DE2222209A1 - Schiffsschraube mit steuerbarer Blattsteigung - Google Patents

Schiffsschraube mit steuerbarer Blattsteigung

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DE2222209A1
DE2222209A1 DE19722222209 DE2222209A DE2222209A1 DE 2222209 A1 DE2222209 A1 DE 2222209A1 DE 19722222209 DE19722222209 DE 19722222209 DE 2222209 A DE2222209 A DE 2222209A DE 2222209 A1 DE2222209 A1 DE 2222209A1
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Goodland Donald E
Parsons John T
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30Blade pitch-changing mechanisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/06Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical
    • B63H3/08Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid
    • B63H3/081Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid actuated by control element coaxial with the propeller shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D15/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
    • F04D15/0055Rotors with adjustable blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16P3/00Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/001Safety devices for guarding the human operator of punch presses or like machine tools performing an opening and closing travel
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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«
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.
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
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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)

  1. Patente, η sprüche
    1. 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.
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    ^. 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)
DE19722222209 1971-05-05 1972-05-05 Schiffsschraube mit steuerbarer Blattsteigung Pending DE2222209A1 (de)

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