DE1275400B

DE1275400B - Drehfluegelantrieb, insbesondere fuer Schiffsruderanlagen

Info

Publication number: DE1275400B
Application number: DEL53835A
Authority: DE
Inventors: Karl Hinsch
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1966-06-07
Filing date: 1966-06-07
Publication date: 1968-08-14
Also published as: SE315831B; GB1182288A

Description

Drehflügelantrieb, insbesondere für Schiffsruderanlagen Die Erfindung betrifft einen Drehflügelantrieb, insbesondere für Schiffsruderanlagen, mit einer Nabe, darin eingelassenen Druckkammern und darin befestigten Drehflügeln und mit einem die Nabe umgebenden, mit Anschlägen versehenen, zylindrischen Gehäuse sowie mit in einer Nut auf der äußeren Schmalseite jedes Drehflügels verlaufender Dichtung.
Es ist bekannt, Drehflügelantriebe mit Druckkammern von rechteckigem Querschnitt auszuführen. Dabei ergibt sich der Nachteil, daß sich der obere und untere ringförmige Nabenteil, der jeweils die Druckkammern in axialer Richtung begrenzt, unter Druck in dieser Richtung aufbiegen kann.
Um die Aufbiegung und die mechanische Beanspruchung der ringförmigen Nabenteile zu verringern, ist es bekannt, den Druckkammern einen im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt zu geben, wobei die größere Grundseite des Trapezes von der Innenwand des Gehäuses gebildet ist. Zur Abdichtung zwischen Nabe und Gehäuse sind dabei auf den abzudichtenden Flächen umlaufende Dichtungsringe vorgesehen, die nabenseitig jeweils in Nuten auf den äußeren Schmalseiten zweier benachbarter Drehflügel und in Nuten auf dem Umfang der ringförmigen Nabenteile verlaufen. Bei dieser Ausführung fällt ein schon bei der rechtwinkligen Ausbildung der Druckkammern auftretender Nachteil besonders ins Gewicht. Der Flügel oder ein als Fuß verbreitert ausgeführter Teil des Flügels ist mit Schrauben in radialer Richtung am Grund der Nabe befestigt. Da der Flügel bei Druckbelastung um diese Befestigung Momente erzeugt, muß zumindest sein Fuß breit genug ausgeführt sein, um diese Momente aufzunehmen. Durch die Breite des Flügelfußes ist jedoch der Winkel. um den der Drehtlügelantrieb verdreht werden kann, begrenzt. Diese Beschränkung ist nun bei einem trapezförmigen Querschnitt besonders spürbar. da hier die axiale Höhe des Flügelfußes vermindert ist, so daß die Breite weitet vergrößert werden muß.
Die Erfindung mill die Nachteile der bekannten Drehflügelantriebe vermeiden. Sie schlägt dazu für einen Dreliflügelantrieb der eingangs genannten Art v")r, daß die Druckkamtnern in einer die Längsachse (Ls Drehflügelantriebs enthaltenden Schnittebene einen halbkreisähnlichen Querschnitt aufweisen. dessen gerade S!ite von der Innenwand des Gehäuses gcl)il det ist. daß jeder Drehflügel mittels einer in der naK:nseitigen Wand der Druckkammern liegenden Nut befestigt ist, in die er eingesetzt ist. und daß zuni Einbringen eines umlaufenden Dichtungsringes auch in der lialhkrrisähnlich gekrümmten Schmalseite jedes Drehflügels eine Nut vorgesehen ist, deren Tiefe größer ist als die Stärke des Dichtungsringes.
Schutz wird nur für die Kombination dieser Maßnahmen beansprucht.
Bei der Erfindung ist von Vorteil,, daß ein in den Druckraum hineinragender Anschlag nur auf einer, wenn auch gekrümmten Fläche gegen die Nabe abgedichtet werden muß, so daß die Abdichtung kontinuierlich ohne Leckstellen erfolgen kann. Besondere Vorteile ergeben sich aus der erfindungsgemäßen Befestigung der Drehflügel in einer Haltenut, deren Herstellung übrigens wegen des halbkreisähnlichen Querschnitts der Druckkammern leicht durch Ausschlagen auf einem Bohrwerk möglich ist. Ein in einer solchen Nut gehaltener Flügel bedarf keiner weiteren Befestigung durch Schrauben. Er liegt beiderseits seiner gekrümmten Schmalseite an den Wänden der Haltenut an und wird so bei Druckbelastung nur auf Scherung entlang der halbkreisähnlichen Einspannung, nicht aber auf Biegung um eine Seite beansprucht. Der Flügel kann daher dünner als seither üblich gehalten werden, woraus sich als wichtiger Vorteil eine Erweiterung des Winkelausschlags des Drehflügelantriebs ergibt. Durch Anwendung der erfindungsgemäßen Halterung der Flügel kann beispielsweise bei einem Drehflügelantrieb mit drei Flügeln der Verstellwinkel von -seither 4 35 auf -1-39" erhöht werden.
Die bei dem erfindungsgemäßen Drehflügelantrieb vorgesehenen, jeweils um die Drehflügel umlaufenden Dichtungsringe erleichtern die Montage der mit Flügeln versehenen Nabe in dem Gehäuse und gewährleisten eine völlige Abdichtung auf der geraden Seite des Flügels.
Zur Ausgestaltung der Anschläge sieht die Erfindung vor, daß jeder Anschlag in an sich bekannter «'eise eine der nabenseitigen Wandung der Druckkammer angepaßte Dichtfläche aufweist und in einer in der Gehäuseinnenwand vorgesehenen, achsparallelen Aussparung gehalten ist und daß sich der Querschnitt des Anschlags in an sich bekannter Weise in seiner zur Nabenachse senkrechten Richtung zur Nabe hin stark verjüngt.
Durch die besondere Form des Anschlages wird erreicht, daß die bei Druckbelastung auf ihn wirkenden Kräfte eine große radiale Komponente haben, wodurch der Anschlag in die ihn haltende Aussparung hineingedrückt wird. Dabei erübrigt sich eine Befestigung durch Schrauben. Zum anderen wird damit erreicht, daß auf den Anschlag um seine Befestigung keine Biegemomente wirken. Schließlich ergibt sich für den Anschlag eine Raumform, die der eines Körpers gleicher Beanspruchung nahekommt.
Ein gemäß der Erfindung ausgeführter Drehflügelantrieb ist in der Zeichnung dargestellt. Die Nabe 20 ist von dem Gehäuse 27 umgeben. Auf ihrem Umfang ist der bei ihrer Herstellung herausgearbeitete Raum von halbkreisähnlichem Querschnitt durch drei Flügel 28, 29, 30 und eine gleiche Anzahl von Anschlägen, von denen ein Anschlag 31 im Schnitt zu sehen ist, in sechs Druckkammern unterteilt. Der Anschlag 31 liegt mit einer einzigen, ununterbrochenen Dichtfläche 32 an der Wandung der Druckkammer an und ist daher leicht gegen sie abzudichten.
Der Flügel 28 ist in einer Haltenut 33 in der gekrümmten Wandung der Druckkammern gehalten; die anderen Flügel 29,30 sind entsprechend befestigt. Die Halterung muß allein in tangentialer Richtung Kräfte aufnehmen, daher muß der Flügel 28 nicht genau passend in die Haltenut 33 eingefügt sein und kann insbesondere in seiner Höhe so bemessen sein, daß er die Ringe 22, 23 der Nabe 20 nicht mit axialen, aufbiegenden Kräften belastet: Die Abdichtung zwischen den Flügeln 28, 29, 30 und dem Gehäuse 27 erfolgt mittels in Nuten der Schmalseiten der Flügel eingelegter Dichtungsringe 34, 35, 36. Am Flügel 28 ist zu sehen, daß der Dichtungsring 34 aus der Nut der geraden Schmalseite 37 hervorragt. Dagegen sind die Dichtungsringe, wie im Falle des Dichtungsringes 35 des Flügels 29, auf der gekrümmten Schmalseite 38 völlig in die Nut eingelassen, so daß der Einbau des Flügels in seine Haltenut nicht behindert ist.
Die Anschläge, darunter der Anschlag 31, werden in axialer Richtung mittels mit Dichtungen versehener Leitringe 43, 53 gehalten. Zwischen diesen und dem Gehäuse 27 sind Ringkanäle 49, 54 vorgesehen, die abwechselnd mit den Druckkammern in Verbindung stehen und durch die den Druckkammern zur Betätigung del Drehflügelantriebs Hydraulikflüssigkeit zugeführt wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Drehflügelantrieb, insbesondere für Schiffsruderanlagen, mit einer Nabe, darin eingelassenen Druckkammern und darin befestigten Drehflügeln und mit einem die Nabe umgebenden, mit Anschlägen versehenen, zylindrischen Gehäuse sowie mit in einer Nut auf der äußeren Schmalseite jedes Drehflügels verlaufender Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern in einer die Längsachse des Drehflügelantriebs enthaltenden Schnittebene einen halbkreisähnlichen Querschnitt aufweisen, dessen gerade Seite von der Innenwand des Gehäuses (27) gebildet ist, däß jeder Drehflügel (28, 29, 30) mittels einer in der nabenseitigen Wand der Druckkammern liegenden Nut (33) befestigt ist, in die er eingesetzt ist, und daß zum Einbringen eines umlaufenden Dichtungsringes (34, 35, 36) auch in der halbkreisähnlich gekrümmten Schmalseite jedes Drehflügels (28, 29, 30) eine Nut vorgesehen ist, deren Tiefe größer ist als die Stärke des Dichtungsringes (34, 35, 36).
2. Drehflügelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlag (31) in an sich bekannter Weise eine der nabenseitigen Wandung der Druckkammer angepaßte Dichtfläche aufweist und in einer in der Gehädseinnenwand vorgesehenen achsparallelen Aussparung gehalten ist und daß sich der Querschnitt des Anschlags (31) in an sich- bekannter Weise in seiner zur Nabenachse senkrechten Richtung zur Nabe (20) hin stark verjüngt. In Betracht gezogene Druckschriften-USA.-Patentschrift Nr. 2 966 144.