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Schiffsgetriebe für verstellbare Schrauben Die Neuerung bezieht sich
auf ein Schiffsgetriebe für verstellbare Schrauben mit parallel zur Schraubenwelle
versetzter Antriebswelle und in der Schraubenwelle angeordneter Verstellstange für
die Schraubenflügel.
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Die Schwierigkeiten bei der Betätigung von Verstellschrauben beruhen
darauf, dass es notwendig ist, die in der umlaufenden Welle befindliche Vorrichtung,
welche sich mit der Schraubenwelle dreht zu bewegen und gegen hohe Belastungen zu
halten. Durch die Neuerung wird eine zuverlässig arbeitende Vorrichtung der genannten
Art geschaffen, deren neuerungsgemässes Merkmal darin besteht, dass die Verstellstange
unter der Wirkung eines mechanischen Antriebs steht.
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Hierbei kann der Antrieb der Verstellstange aus einem Elektromotor
und einem dem Motor nachgeschalteten Untersetzungsgetriebe bestehen oder eine Gewindespindel
mit entsprechender Mutter kann als Antriebsglied für die die Schraubenflügel verstellende
Stange Verwendung finden.
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Die Zeichnungen zeigen Beispiele für die Ausfhrung der Neuerung und
zwar zeigt :
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Getriebe und eine Verstelleinrichtung
für die Flügel der Schiffsschraube, Fig. 2 einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel
der Neuerung, Fig. 3 einen Schnitt durch an Getriebe und eine Verstelleinrichtung
mit axial beweglicher Stange, Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Neuerung
und Fig. 5 und 6 Schnitte durch ein Getriebe und eine Verstelleinrichtung, welche
mit Hilfe eines Umlaufrädergetriebes arbeitet.
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Die Anordnung und Wirkungsweise eines Getriebes nach der Neuerung
mit Verstelleinrichtung für die Schraubenflügel ist in Fig. 1 dargestellt. Die Antriebskraft,
die von einer nicht gezeigten Maschine erzeugt wird, wird über die Eingangskupplung
A und die Trennkupplung B auf das Zahnrad 0 übertragen, welches mit dem auf der
Schraubenwelle 13 befestigten Zahnrad D in Verbindung steht, die ihrerseits die
hohle Schwanzwelle P dreht. F ist ein Drucklager der Schraubenwelle, G eine Stopfbuchse.
Mit H. ist eine Ausgangskupplung bezeichnet. Am hinteren Ende der Schwanzwelle P
ist eine (nicht gezeigte) Verstellschraube befestigt. Nach üblicher Ausbildung sind
alle Flügel der Schraube mit Hilfe von Lenkern oder Kurbeln in der Weise verbunden,
dass sich bei Bewegung der Verstellstange die Winkelstellung der Schraubenflügel
ändert. Der Druck von den Flügeln kann je nach Grösse des Schiffes und seiner Antriebsmaschine
mehrere Tonnen betragen und es ist daher notwendig, die Bâätßigungsvorrichtung,
wie sie im Getriebe eingebaut ist, so stark auszulegen, dass sie genügend Kraft
entwickelt, um
diese Verstellung durchzuführen, bzw. die Schraubenflügel
in der gewünschten Stellung festzuhalten.
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Nach Fig. 1 der Neuerung erfolgt die Bewegung der Verstellflügel der
Schraube durch Drehnung einer Verstellstange 10 gegenüber der Schraubenwelle. Am
schiffseitigen Ende der Schraubenwelle 13 ist ein Gehäuse 27 angeordnet, in dem
ein Elektromotor 28 und ein doppeltes Untersetzungsgetriebe 29 untergebracht sind.
Das Ausgangs rad 30 des Getriebes ist an der Stange 10 befestigt. Der Strom zum
Antrieb des Motors wird durch Schleifringe übertragen. Da die Verstellbewegung der
Schraubenflügel der Umdrehungszahl des Motors proportional ist, kann ein Potentiometer
oder eine andere Fernanzeigevorrichtung an dem Motor angebracht sein, welche eine
die Stellung der Schraubenflügel anzeigende Vorrichtung und/oder eine Servo-Motorsteuerung
betätigt.
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Im Notfall kann die Verstellung an einer Verlängerung 32 der Welle
13 vorgenommen werden, wobei jedoch die Schraubenwelle stillgesetzt sein muss.
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Es ist auch möglich, einen drehbaren hydraulischen Motor anstelle
des elektrischen Motors zu verwenden.
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Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, die für eine Schraube geeignet
ist, welche durch die hin-und hergehende Bewegung der Betätigungsstange verstellt
wird. Die Betitigungsstange 10 ist hierbei starr mit einer Gewindespindel 33 verbunden
und steht durcl eine Feder 34 drehfest mit der Schraubenwelle 13 in Verbindung.
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Die Gewindespindel ist von einer Langmutter 35 umgeben, die zwischen
Drucklagern angeordnet und daher in Längsrichtung unbeweglich ist. Im Normalfall
wird diese Mutter mit der gleichen Drehzahl wie die Schraubenwelle angetrieben,
so dass keine Längsverschiebung
der Betätigungsstange stattfindet.
An der Langmutter 35 ist ein Zahnrad 36 befestigt, das über ein Zahnrad 37 den Korb
eines Differentialgetriebes mit geeigneter Geschwindigkeit antreibt. An der Langmutter
ist ein weiteres Zahnrad 39 angeordnet, das über ein Zahnrad 40 eines der Differentialräder
41 mit doppelter Drehzahl des Korbes 38 antreibt. Das Zahnrad 42 des Differentialgetriebes
entspricht dem Zahnrad 41. Da das Zahnrad 41 mit der doppelten Geschwindigkeit des
Korbes umläuft, steht das Zahnrad 42 normalerweise still. Bei Drehung des zahnrades
42 mit Hilfe eines Schnakenrades 43 und einer Schnecke 44 dreht sich die Mutter
35 relativ zur Schraubenwelle 13, so dass eine Vorwärts-oder Rückwärtsbewegung der
Betätigungsstange 10 erfolgt ! Diese Bewegung kann durch ein Lager 18 und einen
Hebel 19 auf eine Anzeigevorrichtung und/oder eine Servor-Motorsteuerung übertragen
werden.
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Die Schnecke 44 kann durch einen elektrischen oder hydraulischen
| Motor 45 oder im Notfall durch ein H-andrad 46 angetrieben
werden, |
| in |
| wobei der Antrieb durch das Handrad auch bei umlaufender Schrauben |
welle erfolgen kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform, die für Verstellschrauben geeignet
ist, welche durch eine sich mitdrehende Stange be-ätigt werden, ist die Feder 34
fortlassen worden und die Mutter 35 an der Betätigungstange 10 befestigt.
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Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Verstellvorrichtung
der Betätigungsstange. Die Bektigungsstange 10, die mit der Welle 13 umläuft, ist
hierbei am Ende mit einem Druckbund 47 ausgestattet. Ein Drucklager 48 und ein Gehäuse
49 sind an
einer längsgenuteten Welle 50 befestigt, an deren Ende
ein Gewinde 51 angebracht ist. Der mit dem Gewinde versehene Teil ist in einer am
Gehäuse befestigten Mutter geführt. Die Welle 50 steht normalerweise still. Zur
Betätigung der Stange 10 wird die Welle 50 durch ein Schneckenrad 43, ein Schnecke
44 und einen Motor 45 oder Handrad 46 gedreht. Bei Drehung der Welle 50 wird diese
durch die Mutter 52 axial bewegt und diese Bewegung durch das Drucklager 48 auf
die Betätigungsstange 10 übertragen.
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Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei dar das Drucklagergehäuse
49 sich nicht drehen kann, sondern in Nuten 54 in dem Gehäuse 53 gleitet. Die Spindel
51 ist starr mit dem Drucklagergehäuse verbunden und dreht sich daher ebenlfàls
nicht. Die Vorwärts und Rückwärtsbewegung der Spindel 51 und damit der Betätigungsstange
10 wird durch Drehung des mi4iner Gewindebohrung versehenen Schneckenrades 43 gesteuert.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 5 und 6 dargestellt, die für eine Verstellschraube
geeignet ist, bei der die Betätigung der Blattverstellung durch Drehung der Betätigungsstange
relativ zur Ausgangswelle erfolgt.
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Auf dem freien Ende der Schrauben-oder Ausgangswelle 13 ist ein Zahnrad
60 befestigt, das mit einem Zahnrad 61 kämmt. In dem vorliegenden Beispiel beträgt
das Übersetzungsverhältnis zwischen den Zahnrädern 60 und 61 1 : 1. Das Zahnrad
61 ist mit einem Zahnrad 62 verbunden, welches als Sonnenrad eines Umlaufrädergetriebes
ausgebildet ist. Dieses Sonnenrad 62 kämmt mit mehreren Planeteniä. ern 63, die
wiederum mit einer gleichen Anzahl weiterer Planetenräder 64 in Eingriff sind. Die
Planetenrädersätze sind auf den Zapfen 65 auf dem Planetenträger 66 drehbar, der
seinerseits um die Welle 67 frei drehbar ist.
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Der Planetenträger 66 ist aussen mit einer Verzahnung 68 versehen,
mit der er in das Zahnrad 69 eingreift. Das Zahnrad 69 ist auf der Verstellstange
10 drehbar gelagert. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt das Übersetzungsverhältnis
zwischen den Zahnrädern 69 und 68 1 : 2. Es brauchen zwar keine Übersetzungsverhältnisse
von 1 : 1 und 1 : 2 vorgesehen werden ; Voraussetzung ist jedoch, dass das Übersetzungsverhältnis
von Zahnrad 60 zu Zahnrad 61 das Doppelte des Übersetzungsverhältnisse von Zahnrad
69 zu Zahnrad 68 ist. Mit den Planetenrädern 64 kämmt ein weiteres Sonnenrad 70,
das die gleiche Zähnezahl wie das Sonnenrad 62 hat.
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Wenn die Ausgangswelle 13 und die Verstellstange 10 für die Schraubenflügel
mit gleicher Geschwindigkeit umlaufen, so steht das Sonnenrad 70 still, da das sonnenrad
62 mit der doppelten
| Geschwindigkeit des Planetenträgers umläuft. Die Drehung des |
| Sonnenrades 70 verursacht eine Drehung der Betätigungsstange
10 |
| relativ zur Ausgangswelle 13 bewirkt somit eine Änderung der |
| Stellung der Schraubenflügel. |
| Das Sonnenrad 70 ist mit dem Zahnrad 71 verbunden, das mit
dem |
weiteren Zahnrad 72 in Eingriff steht. Dieses letztere Zahnrad ist durch ein geeignetes
Getriebe mit einem Motor 45 und für den Notfall mit einem Handrad 46 verbunden.
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Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen stellen Beispiele dar, die
im Rahmen der Neuerung abgewandelt werden können.