Anordnung zum Antrieb und zur Steuerung von Schiffen mit zwei gegenläufigen
Schwenkpropellem Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Antrieb und zur
Steuerung von Schiffen mit zwei parallelarbeitenden, mit je einer Antriebsmaschine
versehenen, gegenläufigen Propellern, die an um vertikale Achsen schwenkbaren Auslegerrohren
gelagert sind, welche unter Verwendung von je einem Winkelgetriebe mit einer
gemeinsamen Steuereinrichtung verbunden sind und wobei hinter jeder Antriebsmaschine
als Ausgleichsgetriebe ein Planetenradgetriebe mit einem Außenrad und einem Sonnenrad
vorgesehen ist.Arrangement for driving and controlling ships with two counter-rotating propellers The invention relates to an arrangement for driving and controlling ships with two parallel propellers, each provided with a drive machine, counter-rotating propellers, which are mounted on boom tubes which can be swiveled about vertical axes are connected using a respective angular gear with a common control device and being provided behind each drive machine as a differential gear, a planetary gear with a ring gear and a sun gear.
Durch derartige Anordnungen wird erreicht, daß die in den Winkelgetrieben
auftretenden Rückdrehmomente einander entgegenwirken, so daß sie die Schwenk- bzw.
Steuereinrichtung nicht beeinflussen können. Für den angestrebten völligen Momentenausgleich
ist jedoch Voraussetzung, daß die Antriebsdrehmomente der beiden Antriebsmaschinen
ständig gleich groß sind, was nur durch besondere Eigenschaften der Antriebsmaschinen
oder durch entsprechende Regeleinrichtungen erreichbar ist. Es sind daher bei den
bekannten Anlagen komplizierte und störanfäHige zusätzliche Einrichtungen notwendig,
welche die Anlage nicht nur verteuern, sondern auch deren Betriebssicherheit herabsetzen.Such arrangements ensure that the angle gears
occurring reverse torques counteract each other, so that they the pivoting resp.
Control device can not influence. For the desired complete compensation of moments
However, it is a prerequisite that the drive torques of the two prime movers
are always the same size, which is only due to the special properties of the prime movers
or can be reached by appropriate control devices. There are therefore with the
Known systems, complex and interference-prone additional facilities are necessary,
which not only make the system more expensive, but also reduce its operational reliability.
Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die genannten Mängel
zu beseitigen und die Vorteile einer entlasteten Steuer- und Schwenkeinri#litung
auch dann zu sichern, wenn die Drehmomentgleichheit beider Antriebe von den Antriebsmaschinen
her nicht zu erwarten ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß von den
einander entsprechenden freien Gliedern jedes Ausgleichsgetriebes jeweils das Außenrad
mit der Antriebsmaschine und der Planetenradträger über seine waagerechte Welle
und dadurch über das oberhalb der lotrechten Propellerantriebswelle angeordnete
Winkelgetriebe mit dieser verbunden ist, während die einander entsprechenden Sonnenräder
über eine Verbindungswelle miteinander gekoppelt sind.The object of the invention is now to remedy the aforementioned shortcomings
to eliminate and the advantages of a relieved control and swivel device
to be ensured even if the torque equality of both drives from the prime movers
is not to be expected from here. This is achieved according to the invention in that of the
corresponding free members of each differential gear each the outer wheel
with the prime mover and the planet carrier via its horizontal shaft
and thereby via the one above the vertical propeller drive shaft
Angular gear is connected to this, while the corresponding sun gears
are coupled to one another via a connecting shaft.
Praktisch wird dabei von der Eigenschaft der Schiffssehraube Gebrauch
gemacht, daß deren Antriebsmoment sich mit der zweiten Potenz ihrer Drehzähl ändert.
Die an den beiden Ausgleichsgetrieben abgezweigte Querverbindung zwischen den beiden
Propellerantrieben bewirkt, daß die Propeller sich stets im Betrieb selbsttätig
auf eine solche Drehzahl einstellen, daß deren benötigtes Drehmoment gleich groß
wird. Dabei sich ergebende Drehzahldifferenzen gleichen sich durch eine Drehung
in der die Ausgleichsgetriebe verbindenden #Querverbindung aus, wodurch die erwähnten
Nachteile beseitigt sind. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
schematisch dargestellt.In practice, use is made of the property of the ship's cube
made that their drive torque changes with the power of their rotation count.
The cross connection branched off at the two differential gears between the two
Propeller drives have the effect that the propellers always turn themselves automatically during operation
set to such a speed that the required torque is the same
will. The resulting speed differences are equal through one rotation
in the #cross connection connecting the differential gears, whereby the mentioned
Disadvantages are eliminated. In the drawing is an embodiment of the invention
shown schematically.
F i g. 1 zeigt die Gesamtanordnung von oben; F i
g. 2 zeigt eine Seitenansicht.F i g. 1 shows the overall arrangement from above; F i g. 2 shows a side view.
Die beiden nicht dargestellten Antriebsmaschinen treiben
je über den Kupplungsflansch 1 das Außenrad 2 eines Ausgleichsgetriebes
an, dessen Gehäuse 3
im Schiffsrumpf starr befestigt ist. Die Planetenräder
4 stehen außen mit dem Außenrad 2 und innen mit dem Sonnenrad 5 im Eingriff
und sind drehbar auf dem Steg 6 gelagert, welcher über eine waagerechte Antriebswelle
7 und über das Kegelradpaar 8, 9 mit der Propellerantriebswelle
10 verbunden ist. Die Sonnenräder 5 beider Ausgleichsgetriebe sind
auf der Welle 7 jeweils drehbar gelagert und über, die Kegelradpaare
11, 12 sowie eine quer verlaufende Verbindungswelle 13 miteinander
gekoppelt. Die beiden Auslegerrohre 14, welche jeweils in dem Lager 15 des
Gehäuses 16 schwenkbar gelagert sind, sind je mit einem Kegelrad
17 versehen und über eine Querverbindung 18 sowie die in die Kegelräder
17
eingreifenden Kegelräder 19 miteinander verbunden.The two drive machines, not shown, each drive the outer wheel 2 of a differential gear via the coupling flange 1 , the housing 3 of which is rigidly fastened in the ship's hull. The planet gears 4 are externally engaged with the outer gear 2 and internally with the sun gear 5 and are rotatably mounted on the web 6 , which is connected to the propeller drive shaft 10 via a horizontal drive shaft 7 and the bevel gear pair 8, 9 . The sun gears 5 of both differential gear are mounted on the shaft 7 are each rotatably and which bevel gear pairs 11, 12 and a transversely extending connecting shaft 13 coupled together. The two boom tubes 14, which are each pivotably mounted in the bearing 15 of the housing 16 , are each provided with a bevel gear 17 and connected to one another via a cross connection 18 and the bevel gears 19 engaging in the bevel gears 17.
Auf der Querverbindung 18 ist das im Gehäuse 20 gelagerte Schneckenrad
21 befestigt und greift in die Schnecke 22 ein, welche von der Steuerung des Schiffes
direkt oder mittels einer Rudermaschine 23
zwecks Ausführung der notwendigen
Schwenkbewegungen der beiden Schrauben angetrieben werden kann.The worm wheel 21 mounted in the housing 20 is attached to the cross connection 18 and engages in the worm 22, which can be driven by the ship's control system directly or by means of a steering machine 23 for the purpose of executing the necessary pivoting movements of the two screws.
Die Wirkungsweise ist folgende: Es sei angenommen, daß die am Flansch
1 antreibenden Schiffsmaschinen gleiche Drehrichtung besitzen. Deren Antriebsdrehmoment
wird jeweils in dem Ausgleichsgetriebe
so zerlegt, daß einerseits
der Propeller angetrieben wird, und andererseits über die Verbindungswelle
13 dem Drehmoment des anderen Ausgleichsgetriebes das Gleichgewicht gehalten
wird. Die Kegelräder 8 sind auf den waagerechten Wellen 7 so angeordnet,
daß die Wellen10 und damit auch die Propeller 24 entgegengesetzte Drehrichtung besitzen.
Diesem Antriebszustand entspricht auch ein in Größe und Drehsinn sich gleichendes
Stützdrehmoment, das von den Auslegerrohren 14 über die Kegelräder 17
und
19 in die Querverbindung 18 eingeleitet wird und sich ausgleicht.
Wird nun durch die Schnecke 22 und das Schneckenrad 21 die entlastete Querverbindung
18 in irgendeiner Drehrichtung angetrieben, so bewirken die Kegelradpaare
17, 19 eine gleichsinnige Verschwenkung der beiden-Propeller.The mode of operation is as follows: It is assumed that the marine engines driving on flange 1 have the same direction of rotation. Their drive torque is broken down in the differential gear so that, on the one hand, the propeller is driven and, on the other hand, the torque of the other differential gear is kept in balance via the connecting shaft 13. The bevel gears 8 are arranged on the horizontal shafts 7 so that the shafts 10 and thus also the propellers 24 have opposite directions of rotation. This drive state also corresponds to a supporting torque which is identical in terms of size and direction of rotation, which is introduced into the cross connection 18 by the boom tubes 14 via the bevel gears 17 and 19 and which is compensated. If the relieved cross connection 18 is now driven in any direction of rotation by the worm 22 and the worm wheel 21, the bevel gear pairs 17, 19 cause the two propellers to pivot in the same direction.
Die doppelschraubige Antriebsanlage nach F i g. 1
und 2 bietet
bei Ausfall einer Antriebsmaschine den Vorteil, daß mit der anderen Antriebsmaschine
durch eine Leistungsübertragung über die Ausgleichsverbindung 13 auch die
sonst ausfallende zweite Schraube mit halber Leistung mit angetrieben werden kann.
Das hat den weiteren Vorteil zur Folge, daß auch bei diesem Betriebszustand die
Stützdrehmomen:te der beiden Auslegerrohre 14 gleich groß sind und sich in der Querverbindung
18 das Gleichgewicht halten. Also ist auch bei diesem Betriebszustand eine
leichtgängige Verstellbewegung der Schnecke 22 zwecks Steuerung gesichert.The double-screw drive system according to FIG. 1 and 2 offers the advantage, in the event of failure of one drive machine, that the other drive machine can also drive the otherwise failing second screw at half power by transmitting power via the compensating connection 13. This has the further advantage that, even in this operating state, the supporting torques of the two boom tubes 14 are the same and are in balance in the cross connection 18. Thus, even in this operating state, a smooth adjustment movement of the screw 22 is ensured for the purpose of control.