Die Erfindung betrifft einen Schiffs-Verstellpropeller, der an einer durch ein Stevenrohr durchgeführten Propellerwelle befestigt ist und eine Nabe aufweist, in der sich ein hydraulischer Stellmotor zur Verstellung der Flügel befindet, dem die hydraulische Flüssigkeit durch eine Muffe zugeführt wird, die auf einem zusammen mit der Propellerwelle drehbaren Teil gelagert und gegen Drehung gesichert ist.
Bei Propellern dieser Art erfolgte bisher die Verbindung der im Schiff befindlichen hydraulischen Steuerung mit dem in der Nabe angeordneten Stellmotor durch eine hohle Propellerwelle. Die dabei erforderlichen Wellen und Leitungen sind kompliziert und teuer. Zusätzlich entstehen Probleme mit der Entlüftung der Leitungen, einer Kühlung der Muffe zur Ableitung der durch Reibung entstehenden Wärme sowie der Wärmedehnung der verhältnismässig langen Leitungen, die zu Ungenauigkeiten bei den Verstellbewegungen des Propellers führen können.
Die Erfindung hat die Schaffung eines Verstellpropellers der genannten Art zum Ziel, welche die erwähnten Nachteile nicht aufweist, wesentlich einfacher als die bisherigen Ausführungsformen ist, keine hohle Propellerwelle erfordert, leicht von aussen angebaut und wieder entfernt werden kann, keine Kühlung erfordert und auch nicht zu den erwähnten Schwierigkeiten, die durch Wärmedehnungen verursacht sind, Anlass gibt.
Der erfindungsgemässe Verstellpropeller, durch welchen dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Muffe ausserhalb des Schiffskörpers angeordnet ist.
Bei einer derartigen Anordnung kann die Muffe, welche praktisch einen Teil des Propellers bildet, zusammen mit diesem an einer gewöhnlichen, vollen Propellerwelle befestigt und von dieser wieder entfernt werden. Da sie sich, wie der Propeller, im Wasser befindet, ist eine besondere Kühlvorrichtung überflüssig. Bei den kurzen und nach oben führenden Verbindungsleitungen bestehen keine Probleme mit der Entlüftung.
Vorzugsweise kann dabei die Muffe einen Anschlussteil umschliessen, welcher einen Teil der Nabe bildet und am aus dem Stevenrohr hervortretenden Ende der Propellerwelle befestigt ist. Der Anschlussteil kann von der Nabe getrennt ausgebildet sein oder mit dieser aus einem Stück bestehen.
Die Muffe kann am äusseren Ende des Stevenrohres starr befestigt sein. Dadurch wird eine besonders einfache Ausführungsform gewonnen. Es muss jedoch zwischen der Muffe und dem Anschlussteil bzw. der Nabe ein ausreichendes Spiel vorgesehen werden, das ein gewisses Schlagen der Welle gegen über der Muffe zulässt. Eine Überbrückung dieses Spieles durch bekannte, üblicherweise verwendete Dichtungen bietet keine Schwierigkeiten.
Es ist jedoch auch möglich, zwischen der Muffe und dem Ende des Stevenrohres einen elastischen Verbindungsteil anzuordnen. Auf diese Weise wird es ermöglicht, zwischen der Muffe und dem Anschlussteil bzw. der Nabe ein minimales Spiel vorzusehen, das in bezug auf die Abdichtung gegenüber Wasser und hydraulischer Flüssigkeit besonders vorteilhaft sein kann. Eventuelle Schlagbewegungen der Welle, die z. B.
durch ihr Spiel in den Wellenlagern verursacht sind, werden nämlich durch den elastischen Verbindungsteil aufgenommen.
Die Muffe kann mit der im Schiffskörper befindlichen Steuervorrichtung durch zum Teil ausserhalb des Schiffskörpers verlaufende hydraulische Verbindungsleitungen verbunden sein. Dadurch kann der Anschluss der Muffe an die Steuervorrichtung besonders vereinfacht werden.
Schliesslich ist es möglich, zum Schutz der ausserhalb des Schiffskörpers verlaufenden Teile der hydraulischen Verbindungsleitungen eine Verschalung vorzusehen, welche zudem auch hydrodynamisch vorteilhaft ausgebildet sein kann.
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Teilschnitt des hinteren Endes eines Schiffskörpers mit einem Verstellpropeller und
Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 mit einer anderen Ausführungsform der Muffe.
In der Fig. 1 ist vom Schiffskörper ein Teil des Hecks 1 dargestellt, in welchem ein Stevenrohr 2 ausgebildet ist. Im Stevenrohr 2 ist in Wellenlagern 3, von denen nur eines dargestellt ist, eine Propellerwelle 4 gelagert. Die Propellerwelle 4 ist mit einem konischen Ende 5 versehen, das aus dem Stevenrohr 2 hervortritt und zur Befestigung des Propellers dient.
Im vorliegenden Fall ist am Ende 5 ein Anschlussteil 6 befestigt, welcher zusammen mit einem Körperteil 7 und einem Endteil 8 die Nabe des Verstellpropellers bildet. Im Körperteil 7 sind in der dargestellten Weise Propellerflügel 10 drehbar gelagert, von denen aus Anschaulichkeitsgründen nur einer dargestellt ist. Zur Verstellung der Propellerflügel 10 ist ein hydraulischer Stellmotor vorgesehen, der einen Koben 11 enthält, welcher in einem im Endteil 8 ausgebildeten Zylinder 12 dichtend geführt ist. Die Bewegungen des Kolbens 11 werden auf die Propellerflügel in der dargestellten Weise durch eine Verbindungsstange 13 übertragen, die gelenkig mit dem Kolben 11 und einem am Propellerflügel 10 befestigten Hebel 14 verbunden ist, dessen in der Fig. 1 nicht sichtbarer Hebelarm ungefähr senkrecht zur Bildebene steht.
Der Kolben 11 ist mit einer Kolbenstange 15 versehen, die in einer Bohrung 16 im Körperteil 7 der Nabe geführt ist.
Zur Verbindung des in der Fig. 1 an der linken Seite des Kolbens 11 befindlichen Zylinderraumes mit der nicht dargestellten, im Schiffskörper befindlichen Steuervorrichtung ist ein in der Kolbenstange 15 ausgebildeter Kanal 17 vorgesehen, welcher in einer ausgeweiteten Kammer 18 der Bohrung 16 mündet. Die Kammer 18 steht durch Kanäle 20, 21 im Körperteil 7 und einen Kanal 22 im Anschlussteil 6 mit einer Ringnut 23 in einer Muffe 24 in Verbindung, welche den Anschlussteil 6 mit kleinem Spiel umschliesst. Der an der rechten Seite des Kolbens 11 befindliche Hohlraum ist durch einen im Körperteil 7 und im Anschlussteil 6 ausgebildeten Kanal 25 mit einer Ringnut 26 der Muffe 24 verbunden.
Die Muffe 24, die entweder aus einem Stück bestehen oder zweiteilig sein kann, ist mit radial beweglichen Dichtungsringen 27 versehen, welche die Aufgaben haben, die Nuten 23 und 26 gegenseitig und gegen aussen abzudichten. Ausserdem ist die Muffe 24 mit einer Dichtung 28 versehen, welche nach aussen gegenüber dem Wasser dichtet und den Zutritt von Wasser in den Spalt zwischen der Muffe 24 und dem Anschlussteil 6 verhindert.
Die Ringnuten 23 und 26 sind durch Bohrungen 30 und 31 mit hydraulischen Verbindungsleitungen 32 und 33 verbunden, die durch in geeigneter Weise abgedichtete Öffnungen im Heck 1 in den Schiffskörper führen. Zum Schutz gegen eine Beschädigung der Leitungen ist eine Verschalung 34 vorgesehen, welche eine hydrodynamisch günstige Form haben kann.
Bei der in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Muffe 24 starr durch Schrauben 35 am äusseren Ende des Stevenrohres 2 befestigt. Bei dieser Ausführungsform, die besonders einfach und robust ist, müssen die Dichtungen 27 und 28 gewisse Bewegungen der Welle 4 gegenüber der Muffe 24 zulassen. Diese Bewegungen können durch Fabrikationsungenauigkeiten oder auch nur durch das Spiel der Welle 4 in den Lagern 3 verursacht sein. Entsprechend muss auch das Spiel zwischen der Muffe 24 und dem Anschlussteil 6 gewählt sein.
In der Fig. 2, welche einen Ausschnitt aus der Fig. 1 zeigt, ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher die Muffe den Anschlussteil mit minimalem Spiel umschliessen kann. In diesem Fall ist eine Muffe 70 am Ende des Stevenrohres 2 durch einen elastischen Verbindungsteil 71 befestigt, der z. B.
die Form eines Gummiringes haben kann. Im übrigen kann die Muffe gleich, wie in der Fig. 1 dargestellt, ausgebildet sein.
Aus Gründen der Anschaulichkeit wurden in beiden Figuren nur die Zuleitungen der hydraulischen Flüssigkeit zum hydraulischen Stellmotor dargestellt. Es versteht sich, dass normalerweise der Propeller mit weiteren Elementen, wie z. B.
einer Rückführung, versehen ist, welche zum Messen der Einstellung der Propellerflügel dient und besondere hydraulische Leitungen erfordert. Diese zusätzlichen Leitungen können in der gleichen Weise wie die dargestellten Leitungen angeschlossen sein.
The invention relates to a ship's variable pitch propeller which is attached to a propeller shaft passed through a stern tube and has a hub in which there is a hydraulic servomotor for adjusting the blades, to which the hydraulic fluid is fed through a sleeve which is on a joint with the rotatable part of the propeller shaft is mounted and secured against rotation.
In propellers of this type, the connection between the hydraulic control located in the ship and the servomotor located in the hub has so far been made by a hollow propeller shaft. The shafts and lines required for this are complicated and expensive. In addition, problems arise with venting the lines, cooling the sleeve to dissipate the heat generated by friction, and the thermal expansion of the relatively long lines, which can lead to inaccuracies in the adjustment movements of the propeller.
The invention aims to create a controllable pitch propeller of the type mentioned, which does not have the disadvantages mentioned, is much simpler than the previous embodiments, does not require a hollow propeller shaft, can be easily attached from the outside and removed again, does not require cooling and does not require any gives rise to the difficulties mentioned, which are caused by thermal expansion.
The controllable pitch propeller according to the invention, by means of which this objective is achieved, is characterized in that the sleeve is arranged outside the hull.
With such an arrangement, the sleeve, which practically forms part of the propeller, can be fastened together with the latter to an ordinary, full propeller shaft and removed from it again. Since it is, like the propeller, in the water, a special cooling device is not necessary. There are no problems with venting with the short connecting lines leading upwards.
Preferably, the sleeve can enclose a connection part which forms part of the hub and is attached to the end of the propeller shaft protruding from the stern tube. The connection part can be designed separately from the hub or consist of one piece with it.
The sleeve can be rigidly attached to the outer end of the stern tube. A particularly simple embodiment is thereby obtained. However, sufficient play must be provided between the socket and the connection part or the hub to allow the shaft to hit a certain amount against the socket. Bridging this game with known, commonly used seals does not present any difficulties.
However, it is also possible to arrange an elastic connecting part between the sleeve and the end of the stern tube. In this way, it is possible to provide a minimum clearance between the sleeve and the connection part or the hub, which can be particularly advantageous with regard to the seal against water and hydraulic fluid. Any flapping movements of the wave that z. B.
caused by their play in the shaft bearings are namely received by the elastic connecting part.
The sleeve can be connected to the control device located in the hull by hydraulic connecting lines which partially extend outside the hull. As a result, the connection of the sleeve to the control device can be particularly simplified.
Finally, to protect the parts of the hydraulic connecting lines that run outside the hull, it is possible to provide a casing, which can also be designed in a hydrodynamically advantageous manner.
The invention is explained with reference to exemplary embodiments shown schematically in the drawing. It shows:
Fig. 1 is a partial section of the rear end of a hull with a controllable pitch propeller and
FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 with another embodiment of the sleeve.
In Fig. 1, a part of the stern 1 of the hull is shown, in which a stern tube 2 is formed. In the stern tube 2, a propeller shaft 4 is mounted in shaft bearings 3, only one of which is shown. The propeller shaft 4 is provided with a conical end 5 which protrudes from the stern tube 2 and is used to attach the propeller.
In the present case, a connection part 6 is attached to the end 5, which, together with a body part 7 and an end part 8, forms the hub of the variable-pitch propeller. In the body part 7 propeller blades 10 are rotatably mounted in the manner shown, of which only one is shown for reasons of clarity. To adjust the propeller blades 10, a hydraulic servomotor is provided which contains a piston 11 which is sealingly guided in a cylinder 12 formed in the end part 8. The movements of the piston 11 are transmitted to the propeller blades in the manner shown by a connecting rod 13 which is articulated to the piston 11 and a lever 14 attached to the propeller blade 10, the lever arm of which, not visible in FIG. 1, is approximately perpendicular to the plane of the drawing .
The piston 11 is provided with a piston rod 15 which is guided in a bore 16 in the body part 7 of the hub.
To connect the cylinder space located on the left side of the piston 11 in FIG. 1 with the control device (not shown) located in the ship's hull, a channel 17 is provided in the piston rod 15 and opens into a widened chamber 18 of the bore 16. The chamber 18 is connected through channels 20, 21 in the body part 7 and a channel 22 in the connection part 6 with an annular groove 23 in a sleeve 24, which surrounds the connection part 6 with little play. The cavity located on the right side of the piston 11 is connected to an annular groove 26 of the sleeve 24 by a channel 25 formed in the body part 7 and in the connection part 6.
The sleeve 24, which can either consist of one piece or be in two parts, is provided with radially movable sealing rings 27, which have the tasks of sealing the grooves 23 and 26 from one another and from the outside. In addition, the sleeve 24 is provided with a seal 28, which seals to the outside against the water and prevents the entry of water into the gap between the sleeve 24 and the connection part 6.
The annular grooves 23 and 26 are connected by bores 30 and 31 to hydraulic connecting lines 32 and 33, which lead through openings in the stern 1, which are suitably sealed, into the hull. To protect against damage to the lines, a casing 34 is provided, which can have a hydrodynamically favorable shape.
In the embodiment shown in FIG. 1, the sleeve 24 is rigidly attached to the outer end of the stern tube 2 by screws 35. In this embodiment, which is particularly simple and robust, the seals 27 and 28 must allow certain movements of the shaft 4 with respect to the sleeve 24. These movements can be caused by manufacturing inaccuracies or just by the play of the shaft 4 in the bearings 3. The play between the sleeve 24 and the connection part 6 must also be selected accordingly.
In FIG. 2, which shows a detail from FIG. 1, an embodiment is shown in which the sleeve can enclose the connection part with minimal play. In this case, a sleeve 70 is attached to the end of the stern tube 2 by an elastic connecting part 71 which, for. B.
can be in the form of a rubber ring. Otherwise, the sleeve can be designed in the same way as shown in FIG.
For reasons of clarity, only the supply lines for the hydraulic fluid to the hydraulic servomotor are shown in both figures. It goes without saying that normally the propeller with further elements, such as. B.
a return, which is used to measure the setting of the propeller blades and requires special hydraulic lines. These additional lines can be connected in the same way as the lines shown.