DE649436C

DE649436C - Reversing gear with servo motor for ships

Info

Publication number: DE649436C
Application number: DES118767D
Authority: DE
Original assignee: Sulzer AG; Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1934-10-09
Filing date: 1935-06-22
Publication date: 1937-08-24

Description

Die -Erfindung betrifft ein Wendegetriebe mit Servomotor für Schiffe und besteht darin, daß der die Einstellung des Getriebes durch eine verschiebbare Propellerwelle bewerkstelligende Servomotor auch mit einer Rückführung versehen ist, mit deren Hilfe er nach dem Ausrücken des Getriebes selbsttätig so weiter gesteuert wird, daß er die Propellerwelle unverrückbar in der Haltlage festhält, insbesondere zum Zweck, das ausgerückte Getriebe gegen unbeabsichtigtes Wiedereinrücken durch vom Propeller herrührende Schubkräfte zu sichern. Der gegen Drehen gesicherte Servomotorkolben kann in einem feststehenden Zylinder hin und her beweglich und mit den von ihm bewegten umlaufenden Teilen über ein Axiallager verbunden sein, um ein Überführen von Druckmittel in umlaufende Teile zu vermeiden.The invention relates to a reversing gear with servo motor for ships and consists in that the setting of the gearbox by means of a displaceable propeller shaft Servomotor is also provided with a feedback, with the help of which it automatically so after disengaging the gear is further controlled that it holds the propeller shaft immovable in the stop position, especially for the purpose of preventing the disengaged gear from being unintentionally re-engaged to be secured by thrust from the propeller. The servomotor piston, which is secured against rotation, can be used in one fixed cylinder movable back and forth and with the rotating cylinder moved by it Parts can be connected via a thrust bearing in order to transfer pressure medium into a rotating one Avoid parts.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist auf der Zeichnung dargestellt. Fig. ι ist einesteils ein Axialschnitt durch das Getriebe, andernteils ein Schnitt nach der Linie I-1 der Fig. 2.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. Fig. Ι is on the one hand an axial section through the transmission, on the other hand a section according to the Line I-1 of FIG. 2.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1,Fig. 2 is a section along the line H-II of Fig. 1,

Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 undFig. 3 is a section along the line III-III of FIGS. 2 and

Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2.FIG. 4 shows a section along the line IV-IV in FIG. 2.

α ist die ständig in der gleichen Richtung umlaufende Antriebswelle, b das auf ihr sitzende Schwungrad eines Schiffspropellerantriebmotors und c die von ihm sowohl in der einen wie auch in der anderen Drehrichtung anzutreibende Propellerwelle des Schiffes. Das Wendegetriebe umfaßt eine Gruppe von fest auf Achsen d angeordneten Planetenrädern e und /, von denen die mit e bezeichneten in den fest am Schwungrad angeordneten Zahnkranz g und die mit / bezeichneten in das fest auf der Propellerwelle sitzende Zahnrad h eingreifen, während die Achsen d auf einem axial verschiebbaren und lose auf der Propellerwelle sitzenden Pianetenradträger i angeordnet sind, an dessen Umfang ein außen -und innen konisch abgedrehter Ring k mit Spiel zwischen einem fest mit dem Gehäuse verbundenen äußeren Konus I und einem mit dem Schwungrad umlaufenden inneren Konus m angeordnet ist. Wird der Planetenradträger mitsamt dem Ring k nach rechts verschoben, so daß der Ring k an den umlaufenden inneren Konus angedrückt wird, dann wird er von diesen mitsamt den Achsen d mitgenommen, wobei die Planetenräder, ohne daß sie um ihre eigenen Achsen sich drehen können, das Rad h und damit die Propellerwelle im gleichen Sinn und mit der gleichen Geschwin- α is the drive shaft constantly rotating in the same direction, b the flywheel of a ship's propeller drive motor sitting on it, and c the propeller shaft of the ship to be driven by it in one direction as well as in the other direction of rotation. The reversing gear comprises a group of planet gears e and / which are fixedly arranged on axes d , of which those marked with e engage in the ring gear g fixed on the flywheel and those marked with / in the gear h fixed on the propeller shaft, while the axes d are arranged on an axially displaceable and loosely seated on the propeller shaft Pianetenradträger i , on the circumference of an outside and inside conical twisted ring k with play between an outer cone I firmly connected to the housing and an inner cone m rotating with the flywheel is arranged . If the planet carrier together with the ring k is shifted to the right, so that the ring k is pressed against the circumferential inner cone, then it is carried along by these together with the axes d, whereby the planet gears cannot rotate about their own axes, the wheel h and thus the propeller shaft in the same sense and with the same speed

digkeit wie die Antriebswelle a antreiben. Wird der Planetenradträger dagegen nach links verschoben, so daß der Ring k in den feststehenden äußeren Konus / hineingedrückt wird, dann wird er am Umlaufen verhindert, und die Planetenräder werden vom Zahnkranz g um ihre eigene Achse gedreht, so daß sie das Rad h und damit die Propellerwelle in bekannter Weise im umgekehrten Sinne ίο wie die antreibende Welle antreiben. Der Planetenradträger muß dabei während der Vorwärtsfahrt des Schiffes ständig in der Vorwärtsrichtung, während der Rückwärtsfahrt ständig in der Rückwärtsrichtung in ¹S seine Betriebslage gedrückt werden.speed as drive the drive shaft a . If the planet carrier is shifted to the left, however, so that the ring k is pressed into the fixed outer cone /, then it is prevented from rotating, and the planet gears are rotated by the ring gear g about their own axis, so that they the wheel h and thus drive the propeller shaft in a known manner in the opposite sense ίο as the driving shaft. The planetary gear carrier must be pressed continuously in the forward direction while the ship is moving forward, and continuously in the reverse direction in ¹ S of its operating position while the ship is moving backwards.

Für das Hinundherbewegen des PIanetenradträgers ist ein Servomotor vorgesehen, dessen Zylinder, Kolben, Druckmittelzu- und Druckmittelableitungen mit n, o, p und q bezeichnet sind, und dessen als Drehschieber ausgebildetes Steuerorgan r durch das Radi von Hand betätigt wird.A servomotor is provided for moving the planet wheel carrier back and forth, the cylinders, pistons, pressure medium supply and pressure medium discharge lines n, o, p and q , and its rotary slide control element r being operated by hand by the radiator.

Um den Servomotor nur für das Steuern des Getriebes, d. h. für das Verschieben des Planetenradträgers und des Ringes k, nicht aber für sein ständiges Anpressen an den Ring m während der Vorwärtsfahrt, oder an den äußeren Konus / während der Rückwärtsfahrt, unter Druck halten zu müssen, ist die axial verschiebbar im Schiff gelagerte Propellerwelle durch die Axiallager t und w so mit dem Servomotorkolben und dem Planetenradträger in Verbindung gebracht, daß sie nicht nur seine Axialbewegungen mitmacht, sondern auch die vom Propeller während der Vorwärtsfahrt nach vorwärts, während der Rückwärtsfahrt nach rückwärts ausgeübte Schubkraft über den Planetenradträger auf den Ring k überträgt und ihn somit mit genügender Kraft an den inneren Konus m oder an den äußeren Konus / anpreßt, um ein Mitwirken des Servomotors sowohl während der Vorwärts- wie auch während der Rückwärtsfahrt überflüssig zu machen. Wird der Schieber r aus der in Fig. 3 gezeichneten Mittel- oder Haltlage, in der er die Druckmittelzuleitung zum Servomotor abschließt, in die in Fig. 3 mit VM gezeichnete Stellung gedreht, dann wird die linke Seite des Servomotorzylinders durch den Schieberkanal 1 an die Druckmittelzuleitung und die rechte Seite durch den Schieberkanal 2 an die Ableitung angeschlossen, der Kolben also mitsamt dem Planetenradträger und der Propellerwelle nach rechts verschoben und der Ring k an den mit dem Schwungrad umlaufenden Ring?« angedrückt, so daß er von ihm mitsamt dem Planetenradträger und der Propellerwelle in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird. Durch den alsdann ebenfalls in der Vorwärtsrichtung einsetzenden Propellerschub wird der Ring h ebenfalls, an den inneren Konus m angedrückt, worauf •vder Servomotor durch Weiterdrehen des ■'■ ^Schiebers r in die Stellung VF von der Druck-.tni-ttelzuleitung und der Ableitung abgeschaltet und drucklos gemacht wird. Ein entsprechender Vorgang spielt sich ab, wenn der Schieber r nacheinander in die Stellungen RM und RF gedreht wird. ,In order to have to keep the servomotor under pressure only for controlling the gearbox, i.e. for moving the planetary gear carrier and the ring k, but not for its constant pressing against the ring m during forward travel or against the outer cone / during reverse travel , the axially displaceable propeller shaft in the ship is connected to the servomotor piston and the planetary gear carrier by the axial bearings t and w in such a way that it not only participates in its axial movements, but also those of the propeller during forward travel forwards and backwards during reverse travel exerted thrust on the planet carrier transfers to the ring k and thus presses it against the inner cone m or the outer cone / with sufficient force to make the servo motor unnecessary during both forward and reverse travel. If the slide r from the drawn in Fig. 3 middle or stop position, the pressure medium feed line terminates in which it to the servo motor is rotated in the in Fig. 3 with VM illustrated position, then the left side of the servo motor cylinder by the slide channel 1 which is Pressure medium supply line and the right side connected to the discharge line through the slide channel 2, the piston moved to the right together with the planetary gear carrier and the propeller shaft and the ring k pressed against the ring rotating with the flywheel? the propeller shaft is driven in the forward direction. By then also onset in the forward direction propeller thrust of the ring is also h, m is pressed against the inner cone, whereupon • VThe servomotor by further rotation of ■ '■ ^ slider r in the position VF of the pressure-.tni-ttelzuleitung and the derivative is switched off and depressurized. A corresponding process takes place when the slide r is successively turned into the positions RM and RF . ,

Außer dem handgesteuerten Steuerorgan r ist im Servomotorgehäuse noch ein weiteres als Drehschieber ausgebildetes Steuerorgan ν vorgesehen, das durch den Hebel w, den Lenker χ und den Finger y mit dem Kolben des Servomotors in Verbindung steht, selbsttätig von ihm gesteuert wird und durch den Kanal 3 und den Kanal 1 des Schiebers r an die Druckmittelzuleitung, durch die Kanäle 4 und 5 an die Zylinderseiten des Servomotors und durch den Kanal 6 an den Ablauf angeschlossen ist. Während des Manövers und der Fahrt wird dieser Schieber, der vom aus der Haltestellung heraus verschobenen Servomotorkolben aus der gezeichneten Mittelstellung entweder nach links oder nach rechts herausgedreht worden ist, durch die Kanäle 1 und 2 des in einer der Lagen VM, VF, RM oder RF stehenden Schiebers r von der Druckmittelzu- und -ableitung abgeschlossen, so daß er während des Manövers oder während der Fahrt vollständig unwirksam bleibt. Wird hierauf der Schieber r z. B. aus der Stellung VF wieder in die Haltestellung zurückgebracht, so wird der vom Servomotorkolben im Hinblick auf Fig. 4 im entgegengesetzten Sinn wie der Uhrzeiger gedrehte Schieber ν durch die Kanäle 1 und 2 an die Druckmittelzuleitung und an die Ableitung angeschlossen, so daß er durch Unterdruck-Setzung der rechten Zylinderseite des Servomotors den Servomotorkolben, die Propellerwelle, den Planetenradträger und den Ring k in die Mittellage zurückführt und damit nicht nur die Kraftübertragung auf die Propellerwelle unterbricht, sondern auch den Druckmittelzufluß zum Schieber ν wieder abstellt, indem er dabei selbst wieder in die Mittellage zurückgedreht wird.In addition to the manually controlled control element r , another control element ν designed as a rotary slide valve is provided in the servomotor housing, which is connected to the piston of the servomotor via the lever w, the handlebar χ and the finger y , is automatically controlled by it and through channel 3 and the channel 1 of the slide r is connected to the pressure medium supply line, through the channels 4 and 5 to the cylinder sides of the servo motor and through the channel 6 to the drain. During the maneuver and the drive, this slide, which has been rotated out of the center position drawn either to the left or to the right by the servomotor piston moved out of the holding position, is passed through channels 1 and 2 of the in one of the positions VM, VF, RM or RF standing slide r closed from the pressure medium supply and discharge, so that it remains completely ineffective during the maneuver or while driving. If thereupon the slide r z. B. brought back from the position VF into the holding position, the slide ν rotated by the servomotor piston with regard to FIG By putting the right cylinder side of the servomotor under pressure, the servomotor piston, the propeller shaft, the planetary gear carrier and the ring k are brought back into the central position and thus not only interrupts the power transmission to the propeller shaft, but also turns off the pressure medium flow to the slide ν by doing this himself is turned back to the central position.

Wird daraufhin infolge des weiter vorwärts fahrenden Schiffes der Propeller samt Welle und Servomotorkolben nach rückwärts geschoben, so wird der Schieber ν im Sinne des Uhrzeigers verschwenkt, wobei er die linke Zylinderseite des Servomotors unter Druck setzt, bis der Kolben samt allem, was daran hängt, wiederum in die Mittellage zurückgebracht ist. Auf entsprechende Weise wird der Servomotorkolben in die Mittellage zurückgebracht und darin festgehalten, wenn iao das Getriebe von der Rückwärtsfahrt aus auf Halt gestellt wird oder wenn der Servo-If the propeller, including the shaft and servomotor piston, is then pushed backwards as the ship continues to move forward, the slide ν is swiveled clockwise, putting the left cylinder side of the servomotor under pressure until the piston and everything attached to it is again brought back to the central position. In a corresponding way, the servo motor piston is brought back to the central position and held there when the gearbox is stopped from reversing or when the servo

motorkolben durch irgendeine andere Kraft aus seiner Mittellage verschoben werden sollte. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Servom'otorkolben selbsttätig auf Beibehaltung der Haltstellung des ganzen Getriebes gesteuert wird für <den Fall, daß äußere Kräfte im Sinne einer Ablenkung eines der von ihm beherrschten Glieder aus der Haltlage wirken sollten.engine piston are displaced from its central position by any other force should. In this way it is achieved that the servomotor piston is automatically maintained the stop position of the entire transmission is controlled for <in the event that external forces in the sense of a distraction of one of the limbs controlled by him the holding position should work.

ίο 'Der Servomotorkolben ο ist, ohne umzulaufen, in einem feststehenden Zylinder η hin und her beweglich und über das Axialdrucklager t mit der von ihm bewegten Welle verbunden. Er wird durch einen in den fest auf ihm sitzenden Ring S₁ eingreifenden Keil 2« am Rotieren verhindert.ίο 'The servomotor piston ο can be moved back and forth in a stationary cylinder η without rotating and is connected to the shaft it moves via the axial thrust bearing t . It is prevented from rotating by a wedge 2 ″ which engages in the ring S ₁ that is firmly seated on it.

Claims

Patent claims:

1. Reversing gear with servo motor for ships, characterized in that the Servomotor is also provided with a feedback, with the help of which it automatically after disengaging the gear .so is further controlled that it holds the propeller shaft immovable in the stop position. '

2. Reversing gear according to claim 1, characterized in that the counter Rotating secured servomotor piston in a fixed cylinder can be moved back and forth and moved with the ΛΌη him Share is connected via a thrust bearing.

1 sheet of drawings