DE1283696B - Keillose Befestigung von Schiffspropellern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 63 h

F16b
Deutsche Kl.: 65f3-18

Nummer: 1283 696

Aktenzeichen: P 12 83 696.3-22 (St 26874)

Anmeldetag: 13. Mai 1967

Auslegetag: 21. November 1968

Die Erfindung betrifft die Befestigung eines Schiffspropellers, d. h. hier einer Schiffsschraube, auf dem hinteren Ende der Antriebswelle.

Diese Befestigung geschah bisher meist auf dem Konus einer im Querschnitt runden Welle, auf den die Propellernabe mit Hilfe eines Keils und einer Keilnut aufgezogen wurde, um Winkelverdrehungen der Nabe bezüglich der Welle zu verhindern. Der Propeller wird dabei mittels starker Kräfte auf den Konus aufgezogen und durch eine Mutter in seiner Lage fixiert.

Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß durch die Keilnut im Wellenende örtliche Spannungsspitzen entstehen, die zu einer Zerstörung der Welle führen können, insbesondere bei großen Einschraubenschiffen mit hoher Torsionsbelastung des Wellenkonus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Befestigungsmöglichkeit der Nabe eines Schiffspropellers auf dem Ende der Antriebswelle ohne Verwendung einer Keil-Nut-Verbindung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung grundsätzlich dadurch gelöst, daß das hintere, die Nabe tragende Ende der Antriebswelle, also deren Wellenkonus, aus zwei oder mehr Konen besteht, deren Achsen parallel zueinander gegeneinander versetzt sind.

Da die Achsen der zugehörigen Bohrungen in der Nabe selbstverständlich genauso versetzt sein müssen wie die Einzelkonen des Wellenkonus, ergibt sich bei aufgezogener Nabe eine zunehmend größer werdende Klemmwirkung, sobald die Nabe beginnt, sich auf dem Wellenkonus zu verdrehen. Die Sicherung der Nabe gegen Heruntergleiten vom Konus kann dabei in der bisher üblichen Weise mittels einer Mutter erfolgen.

Vorzugsweise werden auf der Welle und der Nabe entsprechende Markierungen angebracht, deren Übereinstimmung beim Ansetzen der Nabe ein ungehindertes Aufziehen gewährleistet. Geringfügige Abweichungen von dieser Übereinstimmung führen lediglich zu einer leichten Verdrehung während des Aufziehens, durch die die entsprechenden Konen der Welle und die zugehörigen Bohrungen in der Nabe in Übereinstimmung gebracht werden. Beim Lösen bzw. Abziehen der Nabe wird diese nur in axialer Richtung bewegt.

Die Übergänge zwischen den einzelnen versetzten Konen des Wellenendes sind so gestaltet, daß sie allmählich erfolgen, so daß keine schädlichen Spannungsspitzen in der Welle entstehen können, und im

Keillose Befestigung von Schiffspropellern

Anmelder:

Stone Manganese Marine Ltd., London

Vertreter:

Dipl.-Ing. Carl-Hans Huß, Patentanwalt,

8100 Garmisch-Partenkirchen

Als Erfinder benannt:

Edmund Stanley Shiret,

Catford, London (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 17. Mai 1966 (21790)

Bereich dieser Übergänge ist die Nabe gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal mit koaxialen, ringförmigen Aussparungen versehen, die bei aufgezogener Nabe die vorerwähnten, allmählichen Übergänge einschließen. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, die einzelnen, den jeweiligen Konen zugeordneten Bohrungen in der Nabe entsprechend abzusetzen, weil diese Absätze in den Bereich der Aussparungen fallen wurden.

Durch die erfindungsgemäße Versetzung der Achsen der Konen entsteht eine außerordentlich gute Sicherung der Nabe gegen Verdrehung auf der Welle, ohne daß deren Querschnitt durch Keilnuten geschwächt ist, und zwar auch dann, wenn die axiale Versetzung der Einzelkonen sehr gering ist, so daß der erwähnte allmähliche Übergang auf einfache Weise erzielt werden kann.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Welle in der Bohrung nur aus zwei Abschnitten zusammengesetzt, die beide konisch verlaufen, obwohl es innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung liegt, eine Mehrzahl von jeweils zueinander versetzten Bereichen mit oder ohne konische Ausbildung vorzusehen, vorausgesetzt, daß diese Bereiche von einer konischen Umhüllung innerhalb der Bohrung eingeschlossen sind.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand einiger Beispiele unter Bezugnahme auf die schematischen

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Darstellungen der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es stellt dar:

F i g. 1 eine Ausführungsform der Erfindung durch eine auf einen Wellenkonus aufgesetzte Propellernabe im Schnitt, wobei die Propellerflügel weggelassen wurden,

F i g. 2 eine Aufsicht auf die Nabe mit geschnittener Welle, um radiale Versetzung der einzelnen Konen zu veranschaulichen,

F i g. 3 einen Schnitt entsprechend dem nach F i g. 1 durch eine abgewandelte Ausführungsform ohne den Gewindeteil am Wellenende,

F i g. 4 einen nur die Welle zeigenden Schnitt längs der Linie IV-IV nach Ei g. 3,

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Fig. 3 durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 6 und 7 Schnitte durch die Welle nach den Linien VI-VI bzw. VII-VII der Fi g. 5.

In den F i g. 1 und 2 ist zur besseren Verdeutlichung des Erfindungsprinzips die Versetzung der Konen etwas übertrieben dargestellt.

Die Propellernabe 1 hat eine Vorderfläche 2 und weist eine Bohrung, welche hintereinander mehrere konische Bohrungen enthält, auf, die mit einem entsprechend konischen Ende einer Welle 3 zusammenwirkt. In der Bohrung ist eine der Gewichtsersparnis und später erläuterten anderen Zwecken dienende koaxiale ringförmige Aussparung 4 vorgesehen. Die Nabe 1 wird auf der Welle 3 mit einer Mutter 5 gehalten.

Die Achse der Propellerwelle 3 ist mit 6 bezeichnet. Der sichtbare Konusteil der Welle liegt etwas versetzt zu dieser Achse 6, um das dynamische Gleichgewicht des gesamten Wellenkonus bezüglich der Wellenachse 6 aufrechtzuerhalten.

Der Wellenkonus besteht aus einem vorderen Konus 7 und einem achteren Konus 8, deren jeweilige Achsen 9 und 10 auf gegenüberliegenden Seiten der Propellerwellenachse 6 zu dieser versetzt liegen. Das Vorder- bzw. Achterende des Konus 7 ist mit 11 bzw. 12 bezeichnet, während das Vorder- und Achterende des Konus 8 mit 13 und 14 bezeichnet sind. Man erkennt, daß die Enden 12 und 13 beide in der koaxialen ringförmigen Aussparung 4 liegen, wenn der Propeller auf die Welle aufgezogen worden ist.

Während die Achsen 9 und 10 der Konen 7 und 8 als nach entgegengesetzten Seiten versetzt liegend zur Achse 6 zur Vermeidung einer Unwucht dargestellt sind, kann es einfacher sein, die Achse 9 mit der Propellerwellenachse 6 zusammenfallen zu lassen und einen Ausgleich für die Versetzung der Achse 10 durch die Gestaltung der Aussparung oder in anderer Weise zu schaffen, z. B. durch Auswuchten des aufgezogenen Propellers.

Dies ist in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht, in denen der scharfe Übergang an den Enden 12 und 13, der in Fig. 1 nur zur klareren Darstellung der Erfindung gezeigt und natürlich vom praktischen Standpunkt aus nicht annehmbar ist, ersetzt ist durch einen allmählichen Übergang 15, wobei der Radius der Welle zunächst fortschreitend auf einer Seite, wie bei 16 gezeigt, verringert und dann allmählich auf der gegenüberliegenden Seite, wie bei 17 dargestellt, vergrößert ist. Die Bereiche 16 und 17 grenzen in Längsrichtung aneinander an, und der gesamte Übergang 15 liegt innerhalb der ringförmigen Aussparung 4.

Die F i g. 5 und 7 veranschaulichen eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, bei der drei Konen 21, 22 und 23 jeweils radial versetzt zu dem angrenzenden Konus oder den Konen vorgesehen sind. Die Konen 21 und 23 liegen jeder koaxial zur Propellerwelle 3 selbst, während der mittlere Konus eine Achse 24 aufweist, die parallel versetzt zur Wellenachse 6 liegt. Wie man sieht, liegt jeder Übergang 25 bzw. 26 in einer zur Propellerwellenachse 6 koaxialen ringförmigen Aussparung Aa bzw. 4 b der Nabe, wobei der Übergang allmählich über eine verhältnismäßig kurze Länge und nur von einer Seite aus erfolgt.

Innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen denkbar. So sind z. B. alle dargestellten Konen als um beispielsweise 180° radial versetzt dargestellt, aber dies ist nur ein spezieller Fall einer Winkelversetzung, die natürlich auch im Rahmen der Erfindung liegt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Keillose Befestigung eines Schiffspropellers mit seiner Nabe auf dem Konus der Antriebswelle, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenkonus aus zwei oder mehr Konen besteht, deren Achsen parallel zueinander gegeneinander versetzt sind.

2. Schiffspropeller nach Anspruch 1, bei dem der Propeller auf die Welle aufgepreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Aufziehen entstehende Anpreßkraft zwischen dem Propeller und der Welle so groß bemessen ist, daß sie ausreicht, um durch Reibung mindestens das nominale Maximaldrehmoment zu übertragen.

3. Schiffspropeller mit zwei Konen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konen (7 und 8) des Endes der Welle (3) durch einen allmählichen Übergang (15) miteinander verbunden sind.

4. Schiffspropellereinheit nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Konus (7) koaxial zu der Antriebswelle (3) und der Achse der Nabe (1) liegt (F i g. 3).

5. Schiffspropeller nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Ende der Antriebswelle (3) aus drei Konen (21, 22, 23) besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere und der achtere Konus koaxial zu der Antriebswelle (3) und der mittlere Konus parallel versetzt zur Achse derselben liegt (Fig. 5).

6. Schiffspropellereinheit nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die allmählichen Übergänge (25 bzw. 26) zwischen jedem Paar benachbarter Konen (21-22 bzw. 22-23) jeweils von einer koaxialen, ringförmigen Aussparung (4 a bzw. 4 6) in der Nabe eingeschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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