DE102012220921A1

DE102012220921A1 - Submarine boat has pressure body and rudder device with electric servomotor that is movement-coupled with rudder, where rotor of servomotor is connected with mechanical rudder position indicator in rotatably moving manner

Info

Publication number: DE102012220921A1
Application number: DE201210220921
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: 2014-05-15
Anticipated expiration: 2032-11-16
Also published as: DE102012220921B4

Abstract

The submarine boat has a pressure body and a rudder device, which has a rudder that is arranged outside the pressure body and an electric servomotor (2) that is movement-coupled with the rudder and is arranged in the interior of the pressure body. A rotor of the servomotor is connected with a mechanical rudder position indicator in a rotatably moving manner. The servomotor and the rudder position indicator form a common structural unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot mit den im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.The invention relates to a submarine with the features specified in the preamble of claim 1.

Die “International Convention for the Safety of Life at Sea“ (SOLAS), VG-Normen sowie die Vorschriften großer Schiffsklassifikationsgesellschaften wie z. B. des Germanischen Lloyds schreiben vor, dass die Ruderanlagen von Schiffen an äußeren Teilen des Ruderschafts oder an dessen Anlenkung an die Rudermaschine mit einer mechanischen Ruderlagenanzeige ausgestattet zu sein haben.The International Convention for the Safety of Life at Sea (SOLAS), VG standards and the regulations of large ship classification societies such. As the German Lloyds dictate that the rudders of ships have to be equipped on outer parts of the rudder stock or at its articulation to the steering machine with a mechanical Rudder position indicator.

Unterseeboote sind bislang häufig mit hydraulischen Rudermaschinen ausgerüstet, die in dem Druckkörper der Unterseeboote angeordnet sind, während das Ruder mit dem Ruderschaft typischerweise außerhalb des Druckkörpers angeordnet sein muss. Die Verbindung des Ruderschafts bzw. dessen Anlenkhebels mit der Rudermaschine erfolgt über ein durch den Druckkörper geführtes Gelenkgestänge. Bei solchen Rudervorrichtungen ist eine Ruderlagenanzeige innerhalb des Druckkörpers angeordnet, wobei ein Zeiger dieser Ruderlagenanzeige an einem frei zugänglichen linear beweglichen Teil der Rudermaschine innerhalb des Druckkörpers angeordnet ist. Submarines are hitherto often equipped with hydraulic rudders, which are arranged in the pressure hull of the submarines, while the rudder with the rudder stock typically has to be located outside the pressure hull. The connection of the rudder post or its articulation lever with the rowing machine via a guided by the pressure body articulated linkage. In such rudder devices, a rudder position indicator is arranged inside the pressure hull, wherein a pointer of this rudder position indicator is arranged on a freely accessible, linearly movable part of the rowing machine within the pressure hull.

Neben hydraulischen Rudermaschinen kommen nun auch vermehrt Rudermaschinen mit einem elektrischen Stellmotor zum Einsatz, der im Inneren des Druckkörpers des Unterseeboots angeordnet ist. Ein solcher Stellmotor ist beispielsweise in DE 10 2010 015 665 A1 beschrieben. Bei diesem Stellmotor ist dessen Rotor mit einem Spindeltrieb bewegungsgekoppelt, wobei der linear bewegliche Teil des Spindeltriebs, bei dem es sich wahlweise um die Spindel oder die Spindelmutter handeln kann, durch eine Druckkörperdurchführung nach außerhalb des Druckkörpers geführt ist. Der Stellmotor ist antriebsseitig, d. h. an der Seite, an der der Rotor mit dem Spindeltrieb gekoppelt ist, direkt an der Druckkörperwandung befestigt. Insofern besteht bei diesem Stellmotor nicht die Möglichkeit, den Zeiger einer Ruderlagenanzeige an einem frei zugänglichen linear beweglichen Teil der Rudermaschine innerhalb des Druckkörpers anzuordnen. Daher ist bei dem aus DE 10 2010 015 665 A1 bekannten Stellmotor vorgesehen, die jeweilige Ruderlage über die Bestimmung der Rotorposition mittels eines elektronischen Stellungsgebers zu bestimmen. Eine mechanische Ruderlagenanzeige direkt an der Ruderanlage, wie sie gefordert wird, ist nicht möglich. In addition to hydraulic rowing machines are now increasingly rowing machines with an electric servomotor used, which is located inside the pressure hull of the submarine. Such a servomotor is, for example, in DE 10 2010 015 665 A1 described. In this servomotor whose rotor is coupled for movement with a spindle drive, wherein the linearly movable part of the spindle drive, which may optionally be the spindle or the spindle nut, is guided by a pressure body bushing to the outside of the pressure hull. The servomotor is on the drive side, ie on the side at which the rotor is coupled to the spindle drive, attached directly to the Druckkörperwandung. In this respect, it is not possible with this servomotor to arrange the pointer of a rudder position indicator on a freely accessible linearly movable part of the rowing machine within the pressure hull. Therefore, in the case of DE 10 2010 015 665 A1 known servo motor provided to determine the respective rudder position on the determination of the rotor position by means of an electronic position sensor. A mechanical rudder position indicator directly on the steering gear, as required, is not possible.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Unterseeboot zu schaffen, dessen Rudervorrichtung bzw. Rudervorrichtungen, die mit einem elektrischen Stellmotor ausgestattet sind, mit einer in dem Druckkörper des Unterseeboots angeordneten mechanischen Ruderlagenanzeige auszurüsten.Against this background, the present invention seeks to provide a submarine, the rudder device or rudder, which are equipped with an electric servomotor to equip with a arranged in the pressure hull of the submarine mechanical Rudder position indicator.

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 gemäß 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 solution according to the invention according to claim 1 further develop.

Das erfindungsgemäße Unterseeboot weist in üblicher Weise einen Druckkörper und mindestens eine Rudervorrichtung auf, die mindestens ein außerhalb des Druckkörpers angeordnetes Ruder, bei dem es sich um ein Seitenruder oder um ein Tiefenruder handeln kann, und einen mit dem Ruder bewegungsgekoppelten elektrischen Stellmotor aufweist. Bei dem Motor handelt es sich vorzugsweise um einen Synchron-Torque-Motor, dessen Rotor mit einem drehbeweglichen Teil eines Spindeltriebs verbunden ist. Ein linear beweglicher Teil des Spindeltriebs, bei dem es sich vorzugsweise um die Spindel handelt, ist durch eine Druckkörperdurchführung nach außerhalb des Druckkörpers geführt, wo dieser Teil des Spindeltriebs in bekannter Weise über ein Gelenkgestänge mit dem Ruderschaft des Ruders bewegungsgekoppelt ist. Hierbei ist der Stellmotor antriebsseitig, d. h. an der Seite, an der der Stellmotor mit dem Spindeltrieb verbunden ist, direkt an der Druckkörperwandung befestigt, so dass antriebsseitig des Stellmotors keine beweglichen Teile des Ruderantriebs frei zugänglich sind.The submarine according to the invention comprises in the usual way a pressure body and at least one rudder device which has at least one rudder arranged outside the pressure hull, which may be a rudder or a rudder, and an electric servomotor coupled motion-coupled to the rudder. The motor is preferably a synchronous torque motor whose rotor is connected to a rotatable part of a spindle drive. A linearly movable part of the spindle drive, which is preferably the spindle, is guided by a pressure body bushing to the outside of the pressure hull, where this part of the spindle drive is coupled in a known manner via a linkage with the rudder shaft of the rudder. Here, the servo motor is the drive side, d. H. on the side at which the servomotor is connected to the spindle drive, attached directly to the Druckkörperwandung so that the drive side of the servomotor no moving parts of the rudder drive are freely accessible.

Um die Ruderlage direkt an der Rudervorrichtung ablesen zu können, sieht die Erfindung vor, dass der Rotor des Stellmotors mit einer mechanischen Ruderlagenanzeige drehbeweglich verbunden ist. Zweckmäßigerweise ist die Ruderlagenanzeige eine Skalenanzeige, bei der vorzugsweise ein Zeiger mit dem Rotor des Stellmotors bewegungsgekoppelt ist und so aufgrund der Rotorbewegung, die typischerweise proportional zu der damit bewirkten Ruderbewegung ist, entlang einer in dem Druckkörper feststehend angeordneten Skala bewegt wird. Es sei aber darauf hingewiesen, dass es ggf. auch möglich ist, ein mit einer Skala versehenes Bauteil mit dem Rotor des Stellmotors derart zu koppeln, dass es relativ zu einem feststehend angeordneten Zeiger bewegt wird.In order to read the rudder position directly at the rudder device, the invention provides that the rotor of the servo motor is rotatably connected to a mechanical rudder position indicator. Conveniently, the rudder position indicator is a dial indicator in which a pointer is preferably motion-coupled to the rotor of the servomotor and thus moved along a scale fixedly arranged in the pressure body due to the rotor movement, which is typically proportional to the rudder movement caused thereby. It should be noted, however, that it may also be possible to couple a component provided with a scale with the rotor of the servomotor such that it is moved relative to a fixedly arranged pointer.

Die Ruderlagenanzeige ist vorteilhaft in unmittelbarer Nähe zu dem Stellmotor angeordnet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Stellmotor und die Ruderlagenanzeige eine gemeinsame Baueinheit bilden. Demzufolge ist die Ruderlagenanzeige vorzugsweise direkt an dem Stellmotor angeordnet. Hierbei kann die Ruderlagenanzeige in einem Motorgehäuse des Stellmotors oder in einem an diesem Motorgehäuse außenseitig angeordneten Zusatzgehäuse angeordnet sein. The Rudder position indicator is advantageously arranged in the immediate vicinity of the servo motor. It is preferably provided that the servo motor and the rudder position indicator form a common structural unit. As a result, the rudder position indicator is preferably arranged directly on the servomotor. In this case, the rudder position indicator can be arranged in a motor housing of the servomotor or in an additional housing arranged on the outside of this motor housing.

Bevorzugt ist die Ruderlagenanzeige an einer Stirnseite des Motorgehäuses des Stellmotors angeordnet, die von der antriebsseitigen Stirnseite des Motorgehäuses, d. h. der Stirnseite, an der der Spindeltrieb mit dem Rotor des Stellmotors verbunden ist, abgewandt ist. Die Stirnseite, an der die Ruderlagenanzeige angeordnet ist, weist somit direkt in das Innere des Druckkörpers, so dass die Ruderlagenanzeige gut ablesbar ist. Preferably, the rudder position indicator is arranged on an end face of the motor housing of the servomotor, which of the drive-side end face of the motor housing, d. H. the end face on which the spindle drive is connected to the rotor of the servomotor, facing away. The front side, on which the rudder position indicator is arranged, thus points directly into the interior of the pressure hull, so that the rudder position indicator is easy to read.

Da die Ruderlagenanzeige bevorzugt außenseitig des Motorgehäuses des Stellmotors angeordnet ist, kann die Ruderlagenanzeige vorteilhaft über eine mit dem Rotor verbundene Welle, welche aus dem Motorgehäuse des Stellmotors herausragt, mit dem Rotor des Stellmotors verbunden sein. Zweckmäßigerweise weisen der Rotor und die damit verbundene Welle eine gemeinsame Drehachse auf. Die Welle bildet somit eine Verlängerung des Rotors in dessen Längsrichtung. An dem aus dem Motorgehäuse herausragenden Abschnitt der Welle ist diese mit einem Zeiger der Ruderlagenanzeige verbunden, wobei dieser Zeiger bei Drehung des Rotors vorzugsweise um die Drehachse der Welle schwenkbar ist. Since the rudder position indicator is preferably arranged on the outside of the motor housing of the servomotor, the rudder position indicator can advantageously be connected to the rotor of the servomotor via a shaft connected to the rotor, which protrudes from the motor housing of the servomotor. Expediently, the rotor and the shaft connected thereto have a common axis of rotation. The shaft thus forms an extension of the rotor in its longitudinal direction. At the protruding from the motor housing portion of the shaft, this is connected to a pointer of the rudder position indicator, said pointer is preferably pivotable upon rotation of the rotor about the axis of rotation of the shaft.

Auch wenn der Stellmotor, wie es bevorzugt vorgesehen ist, ein Synchron-Torque-Motor ist, der sich durch die Übertragung großer Drehmomente bei vergleichsweise geringer Drehzahl auszeichnet, ist es zur Verwirklichung von Ruderbewegungen in einem Bereich von ±35° um eine Nulllage erforderlich, die Drehbewegung des Rotors zu untersetzen. Diese Untersetzung findet hauptsächlich in dem an dem Stellmotor angeschlossenen Spindeltrieb statt. Auch zwischen dem Rotor des Stellmotors und der Ruderlagenanzeige ist eine Bewegungsuntersetzung erforderlich. Zu diesem Zweck ist die Ruderlagenanzeige vorteilhaft über ein Untersetzungsgetriebe mit dem Rotor des Stellmotors verbunden. Dementsprechend ist bevorzugt zwischen dem Rotor und dem vorzugsweise schwenkbeweglich angeordneten Zeiger der Ruderlagenanzeige ein Getriebe angeordnet, das einen zum Stellen des Ruders erforderlichen Drehweg des Rotors derart heruntertransformiert, dass der Schwenkwinkel des Zeigers dem Schwenkwinkel des Ruders entspricht und somit an der Ruderlagenanzeige die genaue Ausrichtung des Ruders angezeigt wird bzw. der Zeiger dann, wenn, wie es bevorzugt vorgesehen ist, eine Skala der Ruderlagenanzeige zur Erhöhung der Ablesegenauigkeit auf einen Winkelbereich von ±75° um eine Nulllage erweitert ist, die genaue Ruderausrichtung anzeigt. Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, bei der der Rotor des Stellmotors mit einer stirnseitig aus dem Motorgehäuse herausragenden Welle verbunden ist, wobei sich an dem aus dem Motorgehäuse herausragenden Abschnitt der Welle das Untersetzungsgetriebe anschließt, das wiederum abtriebsseitig mit dem Zeiger der Ruderlagenanzeige gekoppelt ist. Although the servomotor, as it is preferably provided, is a synchronous torque motor characterized by the transmission of large torques at comparatively low speed, it is necessary to achieve rudder movements in a range of ± 35 ° about a zero position, reduce the rotational movement of the rotor. This reduction takes place mainly in the spindle drive connected to the servomotor. Also between the rotor of the servomotor and the rudder position indicator a motion reduction is required. For this purpose, the rudder position indicator is advantageously connected via a reduction gear to the rotor of the servomotor. Accordingly, a gear is preferably arranged between the rotor and the preferably pivotally arranged pointer of the rudder position display, which downwardly transforms a required for the placement of the rudder rotary travel of the rotor, that the pivot angle of the pointer corresponds to the swivel angle of the rudder and thus on the Rudder position indicator the exact alignment of the The rudder is displayed and the pointer is then, if, as is preferably provided, a scale of the rudder angle display to increase the reading accuracy to an angular range of ± 75 ° is extended by a zero position indicating the exact rudder orientation. Particularly advantageous is an embodiment in which the rotor of the servomotor is connected to a frontally protruding from the motor housing shaft, which adjoins the protruding from the motor housing portion of the shaft, the reduction gear, which in turn is coupled on the output side with the pointer of the rudder position indicator.

Bevorzugt ist als Untersetzungsgetriebe entweder ein Gleitkeilgetriebe, ein Zykloidgetriebe oder Planetengetriebe vorgesehen. All diese Getriebe haben den Vorteil, dass sie insbesondere in Verbindungsrichtung des Rotors mit der Ruderlagenanzeige bzw. in Verbindungsrichtung einer mit dem Rotor verbundenen Welle mit der Ruderlagenanzeige sehr flachbauend sind, so dass das Untersetzungsgetriebe an sich sehr kompakt ist. Insbesondere ein Gleitkeilgetriebe hat zudem den Vorteil, dass sich mit ihm eine besonders große Untersetzung verwirklichen lässt. Preferably, either a sliding wedge gear, a cycloidal gear or planetary gear is provided as a reduction gear. All these transmissions have the advantage that they are very flat in particular in the direction of connection of the rotor with the Rudder position indicator or in the direction of connection of a shaft connected to the rotor with the Rudder position indicator, so that the reduction gear is very compact in itself. In particular, a Gleitkeilgetriebe also has the advantage that can be realized with him a particularly large reduction.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Untersetzungsgetriebe in einem Gehäuse angeordnet, das einen drehbeweglichen Teil aufweist, welcher den Zeiger der Ruderlagenanzeige bildet. Das Untersetzungsgetriebe ist vorzugsweise an einem aus dem Motorgehäuse des Stellmotors herausragenden Ende einer mit dem Rotor des Stellmotors verbundenen Welle angeordnet und demnach außerhalb des Motorgehäuses angeordnet. Dort bildet das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes eine Abdeckung, die das Untersetzungsgetriebe vollständig aufnimmt und auf diese Weise vor seiner Außenumgebung schützt. Ein Teil des Gehäuses, der zweckmäßigerweise rotationssymmetrisch ausgebildet ist, ist mit dem abtriebsseitigen Getriebeelement des Untersetzungsgetriebes bewegungsgekoppelt und somit mit diesem Getriebeglied drehbar. An diesem Gehäuseteil ist der Zeiger der Ruderlagenanzeige angeordnet. According to a further advantageous embodiment, the reduction gear is arranged in a housing which has a rotatable part which forms the pointer of the rudder position indicator. The reduction gear is preferably arranged on a protruding from the motor housing of the servo motor end of a connected to the rotor of the servo motor shaft and therefore arranged outside of the motor housing. There, the housing of the reduction gear forms a cover which fully accommodates the reduction gear and protects in this way from its external environment. A part of the housing, which is expediently rotationally symmetrical, is coupled in a motion-coupled manner to the output-side gear element of the reduction gear and thus rotatable with this gear element. At this housing part of the pointer of the rudder position indicator is arranged.

Vorteilhaft ist das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes topfartig ausgebildet. Insbesondere bei einer solchen Ausgestaltung des Gehäuses des Untersetzungsgetriebes ist vorzugsweise vorgesehen, dass eine das Gehäuse verschließende Endkappe den drehbeweglichen Teil des Gehäuses bildet, wobei eine an der Endkappe ausgebildete Markierung den Zeiger der Ruderlagenanzeige bildet. So ist bevorzugt eine rotationssymmetrische Endkappe des Gehäuses vorgesehen, die mit dem abtriebsseitigen Getriebeglied des Untersetzungsgetriebes drehbeweglich verbunden ist. Den Zeiger der Ruderlagenanzeige bildet hierbei ein an der Endkappe angebrachter Markierungsstrich.Advantageously, the housing of the reduction gear is pot-shaped. In particular, in such an embodiment of the housing of the reduction gear is preferably provided that a housing closing end cap forms the rotatable part of the housing, wherein a mark formed on the end cap forms the pointer of the rudder position indicator. Thus, a rotationally symmetrical end cap of the housing is preferably provided, which is rotatably connected to the output side gear member of the reduction gear. The pointer of the rudder indicator here forms a mark on the end cap.

Eine Winkelskala der Ruderlagenanzeige ist zweckmäßigerweise in einem Bereich angeordnet, der sich an das offene Ende der Endkappe des Gehäuse des Untersetzungsgetriebes anschließt, wobei die Winkelskala korrespondierend zu der rotationssymmetrischen Ausgestaltung der Endkappe zweckmäßigerweise in einem kreisringförmigen Bereich angeordnet ist. Die Winkelskala kann hierbei direkt an dem Motorgehäuses des Stellmotors ausgebildet sein. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass das Gehäuse, in dem das Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, zweiteilig ausgebildet ist und einen starr mit dem Motorgehäuse verbunden Teil aufweist, an welcher eine Winkelskala der Ruderlagenanzeige ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise ist hierbei das Gehäuse des Untersetzungsgetriebes in Achsrichtung geteilt, wobei sich an einen an das Motorgehäuse des Stellmotors angrenzenden ringförmigen Teil des Gehäuses von dem Motorgehäuse abgewandt die Endkappe anschließt.An angle scale of the rudder angle indicator is expediently arranged in a region which adjoins the open end of the end cap of the housing of the reduction gear, the angle scale corresponding to the rotationally symmetrical configuration of the end cap is suitably arranged in an annular region. The angle scale can be formed directly on the motor housing of the servomotor. Preferably, however, it is provided that the housing in which the reduction gear is arranged, is formed in two parts and has a rigidly connected to the motor housing part on which an angle scale of the rudder angle display is formed. Appropriately, in this case, the housing of the reduction gear is divided in the axial direction, which faces away from the motor housing facing away from the motor housing to an adjacent to the motor housing of the servo motor annular part of the end cap.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:The invention is explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. In the drawing shows:

1 in einer schematisch vereinfachten teilgeschnittenen Seitenansicht einen Stellmotor einer Rudervorrichtung eines 1 in a schematically simplified partially sectioned side view of a servomotor of a rudder device of a

Unterseebootssubmarine

2 den Stellmotor nach 1 in einer Rückansicht und 2 the servomotor after 1 in a rear view and

3 stark vergrößert eine Einzelheit X aus 1. 3 greatly enlarged a detail X out 1 ,

Der in 1 dargestellte elektrische Stellmotor 2 ist Teil einer Rudervorrichtung eines Unterseeboots, mit der ein außerhalb des Druckkörpers des Unterseeboots angeordnetes Ruder, bei dem es sich um ein Seitenruder oder um ein Tiefenruder handeln kann, gestellt wird. Auf die Darstellung der gesamten Rudervorrichtung und deren Anordnung in einem Unterseeboot ist aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit verzichtet worden.The in 1 illustrated electric servomotor 2 is part of a rudder device of a submarine with which a rudder placed outside the pressure hull of the submarine, which may be a rudder or a rudder, is placed. On the representation of the entire rudder device and their arrangement in a submarine has been omitted for reasons of clarity.

Ein Motorgehäuse des Stellmotors 2 weist einen hohlzylindrischen Grundkörper 4 auf. In dem Grundkörper 4 des Stellmotors 2, bei dem es sich um einen Synchrom-Torque-Motor handelt, sind, aus der Zeichnung nicht ersichtlich, ein Stator und ein hohl ausgebildeter Rotor des Stellmotors 2 angeordnet. An den Grundkörper 4 schließt sich in 1 linksseitig ein Flanschteil 6 an. Über einen Flansch 8 des Flanschteils 6 ist der Stellmotor 2 an einer Druckkörperdurchführung des Unterseeboots befestigt, was aus der Zeichnung nicht hervorgeht. 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 synchro-torque motor, are, not apparent from the drawing, a stator and a hollow rotor of the servomotor 2 arranged. To the main body 4 joins in 1 on the left a flange part 6 at. About a flange 8th of the flange part 6 is the servomotor 2 attached to a pressure hull implementation of the submarine, which does not emerge from the drawing.

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

An einer von der Planetenrollenspindel 12 abgewandten Stirnseite 14 des Motorgehäuses schließt sich an dessen Grundkörper 4 koaxial zu diesem ein Gehäuseanbau 16 an, der sich ausgehend von der Stirnseite 14 absatzförmig verjüngt. Durch den Gehäuseanbau 16 ist eine Welle 18 geführt, die an einem von dem Grundkörper 4 abgewandten Ende des Gehäuseanbaus 16 herausragt. In dem Motorgehäuse ist die Welle 18 fest mit dem Rotor des Stellmotors 2 verbunden, wobei sie mit dem Rotor eine gemeinsame Längsachse A aufweist. Demnach dreht sich die Welle 18 bei einer Drehbewegung des Rotors des Stellmotors 2 mit diesem Rotor mit. At one of the planetary roller spindle 12 opposite end face 14 of the motor housing closes on the body 4 coaxial with this a housing attachment 16 on, starting from the front side 14 tapered heel-shaped. By housing construction 16 is a wave 18 led to one of the main body 4 opposite end of the housing attachment 16 protrudes. In the motor housing is the shaft 18 fixed to the rotor of the servomotor 2 connected, wherein it has a common longitudinal axis A with the rotor. Accordingly, the shaft rotates 18 during a rotary movement of the rotor of the servomotor 2 with this rotor.

An ihrem aus dem Gehäuseanbau 16 herausragenden Ende ist die Welle 18 mit einem antriebsseitigen Getriebeglied eines Untersetzungsgetriebes 22 verbunden. Bei dem Untersetzungsgetriebe 22 handelt es sich um ein flachbauendes Gleitkeilgetriebe, es sei aber darauf hingewiesen, dass das Untersetzungsgetriebe 22 auch ein Zykloidgetriebe oder ein Planetengetriebe sein kann.At her from the housing cultivation 16 outstanding end is the wave 18 with a drive-side gear member of a reduction gear 22 connected. In the reduction gear 22 it is a flat construction Gleitkeilgetriebe, but it should be noted that the reduction gear 22 may also be a cycloidal gear or a planetary gear.

Zu seinem Schutz wird das Untersetzungsgetriebe 22 von einem topfförmigen Gehäuse 24 überdeckt. Das Gehäuse 24 hat im Wesentlichen die Form eines Kegelstumpfes, wobei die Mantelfläche des Gehäuses 24 spitz auf eine normal zur Mittelachse des Gehäuses 24 ausgerichtete Stirnfläche zuläuft. Die Mittelachse des Gehäuses 24 stimmt mit der Längsachse A der Welle 18 bzw. des Rotors des Stellmotors 2 überein. To his protection, the reduction gear 22 from a pot-shaped housing 24 covered. The housing 24 has essentially the shape of a truncated cone, wherein the lateral surface of the housing 24 Pointed to a normal to the center axis of the housing 24 aligned end face tapers. The central axis of the housing 24 agrees with the longitudinal axis A of the shaft 18 or the rotor of the servomotor 2 match.

Wie insbesondere aus 3 hervorgeht, ist das Gehäuse 24 in Richtung seiner Mittelachse zweigeteilt ausgebildet und weist ein Teil 26 auf, an das sich eine Endkappe 28 anschließt. Das Teil 26 umfasst einen zylindrischen Abschnitt, der sich an den Gehäuseanbau 16 anschließt und einen darauf folgenden konisch ringförmigen Abschnitt und ist über den Gehäuseanbau 16 starr mit dem Motorgehäuse des Stellmotors verbunden. Die Endkappe 28, welche nicht direkt mit dem Teil 26 verbunden ist, ist aus der Zeichnung nicht ersichtlich, mit einem abtriebsseitigen Getriebeglied des Untersetzungsgetriebes 22 verbunden, wobei dieses Getriebeglied derart in dem Untersetzungsgetriebe 22 angeordnet ist, dass seine Drehachse mit der Mittelachse der Endkappe 28 und damit mit der Längsachse A des Rotors des Stellmotors 2 übereinstimmt. Bei einer Drehbewegung des Rotors des Stellmotors 2 wird somit die Endkappe 28 relativ zu dem Teil 26 des Gehäuses 24 verdreht.As in particular from 3 shows, is the case 24 formed in two parts in the direction of its central axis and has a part 26 on to which an end cap 28 followed. The part 26 includes a cylindrical section that attaches to the housing 16 connects and a subsequent conical annular section and is about the housing attachment 16 rigidly connected to the motor housing of the servomotor. The end cap 28 which is not directly with the part 26 is not apparent from the drawing, with a driven-side gear member of the reduction gear 22 connected, wherein this transmission member so in the reduction gear 22 is arranged that its axis of rotation with the central axis of the end cap 28 and thus with the longitudinal axis A of the rotor of the servomotor 2 matches. At a Rotary movement of the rotor of the servomotor 2 thus becomes the end cap 28 relative to the part 26 of the housing 24 twisted.

Das Gehäuse 24 bildet eine Ruderlagenanzeige, mit der innerhalb des Unterseeboots die Ausrichtung des außerhalb des Druckkörpers angeordneten Ruders verfolgt werden kann. Diese Ruderlagenanzeige ist als eine Skalenanzeige ausgebildet, wobei, was insbesondere aus 2 deutlich wird, eine linienförmige Markierung an der Endkappe 28 einen Zeiger 30 bildet und an dem Teil 26 des Gehäuses 24 eine Winkelskala 32 ausgebildet ist, die sich an der Mantelfläche des Teils 26 über einen Winkelbereich von ±75° um eine Nulllage 34 erstreckt. Die Nulllage 34 macht eine neutrale Stellung des Ruders kenntlich. Durch das Untersetzungsgetriebe 22 wird eine Drehbewegung des Rotors des Stellmotors 2 zur Änderung der Ausrichtung des Ruders der Rudervorrichtung derart heruntertransformiert, dass die Endkappe 28 des Gehäuses 24 so gedreht wird, dass der an der Endkappe 28 ausgebildete Zeiger 30 an der Winkelskala 32 die genaue Winkelausrichtung des Ruders anzeigt. The housing 24 forms a rudder position indicator with which the orientation of the outside of the pressure hull arranged rudder can be tracked within the submarine. This rudder angle display is designed as a scale display, which, in particular 2 becomes clear, a line-shaped marking on the end cap 28 a pointer 30 forms and at the part 26 of the housing 24 an angle scale 32 is formed, which is located on the lateral surface of the part 26 over an angular range of ± 75 ° around a zero position 34 extends. The zero position 34 indicates a neutral position of the rudder. Through the reduction gear 22 is a rotational movement of the rotor of the servomotor 2 down to change the orientation of the rudder of the rudder such that the end cap 28 of the housing 24 turned so that the at the end cap 28 trained pointers 30 at the angle scale 32 indicates the exact angular orientation of the rudder.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Stellmotorservomotor
44: Grundkörperbody
66: Flanschteilflange
88th: Flanschflange
1010: Spindelmutter spindle nut
1212: Planetenrollenspindel Planetary roller spindle
1414: Stirnseitefront
1616: Gehäuseanbau housing assembly
1818: Welle wave
2222: Untersetzungsgetriebe Reduction gear
2424: Gehäuse casing
2626: Teil part
2828: Endkappeendcap
3030: Zeiger pointer
3232: Winkelskalaangle scale
3434: Nulllage zero position
AA: Längsachse longitudinal axis
XX: Einzelheit detail

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010015665 A1 [0004, 0004]

Claims

Submarine with a pressure hull and at least one rudder device, which comprises at least one rudder arranged outside the pressure hull and an electric servo motor (2) coupled to the rudder ( 2 ) in the interior of the pressure body, characterized in that the rotor of the servomotor ( 2 ) is rotatably connected to a mechanical rudder position indicator.

Submarine according to claim 1, characterized in that the servomotor ( 2 ) and the Rudder position display form a common unit.

Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the rudder angle indicator on an end face ( 14 ) of a motor housing of the servomotor ( 2 ) is arranged, which faces away from a drive-side end side of the motor housing.

Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the rudder position indicator is connected via a shaft ( 18 ), which from the motor housing of the servomotor ( 2 ) protrudes, with the rotor of the servomotor ( 2 ) connected is.

Submarine according to one of the preceding claims, characterized in that the pointer ( 30 ) via a reduction gear ( 22 ) with the rotor of the servomotor ( 2 ) connected is.

Submarine according to claim 5, characterized in that reduction gear ( 22 ) is a Gleitkeilgetriebe.

Submarine according to claim 5, characterized in that the reduction gear ( 22 ) is a cycloidal gear.

Submarine according to claim 5, characterized in that reduction gear ( 22 ) is a planetary gear.

Submarine according to claim 5, characterized in that the reduction gear ( 22 ) in a housing ( 24 ) is arranged, which has a rotatable part, the pointer ( 30 ) of the rudder angle indicator forms.

Submarine according to claim 9, characterized in that the rotatable part of the housing ( 24 ) of the reduction gear ( 22 ) a the housing ( 24 ) of the reduction gear ( 22 ) closing end cap ( 28 ) on which a mark formed thereon the pointer ( 30 ) of the rudder angle indicator forms.

Submarine according to one of claims 9 or 10, characterized in that the housing ( 24 ), in which the reduction gear ( 22 ) is arranged, a rigidly connected to the motor housing part ( 26 ), on which an angle scale ( 32 ) of the rudder angle display is formed.