专利名称：用于船舶的横向推进器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于船舶(Wasserfahrzeug)的横向推进器(Querstrahlruder)， 其带有罩壳、至少一个安装在罩壳中的电动马达以及至少一个横向于船舶的纵轴线作用的横向螺方 桨(Querpropeller) ο
背景技术：
带有横向于船纵轴线作用的螺旋桨的用于帮助(UnterstUtzimg)船的操纵 (Manovrieren)的横向推进器也称为横向推进控制器 (Querstrahlsteueranlage)0
对于在大多数情况下在船头的区域中存在的布置方案，通常也称为船头推进器 (Bugstrahlruder)0在船头推进器的传统的构造中，在船的前部的十分之一(Zehntel)中构造有穿过整个的船宽度的管形的通过部。在该管形的通过部中布置有螺旋桨(推动器)，其使船的船头向左舷侧(Baclibord)或右舷侧(Steuerbord)运动成为可能，其中，相应地匹配螺旋桨的旋转方向。通过安装在船中的电动或液压马达驱动螺旋桨。例如，从文件EP O 716 977A1和文件US 2001/(^91133A1中已知不带穿过船的管形的通过部的横向推进器，其中，螺旋桨在船外位于水中，但马达位于船内部中。文件US 5，152，240A和文件US 4，529，386A描述了这样的横向推进器，即，其完全地布置在船内部中，并且在打开位于船体中的活门后，其可从船头中驶出或可再次撤回船头中。从文件US 4，732，104A、文件 DE 3 001 701A1、文件 US 4，208，978A 以及文件 US 4，223，625A中得到这样的横向推进器，即，其固定在船头处，并且在不使用的时候布置在水之上。通过不同的器械(例如通过绕水平的轴线手动的摆动)，可将横向推进器沉到水平面之下。从文件FR 2 810 012A1中得到这样的横向推进器，S卩，其以可取下的方式在船外侧向地安装在船舷处，并且在运行时，横向推进器的马达和螺旋桨在罩壳中位于水下。在从文件WO 2005/087584A1中已知的横向推进器中，横向推进器的罩壳在船外固定地(stationer)安装在船体处。至少一个横向于船舶的纵轴线作用的螺旋桨和至少一个设置成用于驱动一个螺旋桨或多个螺旋桨的电动马达布置在该罩壳中。此外，从文件EP O 566 788中得到这样的船驱动器，S卩，其具有由电动马达驱动
的螺旋桨，并且其可在外部安装在船身(SchiffskGrper)处。
发明内容
本发明的目的为，拓宽开头提及的类型的横向推进器的应用可能性。根据本发明， 该目的通过带有根据权利要求1的特征的装置而实现。除了至少一个横向于船舶的纵轴线作用的横向螺旋桨之外，本发明的装置具有至少一个在船舶的纵向方向上作用的纵向螺旋桨。在本发明的实施形式中，可与横向螺旋桨一样由相同的电动马达驱动纵向螺旋桨，其中，横向螺旋桨和纵向螺旋桨可分别通过离合器(Kupplimg)与电动马达相连接并且与电动马达分离。在另一实施形式中，横向螺旋桨和纵向螺旋桨可分别由专门的电动马达驱动，其中，不仅用于驱动横向螺旋桨的电动马达而且用于驱动纵向螺旋桨的电动马达布置在共同的罩壳中。原则上，设置多于一个横向螺旋桨也是可想象的且可行的，其中，可由相同的或单独的电动马达驱动横向螺旋桨。此外，设置多于一个纵向螺旋桨也是可想象的且可行的，其中，可由相同的或单独的电动马达驱动纵向螺旋桨。尤其地，结合船的起航(Ablegen)和停靠(Anlegen)，通过根据本发明的装置明显拓宽了船的操纵可能性。在大多数情况下，机动船(MotorschifT)的机动式(motorisch) 主驱动器构造成内燃机的形式。这种内燃机需要一定的最小转速，在该最小转速时还是产生相对多的推进，从而利用主驱动器进行船的操纵是非常困难的。通过为船配备根据本发明的装置，为了操纵船可完全地关闭主驱动器，并且仅仅还利用根据本发明的装置操纵船。 利用纵向螺旋桨可在船的纵轴线的方向上(向前地或向后地)影响船的速度，其中，可使船加速或制动。借助于横向螺旋桨，可改变船纵轴线的方向。因此，根据本发明的装置代表带有集成的辅助驱动器的横向推进器。如果在船的另一端部处存在附加的横向推进器，则也可执行船的平行移位。尤其有利地，根据本发明的装置可应用在带有长度在7m至20m的范围中的船中。有利地，根据本发明的装置既可应用在机动船中又可应用在帆船中。适宜地，配备有根据本发明的装置的船的重量在1. 5t至18t的范围内。优选地，根据本发明的装置的罩壳在船外固定地安装在船体处。为此，罩壳具有连接凸缘，罩壳可通过连接凸缘在船外固定地安装在船体处。通过该至少一个电动马达布置在在船外布置的罩壳中，可由水冷却电动马达。由此，实现该至少一个电动马达的简单且有效的冷却。适宜地，纵向螺旋桨也可用于提供电源。例如，在利用帆船的较长的行驶中，通常充足的电流供应是有问题的。通过船的(例如通过风驱动进行的)穿过水的运动，可由该运动驱动纵向螺旋桨，并且驱动该或相关的电动马达，现在电动马达作为发电机起作用。为了在行驶期间减小水阻力，如果不需要纵向螺旋桨，则纵向螺旋桨可构造成可变桨距螺旋桨(Verstellpropeller)。可变桨距螺旋桨是已知的。
下面根据附图解释本发明的其它优点和细节。其中图1以倾斜的视图显示了根据本发明的装置；图2从另一观察方向显示了图1的装置的倾斜视图；图3显示了侧视图；图4显示了装置的示意图；图5显示了装置的操作和控制单元的示意性的图示；图6显示了改型的实施形式的相应于图4的原理图；图7显示了带有装配在其处的根据本发明的装置的船的示意性的图示。
具体实施例方式在图1至5中示出了用于根据本发明的装置的实施例。该装置包括带有布置在其中的电动马达2的罩壳1。罩壳1具有纵轴线，在装置已装配的状态中，该纵轴线可平行于船舶的纵轴线3取向。适宜地，罩壳1可构造成流线型的，以使得水阻力最小化。罩壳1的连接凸缘6用于将罩壳1固定在船舶5 (参见图7)的船体4处，在已装配的状态中，连接凸缘6贴靠在船体4处。借助于第一螺栓(Gewindebolzen) 实现该固定，第一螺栓7安装在连接凸缘6处(例如通过焊接或旋拧)。螺栓7构造成空心的，从而装置的供电和操控线路可被引导穿过螺栓7。密封件8用于相对于穿过船体4的孔进行密封。同样示出了用于拧紧的螺母9，10。有利地，除了该主要固定还进行附加固定，为了该目的设置有穿过连接凸缘6的孔11，12，例如，可通过该孔11，12将螺钉(khraube)拧到船体 14中。可由电动马达2驱动横向螺旋桨13，其轴线14横向于、尤其地垂直于罩壳1的纵轴线或船舶5的纵轴线3，并且其由此在横向方向15上起作用，在图1中通过双箭头表示横向方向15。横向螺旋桨13布置在平行于其轴线14伸延的穿过罩壳的通道(Durchgangskanal) 16中，因此，横向螺旋桨13代表推动器或带罩螺旋桨 (Mantelpropeller)。由固定在罩壳处的部件18(参见图2和幻可旋转地支承横向螺旋桨13的轴 17 (部件18可为罩壳1的一部分或刚性地与罩壳1相连接)。由此，由罩壳1承载横向螺旋桨13。电动马达2的轴线平行于船舶5或罩壳1的纵轴线3，也就是说，电动马达2在船纵向上(Iangsschiffs)装入到罩壳ι中。电动马达2的纵轴线垂直于横向螺旋桨13的轴线 14。通过角度传动机构(Winkelgetriebe) 19实现力传递，尤其地，由锥齿轮传动机构形成该角度传动机构19。在电动马达2和横向螺旋桨13之间布置有离合器20，以下将进一步解释其功能。 离合器20可构造成电磁离合器的形式。此外，电动马达2可驱动纵向螺旋桨21，其轴线22平行于罩壳1的纵轴线或平行于船舶5的纵轴线3。由此，纵向螺旋桨21在纵向方向23上起作用，在图4中通过双箭头代表纵向方向23。纵向方向23平行于船舶的主运动方向24(笔直向前)。由罩壳1或与罩壳1刚性地相连接的部件可旋转地支承纵向螺旋桨21的轴25。 由此，由罩壳1承载纵向螺旋桨21。在如在图1至3中示出的实施形式中，纵向螺旋桨21由环形的外罩 (UmmantelimgUe包围，外罩沈固定在罩壳1处。以这种方式，纵向螺旋桨构造成推动器或带罩螺旋桨。纵向螺旋桨21通过离合器27与电动马达2相连接，下面将解释离合器27的功能。 优选地，离合器27构造成电磁的离合器的形式。如果离合器20接合且离合器27断开，则电动马达2驱动横向螺旋桨13，并且装置以传统的方式作为横向推进器起作用。根据电动马达2的旋转方向可引起在右舷侧或左舷侧方向上的推进。
如果离合器20断开且离合器27接合，则电动马达2驱动纵向螺旋桨21。现在装置作为辅助驱动器起作用，其中，根据电动马达的旋转方向可向前地或向后地引起推进。图7显示了配备有根据本发明的装置的船舶5的示意性的图示。在此，根据本发明的装置在船头的区域中在船外固定地安装在船体4处。在尾部的区域中存在机动式主驱动器四以用于以巡航速度(Reisegesctiwindigkeit)驱动船舶。尤其地，主驱动器四可具有内燃机。根据本发明的装置装配在尾部的区域中是可想象的且可行的。该装置在船舶5的主驱动器关闭时可用于操纵或在低的速度(小于5海里)时至少用于帮助操纵。在停靠位置和起航位置附近可关闭主驱动器，并且仅仅利用根据本发明的装置使船舶5继续运动并且灵活地控制船舶5。在此，利用纵向螺旋桨21不仅可使船舶向前或向后运动，而且，当船舶具有过高的速度时或风压驱动船舶时，在纵向方向23上可制动船舶的运动。在装置装配在船头的船头区域中时或在装配在船舶5的尾部的尾部区域中时，利用横向螺旋桨13可向右舷侧或左舷侧运动。在该实施例中，电动马达交替地(顺序地)驱动横向螺旋桨13和纵向螺旋桨21。 因此，最多同时接合离合器20，27中的一个。在图5中示意性地示出了带有辅助驱动器的用于横向推进器的相应的操作和控制单元30。可使控制杆(MeuerknUppelUS从零位开始在四个彼此垂直的方向上运动。两个相反的方向用于控制横向推进器的方向的功能，即，用于控制横向螺旋桨13(右舷侧和左舷侧推进方向)，并且此外，两个与此垂直的处于相反的方向用于控制辅助驱动器，即纵向螺旋桨21 (向前和向后的推进方向)。在图6中示出了本发明的改型的实施方式。相对于以上描述的实施例存在以下区别在此，设置单独的电动马达2，2'以用于驱动横向螺旋桨13和驱动纵向螺旋桨21。在此，可取消在驱动横向螺旋桨13的电动马达2和横向螺旋桨13之间的或在驱动纵向螺旋桨21的电动马达2'和纵向螺旋桨21之间的离合器。优选地，两个电动马达2，2'在船的纵向上装入到罩壳1中，因此，电动马达2，2' 的轴线平行于罩壳1的纵轴线。可如以上描述的那样交替地(顺序地)进行螺旋桨13，21的驱动。此外，可设置与图5相似的操作和控制单元。在该实施例中，同样可以简单的方式实现附加的平行的操控。为此，可设置操作和控制单元，在其中，根据游戏杆(Joystick)的方式，可使控制杆观从其零位置起在所有方向上运动。由此，不仅可顺序地而且可同时地执行横向推进器和辅助驱动器的功能。在滑行船(Gleiter)(机动船)中，在行驶期间船头从水中伸出并且根据已描述的实施例之一的根据本发明的装置位于水流之外。在缓慢的港口操纵(fiafenmaniiver)时， 装置完全有用。根据本发明的装置的尺寸可与各个船尺寸相匹配，从较大的小船至中型的滑行船 (机动船)和排水型船(Verdr^iger)(帆船)。也可设置多于一个电动马达2以用于驱动横向螺旋桨，例如两个在船纵向上串联的电动马达，其位于通道16的两侧。设置多于一个横向螺旋桨13和/或多于一个纵向螺旋桨21是可想象的且可行的，其由一个电动马达共同地驱动或由多个电动马达驱动。为了使各个螺旋桨13，12的旋转方向掉头(umdrehen)，原则上可想象的且可行的是，代替使相关的电动马达2，2'的旋转方向反转相应地设置反向传动机构 (Umkehrgetriebe)。参考标号列表
1草冗
2,2'电动马达
3纵轴线
4船体
5船舶
6连接凸缘
7螺栓
8密封件
9螺母
10螺母
11孔
12孔
13横向螺旋桨
14轴线
15横向方向
16通道
17轴
18部件
19角度传动机构
20宦A典闲I=I研
21纵向螺旋桨
22轴线
23纵向方向
24主运动方向
25轴
26外罩
27宦A典闲I=I研
28控制杆
29主驱动器
30操作和控制单元
权利要求
1.一种用于船舶的横向推进器，带有罩壳(1)、至少一个安装在所述罩壳(1)中的电动马达W )以及至少一个横向于所述船舶(5)的纵轴线(3)作用的横向螺旋桨(13)，其特征在于，附加地，所述横向推进器配备有至少一个在所述船舶(5)的纵轴线(3)的方向上作用的纵向推进器01)。
2.根据权利要求1所述的横向推进器，其特征在于，可与所述横向螺旋桨(1 一样由相同的电动马达( 驱动所述纵向螺旋桨(21)，其中，所述横向螺旋桨和所述纵向螺旋桨 (13，21)可分别通过离合器00，27)与所述电动马达(2)相连接和与所述电动马达(2)分1 O
3.根据权利要求1所述的横向推进器，其特征在于，所述横向螺旋桨(1 和所述纵向螺旋桨可分别由专门的电动马达W )驱动，其中，不仅用于驱动所述横向螺旋桨 (13)的电动马达(2)而且用于驱动所述纵向螺旋桨(21)的电动马达议)布置在所述罩壳(1)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的横向推进器，其特征在于，由所述罩壳(1)承载所述横向螺旋桨(13)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的横向推进器，其特征在于，所述横向螺旋桨 (13)布置在横向于所述船舶(5)的纵轴线(3)伸延的穿过所述罩壳(1)的通道(16)中
6.根据权利要求1至5中任一项所述的横向推进器，其特征在于，由所述罩壳(1)承载所述纵向螺旋桨01)。
7.根据权利要求6所述的横向推进器，其特征在于，轴0 可旋转地支承在所述罩壳 (1)中或支承在与所述罩壳(1)刚性地相连接的部件中，所述纵向螺旋桨布置在所述轴(25)处。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的横向推进器，其特征在于，环形地包围所述纵向螺旋桨的外罩06)固定在所述罩壳(1)处。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的横向推进器，其特征在于，所述罩壳(1)在船外固定地安装在船体(4)处。
全文摘要
一种用于船舶的横向推进器(带有罩壳(1)、至少一个安装在罩壳(1)中的电动马达(2，2′)以及至少一个横向于船舶(5)的纵轴线(3)作用的横向螺旋桨(13))附加地配备有至少一个在船舶(5)的纵轴线(3)的方向上作用的纵向推进器(21)。
文档编号B63H5/125GK102256868SQ200980146607
公开日2011年11月23日 申请日期2009年11月12日 优先权日2008年11月17日
发明者H·霍莱茨 申请人:马里诺-海运创新有限责任两合公司