DE3925175A1 - Propeller fuer ein wasserfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Propeller der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Ein derartiger Propeller mit radial gerichteten verstell­ baren Blättern für Wasserfahrzeuge ist zusammen mit einem hydraulischen Servomotor zur Verstellung der Blätter von Containerschiffen her bekannt. Dabei sind zur Beherrschung der von ungleichförmigen Nachstromfeldern des Schiffskör­ pers induzierten Wechselbelastungen auf den Schiffspropel­ ler und zur besseren Abstimmung der Schiffspropeller bei Mehrmotorenanlagen die Anstellwinkel der Blätter gleichmä­ ßig verstellbar. Dadurch werden die Blätter den Strömungs­ verhältnissen bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten so­ wie unterschiedlichen Drehzahlen der einzelnen Schiffspro­ peller angepaßt. Eine Steuerung des Schiffes erfolgt dabei ausschließlich über ein Ruder. Dabei ist eine Umkehrung der Fahrtrichtung nur über ein großräumiges Manöver oder über eine Drehrichtungsänderung des Propellers möglich.

Der bekannte Propeller für Wasserfahrzeuge hat jedoch den Nachteil, daß seine Einsatzmöglichkeiten durch die insbe­ sondere gleichmäßige Verstellung der Anstellwinkel der Blätter in bezug zum Rumpf des Wasserfahrzeugs begrenzt sind. Ein Manövrieren des Schiffskörpers durch den Propel­ ler ist im wesentlichen nur vorwärts oder rückwärts, je­ doch nur durch Verändern der Drehrichtung des Propellers, möglich. Ein weitergehendes Steuern des Wasserfahrzeugs erfolgt durch Verstellen des Ruders unter Vortrieb des Schiffskörpers, da nur unter Vortrieb eine Ruderwirkung und somit eine Kursänderung zum tragen kommt. Das Ruder ist strömungsbedingt vor äußerer Einwirkung ungeschützt am Schiffskörper angeordnet, so daß durch Seegang, Treibgut, Grundberührung etc. mögliche Beschädigungen nicht verhin­ dert werden können. Mit Eintritt eines Ruderschadens wird der Schiffskörper im wesentlichen manövrierunfähig, so daß lediglich über unterschiedliche Drehzahlen, bei Vorhanden­ sein mehrerer Propeller, ein großräumiges Manövrieren mög­ lich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Pro­ peller der eingangs genannten Gattung die Konstruktion da­ hingehend zu ändern, daß jedes Blatt oder Gruppen von Blättern unabhängig von den anderen Blättern bzw. Gruppen von Blättern verstellbar sind und somit ein Manövrieren ohne Wechsel der Drehrichtung des Schiffspropellers oder Einsatz eines Ruders, auch auf einem begrenzten Raum, mög­ lich wird.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Blät­ ter des Propellers eines Wasserfahrzeugs in bestimmten voneinander völlig abweichenden Positionen und Anstellwin­ keln, bezogen auf den Rumpf des Wasserfahrzeugs, auf das sie umgebende Medium und somit auf den Rumpf des Wasser­ fahrzeugs, in Abhängigkeit der Anstellwinkel und Positio­ nen der Blätter, einwirken, so daß durch ein vorbestimmtes Verändern der Anstellwinkel der Blätter ein Steuern des Schiffes möglich wird. Dabei sind die radial gerichteten drehbar gelagerten Blätter des Propellers einzeln oder in Gruppen derart bezüglich ihrer Steigung verstellbar, daß sie von ihrer momentanen tangentialen Position, bezogen auf den Rumpf des Wasserfahrzeugs, unterschiedliche An­ stellwinkel einnehmen können.

Besonders vorteilhaft ist dabei, daß durch das Verstellen der Blätter in unterschiedliche Anstellwinkel ein Manöv­ rieren in unterschiedliche Richtungen ohne Drehrichtungs­ änderung der Welle sowie ohne Einsatzes einer Ruderanlage ermöglicht wird. Ein Ruder einschließlich der entsprechen­ den Ruderanlage erübrigt sich dadurch für das Wasserfahr­ zeug, wodurch sich das Gewicht des Wasserfahrzeugs günstig verringert. Eine zusätzliche bugseitige Propeller- Anbringung ermöglicht weiterhin ein Manövrieren des Was­ serfahrzeugs ohne Vortrieb. Dies erweist sich vor allem bei Bewegungen auf engstem Raum als von Vorteil. Mit dem erfindungsgemäßen Propeller läßt sich, durch alleiniges Verstellen der Anstellwinkel der Blätter ein Schiffskör­ per vor- und rückwärts, sowohl geradlinig als auch auf Kreislinien und Kurven beliebiger Dimensionen bewegen so­ wie unter Berücksichtigung des Stromversatzes auch auf der Stelle drehen. Insbesondere bei ferngesteuerten oder be­ mannten Tauchkörpern schafft die erfindungsgemäße Lösung ein effektives und einfaches Steuersystem zum Bewegen von Bug- und/oder Heckteilen eines Schiffskörpers in den Rich­ tungen vorwärts, rückwärts, steuerbord, backbord, abwärts - Tauchen -, aufwärts - Auftauchen - oder in Kombinationen dieser Richtungen, ohne zusätzlich belastende Tiefenruder. Hierbei erfolgt die Steuerung der Neigung der Propeller­ blätter statt wie bei Bewegungen in der Ebene der Wasser­ oberfläche in zwei, bevorzugt in vier Quadranten.

Darüberhinaus sind insbesondere folgende vorteilhafte Wei­ terbildungen günstig:

Für jedes Blatt oder jede Gruppe von Blättern ist eine in­ nerhalb der Welle geführte Kupplungsstange vorgesehen und an dem freien, in der Nabe oder der Welle gelagerten Ende der Blätter ist jeweils ein Ritzel angeordnet. Die Kupp­ lungsstangen sind dabei in axialer Richtung innerhalb der Welle verschiebbar gelagert und mit den zugeordneten Rit­ zeln entsprechenden Zahnbereichen ausgebildet. Dabei grei­ fen die Ritzel in die Zahnbereiche ein. Der Anstellwinkel der Blätter wird durch axiales Bewegen der Kupplungsstan­ gen verändert, so daß in vorteilhafter Weise unterschied­ liche Belastungen durch den Propeller auf das ihn umgeben­ de Medium erzeugbar sind.

Die Lagerungen der in axialer Richtung verschieblichen Kupplungsstangen werden durch innerhalb der Welle vorgese­ hene Bohrungen gebildet, wobei die Bohrungen parallel zur Drehachse der Welle in exzentrischer Anordnung vorgesehen sind und diese die Kupplungsstangen in tangentialer Rich­ tung in vorteilhafter Weise mitnehmen. Die freien den Zahnbereichen gegenüberliegenden Enden der Kupplungsstan­ gen sind scheibenförmig ausgebildet und in einer Verstell­ vorrichtung axial geführt gelagert, wobei axiale Positio­ nen in vorteilhafter Weise räumlich fest bezogen auf das Wasserfahrzeug, für verschiedene Winkel, bezogen auf den Umfang der Welle, vorgebbar sind.

Die Verstellvorrichtung wird durch mehrere benachbarte, in einer senkrecht zur Drehachse angeordneten Ebene axial verschiebbare Segmente gebildet, die jeweils axial, von­ einander unabhängig verschiebbar im Körper des Wasserfahr­ zeugs gelagert sind. Dadurch bestimmt jedes Segment durch seine axiale Position über die Enden der Kupplungsstangen, die in der Verstellvorrichtung bzw. den Segmenten geführt gelagert sind, und über die Kupplungsstangen mit den zuge­ ordneten Ritzeln den Anstellwinkel der entsprechenden Blätter bzw. der entsprechenden Gruppe von Blättern. Die Verstellvorrichtung weist weiterhin eine einen Drehwinkel­ bereich der Kupplungsstangen umfassende Aussparung auf.

Die Segmente werden durch jeweils zwei parallel zueinan­ der, senkrecht zur Drehachse angeordnete und miteinander verbundene Wandungsteile gebildet, so daß die freien Enden der Kupplungsstangen zwischen den Wandungsteilen tangen­ tial führbar sind. Desweiteren sind Mittel an der Ver­ stellvorrichtung angeordnet, die die freien Enden der Kupplungsstangen von einem zum benachbarten Segment axial führen. Durch diese Anordnung werden in günstiger Weise mit dem Drehen der Welle und somit auch der Kupplungsstan­ gen diese um den Betrag des Versatzes der einzelnen Seg­ mente zueinander axial bewegt.

Als von Vorteil erweist sich auch, die Mittel als den Ver­ satz der jeweiligen Segmente zueinander ausgleichende Ab­ schrägungen auszubilden. Der Abstand zweier benachbarter Segmente zueinander gewährleistet dabei deren ungehinder­ tes verschieben gegeneinander. Eine kontinuierliche Füh­ rung der scheibenförmigen Enden der Kupplungsstangen wäh­ rend des Rotierens der Welle wird dadurch sichergestellt.

Als weiterer Vorteil erweist sich, den Zahnbereich derart auszubilden, daß die Ritzel um 180° drehbar gelagert sind. Dadurch können alle Möglichkeiten des Manövrierens, die sich durch die verstellbaren Blätter am Propeller bieten, ausgeschöpft werden.

Günstig ist es auch, die scheibenförmigen Enden der Kupp­ lungsstangen jeweils als eine, um eine Längsachse der Kupplungsstange drehbare Rolle auszubilden, da dadurch die Reibungsverluste beim Führen der Enden der Kupplungsstan­ gen, insbesondere beim Führen über den axialen Versatz, geringer werden. Aus dem gleichen Grund weisen die einan­ der zugewandten Seiten der Wandungsteile der Segmente eine Gleitfläche auf.

Um die Blätter schnell und mit einem geringen Aufwand aus­ wechseln zu können, sind diese jeweils in einem mit der Nabe oder der Welle verbindbaren Einsatz gelagert. Der Einsatz weist dabei jeweils Lagermittel für das entspre­ chende Blatt auf und ist mit der Nabe bzw. Welle verbind­ bar ausgebildet. Das Antriebsmittel ist zwischen Verstell­ vorrichtung und dem Bereich, an dem die Blätter auf der Welle angeordnet sind, mit der Welle verbunden.

Durch diese Ausbildung der Verstellvorrichtung wird ge­ währleistet, daß die scheibenförmigen Enden der Kupplungs­ stangen kontinuierlich an den Wandungsteilen entlang bzw. über die Abschrägungen geführt werden, so daß, mit dem Mitdrehen der Kupplungsstangen mit der Welle, die Kupp­ lungsstangen jeweils um den Betrag des Versatzes der ein­ zelnen Segmente der Verstellvorrichtungen zueinander axial bewegt werden. Der Versatz ist durch Verschieben der Seg­ mente in axialer Richtung einstellbar. Dadurch werden die sich mit der Welle mitdrehenden scheibenförmigen, als Rol­ le ausgebildeten Enden der Kupplungsstangen über die Ab­ schrägung um den Betrag des Versatzes in axialer Richtung verschoben. Gleichzeitig wird auch das jeweils einer Kupp­ lungsstange zugeordnete Blatt um einen entsprechenden An­ stellwinkel verdreht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zu­ sammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1a bis 1d jeweils eine Seitenansicht eines Aus­ schnitts eines Propellers eines Ausführungsbeispiels in unterschiedlichen Positionen der Blätter,

Fig. 2a bis 2d die in den Fig. 1a bis 1d darge­ stellten Auschnitte mit weiteren unterschiedlichen Posi­ tionen der Blätter,

Fig. 3a bis 3d die in den Fig. 1a bis 1d darge­ stellten Ausschnitte mit weiteren unterschiedlichen Posi­ tionen der Blätter,

Fig. 4a bis 4d die in den Fig. 1a bis 1d darge­ stellten Ausschnitte mit weiteren unterschiedlichen Posi­ tionen der Blätter,

Fig. 5a bis 5d die in den Fig. 1a bis 1d darge­ stellten Ausschnitte mit weiteren unterschiedlichen Posi­ tionen der Blätter,

Fig. 6 ein Detail des Ausführungsbeispiels im Seiten­ schnitt,

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer Funktions­ darstellung des Ausführungsbeispiels,

Fig. 8 einen Seitenschnitt durch das Ausführungsbei­ spiel,

Fig. 9 einen Teil des Ausführungsbeispiels in perspek­ tivischer Darstellung, sowie

Fig. 10 ein weiteres Detail des Ausführungsbeispiels im Seitenschnitt.

Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbei­ spiele der Erfindung sollen die Wirkungsweise unterschied­ licher Anstellwinkel von zwei Blättern 10 und 11 verdeut­ lichen. In den Fig. 1 bis 5 ist ein Propeller 13 darge­ stellt, der die auf einer Welle 12 angeordneten zwei Blät­ ter 10 und 11 aufweist. Diese sind der Einfachheit halber, ohne Rücksicht auf hydrodynamische Belange, als flache Schaufeln dargestellt; in dem hier nicht dargestellten Schiffskörper ist die Welle 12 im Bereich des den Blättern gegenüberliegenden Endes der Welle 12 gelagert.

In Fig. 1a bis 1d sind schematisch die vier Hauptanstell­ winkel des die zwei Blätter 10 und 11 aufweisenden Propel­ lers 13 dargestellt. Der Wechsel von dem einen in den an­ deren Anstellwinkel des Blattes 10 bzw. 11 erfolgt konti­ nuierlich, so daß der Propeller 13 auch in allen Zwischen­ positionen wirksam ist. Die Welle 12 ist um eine Drehachse 14, hier im Uhrzeigersinn rotierbar ausgebildet. Dadurch bewegt sich das oberhalb der Drehachse 14 in Fig. 1a dar­ gestellte Blatt 10 jeweils in die Zeichnungsebene hinein und das unterhalb der Drehachse 14 dargestellte Blatt 11 aus ihr heraus; in der Fig. 1b wird der Schiffskörper mit dem rotieren der Blätter 10 und 11 vorwärts geschoben, in der Fig. 1d rückwärts gezogen.

Anhand der weiteren Fig. 2 bis 5, in denen jeweils ein Anstellwinkel des Blattes 10 einem Anstellwinkel des Blat­ tes 11 zugeordnet ist, lassen sich die Transport- und Steuerungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Ausführungs­ beispiels erklären.

Die Fig. 2 bis 5 zeigen vier Hauptanstellwinkel des Blattes 10 oberhalb der Drehachse 14 gemäß Fig. 1 und dem Blatt 10, jeweils einzeln zugeordnet, die vier Hauptan­ stellwinkel des Blattes 11 unterhalb der Drehachse 14. Da­ bei sind durch die Pfeile auf der Welle 12 die Drehrich­ tung, und jene an den Blättern 10 und 11 die Richtung des in Bewegung gesetzten Wassers und somit die dazu gegenläu­ fige Bewegung des Schiffskörpers schematisch dargestellt. Die Fig. 2 bis 5 zeigen also die verschiedenen Anstell­ winkel der Blätter 10 und 11 zueinander. Die verschiedenen Funktionen, die sie dabei erfüllen, sind desweiteren an­ hand dieser Figuren erklärbar. Es zeigen

Fig. 2a eine Übergangsposition, die gegebenenfalls bei verminderter Drehzahl oder ausgekuppelter Welle 12 einge­ nommen wird,

Fig. 2b ein Verschieben des Hecks des Schiffskörpers nach Backbord bei Vorwärtsbewegung des Schiffskörpers mit hal­ ber Kraft,

Fig. 2c ein Verschieben des Hecks nach Backbord,

Fig. 2d ein Verschieben des Hecks nach Backbord bei Rück­ wärtsbewegung des Schiffskörpers mit halber Kraft,

Fig. 3a ein Verschieben des Hecks nach Steuerbord mit halber Kraft voraus,

Fig. 3b volle Kraft voraus,

Fig. 3c halbe Kraft voraus,

Fig. 3d eine Übergangsposition, die gegebenenfalls bei verminderter Drehzahl oder ausgekuppelter Welle 12 einge­ nommen wird,

Fig. 4a ein Verschieben des Hecks nach Steuerbord,

Fig. 4b halbe Kraft voraus,

Fig. 4c Leerlauf,

Fig. 4d halbe Kraft zurück,

Fig. 5a halbe Kraft zurück, ein Verschieben des Hecks nach Steuerbord,

Fig. 5b eine Übergangsposition, die gegebenenfalls bei verminderter Drehzahl oder ausgekuppelter Welle 12 einge­ nommen wird,

Fig. 5c halbe Kraft zurück, sowie

Fig. 5d volle Kraft zurück.

Alle bisher dargestellten Figuren zeigen die verschiedenen Positionen der Blätter 10 und 11 von der Seite im Bereich der Wasseroberfläche. Dabei befinden sich die Blätter 10 und 11 jeweils in der Mitte der ihnen zugewiesenen Bewe­ gung, wobei sich das Blatt 10 in die Zeichnungsebene hin­ ein begibt, während sich das Blatt 11 aus dieser heraus bewegt.

Von den kurzen Zeiten der Blattschwenkung abgesehen, ver­ laufen die erzeugten Wasserströme vektormäßig parallel zur Wasseroberfläche und vermögen demnach Schiffsbewegungen auch lediglich in dieser Ebene zu bewirken.

Bei einem weiteren, hier nicht dargestellten, Ausführungs­ beispiel der Erfindung sind die Blätter 10 und 11 derart angeordnet, daß die Trennung ihrer Wirkebenen anstatt pa­ rallel zur Wasseroberfläche nunmehr rechtwinklig zu dieser verläuft. Auf diese Weise ergeben sich für das Wasserfahr­ zeug mit dem erfindungsgemäßen Propeller überraschende, neue Manövrier- und Navigiermöglichkeiten. Dabei werden Wasserströme erzeugt, die Bug und Heck zum Zwecke des Tau­ chens oder Auftauchens ohne Fahrtunterbrechung und ohne den Fortfall seitlicher Lenkungsvorgänge vertikal bewegen.

Bei einer solchen Auslegung eines tauchfähigen Wasserfahr­ zeugs kommt ein weiterer Vorteil der Erfindung zum tragen; das Gewicht wird durch die erhebliche Verringerung der Schiffsbaugesamtmasse, infolge des Fortfalls der für das sonstige Fluten und Lenzen erforderlichen Hohlräume sowie der entsprechenden Maschinenanlagen, reduziert.

In Fig. 6 ist ein Detail des Ausführungsbeispiels darge­ stellt, wobei in einem mit der Welle 12 verbindbaren Ein­ satz 15 das Blatt 10 angeordnet ist. Das Blatt 10 weist dabei einen Schaft 16 auf, an dessen Ende ein Gewinde 17 sowie ein Ritzel 18 vorgesehen sind. Der Schaft 16 ist über Kugellager 19 und 20 sowie durch Kugelkäfige 21 im Einsatz 15 drehbar gelagert. Die Kugellager 19 und 20 wer­ den durch eine am Gewinde 17 angeordnete Schraube 22 ange­ stellt. Dadurch erhält das Blatt 10 bzw. 11 einerseits ei­ nen unverrückbaren Sitz, andererseits ist das Blatt 10 bzw. 11 in der ihm zugedachten Funktion entsprechend schwenkbeweglich.

Mit Hilfe des Einsatzes 15 werden in diesem Ausführungs­ beispiel die vorgenannten Bauteile zu einer Gruppe so zu­ sammengefaßt, daß eine Einzelmontage besagter Teile an der als Hohlkörper ausgebildeten Welle 12 entfällt; dadurch ist weiterhin das im Einsatz 15 gelagerte Blatt 10 bzw. 11 für eine Montage nach Beendigung des Zusammenbaus der im Inneren der Welle 12 untergebrachten Bauteile ausgebildet.

Nur angedeutet ist in dieser Figur desweiteren eine einen dem Ritzel 18 zugeordneten Zahnbereich 23 aufweisende Kupplungsstange 24, die mit dem Ritzel 18 entsprechend kämmbar ausgebildet ist. Auf diese Weise wird beim Hin-und Herbewegen der Kupplungsstange 24 das Blatt 10 in den ent­ sprechenden Anstellwinkel bewegt.

In Fig. 7 ist ein Überblick über die Ausbildung der Welle 12, an der gemäß Fig. 6 die Blätter 10 und 11 angeordnet sind, dargestellt. Die Enden 25 und 26 der Kupplungsstan­ gen 24 ragen aus der Welle 12 heraus und sind in einer Verstellvorrichtung 27 gelagert. Ein hier nicht darge­ stelltes Antriebsmittel ist zwischen der Verstellvorrich­ tung 27 und dem Bereich, an dem der Einsatz 15 mit den Blättern 10 und 11 mit der Welle 12 verbunden ist, über eine Zahnnabe 28 mit der Welle 12 verbunden. Die Verstell­ vorrichtung 27 besteht aus zwei axial verschieblichen Seg­ menten 29 und 30, deren spezielle Anordnung anhand von Fig. 8 und 9 noch näher erläutert wird. In den Segmenten 29 und 30 sind die Enden 25 und 26 der Kupplungsstangen 24 axial führbar gelagert.

Anhand dieser Figur ist die prinzipielle Funktionsweise des Ausführungsbeispiels der Erfindung erläuterbar. Die Welle 12 wird über ein Antriebsmittel 28 angetrieben. Durch ein axiales Verschieben der Segmente 29 und 30 wird jeweils dann, wenn das Ende 25 bzw. 26 von dem Segment 29 bzw. 30 in das Segment 30 bzw. 29 durch das Rotieren der Welle 12 hinein bewegt wird, die Kupplungsstange 24 um den durch das Verschieben der Segmente 29 und 30 zueinander entstandenen axialen Versatz entsprechend axial verscho­ ben. Um den entsprechenden Betrag des Versatzes werden die Anstellwinkel des der Kupplungsstangen 24 zugeordneten Blätter 10 und 11 verändert. Die in der Figur dargestell­ ten Bewegungspfeile verdeutlichen weiterhin den Vorgang. Ein Verändern der axialen Position der Segmente 29 und 30 ermöglicht also mit dem erfindungsgemäßen Ausführungsbei­ spiel ein vorbestimmtes Ändern der Anstellwinkel der Blät­ ter 10 und 11, gemäß der Fig. 1 bis 5, und somit ein Steuern des Schiffskörpers.

In Fig. 8 ist in einem Gesamtseitenschnitt durch das Aus­ führungsbeispiel der Erfindung das Zusammenwirken der ein­ zelnen Bauteile dargestellt.

Die Lagerung der in axialer Richtung verschieblichen Kupp­ lungsstangen 24 wird durch innerhalb der Welle 12 vorgese­ hene Bohrungen 240 gebildet. Die Bohrungen 240 sind dabei parallel zur Drehachse 14 der Welle 12 in exzentrischer Anordnung vorgesehen und nehmen beim Rotieren der Welle 12 die Kupplungsstangen 24 in tangentialer Richtung mit. Die freien, in Richtung des Schiffskörpers weisenden Enden 25 und 26 der Kupplungsstangen 24 sind scheibenförmig ausge­ bildet und in der Verstellvorrichtung 27 axial geführt ge­ lagert. Die axialen Positionen sind räumlich fest, bezogen auf das Wasserfahrzeug, für verschiedene Anstellwinkel, bezogen auf den Umfang der Welle 12, vorgebbar.

Die Verstellvorrichtung 27 wird durch die zwei benachbar­ ten, in einer senkrecht zur Drehachse 14 angeordneten Ebe­ ne axial verschiebbaren Segmente 29 und 30 gebildet, die jeweils voneinander unabhängig axial verschiebbar im Schiffskörper gelagert sind. Dadurch bestimmt jedes Seg­ ment 29 bzw. 30, durch seine axiale Position über die En­ den 25 und 26 der Kupplungsstangen 24, die in der Ver­ stellvorrichtung 27 bzw. den Segmenten 29 und 30 geführt gelagert sind, und über die Kupplungstangen 24 mit dem je­ weils zugeordneten Ritzeln 18, den Anstellwinkel der ent­ sprechenden Blätter 10 und 11. Die Zahnbereiche 23 sind dabei jeweils derart ausgebildet, daß die Ritzel 18 um 180° drehbar gelagert sind. Dadurch können alle Möglich­ keiten des Manövrierens, die sich durch die verstellbaren Blätter 10 und 11 gemäß der Fig. 1 bis 5 am Propeller 13 bieten, ausgeschöpft werden.

Die Segmente 29 und 30 werden weiterhin gebildet durch je­ weils zwei zueinander parallel, senkrecht zur Drehachse 14 angeordnete und miteinander verbundene Wandungsteile 31 bis 34, so daß die freien Enden 25 und 26 der Kupplungs­ stangen 24 zwischen den Wandungsteilen 31 bis 34 axial führbar sind. Desweiteren sind Abschrägungen 35 und 36 an den Segmenten 29 und 30 angeordnet, die die freien Enden 25 und 26 der Kupplungsstangen 24 von einem zum benachbar­ ten Segment 29 bzw. 30 ebenfalls axial führen. Die Anord­ nung der Abschrägungen ist in Fig. 9 näher dargestellt.

Der Abstand der beiden Segmente 29 und 30 ist so gewählt, daß eine kontinuierliche Führung der scheibenförmigen En­ den 25 und 26 der Kupplungsstangen 24 während des Rotie­ rens der Welle 12 gewährleistet ist. Weiterhin werden, mit dem Drehen der Welle 12 und somit der Kupplungsstangen 24 während des Rotierens der Welle 12 und somit der Kupp­ lungsstangen 24, diese um den Betrag des Versatzes der Segmente 29 und 30 zueinander axial bewegt.

In Fig. 9 ist in perspektivischer Ansicht die Verstell­ vorrichtung 27 mit den zwei Segmenten 29 und 30 darge­ stellt. Die Verstellvorrichtung 27 weist dabei eine einen Drehwinkelbereich der Kupplungsstangen umfassende Ausspa­ rung 37 auf. Die beiden Abschrägungen 35 und 36 sind je­ weils im Eintrittsbereich der scheibenförmigen Enden 25 und 26 der Kupplungsstangen 24 an dem jeweilige Segment 29 und 30 vorgesehen. Die scheibenförmigen Enden 29 und 30 der Kupplungsstangen 24 sind dabei nur mit einem Teilbe­ reich der scheibenförmigen Enden 25 und 26 zwischen den Wandungsteilen 31 und 32 bzw. 33 und 34 gelagert. Über Gleitschienen 38 und 39 ist das Segment 29 und über Gleit­ schienen 40 und 41 ist das Segment 30 axial verschieblich angeordnet. Durch die mit den Wandungsteilen 31 und 32 bzw. 33 und 34 verbundenen Stangen 42 und 43 werden die entsprechenden Segmente auf den entsprechenden Gleitschie­ nen 38 bis 41 verschoben. Anhand dieser Figur mit den dar­ gestellten Bewegungspfeilen ist das Funktionsprinzip der anhand von Fig. 8 beschriebenen Verstellvorrichtung 27 ebenfalls erkennbar.

In einer zusätzlichen Erweiterung des Erfindungsgedankens, und im Hinblick auf die bereits erwähnten, parallel oder senkrecht zur Wasseroberfläche angeordneten Wirkebenen der Blätter 10 und 11, bestehen weitere Möglichkeiten der Aus­ führung des Propellers. Die zweifach ausgebildete Ver­ stellvorrichtung 27 kann auch derart vierteilig ausgebildet werden, daß für die Blätter, anstelle einer zweimaligen, die Möglichkeit einer viermaligen Anstellveränderung in­ nerhalb von 360 Winkelgraden besteht. Desweiteren können mehrere, in unterschiedlichen Ebenen angeordnete Blätter am Propeller vorgesehen sein.

In Fig. 10 ist der Aufbau eines scheibenförmigen Endes 25 dargestellt, das als Rolle 44 ausgebildet ist. Die Rolle 44 wird auf zwei Kugellagern 45 und 46 geführt und von der Seite des freien Endes durch eine Schraube 47 sowie von der gegenüberliegenden Seite der Kugellager 45 und 46 durch einen Stangenabsatz 48 angestellt. Durch Ausbildung des Endes 25 bzw. 26 als Rolle 44 ist dieses reibungslos über die Abschrägungen 35 und 36 führbar. Aus dem gleichen Grund weisen die einander zugewandten Seiten der Wandungs­ teile 31 bis 34 der Segmente 29 und 30 der Verstellvor­ richtungen 27 jeweils eine Gleitfläche auf.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims (14)

1. Propeller mit radial gerichteten verstellbaren Blät­ tern für ein Wasserfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (10, 11) einzeln oder in Gruppen derart bezüglich ihrer Steigung verstellbar sind, daß sie in ih­ ren momentanen tangentialen Positionen, bezogen auf den Rumpf des Wasserfahrzeugs, unterschiedliche Anstellwinkel einnehmen können.

2. Propeller nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für jedes Blatt (10, 11) oder jede Gruppe von Blättern (10, 11) eine innerhalb der Welle (12) geführte Kupplungsstange (24) vorgesehen ist.

3. Propeller nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an dem freien, in der Nabe oder direkt in der Welle (12) gelagerten Ende der Blätter (10, 11) jeweils ein Ritzel (18) angeordnet ist und daß die Kupplungsstangen (24) in axialer Richtung inner­ halb der Welle (12) verschiebbar gelagert und mit einem dem zugeordneten Ritzel (18) entsprechenden, in dieses eingreifenden Zahnbereich (23) ausgebildet sind.

4. Propeller nach einem der Ansprüche 2 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Lagerun­ gen der in axialer Richtung verschieblichen Kupplungsstan­ gen (24) der Welle (12) durch innerhalb der Welle (12) vorgesehene Bohrungen (240) gebildet werden, die parallel zur Drehachse (14) in exzentrischer Anordnung vorgesehen sind und die Kupplungsstangen (24) in tangentialer Rich­ tung mitnehmen.

5. Propeller nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die freien Enden (25, 26) der Kupplungsstangen (24) scheibenförmig ausgebildet sind.

6. Propeller nach einem der Ansprüche 4 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die freien, der Verzahnung gegenüberliegenden Enden (25, 26) der Kupp­ lungsstangen (24) in einer Verstellvorrichtung (27) axial geführt gelagert sind, wobei axiale Positionen räumlich fest, bezogen auf das Wasserfahrzeug, für verschiedene Winkel, bezogen auf den Umfang der Welle (12), vorgebbar sind.

7. Propeller nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (27) mehrere benachbarte, in eine senkrecht zur Drehachse (14) angeordneten Ebene axial verschiebbare Segmente (29, 30) aufweist, die jeweils voneinander unabhängig axial verschiebbar im Körper des Wasserfahrzeugs gelagert sind,
zwei parallel zueinander, senkrecht zur Drehachse (14) angeordnete und miteinander verbundene Wandungs­ teile (31 bis 34) aufweisen, so daß die freien Enden (25, 26) der Kupplungsstangen (24) zwischen den Wan­ dungsteilen (31 bis 34) tangential führbar sind,
Mittel aufweisen, die die freien Enden (25, 26) der Kupplungsstangen (24) von einem zum benachbarten Seg­ ment (29, 30) axial führen,
so daß mit dem Drehen der Welle (12) und somit auch der Kupplungsstangen (24), diese um den Betrag des Versatzes der einzelnen Segmente (29, 30) zueinander axial bewegt werden.

8. Propeller nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (27) einen Drehwinkelbereich der Kupplungsstangen (24) um­ fassende Aussparung (37) aufweist.

9. Propeller nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mittel als den Versatz der jeweiligen Segmente (29, 30) zueinan­ der ausgleichende Abschrägungen (35, 36) ausgebildet sind, wobei der Abstand einander benachbarter Segmente (29, 30) kleiner oder gleich dem Durchmesser der scheibenförmigen Enden (25, 26) der Kupplungsstangen (24) ist, so daß ein ungehindertes Verschieben gegeneinander gewährleistet ist.

10. Propeller nach einem der Ansprüche 3 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß der Zahnbe­ reich (23) derart ausgebildet ist, daß das Ritzel (18) um 180° drehbar gelagert ist.

11. Propeller nach einem der Ansprüche 5 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die schei­ benförmigen Enden (25, 26) der Kupplungsstangen (24) als eine um eine Längsachse der jeweiligen Kupplungsstange (24) drehbare Rolle (44) ausgebildet sind.

12. Propeller nach einem der Ansprüche 3 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Seiten der Wandungsteile (31 bis 34) eine Gleitfläche aufweisen.

13. Propeller nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (10, 11) jeweils in einem mit der Nabe oder Welle (12) verbindbaren Einsatz (15) gelagert sind, wobei der Einsatz (15) jeweils Lagermittel für das entsprechende Blatt (10, 11) aufweist und mit der Nabe oder Welle (12) verbindbar ausgebildet ist.

14. Propeller nach einem der Ansprüche 6 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß ein An­ triebsmittel zwischen Verstellvorrichtung (27) und dem Be­ reich, an dem die Blätter auf der Welle (12) angeordnet sind, verbunden ist.