专利名称：用于船的舵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求I的前序部分所述的用于船的舵。
背景技术：
这种类型的舵具有以可围绕转动轴线枢转的方式设置在船体上的舵杆和与所述舵杆连接的、能够围绕所述转动轴线相对于船体转动的舵叶。通过转动所述舵杆，能够相对于船体来调节舵叶，以便调节舵并且对船的航线产生影响。舵的可运动的部件、即舵杆和/或舵叶通过至少一个轴承支承在船体上。在这种 情况下可设想的是舵，其中仅舵杆、仅舵叶或者舵杆和舵叶都通过轴承支撑在船体上。为此，所述轴承具有内轴承部段和以滑动的方式紧贴在所述内轴承部段上的外轴承部段，所述内轴承部段和外轴承部段通过轴承面来互相贴靠地提供部件的滑动的支承。 在此，所述轴承部段中的一个能够由相对硬的材料构成(例如内轴承部段,所述内轴承部段能够通过例如由高强度的锻钢制成的舵杆本身实现，其中也可能的是，附加地对舵杆进行覆层)，并且所述轴承部段中的另一个由相对软的材料，例如青铜或塑料制成。例如用作外轴承部段的轴套能够由青铜或塑料制成。尤其在大的船中由于舵叶和舵杆的尺寸和重量，轴承部件、尤其是由软质材料制成的轴承部段(例如外轴承部段)在工作时承受大的应力，以至于不能避免在舵的使用寿命期间的磨损，所述磨损能够导致外轴承部段(和/或内轴承部段)上的磨耗，并且一方面导致在舵叶和舵杆之间的不能避免的间隙(也称作轴颈轴承间隙)，另一方面对船体上的所安置的部件产生影响。为了确定舵的轴承的磨损，能够测量所述轴颈轴承间隙。对此传统要求的是，在干船坞中例如通过经由舵叶的侧向倾翻测定所述间隙来检查船舵。这种检查是耗费的，并且尤其在船的运行中是不可能的。因此，在船行驶时，轴承的过度磨损甚至损坏不能够或者仅能够间接地借助舵的故障来被识别。在从DE 20 2005 019 626U1中已知的、用于检查和测量在舵的舵杆上的外轴承和在舵杆围井上的内轴承之间的轴颈轴承间隙的装置中使用操作件，所述操作件具有能够在外轴承和内轴承之间的间隙中引导的测量轨，通过所述测量轨能够测定在外轴承和内轴承之间的间隙的宽度。借助于所述操作件，对轴颈轴承间隙的测量也能够由潜水员在水下执行，以至于待检查的船不必移动到干船坞中来确定舵的轴颈轴承间隙。然而，在所述装置中不利的是，所述操作件可能是难于操纵的，并且在外轴承和内轴承之间的间隙不一定可自由接近以便能够以合适的方式导入操作件，以用于在外轴承和内轴承之间的间隙中进行间隙测量。
发明内容
本发明基于的目的是，提供一种用于船的舵，所述舵能够以简单的且低成本的方式确定用于将舵叶或舵杆支承在船体上的轴承的磨损。
所述任务通过具有权利要求I的特征的主题得以解决。相应地，在用于船的舵中设有磨损销，所述磨损销设置在外轴承部段和内轴承部段中的一个上，并且以滑动的方式紧贴在内轴承部段和外轴承部段中的另一个上。本发明基于下述思想，在外轴承部段(和/或内轴承部段)上设置有磨损销，所述磨损销适于显示轴承的磨损。为此，磨损销与外轴承部段(或内轴承部段)完全相同地以滑动的方式紧贴在内轴承部段(或外轴承部段)上，并且因此在舵工作时受到与外轴承部段(或内轴承部段)相同的应力或相同的磨损。那么，通过对磨损销的检查，能够推测出轴承的磨 损，特别是能够确定磨耗，并且能够检查轴承的功能适用性。所述磨损销有利地设置在一个轴承部段上，所述轴承部段由与另一轴承部段，例如外轴承部段相比较软的材料(例如青铜或塑料)构成。此外，设置在外轴承部段上具有下述优点，即，磨损销是更易于接近的，以便进行检查。下面将根据设置在外轴承部段上的磨损销来说明有利的功能和作用，其中，已说明的内容也能够类似地应用到设置在内轴承部段上的磨损销上。设置在外轴承部段上的磨损销能够具有滑动面，磨损销通过所述滑动面以滑动的方式紧贴在内轴承部段上。为此，所述磨损销能够在其朝向内轴承部段的端部上具有由与外轴承部段相同的材料或由与外轴承部段的材料至少在材料特性上类似的材料制成的部段。因此，所述磨损销与外轴承部段一样与内轴承部段有效连接，并且此外由与外轴承部段相同的或至少类似的材料制成，以至于磨损销在磨损方面与外轴承部段处于基本上相同的情况，并且因此磨损销的磨损能够表明外轴承部段的磨损。为了能够检查磨损销的状态，磨损销能够可拆卸地设置在外轴承部段上。磨损销例如能够拧入外轴承部段的孔中，或者也能够通过卡口式锁合保持在外轴承部段上的相应的容纳部上。如果磨损销可从轴承的外侧、例如从与船体连接的舵杆围井的外侧或从舵叶的外侧接近，那么磨损销例如能够由潜水员从舵叶上取下并且检查其磨损痕迹，以便以这种方式推测出轴承的状态。为此，在舵叶上例如能够设有用于接近相应的轴承部段的相应的盖板，或者磨损销也能够贯穿舵叶的外壁，从而能够将所述磨损销从外部从其相应的固定件中拧出或者能够以其他方式拆卸。在一个改进方案中，也能够在磨损销上在其朝向内轴承部段的端部上施加一个或多个用于(电)测量磨损销磨损的导电层。通过磨损销基于磨耗的磨损，能够以这种方式例如改变所述导电层的电阻，以至于能够通过简单的电阻测量来推测出磨损销的磨耗。在本文中也可设想的是例如能够通过电容测量或电感测量来推测出磨损销的状态的其他电测
量装置。可设想的是，在每个轴承上设置有恰好一个用于测定轴承的磨损的磨损销。然而，也可设想的是，在轴承的特征点上分别设有磨损销，以至于每个轴承具有多个磨损销，能够检查所述磨损销，以检验轴承的功能适用性。以这种方式，轴承的磨损也能够以精确的方式位置触发地进行观测，以便以这种方式获得关于轴承的状态的更准确的结论。所述至少一个轴承能够构造成滑动轴承，所述滑动轴承仅接收径向力，S卩，不提供沿舵杆的纵向延伸方向的方向的轴向引导。在有利的扩展方案中，在船体上构造有舵杆围井，所述舵杆围井借助按照悬臂形式从船体伸出的舵杆管接合到舵叶的凹部中，并且所述舵杆围井在中央的内孔中引导舵杆。借助这样的舵杆围井能够实现将舵叶有利地支承在船体上。可设想的是轴承结构的不同的变型方案。例如轴承能够设置在船体的固定部段(例如舵杆管)和舵杆之间。在所述情况下，内轴承部段与舵杆连接，并且外轴承部段与船体的固定部段(例如舵杆管)连接，以便将舵杆以滑动的方式支承在船体的固定部段上。在另一扩展方案中可设想的是，轴承设置在舵叶和船体的固定部段(例如舵杆管)之间。在所述情况下，内轴承部段与船体的固定部段(例如舵杆管)连接，并且外轴承部段与舵叶连接，以便将舵叶支承在船体的固定部段上。在每种情况下，能够在舵杆和船体之间和/或在舵叶和船体之间使用多个轴承，其中，这样的轴承也能够也组合方式使用，即能够既设置在船体和舵杆之间也设置在船体和舵叶之间。
下面将借助在附图中说明的实施例来详细阐述本发明基于的思想。附图中示出图I示出船舵的示意图；图2示出船舵的一个实施例的部分剖开的视图；图3示出船舵的另一实施例的部分剖开的视图，包括舵杆围井；图4示出在船体的舵杆围井上的舵杆的轴承结构的示意的、局部剖视图；图5示出在轴承的外轴承部段上的磨损销的放大剖视图；图6示出在轴承的外轴承部段上的具有导电层的磨损销的放大剖视图；图7示出舵杆围井的立体图，所述舵杆围井具有设置在其上的外轴承部段；以及图8示出穿过根据图7的舵杆围井的部段的径向剖视图。
具体实施例方式图I示出船的舵1，其中舵叶10以能够围绕转动轴线D转动的方式设置在船体2上。在这种情况下，舵叶10以本身已知的方式沿在船向前行驶时的流动方向设置在螺旋桨3的后方，其中所述螺旋桨能够在螺旋桨轴30上围绕螺旋桨轴线P转动，并且所述舵叶与舵杆11连接，所述舵杆将转矩导入舵叶10中以转动舵叶10，并且因此，调节舵叶10以用于船的航线改变、航线修正或航线稳定。舵杆11在其上端部上通过支承轴承114保持，所述支承轴承沿轴向方向固定舵杆11，并且通过舵杆11来保持舵叶10。此外，舵杆11在其上端部上与(未示出的)舵机连接，所述舵机将扭力引入舵杆11中，以操纵舵叶10，并且从而调节舵叶10。在舵I的在图2中以部分剖开的方式示出的一个实施例中，舵杆11在其下端部上与舵叶10连接。为了与舵叶10连接，舵杆11具有下方的锥形端部部段111，所述下方的锥形端部部段设置在与舵叶10的内部的肋形结构103焊接在一起的坚固的连接件100中，并且与所述连接件100形成压接，其中所述连接件也称作舵夹具。为此在舵杆11的螺纹端112上安置有螺母113，所述螺母造成在连接件100中的端部部段111的压配合。例如从全浮式舵的实施形式中已知，在图3中示出的另一舵I中设有用于将舵杆11和/或舵叶10支承在船体2上的舵杆围井20。在此，所述舵杆围井20通过如悬臂形式从船体2伸出的、延伸到舵叶10中的凹部101中的、下方的舵杆管200和上方的舵杆管205形成，所述舵杆管将舵杆11的杆部段110容纳在内孔204中。舵叶10在其内部中具有肋形结构103，所述肋形结构确保了舵叶10的结构稳定。用于容纳舵杆管200的、在舵叶10中的凹部101构成为箱形的，所述凹部从舵叶10的上方的朝向船体2的侧延伸到舵叶10中，并且通过侧向的、水密地焊接的覆板102相对于舵叶10的内部密封。舵叶10能够完全地或部分地由钢或塑料复合材料、特别是纤维增强的复合材料制成。如与在根据图2的实施例一样，在根据图3的舵中，舵杆11在其上端部上与舵机连接，并且在其下端部上与舵叶10连接。为了与舵叶10连接，舵杆11具有下方的锥形端部部段111，所述下方的锥形端部部段设置在与舵叶10焊接在一起的夹具100中，并且与所述夹具100形成压接。
在图2和图3中示出的舵I的实施例中，舵杆11通过至少一个轴承21 (见图3)支承在船体2上(在根据图3的实施例中支承在舵杆围井20上)。在此可设想并且有利的是，使用沿着舵杆11在轴向上彼此错开的多个轴承，或者替选地或附加地将舵叶10直接支承在船体2上，例如支承在舵杆围井20上。图4示出舵I的示意的放大视图，其中舵杆11的杆部110通过轴承21支承在构造在船体2上的舵杆围井20的舵杆管200上。轴承21具有与舵杆管200抗扭地连接的、例如由青铜或塑料制成的、如轴套形式的外轴承部段210，以及与杆部110抗扭地连接的、由例如为锻钢的硬质材料制成的内轴承部段220，所述外轴承部段210和内轴承部段220以滑动的方式彼此紧贴，并且提供具有径向支承部的滑动轴承。内轴承部段220也能够与舵杆11 一件式地构造，其中，舵杆11能够在内轴承部段220的区域中附加地设有对滑动特性产生有利影响的覆层。杆部110通过轴承21相对于舵杆围井200沿径向方向支撑。另一轴承能够轴向错开地设置在舵杆110的上方的区域中。在图4中示意地示出的实施例中，在舵叶10和舵杆管200之间不设有(附加的)轴承。尽管如此，这是不受限的。在图4中示出的实施例中也能够设想的是，替代轴承21或附加地，在舵叶10的凹部101的侧向覆板和舵杆管200之间设有轴承。在图4中以剖面示意性示出的、由外轴承部段210和内轴承部段220组成的轴承21环状地包围舵杆110，并且从而提供对舵杆110的周向的、支承的支撑，其中，为了简化安装，外轴承部段210和内轴承部段220都能够由两个环形半件组装而成，所述两个环形半件能够以简单的方式安置在舵杆11或舵杆管200上。如从图4中可见，在轴承21的外轴承部段210上设有磨损销4，所述磨损销插入外轴承部段210的孔211中，并且也贯穿容纳孔206上的舵杆管200。磨损销4基本上构造成圆柱形的，并且从外部插入外轴承部段210中，使得所述磨损销以滑动的方式与内轴承部段220紧贴。磨损销4至少在其朝向内轴承部段220的区域中由与外轴承部段210相同的材料或者由与外轴承部段210在其材料特性上类似的材料制成。由于磨损销4与外轴承部段210完全一样以滑动的方式紧贴在内轴承部段220上，并且由相同的或类似的材料制成，所述磨损销4受到与外轴承部段210相同的磨损。因此，通过检查磨损销4，能够一同推测出外轴承部段210的和轴承21的磨损。图5和图6示出在外轴承部段210上的不同的磨损销4的实施例的放大的示意图。在根据图5的实施例中，磨损销4具有至少两个部段41、42，其中至少部段42由与外轴承部段210相同的或类似的材料构成。所述部段42通过滑动面40紧贴在内轴承部段220上，并且因此在舵I工作时受到与外轴承部段210相同的应力。在根据图6的实施例中 ，在磨损销4上设置有多个彼此错开的导电层43，所述导电层能够通过导线44与设置在舵叶10上或者设置在相应的船的甲板上的测量装置连接。通过导电层43能够以电学方式推测出磨损销4的磨损状况，而不必为此取出磨损销4。例如能够进行电阻测量，其中，与之前的测量相比，电阻的改变能够表明在磨损销4上的磨耗，并且从而能够表明轴承21的磨损。磨损销4能够从外轴承部段210中取出。磨损销4例如能够拧入外轴承部段210中，并且为了检查而从孔211中拧出。也能够设想的是，磨损销4通过如卡口式锁合件的形式的固定件固定在外轴承部段210上，以便可实现磨损销4的简单拆卸。在根据图5的实施例中，取出磨损销4对于检查和测试是必要的。这样的测试例如能够通过潜水员来执行。如在根据图6的实施例中的电测量的可能性具有以下优点，即，在工作时，在船行驶时也能够获得关于舵的轴承21的磨损的结论，而不必为此在物理上接近舵I。特别是不需要取出磨损销4，并且从而不需要接近舵I。在磨损销4的所有变型方案中，能够在磨损销4的外侧对磨损边界做出彩色标记，以至于在取出磨损销4时立即可以识别出是否已达到磨损边界。图7和图8示出两个设置在舵杆围井20的舵杆管200上的、分别贯穿外轴承部段210的磨损销4、4’的具体的扩展方案。在此，图7示出具有如轴套形式的外轴承部段210的舵杆管200以及磨损销4、4’的立体视图，而图8示出穿过磨损销4的局部剖视图。每个磨损销4、4’插入舵杆围井200上的容纳孔206、206’中和外轴承部段210上的孔211、211’中，并且在根据图8的已装配的状态下与内轴承部段220滑动紧贴，并且受到与外轴承部段210相同的应力。磨损销4、4’沿周向方向彼此错开90°地设置在轴套(外轴承部段210)上，以至于借助磨损销4、4’能够测定在轴承21的不同位置上的磨损。本发明基于的思想不局限于上述实施例，而是原则上也能够在完全不同类型的实施形式中使用。特别是与所示出的轴承不同的轴承机构也是可设想的并且可行的。已说明的类型的磨损销例如同样也能够用于插入在舵叶和舵杆管之间的轴承。原则上也可设想的是，附加地或替选地使用在内轴承部段上的磨损销，但是其中，对此必须注意，在必要时可接近并且能够取出磨损销，以便进行检查。附图标记列表I舵10舵叶100夹具101凹部
102覆板103肋形结构11舵杆110杆部111锥形端部部段112螺纹端113螺母114轴向轴承 2船体20舵杆围井200舵杆管204孔205上方的舵杆管206,206> 容纳孔21轴承210外轴承部段211、211，孔212轴承面220内轴承部段3螺旋桨30螺旋桨轴4、4’磨损销40滑动面41、42部段43导电层44导线D转动轴线P螺旋桨轴线
权利要求
1.用于船的舵，具有 -以能够围绕转动轴线枢转的方式设置在船体上的舵杆； -与所述舵杆连接的、能够围绕所述转动轴线相对于所述船体枢转的舵叶；以及 -至少一个轴承，用于将所述舵叶或所述舵杆支承在所述船体上，其中，所述轴承具有内轴承部段和以滑动的方式紧贴在所述内轴承部段上的外轴承部段， 其特征在于 磨损销(4、4’)，所述磨损销设置在所述外轴承部段(210)或所述内轴承部段(220)中的一个上，并且以滑动的方式紧贴在所述内轴承部段(220)和所述外轴承部段(210)中的另一个上。
2.根据权利要求I所述的舵，其特征在于，所述磨损销(4、4’)设置在所述外轴承部段(210)上并且具有滑动面(40)，所述磨损销(4、4’)通过所述滑动面以滑动的方式紧贴在所述内轴承部段(220)上。
3.根据权利要求2所述的舵，其特征在于，所述磨损销(4、4’)在其朝向所述内轴承部段(220)的端部上具有部段(42)，所述部段由与所述外轴承部段(210)相同的材料或与所述外轴承部段(210)的材料在材料特性上类似的材料制成。
4.根据权利要求I至3之一所述的舵，其特征在于，所述磨损销(4、4’)能够拆卸地设置在所述外轴承部段(210 )上。
5.根据权利要求4所述的舵，其特征在于，所述磨损销(4、4’)被拧入到所述外轴承部段(210)的孔(211、211，)中。
6.根据权利要求4或5所述的舵，其特征在于，所述磨损销(4、4’)能够从所述轴承(21)的或所述舵叶(10)的外侧接近，并且能够从所述轴承(21)中取出。
7.根据上述权利要求之一所述的舵，其特征在于，在所述磨损销(4、4’)上，在所述磨损销的朝向所述内轴承部段(220)的端部的区域中施加一个或多个导电层(43)，以用于测量所述磨损销(4、4’)的磨损。
8.根据上述权利要求之一所述的舵，其特征在于，在所述外轴承部段(210)上设置有多个磨损销(4、4’)。
9.根据上述权利要求之一所述的舵，其特征在于，所述至少一个轴承(21)构造为仅承受径向力的滑动轴承。
10.根据上述权利要求之一所述的舵，其特征在于，在所述船体(2)上构造有舵杆围井(20)，所述舵杆围井借助容纳舵杆(11)的舵杆管(200)延伸到所述舵叶(10)的凹部中。
11.根据上述权利要求之一所述的舵，其特征在于，所述内轴承部段(220)与所述舵杆(110)连接，并且所述外轴承部段(210)与所述船体(2)的固定部段(200)连接，以便将所述舵杆(110)支承在所述船体(2 )的所述固定部段(200 )上。
12.根据上述权利要求之一所述的舵，其特征在于，所述内轴承部段(220)与所述船体(2)的固定部段(200)连接，并且所述外轴承部段(210)与所述舵叶(10)连接，以便将所述舵叶(110)支承在所述船体(2)的所述固定部段(200)上。
全文摘要
本发明涉及一种用于船的舵，其具有以能够围绕转动轴线枢转的方式设置在船体上的舵杆、与所述舵杆连接的、能够围绕转动轴线相对于船体枢转的舵叶和用于将舵叶或舵杆支承在船体上的至少一个轴承，其中，所述轴承具有内轴承部段和以滑动的方式紧贴在所述内轴承部段上的外轴承部段。根据本发明提出，磨损销(4，4’)，所述磨损销设置在外轴承部段(210)或内轴承部段(220)中的一个上，并且以滑动的方式紧贴在内轴承部段(220)和外轴承部段(210)中的另一个上。
文档编号B63H25/38GK102844236SQ201180015654
公开日2012年12月26日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年3月23日
发明者亨利·申德勒, 托马斯·迈尔, 卡斯滕·米勒, 克里斯托夫·贝伦特, 约翰内斯·哲瓦斯, 布里吉特·奥托, 徐楠, 弗兰克·赫布斯特 申请人:万德维登巴克米尔公司