DE102012220920B3

DE102012220920B3 - submarine

Info

Publication number: DE102012220920B3
Application number: DE102012220920.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Bruhn
Original assignee: ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2014-01-16
Anticipated expiration: 2032-11-16
Also published as: WO2014075674A1

Abstract

Ein Unterseeboot ist mit mindestens einer Ruderanlage ausgestattet, die einen elektrischen Stellmotor zum Stellen zumindest eines Ruders aufweist. Darüber hinaus weist das Unterseeboot eine Bremsvorrichtung zum Festlegen eines Rotors des Stellmotors auf.A submarine is equipped with at least one steering gear having an electric servomotor for providing at least one rudder. In addition, the submarine on a braking device for fixing a rotor of the servomotor.

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot mit mindestens einer Ruderanlage, die einen elektrischen Stellmotor aufweist.The invention relates to a submarine with at least one steering gear, which has an electric servomotor.

Unterseeboote sind bislang häufig mit hydraulischen Ruderanlagen ausgerüstet. Hierbei ist der Kolben einer Kolben-Zylinder-Anordnung mit zumindest einem Ruder bewegungsgekoppelt. Während Dock- und Hafenliegezeiten oder bei einem Ausfall der Hydraulikversorgung lassen sich die Ruder dieser Ruderanlagen durch Absperren des Hydraulikzylinders feststellen, wobei davon ausgegangen wird, dass der Hydraulikzylinder bei einem Ausfall der Hydraulikversorgung intakt und mit Hydrauliköl gefüllt ist.Submarines are often equipped with hydraulic rudders. Here, the piston is a motion-coupled piston-cylinder arrangement with at least one rudder. During dock and port lay times or in the event of hydraulic supply failure, the rudders of these rudders can be identified by shutting off the hydraulic cylinder, assuming that the hydraulic cylinder is intact and filled with hydraulic oil in the event of hydraulic supply failure.

DE 85 727 A ist eine Ruderanlage eines Schiffes zu entnehmen, die eine pneumatisch oder hydraulisch betätigte Kolben-Zylinder-Anordnung zum Stellen eines Ruders aufweist. Die Ruderanlage verfügt darüber hinaus über einen mit einer um einen Steuerbaum des Ruders gelegten Bandbremse, die mittels eines ebenfalls pneumatisch oder hydraulisch betätigten Kolben des Motors steuerbar ist. DE 85 727 A is to take a rudder system of a ship, which has a pneumatically or hydraulically actuated piston-cylinder arrangement for placing a rudder. The rudder also has a with a control tree of the rudder placed band brake, which is controllable by means of a likewise pneumatically or hydraulically operated piston of the engine.

Aus DE 10 2010 015 665 A1 ist es bekannt, die Ruderanlage eines Unterseeboots mit einem elektrischen Stellmotor auszustatten. Bei diesem Stellmotor handelt es sich um einen Mehrphasen-Synchron-High-Torque-Motor, dessen Rotor mit der Spindelmutter eines Planetenrollenspindeltriebs drehbeweglich verbunden ist. Die Spindel des Plantenrollenspindeltriebs ist mit einem Ruder bzw. mehreren Rudern der Rudermaschine bewegungsgekoppelt. Zum Festlegen des bzw. der Ruder dient bei diesen Ruderanlagen der Stellmotor, der auf seinen Rotor und damit einhergehend auf das bzw. die Ruder das erforderliche Haltemoment ausübt. Probleme ergeben sich allerdings bei einem Defekt des Stellmotors und/oder bei einem Ausfall der Energieversorgung des Stellmotors, was dazu führt, dass von dem Stellmotor auf das Ruder kein Haltemoment ausgeübt werden kann und sich das Ruder selbst bei vergleichsweise geringen auf das Ruder wirkenden Kräften verstellen und den Rotor des Stellmotors in Drehung versetzen kann.Out DE 10 2010 015 665 A1 It is known to equip the steering gear of a submarine with an electric servomotor. This servomotor is a multi-phase synchronous high-torque motor whose rotor is rotatably connected to the spindle nut of a planetary roller spindle drive. The spindle of the planetary roller spindle drive is motion-coupled to one or more rudders of the rowing machine. To set the or the rudder is used in these rudders of the servo motor, which exerts on its rotor and concomitantly on the or the rudder the required holding torque. Problems arise, however, with a defect of the servomotor and / or failure of the power supply of the servomotor, which means that no holding torque can be exerted by the servomotor on the rudder and adjust the rudder even at relatively low forces acting on the rudder and can set the rotor of the servomotor in rotation.

In DE 101 58 870 A1 ist eine Ruderanlage eines Schiffes beschrieben, deren Ruder mit einem von zwei elektrischen Drehmomentmotoren redundant antreibbaren Gewindetrieb bewegungsgekoppelt ist. Die Drehmomentmotoren weisen eine gemeinsame Hohlwelle auf, die mit einem drehbaren Teil des Gewindetriebs verdrehsicher verbunden ist oder selbst den drehbaren Teil des Gewindetriebs bildet.In DE 101 58 870 A1 a rudder system of a ship is described, the rudder is motion-coupled with one of two electric torque motors redundantly driven screw drive. The torque motors have a common hollow shaft, which is connected against rotation with a rotatable part of the screw drive or even forms the rotatable part of the screw drive.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Unterseeboot zu schaffen, welches mit mindestens einer Ruderanlage mit einem elektrischen Stellmotor ausgerüstet ist, bei dem das bzw. die Ruder der Ruderanlage auch bei einem Ausfall des elektrischen Stellmotors festgestellt werden können.Against this background, the present invention seeks to provide a submarine, which is equipped with at least one steering gear with an electric servomotor, in which the or the rudder of the steering gear can be determined even in case of failure of the electric servomotor.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Unterseeboot mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Unterseeboots ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung. Hierbei können die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale jeweils für sich aber auch in geeigneter Kombination miteinander die erfindungsgemäße Lösung nach Anspruch 1 weiter ausgestalten.This object is achieved by a submarine with the features specified in claim 1. Advantageous developments of this submarine result from the dependent claims, the following description and the drawings. Here, the features specified in the dependent claims in each case but also in a suitable combination with each other, the inventive solution according to claim 1 further develop.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein Unterseeboot der eingangs genannten Art mit einer Bremsvorrichtung auszustatten. Diese Bremsvorrichtung ist dafür vorgesehen, den Rotor bzw. die Ruder der zumindest einen Ruderanlage des Unterseeboots bei einem Ausfall des elektrischen Stellmotors festlegen zu können, d. h. mittels der Bremsvorrichtung wird das bzw. werden die Ruder der Ruderanlage und der Rotor des Stellmotors daran gehindert, sich unkontrolliert zu bewegen. Hierzu ist vorzugsweise ein mit einer Reibfläche versehener Teil der Bremsvorrichtung, der mit dem Rotor des Stellmotors drehbeweglich verbunden ist, mit einem feststehend angeordneten Teil des Bremsvorrichtung kontaktierbar, wobei der Kontakt der beiden Teile der Bremsvorrichtung den Rotor durch Reibschluss zwischen den beiden Teilen der Bremsvorrichtung blockiert.The invention is based on the idea to equip a submarine of the type mentioned with a braking device. This braking device is intended to be able to set the rotor or the rudder of the at least one steering gear of the submarine in case of failure of the electric servomotor, d. H. By means of the braking device, the rudders of the steering gear and the rotor of the servo motor is prevented from moving in an uncontrolled manner. For this purpose, preferably provided with a friction surface part of the braking device, which is rotatably connected to the rotor of the servomotor contactable with a fixedly arranged part of the braking device, wherein the contact of the two parts of the braking device blocks the rotor by frictional engagement between the two parts of the braking device ,

In an sich bekannter Weise ist der Rotor bevorzugt an einem Ende mit einem Spindeltrieb bewegungsgekoppelt, dessen linearbeweglicher Teil vorzugsweise über ein Gelenkgestänge auf das bzw. die Ruder der Ruderanlage wirkt. Weiter bevorzugt ist hierbei an dem anderen Ende des Rotors die Bremsvorrichtung angeordnet. Die Bremsvorrichtung kann bei dieser Ausgestaltung vorteilhafterweise mit dem Stellmotor eine gemeinsame Baueinheit bilden, wobei die Bremsvorrichtung beispielsweise in dem Gehäuse des Stellmotors oder in einem direkt an dem Gehäuse des Stellmotors befestigten Gehäuse angeordnet sein kann.In a manner known per se, the rotor is preferably coupled in terms of movement at one end to a spindle drive, the linearly movable part of which preferably acts on the rudder or rudders via a linkage. More preferably, in this case, the braking device is arranged at the other end of the rotor. In this embodiment, the braking device can advantageously form a common structural unit with the servomotor, wherein the braking device can be arranged, for example, in the housing of the servomotor or in a housing fastened directly to the housing of the servomotor.

Vorteilhaft kann die Bremsvorrichtung eine drehbeweglich mit dem Rotor des Stellmotors verbundene erste Bremsscheibe aufweisen, die gegen eine feststehend angeordnete zweite Bremsscheibe der Bremsvorrichtung verschiebbar ist. So ist vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Bremsscheibe derart mit dem Rotor in Verbindung steht, dass sie in Drehrichtung des Rotors mit diesem fest verbunden ist, dabei aber bei Beibehaltung einer drehfesten Verbindung mit dem Rotor relativ zu dem Rotor und bevorzugt in Längsrichtung des Rotors linear bewegbar ist, wobei sie bei Kontakt mit der feststehend angeordneten Bremsscheibe mit dieser zweckmäßigerweise einen Reibschluss bildet.Advantageously, the brake device may have a rotatably connected to the rotor of the servomotor first brake disc, which is displaceable against a fixedly arranged second brake disc of the brake device. Thus, it is preferably provided that the first brake disc is so in communication with the rotor that it is firmly connected in the direction of rotation of the rotor, but while maintaining a rotationally fixed Connection with the rotor relative to the rotor and preferably in the longitudinal direction of the rotor is linearly movable, wherein it forms in contact with the fixedly arranged brake disc with this expediently a frictional engagement.

Eine solche Anordnung der ersten Bremsscheibe an dem Rotor ist dann möglich, wenn die erste Bremsscheibe, wie es weiter vorteilhaft vorgesehen ist, mittels einer Keilverzahnung mit dem Rotor verbunden ist. In diesem Zusammenhang ist eine Ausgestaltung bevorzugt, bei der die erste Bremsscheibe vorzugsweise radial auskragend an einer Buchse ausgebildet ist und die Buchse eine Innenverzahnung aufweist, welche mit einer Außenverzahnung, die an dem Außenumfang des Rotors oder an dem Außenumfang eines fest mit dem Rotor verbundenen Bauteils angeordnet ist, in Eingriff ist. Diese Verzahnung erlaubt eine Drehmomentübertragung von dem Rotor auf die erste Bremsschreibe, gleichzeitig aber in einem gewissen Bereich auch eine Linearbewegung der Bremsscheibe relativ zu dem Rotor.Such an arrangement of the first brake disk on the rotor is possible if the first brake disk, as is also advantageously provided, is connected to the rotor by means of a spline toothing. In this context, an embodiment is preferred in which the first brake disc is preferably formed radially projecting on a bushing and the bushing has an internal toothing, which with an external toothing, on the outer circumference of the rotor or on the outer circumference of a fixedly connected to the rotor member is arranged, is engaged. This toothing allows a torque transmission from the rotor to the first brake disc, but at the same time in a certain range, a linear movement of the brake disc relative to the rotor.

Zum Verschieben der ersten drehbeweglich mit dem Rotor des Stellmotors verbundenen Bremsscheibe in Richtung der feststehend angeordneten zweiten Bremsscheibe weist die Bremsvorrichtung bevorzugt eine Federkraft beaufschlagte Anpressplatte auf. Diese Anpressplatte ist in der Bremsvorrichtung in Richtung der ersten Bremsschreibe bewegbar angeordnet und drückt die Bremsscheibe aufgrund der auf sie wirkenden Federkraft gegen die zweite feststehend angeordnete Bremsscheibe. Hierbei ist die erste, mit dem Rotor drehbeweglich verbundene Bremsscheibe typischerweise zwischen der Anpressplatte und der zweiten feststehenden Bremsscheibe angeordnet, wobei die Anpressplatte gegebenenfalls als eine weitere drehfest angeordnete Bremsscheibe dienen kann.To move the first rotatably connected to the rotor of the servo motor brake disc in the direction of the fixedly arranged second brake disc, the braking device preferably has a spring force acted upon pressure plate. This pressure plate is arranged movably in the brake device in the direction of the first brake disc and presses the brake disc due to the force acting on it spring force against the second stationary brake disc. Here, the first, rotatably connected to the rotor brake disc is typically arranged between the pressure plate and the second fixed brake disc, wherein the pressure plate may optionally serve as another rotatably mounted brake disc.

Bei Normalbetrieb des Stellmotors ist sicherzustellen, dass der Rotor des Stellmotors nicht von der Bremsvorrichtung blockiert wird. Hierzu ist es erforderlich, dass eine Gegenkraft zu der auf die Anpressplatte wirkende Federkraft erzeugt wird. Dies ermöglicht vorteilhaft eine Ausgestaltung der Bremsvorrichtung, bei der diese elektromagnetisch ausgebildet ist, sodass eine Magnetkraft erzeugt werden kann, welche die Anpressplatte entgegen der Federkraft in einer von der ersten Bremsscheibe beabstandeten Position hält.During normal operation of the servomotor, make sure that the rotor of the servomotor is not blocked by the brake device. For this purpose, it is necessary that a counterforce is generated to the force acting on the pressure plate spring force. This advantageously allows an embodiment of the braking device in which it is formed electromagnetically, so that a magnetic force can be generated, which holds the pressure plate against the spring force in a position spaced from the first brake disc position.

In vorteilhafter Weiterbildung der elektromagnetisch ausgebildeten Bremsvorrichtung bildet eine Ankerplatte eines Elektromagneten die Anpressplatte. Der Elektromagnet kann in üblicher Weise einen von einer Spule umgebenen Kern aufweisen. Wird die Spule des Elektromagneten bestromt, wird die Ankerplatte in Richtung des Kerns angezogen und kommt an dem Kern haftend zur Anlage. In dieser Position ist die Ankerplatte von der ersten Bremsscheibe beabstandet und drückt die erste Bremsscheibe somit nicht gegen die feststehende zweite Bremsscheibe der Bremsvorrichtung. Der Rotor des Stellmotors kann sich auf diese Weise frei drehen. An der Anpressplatte greift zumindest ein Federelement derart an, dass es, sobald die Bestromung der Spule des Elektromagneten endet, die Ankerplatte von dem Kern des Elektromagneten weg in Richtung der ersten Bremsscheibe drückt, wodurch wiederum die erste Bremsscheibe gegen die zweite feststehende Bremsscheibe gedrückt wird und eine Drehbewegung des Stellmotors blockiert wird.In an advantageous development of the electromagnetically designed braking device, an armature plate of an electromagnet forms the pressure plate. The electromagnet may in the usual way have a core surrounded by a coil. If the coil of the electromagnet is energized, the anchor plate is attracted towards the core and comes to the core sticking to the plant. In this position, the armature plate is spaced from the first brake disc and thus does not press the first brake disc against the stationary second brake disc of the brake device. The rotor of the servomotor can rotate freely in this way. At the pressure plate engages at least one spring element such that, as soon as the energization of the coil of the electromagnet ends, pushes the armature plate away from the core of the electromagnet in the direction of the first brake disc, which in turn the first brake disc is pressed against the second fixed disc and a rotational movement of the servomotor is blocked.

Zweckmäßigerweise sind der elektrische Stellmotor der Ruderanlage und die Bremsvorrichtung an die gleiche Spannungsversorgung angeschlossen, sodass bei nicht erfolgender Spannungsversorgung des Stellmotors der Elektromagnet ebenfalls nicht mit Spannung versorgt wird und die Ankerplatte des Elektromagneten mittels des an der Ankerplatte angreifenden Federelements die erste Bremsscheibe in ihre den Rotor an der Drehbewegung hindernden Stellung bewegt, sodass das bzw. die Ruder der Ruderanlage bei einem Ausfall der Spannungsversorgung des Stellmotors quasi automatisch festgelegt werden.Conveniently, the electric servomotor of the rudder and the braking device are connected to the same power supply, so that is not supplied with voltage at not successful power supply of the servomotor of the voltage and the armature plate of the electromagnet by means of acting on the anchor plate spring element, the first brake disc in their the rotor moved to prevent the rotational movement position, so that the or the rudder of the steering gear are set automatically in case of failure of the power supply of the servomotor.

Das an der Ankerplatte des Elektromagneten angreifende Federelement ist vorzugsweise Teil des Elektromagneten. So kann in besonders platzsparender Weise der Elektromagnet vorteilhaft mindestens ein Federelement aufweisen, welches in dem Kern des Elektromagneten, auf dem sich die Ankerplatte bei bestromter Spule abstützt, gelagert ist. Zweckmäßigerweise ist hierzu an dem Kern mindestens eine entsprechende Ausnehmung zur Aufnahme des Federelements ausgebildet.The spring element acting on the armature plate of the electromagnet is preferably part of the electromagnet. Thus, in a particularly space-saving manner, the electromagnet can advantageously have at least one spring element which is mounted in the core of the electromagnet on which the armature plate is supported when the coil is energized. Appropriately, for this purpose, at least one corresponding recess for receiving the spring element is formed on the core.

Alternativ zu einer elektromagnetischen Ausgestaltung kann die Bremsvorrichtung vorteilhaft pneumatisch oder hydraulisch betätigbar ausgebildet sein. Dementsprechend wird dann die beim Normalbetrieb des Motors erforderliche Gegenkraft zu der auf die Anpressplatte wirkenden Federkraft pneumatisch bzw. hydraulisch erzeugt.As an alternative to an electromagnetic embodiment, the braking device may advantageously be formed pneumatically or hydraulically actuated. Accordingly, the counterforce required during normal operation of the engine is then pneumatically or hydraulically generated in relation to the spring force acting on the pressure plate.

Um die Bremsvorrichtung beispielsweise bei einem technischen Defekt der Bremsvorrichtung bei Bedarf lösen zu können, ist die Bremsvorrichtung zweckmäßigerweise manuell lösbar ausgebildet. So kann die Bremsvorrichtung z. B. einen Betätigungshebel aufweisen, mit welchem die Anpressplatte bei geeigneter Bewegungskopplung mit dem Betätigungshebel gegen die auf die Anpressplatte wirkende Federkraft in eine von der ersten mit dem Rotor des Stellmotors drehbeweglich verbundenen erste Bremsschreibe beabstandete Position bewegt werden kann und sich die erste Bremsscheibe von der feststehend angeordneten zweiten Bremsscheibe lösen kann.In order to solve the brake device, for example, in a technical defect of the brake device when needed, the braking device is suitably designed to be manually detachable. Thus, the brake device z. B. an actuating lever, with which the pressure plate can be moved at a suitable movement coupling with the actuating lever against the force acting on the pressure plate spring force in one of the first rotatably connected to the rotor of the servomotor first brake disc spaced position and the first brake disc of the fixed arranged second brake disc can solve.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematisch vereinfachter Darstellung in einem teilgeschnittenen Längsschnitt einen Stellmotor einer Rudermaschine eines Unterseeboots mit einer Bremsvorrichtung zum Festlegen eines Rotors des Stellmotors.The invention is explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows a schematic simplified representation in a partially sectioned longitudinal section of a servomotor of a rowing machine of a submarine with a braking device for fixing a rotor of the servomotor.

Der in der Zeichnung dargestellte elektrische Stellmotor 2 ist Teil einer Ruderanlage eines Unterseeboots, mit der ein außerhalb des Druckkörpers des Unterseeboots angeordnetes Ruder gestellt wird. Bei dem Ruder kann es sich um ein beliebiges Ruder des Unterseeboots, beispielsweise um ein Seitenruder, ein Tiefenruder oder um ein kombiniertes Seiten- und Tiefenruder handeln. Von der gesamten Ruderanlage ist nur der elektrische Stellmotor mit direkt daran angeordneten Komponenten dargestellt.The electric servomotor shown in the drawing 2 is part of a rudder system of a submarine, with a arranged outside the pressure hull of the submarine rudder is provided. The rudder may be any oar of the submarine, such as a rudder, a rudder, or a combined rudder and aileron. Of the entire steering gear only the electric servomotor is shown with directly arranged components.

Ein Motorgehäuse des Stellmotors 2 weist einen hohlzylindrischen Grundkörper 4 auf. In dem Grundkörper 4 des Stellmotors 2, bei dem es sich um einen Synchron-Torque-Motor handelt, ist ein hohl ausgebildeter Rotor 6 des Stellmotors 2 in einem Stator angeordnet. An den Grundkörper 4 schließt sich in 1 linksseitig ein Flanschteil 8 an. Über einen Flansch 10 des Flanschteils 8 ist der Stellmotor 2 an einer Druckkörperdurchführung des Unterseeboots befestigt.A motor housing of the servomotor 2 has a hollow cylindrical body 4 on. In the main body 4 of the servomotor 2 , which is a synchronous torque motor, is a hollow rotor 6 of the servomotor 2 arranged in a stator. To the main body 4 joins in 1 on the left a flange part 8th at. About a flange 10 of the flange part 8th is the servomotor 2 attached to a pressure hull bushing of the submarine.

An einer von dem Grundkörper 4 abgewandten Stirnseite des Flansches 10 ragt aus dem Flanschteil 8 eine mit dem Rotor 6 des Stellmotors 2 fest verbundene Spindelmutter 12 eines Planetenrollenspindeltriebs aus dem Motorgehäuse heraus. Durch die Spindemutter 12, die bei Drehung des Rotors 6 des Stellmotors 2 die Drehbewegung des Rotors 6 ausführt, führt eine linearbewegbare Planetenrollenspindel 14 des Planetenrollenspindeltriebs in das Innere des Stellmotors 2. Der außerhalb des Stellmotors 2 befindliche Teil der Planetenrollenspindel 14 ist durch die Druckkörperdurchführung nach außerhalb des Druckkörpers des Unterseeboots geführt und dort mit einem Gelenkgestänge verbunden, welches wiederum mit dem von der Ruderanlage zu stellenden Ruder bewegungsgekoppelt ist.At one of the main body 4 facing away from the end face of the flange 10 protrudes from the flange 8th one with the rotor 6 of the servomotor 2 firmly connected spindle nut 12 of a planetary roller spindle drive out of the motor housing. By the lock nut 12 when turning the rotor 6 of the servomotor 2 the rotational movement of the rotor 6 performs, performs a linearly movable planetary roller spindle 14 of the planetary roller spindle drive into the interior of the servomotor 2 , The outside of the servo motor 2 located part of the planetary roller spindle 14 is guided by the Druckkörperdurchführung to the outside of the pressure hull of the submarine and connected there with a linkage, which in turn is coupled in motion with the rudder to be provided by the rudder.

An einem von dem Flanschteil 8 abgewandten Ende des Grundkörpers 4 des Gehäuses des Stellmotors 2 ist ein Gehäuse 16 angeflanscht. In diesem Gehäuse 16 ist eine Bremsvorrichtung 18 angeordnet, mit der der Rotor 6 bei einem Defekt des Stellmotors 2 oder bei Ausfall der Spannungsversorgung des Stellmotors 2 festgelegt werden kann, sodass unbeabsichtigte Ruderbewegungen verhindert werden.At one of the flange part 8th opposite end of the body 4 the housing of the servomotor 2 is a housing 16 flanged. In this case 16 is a braking device 18 arranged, with which the rotor 6 in case of a defect of the servomotor 2 or in case of failure of the power supply of the servomotor 2 can be set so that unintentional rudder movements are prevented.

Ein von dem Planetenrollenspindeltrieb abgewandtes Ende des Rotors 6 ragt aus dem Grundkörper 4 des Gehäuses des Stellmotors 2 heraus. Auf dieses Ende des Rotors 6 ist eine Hülse 20 aufgesetzt und drehfest mit dem Rotor 6 verbunden. Die Hülse 20 dreht somit bei einer Drehung des Rotors 6 mit dem Rotor 6 mit. Auf die Hülse 20 ist wiederum eine Buchse 22 aufgesetzt, an deren Außenumfang ringförmig eine Bremsscheibe 24 auskragt. Die Bremsscheibe 24 ist an ihren beiden Flachseiten jeweils mit einem ringförmigen Bremsbelag 26 versehen.An end of the rotor remote from the planetary roller spindle drive 6 protrudes from the main body 4 the housing of the servomotor 2 out. On this end of the rotor 6 is a sleeve 20 mounted and rotatably with the rotor 6 connected. The sleeve 20 thus rotates upon rotation of the rotor 6 with the rotor 6 With. On the sleeve 20 is again a jack 22 fitted, on the outer circumference annular brake disc 24 protrudes. The brake disc 24 is on its two flat sides each with an annular brake pad 26 Mistake.

Aus der Zeichnung nicht ersichtlich, ist die Buchse 22 mit der daran ausgebildeten Bremsscheibe 24 mit der Hülse 20 mittels einer Keilverzahnung verbunden. D. h. an dem Innenumfang der Buchse 22 ist eine Innenverzahnung ausgebildet, die mit einer an dem Außenumfang der Hülse 20 ausgebildeten Außenverzahnung in Eingriff ist. Auf diese Weise sind die Buchse 22 und die Bremsscheibe 24 einerseits drehfest mit dem Rotor 6 des Stellmotors 2 verbunden, andererseits aber in Richtung einer Längsachse A des Rotors 6 verschiebbar.Not apparent from the drawing, the socket 22 with the brake disc formed thereon 24 with the sleeve 20 connected by means of a spline. Ie. on the inner circumference of the socket 22 an internal toothing is formed, which with one on the outer circumference of the sleeve 20 trained external toothing is engaged. In this way, the socket 22 and the brake disc 24 on the one hand rotatably with the rotor 6 of the servomotor 2 but on the other hand, in the direction of a longitudinal axis A of the rotor 6 displaceable.

Zwischen dem Grundkörper 4 des Gehäuses des Stellmotors 2 und der Bremsscheibe 24 ist eine feststehende, d. h. weder drehbewegliche noch linarbewegliche zweite Bremsscheibe 28 angeordnet. An der von der Bremsscheibe 28 abgewandten Außenseite der Bremsscheibe 24 ist eine Anpressplatte 30 angeordnet. Die Anpressplatte 30, die in Richtung der Längsachse A des Rotors bewegbar ist, wird von einer Ankerplatte eines Elektromagneten der Bremsvorrichtung 18 gebildet, dessen weichmagnetischer Kern 32 an der von der Bremsscheibe 24 abgewandten Seite der Anpressplatte 30 außenseitig der Anpressplatte 30 angeordnet ist. Der Kern 32 bildet auch einen Spulenträger für eine bestrombare Spule 34 des Elektromagneten, die in einer an dem Kern ausgebildeten Ringnut angeordnet ist. Aus der Zeichnung nicht ersichtlich, sind an dem Kern 32 ausgehend von dessen der Anpressplatte 30 zugewandten Seite mehrere Ausnehmungen ausgebildet, in denen Druckfederelemente angeordnet sind, die die Anpressplatte 30 in Richtung der Bremsscheibe 24 drücken.Between the main body 4 the housing of the servomotor 2 and the brake disc 24 is a fixed, ie neither rotatable nor linarbewegliche second brake disc 28 arranged. At the of the brake disc 28 facing away from the outside of the brake disc 24 is a pressure plate 30 arranged. The pressure plate 30 , which is movable in the direction of the longitudinal axis A of the rotor, is from an armature plate of an electromagnet of the braking device 18 formed, whose soft magnetic core 32 at the of the brake disc 24 opposite side of the pressure plate 30 on the outside of the pressure plate 30 is arranged. The core 32 also forms a coil carrier for a coil that can be energized 34 the electromagnet, which is arranged in an annular groove formed on the core. Not apparent from the drawing are on the core 32 starting from which the pressure plate 30 facing side a plurality of recesses formed in which compression spring elements are arranged, which are the pressure plate 30 in the direction of the brake disc 24 to press.

Die Funktionsweise der Bremsvorrichtung 18 ist wie folgt:
Während des Normalbetriebs des Stellmotors 2 wird die Spule 34 des Elektromagneten der Bremsvorrichtung 18 bestromt, wodurch eine Magnetkraft erzeugt wird, welche die Anpressplatte 30 entgegen der Federkraft der in dem Kern 32 des Elektromagneten angeordneten, nicht dargestellten Federelemente an den Kern 32 heranzieht, wo sie magnetisch gehalten wird. Die Anpressplatte 30 ist dann von der Bremsscheibe 24 beabstandet, sodass die Bremsscheibe 24 nicht gegen die Bremsscheibe 28 gedrückt wird. Die Bremsscheibe 24 ist auf diese Weise zusammen mit dem Rotor 6 des Stellmotors 2 frei drehbar.The operation of the brake device 18 is as follows:
During normal operation of the servomotor 2 becomes the coil 34 the electromagnet of the brake device 18 energized, whereby a magnetic force is generated, which the pressure plate 30 against the spring force in the core 32 arranged the electromagnet, not shown spring elements to the core 32 draws attention to where it is held magnetically. The pressure plate 30 is then from the brake disc 24 spaced so that the brake disc 24 not against the brake disc 28 is pressed. The brake disc 24 is this way together with the rotor 6 of the servomotor 2 freely rotatable.

Bei einem Defekt des Stellmotors 2 oder bei einem Ausfall dessen Spannungsversorgung wird die Bestromung der Spule 34 des Elektromagneten der Bremsvorrichtung 18 beendet, was zur Folge hat, dass die Anpressplatte 30 nicht mehr länger magnetisch an den Kern 32 des Elektromagneten angezogen wird und von den in dem Kern 32 des Elektromagneten angeordneten Federelementen von dem Kern 32 weg in Richtung der Bremsscheibe 24 gedrückt wird. Hierdurch kommt es zu einem Kraftschluss der Bremsscheibe 24 mit der feststehenden zweiten Bremsscheibe 28 und zu einem Kraftschluss mit der Anpressplatte 30, der die Bremsscheibe 24 und damit einhergehend den Rotor 6 an einer Drehbewegung hindert. Das mit dem Rotor 6 des Stellmotors 2 bewegungsgekoppelte Ruder ist somit festgelegt.In case of a defect of the servomotor 2 or in case of failure of the power supply is the energization of the coil 34 the electromagnet of the brake device 18 finished, which has the consequence that the pressure plate 30 no longer magnetic to the core 32 is attracted to the electromagnet and of the in the core 32 the electromagnet arranged spring elements of the core 32 away in the direction of the brake disc 24 is pressed. This results in a frictional connection of the brake disc 24 with the fixed second brake disc 28 and to a frictional connection with the pressure plate 30 holding the brake disc 24 and with it the rotor 6 prevents it from rotating. That with the rotor 6 of the servomotor 2 motion-coupled rudder is thus fixed.

Für den Fall, dass die Bremsvorrichtung 18 einen Defekt hat und die Festlegung des Rotors 6 beendet werden soll, weist die Bremsvorrichtung 18 einen Betätigungshebel 36 auf. Dieser Betätigungshebel 36 ist, was aus der Zeichnung nicht hervorgeht, mit der Anpressplatte 30 derart bewegungsgekoppelt, dass die Anpressplatte 30 bei Betätigung des Betätigungshebels 36 von der Bremsscheibe 24 wegbewegt werden kann.In the event that the braking device 18 has a defect and the fixing of the rotor 6 should be terminated, the brake device 18 an operating lever 36 on. This operating lever 36 is, what does not emerge from the drawing, with the pressure plate 30 so motion coupled that the pressure plate 30 upon actuation of the operating lever 36 from the brake disc 24 can be moved away.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Stellmotorservomotor
44: Grundkörperbody
66: Rotorrotor
88th: Flanschteilflange
1010: Flanschflange
1212: Spindelmutterspindle nut
1414: PlanetenrollenspindelPlanetary roller spindle
1616: Gehäusecasing
1818: Bremsvorrichtungbraking device
2020: Hülseshell
2222: BuchseRifle
2424: Bremsscheibebrake disc
2626: Bremsbelagbrake lining
2828: Bremsscheibebrake disc
3030: Anpressplattepressure plate
3232: Kerncore
3434: SpuleKitchen sink
3636: Betätigungshebelactuating lever
AA: Längsachselongitudinal axis

Claims

Submarine with at least one steering gear which has an electric servomotor ( 2 ), characterized in that a braking device ( 18 ) for fixing a rotor ( 6 ) of the servomotor ( 2 ) is provided.

Submarine according to claim 1, characterized in that the rotor ( 6 ) is movably coupled at one end to a spindle drive, wherein at the other end of the rotor ( 6 ) the braking device ( 18 ) is arranged.

Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device ( 18 ) a rotatable with the rotor ( 6 ) of the servomotor ( 2 ) connected first brake disc ( 24 ), which against a fixedly arranged second brake disc ( 28 ) of the braking device ( 18 ) is displaceable.

Submarine according to claim 3, characterized in that the first brake disc ( 24 ) by means of a spline with the rotor ( 6 ) connected is.

Submarine according to one of claims 3 or 4, characterized in that the braking device ( 18 ) a spring-loaded pressure plate ( 30 ), which the first brake disc ( 24 ) against the stationary second brake disc ( 28 ) presses.

Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device ( 18 ) is formed electromagnetically actuated.

Submarine according to one of claims 5 or 6, characterized in that an anchor plate of an electromagnet, the pressure plate ( 30 ).

Submarine according to claim 7, characterized in that the electromagnet at least one in a core ( 32 ) of the electromagnet mounted spring element, on which the anchor plate is supported.

Submarine according to one of claims 1-5, characterized in that the braking device ( 18 ) is formed pneumatically actuated.

Submarine according to one of claims 1-5, characterized in that the braking device ( 18 ) is formed hydraulically actuated.

Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device ( 18 ) is formed manually detachable.