DE2621372C3

DE2621372C3 - Drive device for a pivotably mounted ship propeller

Info

Publication number: DE2621372C3
Application number: DE19762621372
Authority: DE
Inventors: Willy 2000 Hamburg Minnich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-05-14
Filing date: 1976-05-14
Publication date: 1980-05-08
Also published as: DE2621372A1; DE2621372B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für einen schwenkbar gelagerten Schiffspropeller mit feststehendem Antriebsmotor, der über seine Ausgang:-, ■ welle mit einem Winkelgetriebe verbunden ist. das an seiner Ausgangsseile über /wei gegenläufig drehende Wellen mit einem Ausgleichsgetriebe verbunden ist. dessen Ausgangswelle die Propellerwelle bildet.The invention relates to a drive device for a pivotably mounted ship propeller fixed drive motor, which via its output: -, ■ shaft is connected to a bevel gear. the one rotating in opposite directions on its output ropes Shafts connected to a differential gear. whose output shaft forms the propeller shaft.

Bekannt sind schwenkbare Schiffspropeller /um Erzeugen von Vortriebs- und Steuerkräften am Schiff beispielsweise in der Ausführung als Z Anlriebc. Bei ihnen ist der Antriebsmotor über ein erstes Kegelradgetriebe im Oberwasserteil der schwenkbaren Antriebs vorrichtung und ein /weites Kcgelradgeiricbc im Untcrwasserlcil mil der Propellerwelle· verbunden.Swiveling ship propellers are known to generate propulsive and steering forces on the ship for example in the version as Z drive c. With them, the drive motor is via a first bevel gear in the upper water part of the swiveling drive device and a / wide Kcgelradgeiricbc im Connected underwater to the propeller shaft.

Wenn der Antriebsmotor derart in der Anlricbsvor richtung mit eingebaut ist. daß er an der Schwenkung des Propellers tcilnimml. so sind keine nennenswerten Stcucrkräfte notwendig /um Schwenken des Propellers, soweit von Kreiselmomenlen sowie anderen Slorein flüssen, beispielsweise durch Reibung, abgesehen wird, f'ür diese Art des Antriebes eignen sich jedueh nur vergleichsweise kleine Motoren mit demzufolge verhältnismäßig geringer Leistung.If the drive motor is installed in such a way in the Anlricbsvor direction. that he's on the panning of the propeller. so no significant forces are necessary / to pivot the propeller, as far as gyroscopic moments as well as other sluice influences, for example due to friction, are disregarded, for this type of drive, however, are only suitable comparatively small motors with consequently relatively low power.

Soll hingegen ein starker, feststehender Antriebsmotor verwendet werden, um hohe Propellcrdrehmomcnlc und Propellcrleisturigen aufzubringen, so tritt bei den bekannten Antriebsvorrichtungen stets beim Schwert-Should, however, be a strong, fixed drive motor used to generate high propeller torques and propeller power, so occurs with the known drive devices always with the sword

ken und Festhalten des Propellers eine an der schwenkbaren Einheit angreifende Drehkraft auf. Zum Schwenken des Propellers und /um Festhalten in der jeweiligen Einstellung sind deshalb bei Aniriebsvorriehtungen für größere Propeller und Leistungen bisher hohe Steuerkräfte aufzubringen gewesen und damit große P.udermasehinen notwendig gewesen.ken and hold the propeller on a rotating force acting on the pivotable unit. To the Pivoting the propeller and / to hold it in the respective setting are therefore with Aniriebsvorriehtungen For larger propellers and powers, high control forces have been to be applied and thus great pudermasehinen were necessary.

Bei einer anderen bekannten Antriebsvorrichtung für einen schwenkbar gelagerten Schiffspropeller (DE-PS 10 14 457), bei der die Ausgangswclle des Motors über ein Winkelgetriebe und zwei konzentrisch gegenläufig drehende Wellen mit dem Ausgleichsgetriebe verbunden ist, dessen Ausgangswelle die Antriebswelle des Propellers bildet, sind für eine Schwenkbewegung zwei Kupplungen vorgesehen, mit denen die beiden konzentrischen Wellen auszukuppeln sind gegenüber der Antriebswelle des Motors. Für eine Schwenkbewegung müssen diese Kupplungen als Rutschkupplungen ausgebildet sein. Eine entsprechende Rutschbewegung ist aber nur unter Ausnutzung eines Drehmomentes möglich, das aufgebracht werden muß. Eine demenisprechende Antriebsvorrichtung arbeitet deshalb beim Schwenken nicht drehmomentenfrei.In another known drive device for a pivotably mounted ship propeller (DE-PS 10 14 457), in which the output shaft of the motor is about an angular gear and two concentrically counter-rotating shafts connected to the differential is, whose output shaft forms the drive shaft of the propeller, are two for a pivoting movement Couplings are provided with which the two concentric shafts are to be disengaged from the Motor drive shaft. For a pivoting movement, these clutches must be designed as slip clutches be. A corresponding sliding movement is only possible if a torque is used possible that must be applied. A demeni-speaking The drive device therefore does not work torque-free when pivoting.

Außerdem ist die Anordnung und Ausnutzung von zwei Rutschkupplungen konstruktiv verhältnismäßig aufwendig, insbesondere bei hohen Propcllcrbeiastungen. denn die Kupplungen müssen so beschaffen sein, daß sie einerseits die Haltedrehmomcnte aufnehmen und andererseits bei einem Erhöhen des Drehmomentes zu einem Rutschen führen.In addition, the arrangement and use of two slip clutches is structurally proportionate expensive, especially with high propeller loads. because the couplings must be designed in such a way that they absorb the holding torque on the one hand and on the other hand lead to slipping when the torque is increased.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine schwenkbare Antriebsvorrichtung für Schiffspropeller mn feststehendem Antriebsmotor /u schaffen, die fur ein Schwenken der Antriebsvorrichtung und /um festhalten des Propellers in der jeweilig gewählten Lage im Prinzip keine Steuerkräfte erfordert und /war auch nicht bei sehr großen Propellerdrehmomenten und Propellerleislungen. It is the object of the invention. a swiveling drive device for ship propellers mn fixed Drive motor / u create that for pivoting the drive device and / to hold the Propellers in the selected position in principle does not require any steering forces and / was not with very high propeller torques and propeller speeds.

Als lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor. daß bei einer Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauplanspruches die Ajsgangswclle des Molors mit einem ersten Ausgleichsgetriebe verbunden ist. das durch /wei gleichsinnig drehende Wellen mit dem Winkelgetriebe verbunden ist. so daß beim Schwenken des Propellers ein c|iierkraftfreies Drehmoment auftritt.The invention provides a solution to this problem. that in a drive device according to the preamble of the main claim the Ajsgangswclle des Molors is connected to a first differential. the waves rotating in the same direction with is connected to the angular gear. so that when the propeller is pivoted, a torque free of control force occurs.

Aus baulichen 11 runden werden vorzugsweise die das erste Ausgleichsgetriebe mn dem Winkelgetriebe verbindenden gleichsinnig drehenden Wellen als kon /enirische Wellen ausgebildetStructural 11 rounds are preferably made into that first differential gear mn the angular gear connecting co-rotating shafts as con Irish waves formed

Als erstes Ausgleichsgetriebe, das über eine Eingangswelle mil dem Antriebsmotor verbunden ist, zeigt sich aus baulichen (!runden eine Aiisführungsfurm fur geeignet, bei der die l.ingangswellc einen Sieg tragt, auf dem um ihre eigene Achse drehbare Ausgleichsräder angeordnet sind, die gepaart sind mit fellcrrädern. welche über die /wei genannten glcic hsinnig drehenden Wellen mit dem Winkelgel nebe verbunden sind.As the first differential gear that has an input shaft is connected to the drive motor, structural (! rounds show a guide tower for suitable, in which the 1st entrance wave carries a victory the differential gears that rotate around their own axis are arranged, which are paired with fur wheels. which over the white-named happy turning Waves are connected with the Winkelgel nebe.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Lrfindung kämmen /wei auf dieser Doppelwelle befestigte verschieden große Kegelräder bei gleichem I Ibersel «ingsverhtilims mit den Kcgelnidern des Winkelgetne bes, die auf den incinandargcslccklcn Wellen der Doppciwcllc befestig! sind, die das Winkelgetriebe mit dem zweiten Ausgleichsgetriebe verbinden, wobei die einzelnen Kegelräder des Winkclgclriebes in derjenigen Zuordnung gepaart sind, daß die incinandcrgcstecktcn Wellen der zweiten Doppclwcllc, welche dieIn a preferred embodiment of the invention comb / white bevel gears of different sizes attached to this double shaft with the same Ibersel «Ingsverhtilims with the kgelnidern des Winkelgetne bes that on the incinandargcslccklcn waves of the Doppciwcllc fastened! are that the bevel gear with connect the second differential gear, with the individual bevel gears of the angle drive in the one Assignment are paired that the incinandcrgcstecktcn waves of the second double wcllc, which the

Verbindung herstellt /u dem /weiten Ausgleichsgetriebe, gegenläufig zueinander drehen.Connection establishes / u the / wide differential gear, turn in opposite directions to each other.

Auf den ineinandergestcekten Wellen der /weiten Poppelwelle sind im Bereich des /weiten Ausgleiehsge-Iriebes zwei Tellerräder befestigt, die in diesem /weiten Ausgleichsgetriebe mit dem Kegelrad der in dem schwenkbaren Gehäuse gelagerten Propellerwelle in der Zuordnung gep-iart sind, duB ein querkraitfreies Drehmoment an der Propellerwelle entsteht.On the interlocking shafts of the wide poplar wave are in the area of the wide compensating drive two ring gears attached, which in this / wide differential gear with the bevel gear in the swiveling housing bearing-mounted propeller shaft in the assignment are gep-iart, duB a transverse direction-free Torque occurs on the propeller shaft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert.An embodiment of the invention is explained below with reference to a drawing.

Die in der Zeichnung wiedergegebene Antriebsvorrichtung besitzt einen feststehenden Motor !, der über eine ein/ige Antriebswelle 2 mit einem ersten Ausgleichsgetriebe verbunden ist. Zu diesem Ausgleichsgetriebe gehört ein mit der Welle 2 verbundener Steg 3. der mehrere Ausgleichskegelräder4 und 4' trägt. Die Ausgleichskcgelräder 4 und 4' kämmen mit einem ersten Tellerrad 5 sowie einem zweiten Tellerrad 6. Von ihnen sitzt das Tellerrad 5 auf einer ersten Hohlwelle 7 und das Tellerrad 6 auf einer dazu konzentrisch angeordneten zweiten Welle 8. Die Anordnung ist also derart getroffen, daß die Wellen 7 und 8. die in einem Block 9 drehbar gelagert sind, gleichsinnig drehen.The drive device shown in the drawing has a stationary motor! a single drive shaft 2 is connected to a first differential gear. About this differential belongs to a web 3 connected to the shaft 2, which carries several differential bevel gears 4 and 4 '. The pinion gears 4 and 4 'mesh with a first ring gear 5 and a second ring gear 6. From them the ring gear 5 sits on a first hollow shaft 7 and the ring gear 6 on a concentric therewith arranged second shaft 8. The arrangement is made such that the shafts 7 and 8 in one Block 9 are rotatably mounted, rotate in the same direction.

Die Doppclwelle 7, 8 verbindet das erste Ausgleichsgetriebe 3, 4, 4', 5 und 6 mit einem Winkelgetriebe, das im wesentlichen besteht aus den Teilen 10,11,12 und 13. Von diesen sitzt das Tellerrad 10 auf der Hohlwelle 7 und kämmt mit einem /weiten gleichgroßen Tellerrad II. Das kleinere Tellerrad 12. das getragen ist von der Welle 8, kämmt mit einem ebenso kleinen Tellerrad 13. Das Tellerrad 13 ist fest verbunden mit einer Hohlwelle 14. durch die sich eine /weile Welle 15 erstreckt, welche das Tellerrad 11 trägt. Aufgrund dieser Anordnung drehen die beiden Ausgangswellen 14 und 15 des VVinkelgclriebes gegenläufig.The double shaft 7, 8 connects the first differential gear 3, 4, 4 ', 5 and 6 with an angular gear that essentially consists of parts 10, 11, 12 and 13. Of these, the ring gear 10 sits on the hollow shaft 7 and meshes with a / wide ring gear of the same size II. The smaller crown wheel 12th that is carried by the Shaft 8 meshes with an equally small ring gear 13. The ring gear 13 is firmly connected to a hollow shaft 14. through which a / while shaft 15 extends, which the ring gear 11 carries. Due to this arrangement, the two output shafts 14 and 15 of the rotate V angled drive in opposite directions.

Die beiden Wellen 14 und 15. die konzentrisch zueinander liegen, stellen eine Verbindung her zu einem /weiten Ausgleichsgetriebe, das im wesentlichen beMehl aus den Tcllerrädcrn 16, 17 und 18, die in einem schwenkbar Hclagerten Gehäuse 19 angeordnet sind, in dem sich die l.agerslelle 20 befindet für die Propellerwelle 21. die den schwenkbaren Propeller 22 trägt, für die Schwenkbewegung des Propellers 22 und dem Gehäuse 19 ist das Gehäuse 19 über ein im Schiffsboden 23 drehbar gelagertes Rohr mit einem Antriebsrad 24 verbunden, das beispielsweise über eine Kette 25 zum Zwecke der Schwenkung des Propellers in Drehbewe gung versetzt werden kann.The two shafts 14 and 15, which are concentric to one another, establish a connection to one / wide differential gear, which is essentially beMehl from the Tcllerrädcrn 16, 17 and 18, which are arranged in a pivotable housing 19, in which is the l.agerslelle 20 for the propeller shaft 21. which carries the pivotable propeller 22 for the pivoting movement of the propeller 22 and the housing 19 is the housing 19 via a in the ship's bottom 23 rotatably mounted tube connected to a drive wheel 24, for example via a chain 25 to The purpose of pivoting the propeller can be set in Drehbewe movement.

Die Kegejradpaare 10, 11 und 12, 13 haben gleichgroße Übersetzungsverhältnisse und sind durch Wahl größerer Durchmesser für das Kegelradpaar 10, 11 als für das Kegelradpaar 12, 13 einander so zugeordnet, daß die Kegelräder 11 und 13 gegenläufig zueinander drehen.The Kegejradpaare 10, 11 and 12, 13 have equal gear ratios and are by choosing larger diameters for the bevel gear pair 10, 11 than for the bevel gear pair 12, 13 assigned to one another so that the bevel gears 11 and 13 rotate in opposite directions rotate towards each other.

Befindet sich das Gehäuse 19 mit dem antreibenden drehenden Propeller 22 in der Ruhelage, so drehen sich die am Steg 3 drehbar gelagerten Ausgleichskegelräder 4 und 4' nicht um ihre eigene Achse. Die beiden mit den Ausgleichskegelrädern 4 und 4' gepaarten Tellerräder 5 und 6 werden in der Drehrichtung und mit der Drehgeschwindigkeit des auf der Motorwelle 2 befestigten Steges 3 angetrieben. An den Tellerrädern 5 und 6 entstehen demzufolge gleichgroße Antriebskräfte von halbei Größe der Gesamtantriebskraft. Die gleichsinnige Drehung der Tellerrävkjr 5 und 6 wird durch das Winkelgetriebe 10,11,12 und ^umgesetzt in eine zueinander gegenläufige Drehung der mit demIf the housing 19 with the driving rotating propeller 22 is in the rest position, they rotate the differential bevel gears 4 and 4 'rotatably mounted on the web 3 not about their own axis. The two with the Pinion gears 4 and 4 'paired ring gears 5 and 6 are in the direction of rotation and with the Rotational speed of the web 3 attached to the motor shaft 2 is driven. On the crown wheels 5 6 and 6, accordingly, drive forces of equal magnitude half the size of the total drive force arise. the rotation of the Tellerrävkjr 5 and 6 in the same direction is implemented by the angular gear 10,11,12 and ^ in a mutually opposite rotation of the with the

2Ί Kegelrad 18 kämmenden zwei Tellerräder 16 und 17 mit gleichgroßen Antriebskräften, die gemeinsam eingehen in die «Velle 21. Es entsteht dabei und bei einer Schwenkung des Propellers an der Propellerwelle 21 ein querkraftfreies Drehmoment, so daß grundsätzlich 2Ί bevel gear 18 meshing two ring gears 16 and 17 with equally large drive forces, which enter the «Velle 21

in keine Drehkraft am Gehäuse 19 auftritt b/w. keine Querkraft am Gehäuse b/w. an der Lagerstelle 20. Auch wahrend einer Schwenkung des Propellers 22 b/w. seines Gehäuses 19 bleibt das querkraflfreie Drehmoment an der Propellerwelle erhalten, weil die an denin no torque on the housing 19 occurs b / w. no Transverse force on the housing b / w. at the bearing point 20. Also during a pivoting of the propeller 22 b / w. its housing 19 remains the transverse force-free torque on the propeller shaft because the

j-, Tellerrädern 5, 6 und 16, 17 der Ausgleichsgetriebe angreifenden Antriebskräfte stets im Gleichgewicht zueinander stehen bleiben.j, ring gears 5, 6 and 16, 17 of the differential gear attacking driving forces always remain in equilibrium with each other.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht beschränkt ist auf das in der Zeichnung wiedergegebene Ausführungsbcispicl. sondern daß auch andere Ausführangsformen insbesondere für die Gestaltung des Ausgleichsgetriebes in Frage kommen als sie beschrieben sind, wie beispielsweise durch Verwendung eines üblichen Stirnradausgleichsgel riebes.It goes without saying that the invention is not limited to the embodiment shown in the drawing. but that also other forms of execution, especially for the design of the differential gear come into question as they are described, for example by using a conventional spur gear compensation gel rubbed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Drive device for a pivoted ship propeller with a fixed drive motor, which is connected to an angular gear via its output shaft, which is attached to its Output ropes are connected to a differential gear via two counter-rotating shafts, the output shaft of which forms the propeller shaft, characterized in that the output shaft (2) of the engine (1) is connected to a first differential gear (3, 4, 5) through which two co-rotating shafts (7, 8) is connected to the angular gear (10,11, 12,13) so that when the propeller (22) is pivoted, a torque free of transverse forces occurs.

2. Drive device according to claim 1, characterized in that the two co-rotating shafts (7,8) are arranged concentrically.

3. Drive device according to one or both of the preceding claims, characterized in that i «jß the angular gearbox two with the two output shafts (7, 8) of the first differential gear (3, 4, 5, 6) connected unequal size Has bevel gears (10, 12) which have the same transmission ratio with / wei bevel gears (11, 13) of the two input shafts (14, 15) of the second differential gear (£ 6,17,18).

4. Drive device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the first differential gear (3, 4, 4 ', 5, 6) has a web (3) attached to the input shaft has, ^ f the rotatable about its axis Differential gears (4, 4 '* are shown, which are paired with the Teliernidern (5, 6). Which are mild / white corotating shaft · ·: (7, 8) are connected to the angular gear (10, 11, 12, 13).