DE2744913A1

DE2744913A1 - Hydraulische steuervorrichtung fuer verstellpropeller

Info

Publication number: DE2744913A1
Application number: DE19772744913
Authority: DE
Inventors: Reinhold Gradewald
Original assignee: Hatlapa Uetersener Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: MacGregor Hatlapa GmbH and Co KG
Priority date: 1977-10-06
Filing date: 1977-10-06
Publication date: 1979-04-12
Also published as: DE2744913C3; DE2744913B2

Description

Hydraulische Steuervorrichtung
für Verstellpropeller Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuervorrichtung zur Flügelverstellung eines Schraubenflügelpropellers mit düsenförmigem Außenmantel, insbesondere für elektrisch angetriebene Schiffsschrauben, wobei die einzelnen Schraubenflügel an ihrer Flügel spitze durch einen Zapfen über einen Läufer im Bußenmantel gelagert sind und die Nabe des Propellers über eine Welle durch ortsfeste Raltearme geführt ist.
Propelleranordnungen dieser Art sind als elektrisch angetriebene Schiffsschrauben gemäß der DT-PS 688 114 bekannt.
Diese als Kort-Düsen bezeichneten Antriebe sind derart ausgebildet, daß ein Rotor, der die einzelnen Flügel mit ihren Außenenden miteinander verbindet, und der Stator in einer nach strömungstechnischen Grundsätzen auagebildeten Düse untergebracht ist. Hierbei wird der'Propeller über eine Welle getragen und über Armkreuze gehalten.
Weiterhin ist es gemäß der D-PS 814 713 bekannt, einen Verstellpropeller vorzusehen, dessen Flügel durch Je einen, zur Verstellachse der Flügel zentrischen Zapfen im lußenmantel zu lagern.
Neben diesen elektrisch angetriebenen Schlrsuchrauben sind auch Anordnungea mit uechanischeu Antrieb bekannt.
Bei diesen Anordnungen besteht das Problem, daß die bekannten hydraulischen Steuervorriohtungen sehr aufwendig sind, da sie einen Antriebsmotor und eine Pumpe erforderlich machen, die aus Platzgründen außerhalb des eigentlichen Antriebs angeordnet werden müssen. Dadurch werden auch die Steuerleitungen relativ lang und es treten entsprechend hohe Strömungsverluste auf. Es muß auch berücksichtigt werden, daß bei derartigen Steuervorrichtungen der Oeltank mit einem zusätzlichen Ölkühlersystem gekoppelt werden muß, um einen einwandfreien Betrieb zu gewährleisten.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten hydraulischen Anordnungen zur Flügelverstellrnig eines Propellers Z'1 verbesern und eine kompakte Steuervorrichtung mit geringem Aufwand zu schaffen, die zusammen mit dem eigentlichen Antrieb eine Baueinheit bildet und einen guten hydraulischen Wirkungsgrad gewährleistet.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Pumpe, Steuerzylinder, Steuerleitungen mit Tank und Steuerventil im Antriebsaggregat integriert sind und die Propellerwelle mit der Antriebswelle der Pumpe verbunden ist, und in der Propellerwelle eine mit dem Steuersylinder verbundene Stellstange für die Flügelverstellung angeordnet ist.
Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Steuervorrichtung bestebt darin, daß ein zusätzliches Antriebsaggregat.
für die Pumpe eingespart werden kann und Leitungen zur Steuerölzuflhrung wesentlich kürzer als bei bekannten Verstellpropelleranlagen sind, eo daß die auftretenden Strömungsverluste innerhalb der Rohrleitungen gering sind. Durch diese Ausbildung der Verstellvorrichtung besteht auch die Möglichkeit, eine Verdrehung oder ein Verschwenken des gesamten Antriebsaggregates besser vornehmen zu können.
Eine einfache Steuervorrichtung wird erfindungsgemäß dadurch gebildet, daß Pumpe und Steuerzylinder axial zur Propellerwelle angeordnet sind.
Um eine kompakte Anordnung zu schaffen, ist weiterhin vorgesehen, daß die Pumpe und der Steuerzylinder auf einer Seite des Propeller angeordnet sind.
Zur ortsfesten Anordnung des Steuerzylinders ist in Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Stellstange mit dem Steuerkolben des Steuerzylindere zur Verstellung durch einen Kolbenlaufring verbunden ist.
Weiterhin wird zur Vermeidung von Kantenpressungen vorgeschlagen, daß die Laufflächen von Steuerkolben und Kolbenlaufring jeweils halbkreisförig ineinandergreifen.
Zur Einsparung eines gesonderten Kühlsystems ist vorgesehen, daß der Tank durch einen Teil des düsenförmigen AuBenmantels gebildet ist. Hierdurch ist es möglich, die Kühlung des Öles im Tank durch das vorbeiströmende Wasser vorzunehmen.
In der Zeichnung ist ein AusrUhrungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längs schnitt einer elektrisch angetriebenen Verstellpropelleranordnung und Fig. 2 eine Teildarstellung eines Steuerzylinders im Schnitt.
Der dargestellte Verstellpropeller 1 wird aus einzelnen Schraubenflügeln 2 gebildet, die durch einen düsenförmigen Ilußenmantel 3 umhüllt werden. Die Schraubenflügel 2 sind verstellbar in einer zentralen Nabe 4 zusammengeführt, die über eine Welle 5 in entsprechend zugeordnete Lager 6 und 7 durch Haltearme 8 am Außenmantel 3 geführt ist. Die Lager 6 und 7 nehmen dabei Radial- und liialkräfte des Propellers 1 auf und sorgen für einen ruhigen Lauf.
Der Antrieb erfolgt über den Außendurchmesser des Propellers 1, wobei die Flügelspitzen mit einem Läufer 9 eines Elektromotors verbunden sind, der in dem Sußenmantel 3 drehbar geführt ist und einem Stator 10 im Anßenmantel 3 zugeordnet ist. Durch eine entsprechende Dichtung 11 wird verhindert, daß Wasser in den Motorbereich 9, 10 gelangt. Elektrische Versorgungskabel werden durch einen Haltehals 12 dem Stator 10 zugeführt und sind nicht näher dargestellt.
Die Schraubenflügel 2 werden an den Flügelspitzen über Zapfen 30 mit dem Läufer 9 verbunden, um eine Verstellung der Schraubenflügel 2 zu ermöglichen.
Die hydraulische Steuerung zur Flügelverstellung aus Pumpe 13, Steuersylinder 14, Steuerleitungen 15, 16, 17 und 18 mit Tank 19 und Steuerventil 20 ist in dem Außenmantel 3, in den Haltearmen 8 bzw. in dem Quertunnel 29 angeordnet. Die Pumpe 13 und der Steuerzylinder 14 sind dabei axial zur Propellerwelle 5 im Quertunnel 29 angeordnet. Hierbei ist die Propellerwelle 5 mit der Antriebswelle der Pumpe 19 verbunden und wird dadurch direkt angetrieben. Der Steuerzylinder 14 ist mit einer Stellstange 21 gekoppelt, die durch die Propellerwelle 5 zur Nabe 4 geführt ist und bei einer Verstellbewegung über ein Joch mit einer Kulissenführung eine Drehbewegung der Schraubenflügel 2 herbeiführt.
Der Steuerzylinder 14 besitst hiertu einen Steuerkolben 22 und wird durch die Steuerleitungen 15 und 16 über die Anschlüsse 23 und 24 versorgt.
Die Ölversorgung erfolgt durch eine Saugleitung 17 vom Tank 19, der innerhalb de. Außenmantels 3 angeordnet ist, über die Pumpe 13 und die Leitung 18 gu einem Steuerventil 20, das tiber eine angedeutete beispielsweise elektrische Fernsteuerung 25 betätigbar ist und die gewünscht Steuerleitung 15 bzw. 16 beaufschlagt.
Zur den Steuerzylinder 14 und den Steuerkolben 22 wird keine Drehbewegung übertragen. Der Steuerkolben 22 führt im Steuerzylinder 14 eine Bewegung aus und erhält eine Führung durch zusätzliche Puhrungsstangen 26 und über die Dichtungen 27. Die Bewegung des Steuerkolbens 22 wird über einen tolbenlaufring 28 auf die in diesem Bereich als Kolbenstange ansusehende Stellstange 21 übertragen und auf das Joch des Verstellpropellers 1 in der Rabe 4 weitergeleitet, wobei diese über eine tulissenführung in eine Drehbewegung der Schräubenflägel umgesetzt wird. In diesem Ausführungsbeispiel greifen die Laufflächen vom Steuerkolben 22 und Kolbenlaufring 28 halbkreisförmig ineinander, um ein Verkanten des Steuerkolbens 22 auszuschließen.
Selbstverständlich können an der Stellstange 21 zusätzliche Geber angeordnet werden, um eine Anzeige über die Verstellung der Schraubenflügel 2 zu ermöglichen.

Claims

Patentansprüche 9 Hydraulische Steuervorrichtung zur Flügelverstellung eines Schraubenflügelpropellers mit düsenförmigem Außenmantel, insbesondere für elektrisch angetriebene Schiffsschrauben, wobei die einzelnen Schraubenflügel an ihrer Plügelspitze durch einen Zapfen über einen Läufer im Außenmantel gelagert sind und die Nabe des Propellers über eine Welle durch ortsfeste Haltearme geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Flügelverstellung dienende Pumpe (13), Steuerzylinder (14), Steuerleitungen (15, 16, 17, 18) mit Tank (19) und Steuerventil (20) im Antriebsaggregat integriert sind und die Propellerwelle (5) mit der Antriebawelle der Pumpe (13) verbunden ist, und in der Propellerwelle (5) eine mit dem Steuerzylinder (14) verbundene Stellstange (21) für die Flügelverstellung angeordnet ist.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Pumpe (13) und Steuerzylinder (14) axial zur Propellerwelle (5) angeordnet sind.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (13) und der Steuerzylinder (14) auf einer Seite des Propellers angeordnet sind.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellstange (21) mit dem Steuerkolben (22) des Steuerzylinders (14) zur Verstellung durch einen Kolbenlaufring (28) verbunden ist.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen von Steuerkolben (22) und Kolbenlaufring (28) jeweils halbkreisförmig ineinandergreifen.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (19) durch einen Teil des düsenförmigen Außenmantels (3) gebildet ist.