给所述传感器装置供电和/或用于传输传感器信号，或者所述线路构成为用于引导流体，其中所述舵柱具有孔，所述孔在所述舵柱的内部延伸并且在所述孔中至少分部段地铺设有至少一个所述线路。
[0012]因此舵柱具有孔，所述孔在舵柱的内部延伸并且在所述孔中至少分部段地铺设有至少一个线路。
[0013]本发明基于如下思想:至少分部段地通过舵柱内部的孔铺设用于给舵柱或者舵叶上的传感器装置的传感器单元供电的、用于传输传感器信号的或者用于流体引导的线路。孔在此优选能够沿着纵轴线在舵柱中延伸，优选沿着基本上柱形构成的舵柱的旋转对称轴线延伸，使得用于容纳一个或多个线路的孔中央地在舵柱之内延伸。
[0014]孔在此例如能够始于舵柱的端部，在所述端部上舵柱与舵机连接，并且孔能够始于该端部朝向传感器装置延伸，使得线路始于舵柱的与舵机器相关联的端部在舵柱的内部朝向舵柱上的或者舵叶上的传感器装置延伸。
[0015]就本发明而言，用于电连接传感器装置的一个或多个传感器元件的或者用于引导流体、特别是空气或者液压油的一个或多个线路铺设在舵柱内部。线路在舵柱内部伸展进而朝向外部被保护，使得特别是在交付和安装舵柱连同设置在其上的舵叶的情况下以及也在船的随后的运行中，线路受损伤的风险小。特别地，在交付和安装舵时以及也在船运行中，线路不经受任何作用于舵的外力，使得作用于舵上的力不会导致线路受损。
[0016]舵柱优选由钢构成、例如由锻钢构成。孔被引入到舵柱中，优选中央地沿着纵轴线引入，并且始于舵柱的朝向舵机的端部。当传感器装置设置在舵柱上时，孔在此例如延伸远至到舵柱中，使得线路能够在舵柱的内部朝传感器装置铺设。
[0017]舵柱或者舵叶在一个优选的设计方案中具有传感器容纳装置，所述传感器容纳装置具有安置到舵柱或者舵叶上的、包围内腔的覆盖元件。在传感器容纳装置内部的内腔中，能够以有利的方式设置传感器装置的一个或多个传感器元件，使得传感器元件围在传感器容纳装置的内部进而被保护免受外部的力作用，其中所述内腔通过例如由钢构成的覆盖元件朝向外部被保护。
[0018]为了在此实现有利的绝缘和防湿气，内腔能够附加地用填料、例如适合的凝胶填充，所述填料具有电绝缘特性并且此外提供对传感器元件的保护以免受可能渗入到传感器容纳装置中的湿气的影响。
[0019]覆盖元件例如能够构成为包围舵柱的、例如由钢制成的管部段。管部段环形地围绕舵柱延伸并且径向地与舵柱的环周的侧表面间隔，使得在侧表面和管部段之间形成内腔，在所述内腔中能够设置传感器装置的传感器元件。
[0020]覆盖元件例如能够经由两个在轴向上沿着纵轴线彼此间隔的间隔环固定在舵柱的环周的侧表面上，其中为了密封内腔能够在间隔环上分别设置呈密封环形式的密封元件，所述密封元件以防潮密封的方式密封间隔环和覆盖元件之间的通道。同样在间隔环和舵柱的侧表面之间能够设置有一个或多个呈密封环形式的密封元件，以便也以防潮密封的方式封闭在间隔环和侧表面之间的通道。
[0021]间隔环例如能够与舵柱拧紧或者卡紧。管部段同样能够与间隔环拧紧或者卡紧。
[0022]在将传感器装置设置在舵叶上的情况下，覆盖元件例如能够构成为罩，所述罩从外部安置到舵叶的外壁上。
[0023]在舵柱中延伸的孔用于在舵柱的内部铺设一个或多个线路。所述线路在此也能够是不同的。例如不仅能够在孔中铺设一个或多个用于连接传感器元件的电线路而且能够铺设一个或多个用于引导流体、例如空气或者液压液体的流体线路。如果孔沿着纵轴线中央地在舵柱内部延伸，那么能够附加地设置连接孔，所述连接孔将孔与传感器容纳装置的内腔连接进而实现朝向传感器容纳装置的内腔铺设一个或多个线路。连接孔同样能够设置在舵柱的与舵机相关联的端部上，所述连接孔通入舵柱的横向于纵轴线延伸的端侧中并且实现朝向连接部位铺设一个或多个线路，所述连接部位用于将线路与船侧的、与舵分开设置的评估单元或者另一个装置连接。
[0024]经由倾斜于纵轴线延伸的连接孔和纵向地沿着纵轴线在舵柱的内部延伸的孔实现线路通道，线路穿过所述线路通道能够在舵柱的内部朝传感器装置铺设。通过将线路通道分为不同的部段、即中央的孔以及连接孔，能够在使用适当的工具的情况下通过将孔引入到舵柱中来制成线路通道。中央的孔以及连接孔在此分别直线地延伸进而能够钻入到舵柱中。以组装的方式得到线路通道，所述线路通道实现线路从舵柱的朝向舵机的端部朝舵柱的侧表面上的传感器元件铺设。
[0025]线路通道也能够引入到舵柱中，使得位于其中的线路能够铺设直至舵叶。至少一个线路例如能够穿过孔朝舵叶铺设，其中孔或者连接到孔上的连接孔通入舵叶的腔中。传感器装置的安置在舵叶上的传感器元件能够以该方式借助于穿过孔铺设的线路电连接到设置在船上的评估单元上。或者，流体线路、例如液压线路能够朝舵叶铺设。传感器元件在此设置在如下腔的内部并且例如作为应变测量带固定在舵叶的承载结构上，所述腔设置在舵叶中且朝向外部被保护免受湿气影响。
[0026]传感器装置例如能够具有传感器元件，所述传感器元件构成为应变测量带。将应变测量带理解为如下测量装置，所述测量装置构成为用于检测拉伸或者压缩(stachend)的变形并且在小的变形中就已经改变其电阻(也称为应变传感器，英语是“strain gauge应变片”)。这样的应变测量带例如能够构成为薄膜带，所述薄膜带能够粘贴到舵柱的侧表面上或者粘贴到舵叶上的适当的位置处，使得所述薄膜带能够吸收舵柱和/或舵叶的变形。应变测量带的变形、例如伸长或者压缩导致电阻改变，所述电阻改变能够通过适当的评估单元来检测和评估。
[0027]多个传感器元件在此例如能够以错开的方式设置在舵柱或者舵叶上，其中在一个有利的设计方案中多个传感器元件以桥电路互联，以便以差别的方式检测舵柱或者舵叶上的变形。如果应变测量带例如设置在舵柱或者舵叶上，使得舵柱或者舵叶的弯曲在一个传感器元件上引起压缩并且在另一个传感器元件上引起伸长，那么根据测量电桥能够测量在测量电桥的桥支路之间的电压改变，以便根据所述电压改变推出舵柱的变形。
[0028]在一个有利的设计方案中，传感器装置具有一个评估装置和多个传感器元件。传感器元件在此分为两个组:第一组传感器元件经由穿过孔铺设的线路与评估装置连接并且用于在舵的运行中记录舵柱或者舵叶上的力和力矩(活跃的传感器元件)。第二组传感器元件反之用作为冗余的传感器元件，所述冗余的传感器元件以冗余的方式设作为第一组传感器元件的替代品。第二组传感器元件虽然与穿过孔铺设的线路连接，但是不连接到评估装置上。第二组传感器元件因此不与评估装置连接进而在舵运行时不提供任何传感器信号。有利的是，在此恰好一个冗余的第二组传感器元件与第一组的每个传感器元件相关联，使得在第一组传感器元件故障时，相关联的第二组传感器元件能够连接到评估装置上，并且从这时起能够通过迄今为止冗余的传感器元件记录传感器信号并能够将其输送给评估装置。传感器元件的故障因此不会引起整个传感器装置的故障。特别地，在传感器元件故障时不必拆除舵来更换传感器元件。更确切地说，在传感器元件故障时，相关联的、冗余的传感器元件能够主动地通过下述方式被接通，即通过所述传感器单元的线路与评估装置连接。这提高了传感器装置的工作强度并且特别是以简单的、成本适宜的方式实现在运行中且在不拆除舵的情况下通过另一个传感器元件来替代故障的传感器元件。
[0029]借助于舵柱或者舵叶上的传感器装置能够确定施加在舵上的力和力矩。作用到舵叶和舵柱上的力和力矩能够分别在舵运行中测量并且作为控制变量例如输送给船的辅助系统，使得所测量的力和力矩能够被考虑用于控制船。以该方式能够改进自动的控制系统或者机动辅助系统，并且此外能够优化舵的用于保持航线或者用于机动的运动，这在船的运行时随之带来显著的节省能量的潜力。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]接下来应根据在附图中示出的实施例详细阐述基于本发明的思想。附图示出:
[0031]图1示出船的舵的示意图；
[0032]图2A示出舵柱的视图；
[0033]图2B示出沿着舵柱的纵轴线的纵截面图；
[0034]图3A示出在根据图2B的部分A中的纵截面图的放大视图；
[0035]图3B示出在根据图2B的部分B中的纵截面图的放大视图；
[0036]图3C示出在根据图3B的部分C中的放大视图；
[0037]图4示出舵柱连同设置在其上的、呈应变测量带形式的传感器元件的示意图；
[0038]图5示出呈用于传感器元件的互联的桥电路形式的电路装置；
[0039]图6示出设置在舵柱上的活跃的和冗余的传感器元件的示意图；以及
[0040]图7示出穿过舵柱连同设置在其上的舵叶的示意纵截面图。
【具体实施方式】
[0041]图1示出船的舵I的示意图，所述舵具有舵柱11和设置在舵柱11上的舵叶10。舵柱11经由轴承12、13能枢转地安装在船体2上并且在背离舵叶10的端部上与舵机14有效连接。舵机14用于在船的运行中使舵柱11围绕其纵轴线L枢转并且以该方式调节舵叶10以控制船。
[0042]在船体2上设置有具有螺旋桨柱21的螺旋桨20。螺旋桨20以已知的方式用于驱动船。
[0043]舵柱11例如由锻钢制成并且能够在大型船中在直径例如为Im的情况下具有相当长的、例如1m的长度。舵柱10在大型船中能够具有例如10m2的或者还更大的面积。
[0044]图2A和2B以及图3A至3C示出舵柱11的实施例的视图，在所述舵柱上设置有具有多个例如呈应变测量带的形式的传感器元件40、41的传感器装置4，以用于测量舵柱11的变形。传感器元件40、41通过下述方式设置在舵柱11的环周的侧表面114上进而在外侧上设置在基本上柱形地成形的舵柱11上，即通过例如将构成为薄膜带的传感器元件40、41例如粘贴到侧表面114上。
[0045]传感器装置4的传感器元件40、41设置在传感器容纳装置3的内腔34的内部并且借助于呈柱形的、由钢制成的管部段形式的覆盖元件30朝向外部被保护。管状的覆盖元件30围绕舵柱11延伸并且经由间隔环31、32固定在舵柱11上，所述间隔环同样围绕舵柱11延伸。
[0046]例如由钢制成的间隔环31、32通过适当的固定机构310、320、例如螺丝固定在舵柱11上并且成形为，使得所述间隔环补偿舵柱11在传感器容纳装置3的范围中的直径改变进而实现将管状的、柱形的、具有恒定的直径的覆盖元件30固定在舵柱11上。
[0047]覆盖元件30经由适当的固定机构、例如螺丝固定在间隔环31、32上。在安装状态中，覆盖元件30与间隔环31、32和侧表面114 一起包围内腔34，使得内腔34朝向外部被保护进而提供用于将传感器元件40、41设置在舵柱11上的受保护的腔。
[0048]一方面在间隔环31、32和舵柱11的侧表面114之间并且另一方面在间隔环31、32和覆盖元件30之间设置有呈环形地围绕舵柱11的密封环350至355 (所谓的O形环密封件)形式的密封元件，所述密封元件一方面以防潮密封的方式密封在间隔环31、32和舵柱11之间的通道并且另一方面以防潮密封的方式密封在间隔环31、32和覆盖元件30之间的通道，使得湿气不能够到达内腔34中。设置在内腔34中的传感器元件40、41因此被保护免受湿气影响。
[0049]附加地，内腔34能够用填料、例如电绝缘的凝胶来填充，所述凝胶具有拒水的特性。
[0050]传感器装置4的传感器元件40、41经由线路400、410与外部的评估装置5 (见图3A)连接。经由线路400、410能够在评估装置5和传感器元件40、41之间传输传感器信号。此外必要时经由适当的线路400、410给传感器元件40、41供电是可行的。
[0051]线路400、410穿过线路通道33在舵柱11的内部铺设。线路通道33通过中央的孔331以及通入到中央的孔331中的连接孔330、332形成，所述中央的孔沿着舵柱11的相应于纵轴线L的旋转对称轴线引入到舵柱11中。第一连接孔332在此用于将内腔34与孔331连接。第二连接孔330用于将孔331与舵柱11的朝向舵机14的端部110上的连接部位333连接(舵柱11在其舵机侧的端部110上经由固定钩112与舵机14连接并且在其另一个端部111上与舵叶10连接)。连接部位333在此以盲孔的形式引入到舵柱11的端侧15中并且设置为与纵轴线L偏心且与中央地设置在端侧115上的固定孔113间隔，固定钩112插入到所述固定孔中(见图2B和3A)。
[0052]在连接部位333上能够设置有适当的封闭罩334，所述封闭罩实现将线路400、410从连接孔330中引出，然而同时以防潮密封的方式封闭连接孔330进而封闭线路通道33，以便防止湿气从外部进入到线路通道33中。
[0053]附加地或者替选地，也能够在连接部位333上设置呈连接插头或者连接插座形式的插接连接器，所述插接连接器能够与相关联的插接连接器部件插接式地连接，以便将评估单元5与线路400、410(可脱离地)连接。在打开封闭罩334时，能够采用插接连接器并且建立与评估单元5的连接。
[0054]在中央的孔331沿着纵轴线L中央地在舵柱11的内部延伸期间，连接孔330、332倾斜于纵轴线L引入到舵柱11中并且以该方式一方面建立到连接部位333的偏心的连接并且另一方面建立到传感器容纳装置3的内腔34的偏心的连接。
[0055]中央的孔331在此如从图2B和3A中可见的那样通入舵柱11的端侧115上的固定钩112的固定孔113中。孔331因此能够沿着纵轴线L借助于适当的钻孔工具从端侧115起引入到由锻钢制成的舵柱11中。连接孔330、332反之能够从端侧115或者侧表面114倾斜地朝向孔331钻入到舵柱11中。
[0056]传感器元件40、41优选构成为应变测量带，所述应变测量带作为薄膜带粘贴到舵柱11的侧表面114上。多个传感器元件40、41在此优选彼此错开地如在图4中所示出的那样设置在舵柱11上，其中其它的传感器元件能够在轴向上或者在环周上错开地安置在舵柱11上。借助于传感器元件40、41因此能够检测和评估舵柱11的变形、例如弯曲或者扭转，以便能够根据舵柱11的变形推出施加在舵柱11和舵叶10上的力。
[0057]根据图4的传感器元件40、41例如能够与其它的传感器元件(见图5)对角线相对置地设置在舵柱11上，其中传感器元件40至43能够互联成用于实现在图5中示出的桥电路的电路装置4中。借助于这样的桥电路能够以差别的方式检测在构成为应变测量带的传感器元件40至43上的电阻改变，其中应变测量带上的电阻改变引起桥电路的节点442、443之间的电压改变，所述电压改变能够被测量并且允许确定变形。
[0058]关于图4可看出:传感器元件40、41的设置和取向仅理解为是示例性的。传感器元件40、41也能够以不同的方式设置和取向。构成为应变测量带的传感器元件40、41例如也能够分别沿着舵柱11的纵轴线L纵向地固定在舵柱11的表面上。
[0059]具体地说，在根据图5的电路装置4中，节点441、444与电压源440连接。每一个呈应变测量带形式的传感器元件40至43在节点441、442、443、444之间的桥臂中连接，其中电压测量设备445与中间的节点442、443连接，使得节点442、443之间的电压能够被测量。在舵柱11未变形因此构成为应变测量带的传感器元件40至43的电阻相同的情况下，节点442、443之间的电压至少近似为零。如果由于舵柱11的变形引起一个或多个传感器元件40至43变形并且因此引起一个或多个传感器元件40至43上的电阻改变，那么这引起节点442、443之间的电压改变，所述电压改变能够通过电压测量设备445来检测。
[0060]根据图5的电路布置4仅是有意义的电路装置的一个示例。电路装置4实现了所谓的全桥(英语是“Full Bridge”)。替代于此，同样也能够使用所谓的半桥(英语是“HalfBridge”)，并且其它的用于一个或多个传感器元件40至43的互联的电路装置也是可以考虑的并且是可行的。
[0061]在具体的设计方案中，在传感器元件40至43上的传感器信号检测的结果中检测并确定各个传感器元件40至43上的电阻改变。从电阻改变中随后能够推出舵柱11的变形并且从中推出作用于舵柱11上的力。该评估通过评估单元5来进行，所述评估单元例如能够集成到船的驾驶室上的计算机装置中并且其结果能够在驾驶室上的适当的显示装置上显示。
[0062]就此而言，在图5中示出的电压测量设备445仅用于图解说明的目的。真正的测量和评估会是显著更复杂的。
[0063]在本文中可以考虑的是，将电路装置4设置在舵柱11处的内腔34的内部，其中电压源440和电压测量装置445在船中也能够与舵柱11分开地设置并且经由线路与连接到桥电路的传感器元件40至43连接。
[0064]但是也可以考虑的是，为每个传感器元件40至43铺设两个穿过线路通道33的线路并且将传感器元件40至43在舵柱11的外部互联成桥电路。
[0065]在图6中示出的一个有利的设计方案中，在舵柱11上能够设置多个传感器元件40、41、40’、41’，然而其中仅一个分组经由线路400、410与评估装置5连接。其余的传感器元件40’、41’用作为冗余的传感器元件并且与穿过线路通道33铺设的线路400’、410’连接，但是不连接到评估单元5上。这些冗余的传感器元件40’、41’在活跃的传感器元件40、41故障的情况下用作为替代品。如果确定与评估装置5连接的传感器元件40、41中的一个不再能运转，那么冗余的传感器元件40’、41’中的一个代替不再运转的传感器元件40、41与评估装置5连接。
[0066]对此优选恰好一个冗余的传感器元件40’、41’与每个活跃的传感器元件40、41相关联，使得传感器元件40、41和相关联的冗余的传感器元件40’、41’基本上能够检测相同的传感器信号进而能够通过其相关联的、冗余的传感器元件40’、41’承担传感器元件40、41的功能。
[0067]设置用于所连接的、活跃的传感器元件40、41的冗余的传感器元件40’、41’具有如下优点:在传感器元件40、41故障时不必更换传感器元件40、41并且特别是不必触及舵柱11，否则这必要时会需要拆除舵I。如果传感器元件40、41故障，那么相关联的、冗余的传感器元件40’、41’代替故障的传感器元件40、41被连接，使得传感器装置4能够容易地重新进入可投入使用的状态。
[0068]图7示出如下装置的一个实施例，在所述装置中线路被铺设直至到舵叶10。对此中央的孔331在舵柱11中延伸，所述中央的孔始于舵柱11的背离舵叶10的端部上的端侧115延伸直至将近到舵柱11的如下位置，在所述位置上舵叶10连接到舵柱11上。连接孔332从在中央沿着纵轴线L延伸的孔331倾斜于纵轴线延伸直至舵叶10的腔101，所述腔朝向外部由舵叶10的外壁100围绕进而朝向外部被保护。在腔101中例如能够设置有传感器元件，其中用于连接传感器元件的线路穿过连接孔332、孔331和通入孔331中的连接孔330中的线路通道33朝舵柱11的端侧115上的连接部位333铺设。
[0069]因此舵叶10的内腔101经由线路通道33连接到船内部上，使得能够穿过舵柱11朝舵叶10铺设线路。
[0070]基于本发明的思想不受限于上述实施例，而是也可在完全不同类型的实施方式中实现。
[0071]特别地，传感器装置原则上也能够设置在舵叶上，其中也可以考虑的是，将分别具有多个传感器元件的多个传感器装置设置在舵柱和舵叶上。
[0072]舵柱和/或舵叶上的传感器装置用于测量舵柱和/或舵叶的变形进而用于测量舵柱和/或舵叶上的力和力矩。根据这样测量的力和力矩能够检测舵在运行时的负荷，其中所检测的力和力矩也能够作为控制变量被输送给船的辅助系统，以便考虑用于控制船的、作用于舵上的力和力矩。
[0073]至少一个在舵柱中铺设的线路不必须构成为电线路，而是例如也能够用作为用于引导流体、如空气或者液压油的流体线路。
[0074]原则上，传感器元件能够设置在舵柱和舵叶上。用于铺设一个或多个线路的孔因此也能够设计为，使得线路不仅能够铺设到舵柱上的传感器装置而且也能够铺设到舵叶上的传感器装置。
[0075]原则上，也能够将多个平行地延伸的纵向孔引入到舵柱中。
[0076]附图标记列表
[0077]I舵
[0078]10舵叶
[0079]100外壁
[0080]101腔
[0081]11舵柱
[0082]110，111端部
[0083]112固定钩
[0084]113固定孔
[0085]114侧表面
[0086]115端侧
[0087]12，13轴承
[0088]14舵机
[0089]2船体
[0090]20螺旋桨
[0091]21螺旋桨柱
[0092]3传感器容纳装置
[0093]30覆盖元件
[0094]301,302固定装置
[0095]31，32间隔环
[0096]310,320固定装置
[0097]33线路通道
[0098]330连接孔
[0099]331孔
[0100]332连接孔
[0101]333连接口
[0102]334封闭罩
[0103]34内腔
[0104]350至355密封环
[0105]4传感器装置
[0106]40至43，40’，41’ 传感器元件
[0107]400，410，400，，410，线路
[0108]44电路装置
[0109]440电压源
[0110]441 至 444节点
[0111]445电压测量装置
[0112]5评估单元
[0113]L纵轴线
【权利要求】
1.一种用于船的舵，具有: -沿着纵轴线延伸的舵柱， -设置在所述舵柱上的舵叶， -设置在所述舵柱或者所述舵叶上的传感器装置，和 -至少一个线路，所述线路与所述传感器装置连接以用于给所述传感器装置供电和/或用于传输传感器信号，或者所述线路构成为用于引导流体， 其特征在于， 所述舵柱(11)具有孔(331)，所述孔在所述舵柱(11)的内部延伸并且在所述孔中至少分部段地铺设有至少一个所述线路(400，410，400’，410’)。
2.根据权利要求1所述的舵，其特征在于，所述孔(331)沿着所述纵轴线(L)在所述舵柱(11)中延伸。
3.根据权利要求1或2所述的舵，其特征在于，至少一个所述线路从所述舵柱(11)的端部(110)朝向所述传感器装置(4)铺设，在所述端部上能够将所述舵柱(11)与舵机(14)连接。
4.根据权利要求3所述的舵，其特征在于，所述孔(331)始于所述端部(110)延伸到所述舵柱(11)中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的舵，其特征在于，所述孔(331)沿着所述舵柱(11)的旋转对称轴线(L)伸展。
6.根据上述权利要求中任一项所述的舵，其特征在于，所述舵柱(11)由钢构成。
7.根据上述权利要求中任一项所述的舵，其特征在于，在所述舵柱(11)或所述舵叶(10)上设置有传感器容纳装置(3)，所述传感器容纳装置具有安置到所述舵柱(11)或者所述舵叶(10)上的、包围内腔(34)的覆盖元件(30)。
8.根据权利要求7所述的舵，其特征在于，在所述内腔(34)中设置有所述传感器装置(4)的至少一个传感器元件(40至43)。
9.根据权利要求7或8所述的舵，其特征在于，所述内腔(34)以填料来填充。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的舵，其特征在于，所述覆盖元件(30)构成为围绕所述舵柱(11)的管部段。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的舵，其特征在于，所述覆盖元件(30)经由两个在轴向上沿着所述纵轴线(L)彼此间隔的间隔环(31，32)固定在所述舵柱(11)的环周的侧表面(114)上。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的舵，其特征在于，所述孔(331)经由倾斜于所述纵轴线(L)延伸的第一连接孔(332)与所述内腔(34)连接。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的舵，其特征在于，所述孔(331)经由倾斜于所述纵轴线(L)延伸的第二连接孔(330)与所述舵柱(11)的横向于所述纵轴线(L)延伸的端侧(115)上的连接部位(333)连接。
14.根据上述权利要求中任一项所述的舵，其特征在于，至少一个所述线路(400，410，400，，410，)穿过所述孔(331)朝向所述舵叶(10)铺设，其中所述孔(331)或者连接到所述孔(331)上的连接孔(332)通入所述舵叶(10)的腔(101)中。
15.根据上述权利要求中任一项所述的舵，其特征在于，所述传感器装置(4)具有至少一个构成为应变测量带的传感器元件(40至43)。
16.根据上述权利要求中任一项所述的舵，其特征在于，所述传感器装置(4)的多个传感器元件(40至43)以桥电路(44)互联。
17.根据上述权利要求中任一项所述的舵，其特征在于，所述传感器装置(4)具有评估装置(5)，其中所述传感器装置(4)包括: -第一组传感器元件(40，41)，所述第一组传感器元件与穿过所述孔(331)铺设的线路(400,410)连接并且经由所述线路(400，410)与所述评估装置(5)连接，和 -第二组传感器元件(40，41)，所述第二组传感器元件与穿过所述孔(331)铺设的线路(400’，410’ )连接，但是不与所述评估装置(5)连接。
18.根据权利要求17所述的舵，其特征在于，所述第二组传感器元件(400’，410’)实现冗余的传感器元件，其中第二组的冗余的传感器元件(400’，410’ )与第一组的每个传感器元件(400，410)相关联。
【文档编号】B63H25/38GK104512542SQ201410524828
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2013年10月1日
【发明者】E·S·万·布伦 申请人:达门科技（控股）有限公司