DE2222209A1 - Schiffsschraube mit steuerbarer Blattsteigung - Google Patents
Schiffsschraube mit steuerbarer BlattsteigungInfo
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- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/30—Blade pitch-changing mechanisms
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B63H3/06—Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical
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- B63H3/081—Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid actuated by control element coaxial with the propeller shaft
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Description
John T. Parsons, Traverse City, Mich./U.S.A.
Schiffsschraube mit steuerbarer Blattsteigung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Nabe für eine Schiffsschraube mit steuerbarer Blattsteigung, mit einem
hohlen Gehäuse mit einer runden Außenwandung und einer Mittelachse, mit auf S*pindelachsen in dem Gehäuse angeordneten
Lagern, welche sich nach außen im wesentlichen radial von der Mittelachse erstrecken und mit Blattspindeln,
die von den Lagern getragen werden.
Es ist'allgemein bekannt, daß Schiffsschrauben mit
steuerbarer Blattsteigung erwünscht sind; jedoch wurde bis
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jetzt nur begrenzt davon Gebrauch gemacht, da sie zu groß und zu schwer sind und zu komplexe mechanische Elemente
aufweisen, die zum Betrieb erforderlich sind. Naben für eine steuerbare Blattsteigung müssen von den Schraubenwellenlagern
getragen werden; aus diesem Grunde bedeutet ihr Gewicht und der Abstand, um den sie die Blätter von den
Lagern entfernen, eine Überbelastung für die Schraubenwelle. Solange der Nabenmechanismus die Steigungswinkel der Blätter
nicht starr und genau steuert, treten ungleiche axiale Druckkräfte auf, die sowohl Schwierigkeiten für die Steuerung
als auch eine stärkere Abnutzung mit sich bringen. Dementsprechend sollte neben einer festen Steuerung auch das
Gewicht und die Größe auf einem Mindestwert gehalten werden.
Bei den verschiedenen Steigungswinkelsteuerungen wird am häufigsten ein relativ großer, schwerer Nabenmechanismus
verwendet, welcher den Steigungswinkel der Blätter durch Vorwärts- und Rückwärtsbewegung einer horizontalen Mittelwelle
verändert, woduirh Steuerarme zur Drehung der Blätter um Blattverstellachsen bewegt werden. Die diesen Mechanismus
eigenen Toleranzen ermöglichen eine unerwünschte Veränderung der Blattsteigungswinkel.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kompakte, leichte und zuverlässige Nabe der- eingangs genannten Art zu
schaffen, welche eine genaue und übereinstimmende Einstellung der Blätter mit möglichst geringen Toleranzen ermöglicht., und
unerwünschte Veränderungen der Blattsteigungswinkel ausschließt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Zahnradeinrichtungen
vorgesehen sind, die drehbar mit jeder der Blatt-
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spindeln verbunden sind, sovjie eine Steuereinrichtung auf
der Mittelachse, eine Getriebeschnecke, die auf zur Mittelachse parallelen Achsen drehbar angeordnet ist und sich
im Abstand zu und nahe jeder Spindelachse zum Eingriff mit der auf der Blattspindel angeordneten Zahnradeinrichtung
erstreckt, sowie mit einem Untersetzungsgetriebe zum Verbinden der Getriebeschnecke mit der Steuereinrichtung auf
der Mittelachse, wobei die Winkelbewegung der Steuereinrichtung im wesentlichen irreversibel unter Verringerung
der Winkelgeschwindigkeit und unter Erhöhung des Drehmomentes auf die Blattspindeln übertragbar ist.
Kurz gesagt wird hierfür ein besonders kompaktes Nabengehäuse verwendet, welches vorzugsweise aus einem
Stück unter Verwendung eines verdampfbaren Polystyrenmodells gegossen wurde. Dieses Polystyrenmodell ist aus verschiedenen
Modellteilen zusammengefügt, so daß die vielen, im weiteren näher beschriebenen Lagerkammern und anderen Elemente gebildet
werden. Die abgerundete Außenwandung dieses Nabengehäuses weist nach inner ragende ringförmige Kalottenteil-i auf s die
Kammern zur Aufnahme von Außenlagern für die Blattspindeln bilden; nach innen gekehrte ringförmige Flächen dieser Kalottenteile
wirken der Fliehkraft entgegen.
In einer hohlen Mittelstütze, Vielehe sich nach hinten
entlang der Nabenmittellinie von einem vorderen plattenartigen Abschnitt des Gehäuses aus erstreckt, ist ein zweiter innerer
Satz von Blattspindelkammern ausgebildet. Die in diesen Kammern
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angeordneten Lag"? st-ütsen die inneren Enden der Spindeln,
während die Lager in den Kalottenteilen deren äußere Enden tragen, mit .velohen die Blattansätze verschraubt sind.
Der Steig jungswinkel dar Spindeln wird über Zahnsegmentkrän-se
gesteuert·.; die außerhalb der Innenlager angeordnet sind und ebenfalls die 'Fliehkraft auf die nach innen
gekehrtan Flächen d=r ringförmigen Kalotten übertragen. Jeder
Zahnsegmentkraiiz; trägt ein Zahnsegment^ welches mit einer
konischen G-strieceaehneclie in Eingriff steht, die auf einer
parallel zur Mabsn^ittelachse verlaufenden Welle angeordnet
ist. Jede Welle wird vorne von einem Lager im vorderen plattenförmigen
Abschnitt dee Gehäuses getragen, und hinten von einem
Lager,, Wölohas -,u? eine;=: nach innen ragenden hinteren Flansch ruht,
Die 'Zamir-ääer- an Cen Hinteren Enden der Wellen stehen mit
einem Hsuptsabnrad ü; der Mitte in Eingriff, welches von einem
Untersetzungsgetriebe hrr-üor-.ifr-chsr Bauart angetrieben wird.
Dieses Untersets^ng^ge-riebs :-.£·; auf dem hinteren Ende einer
hohl ei") l-'±ttsj-3tLt'ze äes jehKuaea angeordnet. Die Höhlung der
Stütze T-:f.)th£-l'::. e:"."er .'iot-ur-, ·?λ1οΙι5γ den harmonischen Antrieb
antiti-bti.^d vcrs^gSv-aiBa von "-Xr-Ua1:31 angetrieben wird. Seine
axiale V;a1".g 3re:yre^i;:t eich ::·^τπ vorne und ist mit einer
Kerbv^r^ahnuiiig n>;'_- e:jie;:; ctn.:.;u u":wg:-"ächteten Steueratange innerhall·
Ie;. 3c :-r:::Uii jwslia :'.ir i-c-iHu^GS^'jta:^"-^ig und zur eventuejl~n
;;.a7.; ;.eJ.; ;v: i^euer::;!^; /r.i Notfall verbunden»
T ϊ .·:;·Ί.ΐΐ·:''ΐ>" wir:· 'r-.^;.:. o.l.e Er-f ir l'^ng anhand der beige-Γας4-.
λ ; - j. λ~ 7Λ-'\: ;:·ν" -." . : -\--. ;;.";--"■ υη': erläutert.· E;;, zeigen:
Pig. 1 eine Schnittansicht entlang einer vertikalen Mittelebene durch den Vorder- und-!Unterabschnitt mit der
Darstellung einer erfindungsgemäßen Nabe zur Steuerung
der Blattsteigung, die auf einer gestrichelt eingezeichneten Schraubenwelle angeordnet istj
Pig. 2 eine Ansicht von hinten auf die verwendete gegossene
Nabe, wobei der Abschnitt auf der rechten Seite einen Querschnitt durch die Lagerkammern für die Blattspindeln
aus Pig. I darstellt;
Fig. 3 eine Ansicht von hinten auf den zusammengefügten Aufbau
aus Fig. 1 teilweise im Aufriß und teilweise entlang der Schnittlinie 3-3 aus Fig« 1 aufgebrochen,, und
Fig. 4 eine Teildarstellung entlang der Linie 4-4 aus Fig. 3·
Die erfindungsgemäße Nabe zur Steuerung des Steigungswinkels ist am deutlichsten in der Schnittdarstellung in Fig.
1 zu sehen. Die gestrichelten Linien im rechten Teil der Zeichnung zeigen eine herkömmliche hohle Schraubenwelle b,
welche in einem Befestigungsflansch d endet, an welchem die erfindungsgemäße Nabe mittels kreisförmig angeordneter Bolzen
£ befestigt ist. Eine scheibenförmige Verschlußplatte jg, die
mit Bolzen quer zum hinteren Ende der Höhlung durch die Welle b befestigt ist, enthält eine mittlere Lagerhülse h. In dieser
ist das hintere und innen verkeilte Ende j_ einer mittleren
Verbindungsstange k angeordnet, welche sich nach vorne durch die hohle Welle b erstreckt und zur Bestimmung des Steigungswinkels
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und zur manuellen Steuerung im Notfall in der im folgenden
beschriebenen Art und V/eise benützt wird. An der Platte j;
sind ebenfalls Schnellverschlußverbindungen _p für Schläuche C[ vorgesehen, welche öl und Wasser unter Druck durch die Höhlung der Welle leiten. Am hinteren Ende des Nabenmechanismus, der in Pig, I links gezeigt ist, ist ein herkömmliches konisches Profil _t gezeigt«
beschriebenen Art und V/eise benützt wird. An der Platte j;
sind ebenfalls Schnellverschlußverbindungen _p für Schläuche C[ vorgesehen, welche öl und Wasser unter Druck durch die Höhlung der Welle leiten. Am hinteren Ende des Nabenmechanismus, der in Pig, I links gezeigt ist, ist ein herkömmliches konisches Profil _t gezeigt«
Die erfindungsgemäße Nabe umfaßt ein kompaktes Nabengehäuse
10, in welchem eine Reihe ziemlich komplexer Elemtente angeordnet sind, Vielehe im weiteren beschrieben werden. Trotzdem
wird die Nabe in einem Stück unter Verwendung eines verdampfbaren
Modells aus Polystyrenteilen gegossen, wobei das
geschmolzene Metall beim Verdampfen derselben diese ersetzt. Diese Gußtechnik ist in letzter Zeit weit verbreitet.
geschmolzene Metall beim Verdampfen derselben diese ersetzt. Diese Gußtechnik ist in letzter Zeit weit verbreitet.
Das Gehäuse 10 ist ein hohles Nabengußstück mit im
wesentlichen zylindrischer oder tonnenartiger Form um eine
Mittelachse y~y« In seine runde Außenwandung 12 sind K?.lottenteile 13 eingeschnitten, von denen jedes mit einer zylindrischen Wandung 14 beginnt, in welcher die Fußplatte I5 am Blättfuß
1.6 eines auswechselbaren Schraubenblattes eingesetzt ist, das zum Teil in Pig. 1 gezeigt ist. In der zylindrischen Wandung 14 weist der Grund jedes Kalottenteiles "Ij5 eine ringförmige, dichtende Halteplatte 17 auf; von dieser nach innen zu ist
eine Lagerkammer 13 für ein erstes oder äußeres Spindellager vorgesehen; und nach innen von dieser Lagerkammer 18 aus ist eine zentrale Kalottenöffnung 19 ausgebildet, die in Pig. I
und 2 dargestellt ist« Nach innen gekehrte ringförmige Flächen
wesentlichen zylindrischer oder tonnenartiger Form um eine
Mittelachse y~y« In seine runde Außenwandung 12 sind K?.lottenteile 13 eingeschnitten, von denen jedes mit einer zylindrischen Wandung 14 beginnt, in welcher die Fußplatte I5 am Blättfuß
1.6 eines auswechselbaren Schraubenblattes eingesetzt ist, das zum Teil in Pig. 1 gezeigt ist. In der zylindrischen Wandung 14 weist der Grund jedes Kalottenteiles "Ij5 eine ringförmige, dichtende Halteplatte 17 auf; von dieser nach innen zu ist
eine Lagerkammer 13 für ein erstes oder äußeres Spindellager vorgesehen; und nach innen von dieser Lagerkammer 18 aus ist eine zentrale Kalottenöffnung 19 ausgebildet, die in Pig. I
und 2 dargestellt ist« Nach innen gekehrte ringförmige Flächen
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20 um die zentralen Öffnungen 19 der Kalotten 13 wirken der
Fliehkraft durch die Blätter entgegen, wie im weiteren beschrieben werden wird. Diese Teile des Gehäuses 10 sind
so gearbeitet, daß radiale Blattverstellachsen jz-z; mit
gleichem Winkelabstand um die zentrale Achse y-y gebildet werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf
Kalottenteile 13 mit einem Winkelabstand von 72° vorgesehen«
Für eine Riemenverbindung für die Anbringung der Nabe
mit den daran befestigten Schraubenblättern an dem Plansch _d
der Schraubenwelle b sind auf dem Urnfang Ausnehmungen 22 in der Außenwandung 12 des Gehäuses vorgesehen^ Vielehe nach innen
und in geringem Abstand zu den vorderen und hinteren Kanten an« geordnet sind. Nach der Befestigung des Gehäuses vierden die
Ausnehmungen 22 mit den Füllstreifen 23 ausgefüllt* welche
mittels Schrauben in der in Figo 1 gezeigten Art und Weise befestigt sind.
Am vorderen Ende weist das gegossene Gehäuse 10 einen vorderen plattenförmigen Abschnitt 2'i· auf a der in Fig. 1 am
deutlichsten zu sehen ist. An dessen hinterer Seite ist sein radial nach außen verdickter Abschnitt 25 zur Aufnahme von
Befestigungsbolr.en £ mit einem Gewinde versehen. Der platten«
förnige Abschnitt 24 endet radial nach innen, jedoch in reichlichem
Abstand von der Mittelachse y~y in einer integral ausgebildeten, sich nach hinten erstreckenden hohlen Mittelstütze
26. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist diese Mittelstütze 26 fünf senkrecht auf die radialen Achsen
Z.-Z verlaufende Seiten auf. Jede Bt zur Bildung einer zweiten
inneren Lagerkammer 27 für die Blat'fcspindeln mit einer inneren
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Bodenöffnung 23 durch das Kalottenteil 13 und außerhalb
desselben mit einer Bohrung versehen.
An der hinteren Seite des gegossenen Gehäuses 10 ist ein sich nach innen erstreckender hinterer Plansch 30
vorgesehen, von welchem aus sich fünf Angußstücke 31 weiter nach "innen erstrecken. Jedes Angußstück J51 weist auf seiner Vorder-
und Hinterseite ein Paar Lagerkammern 32 auf, deren Achsen parallel zur Mittelachse y_~V_ im Winkelabstand um diese und
zwischen den sich nach innen erstreckenden Kalottenteilen 13 des Gußteiles 10 verlaufen. In dem verdickten vorderen
Wandabschnitt 25 sind, wie in Fig. 1 und rechts in Fig. 2 er·:
sichtlich ist, vordere Lagerkammern 33 in Ausrichtung zu den
Flanschlagerkammern 32 vorgesehen. Diese Lagerkammern 33 sind
durch die Lagerkammern 32 in den hinteren Flansch 30 und in
Ausrichtung zu diesen gebohrt.
In der Höhlung der Mittelstütze 26 ist in geringem Abstand hinter deren Vorderseite eine integral ausgebildete
Tremiwandung y\ mit einer zentralen eingelassenen 3oh-rung
35 auf der Achse y-y angeordnet, durch welche eine integral angegossene
ringförmige Lufteinlaßleitung 36 verläuft. Ein Luftelrilaß
in die Leitung 36 ist in die Vorderseite der Trennwandung
3^ eingebohrt, während auf deren Rückseite eine Vielzahl
von Luftauslässen 38 - jeweils einer für jede Blattspindel eingebohrt
sind, wobei die Blattspindeln im weiteren noch beschrieben werden.
Auswechselbare Schraubenblätter, deren Blattfüße 16 in Fig. 1 und 3 gezeigt sind, haben herkömrrilicherweiee Fußplatien
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15 mit kreisförmigem Querschnitt, Vielehe nach unten abgerundet
sind und somit in die Außenwandung des Nabengehäuses 10 übergehen. Die Unterfläche jeder Fußplatte umfaßt eine ringförmig
nach außen und unten ragende Dichtungsfläche 40, einen ringförmig
nach innen verjüngten Abschnitt 41, welcher mittels Bolzen an der noch zu beschreibenden Blattspindel befestigt
ist, sowie einen zentralen, nach innen ragenden Zentriervorsprung 42. Zentral durch den Zentriervorsprung 42 erstreckt sich
eine axiale Bohrung 43 zum Anschluß durch den Blattfuß 16 jeder
Spindel an eine Luftleitung 44 an der Anlaßkante. Am inneren Ende der Bohrung 43 sind Einrichtungen zum Anschluß an einen
im weiteren noch zu beschreibenden Luftschnellverschluß vorgesehen.
Der Raum zifischen der ringförmigen Di chtungs fläche
40 der Fußplatte und der darunterliegenden, zugehörigen Haltefläche 17 ist durch eine gummiartige , relativ flache
Ringdichtung 45 gegen Wasser aus den Lagern und dem inneren
Mechanismus abgedichtet. Radial von der Dichtung 45 in jeder
Kalotte 13 nach innen ist der Außenflansch 46 einer Blattspindel
47 angeordnet; der Flansch 46 ist so ausgebohrt und mit einem Gewinde versehen, daß er die Befestigungsbolzen
für die Fußplatte 15 des Blattes aufnehmen kann= Die Spindel
47 ist hohl, wobei der äußere Teil ihrer Höhlung den vorspringenden Zentriervorsprung 42 der Fußplatte aufnimmt»
Die Außenfläche der Spindel 47 weist radial von dem
Flansch 46 nach innen eine erste Lagerschulter 48 auf, um welche ein erstes oder äußeres Spindellager 49 angeordnet
ist, welches in der ersten Lagerkammer 18 der Kalotte 13
des Gehäuses angeordnet ist. Die Spindel 46 erstreckt sich weiter nach innen in einen hohlen Schaftabschnitt 50, des-
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sen einer Teil Nuten 5I aufweist, auf welchen ein Zäinseg- ·
mentkranz 52 angebracht ist, welcher im weiteren beschrieben i^erden wir.d. Radial nach innen von dem mit Nuten versehenen
Abschnitt weist der Spindelschaft ein Außengewinde 53 auf, auf welchem ein Gewindering 54 angeordnet ist. Wie
aus der rechten Seite in Fig. ;5 ersichtlich ist, endet der
Schaftabschnitt 50 in einer zweiten, inneren Lagerschulter
55, auf welcher ein zweites inneres Spindellager 56 angebracht
ist, welches in der inneren Spindellagerkammer 27 untergebracht ist. Somit wirken einer Verbiegung des Blattes
die voneinander getrennten äußeren und inneren Lager 48, 56 im Kalottenteil 13 bzw, in der Mittelstütze entgegen.
Nahe dem äußeren Ende der Höhlung der Spindel 47 ist
im 'Abstand vorn Zentriervorsprung der BlattfuSplatte nach
innen ein Scheibenaufsatz 57 für eine Verbindung 58 mit einem Luftschnellverschluß angeordnet, welche in herkömmlicher
Vieise mit dem Blattabschnitt 14 verbunden und zu der
in das Blatt führenden Luftleitung 44 geöffnet ist, wenn die Blattfußplatte 15 auf der Spindel 47 angebracht ist.
Eine Luftleitung 59 verbindet den Anschluß 53 mit einem der
in Fig. 1 und ~? dargestellten Luftauslässe 353.
Auf der oberen Fläche des Sahnsegmentkranzes ist ein Axialdrucklager 50 für die Fliehkraft angeordnet, welches gegen
die ringförmige Innenfläche 20 äes Kalottenabschnittes 1;5 des Gußteiles 10 anliegt» Die durch ein sich auf der Spindel
47 drehendes Schraubenblatt ausgeübte Fliehkraft wird
durch den Gewindering 54, einem darauf angeordneten Abstandsstück
6l und dann über den Zahnsegnientkranz 52 auf das Drucklager
übertragen, worauf dieser Kraft die Innenfläche 20
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des Kalottenteiles 15 entgegenwirkt.
Die Steuerung des Steigungswinkels erfolgt in folgender Art und Weise:
Um einen Abschnitt des Umfanges des Zahnsegmentkranzes 52 ist ein integral ausgebildetes und sich nach
innen erstreckendes Ansatzstück 63 angeordnet. Auf dem
Ansatzstück 65 ist mittels Bolzen in der in Fig. 4 dargestellten
Weise der Innenflansch 64 eines Zahnsegmentes
65 angebracht, welches mit einer Getriebeschnecke 66 in
Eingriff steht. Damit wird ein konischer Schneckengetriebesatz gebildet. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß diese
Art Zahnradsatz für einen Eingriff über einen vollen Winkel von 45° ermöglicht, so daß Belastungen und Abnützungen
auf ein Mindestmaß reduziert werden. Damit wird das Spiel vermieden, welches bei Blattsteigungssteuerungen
-mittels Verbindungsarmen auftritt. Die Getriebeschnecke
66 ist auf einer vorderen und hinteren Welle 67 angeordnet, deren vorderes Ende - wie aus Pig. 1 ersichtlich ist - von
einem Lager 68 in der vorderen Lagerkammer 33 getragen wird.
Das hintere Ende der Welle 67 führt durch den angegossenen Plansch J>1 und wird dort durch ein konisches Lager 68 und
ein Kugellager 69 jeweils in dem Kammerpaar J2 vor und hinter
dem Angußstück Jl getragen. Auf das Lager 69 fofend ist
ein Stirnrad 70 auf der Welle 67 angeordnet.
Die verschiedenen Stirnräder 70 werden über ein Hauptzahnrad
71 wit großem Durchmesser gesteuert, dessen Mittelabr-'-hnitt
72 als hintere Seite eines Untersetzungsgetriebe.'; harn;-:nischer Bauart dient.Das Hauptzahnrad 71 wird in
seiner Mi tte von einem Lager 74 auf der Mittelwelle 76 des
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Untersetzungsgetriebes getragen., welche konzentrisch
zur Achse y-y verläuft. Auf der Welle 76 ist vor dem
Hauptzahnrad 71 ein elliptisches Antriebsteil 77 vorgesehen. Seine radial äußerer Umfang 78 dreht sich gegen
einen flexiblen Kugellagerkäfig 79* der das vordere Ende
eines biegsamen Antriebsgehäuses 80 ausfüllt, da in ungespänntem Zustand ein hohle,r Zylinder wäre, dessen
Biegsamkeit jedoch eine Verformung in elliptische Form ermöglicht. Das Gehäuse 80 ist an seinem hinteren Ende
durch kreisförmig angeordnete Bolzen 8l am Mittelteil des Hauptzahnrades 7I befestigt. Die Außenfläche am Vorderende
des biegsamen Gehäuses 80 weist eine Außenzähnung auf. Bei Drehung des elliptischen Antriebsteiles 77 und
bei fortschreitender Entspannung des Käfigs 79 und des Gehäuses 80 werden seine äußeren Zähne 82 nach außen in
Eingriff mit den nach innen ragenden Zähnen 83 eines umgebenden ortsfesten Ringlagers 84 gedrängt, welches mittels
Schrauben an der hinteren Fläche der gegossenen Mittel-stittze
26 befestigt ist. Da auf dem Gehäuse 80 weniger Zähne 82 vorgesehen sind, wird es mit geringer Winkelgeschwindigkeit
angetrieben.
Die Mittelwelle 76 des Untersetzungsgetriebes ist
die hintere Fortsetzung der Welle eines Hydraulikmotors 85, der in der Höhlung der Mittelstütze 26 zur hinteren Seite
der Trennwandung J54 hin angeordnet ist. Der Motor 85 wird
durch Flüssigkeit angetrieben, welche über ein Paar Ölleitungen 86 zugeführt wird, die sich durch die Trennwandung
J54 erstrecken und sich an den Schnellverschluß 87 anschließen,
der auf einer quer zum Vorderende der Höhlung der Stütze
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angeordneten Platte 88 angebracht ist. Ein ähnlicher Anschluß 89 ist für Druckluft vorgesehen und ebenfalls auf
der Platte 88 angeordnet; eine Luftleitung 90 verbindet
diesen mit dem Lufteinlaß 37 der Einlaßleitung 36.
Wird öl unter Druck durch den Motor 85 geleitet, so
dreht dessen Welle 76 das elliptische Antriebsteil -77
relativ schnell, wodurch das Gehäuse 80 in eine relativ langsame Bewegung versetzt wird, wie auch das Hauptzahnrad 7I
Ein derartiger herkömmlicher harmonischer Antrieb bewirkt eine große Untersetzung der Winkelbewegung, die zwischen
dem Motor 85 und den Stirnrädern 70 verläuft, welche an den
Enden der parallelen Wellen 67 angeordnet sind. Jedes dieser Stirnräder treibt eine konische Getriebeschnecke 66, die
ein Zahnsegment 65 mit noch kleinerer Winkelgeschwindigkeit antreibt, wodurch das Drehmoment zunimmt und die Bewegung im
wesentlichen irreversibel ist. Dementsprechend steuert der Motor 85 kleine Änderungen in der Winkelstellung der Blattspindeln
47 mit hoher Genauigkeit.
Das vordere Ende 91 der Motorwelle J6 weist äußere
Kerbverzahnungen 93 auf, die axial in das Ende der Stange
k eingepaßt sind, welche sich durch die Höhlung der Schraubenwelle b erstreckt. Eine herkömmliche elektrische oder elektronische
Vorrichtung zählt die Umdrehungen der Stange k, um somit genau die Winkelstellungen der Blattspindeln 47
festzustellen. Sollte der Motor 85 aus irgendeinem Grunde versagen, so kann außerdem die Stange k von ihrem vorderen
Ende zum Antrieb der Motorwelle 76 in jeder Richtung gedreht werden, was im Notfall für eine Steuerung der Blattsteigung
der Schraube notwendig ist.
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Durch den kompakten Aufbau des Gehäuses 1O3 wodurch
sich der Abstand vom Plansch _d zur radialen Achse z-z der
Spindeln 47 auf ein Mindestmaß verringert, wird das Biegemoment,
welches die Schraube auf die Welle _b ausübt, und die Wirkung jeglicher Unwucht verringert. Die Achsen 67 der
Getriebeschnecken sind, wie aus Fig. J5 ersichtlich ist,
zwischen den Kalottenteilen 13 unter einem Winkel angelegt.
Die Zahnsegmente 65 stehen radial von der Mittelachse 3[~v_
weiter außen in Eingriff als die Flächen 20 der Kalottenteile Ij5, welche der Fliehkraft entgegenwirken. Durch diese
Außenanordnung wird die Stabilität, mit der die Steigungswinkel gesteuert werden, außerordentlich erhöht. Dadurch,
daß der Steuermotor 85 in der Höhlung der gegossenen Mittelstütze 26, an welcher außerdem auch das harmonische Untersetzungsgetriebe
angeordnet ist, angebracht ist, wird der Zusammenbau und die Wartung des Mechanismus wesentlich vereinfacht,
da er als Ganzes überprüft werden kann ^ worauf er mit einer hinteren Absch-lußplatte 94 ( vgl. Fig.l) verschlossen
wird.
Die herkömmlichen Zusatzeinrichtungen, beispielsweise die zum Einfüllen von öl in das Gehäuse .10 benötigen
Teile, sind nicht abgebildet. Ebenso ist die an das vordere Ende der Stange k zum Zählen der Umdrehungen des Motors 85 und
damit zur elektronischen Feststellung der Winkelstellung der Schraubenblatter - anzuordnende herkömmliche elektronische
Vorrichtung nicht abgebildet. Die Auswahl und Verwendung die—
ser Merkmale, wie auch die herkömmlichen anderen Möglichkeiten für die dargestellten und beschriebenen Merkmale sind
für den Fachmann offensichtlich .
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Claims (1)
- Patente, η sprüche1. Nabe für eine Schiffsschraube mit steuerbarer Blattsteigung, mit einem hohlen Gehäuse mit einer runden Außenlandung und einer Mittelachse, mit auf Spindelachsen in dem Gehäuse angeordneten Lagern, welche sich nach außen im wesentlichen radial von der Mittelachse erstrecken und mit Blattspindeln, die von den Lagern getragen vier den, gekennzeichnet durch Zahnradeinrichtungen, die drehbar mit jeder der Blattspindeln verbunden sind, eine Steuereinrichtung auf der Mittelachse, eine Getriebeschnecke (66), die auf zur Mittelachse parallelen Achsen drehbar angeordnet ist und sich im Abstand zu und nahe jeder Spindelachse zum Eingriff mit der auf der Blattspindel (47) angeordneten Zahnradeinrichtung (65) erstreckt, sowie mit einem Untersetzungsgetriebe (75) zum Verbinden der Getriebeschnecke (66) mit der Steuereinrichtung auf der Mittelachse, wobei die Winkelbewegung der Steuereinrichtung im wesentlichen irreversibel unter Verringerung der Winkelgeschwindigkeit und unter Erhöhung des Drehmomentes auf die Blattspindeln (47) übertragbar ist.2. Nabe nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ■ zeichnet , daß das Gehäuse (10) einen vorderen plattenförmigen Abschnitt (24) aufweist, vjolcher eine sich nach hinten erstreckende hohle Mittelstütze (26) trägt, und die Mittelstütze (26) Lagereinrichtungen "(56) auf den Spindelachsen zur inneren Lagerung der Biattspindeln (47) aufweist.- 16 -209847/0852^. Nabe nach Anspruch 1, dadurch g e -kennzeichnet . daß das Gehäuse (10) einen vorderen plattenförmigen Abschnitt (24) aufweist, welcher eine sich nach hinten erstreckende hohle Mittelstütze (26) trägt., und daß die Steuereinrichtung auf der Mittelachse einen Motor (&5) innerhalb der hohlen Mittelstütze (26) aufweist.4. Nabe nach Anspruch 1, dadurch g e -k e η η ζ e i c h η e t , daß das Gehäuse (10) einen vorderen plattenförmigen Abschnitt (21I) aufweist, welcher eine sie!:, nach hinten erstreckende hohle Mittelstütze (26) trägt.: und daß das Untersetzungsgetriebe (75) harmonischer Bauart und auf dem hinteren Ende der hohlen Mittelscütse (2b) angeordnet ist.5· Habe nach Anspruch 1, dadurch g e -kennzeichnet } daß die Getriebeschnecke (66) und cite ?.ahnr-cideinricht."!jins?n (65) drehbar mit jeder Blattspindel (47'} verbunden sind und konische Getriebesätze darstellen,6, Nabe nach Ansprach 1, dadurch g e -k e η η ζ β i ο h net s daß das Gehäuse (10) Kalottenabschnitte (13) sur Aufnahme von Fußplatten (15) aufweist, die öicn von der runden Außenwandung (12) aus nach innen erstrecken und eine von einer ringförmigen nach innen gekehrten Fläche (20) umgebene Innenöffnung (I9) aufweisen, die SaiiPradeinriehtunSi die drehbar mit jeder Blattspindel (47) verbunäen ist, ein Zahnsegment (65) aufweist, welches an β:·'-Λ-;»] dor Fliehkraft widerstehenden Zahnsegenientkranz (^:V| ·.■:■? /isder der Blatte.pindeln (^7) befestigt ist, und aa.'j ' :/:s ü-::.:\n segment (63) rait der Getriebeschnecke (66)
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