專利名稱:用于船舶的橫向推進(jìn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于船舶(Wasserfahrzeug)的橫向推進(jìn)器(Querstrahlruder), 其帶有罩殼、至少一個安裝在罩殼中的電動馬達(dá)以及至少一個橫向于船舶的縱軸線作用的橫向螺方 槳(Querpropeller) ο
背景技術(shù):
帶有橫向于船縱軸線作用的螺旋槳的用于幫助(UnterstUtzimg)船的操縱 (Manovrieren)的橫向推進(jìn)器也稱為橫向推進(jìn)控制器 (Querstrahlsteueranlage)0
對于在大多數(shù)情況下在船頭的區(qū)域中存在的布置方案,通常也稱為船頭推進(jìn)器 (Bugstrahlruder)0在船頭推進(jìn)器的傳統(tǒng)的構(gòu)造中,在船的前部的十分之一(Zehntel)中構(gòu)造有穿過整個的船寬度的管形的通過部。在該管形的通過部中布置有螺旋槳(推動器),其使船的船頭向左舷側(cè)(Baclibord)或右舷側(cè)(Steuerbord)運(yùn)動成為可能,其中,相應(yīng)地匹配螺旋槳的旋轉(zhuǎn)方向。通過安裝在船中的電動或液壓馬達(dá)驅(qū)動螺旋槳。例如,從文件EP O 716 977A1和文件US 2001/(^91133A1中已知不帶穿過船的管形的通過部的橫向推進(jìn)器,其中,螺旋槳在船外位于水中,但馬達(dá)位于船內(nèi)部中。文件US 5,152,240A和文件US 4,529,386A描述了這樣的橫向推進(jìn)器,即,其完全地布置在船內(nèi)部中,并且在打開位于船體中的活門后,其可從船頭中駛出或可再次撤回船頭中。從文件US 4,732,104A、文件 DE 3 001 701A1、文件 US 4,208,978A 以及文件 US 4,223,625A中得到這樣的橫向推進(jìn)器,即,其固定在船頭處,并且在不使用的時候布置在水之上。通過不同的器械(例如通過繞水平的軸線手動的擺動),可將橫向推進(jìn)器沉到水平面之下。從文件FR 2 810 012A1中得到這樣的橫向推進(jìn)器,S卩,其以可取下的方式在船外側(cè)向地安裝在船舷處,并且在運(yùn)行時,橫向推進(jìn)器的馬達(dá)和螺旋槳在罩殼中位于水下。在從文件WO 2005/087584A1中已知的橫向推進(jìn)器中,橫向推進(jìn)器的罩殼在船外固定地(stationer)安裝在船體處。至少一個橫向于船舶的縱軸線作用的螺旋槳和至少一個設(shè)置成用于驅(qū)動一個螺旋槳或多個螺旋槳的電動馬達(dá)布置在該罩殼中。此外,從文件EP O 566 788中得到這樣的船驅(qū)動器,S卩,其具有由電動馬達(dá)驅(qū)動
的螺旋槳,并且其可在外部安裝在船身(SchiffskGrper)處。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為,拓寬開頭提及的類型的橫向推進(jìn)器的應(yīng)用可能性。根據(jù)本發(fā)明, 該目的通過帶有根據(jù)權(quán)利要求1的特征的裝置而實(shí)現(xiàn)。除了至少一個橫向于船舶的縱軸線作用的橫向螺旋槳之外,本發(fā)明的裝置具有至少一個在船舶的縱向方向上作用的縱向螺旋槳。在本發(fā)明的實(shí)施形式中,可與橫向螺旋槳一樣由相同的電動馬達(dá)驅(qū)動縱向螺旋槳,其中,橫向螺旋槳和縱向螺旋槳可分別通過離合器(Kupplimg)與電動馬達(dá)相連接并且與電動馬達(dá)分離。在另一實(shí)施形式中,橫向螺旋槳和縱向螺旋槳可分別由專門的電動馬達(dá)驅(qū)動,其中,不僅用于驅(qū)動橫向螺旋槳的電動馬達(dá)而且用于驅(qū)動縱向螺旋槳的電動馬達(dá)布置在共同的罩殼中。原則上,設(shè)置多于一個橫向螺旋槳也是可想象的且可行的,其中,可由相同的或單獨(dú)的電動馬達(dá)驅(qū)動橫向螺旋槳。此外,設(shè)置多于一個縱向螺旋槳也是可想象的且可行的,其中,可由相同的或單獨(dú)的電動馬達(dá)驅(qū)動縱向螺旋槳。尤其地,結(jié)合船的起航(Ablegen)和停靠(Anlegen),通過根據(jù)本發(fā)明的裝置明顯拓寬了船的操縱可能性。在大多數(shù)情況下,機(jī)動船(MotorschifT)的機(jī)動式(motorisch) 主驅(qū)動器構(gòu)造成內(nèi)燃機(jī)的形式。這種內(nèi)燃機(jī)需要一定的最小轉(zhuǎn)速,在該最小轉(zhuǎn)速時還是產(chǎn)生相對多的推進(jìn),從而利用主驅(qū)動器進(jìn)行船的操縱是非常困難的。通過為船配備根據(jù)本發(fā)明的裝置,為了操縱船可完全地關(guān)閉主驅(qū)動器,并且僅僅還利用根據(jù)本發(fā)明的裝置操縱船。 利用縱向螺旋槳可在船的縱軸線的方向上(向前地或向后地)影響船的速度,其中,可使船加速或制動。借助于橫向螺旋槳,可改變船縱軸線的方向。因此,根據(jù)本發(fā)明的裝置代表帶有集成的輔助驅(qū)動器的橫向推進(jìn)器。如果在船的另一端部處存在附加的橫向推進(jìn)器,則也可執(zhí)行船的平行移位。尤其有利地,根據(jù)本發(fā)明的裝置可應(yīng)用在帶有長度在7m至20m的范圍中的船中。有利地,根據(jù)本發(fā)明的裝置既可應(yīng)用在機(jī)動船中又可應(yīng)用在帆船中。適宜地,配備有根據(jù)本發(fā)明的裝置的船的重量在1. 5t至18t的范圍內(nèi)。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的裝置的罩殼在船外固定地安裝在船體處。為此,罩殼具有連接凸緣,罩殼可通過連接凸緣在船外固定地安裝在船體處。通過該至少一個電動馬達(dá)布置在在船外布置的罩殼中,可由水冷卻電動馬達(dá)。由此,實(shí)現(xiàn)該至少一個電動馬達(dá)的簡單且有效的冷卻。適宜地,縱向螺旋槳也可用于提供電源。例如,在利用帆船的較長的行駛中,通常充足的電流供應(yīng)是有問題的。通過船的(例如通過風(fēng)驅(qū)動進(jìn)行的)穿過水的運(yùn)動,可由該運(yùn)動驅(qū)動縱向螺旋槳,并且驅(qū)動該或相關(guān)的電動馬達(dá),現(xiàn)在電動馬達(dá)作為發(fā)電機(jī)起作用。為了在行駛期間減小水阻力,如果不需要縱向螺旋槳,則縱向螺旋槳可構(gòu)造成可變槳距螺旋槳(Verstellpropeller)??勺儤嗦菪龢且阎摹?br>
下面根據(jù)附圖解釋本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)。其中圖1以傾斜的視圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置;圖2從另一觀察方向顯示了圖1的裝置的傾斜視圖;圖3顯示了側(cè)視圖;圖4顯示了裝置的示意圖;圖5顯示了裝置的操作和控制單元的示意性的圖示;圖6顯示了改型的實(shí)施形式的相應(yīng)于圖4的原理圖;圖7顯示了帶有裝配在其處的根據(jù)本發(fā)明的裝置的船的示意性的圖示。
具體實(shí)施例方式在圖1至5中示出了用于根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例。該裝置包括帶有布置在其中的電動馬達(dá)2的罩殼1。罩殼1具有縱軸線,在裝置已裝配的狀態(tài)中,該縱軸線可平行于船舶的縱軸線3取向。適宜地,罩殼1可構(gòu)造成流線型的,以使得水阻力最小化。罩殼1的連接凸緣6用于將罩殼1固定在船舶5 (參見圖7)的船體4處,在已裝配的狀態(tài)中,連接凸緣6貼靠在船體4處。借助于第一螺栓(Gewindebolzen) 實(shí)現(xiàn)該固定,第一螺栓7安裝在連接凸緣6處(例如通過焊接或旋擰)。螺栓7構(gòu)造成空心的,從而裝置的供電和操控線路可被引導(dǎo)穿過螺栓7。密封件8用于相對于穿過船體4的孔進(jìn)行密封。同樣示出了用于擰緊的螺母9,10。有利地,除了該主要固定還進(jìn)行附加固定,為了該目的設(shè)置有穿過連接凸緣6的孔11,12,例如,可通過該孔11,12將螺釘(khraube)擰到船體 14中。可由電動馬達(dá)2驅(qū)動橫向螺旋槳13,其軸線14橫向于、尤其地垂直于罩殼1的縱軸線或船舶5的縱軸線3,并且其由此在橫向方向15上起作用,在圖1中通過雙箭頭表示橫向方向15。橫向螺旋槳13布置在平行于其軸線14伸延的穿過罩殼的通道(Durchgangskanal) 16中,因此,橫向螺旋槳13代表推動器或帶罩螺旋槳 (Mantelpropeller)。由固定在罩殼處的部件18(參見圖2和幻可旋轉(zhuǎn)地支承橫向螺旋槳13的軸 17 (部件18可為罩殼1的一部分或剛性地與罩殼1相連接)。由此,由罩殼1承載橫向螺旋槳13。電動馬達(dá)2的軸線平行于船舶5或罩殼1的縱軸線3,也就是說,電動馬達(dá)2在船縱向上(Iangsschiffs)裝入到罩殼ι中。電動馬達(dá)2的縱軸線垂直于橫向螺旋槳13的軸線 14。通過角度傳動機(jī)構(gòu)(Winkelgetriebe) 19實(shí)現(xiàn)力傳遞,尤其地,由錐齒輪傳動機(jī)構(gòu)形成該角度傳動機(jī)構(gòu)19。在電動馬達(dá)2和橫向螺旋槳13之間布置有離合器20,以下將進(jìn)一步解釋其功能。 離合器20可構(gòu)造成電磁離合器的形式。此外,電動馬達(dá)2可驅(qū)動縱向螺旋槳21,其軸線22平行于罩殼1的縱軸線或平行于船舶5的縱軸線3。由此,縱向螺旋槳21在縱向方向23上起作用,在圖4中通過雙箭頭代表縱向方向23。縱向方向23平行于船舶的主運(yùn)動方向24(筆直向前)。由罩殼1或與罩殼1剛性地相連接的部件可旋轉(zhuǎn)地支承縱向螺旋槳21的軸25。 由此,由罩殼1承載縱向螺旋槳21。在如在圖1至3中示出的實(shí)施形式中,縱向螺旋槳21由環(huán)形的外罩 (UmmantelimgUe包圍,外罩沈固定在罩殼1處。以這種方式,縱向螺旋槳構(gòu)造成推動器或帶罩螺旋槳。縱向螺旋槳21通過離合器27與電動馬達(dá)2相連接,下面將解釋離合器27的功能。 優(yōu)選地,離合器27構(gòu)造成電磁的離合器的形式。如果離合器20接合且離合器27斷開,則電動馬達(dá)2驅(qū)動橫向螺旋槳13,并且裝置以傳統(tǒng)的方式作為橫向推進(jìn)器起作用。根據(jù)電動馬達(dá)2的旋轉(zhuǎn)方向可引起在右舷側(cè)或左舷側(cè)方向上的推進(jìn)。
如果離合器20斷開且離合器27接合,則電動馬達(dá)2驅(qū)動縱向螺旋槳21。現(xiàn)在裝置作為輔助驅(qū)動器起作用,其中,根據(jù)電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向可向前地或向后地引起推進(jìn)。圖7顯示了配備有根據(jù)本發(fā)明的裝置的船舶5的示意性的圖示。在此,根據(jù)本發(fā)明的裝置在船頭的區(qū)域中在船外固定地安裝在船體4處。在尾部的區(qū)域中存在機(jī)動式主驅(qū)動器四以用于以巡航速度(Reisegesctiwindigkeit)驅(qū)動船舶。尤其地,主驅(qū)動器四可具有內(nèi)燃機(jī)。根據(jù)本發(fā)明的裝置裝配在尾部的區(qū)域中是可想象的且可行的。該裝置在船舶5的主驅(qū)動器關(guān)閉時可用于操縱或在低的速度(小于5海里)時至少用于幫助操縱。在停靠位置和起航位置附近可關(guān)閉主驅(qū)動器,并且僅僅利用根據(jù)本發(fā)明的裝置使船舶5繼續(xù)運(yùn)動并且靈活地控制船舶5。在此,利用縱向螺旋槳21不僅可使船舶向前或向后運(yùn)動,而且,當(dāng)船舶具有過高的速度時或風(fēng)壓驅(qū)動船舶時,在縱向方向23上可制動船舶的運(yùn)動。在裝置裝配在船頭的船頭區(qū)域中時或在裝配在船舶5的尾部的尾部區(qū)域中時,利用橫向螺旋槳13可向右舷側(cè)或左舷側(cè)運(yùn)動。在該實(shí)施例中,電動馬達(dá)交替地(順序地)驅(qū)動橫向螺旋槳13和縱向螺旋槳21。 因此,最多同時接合離合器20,27中的一個。在圖5中示意性地示出了帶有輔助驅(qū)動器的用于橫向推進(jìn)器的相應(yīng)的操作和控制單元30??墒箍刂茥U(MeuerknUppelUS從零位開始在四個彼此垂直的方向上運(yùn)動。兩個相反的方向用于控制橫向推進(jìn)器的方向的功能,即,用于控制橫向螺旋槳13(右舷側(cè)和左舷側(cè)推進(jìn)方向),并且此外,兩個與此垂直的處于相反的方向用于控制輔助驅(qū)動器,即縱向螺旋槳21 (向前和向后的推進(jìn)方向)。在圖6中示出了本發(fā)明的改型的實(shí)施方式。相對于以上描述的實(shí)施例存在以下區(qū)別在此,設(shè)置單獨(dú)的電動馬達(dá)2,2'以用于驅(qū)動橫向螺旋槳13和驅(qū)動縱向螺旋槳21。在此,可取消在驅(qū)動橫向螺旋槳13的電動馬達(dá)2和橫向螺旋槳13之間的或在驅(qū)動縱向螺旋槳21的電動馬達(dá)2'和縱向螺旋槳21之間的離合器。優(yōu)選地,兩個電動馬達(dá)2,2'在船的縱向上裝入到罩殼1中,因此,電動馬達(dá)2,2' 的軸線平行于罩殼1的縱軸線。可如以上描述的那樣交替地(順序地)進(jìn)行螺旋槳13,21的驅(qū)動。此外,可設(shè)置與圖5相似的操作和控制單元。在該實(shí)施例中,同樣可以簡單的方式實(shí)現(xiàn)附加的平行的操控。為此,可設(shè)置操作和控制單元,在其中,根據(jù)游戲桿(Joystick)的方式,可使控制桿觀從其零位置起在所有方向上運(yùn)動。由此,不僅可順序地而且可同時地執(zhí)行橫向推進(jìn)器和輔助驅(qū)動器的功能。在滑行船(Gleiter)(機(jī)動船)中,在行駛期間船頭從水中伸出并且根據(jù)已描述的實(shí)施例之一的根據(jù)本發(fā)明的裝置位于水流之外。在緩慢的港口操縱(fiafenmaniiver)時, 裝置完全有用。根據(jù)本發(fā)明的裝置的尺寸可與各個船尺寸相匹配,從較大的小船至中型的滑行船 (機(jī)動船)和排水型船(Verdr^iger)(帆船)。也可設(shè)置多于一個電動馬達(dá)2以用于驅(qū)動橫向螺旋槳,例如兩個在船縱向上串聯(lián)的電動馬達(dá),其位于通道16的兩側(cè)。設(shè)置多于一個橫向螺旋槳13和/或多于一個縱向螺旋槳21是可想象的且可行的,其由一個電動馬達(dá)共同地驅(qū)動或由多個電動馬達(dá)驅(qū)動。為了使各個螺旋槳13,12的旋轉(zhuǎn)方向掉頭(umdrehen),原則上可想象的且可行的是,代替使相關(guān)的電動馬達(dá)2,2'的旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)相應(yīng)地設(shè)置反向傳動機(jī)構(gòu) (Umkehrgetriebe)。參考標(biāo)號列表
1草冗
2,2'電動馬達(dá)
3縱軸線
4船體
5船舶
6連接凸緣
7螺栓
8密封件
9螺母
10螺母
11孔
12孔
13橫向螺旋槳
14軸線
15橫向方向
16通道
17軸
18部件
19角度傳動機(jī)構(gòu)
20宦A典閑I=I研
21縱向螺旋槳
22軸線
23縱向方向
24主運(yùn)動方向
25軸
26外罩
27宦A典閑I=I研
28控制桿
29主驅(qū)動器
30操作和控制單元
權(quán)利要求
1.一種用于船舶的橫向推進(jìn)器,帶有罩殼(1)、至少一個安裝在所述罩殼(1)中的電動馬達(dá)W )以及至少一個橫向于所述船舶(5)的縱軸線(3)作用的橫向螺旋槳(13),其特征在于,附加地,所述橫向推進(jìn)器配備有至少一個在所述船舶(5)的縱軸線(3)的方向上作用的縱向推進(jìn)器01)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向推進(jìn)器,其特征在于,可與所述橫向螺旋槳(1 一樣由相同的電動馬達(dá)( 驅(qū)動所述縱向螺旋槳(21),其中,所述橫向螺旋槳和所述縱向螺旋槳 (13,21)可分別通過離合器00,27)與所述電動馬達(dá)(2)相連接和與所述電動馬達(dá)(2)分1 O
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向推進(jìn)器,其特征在于,所述橫向螺旋槳(1 和所述縱向螺旋槳可分別由專門的電動馬達(dá)W )驅(qū)動,其中,不僅用于驅(qū)動所述橫向螺旋槳 (13)的電動馬達(dá)(2)而且用于驅(qū)動所述縱向螺旋槳(21)的電動馬達(dá)議)布置在所述罩殼(1)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的橫向推進(jìn)器,其特征在于,由所述罩殼(1)承載所述橫向螺旋槳(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的橫向推進(jìn)器,其特征在于,所述橫向螺旋槳 (13)布置在橫向于所述船舶(5)的縱軸線(3)伸延的穿過所述罩殼(1)的通道(16)中
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的橫向推進(jìn)器,其特征在于,由所述罩殼(1)承載所述縱向螺旋槳01)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的橫向推進(jìn)器,其特征在于,軸0 可旋轉(zhuǎn)地支承在所述罩殼 (1)中或支承在與所述罩殼(1)剛性地相連接的部件中,所述縱向螺旋槳布置在所述軸(25)處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的橫向推進(jìn)器,其特征在于,環(huán)形地包圍所述縱向螺旋槳的外罩06)固定在所述罩殼(1)處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的橫向推進(jìn)器,其特征在于,所述罩殼(1)在船外固定地安裝在船體(4)處。
全文摘要
一種用于船舶的橫向推進(jìn)器(帶有罩殼(1)、至少一個安裝在罩殼(1)中的電動馬達(dá)(2,2′)以及至少一個橫向于船舶(5)的縱軸線(3)作用的橫向螺旋槳(13))附加地配備有至少一個在船舶(5)的縱軸線(3)的方向上作用的縱向推進(jìn)器(21)。
文檔編號B63H5/125GK102256868SQ200980146607
公開日2011年11月23日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者H·霍萊茨 申請人:馬里諾-海運(yùn)創(chuàng)新有限責(zé)任兩合公司