DE1811510B2 - Elektrische rudermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Rudermaschine mit einer im Betrieb ständig und einsinnig drehenden elektrischen Motoranordnung, die über zwei wechselweise einrückbare Kupplungen jeweils mit einem Ritzel eines Untersetzungsgetriebes verbindbar ist, wobei die Ritzel gegensinnig und auf ein eemeinsames Getrieberad arbeiten, und mit einer Übertragungseinrichtung vom Untersetzungsgetriebe auf den Ruderschaft und einer den Kupplungen nachgeschalteten Bremse.

Bei einer bekannten Rudermaschine dieser Art treibt ein ständig laufender Motor ein Untersetzungsgetriebe an, dem die Kupplungen nachgeschaltet sind. Den Kupplungen wiederum ist ein weiteres Untersetzungsgetriebe nachgeschaltet, dessen Abtrieb auf den Ruderschaft wirkt (britische Patentschrift

ίο 990 287. Prospekt der Fa. Siemens. »Elektrischer Mehrfach-Steuerstand für Schiffsruderanlagen«). Die bekannte Rudermaschine ist aufwendig und hat einen großen Platzbedarf.

Bei Rudermaschinen ist es an sich bekannt, aus Cicherheitsgründen zwei Elektromotoren für den Antrieb vorzusehen (deutsche Patentschrift 96 833).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rudermaschine der eingangs beschriebenen Art im Kupplungs- und Getriebeteil einfach und in geschlossener Bauweise zu gestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das Untersetzungsgetriebe den Kupplungen nachgeschaltet ist, daß die Ritzel und das gemeinsame Getrieberad des Untersetzungsgetriebes als Kegeltrieb ausgebildet sind, daß die Kupplung der Ritzel mit der Motoranordnung über eine gemeinsame, die Ritzel durchgreifende, den Primärteil der Kupplungen tragende Welle erfolgt, und daß das Untersetzungsgetriebe durch ein dem Kegeltrieb nachgeschatetes Spannungswellengetriebe vervollständigt wird.

Die Rudermaschine nach der Erfindung hat einen besonders kompakten, geschlossenen Kupplungsgetriebeteil. Hierzu trägt auch die Verwendung eines an sich bekannten Spannungswellengetriebes (deutsche Auslegeschrift 1 203 082) bei, das bei kleinen Abmessungen sehr hohe Untersetzungen in einer Stufe verwirklicht.

Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß bei Antrieb mit nur einem Motor zum Drehrichtungswechsel keine Motorumsteuerung erforderlich ist, wie es bei der bekannten Rudermaschine (deutsche Patentschrift 96 833) notwendig ist.

Zweckmäßig ist das Gehäuse des Spannungswellengetriebes unmittelbar an das Gehäuse des Kegeltriebes angebaut, und zwar koaxial mit dem gemeinsamen Getrieberad, dessen Abtriebswelle als Eingangswelle des Spannungswellengetriebes dient. Das Getriebe baut bei dieccr konstruktiven Ausgestaltung besonders kompakt.

Um auch die Bremse kompakt in den Kupplungsund Getriebeteil der Rudermaschine zu integrieren, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Ritzel fest mit einer Welle verbunden ist, die ein mit ihr drehfestes Reibungsglied trägt, daß ein weiteres Reibungsglied undrehbar gegenüber dem Bremsgehäuse angeordnet ist, und daß eine Vorrichtung zum Aneinanderpressen der Reibungsglieder sowie eine Vorrichtung zum Trennen der Reibungsglieder vorgesehen sind.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer teilweise geschnittenen Ansieht eine Rudermaschine nach der Erfindung;

Fig.2 zeigt eine zweckmäßig bei der Rudermaschine nach F i g. 1 anzuwendende Pinnenanordnung in Draufsicht und

Fig. 3 eine bei der Rudermaschine nach Fig. 1 vorgesehene Bremse.

Die Rudermaschine umfaßt eine Grundplatte 106, einen Elektromotor 108 und ein Spannungswellengetriebe 110, das ein hohes Untersetzungsverhältnis in einer einzigen Getriebestufe verwirklicht.

Der Elektromotor 108 ist durch einen Flansch und mit Hilfe von Schrauben fest mit der Grundplatte 106 verbunden. Die Ankerwelle 112 des Motors 108 steht über eine flexible Kupplung 116 in Antriebsverbindung mit einer Kupplungsantriebswelle 114.

Ferner ist ein Kegeltrieb 118 vorgesehen, der die Antriebskraft im rechten Winkel umlenkt. Das Getriebe 118 umfaßt ein großes Kegelrad 120 als Abtrieb sowie zwei gleichachsig angeordnete, das Kegelrad 120 treibende Kegelritzel 122 und 124. Das Kegelritzel 122 hat eine Nabe 126, die in einem Gehäusezwischenstück 132 in Kugellagern 128 und 130 gelagert ist. Die Nabe 126 und das Ritzel 122 weisen eine zentrale öffnung 134 auf, durch die die Welle 114 hindurchragt und in der ein La^er 136 aufgenommen ist, in dem das eine Ende der Welle 114 gelagert ist.

Das linke Ende der Nabe 126 trägt ein Kupplungsabtriebsteil in Form einer Ankerscheibe 138. Diese Ankerscheibe ist auf der Welle 114 drehbar gelagert und direkt mit der Nabe 126 verbunden. Die Ankerscheibe 138 bildet einen Bestandteil einer elektromagnetischen Kupplung 140. Diese Kupplung umfaßt in einem Bauteil 142 untergebrachte Feldwicklungen, die auf eine noch zu erläuternde Weise erregt werden können. Werden die Wicklungen erregt, wird der Anker 138 fest mit dem Bauteil 142 verbunden, so daß durch die Kupplung 140 und die Welle 114 eine Antriebsverbindung zwischen der Ankerwelle 112 und dem Ritzel 122 hergestellt wird. Werden die Wicklungen in dem Bauteil 142 ausgeschaltet, so wird d'e Verbindung zwischen dem Ritzel 122 und der Ankerwelle 112 unterbrochen. Mit dem Gehäuse des Bauteils 142 ist ein das Reaktionsmoment aufnehmender Arm 144 verbunden, der an einem ortsfesten Bock befestigt ist.

Das Kegelritzel 124 ist wie das Kegelritzel 122 dimensioniert und besitzt eine zentrale öffnung, durch die die Welle 114 hindurchragt. Diese arbeitet mit einer der Kupplung 140 entsprechenden Kupplung 140' zusammen, die es ermöglicht, nach Bedarf das Ritzel 124 mit de. durch den Motor angetriebenen Welle 114 zu verbinden. Gemäß Fig.6 ist auf der rechkn Seite der Rudermaschine ein zweiter dem Motor 108 entsprechender Elektromotor 108' vorgesehen. Beide Motoren 108 und 108' können dazu dienen, auf die Welle 114 ein in der gleichen Richtung wirkendes Drehmoment aufzubringen. Die Verwendung von zwei gleichartigen Motoren stellt eine Sicherheitsmaßnahme dar, die gewährleistet, daß ein Antriebsdrehmoment für das Schiffsruder auch dann zur Verfügung steht, wenn bei einem der Motoren eine Störung auftritt.

Wenn die Kupplung 140 ausgerückt und die Kupplung 140' eingerückt ist, übernimmt das Kegelritzel 124 die Rolle des Antriebsteils, während das Kegelritzel 122 lediglich frei mitläuft, und umgekehrt. Dabei wird das Kegelrad 120 in der einen Richtung gedreht. Wenn dagegen das Kegelritzel 122 angetrieben wird, wird das Kegelrad in der entgegengesetzten Richtung gedreht. Somit ist es möglich, ein Antriebsdrehmoment in der einen oder anderen Drehrichtung auf das Krafteinieitungsteil des mit hoher Untersetzung arbeitenden Getriebes 110 aufzubringen.

Das Getriebe 110 ist in einem Gehäuse 148 mit einem Flansch 150 untergebracht. Der Flansch 150 ist mit einem Teil des Unterbaus 106 durch Verschweißen oder auf andere Weise fest verbunden. Das Kegelrad 120 steht in Antriebsverbindung mit der Krafteinleitungswelle 152 des Untersetzungsge triebes UO.

Ferner erkennt man in F i g. 1 die Antriebswelle 154 des Untersetzungsgetriebes 110. Die Antriebswelle ist mit einer Antriebspinne 156 verbunden, die an ihrem freien Ende einen vorzugsweise aus Bronze bestehenden Lagerklotz 158 trägt, welcher mit der Antriebspinne 156 durch einen Bolzen 160 verbunden ist. Am Gehäuse des Untersetzungsgetriebes 110 ist ein Endschalter 162 befestigt durch den die Drehung der Antriebspinne begrenzt wird. Wenn die Antriebspinne 156 eine ihrer" Grenzstellungen erreicht, bewirkt ein Betätigungsteil * .4 an der Pinne, daß der Schalter 162 betätigt wird, ur den Stromkreis der die Kupplungen 140 und 140' steuernden Schalter zu unterbrechen.

Der Lagerklotz 158 der Antriebspinne 156 ist gemäß F i g. 2 in einem Schlitz 170 einer Ruderpinne 166 geführt, die mit einem Ruderschaft 168 verkeilt ist. An beiden Längsseiten des Schlitzes 170 sind Führungsteile 172 und 174 aus Stahl zur leichten Gleitbeweglichkeit des bronzenen Lagerklotzes 158 vorgesehen. Die Beschreibung der Pinnenausbildung dient lediglich der Erläuterung des Gegenstandes der Erfindung.

Die Antriebswelle 152 soll festgelegt werden können, wenn eine gewünschte Stellung des Ruderschaftes 168 erreicht ist. Zu diesem Zweck ist die in F i g. 3 dargestellte Bremse vorgesehen.

Die Bremse umfaßt eine elektris~he Scheibenbremse 194 mit mehreren auf einer Bremswelle 196 angeordneten Bremsscheiben. Diese Bremsscheiben fluchten mit ortsfesten, in das Bremsgehäuse 198 eingebauten Bremsscheiben. Das Gehäuse ist durch Schrauben 200 fest mit dem Unierbau 106 verbunden.

Die Bremswelle 196 ist in einem Lagergehäuse 206 in zwei durch einen Abstand getrennten Lagern 202 und 204 gelagert. Ein Ende der Bremswelle 196 trägt ein mit dem Kegelrad 120 kämmendes Ritzel 208. Wenn die Bremswelle 196 durch die Bremse festgelegt wird, wird daher auch die Antriebswelle 152 abgebremst bzw. festgelegt.

Die Bremse 194 wird selbsttätig immer dann betätigt, wenn beide Kupplungen 140, 140' ausgerückt sind. Die Bremse wird durch Federkraft beim Ausrücken der betreffenden Kupplung betätigt und entgegen der Federkraft wieder gelöst, wenn eine der elektromagnetischen Kupplungen 140, 140' eingerückt wire.

Die Bremse 194 verhindert, daß die Ruderwelle infolge von in der Ruderanlage auftretenden Massenträgheitskräften eine zu großt Bewegung ausführt, nachdem der Elektromotor zum Antreiben des Krafteinleitungsteils des Untersetzungsgetriebes abgeschaltet worden ist. Außerdem verhindert die Bremse, die immer dann wirksam ist, wenn sich die Antriebsmotoren in Ruhe befinden, daß ein Drehmoment von dem Ruder aus über das Untersetzungsgetriebe übertragen wird, wenn das Ruder der Wirkung von hydrodynamischen Kräften ausgesetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrische Rudermaschine mit einer im Betrieb ständig und einsinnig drehenden elektrischen Motoranordnung, die über zwei wechselweise einrückbare Kupplungen jeweils mit einem Ritzel eines Untersetzungsgetriebes verbindbar ist. wobei die Ritzel gegensinnig und auf ein gemeinsames Getrieberad arbeiten, und mit einer Übertragungseinrichtung vom Untersetzungsgetriebe auf den Ruderschaft und einer den Kupplungen nachgeschaltetcn Bremse, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe (118, 110) den Kupplungen (140, 140') nachgeschaltet ist. daß die Ritzel (122, 124) und das gemeinsame Getrieberad (120) des Untersetzungsgetriebes als Kegeltrieb (118) ausgebildet sind", daß die Kupplung der Ritzel (122, 124) mit der Motoranordnung (108, 108') über eine gemeinsame, die Ritzel (122, 124) durchgreifende, den Primärteil der Kupplungen (140, 140') tragende Welle (114) erfolgt, und daß das Untersetzungsgetriebe durch ein dem Kegeltrieb (118) Bachgeschaltetes Spannungswechselgetriebe (110) vervollständigt wird.

2. Rudermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (148) des Spannungswellengetriebes (110) unmittelbar an das Gehäuse Hes Kegeltriebes (118) angebaut ist, und zwar koaxial mit dem gemeinsamen Getrieberad (120), dessen Abtriebs .velle (152) als Eingangswelle des Spannungswellengetriebes dient.

3. Rudermaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (194) ein mit dem gemeinsamen Getrieberad (120) kämmendes Ritzel (208) umfaßt, welches in ausgerücktem Zustand beider Kupplungen (140, 140') blockierbar ist.

4. Rudermaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (208) fest mi*, einer Welle (196) verbunden ist, die ein mit ihr drehfestes Reibungsglied trägt, daß ein weiteres Reibungsglied undrehbar gegenüber dem Bremsgehäuse (198) angeordnet ist, und daß eine Vorrichtung zum Aneinanderpressen der Reibungsglieder sowie eine Vorrichtung zum Trennen der Reibungsglieder vorgesehen sind.

5. Rudermaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Aneinanderpressen der Reibungsglieder Federn aufweist und daß die Vorrichtung zum Trennen der Reibungsglieder eine elektromagnetisch arbeitende Hilfskraftvorrichtung ist, die in den Steuerkreis für die ebenfalls elektromagnetisch betätigbaren Kupplungen (140, 140') eingeschaltet ist.