DE3312000C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Zykloidalpro­ peller entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Steuervorrichtung ist bekanntgeworden durch die DE-PS 27 03 302.

Bei diesen Zykloidalpropellern wird den Propellerflügeln eine sich je Umlauf zyklisch wiederholende Schwenkbewegung durch ein Flügelantriebsgestänge mitgeteilt, dessen Lage durch einen Steuerknüppel bestimmt wird, der in der Mitte des Rotors be­ weglich gelagert ist, dessen unteres Ende in die Steuerscheibe des Flügelantriebsgestänges eingreift und dessen oberes Ende über Schubstangen an zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Servomotoren angelenkt ist, von denen der eine für den Schub und der andere für die Ruderlagen bestimmend ist. Um zu verhin­ dern, daß bei Schubgrößenänderung, d. h. entsprechender Bewegung des Steuerknüppels in der Richtung der Kolbenstange des ent­ sprechenden Servomotors, das steuerknüppelseitige Ende dieser Schubstange einen Kreisbogen durch den Koppelpunkt mit der Schubstange für die Ruderlagen ausführt, ist bei jener Anord­ nung eine Zusatz-Steuereinrichtung vorgesehen, die eine Kurven­ scheibe aufweist, in welcher die Schubstange des Steuerstifts des Servomotors für die Ruderlagen geführt ist. Dadurch ist es im wesentlichen möglich, eine geradlinige Bewegung des Koppel­ punktes für die Schubstangen zu erreichen. Nachteilig bei die­ ser Anordnung ist jedoch, daß in der Kurvenbahn der Kurven­ scheibe ein Bolzen geführt werden muß, welches nur unter erheb­ licher Reibung möglich ist. Außerdem ist die Führung recht ungenau, da die Bahnführung nicht so eng sein kann, daß ein seitliches Spiel des Bolzens in der Führungsbahn ausgeschlossen wird. Dadurch ergeben sich verschiedene Schubrichtungen, je nachdem, ob von kleinerer auf größere Schubkraft oder umgekehrt umgesteuert wird.

Die Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Zusatz-Einrichtung für Zykloidalpropeller zu schaffen, die ohne Kurvenbahn sowie die damit verbundene, erhebliche Reibung und entsprechenden Ungenauigkeiten der Korrektur auskommt.

Diese Aufgabe wird bei einer Steuervorrichtung der eingangs angegebenen Art durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei ergeben sich besonders vor­ teilhafte Ausführungsformen im Umfang der Unteransprüche 3 und 5.

Man hat hierdurch auch noch den Vorteil, daß man ohne umständ­ liches Auswechseln von Steuerteilen eine Veränderung der Kor­ rektur vornehmen kann, z. B. um eine von der angestrebten, zur Schiffslängsachse genau parallelen Schubrichtung abweichende Schubrichtung einzustellen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand dreier, in den Figuren der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei stellt dar in

Fig. 1 ist der Teil von Servomotorkolbenstange 10 des Servomotors für das Ruderlegen und die ent­ sprechende Schubstange in einem solchen Ausschnitt dargestellt, soweit er von der Zusatz-Stelleinrichtung gemäß der Erfindung betroffen ist. In

Fig. 2 erkennt man noch die zur Schubstange 1 senkrechte Schubstange für den Fahrtschub einer ver­ einfachten Einrichtung. Beide Schubstangen werden durch die entsprechenden Kolbenstangen der zugehörigen Servomotoren angetrieben.

Fig. 3 stellt eine weitere vereinfachte Einrichtung dar.

In Fig. 1 bilden der an der Schubstange 1 für Ruderlagen über daran mittels Schrauben 31 befestigter Lagerplatte 32 und Bol­ zen 34 gelenkig gelagerte Hebel 3 sowie der an der Kolbenstange 10 fest gelagerte Ausleger 12 und der zwischen Ausleger 12 und Hebel 3 angelenkte Hebel 2 zusammen mit dem entsprechenden Stück der Schubstange 1 einen Parallelkurbeltrieb für den Hebel 3. Dieser trägt an seinem freien Ende eine Stellplatte 18 mit verschiedenen Haltestellen 19, 19′ usw. für eine Lagerplatte 20, die den Gelenkbolzen 21 eines Hebels 4 trägt. Dieser Hebel 4 ist an seinem anderen Ende mit einem an dem Ausleger 12 etwa mittig gelagerten zweiarmigen Hebel 5 angelenkt. Der zweiarmige Hebel 5 ist an seinem anderen Ende an einem weiteren Hebel 6 angelenkt, der ebenfalls zweiarmig ausgeführt ist und an dem etwa in seiner Mitte die Servoschubstange 7 des Steuerstiftes 8 für den Servomotor, der für die Ruderlagen maßgeblich ist und dem die Servomotorkolbenstange 10 zugehörig ist, angelenkt ist. Am anderen Ende des Hebels 6 greift die Führungseinrichtung für den Ruderservomotor an. Bei einer Änderung des Schubes, d. h. einer Verstellung der entsprechenden Schubstange 1′ (siehe Fig. 2), führt die Schubstange 1 für die Ruderlagen eine Schwenkbewegung aus. Aufgrund des Parallelkurbeltriebes wird der Hebel 3 parallel verschoben und verstellt über den Hebel 4 sowie Hebel 5 auch Hebel 6 und damit den Steuerstift 8 für den Servomotor 15 für die Ruderlagen. Es wird also die Schub­ stange 1 für die Ruderlagen insoweit nachgeführt, daß die Schubstange 1′ für den Schub im wesentlichen auf einer gerad­ linigen Bahn bewegt werden kann. Dies erfolgt dadurch, daß der Steuerstift die entsprechenden Steueröffnungen so lange frei­ gibt, bis durch das Nachfahren der Kolbenstange 10 des Ruder­ servomotors der Hebel 6 soweit nachgefahren ist, daß die Steu­ erkantenüberdeckung des Steuerstiftes 8 wieder zu Null wird. Dann kommt der Servomotorkolben und entsprechend die Kolben­ stange 10 und die Schubstange 1 wieder zur Ruhe, d. h. bei Ru­ derlage z. B. 0° wieder in die entsprechende Nullstellung. Als Ergebnis erhält man also z. B. bei Umsteuerung von volle Fahrt voraus auf volle Fahrt zurück einen Winkel von 180° zwischen den beiden Schubrichtungen. Indem man nun den Gelenkbolzen 21 des Hebels 4 nicht in der mittigen Haltestelle 19′, 19′′ der Stellplatte 18 festlegt, sondern seitlich nach links oder rechts versetzt, kann man auch die entsprechende zu erreichende Schubstellung von der Nullgradrichtung abweichend einstellen, was etwa in einem Bereich bis 5° möglich ist. Eine größere Abweichung kann man dadurch erzielen, daß man die beiden Arme des Hebels 5 ungleich lang macht.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß selbstverständlich der Fortsatz 13 des Hebels 3 im wesentlichen genau senkrecht abge­ kröpft werden muß.

In Fig. 2 ist eine Anordnung dargestellt, bei der der Hebel 4 nicht an einem Fortsatz des Hebels 3, sondern in dem gemein­ samen Gelenkpunkt 33 von Hebel 3′ und 2′ angelenkt ist. Hebel 2′ ist dabei wesentlich länger als Hebel 4. Die Korrektur ist nicht so gut wie die im Falle der Fig. 1. Sie wird umso besser, je länger der Hebel 2′ im Verhältnis zum Hebel 4 ist. Konstruk­ tiv bringt diese Einrichtung natürlich Nachteile, indem das Festglied 22 des Kurbeltriebes als ein ziemlich weit auskragen­ der Träger ausgebildet werden muß. Man kann diesen an das Kop­ pelstück 23 der Servomotorkolbenstange 10 anschrauben oder mit diesem direkt als ein Stück, z. B. durch Schmieden, herstellen. Es ist aber offensichtlich, daß diese Konstruktion fertigungs­ mäßig aufwendiger ist, als die gemäß Fig. 1. Man kann natürlich auch hier in dem dem gemeinsamen Koppelpunkt der Schubstangen 1 und 1′ näheren Gelenkpunkt des Hebels 2′ eine Stellplatte ent­ sprechend Fig. 1 vorsehen, um mittels verschiedener Haltestel­ len für den Gelenkbolzen des Hebels 4 eine veränderliche Kor­ rekturmöglichkeit wie gemäß Fig. 1 zu erreichen.

In Fig. 2 ist noch die gekrümmte Bahn des gemeinsamen Koppel­ punktes der Schubstangen 1 strichpunktiert dargestellt, die sich ohne die Korrektureinrichtung ergeben würde. Mit der Kor­ rektureinrichtung verschiebt sich dieser Punkt jedoch ent­ sprechend dem geraden Doppelpfeil, der an der Schubstange 1′ für den Fahrtschub eingezeichnet ist.

Gemäß Fig. 3 wird die Verstellbewegung des Hebels 3′′ direkt über den Ausleger 24 von der Fahrtschubstange 1′ abgenommen. Auch hier ist mittels der Stellplatte 18′ eine Verschiebung, d. h. Winkeländerung des Fahrtschubes möglich.

Claims (5)

1. Steuervorrichtung für Zykloidal-Propeller mit über Steuer­ stifte (8) von zwei zueinander rechtwinklig angeordneten , hydraulischen Servomotoren betätigten Schubstangen für Schub und Ruderlagen und mit einer mechanischen Vorrichtung zur Korrektur von Abweichungen der Schubrichtung durch Nachführen der Schubstange für Ruderlagen, wobei ein erster, zweiarmiger Hebel (6) vorgesehen ist, der durch seinen mittleren Gelenkpunkt den Steuerstift des Servomo­ tors für Ruderlagen betätigt und an dessen ersten Arm die Führungseinrichtung angreift und an dessen anderem Arm die Stellung der Kolbenstange für Ruderlagen rückgeführt ist, gekennzeichnet durch einen zur Ruderschubstange (1) in der Nullage im wesentlichen parallelen zweiten Hebel (4), der einerseits an einem Ende eines dritten an der Ruderservomo­ torkolbenstange (10) schwenkbar gelagerten, zweiarmigen Hebels (5) angelenkt ist und dessen an seinem anderen Ende befindliches Gelenk abhängig von der Stellbewegung der Fahrtschubstange (1′) im wesentlichen parallel zu dieser verschwenkbar ist, wobei der dritte Hebel (5) mit seinem anderen Arm über den ersten Hebel (6) und mindestens einen Zwischenhebel (7) am Steuerstift (8) des Servomotors (15) für Ruderlagen angelenkt ist und mit seinem mittleren Ge­ lenkpunkt im Kugelgelenkpunkt der Ruderservomotorkolben­ stange und der entsprechenden Schubstange gelagert ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

• a) ein vierter Hebel (3, 3′), der im wesentlichen senk­ recht zur Längsachse der Ruderservomotorkolbenstange (10) verläuft, ist an seinem einen Ende an der Schub­ stange (1) für Ruderlager und am anderen Ende an einem fünften in der Nullstellung im wesentlichen zu ihm senkrechten Hebel (2, 2′) angelenkt, mittels dem der vierte Hebel (3) nach Art eines Parallelkurbeltriebs im wesentlichen parallel geführt ist, wobei der Pa­ rallelkurbeltrieb an der Ruderservomotorkolbenstange (10) gelagert ist,
• b) der Parallelkurbeltrieb besteht aus der Ruderschub­ stange (1), dem vierten Hebel (3), sowie einem dazu parallelen an der Ruderservomotorkolbenstange (10) gelagerten Ausleger (12) sowie dem den vierten Hebel (3) antreibenden Verbindungshebel (2, 2′) zwischen viertem Hebel (3) und Ausleger (12),
• c) der dritte Hebel (5) ist mit dem Steuerstift (8) des Ruderservomotors (15) über die Servoschubstange (7) direkt oder indirekt über einen sechsten Hebel (6), an dessen anderem Ende die Führungseinrichtung der Ruder­ stelleinrichtung angreift, gelenkig verbunden, wobei alle Hebel (2, 3, 4, 5, 6) in zueinander parallelen Ebenen schwenkbar sind,
• d) der zweite Hebel (4) ist an einem zumindest um etwa 90° abgekröpften Fortsatz (13) des vierten Hebels (3) angelenkt.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel (4) im Gelenkpunkt zwischen dem vier­ ten (3) und dem fünften Hebel (2′) angelenkt ist, wobei der fünfte Hebel (2′) wesentlich länger als der zweite Hebel (4) ist.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (13) des vierten Hebels (3) am freien Ende eine Stellplatte (18) mit verschiedenen Haltestellen (19, 19′ usw.) für eine Lagerplatte (20) aufweist, die den Ge­ lenkbolzen (21) des zweiten Hebels (4) trägt.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelverschiebung des zweiten Hebels (4) mittels eines an der Fahrtschubstange (1′) befestigten Auslegerarms (3′′) gesteuert ist.