Steuereinrichtung für einen Z-förmigen Schiffsantrieb Die Erfindung
betrifft eine Steuereinrichtung für einen Z-förmigen Schiffsantrieb, dessen Unterwasserteil
mit der Schraube um eine vertikale Achse schwenkbar ist und bei dem die horizontal
gelagerte Schraubenwelle von zwei zueinander konzentrischen, sich gegenläufig drehenden
Vertikalwellen angetrieben wird, die ihren Antrieb wiederum über einen Kegeltrieb
mit gemeinsamem Antriebskegelrad erhalten. Bei einer bekannten Einrichtung dieser
Art sind die Kegelräder mit den ihnen zugehörigen Vertikalwellen durch Kupplungen
verbunden, die einzeln oder gemeinsam lösbar sind.Control device for a Z-shaped ship propulsion system. The invention
relates to a control device for a Z-shaped ship propulsion system, its underwater part
is pivotable with the screw about a vertical axis and in which the horizontal
Bearing screw shaft of two concentric, counter-rotating
Vertical shafts are driven, which in turn are driven by a bevel gear
obtained with a common drive bevel gear. In a known device this
Type are the bevel gears with their associated vertical shafts through couplings
connected, which are solvable individually or together.
Diese bekannte Anordnung ermöglicht ein leichtes Schwenken des Unterwasserteils,
indem die auf den Unterwasserteil wirkende Steuerwelle infolge des vorhandenen Widerstandes
je nach Drehrichtung die Löseeinrichtung der einen oder anderen Kupplung der Vertikalwellen
beeinfiußt und je eine Kupplung teilweise löst. Infolge Durchrutschens dieser Kupplung
tritt eine relative Verstellung der in dem Unterwasserteil befindlichen Kegelräder
gegenüber ihrem gemeinsamen Abtriebskegelrad ein, wodurch eine zwangsläufige Schwenkung
des Unterwasserteils und somit eine Steuerwirkung hervorgerufen wird.This known arrangement allows easy pivoting of the underwater part,
by the control shaft acting on the lower part of the water as a result of the existing resistance
depending on the direction of rotation, the release device of one or the other coupling of the vertical shafts
influenced and each clutch partially loosens. As a result of this clutch slipping
occurs a relative adjustment of the bevel gears located in the underwater part
opposite their common output bevel gear, which inevitably swivels
of the underwater part and thus a control effect is caused.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, durch eine zweckmäßige
Ausbildung der Kupplungen der bekannten Steuereinrichtung die Bedienung derselben
durch eine elektrische Steuerung zu ermöglichen, die gegebenenfalls an eine bekannte
Kurssteuerung angeschlossen werden kann, und zu vermeiden, daß nach dem Lösen einer
Kupplung plötzlich das volle Drehmoment wirksam wird.The invention has set itself the task by an expedient
Formation of the couplings of the known control device to operate the same
to enable by an electrical control, possibly to a known
Course control can be connected, and to avoid that after solving one
Clutch suddenly the full torque takes effect.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zwischen den Antriebskegelrädern
der Vertikalwellen und diesen je ein Kupplungspaar angeordnet ist, das aus einer
Fliehkraftkupplung und einer elektromagnetischen Kupplung besteht, die derart ausgelegt
sind, daß das Haltemoment der Fliehkraftkupplung stets um einen geeigneten Betrag
kleiner ist als das jeweilige Betriebsdrehmoment, daß das Haltemoment der elektromagnetischen
Kupplung so groß bemessen ist, daß die .Summe der Haltemomente der beiden Kupplungen
jedes mögliche Betriebsdrehmoment mit Sicherheit übersteigt, und daß jede elektromagnetische
Kupplung durch Fernbetätigung lösbar ist.According to the invention this is achieved in that between the drive bevel gears
of the vertical shafts and these are each a pair of couplings, which consists of a
There is a centrifugal clutch and an electromagnetic clutch designed in such a way
are that the holding torque of the centrifugal clutch always by a suitable amount
is smaller than the respective operating torque that the holding torque of the electromagnetic
Coupling is dimensioned so large that the sum of the holding torques of the two couplings
surpasses any possible operating torque, and that any electromagnetic
Coupling can be released by remote control.
Die Fliehkraftkupplung hat die Eigenart, jeweils ein Haltemoment zu
erzeugen, das eine quadratische Funktion ihrer Drehzahl darstellt. Das von einem
Schiffspropeller aufgenommene Moment steht ebenfalls in quadratischer Abhängigkeit
von seiner Drehzahl, und eine Fliehkraftkupplung ist infolgedessen für den vorliegenden
Zweck besonders geeignet, da sie so ausgelegt werden kann, daß ihr Haltemoment bei
jeder Betriebsdrehzahl stets um einen gewissen Betrag kleiner ist, als das jeweils
zu übertragende Betriebsmoment. Es neigen dann also beide Fliehkraftkupplungen allein
zum Durchrutschen.The centrifugal clutch has the peculiarity of adding a holding torque
generate which is a quadratic function of their speed. That of one
The moment recorded by the ship's propeller is also quadratic
of its speed, and a centrifugal clutch is as a result for the present
Purpose particularly suitable because it can be designed so that its holding torque at
each operating speed is always smaller than that by a certain amount
operating torque to be transmitted. So then both centrifugal clutches tend alone
to slip through.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist derart, daß
bei Einrücken der elektromagnetischen Kupplungen der betriebsmäßige Antrieb der
Schraube in der eingenommenen Lage des Unterwasserteils erfolgt. Eine willkürliche
Schwenkung des Unterwasserteils ist ausgeschlossen, da dies der Aufbau des gesamten
Kegelrädertriebs nicht zuläßt. Hierzu muß vielmehr eine relative Winkeländerung
der Vertikalwellen zueinander eintreten. Diese relative Winkeländerung der Vertikalwellen
zueinander wird durch Lösen einer elektromagnetischen Kupplung bewirkt, wobei die
nur einen Teil des Betriebsmomentes haltende Fliehkraftkupplung durchrutscht und
die von ihr gehaltene Vertikalwelle um einen Winkelbetrag weiterwandert. Die zwangläufige
Folge ist eine linear abhängige Schwenkung des Unterwasserteils, die je nach Lösung
der einen oder anderen elektromagnetischen Kupplung nach Steuerbord oder Backbord
erfolgt. Nach der Erfindung ist es daher nicht notwendig, den Unterwasserteil durch
von außen eingeleitete Steuerkräfte zu verstellen.The operation of the device according to the invention is such that
when the electromagnetic clutches are engaged, the operational drive of the
Screw takes place in the assumed position of the underwater part. An arbitrary one
Pivoting the underwater part is ruled out as this will build up the whole
Bevel gear drive does not allow. Rather, this requires a relative change in angle
of the vertical waves occur to each other. This relative change in angle of the vertical waves
to each other is effected by releasing an electromagnetic clutch, the
Only part of the operating torque holding centrifugal clutch slips and
the vertical wave held by it moves on by an angular amount. The inevitable
The result is a linearly dependent pivoting of the underwater part, which depends on the solution
one or the other electromagnetic clutch to starboard or port
he follows. According to the invention it is therefore not necessary to go through the underwater part
to adjust externally introduced control forces.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die von dem Antriebskegelrad 1 angetriebenen Kegelräder 2 und 3 tragen je eine Fliehkraftkupplung
4 und 5, durch die sie mit den Vertikalwellen 6 und 7 verbunden sind.
Den Fliehkraftkupplungen 4 und 5 sind je eine elektromagnetische Kupplung 8 und
9 zugeordnet, die durch die Druckknopfschalter 10 und 11 ausgerückt
werden können. Die Kupplungspaare sind so eingerichtet, daß die Fliehkraftkupplungen
etwa 90 % des jeweiligen Betriebsmomentes übertragen, während die elektromagnetischen
Kupplungen etwa 20 % des größten Betriebsmomentes aufnehmen.
Der
in den Lagern 12 und 13 schwenkbar gelagerte Unterwasserteil
14 trägt die Schraubenwelle 15 der Schraube 16 und das Abtriebskegelrad 17,
in das die Kegelräder 18 und 19 der Vertikalwellen 6 und 7 eingreifen. Der Unterwasserteil
14 wird über das an ihm befindliche Zahnrad 20 mittels einer vorzugsweise
hydraulischen Dämpfungseinrichtung 21 in an sich bekannter Weise in seiner
Schwankung derart beeinflußt, daß diese gleichmäßig mit der gewünschten Winkelgeschwindigkeit
erfolgt. Von dem Zahnrad 20 wird des weiteren ein Gebe 22 angebrieben, der die Lage
des Unterwasserteils 14 zur Übertragung auf den Lageanzeiger 23 am Steuerstand
abnimmt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The bevel gears 2 and 3 driven by the drive bevel gear 1 each carry a centrifugal clutch 4 and 5, by means of which they are connected to the vertical shafts 6 and 7 . The centrifugal clutches 4 and 5 are each assigned an electromagnetic clutch 8 and 9, which can be disengaged by the push-button switches 10 and 11. The clutch pairs are set up so that the centrifugal clutches transmit about 90% of the respective operating torque, while the electromagnetic clutches absorb about 20% of the greatest operating torque. The underwater part 14 , which is pivotably mounted in the bearings 12 and 13, carries the screw shaft 15 of the screw 16 and the output bevel gear 17, in which the bevel gears 18 and 19 of the vertical shafts 6 and 7 engage. The underwater part 14 is influenced in its fluctuation via the gear 20 located on it by means of a preferably hydraulic damping device 21 in a manner known per se in such a way that it occurs uniformly at the desired angular velocity. The gear wheel 20 also drives a transmitter 22 which detects the position of the underwater part 14 for transmission to the position indicator 23 at the control stand.