DE2356718A1 - Anordnung zur bestimmung oder steuerung der relativen winkelstellung von zwei gemeinsam umlaufenden maschinenteilen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Bestimmung oder Steuerung der relativen Winkelstellung von zwei gemeinsam umlaufenden Maschinenteilen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung oder Steuerung der relativen Winkelstellung von zwei gemeinsam umlaufenden Maschinenteilen, d.h. eine Anordnung, die dann zur Ärnendung kommt, wenn sich die relativen Winkelstellungen beim Umlauf ändern können oder wenn Möglichkeiten vorgesehen sind, sie absichtlich zu ändern.
• Beispielsweise kann auf einer rotierenden Welle eine Hülse, ein Kragen oder ein ähnliches Teil angeordnet sein, das mit der Welle umläuft, und es kann erforderlich sein die Winkel-oder Phasenbeziehung zwischen diesem Teil und der Welle während der Drehung der Welle zu ändern.
• Der Erfindung liegt die Aufabe zugrunde, eine im Aufbau einfache und zuverlässig arbeitende unordnung de eingangs genannten Art zu schaffen.
• Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß parallel zur Achse der relativen Drehung eine drehbere Anzeige- oder Steuerwelle vorgesehen ist, daß auf der Welle mit dieser umlaufend ein erstes und zweites Getrisberad gelagert ist, daß auf den beiden Maschinenteilen mit diesen umlaufend ein drittes und ein viertes Getrieberad so angeordnet sind, daß diese mit den ersten bzw. zweiten Getrieberad in Eingriff sind, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen den Maschinenteilen und der Welle jeweils gleich ist, daß wenigstens eine der beiden miteinander in Eingriff stehenden Räderpaare, d.h. das erste und das dritte Getrieberad oder das zweite und vierte Getrieberad schräge Zähne besitzen, so daß eine relative Winkelverstellung der Maschinentcile in bezug auf einander eine axiale Verschiebung der Welle hervorruft oder umgekehrt, und daß die Getrieberäder so ausgebildet sind, daß ein vorgegebenes I4aß an relativer axialer Verschiebung stattfinden kann, ohne daß die Getrieberäder außer Eingriff gelangen Ein Anwendungsgebiet für die Erfindung ist bei Propellern oder Geblasen mit veränderbarer Neigung der Propellerblätter gegeben, wo es nög'ich sein muß, den Anstellwinkel der Propellerblätter während der Rotation des Propeller zu verändern und genau zu steuern. Die Erfindung wird nachfol-.
• gend anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung bedeuten: Fig. 1 im Längsschnitt einen Mechanismus an der Nabe eines Propellers oder Gebläses mit veränderbarem tustellwinkel der Propellerblätter und Fig. 2 eine ähnliche Ansicht einer gegenüber Fig. 1 abgewandelten Anordnung.
• In Fg. 1 ist die Nabe 1 eines Propellers oder Geblasesmit einer Reihe von Propellerblättern 2 versehen und auf einer drehbaren Antriebswelle 3 gelagert. Die einzelnen Propellerblätter 2 können in der Nabe 1 um eine radial in bezug auf die Achse der Welle 3 verlaufende Achse gedreht werden. Am inneren Ende der Propellerblätter 2 ist innerhalb der Nabe jeweils ein Kegelrad 4 befestigt, und sämtliche Kegelräder 4 stehen in Eingriff mit einem größeren Kegelrad 5, das fest auf einer Hülse 6 sitzt, die koaxial zur Antriebswelle 3 verläuft und äus der Nabe 1 herausragt. An dem sich außerhalb der Nabe befindlichen Ende der Hülse ist ein Getrieberad 7 mit wendelförmigen Zähnen befestigt. Die Hülse 6 wird daran gehindert, sich axial auf der Welle zu bewegen, sie kann jedoch frei in bezug auf die mabe 1 und die Antriebswelle 3 umlaufen.
• Ein weiteres Getrieberad 8 mit Schrägverzahnung ist auf der Antriebswelle 3 neben dem Getrieberad 7 befestigt. Die Getrieberäder 7 und 8 sind gleich, jedoch weisen die Zähne, wie dargestellt, entgegengesetzt gerichtete Winkel auf.
• In einem stationären, nicht umlaufenden Gehäuse 9 ist eine drehbare Welle 10 parallel zur Welle 3 gelagert, auf der zwei schräg verzahnte Getrieberäder 11 und 12 gelagert sind, die mit den Getrieberadern 7 und B in Eingriff sind. Die Getrieberäder 11 und 12 sind gleich, jedoch stehen die Zahne in entgegengesetztem Winkel zueinander. Die Getrieberäder 11 und 12 sind so breit und so angeordnet, daß eine beträchtliche relative axiale Bewegung möglich ist, ohne daß sie außer Eingriff von den Getrieberädern 7 und 8 kommen.
• Wenn die Welle 10 keine axiale Bewegung ausführt, rotiert die Hülse 6 mit derselben Geschwindigkeit wie die Antriebs/elle 3, und die relative Winkelstellung zwischen den Kegelrad 5 und der Nabe 1 bleibt fest, so daß die Propellerblätter 2 auf einem gegebenen Anstellwinkel gehalten werden.
• Wenn jedoch die Welle 10 in Achsrichtung entsprechend dem Pfeil A cder dem Pfeil Al bewegt wird, nehmen die Hülse 6 und das Kegelrad 5 eine neue Winkelposition in bezug auf die Antriebswelle 3 und die Nabe 1 ein, und alle Blätter 2 werden um ihre eigene Achse gedreht, so daß sie einen neuen Anstellwinkel entsprechend der neuen Axialstellung der Welle 10 einnehmen. Umgekehrt bewirkt die axiale Verstellung der Welle 10 eine genaue Anzeige des Propelleranstellwinkels.
• Fig. 2 zeigt eine Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Anordnung. Um die Belastung zu verteilen und die auftretenden Kräfte auszugleichen, enthält das Gehäuse 9 nun mehrere Wellen 10 und entsprechende Gruppen von Getrieberädern 11 und 12, die in gleichmäßigem Winkelabstand um die Welle 3 angeordnet sind. Ferner kann die Steuerung des Propellerblatt-Anstellwinkels anstelle einer axialen Bewegung der Welle 10 relativ zum Gehäuse 9 dadurch bewirkt werden, daß die Wellen 10 selbst sich nicht mehr axial in Richtung zum Gehäuse 9 bewegen können, sondern daß die gesamte Anordnun aus Gehäuse 9, Wellen 10 und Getrieberädern 11 und 12 in die Richtung der Pfeile h bzw. Al bewegt werden kann, um denselben Effekt zu erzeugen.
• Es ist nicht erforderlich, daß alle vier Getrieberäder 7, 8, 11 und 12 schräg verzahnt sind* Brenn nur ein Zahnradpaar, entweder 7- und ii oder 8 und 12 schräg verzahnt ist, während das andere Zahnradpaar normale parallele Sahne besitzt, ist bei einer gegebenen Eingangsbewegung der Welle 10 oder des Gehäuses 9 die Änderung des Propellerblatt-Anstellwinkels kleiner.
• Es wurde bereits erwähnt, daß die erfindungsgemäße Anordnung bei Propellern oder Gebläsen verwendet werden kann, die andere bekannte Mittel zur Steuerung des Propellerblatt-Anstellwinkels besitzen, aber eine Anwendung ist auch dort möglich, wo eine genaue Anzeige des Propellerblatt-Anstellwinkels benötigt wird oder wo ein Rückkopplungssignal für ein Anstellwinkel-Steuersystem benötigt wird. In solchen Fällen kann es erwünscht sein, den Verzahnungswinkel der schräg verzahnten Zähne 450 oder größer zu bemessen.
• - Patentansprüche -

Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Anordnung zur Bestimmung oder Steuerung der relativen @inkelstellung von zwei gemeinsam umlaufenden Maschinenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Achse der relativen Drehung eine drehbare Anzeige- oder Steuerwelle (10) vorgesehen ist, auf der die Welle mit dieser umlaufend ein erstes und zweites Getrieberad (11, 12) gelagert ist, daß auf den beiden Maschinenteilen (3, 6) mit diesen umlaufend ein drittes und ein viertes Getrieberad (7 bzw. 8) so angeordnet sind, daß diese mit dem ersten bzw. zweiten Getrieberad (11, 12) in Eingriff sind, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen den Maschinenteilen und der Welle jeweils gleich ist, daß wenigstens eines der beiden miteinander in Eingriff stehenden Räderpaare, d.h. das erste und das dritte Getrieberad (7 und 11) oder das zweite und vierte Getrieberad (8 und 12) schrage Zähne besitzen, so daß eine relative Winkelverstellung der Maschinenteile in bezug auf--einander eine axiale Verschiebung der Welle hervorruft oder umgekehrt, und daß die Getrieberäder so ausgebildet sind, daß ein vorgegebenes jTß an relativer axialer Verschiebung stattfinden kann, ohne daß die Getrieberäder außer Eingriff gelangen.
2. 2. Anordnung nach anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Getrieberad (11, 12) und das dritte und vierte Getrieberad (7, 8) äeweils gleich ausgebildet sind, aber die Zähne eines jeden Paares entgegengesetzte Winkel aufweisen.
3. 3. Anordnung nach aspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Baugruppen, die jeweils aus einer in Achsrichtung verschiebbaren Anzeige- oder Steuerwelle (10) und zwei darauf angebrachten Getrieberäder (11, 12) bestehen, mit gleichem Winkelabstand um die Drehachse der beiden Maschinenteile angeordnet sind, und daß jeweils alle ersten Getrieberäder (11) der Baugruppen mit dem dritten Getrieberad (7) und alle zweiten Getrieberäder (12) der Baugruppen mit dem vierten CTetrieberad (8) in Eingriff sind (Fig. 2).
4. 4. anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Anzeige- oder Steuerwellen (10) in einem gemeinsamen, nicht umlaufenden Gehäuse (9) angeordnet sind, das in Ach'srichtung der Drehachse der Maschinenteile verschiebbar ist (Fig. 2).
5. 5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aber eine der beiden gemeinsam umlaufenden Maschinenteile die Antriebswelle (3) für einen Propeller oder ein Gebläse und der andere Maschinenteil eine die Antriebswelle umgebende Hülse (6) zur Steuerung des Propellerblatt-Anstellwinkels ist.