woensdag 8 april 2015

STUURINRICHTING. WAT IS DAT?

OM HET ROER TE BEDIENEN.

STUURINRICHTING IS EEN MECHANISME OM HET ROER TE BEDIENEN NAAR DE PLAATS VAN BESTEMMING.

Oorspronkelijk werd voor het besturen van een vaartuig volstaan met een peddel, later na de plaatsing van het roer door middel van de helmstok of stuurpen, welke alle met de hand werden bewogen.

De eerste verandering in het bedienen van het roer was het in gebruik nemen van de kolderstok, kalder of kanterstok.

Bediening van roer op schip uit 17e eeuw.

Verklaring van de cijfers:
1. - Kolderstok. 2. - Helmstok. 3. - Roer.

Toen in de loop van de 15e eeuw schepen met meerdere dekken werden gebouwd, bevond de roerganger aan de helmstok zich onder dek.
Ten einde hem op een hoger dek te kunnen plaatsen met het zicht op de zeilen, werd op de kop van de helmstok, verticaal en draaibaar, een kolderstok aangebracht. Deze stak verschuifbaar door een gat, dat was geboord in een in het bovenliggende verdek bevestigde klos draaibare klos of bril.
Door de kolderstok op zijn draaipunt, de bril, naar stuurboord te drukken, bewoog de helmstok zich naar bakboord en het roer naar stuurboord.
De uitslag van een op deze wijze bediend roer was niet groter dan 5 tot 10 graden uit het midscheeps, zodat de besturing ook van de zeilvoering afhing. Met de kolderstok kon slechts worden bijgestuurd.
In het begin van de 18e eeuw werd de kolderstok vervangen door het stuurrad.

(Uitvoering van een stuurrad op de helmstok.)

Het in gebruik raken van de stuurtalies en de daartoe opgestelde windas, leidde in de eerste helft van de 18e eeuw tot het invoeren van het stuurrad.
Een dergelijk stuurrad kon met de bijbehorende trommel op de helmstok worden geplaatst, waarbij de vaste blokken van de stuurrepen in de zijden van het schip waren bevestigd.
Een andere mogelijkheid was om het stuurrad met trommel vast aan het dek te plaatsen en het bewegende blok van de stuurreep aan de helmstok te bevestigen. Door de boogvormige baan van het uiteinde van de helmstok kon deze niet geheel in de trekrichting van de takelgestellen liggen, waardoor bij bepaalde standen speling in de stuurrepen ontstond. Men heeft dit trachten te ondervangen door de reeptrommel een dubbelkonische vorm te geven, doch in andere gevallen door een deel van de helmstok uitschuifbaar te maken.

Om de rek uit de talies op te lossen werd in latere periode gekozen voor het aan brengen van een ijzeren ketting.

Verklaring van de letters:
A. - Stuurrad.
B. - Windas.
C. - Ketting (stuurreep)
D. - Achteruitwijzende stuurpen.



(Stuurinrichting, in zij- en bovenaanzicht, van een houten zeilschip uit het begin van de 19e eeuw.)

Verklaring van de cijfers:
1. - Roer.
2. - Helmstok.
3. - Stoel voor de door de trommel gaande as.
4. - Stuurreep van tuigketting.
5. - Trommel.
6. - Stuurrad.

Het nadeel van dit stuursysteem is dat de roerganger naast het stuurwiel moet gaan staan om zicht op het voorschip te houden.

(Mechanische schroefstuurinrichting. in de linker afbeelding een bovenaanzicht en de rechter afbeelding onder een zijaanzicht.)

Verklaring van de cijfers:
1. - Roerkoning.
2. - Pakkingbus.
3. - Helmstok voor noodgevallen.
4. - Juk of ossekop.
5. - Koppel- of trekstangen.
6. - Langsscheepse as met linkse- en rechtse
      schroefdraad.
7. - Stuurrad.
8. - Stuurkist, zgn. broodawagen met zitbanken
      op de zijkanten.
9. - Roosters voor de roeganger (tegen uitglijden)
10. - Logrol met loglijn, onder de stuurkist
      opgeborgen.

In de 19e eeuw ontstond de zogenaamde patentstuurinrichting, waarbij het stuurwiel een draadstang ronddraaide, waarop bijvoorbeeld aan de voorzijde linkse- en aan de achterzijde rechtse draad was gesneden.
Om deze draadstang grepen twee klossen die zich bij draaiing van de as in tegengestelde richting bewogen en via hefbomen de roerkoning draaiden.
Dit werd het normale stuursysteem op de meest grotere zeilschepen en bleef ook lang nog in gebruik op mechanisch voortbewogen schepen.

MECHANISCH VOORTSTUWING.

Op stoomschepen ontstond spoedig behoefte de roerbediening midscheeps te plaatsen, waar zich ook te scheepsbrug bevond. Bovendien kon door de beschikbaarheid van stoom een stuurmachine worden aangedreven die de stuurtrommel draaide.


Overbrenging van de stuurbeweging van een midscheeps geplaatste stuurmachine (A), naar het achterschip gelegen roerkwadrant (B). De stuurreep bestaat uit ketting, stangen, bufferveren en spanschroeven.


Stuurrad (A) dat door middel van een draadstang (B) de sloffen (C) beweegt en daarmee het stuurjuk (D) doet draaien. Bij de afgebeelde inrichting is ook een kwadrant (E) aanwezig voor de kettingstuurrepen gebruikt bij de stoommachine.

Een vernuftig arrangement van hefbomen en schuiven deed de stuurmachine draaide als het stuurrad draaide en stoppen wanneer ook het stuurrad stil stond.
Speling in de stuurrepen werd voorkomen door het gebruik van een kwadrant ter plaatse van of rond de roerpen of helmstok.
De aanwezigheid van een machine op of nabij de brug en het primitieve bewegingssysteem via stuurrepen, bestaande uit kettingen, stangen en veren, kon vervallen met het gebruik van betere afstandbedieningssystemen die de bewegingen van het stuurrad aan een in het achterschip nabij de roerkoning geplaatste stuurmachine konden doorgeven.

(Verticale stoomstuurmachine uit het einde van de 19e eeuw.)

                                                                Verklaring van de cijfers:
1. - Handstuurrad.
2. - Stoomstuurrad.
3. - Koppelininrichting stelschroef.
4. - Kettingrol met stuurketting.
5. - Kettingschijf.
6. - Rechttandwiel.
7. - Rondsel.
8. - Wormwiel.
9. - Conisch tendrad, kroonrad of kegelrad.
10, - Schuifstang naar brug.
11. - Schuifstang.
12. - Kleppenhuis (stoonschuifkast).
13. - Krukschijf.
14. - Drijfstang of krukstang.
15. - Hoofdas./
16. - Zuigerstang kruishoofd.
17. - Pakkingbus.
18. - Stoomcilinder.
19. - Voet- of fundatieplaat.
                                                                20. - Staanders, dragers of steunen.



 (Tekening van de werking stoomstuurmachine bediend via een telemotor vanaf de brug.
De telemotor (A) verstelt de regelschuif (B), waardoor de machine (C) gaat werken en het roerkwadrant (D) doet draaien. Via een worm (E) op de krukas wordt ook de schuif weer in de middenstand geplaatst en daarmee de stuurmachine tot stilstand gebracht.

Later werd de hydraulische overbrenging toegepast met behulp van de telemotor.

het stuurrad beweegt plunjers in cilinders, gevuld met olie of een mengsel van water met clycerine.
De druk wordt via dunne leidingen naar de regelschuif van de stoomstuurmachine in het achterschip geleid.
Bij motorschepen werd de druk naar de stelring van de radiaalplunjerpomp van de elektrisch-hydraulische stuurmachine geleid. Uiteindelijk maakte de hydraulische telemotor plaats voor de zuiver elektrische overbrenging, werkend met schakelsystemen.



(Het hydraulische systeem met de telemotor.)

Verklaring van de cijfers:
1. - Stuurrad.
2. - Roerverklikker.
3. - Versnellingsrondsel.
4. - Rondsel.
5. - Tandheugel.
6. - Zuiger.
7. - Cilinder.
8. - Vloeistof.
9. - Bijvultank.
10. - Leidingen naar de ontvanger.
11. - Ontvanger.
12. - Cilinder.
13. - Zuiger.
14. - Balansgewricht van de      
         telemotorinrichting.
15. - Pompen.
16. - Roer.
17. - Helmstok.
18. - Zuiger.
19. - Oliecilinder.

Er bestaan vele soorten stuurmachines die alle aan enkele eisen moeten voldoen:
1. - Als het stuurrad naar stuurboord of bakboord wordt bewogen, moet de klik van het roer naar de zelfde zijde bewegen.
2. - Zodra het stuurrad niet meer gedraaid wordt, moet de stuurmachine tot stilstand komen en het roer blijven staan waarin het is gebracht.
3. - Ze moeten zo sterk zijn dat onder alle omstandigheden het roer met voldoende snelheid van boord tot boord kan worden gedraaid.
4. - Bij maximum snelheid moet het schip op gemakkelijke wijze kunnen worden bestuurd.
5. - Op alle plaatsen waar een stuurinrichting kan worden bediend, moet de stand van het roer waarneembaar zijn door een roerstandaanwijzer.
6. - Elk schip moet zijn voorzien van een doelmatige hulpstuurinrichting die door een krachtwerktuig moet kunnen worden bewogen als de diameter van de roerkoning een bepaalde maat overschrijdt.



Schema van een elektrisch hydraulische stuurmachine, bediend via de telemotor (A) die een roterende plunjepomp (B) zodanig verstelt dat deze olie levert aan de cilinders (C), waarin rammen bewegen die de helmstok (D) naar de gewenste zijde duwen.


(Moderne automatische stuurinrichting op schepen met een gyro-kompas.)

Verklaring van de cijfers:
1. - Stuurrad.
2. - Gyrokompasverklikker.
3. - Synchroniseringsknop voor verklikker.
4. - Roerstandaanwijzer.
5. - Instelling naar weersomstandigheden
      (zeegang) bij automatische besturing.
6. - Instelling van de gewenste roerhoek,
      o.a. afhankelijk van de belading.
7. - Regelknop verlichting.
8. - Regelaar koersverandering.
9. - Manometers van de hydraulische telemotor.
10. - Koppeling/ontkoppeling van de automatische
       besturing.


Met de vooruitgang van de elektrotechniek werd het mogelijk de bediening in belangrijke mate te automatiseren. Tegenwoordig worden dan ook de zeeschepen voorzien van een automatische stuurinrichting, een elektrisch apparaat dat, geschakeld tussen kompas en stuurmachine, de laatste zodanig kan bedienen dat het schip een bepaalde koers blijft volgen. 


( Een elektrisch hydraulische uitgevoerde stuurmachine met twee set cilinders met rammen en twee roterende plunjerpompen opgesteld in een volledig afsluitbare stuurmachinekamer van een tanker.)

Door de juiste instelling voor de toegestane koersafwijkingen ten gevolge van slingeren of rollen van het schip, alsmede voor de mate van tegenroer bij grotere afwijkingen, kan dikwijls zeer zuiver koers worden gehouden. In een loodsvaarwater wordt de automaat meestal uitgeschakeld en wordt er overgegaan op sturen met de hand.


Links in de afbeelding een moderne elektrisch hydraulische stuurmachine installatie aan boord van een productentanker, van de fabrikant AEG, zonder grote cilinders met rammen. Ook deze is dubbel uitgevoerd.)

Uitwijkmanoeuvres en andere koerswijzigingen op zee kunnen en worden echter veelal uitgevoerd door de juiste manipulaties aan de automaat-instelling.
Door de verder vooruitgang in de techniek is er ook een einde gekomen aan het gebruik van het stuurwiel, wat plaats heeft moeten maken voor een stuur-stick.


Geen opmerkingen:

Een reactie plaatsen