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"Perfectionnements relatifs aux hélices à pas variable".
La présente invention a trait à des perfectionnements apportés aux mécanismes des hélices à pas variable pour usage naval et, particulièrement, pour les vaisseaux submersibles.
L'objet principal de l'invention est de présenter un mécanisme simplifié, apte à fonctionner avec sûreté pendant de longues pé- riodes de temps, sans surveillance et sans exiger de lubrifica- tion à l'huile.
Le mécanisme qui concerne l'invention est de l'espèce où les pales de l'hélice se prêtent à un réglage rotatif autour de pivots centraux, réglage effectué au moyen de tringles à cré-
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maillère s'engrenant avec des roues dentées situées à la base des pales de l'hélice, les extrémités avant des tringles à crémail- lère étant accouplées avec un dispositif à manchon fonctionnant à l'aide d'une vis et destiné à faire mouvoir les tringles à cré- maillère vers l'avant et l'arrière afin de régler le pas des pales de l'hélice.
Jusqu'ici, les tringles à crémaillère étaient fixées à un rebord du dispositif à manchon par leur extrémité avant, si bien que ledit dispositif à manchon était emporté dans le mouve- ment lorsque l'hélice tournait, un accouplement à butée étant prévu entre l'extrémité avant du dispositif à manchon et la vis de manoeuvre.
Selon la présente invention, chaque tringle à crémaillè- re est pourvue de son propre accouplement à butée individuel coopérant avec le dispositif à manchon, lequel, par conséquent, ne tourne pas avec l'hélice, ce qui assure un degré de liberté à chaque tringle et ce qui procure une facilité et une sécurité plus grande de fonctionnement. Il est avantageux qu'un élément du dispositif à vis soit un prolongement du support du tube d'étambot ou du support d'arbre porte-hélice du vaisseau et que l'autre élément du dispositif à vis ait un rebord pour coopé- rer avec les accouplements individuels à butée des tringles à crémaillère.
Les accouplements à butée comprennent de préférence des blocs basculants faits d'une matière plastique synthétique, les tringles à crémaillère et les pales réglables par rotation de l'hélice étant aussi pourvues de portées faites de cette ma- tière. La matière plastique synthétique entrant en contact avec des surfaces métalliques est lubrifiée par l'eau de l'immer- sion, avec ce résultat que l'on peut être sûr que le mécanis- me fonctionnera efficacement pendant de longues périodes de temps sans exiger de surveillance ni d'inspection. Lorsqu'on emploie ce mécanisme perfectionné, l'arbre de l'hélice ne deman-
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de aucune modification ou découpage ou forage pour le montage du mécanisme.
Il est ainsi possible de monter le mécanisme sur des vaisseaux existants, la seule exigence étant de monter un élément du dispositif à vis en prolongement du tube d'étambot.
Aux dessins ci-annexés, un exemple de mécanisme selon l'invention est illustré comme suit: la fig.l,dans sa partie supérieure, est une coupe centra- le longitudinale de l'hélice et, dans sa partie inférieure, une élévation latérale de la partie avant du mécanisme, la fig.2, qui continue la fig.l, montre dans sa partie supérieure une coupe centrale longitudinale de l'hélice et, dans sa partie inférieure, une coupe divergente faite de manière à montrer une des tringles à crémaillère, la fig.3 est une coupe transversale passant centralement par les pivots des pales de l'hélice, la fig.
4 est une coupe transversale par la ligne IV-IV de la fig.l, la fig.5 est une coupe de détail, à une échelle plus grande, illustrant le montage de l'un des blocs de butée montrés aux figs.l et 4, la fig.6 est une coupe longitudinale montrant une variante permettant de disposer le mécanisme de commande à fond de cale, c'est-à-dire à l'intérieur par rapport à la structure de poupe du vaisseau, et la fig.7 est une coupe longitudinale illustrant une autre variante.
En se rapportant à la fig.l, a est la structure de pou- pe du vaisseau et b est le tube d'étambot par lequel passe l'ar- bre de l'hélice c. L'élément fixe du dispositif à vis employé pour modifier le pas de l'hélice est un tube d passé autour de l'arbre c de façon qu'un rebord terminal d1 vienne se placer con- tre un rebord terminal b du tube d'étambot b. Le tube d est fixé
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par des boulons e qui passent aussi à travers le rebord b1 et se vissent dans l'anneau f de la structure de poupe a.
Le tube d comporte extérieurement un filet de vis mâle et sur ce tube d se trouve vissé un manchon-écrou taraudé g. @ l'extrémité avant g du manchon/se trouve une grande roue d'angle h qu'une cale empêch: de tourner par rapport au manchon-écrou g tout en permettant à celui-ci de se déplacer axialèment par rapport à la roue h. La - roue est faite de deux moitiés, les deux moitiés étant assem- blées autour du rnanchon-écrou g et fixées l'une à l'autre par des boulons h . La roue h comporte un prolongement annulaire h2 ayant une lèvre tournée vers l'intérieur h3 qui s'engage dans une rainure ménagée dans la périphérie du rebord d . Ce dis- positif empêche la roue h de se déplacer dans une direction axia- le tandis qu'elle reste libre de tourner.
Un pignon d'angle j monté sur un arbre vertical k s'engrène avec les dents avec la roue h, et l'arbre k s'étend vers le haut vers un moteur ou un dispositif de commande situé à l'intérieur du vaisseau.
A l'extrémité opposée du manchon-écrou g se trouve cla- vettéc le moyeu du rebord de butée 1 et le mouvement de ce rebord vers l'extrémité du manchon g est empêché par une bague de rete- nue 11/Le rebord 1 fait partie d'un accouplement à butée entre la manchon-écrou g et trois tringles à crémaillère m (voir aussi fig'.'3) qui servent au réglage rotatif des pales d'une hélice à trois pales, comme il est expliqué ci-après. chaque tringle m est accouplée séparément avec le rebord 1 de la manière ;sui- vante : l'extrémité avant d'une tringle m est de diamètre réduit et est filetée pour se visser dans une saillie n1 axiale sur un côté d'un segment n et, comme le montre la fig.4, chaque segment n s'étend circonférentiellement sur un peu moins de 120 .
Comme le montre la f ig.l, les segments n ont une section en L de façon à fournir une paroi radiale et une paroi périphérique entourant le rebord 1. Sur la paroi radiale de chaque segment, il y a trois pivots, 0 servant au montage de trois blocs de butée ar-
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qués p. Ces blocs sont faits de résine synthétique avec un consti tuant fibreux et, ainsi que le montre la fig.5, une petite pla- que de base ± est attachée par des vis au dos de chaque bloc de façon à être située entre ce dernier et la paroi radiale du segment n, la plaque ± étant en outre d'un seul côté du pivot 0.
Le côté avant ou le côté ouvert de chaque segment n est fer- mé par une plaque arquée q boulonnée au segment et fournissant une seconde paroi radiale opposée à celle du segment et servant au montage d'une seconde série de blocs de butée ± effectuée d'une .'.manière similaire à celle qui a été décrite pour les blocs p. La poussée du manchon-écrou g sur les tringles à crémaillè- re m est dès lors transmise dans une direction par les blocs p et dans la direction opposée par les blocs r. Les blocs p et r sont libres de tourner légèrement autour des pivots 0 et ils sont également libres de basculer légèrement par rapport à leur position normale autour des bords de leurs plaques dorsales respectives p1 et, par ce moyen, les blocs sont tout le temps aptes à s'ajuster d'eux-mêmes dans la meilleure position pour transmettre la poussée.
En outre, comme chaque tringle à cré- maillère m a son propre-, couplage individuel avec le rebord 1, la libre action des tringles m est tout le temps assurée. Cha- que segment n comporte au milieu de sa périphérie une nervure n2 et celles-ci s'ajustent par glissement dans des fentes respec- tives s ménagées dans la direction axiale dans un prolongement creux 1 1 du moyeu t de l'hélice. Les segments n sont ainsi empor- tés dans le mouvement lorsque l'hélice tourne, bien qu'ils soient libres de glisser axialement par rapport à l'arbre de l'hélice lorsque l'opération du réglage du pas est effectuée.
En se reportant aux figs.2 et 3, on verra que les trin- gles à crémaillère m peuvent glisser dans des trous forés dans le moyeu t de l'hélice, les trous étant parallèles à l'axe de l'arbre de l'hélice c. La partie en bout arrière de chaque trin- gle m est pourvue de dents de crémaillère m1 d'un côté et, de
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l'autre côté, chaque tringle comporte deux rainures destinées à recevoir des rubans de support u faits de la résine synthétique déjà mentionnée.
Dans le cas d'une hélice à trois pales, le moyeu t com- porte trois pivots 1 2 pour le montage des pales r de l'hélice.
Les pivots t2 et les cavités correspondantes dans les bases des pales de l'hélice sont quelque peu coniques, mais, au sommet et à la base de chaque pivot, il y a une partie cylindrique dont chacune est entourée d'une garniture coulissante en forme de man- chon w et x, faite de résine synthétique. Ces manchons fournis- sent des coussinets pour le mouvement de rotation des pales v effectué lorsqu'on change de pas.
A la base de chaque pale v se trouve attaché par des vis, comme le montre la fig. 2, un anneau y qui comporte des dents y1 (voit fig. 3) autour d'un segment de cet anneau, dents qui s'engrènent avec les dents m1 de la tringle à crémaillère m.
En se référant de nouveau aux figs. 2 et 3, on voit que le moyeu t comporte autour de chamqe pivot t 2 un évidement circulai- re destiné à recevoir la base d'une pale v et une bague de retenpe z pour la pale. Cette bague, qui est dividée diamétralement en deux moitiés, compote un rebord saillant vers l'intérieur z1 qui s'engage dans un évidement ménagé autour de la base de la pale, le côté inférieur de @ chaque rebord z1 étant pourvu d'un anneau de glissement de résine synthétique z2. Les deux moitiés de la bague de retenue z sont mises ensemble autour de la base d'une pale v, les parties de rebord z1 étant engagées dans l'évi- dément, et la pale est alors montée sur son pivot t 2, après quoi la bague de retenue z est fixée sur le moyeu t de l'hélice par des vis 2 montées à la fig. 2.
Lorsque l'hélice tourne, les pales v tendent à se déplacer vers l'extérieur sous l'action de la for- ce centrifuge, mais elles sont retenues par les rebords z1 des ba- de gues/retenue z . Ainsi, lorsque les pales v tournent autour des pivots t2 pour changer le pas pendant que l'hélice tourne, les
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anneaux z2 fournissent de bons paliers de butée pour les pales.
Comme le montre la fig. 2, un trou 3 est ménagé dans chaque pale v à partir de la surface jusqu'au sommet de l'évi- dement qui reçoit le pivot t 2. Lorsque l'hélice tourne, l'action centrifuge détermine un courant d'eau dirigé vers l'extérieur à travers les trous 3, ce qui détermine un courant d'eau de lubrification sur les coussinets z2,x et w. En outre, grâce à l'épaisseur des rubans des coussinets u, placés sur les tringles à crémaillère m, l'eau peut passer le long de ces tringles, comme le montre la fig.3, pour la lubrification de ces portées glissantes.
L'opération de la variation du pas se réalise comme suit: On fait tourner l'arbre k, fig.l, dans un sens ou dans l'autre et le pignon communique le mouvement tournant correspondant à la roue d'angle h qui entraîne le manchon-écrou g. La rotation du manchon-écrou g visse celui-ci, dans un sens ou dans l'autre, autour du tube fixe fileté d qui ne peut tourner. Le mouvement axial du manchon g est communiqué par le rebord de butée 1 soit aux blocs de butée p, soit aux blocs de butée r, ce qui déplace les tringles à crémaillère m vers la droite ou la gauche de la fig. l. Comme le montre la fig.2, de tels mouvements des trin- gles à crémaillère m font tourner les pales v autour des pivots t2 de l'angle désiré, grâce à l'engrènement des dents m 1 des cré- maillères avec les dents % des anneaux fixés aux bases des pales.
Lorsque l'hélice tourne et que l'arbre k est immobile, les tringles m et les éléments d'accouplement de butée n tour- nent par rapport au rebord 1 qui ne tourne pas. La force réagis- sant sur les pales et tendant à les faire tourner autour des pi- vots t 2 est équilibrée par la poussée des blocs p ou r sur le re- bord stationnaire 1. Comme l'eau est librement admise au palier de butée, les blocs ± et r sont constamment lubrifiés si bien qu'ils sont constamment en bon état de marche et que la résistance due aux frottement des blocs contre le rebord 1 est aisément
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vaincue lorsque le rebord 1 et le manchon tournent sous l'im- pulsion des engrenages j,h pendant une opération de changement du pas.
Pour empêcher le coinçage, le manchon-écrou/est muni à chaque extrémité de bagues d'arrêt 4 et 5. Lorsque le manchon g arrive à la limite de son mouvement dans le sens arrière, la bague d'arrêt, 4 vient buter contre une bague d'arrêt 6 fixée à l'extrémitë arrrière du tube d. Lorsque le manchon g arrive à la limite de son mouvement dans le sens avant, la bague d'arrêt 5 vient buter contre la bague d'arrête 7 montée sur le rebord d1 à l'extrémité avant du tube d.
Le mécanisme montré à la fig.l peut être protégé par une enveloppe boulonnée à la structure de poupe a, l'eau étant admise à l'intérieur de l'enveloppe par une crépine ou filtre convenable.
Il est évident que des modifications appropriées peu- vent être aisément faites pour s'adapter à des hélices ayant un nombre différent de pales.
Selon la variante illustrée par la fig. 6, la partie fixe du dispositif à vis est un manchon taraudé 10 s'étendant vers l'intérieur du vaisseau par rapport à la structure de poupe a. Ce manchon 10 forme ainsi un prolongement intérieur du tube d'étambot b monté à demeure dans la structure de poupe a. L'ex- trémité arrière du manchon 10 comporte un rebord 10a qui permet de boulonner le manchon 10 à la structure de poupe a et elle comporte aussi un trou taraudé 10b destiné au montage d'un dis- positif de lubrification. Un long manchon 11 est monté sur l'arbre d'hélice ± de façon à pouvoir glisser et se prolonge à partir de l'intérieur du vaisseau, à travers le manchon 10 et le tube d'étambot b. A son extrémité intérieure, ce manchon porte une roue dentée 12 qui y est clavetée.
Sur une partie in- termédiaire de sa longueur, le manchon 11 comporte un filet 13 en prise avec l'intérieur taraudé du manchon 10. A son extré-
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mité arrière, le manchon 11 est pourvu d'un rebord de butée b semblable à celui qui a été décrit en se référant à la fig. I. Le diamètre intérieur du manchon 11 est légèrement plus grand que le diamètre de l'arbre d'hélice ± et il comporte des retraits le long de sa longueur, retraits destinés à recevoir des garnitures 14 qui peuvent être faites de résine synthétique. Ces garnitures 14 fournissent des surfaces glissantes de portée entre le man- chon 11 et l'arbre c. Une garniture d'étanchéité 15 est prévue à l'extrémité libre du manchon 10 pour empêcher la fuite du lubrifiant entre les manchons 10 et 11.
A l'extrémité intérieure du manchon 11, se trouve vissée une boîte de bourrage 16 conte- nant le bourrage 17 pour empêcher la fuite du lubrifiant entre en le manchon 11 et l'arbre . La roue dentée 12 est/prise avec un pignon 18 et la largeur des dents du pignon 18 vaut plusieurs fois celle des dents de la roue 12. Le fonctionnement se fait comme suit: afin de modifier le pas des pales de l'hélice, on fait tourner le pignon 18 qui mène la roue dentée 12 et le manchon 11, dans l'un ou l'autre sens.Lorsque le manchon 11 tourne, il se visse par son filet 13 dans le manchon taraudé 10, ce qui for- ce le manchon 11 à se déplacer axialement dans l'un ou l'autre sens.
Grâce à la largeur des dents du pignon 18, la roue dentée 12, qui est montée à clavette sur le manchon 11, peut se déplacer vers la gauche ou la droite de la ig.6, tout en restant en pri- se avec le pignon 18. Le mouvement axial/ du manchon 11 est transmis au mécanisme de variation du pas au moyen du rebord de butée b et du dispositif d'accouplement à butée décrit en se réfé- rant à la fig. l. Les garnitures 14 fournissent des surfaces glissantes de portée à l'arbre d'hélice c lorsque ce dernier tourne, et elles servent aussi comme surfaces glissantes de por- tée lorsque le manchon 11 est déplacé axialement le long de l'ar- bre ± pour faire varier le pas de l'hélice. Pendant cette opéra- tion, le manchon 11 tourne et glisse axialement à l'intérieur du tube d'étambot b qui lui sert de palier.
Dans cette variante,
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le mécanisme de commande comprenant les engrenages 12 et 18 est entièrement à l'intérieur du vaisseau.
Selon une autre variante illustréepar la fig.7, le mécanisme de commande comprend un arbre k s'étendant vers le haut et portant un engrenage d'angle 1 s'engrenant avec une roue d'angle h montée à demeure sur un manchon taraudé g ou construi- te d'une pièce avec lui, comme le montre la fig.l. Dans la fig.
7, toutefois, le manchon g est monté en tant que:prolongement du tube de support d'étambot 19 porté par un support 20 de façon qu'il soit libre de tourner mais ne puisse se déplacer axialement.
'Dans ce but, l'extrémité arrière du manchon g comporte un rebord 21 qui s'engage entre l'extrémité avant du tube de support 19 et une bague de retenue 22 boulonnée au tube de support 19, des anneaux convenables 23 étant insérés dans les parties 19 et 21 pour supporter la poussée et pour former joint pour l'espace compris entre l'extrémité du tube de support 19 et le rebord 21.
Le manchon g agit sur l'extrémité filetée d'un long manchon 24 qui s'étend à travers le ¯tube de support d'étambot 19 et porte, monté sur son extrémité extérieure, le rebord 1 de l'accouplement de butée décrit en se référant à la fig. l. L'alésage du manchon 24 porte des garnitures 25 qui servent de surfaces glissantes de portée à l'arbre de l'hélice ± et l'alésage dube 19 porte une garniture 26 qui sert de surface glissante de portée au long man- chon 24 qui tourne et glisse pendant l'opération du changement du pas. Le mécanisme de commande h j k peut être à l'intérieur du vaisseau si le rebord 27 est attaché à la structure de poupe du vaisseau.
REVENDICATIONS.
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"Improvements relating to variable-pitch propellers".
The present invention relates to improvements made to the mechanisms of variable-pitch propellers for naval use and, in particular, for submersible vessels.
The main object of the invention is to provide a simplified mechanism capable of operating reliably for long periods of time, unattended and without requiring oil lubrication.
The mechanism which relates to the invention is of the kind where the blades of the propeller lend themselves to a rotary adjustment around central pivots, adjustment carried out by means of rods to cre-
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mesh meshing with toothed wheels located at the base of the propeller blades, the forward ends of the rack rods being coupled with a sleeve device operated by means of a screw and intended to move the Rods to the front and rear to adjust the pitch of the propeller blades.
Heretofore, the rack rods have been attached to a flange of the sleeve device by their forward end, so that said sleeve device has been carried in motion when the propeller rotates, a thrust coupling being provided between it. front end of the sleeve device and the operating screw.
According to the present invention, each rack rod is provided with its own individual stop coupling cooperating with the sleeve device, which therefore does not rotate with the propeller, which ensures a degree of freedom for each rod. and which provides greater ease and safety of operation. It is advantageous that one element of the screw device is an extension of the stern tube support or of the propeller shaft support of the vessel and that the other element of the screw device has a flange to cooperate with it. the individual stop couplings of the rack rods.
The thrust couplings preferably comprise rocking blocks made of a synthetic plastic material, the rack rods and the blades adjustable by rotation of the propeller also being provided with seats made of this material. Synthetic plastic material coming in contact with metal surfaces is lubricated by the submerged water, with the result that one can be sure that the mechanism will operate efficiently for long periods of time without requiring any work. monitoring or inspection. When this improved mechanism is employed, the propeller shaft does not require
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no modification or cutting or drilling for the assembly of the mechanism.
It is thus possible to mount the mechanism on existing vessels, the only requirement being to mount an element of the screw device as an extension of the stern tube.
In the accompanying drawings, an example of a mechanism according to the invention is illustrated as follows: FIG. 1, in its upper part, is a longitudinal central section of the propeller and, in its lower part, a side elevation of the front part of the mechanism, fig. 2, which continues fig.l, shows in its upper part a longitudinal central section of the propeller and, in its lower part, a divergent section made so as to show one of the rods rack, fig.3 is a cross section passing centrally through the pivots of the propeller blades, fig.
4 is a cross section taken along the line IV-IV of fig.l, fig.5 is a detail section, on a larger scale, illustrating the mounting of one of the stop blocks shown in figs.l and 4, FIG. 6 is a longitudinal section showing a variant enabling the control mechanism to be placed at the bottom of the hold, that is to say inside with respect to the stern structure of the vessel, and FIG. 7 is a longitudinal section illustrating another variant.
Referring to fig. 1, a is the throat structure of the vessel and b is the stern tube through which the propeller shaft c passes. The fixed element of the screw device used to modify the pitch of the propeller is a tube d passed around the shaft c so that a terminal flange d1 comes into place against a terminal flange b of the tube d '. stern post b. Tube d is fixed
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by bolts e which also pass through the rim b1 and screw into the ring f of the stern structure a.
The tube d has a male screw thread on the outside and a threaded nut sleeve g is screwed onto this tube d. @ the front end g of the sleeve / there is a large angle wheel h that a wedge prevents: from rotating with respect to the sleeve-nut g while allowing the latter to move axially with respect to the wheel h . The - wheel is made of two halves, the two halves being assembled around the nut g and fixed to each other by bolts h. The wheel h comprises an annular extension h2 having an inwardly turned lip h3 which engages in a groove formed in the periphery of the rim d. This device prevents the wheel h from moving in an axial direction while it remains free to turn.
An angle pinion j mounted on a vertical shaft k meshes with the teeth with the wheel h, and the shaft k extends upward towards a motor or control device located inside the vessel.
At the opposite end of the sleeve-nut g is located c the hub of the stop flange 1 and the movement of this flange towards the end of the sleeve g is prevented by a retaining ring 11 / The flange 1 makes part of a thrust coupling between the sleeve-nut g and three rack rods m (see also fig '.' 3) which serve for the rotary adjustment of the blades of a three-bladed propeller, as explained below . each rod m is coupled separately with the flange 1 in the following way: the front end of a rod m is of reduced diameter and is threaded to screw into a projection n1 axially on one side of a segment n and, as shown in fig. 4, each segment n extends circumferentially a little less than 120.
As shown in f ig.l, the segments n have an L-shaped section so as to provide a radial wall and a peripheral wall surrounding the flange 1. On the radial wall of each segment, there are three pivots, 0 serving for the mounting of three rear stop blocks
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qués p. These blocks are made of synthetic resin with a fibrous component and, as shown in fig. 5, a small ± base plate is attached by screws to the back of each block so that it is located between it and the radial wall of segment n, the plate ± also being on one side of pivot 0.
The front side or the open side of each segment n is closed by an arcuate plate q bolted to the segment and providing a second radial wall opposite to that of the segment and serving for mounting a second series of stop blocks ± performed d 'a.' similar manner to that described for p blocks. The thrust of the sleeve-nut g on the rack rods m is therefore transmitted in one direction by the blocks p and in the opposite direction by the blocks r. The blocks p and r are free to rotate slightly around the pivots 0 and they are also free to tilt slightly from their normal position around the edges of their respective backplates p1 and, by this means, the blocks are suitable all the time. to adjust themselves to the best position to transmit the thrust.
In addition, as each rack rod m has its own individual coupling with the flange 1, the free action of the rods m is ensured at all times. Each segment n comprises in the middle of its periphery a rib n2 and these fit by sliding in respective slots s formed in the axial direction in a hollow extension 11 of the hub t of the propeller. The segments n are thus carried into motion when the propeller rotates, although they are free to slide axially relative to the propeller shaft when the pitch adjustment operation is performed.
Referring to figs. 2 and 3, it will be seen that the rack links m can slide in holes drilled in the hub t of the propeller, the holes being parallel to the axis of the shaft of the propeller. propeller c. The rear end part of each rod m is provided with rack teeth m1 on one side and,
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the other side, each rod comprises two grooves intended to receive support tapes u made of the synthetic resin already mentioned.
In the case of a three-bladed propeller, the hub t comprises three pivots 1 2 for mounting the blades r of the propeller.
The pivots t2 and the corresponding cavities in the bases of the propeller blades are somewhat conical, but at the top and at the base of each pivot there is a cylindrical part each of which is surrounded by a sliding gasket in the form sleeve w and x, made of synthetic resin. These sleeves provide bearings for the rotational movement of the blades v effected when changing pitch.
At the base of each blade v is attached by screws, as shown in fig. 2, a ring y which comprises teeth y1 (see fig. 3) around a segment of this ring, teeth which mesh with the teeth m1 of the rack rod m.
Referring again to Figs. 2 and 3, it can be seen that the hub t comprises around pivot chamqe t 2 a circular recess intended to receive the base of a blade v and a retentive ring z for the blade. This ring, which is divided diametrically into two halves, has an inwardly projecting rim z1 which engages in a recess formed around the base of the blade, the lower side of each rim z1 being provided with a ring synthetic resin slip z2. The two halves of the retaining ring z are put together around the base of a blade v, the flange parts z1 being engaged in the recess, and the blade is then mounted on its pivot t 2, after which the retaining ring z is fixed to the hub t of the propeller by screws 2 mounted in fig. 2.
When the propeller turns, the blades v tend to move outwards under the action of centrifugal force, but they are retained by the flanges z1 of the rings / retainer z. Thus, when the blades v rotate around the pivots t2 to change the pitch while the propeller rotates, the
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z2 rings provide good thrust bearings for the blades.
As shown in fig. 2, a hole 3 is made in each blade v from the surface to the top of the recess which receives the pivot t 2. When the propeller turns, the centrifugal action determines a directed water current. outward through holes 3, which determines a flow of lubricating water on the bearings z2, x and w. In addition, thanks to the thickness of the tapes of the bearings u, placed on the rack rods m, water can pass along these rods, as shown in fig.3, for the lubrication of these sliding surfaces.
The step variation operation is carried out as follows: The shaft k, fig.l, is rotated in one direction or the other and the pinion communicates the rotating movement corresponding to the angle wheel h which drives the sleeve-nut g. The rotation of the sleeve-nut g screws it, in one direction or the other, around the fixed threaded tube d which cannot rotate. The axial movement of the sleeve g is communicated by the stop rim 1 either to the stop blocks p or to the stop blocks r, which moves the rack rods m to the right or to the left of FIG. l. As shown in fig. 2, such movements of the rack links m turn the blades v around the pivots t2 by the desired angle, thanks to the meshing of the teeth m 1 of the racks with the teeth% rings attached to the bases of the blades.
When the propeller rotates and the shaft k is stationary, the rods m and the thrust coupling elements n rotate relative to the flange 1 which does not rotate. The force reacting on the blades and tending to make them turn around the pins t 2 is balanced by the thrust of the blocks p or r on the stationary edge 1. As water is freely admitted to the thrust bearing , the ± and r blocks are constantly lubricated so that they are constantly in good working order and the resistance due to the friction of the blocks against the flange 1 is easily
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overcome when the flange 1 and the sleeve rotate under the impulse of the gears j, h during a pitch change operation.
To prevent jamming, the sleeve-nut / is provided at each end with stop rings 4 and 5. When the sleeve g reaches the limit of its movement in the reverse direction, the stop ring, 4 comes into contact with a stop ring 6 fixed to the rear end of the tube d. When the sleeve g reaches the limit of its movement in the forward direction, the stop ring 5 abuts against the stop ring 7 mounted on the flange d1 at the front end of the tube d.
The mechanism shown in fig.l can be protected by a casing bolted to the stern structure a, the water being admitted inside the casing by a suitable strainer or filter.
Obviously, suitable modifications can easily be made to accommodate propellers having a different number of blades.
According to the variant illustrated by FIG. 6, the fixed part of the screw device is a threaded sleeve 10 extending inwardly of the vessel relative to the stern structure a. This sleeve 10 thus forms an internal extension of the stern tube b permanently mounted in the stern structure a. The aft end of the sleeve 10 has a flange 10a which allows the sleeve 10 to be bolted to the stern structure a and it also has a threaded hole 10b for mounting a lubrication device. A long sleeve 11 is slidably mounted on the propeller shaft ± and extends from inside the vessel, through sleeve 10 and stern tube b. At its inner end, this sleeve carries a toothed wheel 12 which is keyed therein.
On an intermediate part of its length, the sleeve 11 has a thread 13 in engagement with the threaded interior of the sleeve 10. At its end.
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mited rear, the sleeve 11 is provided with a stop rim b similar to that which has been described with reference to FIG. I. The inner diameter of the sleeve 11 is slightly larger than the diameter of the propeller shaft ± and it has recesses along its length, recesses intended to receive packings 14 which may be made of synthetic resin. These linings 14 provide sliding bearing surfaces between the sleeve 11 and the shaft c. A gasket 15 is provided at the free end of the sleeve 10 to prevent leakage of lubricant between the sleeves 10 and 11.
At the inner end of the sleeve 11 there is screwed a stuffing box 16 containing the stuffing 17 to prevent leakage of lubricant between the sleeve 11 and the shaft. The toothed wheel 12 is / taken with a pinion 18 and the width of the teeth of the pinion 18 is several times that of the teeth of the wheel 12. The operation is as follows: in order to modify the pitch of the propeller blades, we turns the pinion 18 which drives the toothed wheel 12 and the sleeve 11, in either direction. When the sleeve 11 turns, it is screwed by its thread 13 into the threaded sleeve 10, which forces the sleeve 11 to move axially in one or the other direction.
Thanks to the width of the teeth of the pinion 18, the toothed wheel 12, which is mounted with a key on the sleeve 11, can move to the left or the right of ig.6, while remaining in engagement with the pinion. 18. The axial movement / of the sleeve 11 is transmitted to the pitch variation mechanism by means of the stop flange b and the stop coupling device described with reference to FIG. l. The linings 14 provide sliding bearing surfaces for the propeller shaft c as the latter rotates, and they also serve as sliding bearing surfaces when the sleeve 11 is moved axially along the ± shaft for vary the pitch of the propeller. During this operation, the sleeve 11 rotates and slides axially inside the stern tube b which serves as a bearing.
In this variant,
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the operating mechanism comprising the gears 12 and 18 is entirely inside the vessel.
According to another variant illustrated by FIG. 7, the control mechanism comprises a shaft k extending upwards and carrying an angle gear 1 meshing with an angle wheel h permanently mounted on a threaded sleeve g or build it in one piece, as shown in fig.l. In fig.
7, however, the sleeve g is mounted as an extension of the stern support tube 19 carried by a support 20 so that it is free to rotate but cannot move axially.
For this purpose, the rear end of the sleeve g has a flange 21 which engages between the front end of the support tube 19 and a retaining ring 22 bolted to the support tube 19, suitable rings 23 being inserted therein. the parts 19 and 21 to support the thrust and to form a seal for the space between the end of the support tube 19 and the flange 21.
The sleeve g acts on the threaded end of a long sleeve 24 which extends through the stern support tube 19 and carries, mounted on its outer end, the flange 1 of the stop coupling described in referring to fig. l. The sleeve bore 24 carries linings 25 which serve as sliding bearing surfaces for the propeller shaft ± and the blade bore 19 carries a seal 26 which serves as a sliding bearing surface for the long sleeve 24 which rotates and slides during the step change operation. The control mechanism h j k can be inside the vessel if the flange 27 is attached to the stern structure of the vessel.
CLAIMS.
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