CH147228A - Device for adjusting the blades of propellers, respectively. of the blades of impellers. - Google Patents

Device for adjusting the blades of propellers, respectively. of the blades of impellers.

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CH147228A
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propeller
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Neukom Edwin
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Neukom Edwin
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0055Rotors with adjustable blades
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/06Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical
    • B63H3/08Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid
    • B63H3/081Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid actuated by control element coaxial with the propeller shaft
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    • B63H3/082Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid actuated by control element coaxial with the propeller shaft the control element being axially reciprocatable
    • B63H2003/084Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid actuated by control element coaxial with the propeller shaft the control element being axially reciprocatable with annular cylinder and piston
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Description

  

  Einrichtung zum Verstellen der Flügel von Propellern resp. der Schaufeln  von Laufrädern.    Die Erfindung betrifft eine Einrichtung  zum Verstellen der Flügel von Propellern  respektive der Schaufeln von Laufrädern und  bezweckt eine direkte Umsteuerung von Fahr  zeugen, bezw. eine Erhöhung des Leistungs  wirkungsgrades von Turbinen, welche mit  stark veränderlichem Gefälle, respektive  Wassermengen zu arbeiten haben.  



  Die Einrichtung ist dadurch gekennzeich  net, daB die für die Verstellung der Flügel,  respektive Schaufeln nötige drehende Bewe  gung durch einen oder mehrere in die Nabe  des Propellers, respektive Laufrades einge  baute, mit Druckkolben versehene Servomo  toren erzeugt wird, welcher, respektive wel  che durch ein Druckmedium betätigt werden,  welches über ein Steuerventil und durch     Zu-          und    Ableitungskanäle dem respektive den  Servomotoren zugeführt, bezw. von ihm, re  spektive ihnen abgeleitet wird.  



  Ausführungsbeispiele des Erfindungsge  genstandes sind auf der Zeichnung darge  stellt.    Fig. 1 und 2 veranschaulichen einen Pro  peller, respektive ein Laufrad mit einem in  deren Nabe A eingebauten, auf der Welle B  des Propellers, respektive Laufrades gleiten  den, geradlinig geführten, doppeltwirkenden  Druckkolben C, versehen mit zwei Zahnkrän  zen. Dl und D2, der eine mit rechtsgängigem  und der andere mit linksgängigem Schrau  bengewinde. Diese zwei Zahnkränze greifen  in die Nabe von zwei Kegelrädern El und  E2 ein, welche die auf den Drehzapfen F  der Propellerflügel, respektive Lauf     radschau-          feln    G sitzenden Zahnkolben H bei der Vor  oder Rückwärtsbewegung des Druckkolbens  C im einen oder andern Sinne in drehende  Bewegung versetzen.

   Entsprechend der Lage  des Druckkolbens C in bezug auf seinen gan  zen Weg können die Flügel, respektive  Schaufeln G bis zu einem Winkel von<B>90'</B>  verstellt werden.  



  Ist das Ganze als Propeller ausgebildet,  so ist für die Umsteuerung desselben der  Druckkolben C von der einen Endlage in die      andere zu bringen, wobei die Flügel G die  für die Umsteuerung nötige Drehung von  90   ausführen. Während der Vorwärtsbewe  gung des Fahrzeuges bleibt der Druckkolben  C in der Endlage, zum Beispiel auf Seite  J1 stehen, indem das Druckmedium auf die  ser Seite weggeleitet und auf der andern  Kolbenseite J2, zugeführt wird, wo es auf  den Kolben C wirkt und ihn an einer Rück  bewegung verhindert.

   Will man das Fahr  zeug in .entgegengesetzte Fahrrichtung brin  gen, so lässt man durch das Steuerventil K  mit Druckkolben L das Druckmedium auf der  Kolbenseite J2 durch den Kanal M2 entwei  chen und gleichzeitig die andere Kolbenseite  J, durch den Kanal M1 unter Druck set  zen, wodurch der Kolben C in die andere  Endlage getrieben und die Propellerflügel G  um<B>90'</B> umgestellt werden. Nach Ausfüh  rung dieser Manipulation des Umsteuerns  des Propellers wird sich das Fahrzeug bei  gleichbleibender Drehrichtung der Antriebs  maschine, Propellerwelle und Propeller in  entgegengesetzter Richtung fortbewegen.

   Da  die links- und rechtsgängigen Zahnkränze D1  und D2 selbsthemmend wirken, so ist es im  Falle des Propellers eines Fahrzeuges, wo sich  der Servomotorkolben stets in der einen oder  andern Endlage zu befinden hat, nicht not  wendig, dass derselbe von der andern Seite  her durch das Druckmedium in der betreffen  den Endlage gehalten wird, sondern er wird  auch ohnedies in seiner Lage verbleiben, bis  man den Propeller umsteuert und den Kol  ben C zu diesem Zwecke mittelst des Druck  mediums in seine andere Endlage bringt. Um  den Servomotor dennoch mittelst Druck in  der einen oder andern Endlage dauernd durch  das Druckmedium halten zu können, kann  letzteres in einem Akkumulator N aufge  speichert und zum Beispiel durch einen Kol  ben 0 mit äusserem Gewicht P belastet unter  konstantem Druck gehalten werden.

   Das  Druckmedium gelangt durch die Leitung Q  vom Akkumulator N zum Steuerventil K  und von da abwechslungsweise durch die  Leitungen M'1 und M'2 und die Kanäle M1  und M2, zum Servomotorkolben C. Das vom    Servomotor abzuführende Druckmedium  wird, falls hierfür eine Flüssigkeit verwen  det wird, durch den Steuerkolben L und den  Ablauf R frei in einen Behälter S geleitet  und mittelst einer Pumpe T wieder in den  Akkumulator zurückbefördert. Bei Fahrzeu  gen mit Ölmotorenbetrieb, kann als Druck  medium für die Umsteuerung des Propellers  Druckluft aus den Anlassbehältern der Mo  toren verwendet werden. Durch das Steuer  ventil K kann das Druckmedium nach Belie  ben abwechslungsweise durch die beiden  Kanäle M1 und M2 auf die eine oder andere  Seite J1 oder J2 des Druckkolbens C des  Servomotors geführt oder davon abgeleitet  werden.

   Für die Umsteuerung des Propel  lers von Fahrzeugen wird das Steuerventil  K von Hand betätigt, zum Beispiel direkt  im Kommandoraum. Die Nabe A des Pro  pellers, respektive Laufrades kann entweder  in der Mittelebene der Flügel, respektive  Schaufeln senkrecht zur Welle B in zwei  Hälften oder in ein Mittelstück und zwei  Endteile getrennt sein. Diese Teile sind  durch die am Ende der Welle angebrachte  Mutter U, sowie die Zentrierschrauben V  fest zusammengehalten.  



  Bei dem in Fig. 3 und 4 im Längs- und  Querschnitt dargestellten Propeller, respek  tive Laufrad sind durch den auf der Welle  B geführten doppeltwirkenden Druckkolben  C des Servomotors mittelst Zahnstange W  und der auf den Drehzapfen F sitzenden  Zahnkolben M den Flügeln respektive Schau  feln G die für die Umsteuerung bezw. die  Einstellung des günstigsten Winkels nötige  Drehbewegung erteilt.  



  Fig. 5, 6 und 7 veranschaulichen einen  Propeller, respektive ein Laufrad mit vier  Flügeln, respektive Schaufeln, wobei für die  Umsteuerung bezw. Verstellung der Flügel  respektive Schaufeln     nötige    Bewegung durch  je zwei seitlich von deren Drehzapfen F an  geordnete, geradlinig geführte, gegenläufige       doppeltwirkende    Druckkolben     Cl    und     C.2     mittelst entsprechender     Mitnehmerzapfen    X  erzeugt wird.     Fig.    6 zeigt den Querschnitt      durch den Propeller, und Fig. 5 und 7 zeigen  Längsschnitte durch die Nabe A des Propel  lers bezw. Laufrades.

   Die Drehzapfen F  sind mit Mitnehmerzapfen X versehen, wel  che mittelst Kugelgelenk Y in beide Druck  kolben C1 und C2 eingreifen. Der grösste  Weg der beiden Kolben entspricht der für  die Umsteuerung der Flügel nötigen Dre  hung von 90 . Zwecks Erzeugung eines auf  die Drehzapfen F wirkenden Kräftepaares  sind die beiden Druckkolben C1 und C2 ge  genläufig, indem jedem Druckkolbenpaar ab  wechslungsweise durch ein gemeinsame  Steuerventil je auf den gegenüberliegenden  Saiten das Druckmedium zugeführt wird.  Die Wirkungsweise ist folgende: Soll bei  spielsweise der Drehzapfen F (Fig. 5) im  Sinne des Uhrzeigers verstellt werden, so  führt man mittelst des Steuerventils das  Druckmedium durch den Kanal M, in die  Räume J1 der beiden Kolben C1 und C2,  wobei gleichzeitig die gegenüberliegenden  Räume J2 durch den Kanal M2 entleert wer  den.

   Soll der Drehzapfen F in der entgegen  gesetzten Richtung des Uhrzeigers gedreht  werden, so werden die Räume J1 der beiden  Kolben durch den Kanal M1 entleert und  die Räume J2 durch den Kanal M2 mit dem  Druckmedium gefüllt. Die Abdichtung der  Kolben C1 und C2 kann beispielsweise durch  die Manschetten Z erfolgen. Das Ganze  könnte auch derart ausgebildet sein, dass  neben jedem Drehzapfen nur ein Druckkol  ben vorgesehen ist.

      Fig. 8 und 9 veranschaulichen den     Längs-          und    Querschnitt durch einen Propeller, re  spektive ein Laufrad, wobei der auf der Welle  B geführte doppelt-wirkende Druckkolben C  des Servomotors mittelst je eines auf jedem  Drehzapfen F angebrachten Mitnehmers a  den Flügeln respektive Schaufeln G die für  die Umsteuerung bezw. die Einstellung des  günstigsten Winkels nötige Drehbewegung  gibt. Zum Schutz der Welle B ist sie mit  einer leicht ersetzbaren Büchse b versehen,  auf welcher der doppeltwirkende Kolben C  gleitet. Die Abdichtung des Kolbens .gegen    die Nabe und die Büchse wird durch Kol  benringe d oder Ledermanschetten e erreicht.  



  Fig. 10 und 11 zeigen den Längs- und  Querschnitt durch einen Propeller respektive  Laufrad mit vier Flügeln respektive Schau  feln, wobei auf der Welle ein doppeltwirken  der Drehkolben f angebracht ist. Die Nabe  A des Propellers respektive Laufrades bil  det den Zylinder des Servomotors. Der Dreh  kolben f überträgt seine Bewegung mittelst des  Zahnrades g auf die auf den Drehzapfen F  der Flügel sitzenden Zahnkolben h, wodurch  die Flügel respektive Schaufeln gedreht wer  den. Der Zylinder des Drehkolbens f besitzt  mehrere Kammern, welche abwechslungs  weise durch das Steuerventil mittelst der  Kanäle M, und M2 und dem Druckmedium  gefüllt, respektive von solchem entleert wer  den. Fig. 11 zeigt den Querschnitt durch  einen.

   Zylinder mit acht Kammern i1, i2, i3,  i4, i5, i6, i7, und i8, wovon zum Beispiel i1,  i3, i5 und i7 durch Verbindung mit Kanal  M1 unter Druck stehen, während die Kam  mern i2, i4, i6 und i8 durch Kanal M2 mit  dem freien Ablauf verbunden sind. Wird  durch das Steuerventil der Kanal M1 mit dem  freien Ablauf in Verbindung gebracht, und  M2 mit dem Druckmedium gefüllt, so fliesst  das Druckmedium von den Kammern i1, i3,  i5 und i7 frei ab und die Kammern i2, i4,  i6 und i8 werden unter Druck gesetzt, wo  durch der Kolben f und damit die Flügel  bezw. die Schaufeln die nötige drehende Be  wegung erhalten.  



       Fig.    12 und 13 zeigen einen Propeller,  respektive Laufrad mit vier Flügeln, respek  tive Schaufeln, wobei auf der Welle     B    zwei       doppeltwirkende    Drehkolben     f,    und     f2    ange  bracht sind, die durch ein gemeinsames  Steuerventil beherrscht sind.

   Um die auf den  Drehzapfen F der Flügel, respektive Schau  feln sitzenden Zahnkolben     1z    gemeinsam an  zutreiben, sind die zwei Drehkolben     f,    und       f2    durch ihre Zu- und Ablaufkanäle     M,    und       M,    mit dem gemeinsamen Steuerventil derart  verbunden, dass sie sich gegenläufig um die       Age    der Welle B bewegen. Der Hohlraum  der Nabe A des Propellers,     respektive    Lauf-      rades, in welchem die Zahnräder und Mit  nehmer untergebracht sind, wird zwecks  Schmierung der beweglichen Teile mit Öl  oder Fett gefüllt. Die Abdichtung der Dreh  zapfen F der Flügel respektive Schaufeln  kann durch Manschetten oder Dichtungsringe  erfolgen.  



  Fig. 14, 15, 16 und 17 zeigen einen Pro  peller, respektive ein Laufrad mit vier Flü  geln, respektive Schaufeln G, wobei auf  deren Drehzapfen F je ein Servomoor mit  doppelt wirkenden Drehkolben f angebracht  ist, die durch ein gemeinsames Steuerventil  betätigt werden. Der Zylinder des Servo  motors hat beispielsweise vier Kammern i1,  i2, i3 und i4, welche durch entsprechende  Zu- und Ablaufkanäle M1 und M2 mit dem  gemeinsamen Steuerventil verbunden sind.  Abwechslungsweise werden je zwei gegen  überliegende Kammern, zum Beispiel die  Kammern i1 und i3 mit dem Druckmedium  gefüllt, während die andern zwei Kammern  i2 und i4 gleichzeitig durch das Steuerventil  mit dem Ablauf frei verbunden und entleert  werden. Durch Umstellung des Steuerventils  werden die Kammern i2 und i4 mit dem  Druckmedium in Verbindung gebracht, wäh  rend die Kammern i1 und i3 entleert werden.

    Diese auf den Drehzapfen F der Flügel oder  Schaufeln G sitzenden doppeltwirkenden  Drehkolben f werden durch ein gemeinsames  Steuerventil beherrscht, so dass die Verstel  lung der vier Flügel, respektive Schaufeln  gleichzeitig erfolgt. Die Abdichtung der  Drehkolben f kann - wie auf Fig. 17 dar  gestellt - mittelst Manschetten k1 und k2  oder mittelst beweglicher Schieber m erfol  gen, welche durch das Druckmedium gegen  die Zylinderwand gepresst werden. Die Nabe  A des Propellers, respektive Laufrades ist  in der Mittelebene der Flügel, respektive  Schaufeln G senkrecht zur Welle B in zwei  Hälften getrennt, welche durch die am Ende  der Welle angebrachte Mutter U, sowie die  Zentrierschrauben V fest zusammengehalten  werden.  



  Sämtliche vorstehend beschriebenen Bau  arten von Propellern, respektive Laufrädern    können selbstverständlich für Turbinen Ver  wendung finden, bei denen das Steuerventil  nicht von Hand, sondern automatisch betä  tigt wird.  



  Fig. 18 zeigt den Querschnitt durch eine  Wasserturbine mit Laufrad mit verstellbaren  Schaufeln G, wobei die Einrichtung zum  Verstellen der Schaufeln, wie die in den  Fig. 14, 15 und 16 dargestellte ausgebildet  ist. Das Druckmedium wird den in der Nabe  des Laufrades eingebauten Kolben f durch  die Kanäle M1 und M2 zugeführt, bezw. von  ihnen abgeleitet. Als Regulierungsvorrich  tung für die Leitradschaufeln ist eine der  gebräuchlichsten Bauarten eingezeichnet.  Das Steuerventil K wird automatisch betä  tigt durch den Regulator n, welcher durch  Verstellung der Leitschaufeln die durchflie  ssende Wassermenge und die Tourenzahl der  Turbine reguliert.

   Damit der Servomotor  kolben nicht stossweise von der einen     End-          lage    in die andere pendelt, sondern sich in  eine bestimmte, der Leistung und dem Druck  gefälle entsprechende Lage einstellt, ist eine  Rückführung vorgesehen, welche mit dem  Steuerkolben L in Verbindung steht und  deren Kolben o durch dasselbe Druckmedium  betätigt wird. Bewegt sich zum Beispiel die       Regulatormuffe    p nach oben, so wird der  Steuerkolben L nach unten geführt, wobei  das Druckmedium durch den Kanal M, in  die     Servomotorkammern    i, und     i3        (Fig.    16)  gelangt und die Drehkolben f in der dem  Uhrzeiger entgegengesetzten Richtung be  wegt, um die Schaufeln des Laufrades mehr  zu schliessen.

   Gleichzeitig tritt durch die  Verbindungsleitung q das Druckmedium  ebenfalls in den Raum r, über dem Rück  führungskolben o, während gleichzeitig der  Raum     r2    durch den Kanal s und den Steuer  kolben L mit dem freien Ablauf Rin Ver  bindung gebracht wird. Die Folge ist, dass  der Rückführungskolben o etwas nach unten  verstellt wird, wodurch die Zufuhr des  Druckmediums zur Leitung q wieder gedros  selt, respektive abgeschnitten wird. Gleich  zeitig öffnet Kanal     Dl.    sich und das Druck  medium gelangt auf die andere Seite der      Servomotorkolben f, wodurch sie an einer  Weiterbewegung und deshalb an einem Pen  deln verhindert werden.

   Sinkt die Regulator  muffe p, so wird der Steuerkolben L geho  ben und das Druckmedium gelangt durch Ka  nal M3 in die Servomotorkammern i2 und i4  (Fig. 16), wodurch die Druckkolben f im  Sinne des Uhrzeigers gedreht werden; um  der grösseren durchfliessenden Wassermenge  entsprechend die Laufradschaufeln mehr zu  öffnen. Gleichzeitig tritt das Druckmedium  durch den Kanal s in den Raum r2 unter dem  Rückführungskolben o, wodurch letzterer ge  hoben wird und den Zufluss zum Kanal M2  drosselt, respektive wieder abschliesst, so dass  die Servomotorkolben f in ihrer Bewegung  wieder gedämpft bezw. aufgehalten werden.  Zwecks Bremsung des Rückführungskolbens  o ist ferner eine Umlaufleitung t mit Dros  selventil u vorgesehen.  



  Wird als Druckmedium eine Flüssigkeit  verwendet, zum Beispiel Öl oder Glyzerin,  so kann dieselbe - wie auf Fig. 18 veran  schaulicht -aus dem die frei ablaufende  Flüssigkeit aufnehmendem Gefäss S durch  eine Pumpe T wieder ins Druckreservoir N  zurückbefördert werden, wobei in gewissen  Fällen dasselbe Druckmedium auch für den  Servomotor w der Verstellvorrichtung für die  Leitschaufeln benützt werden kann. Der  Servomotor w kann durch ein separates  Steuerventil v oder durch Verbindung der  Kanäle xl und x2 mit den Leitungen M1 und  M2 durch ein gemeinsames Steuerventil K  gesteuert werden.



  Device for adjusting the blades of propellers, respectively. of the blades of impellers. The invention relates to a device for adjusting the blades of propellers or the blades of impellers and the purpose of a direct reversal of driving testify, respectively. an increase in the power efficiency of turbines, which have to work with a highly variable gradient or water volume.



  The device is characterized in that the rotating movement necessary for the adjustment of the blades or blades is generated by one or more servomotors with pressure pistons built into the hub of the propeller or impeller, which servo motors are provided with a pressure medium can be actuated, which is supplied respectively to the servomotors via a control valve and through inlet and outlet channels. derived from it, re spective them.



  Embodiments of the subject invention are on the drawing provides Darge. Fig. 1 and 2 illustrate a Pro peller, respectively an impeller with a built in the hub A, slide on the shaft B of the propeller, respectively the impeller, linearly guided, double-acting pressure piston C, provided with two Zahnkrän zen. Dl and D2, one with a right-hand screw thread and the other with a left-hand screw thread. These two ring gears mesh with the hub of two bevel gears El and E2, which set the toothed pistons H, which are seated on the pivot F of the propeller blades, or rotor blades G, in rotating motion when the pressure piston C moves forwards or backwards .

   According to the position of the pressure piston C in relation to its entire path, the vanes or blades G can be adjusted up to an angle of <B> 90 '</B>.



  If the whole is designed as a propeller, the pressure piston C must be moved from one end position to the other in order to reverse the propeller, with the blades G performing the 90-degree rotation required for the reversal. During the forward movement of the vehicle, the pressure piston C remains in the end position, for example on side J1, in that the pressure medium is routed away on this side and fed to the other piston side J2, where it acts on piston C and attaches it to one Prevents backward movement.

   If you want to move the vehicle in the opposite direction of travel, you let the pressure medium on piston side J2 escape through channel M2 through control valve K with pressure piston L and at the same time pressurize the other piston side J through channel M1. whereby the piston C is driven into the other end position and the propeller blades G are shifted by <B> 90 '</B>. After executing this manipulation of reversing the propeller, the vehicle will move in the opposite direction with the same direction of rotation of the drive machine, propeller shaft and propeller.

   Since the left- and right-handed sprockets D1 and D2 have a self-locking effect, in the case of the propeller of a vehicle, where the servomotor piston always has to be in one or the other end position, it is not necessary for the same to pass through from the other side the pressure medium is held in the relevant end position, but it will also remain in its position anyway until the propeller is reversed and the piston C for this purpose brings the pressure medium to its other end position. In order to be able to keep the servomotor permanently in one or the other end position through the pressure medium, the latter can be stored in an accumulator N and kept under constant pressure, for example, by a piston 0 with an external weight P.

   The pressure medium passes through the line Q from the accumulator N to the control valve K and from there alternately through the lines M'1 and M'2 and the channels M1 and M2 to the servomotor piston C. The pressure medium to be discharged from the servomotor is used if a liquid is used for this det is passed freely through the control piston L and the drain R into a container S and returned to the accumulator by means of a pump T. In vehicles with oil engines, compressed air from the engine's starting tanks can be used as a pressure medium for reversing the propeller. Through the control valve K, the pressure medium can alternately be guided through the two channels M1 and M2 to one or the other side J1 or J2 of the pressure piston C of the servomotor or derived therefrom.

   To reverse the propeller of vehicles, the control valve K is operated by hand, for example directly in the command room. The hub A of the propeller or impeller can either be separated in the center plane of the blades or blades perpendicular to the shaft B in two halves or in a middle piece and two end parts. These parts are firmly held together by the nut U attached to the end of the shaft and the centering screws V.



  In the propeller shown in Fig. 3 and 4 in longitudinal and cross-section, respec tive impeller are guided on the shaft B double-acting pressure piston C of the servomotor by means of rack W and the toothed piston M sitting on the pivot F, the blades or blades G for the reversal respectively. the setting of the most favorable angle granted the necessary rotary movement.



  Fig. 5, 6 and 7 illustrate a propeller, or an impeller with four blades, or blades, respectively, for the reversal. Adjustment of the wings or blades necessary movement by two laterally arranged, linearly guided, counter-rotating, double-acting pressure pistons C1 and C.2 by the pivot pin F by means of corresponding driver pins X is generated. Fig. 6 shows the cross section through the propeller, and Fig. 5 and 7 show longitudinal sections through the hub A of the propeller BEZW. Impeller.

   The pivot pins F are provided with drive pins X, which engage pistons C1 and C2 by means of ball joint Y in both pressure pistons. The greatest travel of the two pistons corresponds to the 90-degree rotation required to reverse the wings. In order to generate a pair of forces acting on the pivot pin F, the two pressure pistons C1 and C2 counteract by supplying the pressure medium to each pressure piston pair from alternately through a common control valve on the opposite strings. The mode of operation is as follows: If, for example, the pivot F (Fig. 5) is to be adjusted in the clockwise direction, the pressure medium is guided through the channel M by means of the control valve into the spaces J1 of the two pistons C1 and C2 opposite rooms J2 emptied through the channel M2 who the.

   If the pivot F is to be rotated in the opposite direction of the clockwise, the spaces J1 of the two pistons are emptied through the channel M1 and the spaces J2 are filled with the pressure medium through the channel M2. The pistons C1 and C2 can be sealed by the collars Z, for example. The whole could also be designed in such a way that only one pressure piston is provided next to each pivot pin.

      Fig. 8 and 9 illustrate the longitudinal and cross-section through a propeller, re spective an impeller, wherein the guided on the shaft B double-acting pressure piston C of the servo motor by means of a driver attached to each pivot F a the wings or blades G the for the reversal respectively. the setting of the most favorable angle gives the necessary rotary movement. To protect the shaft B, it is provided with an easily replaceable bushing b on which the double-acting piston C slides. The sealing of the piston against the hub and the liner is achieved by piston rings d or leather sleeves e.



  Fig. 10 and 11 show the longitudinal and cross section through a propeller or impeller with four blades or look fins, with a double action of the rotary piston f is attached to the shaft. The hub A of the propeller or impeller forms the cylinder of the servo motor. The rotary piston f transmits its movement by means of the gear g to the toothed piston h seated on the pivot F of the wing, whereby the wing or the blades are rotated. The cylinder of the rotary piston f has several chambers, which alternately filled by the control valve means of the channels M and M2 and the pressure medium, respectively emptied of such who the. Fig. 11 shows the cross section through a.

   Cylinders with eight chambers i1, i2, i3, i4, i5, i6, i7, and i8, of which, for example, i1, i3, i5 and i7 are pressurized through connection with channel M1, while chambers i2, i4, i6 and i8 are connected to the free drainage through channel M2. If the control valve connects channel M1 with the free drainage and M2 is filled with the pressure medium, the pressure medium flows freely from chambers i1, i3, i5 and i7 and chambers i2, i4, i6 and i8 are under Pressure set where the piston f and thus the wings respectively. the blades get the necessary rotating movement.



       Fig. 12 and 13 show a propeller, respectively an impeller with four blades, respec tive blades, with two double-acting rotary pistons f, and f2 are placed on the shaft B, which are controlled by a common control valve.

   In order to jointly drive the toothed pistons 1z seated on the pivot F of the wings or blades, the two rotary pistons f and f2 are connected to the common control valve through their inlet and outlet channels M and M in such a way that they rotate in opposite directions move the age of wave B. The cavity in the hub A of the propeller or impeller, in which the gear wheels and drivers are housed, is filled with oil or grease for the purpose of lubricating the moving parts. The sealing of the pivot pin F of the wings or blades can be done by collars or sealing rings.



  14, 15, 16 and 17 show a propeller, respectively an impeller with four wings, respectively blades G, with a servo motor with double-acting rotary piston F being attached to the pivot F, which are operated by a common control valve. The cylinder of the servo motor has, for example, four chambers i1, i2, i3 and i4, which are connected to the common control valve through corresponding inlet and outlet channels M1 and M2. Alternately, two opposing chambers, for example chambers i1 and i3, are filled with the pressure medium, while the other two chambers i2 and i4 are simultaneously freely connected to the drain by the control valve and emptied. By changing the control valve, the chambers i2 and i4 are brought into connection with the pressure medium, while the chambers i1 and i3 are emptied.

    These double-acting rotary pistons F seated on the trunnions F of the blades or blades G are controlled by a common control valve so that the adjustment of the four blades or blades takes place simultaneously. The rotary pistons f can be sealed - as shown in FIG. 17 - by means of collars k1 and k2 or by means of movable slides m which are pressed against the cylinder wall by the pressure medium. The hub A of the propeller or impeller is separated in the center plane of the blades or blades G perpendicular to the shaft B into two halves, which are firmly held together by the nut U attached to the end of the shaft and the centering screws V.



  All types of propellers and impellers described above can of course be used for turbines in which the control valve is actuated automatically rather than by hand.



  18 shows the cross section through a water turbine with an impeller with adjustable blades G, the device for adjusting the blades being designed as that shown in FIGS. 14, 15 and 16. The pressure medium is fed to the piston f built into the hub of the impeller through the channels M1 and M2, respectively. derived from them. One of the most common types is shown as the regulating device for the stator blades. The control valve K is automatically actuated by the regulator n, which regulates the amount of water flowing through and the number of revolutions of the turbine by adjusting the guide vanes.

   So that the servomotor piston does not jerk from one end position to the other, but moves into a certain position corresponding to the power and pressure gradient, a return is provided which is connected to the control piston L and whose piston etc. operated by the same print medium. If, for example, the regulator sleeve p moves upwards, the control piston L is guided downwards, whereby the pressure medium passes through the channel M into the servo motor chambers i and i3 (Fig. 16) and the rotary piston f in the direction opposite to the clockwise be moved to close the blades of the impeller more.

   At the same time occurs through the connecting line q, the pressure medium also into the space r, above the return piston o, while at the same time the space r2 through the channel s and the control piston L is brought to the free drain Rin connection. The result is that the return piston o is adjusted downward slightly, whereby the supply of the pressure medium to the line q is throttled again or is cut off. At the same time channel Dl. Opens and the pressure medium reaches the other side of the servomotor piston f, which prevents it from moving further and therefore prevents it from wobbling.

   If the regulator sleeve p falls, the control piston L is lifted and the pressure medium passes through channel M3 into the servo motor chambers i2 and i4 (FIG. 16), whereby the pressure piston f is rotated in the clockwise direction; in order to open the impeller blades more according to the larger amount of water flowing through. At the same time, the pressure medium passes through the channel s into the space r2 under the return piston o, whereby the latter is raised and throttles the inflow to channel M2, respectively closes it again, so that the servomotor piston f is dampened again in its movement or. to get stopped. For the purpose of braking the feedback piston o a circulation line t with Dros selventil u is also provided.



  If a liquid is used as the pressure medium, for example oil or glycerine, it can - as illustrated in FIG. 18 - be conveyed back into the pressure reservoir N by a pump T from the container S containing the freely draining liquid, the same in certain cases Pressure medium can also be used for the servomotor w the adjustment device for the guide vanes. The servomotor w can be controlled by a separate control valve v or by a common control valve K by connecting the channels xl and x2 to the lines M1 and M2.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Verstellen der Flügel von Propellern, respektive der Schaufeln von Laufrädern, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Verstellung der Flügel, respek tive Schaufeln nötige drehende Bewegung durch einen oder mehrere in die Nabe des Propellers, respektive Laufrades eingebaute, mit Druckkolben versehene Servomotoren er zeugt wird, welcher, respektive welche durch ein Druckmedium betätigt werden, welches über ein Steuerventil und durch Zu- und Ableitungskanäle dem, respektive den Servo motoren zugeführt, bezw. von ihm, respektive ihnen abgeleitet wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die für die. PATENT CLAIM: Device for adjusting the blades of propellers or the blades of impellers, characterized in that the rotating movement necessary for adjusting the blades or blades is provided with pressure pistons by one or more built into the hub of the propeller or impeller Servomotors it is generated, which, respectively which are actuated by a pressure medium, which is supplied via a control valve and through inlet and outlet channels to the respective servo motors, respectively. is derived from him or from them. SUBCLAIMS: 1. Device according to claim, characterized in that the for the. Verstellung nötige Bewegung den Pro pellerflügeln, respektive Laufradschau feln durch einen auf der Propeller-, re spektive Laufradwelle geradlinig geführ ten doppeltwirkenden Servomotor-Druck kolben mittelst an diesem angebrachter Zahnkränze und zwei sich um die Achse der Propeller-, respektive Laufradwelle drehbarer Zahnräder, welche in auf den Drehzapfen der Flügel, respektive Schau feln sitzende Zahnkolben eingreifen, er teilt wird. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die für die Verstellung nötige Bewegung den Pro pellerflügeln, respektive Laufradschau feln durch einen auf der Propeller-, re spektive Laufradwelle geradlinig ge führten Servomotor-Druckkolben mit- telst Zahnstangen, welche in die auf den Drehzapfen der Propellerflügel bezw. Adjustment, necessary movement of the propeller blades or impeller blades by means of a double-acting servomotor pressure piston, which is guided in a straight line on the propeller, or rather impeller shaft, by means of sprockets attached to this and two gears that rotate around the axis of the propeller or impeller shaft, which in On the pivot of the wing, or swing fences seated toothed piston intervene, it is divided. 2. Device according to claim, characterized in that the movement necessary for the adjustment of the propeller blades, respectively impeller blades by a straight-line on the propeller, re spective impeller shaft guided servomotor pressure piston means racks which are in the Pivot of the propeller blades respectively. Laufradschaufeln sitzenden Zahnkolben eingreifen, erteilt wird. B. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die für die Verstellung nötige Bewegung den Pro pellerflügeln bezw. Laufradschaufeln durch einen auf der Propeller- bezw. Laufradwelle geradlinig geführten dop peltwirkenden Servomotor-Druckkolben und direkt die Drehzapfen der Flügel bezw. Schaufeln betätigende blitnehmer erteilt wird. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Druck kolben des Servomotors zwecks Schutzes der Propeller-, respektive Laufradwelle auf einer auf derselben angebrachten Büchse gleitet. 5. Impeller blades engage toothed piston seated, is granted. B. Device according to claim, characterized in that the movement necessary for the adjustment BEZW the Pro pellerflügeln. Impeller blades by one on the propeller or. Impeller shaft linearly guided double acting servomotor pressure piston and directly the pivot pin of the wing respectively. Shovel actuating blitnehmer is issued. 4. Device according to claim, characterized in that the pressure piston of the servo motor slides on a bushing attached to the same for the purpose of protecting the propeller or impeller shaft. 5. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die für die Drehung der Flügel, respektive Schau feln nötige Bewegung durch einen oder mehrere um die Propeller-, respektive Laufradwelle verschwenkbare, durch ein gemeinsames Steuerventil beherrschte Drehkolben erzeugt wird. G. Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die Drehkolben, die Flügel, re spektive Schaufeln mittelst Zahnradge triebe in die nötige Lage 'einstellen. 7. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die für die Verstellung der Flügel, respektive Schaufeln nötige drehende Bewegung di rekt durch auf den Drehzapfen der Flü gel, respektive Schaufeln angebrachte, mit doppeltwirkenden Drehkolben verse hene Servomotoren erzeugt wird, wel che Servomotoren durch ein gemeinsames Steuerventil beherrscht sind. B. Device according to patent claim, characterized in that the movement required for rotating the blades or blades is generated by one or more rotary pistons which can be pivoted about the propeller or impeller shaft and are controlled by a common control valve. G. Device according to claim and dependent claim 5, characterized in that the rotary pistons, the wings, re spective blades by means of Zahnradge drives in the necessary position 'set. 7. Device according to claim, characterized in that the necessary for the adjustment of the wings, or blades rotating movement is generated directly by on the pivot of the wing gel, respectively blades, with double-acting rotary pistons verse Hene servomotors, wel che servomotors by a common control valve are mastered. B. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Drehkol ben gegen das durch die Nabe des Pro pellers, respektive Laufrades gebildete Gehäuse mittelst Manschetten abgedich tet sind. 9. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Drehkol ben gegen das durch die Nabe des Pro pellers, respektive Laufrad gebildete Ge häuse mittelst beweglicher Schieber ab gedichtet sind. 10. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Nabe des Propellers, respektive Laufrades, in wel che die Servomotoren eingebaut sind, senkrecht zur Propeller-, respektive Laufradwelle in zwei oder mehrere Teile getrennt ist, welche durch am Ende der Welle angebrachte Muttern zusammen gehalten sind. 11. Device according to patent claim, characterized in that the rotary pistons are sealed against the housing formed by the hub of the propeller or impeller by means of sleeves. 9. Device according to patent claim, characterized in that the rotary piston ben are sealed against the housing formed by the hub of the propeller, respectively the impeller, by means of movable slides. 10. Device according to claim, characterized in that the hub of the propeller or impeller, in wel che the servomotors are installed, perpendicular to the propeller or impeller shaft is separated into two or more parts, which are attached to the end of the shaft nuts are held together. 11. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die für die Verstellung nötige drehende Bewegung der Propellerflügel, respektive Laufrad schaufeln mittelst je eines oder zwei seitlich der Drehzapfen angeordneter und mit Mitnehmern versehener, durch ein gemeinsames Steuerventil beherrschter, geradlinig geführter, doppelt-wirkender Servomotor-Druckkolben erzeugt wird. 1?. Einrichtung nach Patentanspruch da durch gekennzeichnet, dass das Steuer ventil automatisch durch einen Geschwin digkeitsregulator betätigt wird, wobei ein durch das Druckmedium betätigter Rückführungskolben ein Pendeln des Druckkolbens des Servomotors verhin dert. Device according to patent claim, characterized in that the rotating movement of the propeller blades or impeller blades necessary for the adjustment is made by means of one or two double-acting servomotor, which is arranged on the side of the pivot pin and is provided with drivers, controlled by a common control valve. Pressure piston is generated. 1?. Device according to claim characterized in that the control valve is automatically actuated by a speed regulator, a return piston actuated by the pressure medium preventing the pressure piston of the servomotor from oscillating. <B>13.</B> Einrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 12, dadurch gekennzeich net, dass der Servomotor zur Verstellung der Laufradschaufeln und der Servo motor zur Verstellung der Leitradschau- feln durch ein gemeinsames Steuerventil und dasselbe Druckmedium betätigt werden. 14. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das zu ver wendende Druckmedium durch einen ge wichtsbelasteten Akkumulator unter konstantem Druck gehalten wird. <B> 13. </B> Device according to claim and dependent claim 12, characterized in that the servomotor for adjusting the impeller blades and the servomotor for adjusting the stator blades are operated by a common control valve and the same pressure medium. 14. Device according to claim, characterized in that the pressure medium to be used is kept under constant pressure by a weight-loaded accumulator.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2416516A (en) * 1939-08-26 1947-02-25 Everel Propeller Corp Variable pitch propeller
US2491375A (en) * 1944-03-28 1949-12-13 Marquette Metal Products Co Propeller mechanism and control
US2573783A (en) * 1943-02-04 1951-11-06 United Aircraft Corp Propeller pitch change motor
US2657755A (en) * 1947-08-28 1953-11-03 Curtiss Wright Corp Variable pitch propeller

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