DE1098394B - Controllable pitch propeller - Google Patents

Controllable pitch propeller

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DE1098394B
DE1098394B DEI15944A DEI0015944A DE1098394B DE 1098394 B DE1098394 B DE 1098394B DE I15944 A DEI15944 A DE I15944A DE I0015944 A DEI0015944 A DE I0015944A DE 1098394 B DE1098394 B DE 1098394B
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DE
Germany
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hub
gear
wheel
worm
pitch propeller
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Pending
Application number
DEI15944A
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German (de)
Inventor
Dipl-Ing Helmut Engelbrecht
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Institut fuer Schiffbau
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Institut fuer Schiffbau
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00—Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/06—Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Verstellpropeller Die Erfindung bezieht sich auf Verstellpropeller, insbesondere für dien Antrieb von Schiffen, deren Flügelblätter durch auf den Flügelblattfuß wirkende Zahntriebe verstellt werden.Variable pitch propeller The invention relates to a variable pitch propeller, especially for the propulsion of ships, the blades of which go through on the blade base effective gear drives are adjusted.

Es sind Verstellpropeller bekannt, deren Flügelblätter mittels eines am Flügelblattfuß angebrachten Zahnkranzes, in den eine Zahnstange oder ein Kegelzahnrad eingreift, verstellt und in der eingestellten Lage in Betrieb gehalten werden. Eine hohe Beanspruchung der Zähne ist die Folge, die sich besonders auf :die meistgefahrenen Einstellungen auswirkt, wodurch erhöhte Abnutzung und Betriebsstörungen eintreten. Weiterhin wirkt sich der außermittige Angriff der Verstellkraft durch die Reibung der entstehenden Lagerreaktionskraft erhöhend auf die Verstellkraft aus, wozu insbesondere meist vorhandene große Lagerdurchmesser beitragen.There are known controllable pitch propellers, the blades of which by means of a gear rim attached to the blade base, into which a rack or a bevel gear intervenes, adjusted and kept in operation in the set position. One high stress on the teeth is the consequence, which is particularly due to: the most driven Adjustments affects, resulting in increased wear and tear and malfunctions. Furthermore, the eccentric attack of the adjusting force has an effect due to the friction the resulting bearing reaction force increasing the adjustment force, including in particular mostly existing large bearing diameters contribute.

Des weiteren sind Ausführungen bekannt, bei denen die Flügelblätter durch .am Flügelblattfuß angebrachte Kurbelzapfen mittels Pleuelstangen oder in Nuten des Flügelblattfußes eingreifende Zapfen über Gleitsteine gedreht werden. Auch diese weisen den geschilderten Nachteil der außermittigen Verstellkraft auf.Furthermore, designs are known in which the blades through crank pins attached to the blade base by means of connecting rods or in Grooves of the blade root engaging pegs are rotated over sliding blocks. These also have the described disadvantage of the off-center adjustment force.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß bei einem Verstellpropeller mit einer zentral in der Nabe liegenden Schnecke, die in je ein Schneckenrad für jedes Flügelblatt eingreift, jedes Schneckenrad über ein Vorgelegerad auf das Zentralrad eines koaxial zur Drehachse seines Flügelblattes angeordneten Planetengetriebes einwirkt, dessen Außenrad in der Nabe befestigt ist und dessen Zwischenräder mit ihren Achsen jeweils im Flügelblattfuß sitzen.According to the invention, these disadvantages are avoided in that in the case of a controllable pitch propeller with a central worm in the hub, the meshes with a worm gear for each blade, each worm gear over a counter gear on the central gear of a coaxial to the axis of rotation of its blade arranged planetary gear acts, the outer wheel is fixed in the hub and its intermediate gears are each seated with their axes in the blade base.

Das Zentralrad ist erfindungsgemäß auf einer kugeligen Abstützung gelagert, die sich auf einem an der Rückwand des Außenrades befestigten Lagerbock befindet, wodurch ein Kräfteausgleich insbesondere bei drei Zwischenrädern gewährleistet wird. Gleichzeitig nimmt dieser Lagerbock auch eine Lagerung für die Verbindungswelle von Schneckenrad und V orgelegerad auf.According to the invention, the central wheel is on a spherical support stored on a bracket attached to the rear wall of the outer wheel is located, which ensures a balance of forces, especially with three intermediate gears will. At the same time, this bearing block also has a bearing for the connecting shaft of worm gear and front gear.

Die zentrale Schnecke wird in bekannter Weise durch eine in der hohlen Propellerwelle befindliche Welle oder aber durch einen in der Nabe vorzugsweise zentral untergebrachten raschlaufenden Motor unter Zwischenschaltung eines Vorgeleges gedreht.The central snail is in a known manner by one in the hollow Propeller shaft located shaft or by one in the hub preferably centrally located high-speed motor with the interposition of a back gear turned.

Durch die Rückwand des Außenrade@s wird der Raum des Planetentriebes vom übrigen Innenraum der Nabe abgeteilt. von dem eingedrungenes Seewasser leicht durch eine über dem Zentralrad eingepreßte Dichtung abgehalten werden kann. Der Planetentrieb müßte dann zur Vermeidung von Korrosion vorteilhafterweise aus rostfreiem Werkstoff bestehen.The space of the planetary drive is created through the rear wall of the outer wheel separated from the rest of the interior of the hub. easily from the lake water that has penetrated can be prevented by a seal pressed in over the central wheel. Of the Planetary drive would then advantageously have to be made of stainless steel to avoid corrosion Material.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Fig.1 einen Längsschnitt durch den Verstellpropeller, Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie A-A in Abb. 1 für ein Flügelblatt.An exemplary embodiment is shown in the drawing. It shows 1 shows a longitudinal section through the controllable pitch propeller, FIG. 2 shows a longitudinal cross-section the line A-A in Fig. 1 for a wing.

An der Antriebswelle 1 ist die Nabe 2 mit der Abdeckkappe 3 befestigt. In der Nabe 2 ist die zentrale Schnecke4 gelagert, die bei jedem Flügelblatt über ein Schneckenrad 5 das mit diesem -durch die Verbindungswelle 6 verbundene Vorgelegerad 7 antreibt. Letzteres steht im Eingriff mit dem Zentralrad 8 eines Planetentriebes, das die Rückwand 9 des Außenrades 10 desselben durchdringt und die Zwischenräder 11, deren Achsen 12 in dem Flügelblattfuß 13 befestigt sind, antreibt. Das Außenrad 10 ist mit der Nabe 2 fest verbunden und trägt in seiner Rückwand 9 eine Dichtung 14 über der Welle des Zentralrades 8, wodurch der Raum des Planetentriebes vom übrigen Innenraum der Nabe 2 abgeteilt wird.The hub 2 is fastened to the drive shaft 1 with the cover cap 3. In the hub 2, the central worm 4 is mounted, which over at each blade a worm wheel 5 is the counter gear connected to this through the connecting shaft 6 7 drives. The latter is in engagement with the central wheel 8 of a planetary drive, which penetrates the rear wall 9 of the outer gear 10 and the intermediate gears 11, the axes 12 of which are fixed in the blade base 13, drives. The outer wheel 10 is firmly connected to the hub 2 and has a seal in its rear wall 9 14 over the shaft of the central wheel 8, whereby the space of the planetary drive from the rest Interior of the hub 2 is divided.

Das Zentralrad 8 ist fliegend auf der kugeligen Abstützung 15 gelagert, die auf dem Lagerbock 16 befestigt ist. Der Lagerbock 16 ist an der Rückwand 9 angebracht und trägt außerdem eine Lagerung 17 für die Verbindungswelle 6 der Räder 5 und 7. Zur Drehung der zentralen Schnecke 4 ist in der Nabel bzw. der Abdeckkappe 3 ein reversibler, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetriebener, vorzugsweise schnellaufender Motor 18 angebracht, der über- ein Vorgelege 19 arbeitet.The central wheel 8 is overhung on the spherical support 15, which is attached to the bearing block 16. The bearing block 16 is attached to the rear wall 9 and also carries a bearing 17 for the connecting shaft 6 of the wheels 5 and 7. To rotate the central worm 4, there is a 3 in the umbilicus or in the cover cap reversible, electrically, hydraulically or pneumatically driven, preferably High-speed motor 18 attached, which works via a countershaft 19.

Der Vorteil der Erfindung gegenüber den bekannten Verstellpropellern mit mechanischer Verstellung über Zahntriebe besteht -darin, daß die Flügelblätter durch ein reines Drehmoment, frei von vom Verstellantrieb herrührenden Seitenkräften, verstellt werden. Die Reibungsverluste sind, dadurch kleiner, wodurch der Verschleiß herabgesetzt wird. Außerdem kann das Kraftmittel für die Verstellkraft während des Betriebes abgeschaltet werden. Der Verstellpropeller nach der Erfindung wird infolge des kleineren Umfanges des in der Nabe unterzubringenden Verstellentriebes leichter und billiger als die-bekannten Ausführungen.The advantage of the invention over the known controllable pitch propellers with mechanical adjustment via gear drives consists of the fact that the blades through a pure torque, free of lateral forces resulting from the adjustment drive, adjusted. The friction losses are therefore smaller, which reduces wear is reduced. In addition, the power means for the adjustment force during the Be switched off during operation. The controllable pitch propeller according to the invention is due to the smaller size of the adjustment drive to be accommodated in the hub lighter and cheaper than the known designs.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: '1. Verstellpropeller, insbesondere für den Antrieb von Schiffen, deren Flügelblätter durch auf den Flügelblattfuß wirkende Zahntriebe verstellt werden, wobei eine. zentral in der Nabe liegende Schnecke in je ein Schneckenrad für jedes Flügelblatt eingreift, dadurch gekennzeichhet, daß jedes Schneckenrad (5) über ein Vorgelegerad (7) auf das. Zentralrad (8) eines koaxial zur Drehachse seines Flügelblattes angeordneten Planetentriebes einwirkt, dessen Außenrad (10) in der Nabe (2) befestigt ist und dessen Zwischenräder (11) mit ihren Achsen_(12) jeweils im Flügelblattfuß (13) sitzen. 2.' Verstellpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrad (8) jedes Planetengetriebes auf einer kugeligen Abstützung (15) gelagert ist und daß an einer das Planetengetriebe gegen den übrigen Innenraum der Nabe (2) abschließenden. Wand (9) ein Lagerbock (16) angeordnet ist, der sowohl die kugelige Abstützung (15) als auch eine Lagerung (17) für die Verbindungswelle (6) von Schneckenrad (5) und Vorgelegerad (7) trägt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 878 000, 885 210; französische Patentschriften Nr. 496 665, 1013 765; französische Zusatzpatentschrift Nr. 24 659 zur Patentschrift Nr. 519 743; britische Patentschriften Nr. 120 885, 149 755; USA.-Patentschriften Nr. 1181458, 2 670 805.PATENT CLAIMS: '1. Variable-pitch propellers, in particular for driving ships, the blades of which are adjusted by gear drives acting on the blade root, with a. The worm located centrally in the hub engages a worm wheel for each vane, characterized in that each worm wheel (5) acts via a counter gear (7) on the central wheel (8) of a planetary drive arranged coaxially to the axis of rotation of its vane, the outer wheel of which ( 10) is fixed in the hub (2) and its intermediate wheels (11) sit with their axes (12) in the blade base (13). 2. ' Variable-pitch propeller according to claim 1, characterized in that the central wheel (8) of each planetary gear is mounted on a spherical support (15) and that on one the planetary gear closes off from the rest of the interior of the hub (2). Wall (9 ) a bearing block (16) is arranged, which carries both the spherical support (15) and a bearing (17) for the connecting shaft (6) of worm wheel (5) and counter gear (7). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 878 000, 885 210; French Patent Nos. 496 665, 1013 765; French additional patent specification No. 24,659 to patent specification No. 519,743; British Patent Nos. 120,885, 149,755; USA. Patent Nos. 1181 458, 2670805.
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