本发明涉及一种船只驱动装置,它具有一个最好大致在或者在驱动装置区域内安装于平坦船底之下的驱动螺旋桨,该螺旋桨可以缩到船底平面之后而进入一个竖井中,该竖井在螺旋桨收入其中时可由一个板状盖封闭在船底平面内。 从狭义上讲本发明涉及一种具有舵桨(Ruder-propeller)的船只驱动装置,这种装置安装于普通的船上,该船在浅水中也能航行。这种船具有一个至少部分平坦的底部,一个竖直的传动轴水密封地穿过平坦的底部而将装于船内的电机同位于上述船底之下且在船之外的螺旋桨相连接。螺旋桨在绕其水平轴旋转时推进船只。为形成一个舵桨,要使螺旋桨不仅可以绕其水平轴旋转,而且还可以绕传动轴的纵轴摆动,以便借助绕该纵轴的摆动能够改变或重新确定船只的航向。
当螺旋桨在船底之下时,船只也能够在浅水中航行的可能就受到了限制。因此为解决这种问题其螺旋桨是可以收入合并于船(轮)廓之内的一个竖井中的。如果船在相当浅的水中航行,螺旋桨就要更向上地收入竖井中,以到达船底所处的平面之后,那么该船就不再能够借助上述螺旋桨来航行导向,而是借助其它的装置在一个水域中航行,否则它就不能到达该水域,因为水深太小。
上述问题迄今仅是船航行的一个难题。船只应当能够驶入非常浅的水域并在其中能够临时移动,例如以便于在离岸尽可能小的距离上装货或卸货。
本发明涉及问题完全另外的一个方面。它要设计一种船只,其驱动装置设计的前提是,用尽可能低的费用实现对驱动装置水下部分的修理。对于目前已有的船只,当人们想修理驱动装置中位于船体以外的部分时,必须将船拖到陆地上,或船坞上。这样,在不需要完全拆卸驱动装置时,会因此而增加修理费用。而借助本发明则改变了这种情况,当对相当大的部件进行修理,特别是只作较小的修善时,可不必将船拖到陆地上、船坞中,或者船在水中时拆下其驱动装置。本发明的主题是,使得竖井在螺旋桨向上收入其中时能够相对于船周围的水而密闭、能够从竖井中抽出水以及由此而形成维修人员可以进入的无水腔室。
从本发明任务发出,首先对本发明作概括性定义,其特殊定义将由权利要求给出。概括定义中的发明对于后面定义的发明来说在其整体上是完成发明任务的前提,但其自身也包括了多个问题的解决方案,其中特别包括螺旋桨在其非使用位置的保护配置。
下面参照附图对本发明作进一步描述,其中:
图1表示收入一个竖井中而处于非使用位置的螺旋桨;
图2表示螺旋桨在使用位置的图1的装置;
图3表示在图1螺旋桨位置的图1、2装置的放大图;
图4表示图3×单元的放大图。
能量产生部分,即电机、驱动装置等安装在由船只的外壳1封闭的船内腔2中。由于它可以是任意适用的类型,故在此没有示出。竖直的传动轴3在船内从能量产生部分通到船外安装的螺旋桨4上,螺旋桨4可绕其水平旋转轴线5转动以推进船只。具有竖直纵轴线6的传动轴3与具有水平旋转轴线5的螺旋桨轴以公知方式通过一个(未示出的)锥齿轮传动装置而相互动力啮合。螺旋桨4是一个舵桨(Ruderpropeller),借助它可以确定船只的推进方向,该螺旋桨为什么可以绕传动轴线6摆动360°也是公知的,因此其(转动)方式没有示出。舵桨4由一个喷管7包围着。在船只的支承结构中与传动轴3的纵轴6同心地安装有一个竖井8,竖井8是一个旋转对称的圆筒。在竖井8中舵桨4连同包围它的喷管7可以竖直移动。因此,传动轴3可以纵向调整或纵向移动。在其一个端位,舵桨4连同喷管7完全在竖井8之中而位于由船只外壳1的平坦底部所确定的平面之后,在该位置(根据图1)舵桨4处于其非工作位置。在其另一个端位舵桨4和喷管7位于由上述外壳1的平坦底部所确定的平面之下。在该位置(根据图2),舵桨4位于其工作位置,在此位置,借助舵桨4可以推进船只并确定其推进方向。
竖井8的上端由一个盖板9水密地密闭,并且自动轴3水密地穿过盖板9。
就这点而言它是一种传统的装置。本发明的特点是,借助一个机架11给舵桨4在下部喷管区域于喷管7上固定了一个刚性的平板10。平板10在喷管7上如此设置,当舵桨4处于其非工作位置、即根据图1收入竖井8内时,平板10位于已经多次提到的由船只的平坦底部所确定的平面内。在这种结构中,由平板10所构成的竖井的下盖可防止舵桨在收入状态下被粗大地漂浮物所损坏,这种损坏的危险在船只位于浅水中时肯定是存在的。
由于船只也要能够以一定的速度在浅水中移动,此时在盖板10和竖井下部的边缘之间的环形间隙中产生涡流是有害的,特别是该环形间隙由于可理解的原因而狭窄时更是如此,所以在本发明的另一个设计中是上述环形间隙能够封闭。为此,在竖井壁的下边缘上安装了一个环绕的条形密封件12,密封件12是一个由弹性材料制成并具有可变内压的中空成型件,其内压可以由在竖井之外但在船舷之内的一个用于液动或气动压力介质的泵13和储能器14如此确定:当盖板10正好位于船只外壳底部的平面内(图1.3)同时靠到密封件12上并适当压缩密封件12时,产生最佳的、即完全的密封。这样,就可使竖井8连同位于盖板或下竖井盖10之下的螺旋桨4通过盖板或下竖井盖10与周围的水流相互密闭,从而在该区域内产生较小的涡流。
如果达到了上述状态,本发明的进一步发展是安装排水和充气系统。该系统具有一个输送泵15,用它排空由下盖板10封闭的竖井8内的水。由泵从竖井8中抽起的水向外排到船只周围的水域中。同时,空气经由一个单向阀16进入竖井8内,进气量与由竖井中排出的水量相等。在下部的竖井端部区域具有一个液位控制开关17,它一方面指示竖井中水的完全排空,同时还关掉泵15。
在竖井上部的盖板9中具有一个入口18,入口18以普通方式由一个入口盖板19封闭。如果密封的竖井的水已经完全排掉,那么取掉入口盖板19,人就能够进入排干的竖井8中,对传动部分的水下部分进行维护和检修作业。
为了开动传动机构,竖井可以以适当的(不必详细描述的)方式重新充水,将竖井中的螺旋桨降下并移出竖井以使之到达图2所示的工作位置。竖井的充水可以在螺旋桨移出竖井之前由可逆泵15完成,但也可以使用一个非可逆吸入泵,那么,竖井8的再充水则是以普通方式通过降下下竖井盖10连同螺旋桨4和其喷管7而放开下部的竖井端部来实现的。
原则上,竖井8和与其相配的部件、即特别是下盖或板10采用任意结构都不会影响本发明的效果。它可以是在相关领域通常使用的“井筒”或“容器”。还需指出,根据需要,密封件12应设置在一个环形槽20内,环形槽20围住下部的竖井边缘,并且其相对环绕竖井8的外壳1的底部而向上凹入的距离应保证在最佳密封时,下竖井盖10刚好位于底部平面内。此外环形槽20相对竖井壁向外凹入的距离应保证密封件12不能凸入竖井内而与竖井壁相靠。
还应指出,可以根据图4(图3中X表示的区域)所示,由一条自身封闭的环形软管来构成密封件12,以及形成容纳该密封件12的环形槽20,环形槽20是一个向着板10开口的呈U形横截面的槽,在该槽中,密封件12于其整个周围上由一个压板21在预应力作用下被保持住,而在软管轴向的定位则是靠底板22实现的,密封件12靠底板22支承在槽基上。底板22位于保持压板21和一个颈环23之间,颈环23通到最后的软管部分24。鉴于所期望的对工作速度的高要求,在总圆缘的一个位置上,软管部分24的内腔经由颈环24、底板22和保持压板21与液压或气压泵13或储能器14连通,不过,在总的圆缘上也可以分布有多个上述那样的密封件通孔,并且在将它们连接到储能装置13、14上之前通到一个总管道25上。
密封件朝向板104的表面上具有多个沿径向连续分布的环形密封唇26。