DE2718727C3

DE2718727C3 - Vorrichtung zum Verstellen des Anstellwinkels einer Schiffsschraube

Info

Publication number: DE2718727C3
Application number: DE2718727A
Authority: DE
Inventors: Naoji Tokyo Hisada
Original assignee: Chuetsu Waukesha Kk Tokyo Jp
Current assignee: Chuetsu Waukesha Kk Tokyo Jp
Priority date: 1976-07-14
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1981-07-16
Also published as: SE7704015L; NO771370L; GB1544070A; NO144698C; JPS538987A; DE2718727A1; NL7706597A; DE2718727B2; US4142835A; NO144698B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstel- so len des Anstellwinksls einer Schiffsschraube der im Oberbegriff des Patentanspruchs genannten und aus der DE-PS 76 616 bekannten Gattung.

Bei einer solchen Verstellvorrichtung ist zur Abstützung der die Schubkräfte der Schiffsschraube aufneh- « menden Hülse ein Drucklager erforderlich, dessen Aufbau in der DE-PS 76 616 jedoch nicht offenbart ist.

Bei einer in der DE-PS 4 57 712 beschriebenen Verstellvorrichtung ist zwar ein Drucklager für die Hülse vorgesehen, hier liegen aber andere kinematische «i Verhältnisse vor, weil die Hülse axialfest ist, wogegen die Schraubenwelle axial verschieblich ist.

Den beiden bekannten Vorrichtungen zum Verstellen des Anstellwinkels einer Schiffsschraube ist das Merkmal gemein, daß die axiale Relativbewegung *>^Γ> zwischen der Schraubenwelle und der Hülse manuell bewirkt wird. Das ist aber selbstverständlich nur bei kleineren Schiffsschrauben möglich.

Es ist auch bereits bekannt, Vorrichtungen zum Verstellen des Anstellwinkels einer Schiffsschraube hydraulich zu betätigen. In den Fig. I und 2 der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele solcher hydraulisch betätigter Verstellvorrichtungen gezeigt. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist ein Servomotor Sin ein-ϊΓ Nabe Hder Schiffsschraube P angeordnet, und bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist ein Servomotor S als Teil der Schraubenwelle ausgebildet. Diese bekannten hydraulisch arbeitenden Vorrichtungen waren aber wegen der relativ komplizierten Bohrungen für die Druckflüssigkeit teuer in der Herstellung und wegen der Dichtungen zwischen den relativbeweglichen Teilen im Betrieb unzuverlässig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß sie hydraulisch betätigbar ist, aber gleichwohl eine einfache Konstruktion aufweist und betriebssicher ist

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch gekennzeichnet

Mit der Erfindung wird ein überaus einfach ausgebildeter Servomotor zum Verschieben der Hülse geschaffen, ohne deren Verdrehbarkeit zusammen mit der Nabe und der Schraubenwelle zu beeinträchtigen. Das Lagergehäuse /i'ent zugleich zum Abstützen der Hülse und als Kolben des Servomotors, dessen Zylinder von der Ummantelung gebildet wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargeswrlt, das nachfolgend näher beschrieben wird.

Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine bekannte Verstellvorrichtung, bei der ein Servomotor in der Schraubennabe angeordnet ist,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine andere bekannte Verstellvorrichtung, bei der ein Servomotor in der Schraubenwelle angeordnet ist,

Fig.3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verstellen der Steigung von Schiffsschrauben, und

F i g. 4 einen Querschnitt, der die Schraubennabe, die Basisbereiche der Schraubenflügel und den Versteller der Vorrichtung nach F i g. 3 zeigt.

Bei der in den Fig.3 und 4 gezeigten Vorrichtung zum Verstellen der Steigung von Schiffsschrauben ist eine Schraubennabe aus einem vorderen und einem hinteren Bereich 1 jnd Γ zusammengesetzt, die durch mehrere Gewindebolzen 9 miteinander verbunden sind, feder der Schraubenflügel 2 ist durch die Schraubennabe 1, Γ abgestützt und in seinem Basisbereich mit einem Kurbelzapfen 3 zum Verstellen der Steigung versehen. Ein Versteller 5 ist an einer Schraubenweife 8 befestigt. In dem Versteller 5 sind Aussparungen zur Aufnahme von Lagerbuchsen 4 mit quadratischem Querschnitt ausgebildet, und jede dieser Lagerbuchsen 4 steht mit dem am Basisbereich des Schraubenflügels 2 angeordneten Kurbelzapfen 3 in Eingriff.

Die Schraubenwelle 8 ist massiv, und sie ist von einer Hülse 7 umgeben. Der vordere Bereich der Hülse 7 ist durch zwei Kegelrollenlager 12, 13 abgestützt, und das hintere Ende der Hülse 7 ist an dem vorderen Bereich 1 der Schraubennabe befestigt. Die Schraubenwelle 8 rotiert daher zusammen mit der Hülse 7. Bei den Kegelrollenlagern 12, 13 handelt es sich um Bauteile, die in einer Ummantelung 15 angeordnet sind. Die Schraubenwelle 8 wird durch ein Stevenrohr 10 abgestützt, das mit einem .Stevenrohrlager 11 versehen

ist. Die auf die Schraubenflügel einwirkenden Schubkräfte werden über die Hülse 7 auf die Kegelrollenlager 12,13 übertragen. Da das Drehmoment zum Antreiben der Schraube im wesentlichen nicht auf die Hülse 7 übertragen wird, kann die Hülse 7 mit einer Dicke ausgeführt werden, die lediglich einige Prozent des Durchmessers der Schraubenwelle 8 beträgt.

Die Kegelrollenlager 12, 13 werden durch ein Lagergehäuse 14 abgestützt, das als Kolben in einem Zylinderbereich einer Ummantelung 15 wirkt Der ι ο Zylindp.rbereich der Ummantelung 15 und das Gehäuse 14 bilden einen Servomotor mit Druckkammern 16, 17, in die Drucköl über eine (nicht gezeigte) Steuereinrichtung eingespeist wird. Bei der Ummantelung 15 handelt es sich um ein Bauteil, das an einem Schiffsrumpf befestigt ist, und dieses Bauteil dient außerdem als (^vorratsbehälter.

Die Zuführung von öl zum Stevenrohrlager 11 und zu dem Lager der Schraubennabe 1, Γ kann durch ein gemeinsames System bewirkt werden, indem das vordere Ende des Stevenrohres 10 mit dem. hinteren Ende der Ummantelung 15 mit Hilfe einer öldichten flexiblen Manschette 18 verbunden wird. Das vorstehend genannte gemeinsame System kann auch dadurch erhalten werden, indem die Ummantelung 15 innerhalb des Stevenrohres 10 vorgesehen wird.

Das Lagergehäuse 14 wird axial verschoben, um eine gewünschte Stellung einzunehmen, indem Öl in eine der Druckkammern 16, 17 eingespeist wird, was über ein Pilotventil geschieht, das durch ein Signal zur Steuerung der Schraubenflügelsteigung betätigt wird.

Anstelle der Kegelrollenlager 12, 13 können auch Axialdrucklager verwendet werden. Die Verwendung von Kegeirollenlagern, insbesondere die Verwendung von Axial-Pendelrollenlagern ist jedoch vorzuziehen, weil sie eine extrem lange Lebensdauer haben. Da die Axial-Pendelrollenlager radiale Belastungen aufnehmen und da sie sich außerdem selbst ausrichten, wird das Ausrichten der Welle beim Einbau sehr einfach.

Die Verstellung der Schraubenflügelsteigung von Rückwärtsfahrt auf Vorwärtsfahrt wird durch Betätigen eines Handgriffs bewirkt, so daß öl in die Druckkammer 17 eingespeist wird. Der Kolben des Servomotors, d. h. das Lagergehäuse 14 der Kegelrollenlager 12, 13 bewegt sich in eine bestimmte Stellung nach hinten, wobei es die Hülse 7 und die an der Hülse 7 befestigte Schraubennabe 1, Γ mitnimmt. Da sich die Schraubenwelle 8 axial nicht bewegen kann, findet zwischen der Schraubenwelle 8 und der Schraubennabe 1, Γ eine Relativbewegung statt, die die Schraubenflügel 2 verdreht, so daß sich deren Steigung von Rückwärtsfahrt auf Vorwärtsfahrt verändert i<* ähnlicher Weise wird eine Veränderung von Vorwärtsfdirt auf Rückwärtsfahrt durch eine derartige Betätigung des Handgriffs bewirkt, daß öl in die Druckkammer 16 eingespeist wird.

Bei dsr vorstehend beschriebenen Konstruktion wird ein großer Teil der auf die Schraubenflügel ausgeübten Schubkräfte im Bereich der Kegelrollenlager 12, 13 abgefangen, wodurch das Untersetzungsgetriebe und andere Bauelemente von starken Belastungen entlastet werden. Da die Ummantelung 15 zugleich als Ölvorratsbehälter ausgebildet ist, können die Dichtungen einfach angepaßt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch: Vorrichtung zum Verstellen des Anstellwinkels einer Schiffsschraube mit folgenden Merkmalen:

1. eine axialfeste Schraubenwelle (8),

2. eine die Schraubenwelle umgebende und gegenüber dieser axialverschiebbare Hülse (7),

3. eine am hinteren Ende der Hülse befestigte Nabe(l, 1'),

4. mehrere Schraubenflügel (2), die in der Nabe um eine Anstellwinkel-Einstellachse verdrehbar gelagert sind und jeweils am radial inneren Ende einen Basisbereich (3) haben,

5. ein an der Schraubenwelle drehfest angebrachter Versteller (5), wobei der Versteller in der Nabe angeordnet ist und mit den Basisbereichen der Schraubenflügel in Berührung stehende Aniriebsflächen aufweist, um die Nabe entsprechend der Verdrehung der Schraubenwelle zu verdrehen,

6. eine den Versteller mit den Schraubenflügeln verbindende Einrichtung zum Verdrehen der Schraubenflügel um ihre Anstellwinkel-Einstellachse entsprechend einer axialen Relativbewe- gung zwischen der Schraubenwelle und der Hülse,

gekennzeichnet durch

7. eine am Schiffsrumpf befestigte Ummantelung (15),

8. ein Lagergehäuse/14), das -,n der Ummantelung beweglich angeordnet ist, um mit diesem an gegenüberliegenden Ender; -ies Lagergehäuses zwei geschlossene Kammern (16,17) zu bilden, j₃ so daß die Einleitung einer Druckflüssigkeit in eine de~ beiden Kammern eine Bewegung des Lagergehäuses in Richtung auf die gegenüberliegende Kammer bewirkt und

9. zwei Drucklager (12, 13), die in dem Lagergehäuse angeordnet sind und ein vorderes Ende der Hülse (7) derart abstützen, daß bei ein« Bewegung des Lagergehäuses (14) die Hülse (7) relativ zur Schraubenwelle (8) axial verschoben wird.