EP3126220B1 - Unterseeboot - Google Patents

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Publication number
EP3126220B1
EP3126220B1 EP15714449.4A EP15714449A EP3126220B1 EP 3126220 B1 EP3126220 B1 EP 3126220B1 EP 15714449 A EP15714449 A EP 15714449A EP 3126220 B1 EP3126220 B1 EP 3126220B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
movable part
translationally movable
coupling
submarine according
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP15714449.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3126220A1 (de
Inventor
Christian Bruhn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Marine Systems GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP3126220A1 publication Critical patent/EP3126220A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3126220B1 publication Critical patent/EP3126220B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14—Control of attitude or depth
    • B63G8/20—Steering equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/08—Steering gear
    • B63H25/14—Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
    • B63H25/34—Transmitting of movement of engine to rudder, e.g. using quadrants, brakes

Definitions

  • the invention relates to a submarine with the features specified in the preamble of claim 1.
  • rudder systems in which the piston of a piston-cylinder arrangement is coupled in motion with at least one rudder
  • rudder systems with an electric servomotor also belong to the state of the art.
  • a steering gear is for example in DE 10 2010 015 665 A1 described.
  • the rotor of the electric servomotor is coupled for movement directly with a rotatable part of a spindle drive, while the linearly movable part of the spindle drive is rigidly connected to a push rod of a linkage for controlling the movement of a rudder of the rudder system.
  • the invention has for its object to provide a submarine with at least one steering gear, which causes significantly lower noise emissions compared to the previously used in submarines rowing machines.
  • the submarine according to the invention which may in particular be a military submarine, has at least one steering gear with a linear drive.
  • the linear drive is coupled for movement via a linkage with at least one rudder arranged on the outside of the submarine.
  • the rudder can be any rudder, for example a rudder, a depth rudder or a combined side and aileron of the submarine.
  • all drives can be used as a linear drive, which lead to a translational movement of a motion-coupled with the linear drive part.
  • the linear drive is preferably arranged in the pressure hull of the submarine, but can also be arranged outside the pressure hull with appropriate pressure encapsulation.
  • an elastomer coupling is to be understood as meaning a coupling in which the connection of the push rod and the translationally movable part of the linear drive takes place via at least one elastomer element which is arranged in the connecting direction of the push rod and the translationally movable part of the linear drive.
  • the elastomeric coupling is typically designed to sufficiently transmit the tensile and compressive forces exerted on the push rod by the translationally movable part of the linear drive while at the same time allowing certain movements of the push rod obliquely to the translationally movable part of the linear drive. This is advantageous with regard to the assembly of the rudder system, since the push rod can be connected to the translationally movable part of the linear drive even with a certain angular offset.
  • the decisive advantage of the connection of the push rod with the translationally movable part of the linear drive is that the at least one elastomer element of the elastomer coupling forms a damping element, which substantially prolongs the propagation of structure-borne noise from the linear drive to the push rod and from there to the outside of the submarine reduced, which is particularly essential in a military submarine.
  • an electric servo motor and a motion-coupled spindle drive form the linear drive of the rudder system of the submarine according to the invention.
  • a synchronous torque motor and spindle drive a planetary roller used which cause only small noise emissions per se, which are then at best completely, but at least largely absorbed by the at least one elastomeric element of the elastomeric coupling.
  • the spindle of the spindle drive in which case the rotor of the servomotor is rotatably connected to the spindle nut of the spindle drive, but it should be noted that optionally also the spindle nut can form the translationally movable part of the linear drive, in which case the spindle rotatably with is connected to the rotor of the servomotor.
  • the translationally movable part of the spindle drive which is preferably used according to the invention is also prevented from rotating by means of an anti-twist device.
  • the Elastomer coupling forms the Elastomer coupling a part of this rotation for the translationally movable part of the spindle drive.
  • at least a portion of the elastomeric coupling is formed and / or arranged such that it allows a translational movement of the elastomeric coupling with the push rod and the translationally movable part of the spindle drive, a rotational movement of the elastomer coupling and, concomitantly, a rotational movement of the translationally movable part of the spindle drive does not allow.
  • the elastomer coupling preferably has a rotationally fixed manner to the translationally movable part of the spindle drive connected to the clutch housing, which is guided positively fixed in a linear guide transversely to the direction of movement of the axially movable part of the spindle drive.
  • the linear guide is expediently aligned corresponding to the path of movement of the translationally movable part of the spindle drive.
  • the translationally movable part of the spindle drive is preferably rigidly attached to the clutch housing, while the push rod is preferably coupled within the clutch housing via at least one and preferably via a plurality of elastomer elements with the translationally movable part of the spindle drive.
  • the clutch housing may optionally be mounted displaceably on rolling elements in the linear guide. Constructively simpler, however, is an embodiment in which the coupling housing is slidably mounted in the linear guide.
  • the materials of which the linear guide and the coupling housing are formed suitably chosen so that the frictional resistance between the linear guide and the clutch housing is minimized.
  • the coupling housing may advantageously be formed of bronze and the linear guide made of steel.
  • a simple guide rail can serve as a linear guide for the coupling housing, on which the coupling housing is fixed positively in the direction transverse to the direction of movement of the translationally movable part of the spindle drive. It proves to be more favorable if the linear guide forms a closed space in which at least the translationally movable part of the Spindle drive is guided and is protected in this way from contamination and unwanted mechanical interference.
  • the linear guide for the clutch housing is formed by a tube connected to a housing of the servomotor with at least one guide rail formed therein.
  • this tube extends from the housing of the servomotor to a wall of the pressure hull of Submarines, where the connected to the translationally movable part of the spindle drive via the elastomer coupling push rod is passed through the Druckêtwandung.
  • the guide rail formed in the tube expediently extends over the entire length of the tube. It may be formed as a hollow rail, which is incorporated in the inner wall of the tube and in which a formed on the coupling housing protrusion positively engages. Preferably, however, the guide rail is formed by a protruding into the interior of the tube projection. This allows a much lighter design of the tube, since this can be formed comparatively thin-walled, wherein formed on the inner wall of the tube a conveniently over the entire length of the tube extending strip-shaped projection is that forms the at least one guide rail. Corresponding to this projection at least one groove-shaped recess is expediently formed on the coupling housing, which extends over the entire coupling housing in the direction of movement of the translationally movable part of the spindle drive.
  • a radial extension is formed on one of the translationally movable part of the spindle drive facing end of the push rod, which at their in the axial direction of the push rod facing away from each other via at least one elastomeric element and preferably via supports a plurality of elastomeric elements on the coupling housing.
  • the opening of the coupling housing is in this case closed by a lid, through which the push rod is passed.
  • At least one, but preferably a plurality of elastomer elements are arranged in a space between the radial extension and the wall of the coupling housing and in a space between the radial extension and the cover of the coupling housing, between which the radial extension of the push rod is fixed positively.
  • the drawing shows a linear drive 2, with a push rod 4 is a motion for coupling otherwise not shown in the drawing for clarity reasons.
  • the linear drive 2 has an electric servomotor 6 in the form of a synchronous torque motor.
  • the servomotor 6 substantially corresponds to a in DE 10 2012 220 920 B3 described in detail synchronous torque motor.
  • a rotor of the servomotor 6 is rotatably connected rotatably connected to a spindle nut 8 of a planetary roller drive.
  • the rotor of the servomotor 6 is formed as a hollow cylinder.
  • the spindle nut 8 of the planetary roller drive rotates, whereby the planetary roller spindle 10 is set in a translational movement along a central axis A of the planetary roller spindle 10.
  • the planetary roller spindle 10 forms a translationally movable part of the planetary roller spindle drive.
  • the elastomer coupling 12 has a substantially hollow-cylindrical coupling housing 14, in which a wall 16 formed in the interior of the coupling housing 14 a chamber 18 which is open toward the servomotor 6 and a chamber 20 which faces away from it.
  • the chamber 20 is closed by a cover 22 screwed to the front side of the clutch housing 14.
  • the planetary roller spindle 10 is formed on a formed at the end of the planetary roller spindle 10 radial extension 24 on the Clutch housing 14 of the elastomeric clutch 12 is rigidly fastened by means of a screw connection.
  • the push rod 4 engages through an opening 30 formed on the cover 22 into the chamber 20 of the coupling housing 14.
  • the push rod 4 is aligned such that its central axis coincides with the central axis A of the planetary roller spindle 10.
  • a ring member 26 is placed on this and firmly connected to the push rod 4. In this way, the ring member 26 forms a radial extension of the push rod 4.
  • the ring member 26 has on its the servomotor 6 facing the outside six evenly distributed over the circumference of the ring member 26 recesses. Also on the side remote from the servomotor 6 outside of the ring member 26 six evenly over the circumference of the ring member 26 distributed recesses are formed. Each of these recesses serves to receive a cylindrically shaped elastomeric element 28.
  • the elastomeric elements 28 are dimensioned so that the arranged on the servomotor 6 side of the ring member 26 arranged elastomeric elements 28 between the ring member 26 and formed on the clutch housing 14 wall 16, while the on the side facing away from the actuator 6 side of the ring member 26 disposed elastomeric elements 28 between the ring member 26 and the screwed onto the clutch housing 14 cover 22 are supported.
  • the push rod 4 in the direction of movement of the planetary roller screw 10 is fixedly connected to the clutch housing 14 and concomitantly fixed to the planetary roller spindle 10, wherein the elastomeric elements 28 form damping elements which absorb as much as possible from the servomotor 6 and thus the motion-coupled planetary roller body emanating sound.
  • a pipe 36 is flanged on a front side 32 of a housing 34 of the servomotor 6, on which the planetary roller spindle 10 is led out of the servomotor 6, a pipe 36 is flanged.
  • the tube 36 forms a linear guide for the elastomer coupling 12, which is slidably mounted in the tube 36.
  • On an inner wall 38 of the tube 36 six projections 40 are uniformly distributed over the inner circumference 20 formed.
  • the projections 40 are strip-shaped elongated and extend over the entire length of the tube 36th
  • the elastomeric coupling 12 and the tube 36 form an anti-rotation device for the planetary roller spindle 10 fixedly connected to the coupling housing of the elastomer coupling 12.
  • a lubricant supply line 44 is formed on this, over which a lubricant in the contact area between the inner wall 38 of the tube 36 and the peripheral side of the clutch housing 14 can be initiated.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot mit den im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
  • Neben hydraulischen Ruderanlangen, bei denen der Kolben einer Kolben-Zylinder-Anordnung mit zumindest einem Ruder bewegungsgekoppelt ist, zählen bei Unterseebooten auch Ruderanlagen mit einem elektrischen Stellmotor zum Stand der Technik. Eine solche Ruderanlage ist beispielsweise in DE 10 2010 015 665 A1 beschrieben. Bei dieser Ruderanlage ist der Rotor des elektrischen Stellmotors direkt mit einem drehbaren Teil eines Spindeltriebs bewegungsgekoppelt, während der linear bewegliche Teil des Spindeltriebs starr mit einer Schubstange eines Gelenkgestänges zur Bewegungssteuerung eines Ruders der Ruderanlage verbunden ist. Um den bei militärischen Unterseebooten bestehenden
    hohen Anforderungen hinsichtlich der Vermeidung von Schallemissionen gerecht zu werden, wird in DE 10 2010 015 665 A1 die Verwendung eines rippelkraftfreien Torquemotors als Stellmotor und eines Planetenrollentriebs als Spindeltrieb vorgeschlagen.
  • Vor diesem technologischen Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Unterseeboot mit mindestens einer Ruderanlage zu schaffen, die gegenüber den bislang in Unterseebooten eingesetzten Ruderanlagen deutlich geringere Schallemissionen verursacht.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Unterseeboot mit den in Anspruch 1 an gegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Unterseeboots ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgen den Beschreibung sowie der Zeichnung. Hierbei können die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale jeweils für sich aber auch in geeigneter Kombination miteinander, die erfindungsgemäße Lösung nach Anspruch 1 weiter ausgestalten.
  • Das erfindungsgemäße Unterseeboot, bei dem es sich insbesondere um ein militärisches Unterseeboot handeln kann, weist mindestens eine Ruderanlage mit einem Linearantrieb auf. Der Linearantrieb ist über ein Gelenkgestänge mit mindestens einem an der Außenseite des Unterseeboots angeordneten Ruder bewegungsgekoppelt. Das Ruder kann prinzipiell ein beliebiges Ruder, beispielsweise ein Seitenruder, ein Tiefenruder oder ein kombiniertes Seiten- und Tiefenruder des Unterseeboots sein. Als Linearantrieb können grundsätzlich alle Antriebe verwendet werden, die zu einer translatorischen Bewegung eines mit dem Linearantrieb bewegungsgekoppelten Teils führen. Der Linearantrieb ist bevorzugt im Druckkörper des Unterseeboots angeordnet, kann aber bei entsprechender Druckkapselung auch außerhalb des Druckkörpers angeordnet sein.
  • Erfindungsgemäß ist eine translatorisch bewegbare Schubstange des Gelenkgestänges, welche bei der bevorzugten Anordnung des Stellmotors innerhalb des Druckkörpers durch die Druckkörperwandung geführt ist, nicht, wie bislang üblich, direkt starr mit einem translatorisch bewegbaren Teil des Linearantriebs, sondern über eine Elastomerkupplung mit diesem in Bewegungsrichtung verbunden. Hierbei ist unter einer Elastomerkupplung eine solche Kupplung zu verstehen, bei der die Verbindung von Schubstange und dem translatorisch bewegbaren Teil des Linearantriebs über zumindest ein Elastomerelement erfolgt, welches in Verbindungsrichtung von Schubstange und translatorisch bewegbarem Teil des Linearantriebs angeordnet ist. Die Elastomerkupplung ist typischerweise,derart ausgelegt, dass sie die von dem translatorisch bewegbaren Teil des Linearantriebs ausgeübten Zug- und Druckkräfte auf die Schubstange in ausreichendem Maße überträgt, hierbei gleichzeitig aber gewisse Bewegungen der Schubstange schräg zu dem translatorisch bewegbaren Teil des Linearantriebs zulässt. Dies ist im Hinblick auf die Montage der Ruderanlage von Vorteil, da die Schubstange auch bei einem gewissen Winkelversatz zu dem translatorisch bewegbaren Teil des Linearantriebs mit diesem verbunden werden kann. Der maßgebliche Vorteil der Verbindung der Schubstange mit dem translatorisch bewegbaren Teil des Linearantriebs besteht aber darin, dass das zumindest eine Elastomerelement der Elastomerkupplung ein Dämpfungselement bildet, welches die Ausbreitung von Körperschall von dem Linearantrieb auf die Schubstange und von dort nach außerhalb des Unterseeboots in erheblichem Maße verringert, was insbesondere bei einem militärischen Unterseeboot von wesentlicher Bedeutung ist.
  • Bevorzugt bilden ein elektrischer Stellmotor und ein damit bewegungsgekoppelter Spindeltrieb den Linearantrieb der Ruderanlage des erfindungsgemäßen Unterseeboots. Besonders vorteilhaft werden als Stellmotor ein Synchron-Torque-Motor und als Spindeltrieb ein Planetenrollentrieb verwendet, welche per se nur geringe Schallemissionen verursachen, die dann von dem zumindest einen Elastomerelement der Elastomerkupplung bestenfalls vollständig, zumindest aber weitestgehend absorbiert werden. Als translatorisch bewegbarer Teil des von dem elektrischen Stellmotor und dem Spindeltrieb gebildeten Linearantriebs
    dient bevorzugt die Spindel des Spindeltriebs, wobei in diesem Fall der Rotor des Stellmotors drehbeweglich mit der Spindelmutter des Spindeltriebs verbunden ist, es sei aber darauf hingewiesen, dass gegebenenfalls auch die Spindelmutter den translatorisch bewegbaren Teil des Linearantriebs bilden kann, wobei dann die Spindel drehbeweglich mit dem Rotor des Stellmotors verbunden ist.
  • Wie bei Spindeltrieben üblich, ist auch der translatorisch bewegbare Teil des erfindungsgemäß bevorzugt verwendeten Spindeltriebs mittels einer Verdrehsicherung an einer Drehbewegung zu hindern. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung bildet die Elastomerkupplung einen Teil dieser Verdrehsicherung für den translatorisch bewegbaren Teil des Spindeltriebs. Demzufolge ist mindestens ein Teil der Elastomerkupplung derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass er zwar eine translatorische Bewegung der Elastomerkupplung mit der Schubstange und dem translatorisch bewegbaren Teil des Spindeltriebs ermöglicht, eine Drehbewegung der Elastomerkupplung und damit einhergehend eine Drehbewegung des translatorisch bewegbaren Teils des Spindeltriebs allerdings nicht zulässt.
  • Zur Bildung einer Verdrehsicherung weist die Elastomerkupplung bevorzugt ein drehfest mit dem translatorisch bewegbaren Teil des Spindeltriebs verbundenes Kupplungsgehäuse auf, welches in einer Linearführung quer zur Bewegungsrichtung des axial beweglichen Teils des Spindeltriebs formschlüssig festgelegt geführt ist. Die Linearführung ist hierbei zweckmäßigerweise korrespondierend zum Bewegungsweg des translatorisch bewegbaren Teils des Spindeltriebs ausgerichtet. Der translatorisch bewegbare Teil des Spindeltriebs ist vorzugsweise an dem Kupplungsgehäuse starr befestigt, während die Schubstange bevorzugt innerhalb des Kupplungsgehäuses über zumindest ein und vorzugsweise über mehrere Elastomerelemente mit dem translatorisch bewegbaren Teil des Spindeltriebs gekoppelt ist.
  • Das Kupplungsgehäuse kann in der Linearführung gegebenenfalls auf Wälzkörpern verschiebbar gelagert sein. Konstruktiv einfacher ist allerdings eine Ausgestaltung, bei der das Kupplungsgehäuse in der Linearführung gleitend gelagert ist. Hierbei sind die Materialien, aus denen die Linearführung und das Kupplungsgehäuse ausgebildet sind,
    zweckmäßigerweise so gewählt, dass der Reibungswiderstand zwischen der Linearführung und dem Kupplungsgehäuse möglichst gering ist. So kann das Kupplungsgehäuse vorteilhaft aus Bronze und die Linearführung aus Stahl ausgebildet sein.
  • Grundsätzlich kann lediglich eine einfache Führungsschiene als Linearführung für das Kupplungsgehäuse dienen, an der das Kupplungsgehäuse in Richtung quer zur Bewegungsrichtung des translatorisch bewegbaren Teils des Spindeltriebs formschlüssig festgelegt ist. Als günstiger erweist es sich aber, wenn die Linearführung einen geschlossenen Raum bildet, in dem zumindest der translatorisch bewegbare Teil des
    Spindeltriebs geführt ist und auf diese Weise vor Verunreinigungen und einer ungewollten mechanischen Beeinflussung geschützt ist.
  • In diesem Zusammenhang ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Linearführung für das Kupplungsgehäuse von einem an ein Gehäuse des Stellmotors angeschlossenen Rohr mit zumindest einer darin ausgebildeten Führungsschiene gebildet wird. Bevorzugt erstreckt sich dieses Rohr von dem Gehäuse des Stellmotors zu einer Wandung des Druckkörpers des
    Unterseeboots, wo die mit dem translatorisch bewegbaren Teil des Spindeltriebs über die Elastomerkupplung verbundene Schubstange durch die Druckkörperwandung hindurchgeführt ist.
  • Die in dem Rohr ausgebildete Führungsschiene erstreckt sich zweckmäßigerweise über die gesamte Länge des Rohres. Sie kann als Hohlschiene ausgebildet sein, die in die Innenwandung des Rohres eingearbeitet ist und in die ein an dem Kupplungsgehäuse ausgebildeter Vorsprung formschlüssig eingreift. Bevorzugt wird die Führungsschiene aber von einem in das Innere des Rohres ragenden Vorsprung gebildet. Dies ermöglicht eine deutlich leichtere Ausgestaltung des Rohres, da dieses vergleichsweise dünnwandig ausgebildet sein kann, wobei an der Innenwandung des Rohres ein sich zweckmäßigerweise über die gesamte Länge des Rohres erstreckender leistenförmiger Vorsprung ausgebildet
    ist, der die zumindest eine Führungsschiene bildet. Korrespondierend zu diesem Vorsprung ist an dem Kupplungsgehäuse zweckmäßigerweise zumindest eine nutförmige Ausnehmung ausgebildet, die sich über das gesamte Kupplungsgehäuse in Bewegungsrichtung des translatorisch bewegbaren Teils des Spindeltriebs erstreckt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an einem dem translatorisch bewegbaren Teil des Spindeltriebs zugewandten Endeder Schubstange eine radiale Erweiterung ausgebildet, die sich an ihren in Axialrichtung der Schubstange voneinander abgewandten Seiten jeweils über zumindest ein Elastomerelement und vorzugsweise über
    mehrere Elastomerelemente an dem Kupplungsgehäuse abstützt. Bevorzugt greift hierbei der Endabschnitt der Schubstange, an dem die radiale Erweiterung ausgebildet ist, über eine Öffnung des Kupplungsgehäuses in einen Bereich des Kupplungsgehäuses ein, welcher in Richtung zu dem an der Außenseite des Kupplungsgehäuses befestigten translatorisch bewegbaren Teil des Spindeltriebs durch eine Wandung verschlossen wird. Die Öffnung des Kupplungsgehäuses wird hierbei von einem Deckel verschlossen, durch den die Schubstange hindurchgeführt ist. Hierbei sind in einem Zwischenraum zwischen der radialen Erweiterung und der Wandung des Kupplungsgehäuses sowie in einem Zwischenraum zwischen der radialen Erweiterung und dem Deckel des Kupplungsgehäuses jeweils zumindest ein, vorzugsweise aber mehrere Elastomerelemente angeordnet, zwischen denen die radiale Erweiterung der Schubstange formschlüssig festgelegt ist.
  • Um eine möglichst leichtgängige Führung des Kupplungsgehäuses in dem Rohr zu ermöglichen, ist zweckmäßigerweise vorgesehen, den Kontaktbereich zwischen der Innenwandung des Rohres und der Außenseite des Kupplungsgehäuses zu schmieren. Hierzu ist vorteilhaft an dem Rohr eine durch die Rohrwandung führende Schmiermittelzuführleitung ausgebildet, durch die ein Schmiermittel in den Zwischenraum
    zwischen der Innenwandung des Rohres und der Außenseite des Kupplungsgehäuses eingeleitet werden kann.
  • Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfiihrungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt jeweils schematisch vereinfacht und in unterschiedlichen Maßstäben:
    • Fig. 1 in einer Frontansicht eine Anordnung eines Linearantriebs einer Ruderanlage eines Unterseeboots mit einer mit dem Linearantrieb verbundenen Schubstange,
    • Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einer Seitenansicht entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1, und
    • Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2.
  • Wie insbesondere aus Fig. 2 deutlich wird, zeigt die Zeichnung einen Linearantrieb 2, mit dem eine Schubstange 4 eines ansonsten aus Übersichtlichkeitsgründen nicht in der Zeichnung dargestellten Gelenkgestänges bewegungsgekoppelt ist. Der Linearantrieb 2 weist einen elektrischen Stellmotor 6 in Form eines Synchron-Torque-Motors auf. Der
    genaue Aufbau des Synchron-Torque-Motors ist in der Zeichnung nicht dargestellt, da er nicht erfindungsrelevant ist. Der Stellmotor 6 entspricht aber im Wesentlichen einem in DE 10 2012 220 920 B3 ausführlich beschriebenen Synchron-Torque-Motor. Wie bei diesem Synchron-Torque-Motor ist auch ein Rotor des Stellmotors 6 drehbeweglich mit einer Spindelmutter 8 eines Planetenrollentriebs drehbeweglich verbunden. Der Rotor des Stellmotors 6 ist hohlzylindrisch ausgebildet. In das Innere des Rotors greift eine durch die Spindelmutter 8 geführte und dort mit dieser bewegungsgekoppelten Planetenrollenspindel 10 ein. Bei einer Betätigung des Stellmotors 6 dreht sich die Spindelmutter 8 des Planetenrollentriebs mit, wodurch die Planetenrollenspindel 10 in eine translatorische Bewegung entlang einer Mittelachse A der Planetenrollenspindel 10 versetzt wird. Insofern bildet die Planetenrollenspindel 10 einen translatorisch bewegbaren Teil des Planetenrollenspindeltriebs.
  • An einem außerhalb des Stellmotors 6 angeordneten Ende der Planetenrollenspindel
    10 ist diese über eine Elastomerkupplung 12 mit der Schubstange 4 verbunden. Die Elastomerkupplung 12 weist ein im Wesentlichen hohlzylindrisches Kupplungsgehäuse 14 auf, bei dem eine in dem Inneren des Kupplungsgehäuses 14 ausgebildete Wandung 16
    eine zu dem Stellmotor 6 hin offene Kammer 18 und eine davon abgewandte Kammer 20 bildet. Die Kammer 20 wird von einem mit dem Kupplungsgehäuse 14 stirnseitig verschraubten Deckel 22 verschlossen. An der dem Stellmotor 6 zugewandten Seite der Wandung ist die Planetenrollenspindel 10 über eine an dem Ende der Planetenrollenspindel 10 ausgebildete radiale Erweiterung 24 an dem Kupplungsgehäuse 14 der Elastomerkupplung 12 mittels einer Schraubverbindung starr befestigt. Die Schubstange 4 greift durch eine an dem Deckel 22 ausgebildete Öffnung 30 in die Kammer 20 des Kupplungsgehäuses 14 ein. Hierbei ist die Schubstange 4 derart ausgerichtet, dass ihre Mittelachse mit der Mittelachse A der Planetenrollenspindel 10 übereinstimmt.
  • An einem dem Stellmotor 6 zugewandten Ende der Schubstange 4 ist auf diesem ein Ringelement 26 aufgesetzt und mit der Schubstange 4 fest verbunden. Auf diese Weise bildet das Ringelement 26 eine radiale Erweiterung der Schubstange 4. Das Ringelement 26 weist an seiner dem Stellmotor 6 zugewandten Außenseite sechs gleichmäßig über den Umfang des Ringelements 26 verteilte Ausnehmungen auf. Auch an der von dem Stellmotor 6 abgewandten Außenseite des Ringelements 26 sind sechs gleichmäßig über den Umfang des Ringelements 26 verteilte Ausnehmungen ausgebildet. Jede dieser Ausnehmungen
    dient zur Aufnahme eines zylindrisch ausgebildeten Elastomerelements 28. Die Elastomerelemente 28 sind so dimensioniert, dass sich die an der dem Stellmotor 6 zugewandten Seite des Ringelements 26 angeordneten Elastomerelemente 28 zwischen dem Ringelement 26 und der an dem Kupplungsgehäuse 14 ausgebildeten Wandung 16 abstützen, während sich die an der von dem Stellmotor 6 abgewandten Seite des Ringelements 26 angeordneten Elastomerelemente 28 zwischen dem Ringelement 26 und dem auf das Kupplungsgehäuse 14 aufgeschraubten Deckel 22 abstützen. Auf diese Weise ist die Schubstange 4 in Bewegungsrichtung der Planetenrollenspindel 10 fest mit dem Kupplungsgehäuse 14 und damit einhergehend fest mit der Planetenrollenspindel 10 verbunden, wobei die Elastomerelemente 28 Dämpfungselemente bilden, welche einen von dem Stellmotor 6 und dem damit bewegungsgekoppelten Planetenrollentrieb ausgehenden Körperschall weitestgehend absorbieren.
  • An einer Stirnseite 32 eines Gehäuses 34 des Stellmotors 6, an welcher die Planetenrollenspindel 10 aus dem Stellmotor 6 herausgeführt ist, ist ein Rohr 36 angeflanscht. Das Rohr 36 bildet eine Linearführung für die Elastomerkupplung 12, welche in dem Rohr 36 gleitend gelagert ist. An einer Innenwandung 38 des Rohres 36 sind über dessen Innenumfang 20 gleichmäßig verteilt sechs Vorsprünge 40 ausgebildet. Die Vorsprünge 40 sind leistenförmig länglich ausgebildet und erstrecken sich über die gesamte Länge des Rohres 36.
  • Korrespondierend zu den Vorsprüngen 40 in dem Rohr 36 sind an der Umfangsseite des Kupplungsgehäuses 14 der Elastomerkupplung 12 sechs Ausnehmungen 42 ausgebildet, die sich über die gesamte Länge des Kupplungsgehäuses 14 erstrecken. In diese Ausnehmungen 42 greifen die an der Innenwandung 38 des Rohres 36 ausgebildeten Vorsprünge 40 ein. Auf diese Weise bilden die Elastomerkupplung 12 und das Rohr 36 eine Verdrehsicherung für die fest mit dem Kupplungsgehäuse der Elastomerkupplung 12 verbundene Planetenrollenspindel 10.
  • In etwa auf halber Länge des Rohres 36 ist an diesem eine Schmiermittelzufuhrleitung 44 ausgebildet, über die ein Schmiermittel in den Kontaktbereich zwischen der Innenwandung 38 des Rohres 36 und die Umfangsseite des Kupplungsgehäuses 14 eingeleitet werden kann.
    • Bezugszeichenliste
    • 2 Linearantrieb
    • 4 Schubstange
    • 6 Stellmotor
    • 8 Spindelmutter
    • 10 Planetenrollenspindel
    • 12 Elastomerkupplung
    • 14 Kupplungsgehäuse
    • 16 Wandung
    • 18 Kammer
    • 20 Kammer
    • 22 Deckel
    • 24 Erweiterung
    • 26 Ringelement
    • 28 Elastomerelement
    • 30 Öffnung
    • 32 Stirnseite
    • 34 Gehäuse
    • 20 36 Rohr
    • 38 Innenwandung
    • 40 Vorsprung
    • 42 Ausnehmung
    • 44 Schmiermittelzuführung
    • A Mittelachse

Claims (10)

  1. Unterseeboot mit mindestens einer Ruderanlage, welche einen Linearantrieb (2) aufweist, der über ein Gelenkgestänge mit mindestens einem Ruder bewegungsgekoppelt ist, wobei ein translatorisch bewegbarer Teil des Linearantriebs (2) mit einer translatorisch bewegbaren Schubstange (4) des Gelenkgestänges über eine Elastomerkupplung (12) in Bewegungsrichtung verbunden ist.
  2. Unterseeboot nach Anspruch 1, bei welchem ein elektrischer Stellmotor (6) und ein damit bewegungsgekoppelter Spindeltrieb den Linearantrieb (2) bilden.
  3. Unterseeboot nach Anspruch 2, bei dem die Elastomerkupplung (12) einen Teil einer Verdrehsicherung für den translatorisch bewegbaren Teil des Spindeltriebs bildet.
  4. Unterseeboot nach einem der Ansprüche 2 oder 3, bei dem die Elastomerkupplung (12) ein drehfest mit dem translatorisch bewegbaren Teil des Spindeltriebs verbundenes Kupplungsgehäuse (14) aufweist, welches in einer Linearführung quer zur Bewegungsrichtung des translatorisch bewegbaren Teils des Spindeltriebs formschlüssig festgelegt geführt ist.
  5. Unterseeboot nach Anspruch 4, bei dem das Kupplungsgehäuse (14) in der Linearführung gleitend gelagert ist.
  6. Unterseeboot nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei dem die Linearführung einen geschlossenen Raum bildet, in welchem zumindest der translatorisch bewegbare Teil des Spindeltriebs geführt ist.
  7. Unterseeboot nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei dem die Linearführung von einem an ein Gehäuse (34) des Stellmotors (6) angeschlossenen Rohr (36) mit zumindest einer darin ausgebildeten Führungsschiene gebildet wird.
  8. Unterseeboot nach Anspruch 7, bei dem die Führungsschiene von einem in das Innere des Rohres (36) ragenden Vorsprung (40) gebildet wird.
  9. Unterseeboot nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei dem an einem dem translatorisch bewegbaren Teil des Spindeltriebs zugewandten Ende der Schubstange (4) eine radiale Erweiterung ausgebildet ist, welche sich an ihren in Axialrichtung der Schubstange (4) voneinander abgewandten Seiten jeweils über zumindest ein Elastomerelement (28) an dem Kupplungsgehäuse (14) abstützt.
  10. Unterseeboot nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem an dem Rohr (36) eine durch die Rohwandung führende Schmiermittelzuführleitung (44) ausgebildet ist.
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