UNTERSEEBOOT MIT MINDESTENS EINER RUDERANLAGE

Beschreibung

[0001] Die Anmeldung betrifft ein Unterseeboot mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

[0002] Neben hydraulischen Ruderanlagen, 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 bewegbare Teil des Spindeltriebs starr mit einer Schubstange eines Gelenkgestänges zur Bewegungssteuerung eines Ruders der Ruderanlage verbunden ist.

[0003] 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. Allerdings hat sich gezeigt, dass diese Maßnahme allein nicht ausreichend ist, die von elektrisch betriebenen Ruderanlagen verursachten Geräusche auf ein bei Schleichfahrt des Unterseeboots wünschenswertes Maß zu verringern.

[0004] Vor diesem 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.

[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Unterseeboot mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Unterseeboots ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden 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.

[0006] Bei dem erfindungsgemäßen Unterseeboot handelt es sich bevorzugt um ein militärisches Unterseeboot. Dieses Unterseeboot weist mindestens eine Ruderanlage mit einem Linearantrieb auf. Der Linearantrieb ist als ein elektrisch betriebener Linearantrieb ausgebildet und weist einen elektrischen Stellmotor und einen damit bewegungsgekoppelten Spindeltrieb auf. Dieser Spindeltrieb steht gegebenenfalls direkt, vorzugsweise aber über ein Gelenkgestänge mit einem Ruder des Unterseeboots in Wirkverbindung. Das Ruder kann prinzipiell ein beliebiges Ruder, beispielsweise ein Seitenruder, ein Tiefenruder oder ein kombiniertes Seiten- und Tiefenruder des Unterseeboots sein. Der Linearantrieb ist bevorzugt im Druckkörper des Unterseeboots angeordnet, kann aber bei entsprechender Druckkapselung auch außerhalb des Druckkörpers angeordnet sein. Zur Bewegungskopplung des Stellmotors mit dem Spindeltrieb ist bevorzugt eine Spindelmutter des Spindeltriebs drehbeweglich mit einer Motorwelle des Stellmotors verbunden. Die Spindel des Spindeltriebs bildet in diesem Fall einen linear bewegbaren Teil des Linearantriebs. Alternativ zu dieser Bewegungskopplung des Stellmotors mit dem Spindeltrieb besteht auch die Möglichkeit, die Spindel des Spindeltriebs drehbeweglich mit der Motorwelle des Stellmotors zu verbinden, wobei dann die Spindelmutter des Spindeltriebs den linear bewegbaren Teil des Linearantriebs bildet.

[0007] Die Grundidee der Erfindung besteht darin, den Linearantrieb der Ruderanlage in einer Lagerungseinrichtung gegenüber der Bootsstruktur, unter der ein in starrer Verbindung mit dem Druckkörper des Unterseeboots stehender Teil des Unterseeboots zu verstehen ist, zumindest in Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Teils des Linearantriebs elastisch zu lagern. Es ist demnach erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich der Linearantrieb nicht direkt sondern über die elastisch ausgebildete Lagerungseinrichtung gegenüber der Bootsstruktur abstützt. Da der linear bewegbare Teil des Linearantriebs sowohl vor als auch zurückbewegt werden kann, ist unter der Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Teils typischerweise eine erste Bewegungsrichtung und eine hierzu entgegengesetzte zweite Bewegungsrichtung zu verstehen. Mit der elastischen Lagerung des Linearantriebs wird das Ziel verfolgt, den Linearantrieb hierüber zumindest während der Schleichfahrt des Unterseeboots, d. h. bei Fahrt in einem unteren Geschwindigkeitsbereich, akustisch von der Bootsstruktur des Unterseeboots zu entkoppeln, sodass günstigstenfalls kein Körperschall von dem Linearantrieb auf die Bootsstruktur und von dort in die Außenumgebung des Unterseeboots übertragen wird. Die Lagerungseinrichtung ist hierbei typischerweise so ausgelegt, dass die zur Steuerung des Ruders erforderliche Ruderkraft, die bei Schleichfahrt des Unterseeboots vergleichsweise gering ist, von dem linear beweglichen Teil des Linearantriebs auf das Ruder übertragen werden kann.

[0008] Aufgrund der elastischen Lagerung des Linearantriebs führt eine von dem Linearantrieb erzeugte Ruderkraft zwangsläufig in der Lagerungseinrichtung zu einer gewissen Bewegung des Linearantriebs in Bewegungsrichtung seines linear bewegbaren Teils. In Anhängigkeit von der Elastizität der Lagerungseinrichtung und dem Maß der von dem Linearantrieb zu erzeugenden Ruderkraft kann dies dann, wenn größere Ruderkräfte als bei Schleichfahrt erforderlich sind, zur Folge haben, dass diese Ruderkräfte nicht mehr auf das Ruder übertragen werden können. Um dies zu verhindern, d. h. um auch die bei Fahrt in einem höheren Geschwindigkeitsbereich des Unterseeboots, wie beispielsweise bei der Überwasserfahrt erforderlichen Ruderkräfte von dem linear bewegbaren Teil des Linearantriebs auf das Ruder übertragen zu können, ist vorteilhafterweise vorgesehen, die Lagerungseinrichtung mehrstufig auszubilden, sodass sie zumindest zwei Lagerungsstufen aufweist, von denen eine erste Lagerungsstufe eine höhere Elastizität als eine zweite Lagerungsstufe aufweist. Hierbei dient die erste Lagerungsstufe zur Übertragung der Ruderkräfte bei Schleichfahrt des Unterseeboots, wobei die dann höhere Elastizität die akustische Entkopplung des Linearantriebs von der Bootsstruktur und gleichzeitig die Übertragung der in diesem Fall vergleichsweise geringen Ruderkräfte gewährleistet. Die zweite Lagerungsstufe ist zur Übertragung der Ruderkräfte bei einer Fahrt des Unterseeboots in einem höheren Geschwindigkeitsbereich als bei Schleichfahrt vorgesehen, wobei die dann zur Wirkung kommende geringere Elastizität der Lagerungseinrichtung die Kraftübertragung von dem Linearantrieb aus das Ruder gewährleistet. Hierbei besteht gegebenenfalls keine akustische Entkopplung des Linearantriebs von der Bootsstruktur, was aber in von der Schleichfahrt abweichenden Fahrsituationen eine geringere bzw. gar keine Bedeutung hat.

[0009] Zur mehrstufigen Ausgestaltung der Lagerungseinrichtung ist diese vorteilhaft mit Lagerungselementen unterschiedlicher Elastizität ausgestattet. In diesem Zusammenhang ist vorgesehen, dass die Lagerungsvorrichtung mindestens ein und vorzugsweise mehrere Lagerungselemente aufweist, welche die zur akustischen Entkopplung des Linearantriebs von der Bootsstruktur bei Schleichfahrt vorgesehene erste Lagerungsstufe bilden und mindestens ein und bevorzugt mehrere Lagerungselemente aufweist, welche gegenüber den die erste Lagerungsstufe bildenden Lagerungselementen eine geringere Elastizität aufweisen, um auf diese Weise eine Übertragung der Ruderkräfte bei Fahrgeschwindigkeiten des Unterseeboots oberhalb der Fahrgeschwindigkeit bei Schleichfahrt zu ermöglichen. Letztgenannte Lagerungselemente bilden somit die zweite Lagerungsstufe. Darüber hinaus können sich die Lagerungselemente, welche die erste Lagerungsstufe bilden, von den die zweite Lagerungsstufe bildenden Lagerungselementen hinsichtlich ihrer Abmessungen voneinander unterscheiden. So können die die erste Lagerungsstufe bildenden Lagerungselemente in Richtung der Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Teils des Linearantriebs länger als die die zweite Lagerungsstufe bildenden Lagerungselemente ausgebildet sein, so dass sich der Linearantrieb bei Schleichfahrt des Unterseeboots nur über die Lagerungselemente höherer Elastizität abstützt, was eine akustische Entkopplung des Linearantriebs von der Bootsstruktur gewährleistet. Bei größeren Ruderkräften als bei Schleichfahrt des Unterseeboots wird der Linearantrieb soweit in Richtung der steiferen Elastomerelemente bewegt, dass er schließlich an ihnen zur Anlage kommt, wobei die größere Steifheit bzw. geringere Elastizität dieser Lagerungselement die Übertragung der Ruderkräfte auf das Ruder ermöglicht.

[0010] Die Lagerungselemente der Lagerungseinrichtung werden vorteilhaft von Elastomerelementen gebildet. Hierbei handelt es sich um solche Elemente, welche im einfachsten Fall vollständig aus einem Elastomer und vorzugsweise aus Gummi ausgebildet sind. Daneben sind aber unter Elastomerelementen im Sinne der Erfindung auch solche Elemente zu verstehen, die mehrschichtig aufgebaut sind, wobei Schichten aus einem Elastomer und metallische Schichten vorzugsweise in Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Teils des Linearantriebs in abwechselnder Reihenfolge übereinander angeordnet sind.

[0011] Wie bereits erwähnt, ist der Linearantrieb aufgrund seiner elastischen Lagerung zumindest in Bewegungsrichtung seines linear bewegbaren Teils in einem gewissen Maße bewegbar. Insbesondere für den Fall, dass das Unterseeboot einer Schockbeanspruchung ausgesetzt ist, ist zweckmäßigerweise zumindest ein Anschlag vorgesehen, welcher den Bewegungsweg des Linearantriebs relativ zu der Bootsstruktur in Richtung der Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Teils des Linearantriebs begrenzt. Bevorzugt weist das erfindungsgemäße Unterseeboot mehrere solcher vorzugsweise metallisch ausgebildeter Anschläge auf, die besonders raumsparend innerhalb der Lagerungseinrichtung angeordnet sein können.

[0012] Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Linearantrieb außenseitig von einem starr mit der Bootsstruktur verbundenen Antriebsgehäuse umgeben, an welchem sich die Lagerungseinrichtung in Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Teils des Linearantriebs abstützt. Besonders vorteilhaft ist dieses Antriebsgehäuse mit dem Druckkörper des Unterseeboots verbunden, wobei es eine Druckkörperdurchführung für eine mit dem linear bewegbaren Teil des Linearantriebs verbundene Schubstange bildet, die außerhalb des Druckkörpers mit dem zu steuernden Ruder bewegungsgekoppelt ist. In diesem Fall ist das Antriebsgehäuse zweckmäßigerweise zumindest teilweise, d. h. zumindest in einem außerhalb des Druckkörpers befindlichen Bereich druckdicht ausgebildet.

[0013] Bevorzugt weist die Lagerungseinrichtung mehrere um den Umfang des Linearantriebs voneinander beabstandet verteilte Lagerungselemente auf. Demzufolge ist die Lagerungseinrichtung vorzugsweise ähnlich einem Axial-Wälzlager ringförmig ausgebildet, wobei sich in einer Art Käfig zwischen einer mit der Bootsstruktur verbundenen ringförmigen Anlagefläche und einer mit dem Linearantrieb verbundenen ringförmigen Anlagefläche mehrere Elastomerelemente als Lagerungselemente abstützen. Besonders vorteilhaft ist hierbei zwischen benachbarten Lagerungselementen jeweils zumindest ein Anschlagelement angeordnet.

[0014] Die Lagerungseinrichtung weist zweckmäßigerweise zwei in Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Teils des Linearantriebs voneinander beanstandete elastische Lager auf. Der Abstand dieser beiden elastischen Lager ist möglichst groß und vorteilhaft so gewählt, dass sich der Schwerpunkt des Linearantriebs im Wesentlichen in der Mitte zwischen den beiden elastischen Lagern befindet.

[0015] Bei der bevorzugten Verwendung eines den Linearantrieb außenseitig umgebenden Antriebsgehäuses ist vorzugsweise an dem Außenumfang eines Motorgehäuses des Linearantriebs, d. h. an dem Außengehäuse des elektrischen Stellmotors ein radial nach außen gerichteter Ringkragen ausgebildet, wobei zwischen diesem Ringkragen und einer an dem Antriebsgehäuse ausgebildeten Anlagefläche ein erstes elastisches Lager angeordnet ist. Die an dem Antriebsgehäuse ausgebildete Anlagefläche kann hierbei konstruktiv und herstellungstechnisch einfach von einer Wandung des Antriebsgehäuses gebildet werden, die das Antriebsgehäuse im Bereich des elektrischen Stellmotors stirnseitig begrenzt.

[0016] Vor allem im Zusammenhang mit der Verwendung eines den Linearantrieb außenseitig umgebenden Antriebsgehäuses ist weiter vorteilhaft vorgesehen, dass sich an das Motorgehäuse ein den linear bewegbaren Teil des Linearantriebs radial außenseitig umgebendes Gehäuse anschließt. Dieses Gehäuse bildet bevorzugt einen Teil einer Verdrehsicherung für den linear bewegbaren Teil des Linearantriebs. An dem Außenumfang dieses Gehäuses ist vorzugsweise ein radial nach außen gerichteter Ringkragen ausgebildet, zwischen dem und einer an dem Antriebsgehäuse ausgebildeten Anlagefläche ein zweites elastisches Lager der Lagerungseinrichtung angeordnet ist. Die an dem Antriebsgehäuse ausgebildete Anlagefläche wird bevorzugt von einer Hülse mit einem daran stirnseitig ausgebildeten Ringkragen gebildet, wobei der Ringkragen als Anlagefläche dient.

[0017] Um eine ausreichend steife Abstützung des Linearantriebs an dem Antriebsgehäuse sicherzustellen und insbesondere um einer Schockbeanspruchung standzuhalten, ist zweckmäßigerweise sowohl der bevorzugt an dem Motorgehäuse ausgebildete Ringkragen als auch der vorzugsweise an dem den linear bewegbaren Teil des Linearantriebs umgebenden Gehäuse ausgebildete Ringkragen jeweils an einer Außenseite mit mehreren um den Umfang des Ringkragens verteilt angeordneten Rippen versteift. Hierbei sind die Rippen typischerweise an der von dem elastischen Lager abgewandten Seite des Ringkragens ausgebildet.

[0018] Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt jeweils schematisch vereinfacht und in unterschiedlichen Maßstäben:

Fig. 1 in einer Frontansicht ein in dem Druckkörper eines Unterseeboots angeordnetes Ende eines Linearantriebs einer Ruderanlage,

Fig. 2 den Linearantrieb nach Fig. 1 in einem Längsschnitt entlang der Schnittlinie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen Teil einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IV-IV in Fig. 4 und

Fig. 5 in einer Prinzipskizze ein Unterseeboot.

[0019] Bei dem in Fig. 5 dargestellten Unterseeboot 100 handelt es sich um ein militärisches Unterseeboot. Dieses Unterseeboot 100 weist heckseitig vier in Form eines Andreaskreuzes angeordnete Ruder 120 auf, von denen in Fig. 5 nur zwei Ruder 120 erkennbar sind. Jedes dieser Ruder 120 ist mittels einer Ruderanlage 140 steuerbar.

[0020] Die Fig. 1 - 4 zeigen einen Linearantrieb 2 einer Ruderanlage 140 des Unterseeboots 100. Dieser Linearantrieb 2 weist einen elektrischen Stellmotor 4 in Form eines Synchron-TorqueMotors auf. Ein Rotor 6 des Stellmotors 4 ist drehbeweglich mit einer Spindelmutter 8 eines Planetenrollentriebs verbunden. Der Rotor 6 ist hohlzylindrisch ausgebildet. In das Innere des Rotors 6 greift eine durch die Spindelmutter 8 geführte und dort mit dieser bewegungsgekoppelte Planetenrollenspindel 10 des Planetenrollentriebs ein. An ihrem außerhalb des Stellmotors 4 angeordneten Ende ist die Planetenrollenspindel 10 über eine Kupplungsvorrichtung 12 mit einer Schubstange 14 verbunden. Die Schubstange 14 ist Teil eines Gelenkgestänges, über welches der Linearantrieb 2 mit einem Ruder 120 des Unterseeboots 100 verbunden ist. Bei einer Betätigung des Stellmotors 4 dreht sich die Spindelmutter 8 des Planetenrollentriebs mit, wodurch die Planetenrollenspindel 10 und die Schubstange 14 in eine translatorische Bewegung entlang einer Mittelachse A der Planetenrollenspindel 10 versetzt werden. Insofern bildet die Planetenrollenspindel 10 einen linear bewegbaren Teil des Linearantriebs 2.

[0021] An einer Stirnseite 16 eines Motorgehäuses 18 des Stellmotors 4, an welcher die Planetenrollenspindel 10 aus dem Stellmotor 4 herausgeführt ist, ist ein im Wesentlichen rohrförmiges Gehäuse 20 angeflanscht. Das Gehäuse 20 bildet eine Linearführung für die Kupplungsvorrichtung 12, welche in dem Gehäuse 20 gleitend gelagert ist. Darüber hinaus bildet das Gehäuse 20 eine Verdrehsicherung für die Planetenrollenspindel 10.

[0022] Der aus dem Stellmotor 4 und dem Planetenrollentrieb bestehende Linearantrieb 2 der Ruderanlage 140 des Unterseeboots 100 ist nahezu vollständig in einem Antriebsgehäuse 22 angeordnet, wobei lediglich ein vergleichsweise kurzer Endabschnitt des Motorgehäuses 18 aus dem Antriebsgehäuse 22 herausragt. An diesem Endabschnitt ist ein Gehäuseteil 24 befestigt, in dem eine Einrichtung 26 zur Ruderlageanzeige, Komponenten eines Notantriebs für die Ruderanlage 140 und eine Bremse für den Linearantrieb 2 der Ruderanlage 140 angeordnet sind.

[0023] Das Antriebsgehäuse 22 ist zweiteilig ausgebildet und weist ein erstes, innen hohlzylindrisch ausgebildetes Gehäuseteil 28 auf, welches an einer Stirnseite 30 verschlossen ist, wobei an dieser Stirnseite 30 eine Durchbrechung 32 ausgebildet ist, an welcher der Endabschnitt des Motorgehäuses 18 aus dem Antriebsgehäuse 22 herausragt. In Längsverlängerung des Gehäuseteils 28 schließt sich an dieses ein Gehäuseteil 34 des Antriebsgehäuses 22 an, in welchem das mit dem Motorgehäuse 18 verbundene Gehäuse 20 angeordnet ist. Das Antriebsgehäuse 22 ist durch die Wandung des Druckkörpers des Unterseeboots 100 geführt und bildet so eine Druckkörperdurchführung für die Schubstange 14.

[0024] In dem Antriebsgehäuse 22 ist der Linearantrieb 2 in Bewegungsrichtung der Planetenrollenspindel 10 in einer Lagerungseinrichtung elastisch gelagert. Diese Lagerungseinrichtung weist ein erstes elastisches Lager 36 auf, welches in dem Gehäuseteil 28 des Antriebsgehäuses 22 angeordnet ist und ein zweites elastisches Lager 38 auf, welches in dem Gehäuseteil 34 des Antriebsgehäuses 22 angeordnet ist.

[0025] An dem Außenumfang des Motorgehäuses 18 des Stellmotors 4 ist in vergleichsweise geringem axialen Abstand von der die Stirnseite 30 bildenden Wandung des Antriebsgehäuses 22 ein sich radial nach außen erstreckender Ringkragen 40 ausgebildet. Zusammen mit der die Stirnseite 30 bildenden Wandung des Antriebsgehäuses 22 bildet der Ringkragen 40 einen Lagerkäfig des ersten elastischen Lagers 36.

[0026] An der Innenseite des Gehäuseteils 34 des Antriebsgehäuses 22 ist eine Hülse 42 mit einem daran stirnseitig ausgebildeten Ringkragen 44 befestigt. Der Ringkragen 44 weist radial in Richtung der Mitte des Gehäuseteils 34, wobei die Innenseite des Ringkragens 44 von dem Gehäuse 20 beabstandet ist. In vergleichsweise geringem Abstand von dem Ringkragen 44 ist an dem Außenumfang des Gehäuses 20 ein radial nach außen gerichteter Ringkragen 46 ausgebildet. Dieser Ringkragen 46 bildet zusammen mit dem Ringkragen 44 der Hülse 42 einen Lagerkäfig des zweiten elastischen Lagers 38.

[0027] Wie insbesondere aus Fig. 4 deutlich wird, weist das zweite elastische Lager 38 zehn elastische Lagerungselemente 48 auf, bei denen es sich jeweils um zylindrisch ausgebildete Elastomerelemente handelt. Diese Lagerungselemente 48 stützen sich jeweils zwischen dem an dem Gehäuse 20 ausgebildeten Ringkragen 46 und dem an der Hülse 42 ausgebildeten Ringkragen 44 in Richtung der Bewegungsrichtung der Planetenrollenspindel 10 ab, wobei sie voneinander in Umfangsrichtung des Gehäuses 20 beanstandet sind. Um das Lager 38 mit zwei Lagerungsstufen unterschiedlicher Elastizität auszustatten, weisen die Lagerungselemente 48 eine unterschiedliche Elastizität auf, d. h. es sind mehrere Lagerungselemente 48 mit einer vergleichsweise hohen identischen Elastizität zur Bildung einer ersten Lagerungsstufe und mehrere Lagerungselemente 48 mit einer gegenüber den erstgenannten Lagerungselementen 48 geringeren identischen Elastizität zur Bildung der zweiten Lagerungsstufe vorgesehen.

[0028] Zwischen benachbarten Lagerungselementen 48 ist jeweils zumindest ein Anschlag 50 angeordnet. Die Anschläge 50 dienen dazu, gegebenenfalls auftretende Schockkräfte aufzufangen. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass die Anschläge 50 jeweils zweiteilig ausgebildet sind, wobei an der dem Ringkragen 46 zugewandten Seite des Ringkragens 44 ein Anschlagteil 52 und an der dem Ringkragen 44 zugewandten Seite des Ringkragens 46 ein Anschlagteil 54 angeordnet ist. Die Anschlagteile 52 und 54 der einzelnen Anschläge 50 sind einander mit geringem Abstand in Bewegungsrichtung der Planetenrollenspindel direkt gegenüberliegend angeordnet.

[0029] Das erste elastische Lager 36 entspricht hinsichtlich der Anordnung der Lagerungselemente 48, die sich bei dem Lager 36 zwischen dem Ringkragen 40 und der die Stirnseite 30 des Antriebsgehäuses 22 bildenden Wandung abstützen, dem zweiten elastischen Lager 38. Auch bei dem ersten elastischen Lager 36 ist jeweils zumindest ein Anschlag angeordnet. Die in dem ersten elastischen Lager 36 angeordneten Anschläge 56 (Fig. 3) unterscheiden sich allerdings von den in dem zweiten elastischen Lager 38 eingesetzten Anschlägen 50 dahingehend, dass sie einteilig ausgebildet ist, wobei sie an der Innenwandung des Antriebsgehäuses 22 ausgebildet sind und sich von der die Stirnseite 30 des Antriebsgehäuses 22 bildenden Wandung unter Bildung eines freien Spaltes 58 in Richtung des Ringkragens 40 erstrecken.

[0030] Bei der Steuerung des Ruders des Unterseeboots durch den Linearantrieb 2 der Ruderanlage werden der an dem Motorgehäuse 18 ausgebildete Ringkragen 40, der an dem Gehäuse 20 ausgebildete Ringkragen 46 und der Ringkragen 44 der Hülse 42 von der Ruderkraft druckbeaufschlagt. Um dieser Druckbeaufschlagung standhalten zu können, sind die Ringkragen 40, 44 und 46 jeweils mit Rippen versteift. So sind an dem Ringkragen 40 an der von den Lagerungselementen 48 des ersten elastischen Lagers 36 abgewandten Seite des Ringkragens 40 mehrere um das Motorgehäuse 18 herum angeordnete Rippen 60 ausgebildet. An dem Ringkragen 44 sind im Inneren der Hülse 42 um deren Innenumfang herum mehrere Rippen 62 ausgebildet, während an dem Ringkragen 46 an der von den Lagerungselementen 48 des zweiten elastischen Lagers 38 abgewandten Seite des Ringkragens 46 um das Gehäuse 20 herum mehrere Rippen 64 ausgebildet sind

Bezugszeichenliste

[0031] 

2

Linearantrieb

4

Stellmotor

6

Rotor

8

Spindelmutter

10

Planetenrollenspindel

12

Kupplungsvorrichtung

14

Schubstange

16

Stirnseite

18

Motorgehäuse

20

Gehäuse

22

Antriebsgehäuse

24

Gehäuseteil

26

Einrichtung

28

Gehäuseteil

30

Stirnseite

32

Durchbrechung

34

Gehäuseteil

36

Lager

38

Lager

40

Ringkragen

42

Hülse

44

Ringkragen

46

Ringkragen

48

Lagerungselement

50

Anschlag

52

Anschlagsteil

54

Anschlagsteil

56

Anschlag

58

Spalt

60

Rippen

62

Rippen

64

Rippen

100

Unterseeboot

120

Ruder

140

Ruderanlage

A

Mittelachse

Ansprüche

1. Unterseeboot (100) mit mindestens einer Ruderanlage (140), welche einen Linearantrieb (2) mit einem elektrischen Stellmotor (4) und einem damit bewegungsverbundenen und über ein Gestänge mit einem Ruder (120) in Wirkverbindung stehenden Spindeltrieb aufweist, wobei der Linearantrieb (2) in einer Lagerungseinrichtung gegenüber der Bootsstruktur zumindest in Bewegungsrichtung eines linear bewegbaren Teils des Linearantriebs (2) elastisch gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anschlag (50, 56) vorgesehen ist, welcher einen Bewegungsweg des Linearantriebs (2) relativ zu der Bootsstruktur in Richtung der Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Teils des Linearantriebs (2) begrenzt.

2. Unterseeboot (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungseinrichtung mehrstufig ausgebildet ist, mit zumindest einer ersten Lagerungsstufe, welche eine höhere Elastizität als eine zweite Lagerungsstufe aufweist.

3. Unterseeboot (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungseinrichtung elastische Lagerungselemente (48) mit unterschiedlicher Elastizität aufweist.

4. Unterseeboot (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungselemente (48) von Elastomerelementen gebildet werden.

5. Unterseeboot (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (2) radial außenseitig von einem starr mit der Bootsstruktur verbundenen Antriebsgehäuse (22) umgeben ist, in welchem sich die Lagerungseinrichtung in Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Teils des Linearantriebs (2) abstützt.

6. Unterseeboot (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungseinrichtung mehrere um den Umfang des Linearantriebs (2) voneinander beabstandet verteilte Lagerungselemente (48) aufweist, wobei zwischen benachbarten Lagerungselementen (48) zumindest ein Anschlag (50, 56) angeordnet ist.

7. Unterseeboot (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungseinrichtung zwei in Bewegungsrichtung des linear bewegbaren Teils des Linearantriebs (2) voneinander beabstandete elastische Lager (36, 38) aufweist.

8. Unterseeboot (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang eines Motorgehäuses (18) des Linearantriebs (2) ein radial nach außen gerichteter Ringkragen (40) ausgebildet ist, wobei zwischen dem Ringkragen (40) und einer an dem Antriebsgehäuse (22) ausgebildeten Anlagefläche ein erstes elastisches Lager (36) angeordnet ist.

9. Unterseeboot (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich an das Motorgehäuse (18) ein den linear bewegbaren Teil des Linearantriebs (2) radial außenseitig umgebendes Gehäuse (20) anschließt, an dessen Außenumfang ein radial nach außen gerichteter Ringkragen (46) ausgebildet ist, wobei zwischen dem Ringkragen (46) und einer an dem Antriebsgehäuse (22) ausgebildeten Anlagefläche ein zweites elastisches Lager (38) angeordnet ist.

10. Unterseeboot (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der an dem Motorgehäuse (18) ausgebildete Ringkragen (40) als auch der an dem den linear bewegbaren Teil des Linearantriebs (2) umgebenden Gehäuse (20) ausgebildete Ringkragen (46) jeweils an einer Außenseite mit mehreren um den Umfang des Ringkragens (40, 46) verteilt angeordneten Rippen (60, 64) versteift ist.

Claims

1. Submarine (100) having at least one rudder system (140) which comprises a linear drive (2) with an electric actuating motor (4) and having a spindle drive which is connected in terms of motion to said actuating motor and which is operatively connected to a rudder (120) by means of a linkage, wherein the linear drive (2) is mounted, in a mounting device, elastically relative to the submarine structure at least in a direction of movement of a linearly movable part of the linear drive (2), characterized in that at least one abutment (50, 56) is provided which limits a movement travel of the linear drive (2) relative to the submarine structure in the direction of movement direction of the linearly movable part of the linear drive (2).

2. Submarine (100) according to Claim 1, characterized in that the mounting device is of multi-stage form, having at least one first mounting stage which exhibits higher elasticity than a second mounting stage.

3. Submarine (100) according to Claim 2, characterized in that the mounting device comprises elastic mounting elements (48) with different elasticity.

4. Submarine (100) according to Claim 3, characterized in that the mounting elements (48) are formed by elastomer elements.

5. Submarine (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the linear drive (2) is surrounded radially at the outside by a drive housing (22) which is rigidly connected to the submarine structure and in which the mounting device is supported in the direction of movement of the linearly movable part of the linear drive (2).

6. Submarine (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the mounting device comprises multiple mounting elements (48) which are distributed so as to be spaced apart from one another around the circumference of the linear drive (2), wherein at least one abutment (50, 56) is arranged between adjacent mounting elements (48).

7. Submarine (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the mounting device comprises two elastic mounts (36, 38) which are spaced apart from one another in the direction of movement of the linearly movable part of the linear drive (2).

8. Submarine (100) according to one of the preceding claims, characterized in that a radially outwardly directed ring-shaped collar (40) is formed on the outer circumference of a motor housing (18) of the linear drive (2), wherein a first elastic mount (36) is arranged between the ring-shaped collar (40) and an abutment surface formed on the drive housing (22).

9. Submarine (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the motor housing (18) is adjoined by a housing (20) which surrounds the linearly movable part of the linear drive (2) radially at the outside and on the outer circumference of which there is formed a radially outwardly directed ring-shaped collar (46), wherein a second elastic mount (38) is arranged between the ring-shaped collar (46) and an abutment surface formed on the drive housing (22).

10. Submarine (100) according to Claim 9, characterized in that both the ring-shaped collar (40) formed on the motor housing (18) and the ring-shaped collar (46) formed on the housing (20) surrounding the linearly movable part of the linear drive (2) are in each case stiffened on an outer side by way of multiple ribs (60, 64) arranged so as to be distributed around the circumference of the ring-shaped collar (40, 46).

Revendications

1. Sous-marin (100) comprenant au moins un système de gouvernail (140), lequel possède un entraînement linéaire (2) avec un servomoteur électrique (4) et un mécanisme à broche qui est relié en mobilité à celui-ci et qui se trouve en liaison fonctionnelle avec un gouvernail (120) par le biais d'une tringlerie, l'entraînement linéaire (2) étant monté élastiquement dans un dispositif de logement par rapport à la structure du navire au moins dans la direction de déplacement d'une partie mobile linéairement de l'entraînement linéaire (2), caractérisé en ce qu'au moins une butée (50, 56) est présente, laquelle limite un trajet de déplacement de l'entraînement linéaire (2) par rapport à la structure du navire dans la direction du déplacement de la partie mobile linéairement de l'entraînement linéaire (2).

2. Sous-marin (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de logement est configuré avec plusieurs gradins, avec au moins un premier gradin de logement qui présente une élasticité plus élevée qu'un deuxième gradin de logement.

3. Sous-marin (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de logement possède des éléments de logement (48) élastiques ayant des élasticités différentes.

4. Sous-marin (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments de logement (48) sont formés par des éléments en élastomère.

5. Sous-marin (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entraînement linéaire (2) est entouré dans le sens radial du côté extérieur par un carter de mécanisme d'entraînement (22) relié de manière rigide à la structure du navire, dans lequel le dispositif de logement prend appui dans la direction du déplacement de la partie mobile linéairement de l'entraînement linéaire (2).

6. Sous-marin (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de logement possède plusieurs éléments de logement (48) qui sont repartis, espacés les uns des autres, autour du pourtour de l'entraînement linéaire (2), au moins une butée (50, 56) étant disposée entre des éléments de logement (48) voisins.

7. Sous-marin (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de logement possède deux paliers élastiques (36, 38) espacés l'un de l'autre dans la direction du déplacement de la partie mobile linéairement de l'entraînement linéaire (2) .

8. Sous-marin (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur le pourtour extérieur d'un carter de moteur (18) de l'entraînement linéaire (2) est formé un collet annulaire (40) orienté vers l'extérieur dans le sens radial, un premier palier élastique (36) étant disposé entre le collet annulaire (40) et une surface d'appui formée au niveau de carter de mécanisme d'entraînement (22).

9. Sous-marin (100) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un boîtier (20) qui entoure la partie mobile linéairement de l'entraînement linéaire (2) du côté extérieur dans le sens radial se rattache au carter de moteur (18), boîtier (20) sur le pourtour extérieur duquel est formé un collet annulaire (46) orienté vers l'extérieur dans le sens radial, un deuxième palier élastique (38) étant disposé entre le collet annulaire (46) et une surface d'appui formée au niveau de carter de mécanisme d'entraînement (22).

10. Sous-marin (100) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le collet annulaire (40) formé sur le carter de moteur (18) ainsi que le collet annulaire (46) formé sur le boîtier (20) qui entoure la partie mobile linéairement de l'entraînement linéaire (2) sont respectivement rigidifiés au niveau d'un côté extérieur avec plusieurs nervures (60, 64) disposées réparties autour du pourtour du collet annulaire (40, 46).

Zeichnung