CH383809A - In der Nabe eines Schiffspropellers oder eines Laufrades einer Strömungsmaschine angeordnete Vorrichtung zur Verstellung der auf der Nabe drehbar befestigten Flügel - Google Patents

Description

      In    der Nabe eines Schiffspropellers oder eines Laufrades einer Strömungsmaschine  angeordnete Vorrichtung zur Verstellung der auf der Nabe drehbar befestigten     Flügel       Die Naben von     Verstellpropellern    für Schiffe oder  von     Kaplanturbinen    sind im allgemeinen zur Sicher  stellung der Schmierung des in der Nabe angeord  neten     Verstellmechanismus    vollständig mit Öl gefüllt  und stehen unter einem Druck, der     ungefähr    dem  von aussen wirkenden Wasserdruck das Gleichgewicht  hält.

   Werden die auf der Nabe drehbar befestigten  Flügel mit einer Stange verstellt, die durch die Hohl  welle hindurchgeht und mit ihrem einen Ende in  den     Nabenraum    hineinragt, so muss bei Steuerbe  wegungen, d. h. Verschiebung der     Verstellstange    in  die Nabe hinein oder aus ihr heraus, ein     Ölaus-          gleich    stattfinden. Häufig ist zu diesem Zweck im  Innern des Schiffes bzw. an einer gut zugänglichen  Stelle der Welle ein     ölzuführungsgehäuse    angebracht,  das den freien Ölausgleich in einen     Vorratsbehälter     gestattet.

   Der Ausgleich findet dann zwischen diesem  Vorratsbehälter und dem     Nabeninnern    durch den  Spalt zwischen     Verstellstange    und     Wellenbohrung     statt.  



  Bei Schiffen, insbesondere mit zwei Schrauben,  sind die Wellen häufig sehr lang und liegen teilweise  im kalten Wasser. Im Bestreben, den Wellendurch  messer aufs äusserste zu     begrenzen,    wird der Spalt  zwischen     Verstellstange    und     Wellenbohrung    klein ge  halten. Wird nun die     Verstellstange    aus der Nabe  herausgezogen, so kann nicht schnell genug Öl durch  diesen Spalt nachströmen. Es bildet sich ein Unter  druck in der Nabe, und da dabei gleichzeitig die  Flügel bewegt werden, besteht die Gefahr, dass durch  die Dichtungen der Flügelzapfen Wasser in die Nabe  eintritt. Dieses beeinträchtigt die Schmierung und  führt auch zu Korrosionen.

   Beim Hineinschieben  der     Verstellstange    in die Nabe wird Öl aus der  Nabe durch den Spalt zwischen     Verstellstange    und  Wellenbohrung in den Vorratsbehälter verdrängt. Da-    bei entsteht ein     überdruck    in der Nabe, der aber  nicht schädlich ist.  



  Um dem erwähnten Nachteil zu begegnen,     führt     bei einer bekannten Vorrichtung die     Verstellstange     mit dem gleichen Durchmesser, den sie auch in der  Welle besitzt, aus der Nabe nach hinten in das freie  Wasser hinaus. Bei einer Bewegung der     Verstell-          stange    verändert sich dann das Ölvolumen in der  Nabe nicht, so dass kein Ausgleich erforderlich ist.  Es besteht jedoch der Nachteil, dass sich bei dem  in das Wasser ragenden Stück der     Verstellstange     Schmutz ansetzen     kann,    der die Dichtstellen gefähr  det.

   Schützt man dagegen nach einem weiteren be  kannten Vorschlag dieses in das Wasser ragende  Stück der     Verstellstange    mittels eines     Membrankör-          pers,    so besteht die Gefahr, dass dieser Membran  körper durch Einwirkung von aussen beschädigt wird  oder nach kurzer Betriebszeit infolge Ermüdung  bricht. Auch wenn um den     Membrankörper    ein  luftgefüllter Raum geschaffen wird, besteht gleich  wohl die Gefahr eines     Ermüdungsbruches    und damit  der Vermischung von Luft und Öl mit ihren nach  teiligen Folgen.  



  Die     Erfindung    betrifft nun eine in der Nabe  eines Schiffspropellers oder eines Laufrades einer  Strömungsmaschine angeordnete Vorrichtung zur  Verstellung der auf der Nabe drehbar befestigten  Flügel, bei welcher eine in der hohlen Welle geführte       Verstellstange    mit ihrem einen Ende in den mit  Öl gefüllten     Nabenraum        hineinragt,    und bezweckt,  die geschilderten Nachteile zu vermeiden.

   Dieses  Ziel wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht,  dass dieses Ende der     Verstellstange    mit einer Quer  schnittsfläche, die gleich gross ist wie die Querschnitts  fläche der     Verstellstange    in der Welle, in einer Dich  tungsstelle zwischen einem     innerhalb    der Nabe ange-      ordneten separaten Raum und dem übrigen Na  benraum geführt ist, und dass dieser separate Raum  mit dem übrigen     Nabenraum    nur über ein Rück  schlagventil verbunden ist, das den Übertritt von  Öl aus diesem separaten Raum in den übrigen       Nabenraum,    aber nicht in umgekehrter Richtung  gestattet.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des  Erfindungsgegenstandes dargestellt.  



  Die Vorrichtung dient     zur    Verstellung der mit  Zapfen 1 auf einer hohlen Nabe 2 drehbar befestigten  Flügel 3 eines     Schiffspropellers.    Der Hohlraum der  Nabe ist mit 4 bezeichnet. Der Propeller wird durch  eine mit der Nabe 2 fest verbundene hohle Welle 5  angetrieben. Eine mit einem     Stellmotorkolben    6 ver  bundene     Verstellstange    7 ist in einer Dichtungs  stelle 8 in der hohlen Welle geführt. Sie geht in der  Längsrichtung koaxial mit der hohlen Welle durch  diese hindurch und ragt mit ihrem einen Ende 9  in den     Nabenraum    4.

   Bei Verschieben der     Ver-          stellstange    7 in axialer Richtung durch Betätigung  des     Stellmotorkolbens    6 werden die Flügel 3 über  ein auf dem Stangenende 9 aufgesetztes     Verstell-          kreuz    10 und auf den     Flügelzapfen    1 aufgesetzte  Hebel 11 verstellt.  



  Der Hohlraum 4 der Nabe 2 ist mit Öl gefüllt.  Er steht über eine Öffnung 12 der Stirnwand der  Nabe 2, über den zwischen     Verstellstange    7 und  Hohlwelle 5 frei bleibenden Ringspalt 13 und eine  in der Welle 5 vorgesehene Öffnung 14 mit einem       Ölzuführungsgehäuse    15 in Verbindung, das über  eine Leitung 16 an einen Vorratsbehälter 17 an  geschlossen ist. Der Ölspiegel im Behälter 17 steht  so hoch, dass im     Nabenraum    4 ein Überdruck mit  Bezug auf das umgebende Wasser herrscht.  



  Innerhalb der Nabe 2 ist ein separater Raum  18 angeordnet, welcher mit dem übrigen Naben  raum 4 nur über ein     Rückschlagventil    19 verbunden  ist. Dieses ist in einem den Raum 18 mit dem       Nabenraum    4 verbindenden Kanal 20 eingebaut und  gestattet den Übertritt von Öl aus dem separaten  Raum 18 in den übrigen     Nabenraum    4, aber nicht  in umgekehrter Richtung. Das Ende 9 der Verstell  stange 5 weist einen Teil 21 auf, der gleichen Durch  messer, also auch gleiche     Querschnittsfläche    hat wie  die     Verstellstange    7 in der Welle 5. Dieser Teil  21 ist an einer Dichtungsstelle 22 zwischen dem  separaten Raum 18 und dem übrigen     Nabenraum    4  geführt.  



  Die beschriebene Vorrichtung wirkt folgender  massen:  Wird bei einer     Verstellbewegung    die Verstell  stange 7 in axialer Richtung aus der Nabe ver  schoben, so ändert sich das freie Volumen im Na  benraum 4 und im damit verbundenen Ringspalt  13 nicht, da die     Verstellstange    7 in der Welle 5 und  an der     Dichtungsfläche    22 den gleichen Querschnitt  hat.

   Bei Verschiebung der     Verstellstange    7 in Rich  tung gegen die Nabe 2 wird dagegen durch den    Teil 21 des Stangenendes 9 Öl aus dem separaten  Raum 18 über den Kanal 20 mit     Rückschlagven-          til    19 in den     Nabenraum    4 verdrängt, so dass eine  gleiche Ölmenge aus diesem     Nabenraum    4 durch den       Ringspalt    13 in das     ölzuführungsgehäuse    15 aus  strömen muss. Dies ergibt eine unschädliche Druck  erhöhung im     Nabenraum    4.  



  Das     Rückschlagventil    19 verhindert aber nun  bei der Rückwärtsbewegung der     Verstellstange    7 von  der Nabe 2 weg ein Einsaugen von Öl durch den  Kanal 20 in den separaten Raum 18. Es entsteht  ein Unterdruck im Raume 18, der aber, da dieser  Raum keine Dichtungsstelle aufweist, welche gegen  den Wasserraum grenzt, nichts schaden kann. Im       Nabenraum    4, dessen Volumen sich bei der Verstell  bewegung nicht ändert, wird dagegen die Bildung  eines Unterdruckes gänzlich vermieden.  



  Es besteht somit keine Gefahr, dass durch die  Dichtungsstellen der Drehzapfen 1 der Flügel 3  Wasser von aussen in den     Nabenraum    4 eindringen  könnte. Bei der beschriebenen Vorrichtung ist die  Stelle, an der beim Herausziehen des     Verstellstan-          genendes    aus der Nabe Unterdruck auftreten kann,  in den separaten Raum 18 verlegt, in welchem  dieser Unterdruck nichts schaden kann.  



  Da die Dichtung an der Stelle 22, in der der  Teil 21 des     Verstellstangenendes    9 geführt ist, nie  vollkommen sein wird, ist zu erwarten, dass sich  der Unterdruck im Raume 18 infolge     Einströmens     von     Lecköl    allmählich abbaut. Dieses Einströmen  von     Lecköl    aus dem übrigen     Nabenraum    4 geht  aber so langsam vor sich, dass die Ersatzmenge ohne  Erzeugung eines Unterdruckes im     Nabenraum    4 vom  unter Überdruck stehenden     ölzuführungsgehäuse    15  her nachgeliefert wird.  



  Die Vorrichtung lässt sich sinngemäss für andere  Strömungsmaschinen mit verstellbaren Flügeln und  ölgefüllter Nabe, insbesondere für     Kaplanturbinen     und -pumpen verwenden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH In der Näbe eines Schiffspropellers oder eines Laufrades einer Strömungsmaschine angeordnete Vorrichtung zur Verstellung der auf der Nabe dreh bar befestigten Flügel, bei welcher eine in der hoh len Welle geführte Verstellstange mit ihrem einen Ende in den mit Öl gefüllten Nabenraum hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Ende (21) der Verstellstange (7) mit einer Querschnittsfläche, die gleich gross ist wie die Querschnittsfläche der Ver- stellstange (7) in der Welle (5), in einer Dichtungs stelle (22) zwischen einem innerhalb der Nabe (2) angeordneten,

   separaten Raum (18) und dem übrigen Nabenraum (4) geführt ist und dass dieser separate Raum (18) mit dem übrigen Nabenraum (4) nur über ein Rückschlagventil (19) verbunden ist, das den Übertritt von<B>Öl</B> aus diesem separaten Raum (18) in den übrigen Nabenraum (4), aber nicht in umgekehrter Richtung gestattet.