DE1270978B

DE1270978B - Anti-roll system for ships

Info

Publication number: DE1270978B
Application number: DE19671270978
Authority: DE
Inventors: Willy Rieprich
Original assignee: Blohm and Voss GmbH
Current assignee: Blohm and Voss GmbH
Priority date: 1967-01-24
Filing date: 1967-01-24
Publication date: 1968-06-20

Description

Schlingerdämpfungsanlage für Schiffe Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlingerdämpfungsanlage für Schiffe mit unterhalb der Wasserlinie beiderseits aus dem Schiffsrumpf vorstehenden um ihre Längsachse drehbaren Flossen, bei der die Flosse auf einem hohlen, während der Anstellbewegungen der Flosse feststehenden von der Flossenwelle durchdrungenen Schaft drehbar aufgenommen ist, und der Flossenschaft auf zwei senkrechten, im Flossenkasten angeordneten Drehzapfen schwenkbar aufgenommen ist.Anti-roll system for ships The invention relates to a roll damping system for ships with below the waterline on both sides from the hull protruding fins rotatable about their longitudinal axis, in which the fin on a hollow, stationary during the pitching movements of the fin penetrated by the fin shaft shaft is rotatably received, and the fin shaft Mounted pivotably on two vertical pivot pins arranged in the fin case is.

Schlingerdämpfungsanlagen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Bei einer solchen Anlage ist der Flossenschaft in Richtung der Flossenwelle in das Schiff einziehbar und ausfahrbar; zu diesem Zweck ist die an der Flosse befestigte, die Anstellbewegungen auf die Flosse übertragende Welle als zweiteilige Welle ausgebildet, bei der der eine Wellenteil axial verschiebbar angeordnet und am Ende der Flosse befestigt ist, während der andere Wellenteil drehfest mit dem ersten Wellenteil verbunden ist und über eine geeignete Antriebsvorrichtung oszillierende Bewegungen ausführen kann. Bei dieser Anlage ist der Flossenantrieb außerhalb des Flossenkastens im Schiff koaxial zur Flossenwelle angeordnet; durch die Einziehbarkeit der Flosse wird erheblicher Schiffsraum beansprucht. Man hat daher auch schon solche Anlagen gebaut, bei denen die Flosse um eine senkrecht zur Flossenwelle liegende Achse in einen im Schiffsraum vorgesehenen Flossenkasten ein- und ausklappbar ist. Bei einer solchen als Tiefenruder an U-Booten verwendeten bekannten Anlage besitzt die Flosse an ihrem Ende eine Gabel, die mittels eines Kreuzbolzens mit der die Anstellbewegungen durchführenden Antriebswelle verbunden ist, während die Einklappbewegung durch einen an der Gabel der Flosse angreifenden Betätigungsmechanismus durchgeführt wird. Bei diesen bekannten Anlagen müssen die auf die Flosse auftreffenden hohen Druckkräfte von den Lagern der Antriebswelle für die Drehbewegung aufgenommen werden.Roll dampening systems are in various embodiments known. In such a system, the fin shaft is in the direction of the fin shaft retractable and extendable in the ship; for this purpose is attached to the fin, the shaft transmitting the pitch movements to the fin is designed as a two-part shaft, in which the one shaft part is arranged to be axially displaceable and at the end of the fin is attached, while the other shaft part rotatably with the first shaft part is connected and oscillating movements via a suitable drive device can perform. In this system, the fin drive is outside the fin box arranged in the ship coaxially to the fin shaft; due to the retractability of the fin Considerable shipping space is required. So you already have such systems built with the fin about an axis perpendicular to the fin shaft in a fin box provided in the hold can be folded in and out. At a Such a known system used as a down rudder on submarines possesses the fin at its end a fork, which by means of a cross pin with which the adjustment movements performing drive shaft is connected, while the folding movement by a is carried out on the fork of the fin engaging actuating mechanism. at These known systems must be exposed to the high pressure forces on the fin be absorbed by the bearings of the drive shaft for the rotary movement.

Um hier günstigere Verhältnisse zu schaffen, sind bereits Schlingerdämpfungsanlagen bekannt, bei denen die, Flosse auf einem hohlen, während der Anstellbewegungen der Flosse feststehenden Schaft drehbar gelagert ist; der hohle Flossenschaft wird von der mit der Flosse verbundenen Flossenwelle durchdrungen. Der Flossenschaft selber ist auf zwei senkrechten, in einem Flossenkasten angeordneten Drehzapfen schwenkbar aufgenommen, so daß bei normaler Fahrt zur Verringerung des Widerstandes die Flossen in waagerechter oder senkrechter Ebene in den Flossenkasten und damit in das Schiffsinnere durch Drehung des Schaftes um 900 eingeschwenkt werden können. Bei den bekannten Ausführungsformen dieser Anlagen erfolgt die Anstellbewegung der Flossen, d. h. die Drehung der Flossen um ihre Achse in unterschiedliche Winkelstellung durch hydraulisch angetriebene Drehflügelmotoren, die in der Flossenachse eingebaut sind. Diese Drehflügelmotoren müssen absolut dicht gegen das sie umgebende Wasser eingebaut sein; der zur Betätigung der Drehflügelmotoren erforderliche ölfluß muß hierbei durch den einen 'hohlen Drehzapfen des Wellenschaftes geleitet werden, wobei flexible, unter hohem Druck stehende Schläuche erforderlich sind. Durch die Benutzung flexibler, unter hohem öldruck stehender Schläuche ist die Möglichkeit einer Beschädigung während des Betriebes gegeben. Damit ist aber diese Anlage durch Wassereinbrüche und Beschädigungsmöglichkeiten gefährdet. Es sind auch schon mechanisch arbeitende Antriebsorgane zur Durchführung der Anstellbewegung der Flosse bekannt, die von im Schiffsinneren befindlichen, hydraulisch betätigtenHubzylindern mittels einer ausHebeln und Wellen bestehenden, durch einen hohlen Drehzapfen hindurchgeführten Übertragungsvorrichtung die Flosse bewegen.In order to create more favorable conditions here, anti-roll systems are already known in which the fin is rotatably mounted on a hollow shaft that is fixed during the adjustment movements of the fin; the hollow fin shaft is penetrated by the fin shaft connected to the fin. The fin shaft itself is swivel-mounted on two vertical pivot pins arranged in a fin case, so that during normal travel the fins can be swiveled in a horizontal or vertical plane into the fin case and thus into the ship's interior by turning the shaft by 900 in order to reduce the resistance. In the known embodiments of these systems, the adjustment movement of the fins takes place, i. H. the rotation of the fins around their axis in different angular positions by hydraulically driven rotary vane motors that are built into the fin axis. These vane motors must be installed absolutely tight against the surrounding water; the oil flow required to operate the rotary vane motors must be passed through one of the hollow trunnions of the shaft shaft, flexible hoses under high pressure being required. The use of flexible hoses under high oil pressure means there is a possibility of damage during operation. However, this system is endangered by water ingress and the possibility of damage. Mechanically operating drive elements for carrying out the pitching movement of the fin are also known, which move the fin from hydraulically operated lifting cylinders located inside the ship by means of a transmission device consisting of levers and shafts and passed through a hollow pivot pin.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlingerdämpfungsanlage mit einer Flosse, die auf einem in der Betriebsstellung feststehenden Flossenschaft drehbar gelagert ist, zu schaffen, bei der der Seewassereinfluß und Beschädigungsmöglichkeiten weitgehend ausgeschlossen sind, und die dabei einen gegenüber der zuletzt beschriebenen bekannten Einrichtung einfachen Aufbau hat.The registration is based on the task of a roll damping system with a fin that rests on a shaft of the fin that is fixed in the operating position is rotatably mounted to create, in which the sea water influence and damage largely are excluded, and thereby a known compared to the last described Facility has simple structure.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Ende des Flossenschaftes aus zwei gabelartig ausgebildeten, je auf einem Drehzapfen gelagerten Schenkeln besteht, und daß die Flossenwelle in an sich bekannter Weise mit einer axial zu ihr liegenden Antriebswelle über ein Kupplungsgelenk in ständigem Eingriff steht, dessen Mitnehmerbolzen in der Nullstellung der Flosse koaxial zur Achslinie der Drehzapfen liegt. Die erfindungsgemäße Schlingerdämpfungsanlage zeichnet sich durch einfache Bauweise und sichere Funktion aus. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, daß der bisher erforderliche Antrieb der Flosse durch einen hohlen Drehzapfen hindurch bei der erfindungsgemäßen Anlage vermieden ist, und daß diese Drehbewegung durch ein ständig in Eingriff befindliches Kupplungsgelenk erfolgt. Wenn die in ausgeschwenkter Stellung befindliche Flosse in die Nullstellung geführt wird, liegt die Achse des Kupplungsgelenkes in der Achslinie der Drehbolzen, so daß der Flossenschaft mit der Flosse in den Schiffskörper eingeschwenkt werden kann, ohne daß des Drehgelenk für die übertragung der Anstellbewegungen auf die Flosse außer Eingriff gebracht werden muß. Zufolge der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist auch der Nachteil vermieden, daß die bei starken Wechselbeanspruchungen der Flossen auftretenden Deformationen und Lageverschiebungen der Einzelteile gegeneinander zu Funktionsstörungen führen können. This is achieved according to the invention in that the end of the fin shaft consists of two fork-like legs, each mounted on a pivot, and that the fin shaft is in constant engagement in a known manner with a drive shaft axially to it via a coupling joint, the driving pin of which in the zero position of the fin is coaxial with the axis of the pivot pin. The anti-roll system according to the invention is distinguished by its simple construction and reliable function. An essential advantage is that the previously required drive of the fin through a hollow pivot pin is avoided in the system according to the invention, and that this rotary movement is carried out by a coupling joint which is constantly in engagement. When the fin in the swiveled-out position is brought into the zero position, the axis of the coupling joint lies in the axis line of the pivot pin, so that the fin shaft with the fin can be pivoted into the hull without the swivel joint for transmitting the pitching movements to the fin must be disengaged. As a result of the embodiment according to the invention, the disadvantage is avoided that the deformations and shifts in position of the individual parts that occur when the fins are subjected to strong alternating loads can lead to malfunctions.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß an dem Ende der Flossenwelle in an sich bekannter Weise eine Kupplungsklaue befestigt ist, in deren Schenkeln der an der Antriebswelle befestigte Mitnehmerbolzen über Gleitsteine aufgenommen ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Kupplungsgelenkes, bei dem die auf den Mitnehmerbolzen eingeordneten Gleitsteine in die Kupplungsklaue der Flossenwelle eingreifen, erfolgt ein reibungsarmes Einknicken des Kupplungsgelenkes beim Einschwenken der Flossen in den Flossenkasten.Another feature of the invention is that at the end a coupling claw is attached to the fin shaft in a manner known per se, in the legs of the drive pin attached to the drive shaft via sliding blocks is recorded. Due to the inventive design of the coupling joint, at which the sliding blocks arranged on the drive pin into the coupling claw the fin shaft intervene, the coupling joint buckles with little friction when swiveling the fins into the fin case.

Weiter ist wesentlich, daß die Flossenwelle in an sich bekannter Weise in Lagern des Flossenschaftes aufgenommen und über eine Keilkupplung mit der Flosse verbunden ist.It is also essential that the fin shaft in a known manner recorded in bearings of the fin shaft and via a wedge coupling with the fin connected is.

Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß die Antriebswelle der Flosse im Flossenkasten je in einem wassergeschmierten Kunststofflager und einem im Schiffsinneren liegenden Wälzlager aufgenommen sind, wobei zwischen den Lagern eine Stopfbuchse angeordnet ist.Another feature is that the drive shaft of the fin in the fin box are each housed in a water-lubricated plastic bearing and a rolling bearing located inside the ship, wherein a packing is arranged between the bearings.

Schließlich ist noch wesentlich, daß die Lager der Flossenwelle im Flossenschaft und die Lager der Flosse auf dem Flossenschaft wassergeschn-iierte Kunststofflager sind.Finally, it is essential that the fin shaft bearings are in the Fin shaft and the bearings of the fin on the fin shaft are water-carved Plastic bearings are.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage. Sie zeigt einen Schnitt durch die in ausgeschwenkter Stellung befindliche Flosse mit dem Flossenkasten.The drawing shows an example embodiment of the invention System. It shows a section through the swiveled-out position Fin with the fin case.

Wie die Abbildung zeigt, ist in der Rückwand des Flossenkastens 16 eine Antriebswelle 1 gelagert, die an ihrem in den Flossenkasten hineinragenden Teil einen Mitnehmerbolzen 2 trägt, auf dem sich Gleitsteine 3 befinden. Die Gleitsteine 3 greifen in eine Kupplungsklaue 6 ein, die auf einer Welle 4 befestigt ist, die mittels der Keilkupplung 5 mit der Flosse 15 verbunden ist. Die Flossenwelle 4 durchdringt einen hohlen Schaft 9, in dem sie mittels der Lager 10 und 11 gelagert ist. Der Flossenschaft 9 ist an seinem, in den Flossenkasten 16 hineinragenden Teil gabelartig ausgebildet; die beiden Gabelschenke19a und 9b sind auf den Drehzapfen 7, 8 gelagert, die ihrerseits in der oberen und unteren Seitenwand des Flossenkastens 16 befestigt sind. Die Flosse 15 ist durch die Lager 13 und 14 drehbar auf dem Flossenschaft 9 aufgenommen. Die Antriebswelle 1 der Flossenwelle 4 ist im Flossenkasten 16 mittels eines Wälzlagers 18 gelagert; wasserseitig ist sie in einem zweiten wassergeschmierten Kunststofflager 17 aufgenommen und zwischen den Lagern 17 und 18 befindet sich eine dichtende Stopfbuchse 19. As the figure shows, a drive shaft 1 is mounted in the rear wall of the fin case 16 and, on its part protruding into the fin case, carries a driving pin 2 on which sliding blocks 3 are located. The sliding blocks 3 engage in a coupling claw 6 which is fastened on a shaft 4 which is connected to the fin 15 by means of the wedge coupling 5 . The fin shaft 4 penetrates a hollow shaft 9 in which it is mounted by means of the bearings 10 and 11. The fin shaft 9 is fork-like on its part protruding into the fin case 16; The two fork legs 19a and 9b are mounted on the pivot pins 7, 8 , which in turn are fastened in the upper and lower side walls of the fin case 16. The fin 15 is rotatably received on the fin shaft 9 by the bearings 13 and 14. The drive shaft 1 of the fin shaft 4 is mounted in the fin case 16 by means of a roller bearing 18; water side, it is added to a second water-lubricated plastic bearing 17 and between the bearings 17 and 18 there is a sealing gland 19th

Die Betätigung der Antriebswelle 1 erfolgt durch ein Getriebe 20, das beispielsweise von einem elektronisch gesteuerten Elektromotor betätigt werden kann. Durch die die Flosse 15 mit der Flossenwelle 4 verbindende Keilkupplung 5 ist ein Spiel der Flosse 15 quer zu ihrer Welle 4 möglich, ohne daß Funktionsstörungen auftreten können. Am Schenkel 9a des Flossenschaftes kann der Einschwenkantrieb für die Flosse angreifen.The drive shaft 1 is actuated by a transmission 20 which can be actuated, for example, by an electronically controlled electric motor. Due to the wedge coupling 5 connecting the fin 15 to the fin shaft 4, play of the fin 15 transversely to its shaft 4 is possible without malfunctions occurring. The pivot drive for the fin can act on the leg 9a of the fin shaft.

Claims

Claims: 1. Roll damping system for ships with fins protruding below the waterline on both sides from the hull, rotatable about their longitudinal axis, in which the fin is rotatably received on a hollow shaft penetrated by the fin shaft during the adjustment movements of the fin, and on the fin shaft two vertical pivot pins arranged in the fin case are pivotably received, characterized in that the end of the fin shaft (9) consists of two fork-like legs (9 a, 9 b) each mounted on a pivot pin (7, 8) , and that the fin shaft (4) is in constant engagement in a known manner with a drive shaft (1) lying axially to it via a coupling joint (2, 3, 6), the driving pin (2) of which is coaxial with the fin (15) in the zero position Axis line of the pivot pin (7, 8) lies.

2. Roll damping system according to claim 1, characterized in that at the end of the fin shaft (4) a coupling claw (6) is attached in a manner known per se, in the legs of which the drive shaft (1) attached to the drive pin (2) via sliding blocks ( 3) is included. 3. Anti-roll damping system according to spoke 1 and 2, characterized in that the fin shaft (4) is received in a known manner in bearings (11, 10) of the fin shaft and is connected to the fin (15) via a wedge coupling (5) . 4. Roll damping system according to claim 1 to 3, characterized in that the drive shaft (1) of the fin (15) in the fin case (16) each in a water-lubricated plastic bearing (17) and a roller bearing (18) located in the ship's interior are received, with between a stuffing box (19) is arranged on the bearings (17 and 18). 5. Roll damping system according to claim 1 to 4, characterized in that the bearings (10, 11) of the fin shaft (4) fin fin shaft (9) and the bearings (13, 14) of the fin (15) on the fin shaft (9) are water-lubricated Plastic bearings are. Considered publications: German Patent Nos. 1036 687, 1108 585, 1197 778; U.S. Patent Nos. 1216 564 , 2,550,752, 2998794.