DE400290C - Vorrichtung zur selbsttaetigen Regelung mechanischer Hilfsantriebe - Google Patents

Vorrichtung zur selbsttaetigen Regelung mechanischer Hilfsantriebe

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DE400290C
DE400290C DEM80548D DEM0080548D DE400290C DE 400290 C DE400290 C DE 400290C DE M80548 D DEM80548 D DE M80548D DE M0080548 D DEM0080548 D DE M0080548D DE 400290 C DE400290 C DE 400290C
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00Propeller-blade pitch changing

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  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung mechanischer Hilfsantriebe. Wenn die Verstellung irgendeines beweglichen Teiles einer Maschine eine zu große Antriebskraft erfordert, muß auf die Vermittlung eines Hilfsantriebes zurückgegriffen werden. Insbesondere wenn sich in der Nähe des zu verstellenden Teiles schon eine ununterbrochen mit ausreichender Kraft bewegte Welle befindet, kann man dieser Welle die erforderliche Kraft zum Verstellen des fraglichen Teiles entnehmen, Diese Art eines Hilfsantriebes kann als mechanischer Hilfsantrieb bezeichnet werden, im Gegensatz zu den Bezeichnungen elektrischer, thermischer oder physikalischer Hilfsantriebe.
  • Die Anwendung des mechanischen Hilfsantriebes beruht darauf, daß zwischen dem von Hand bewegten Hebel und dem zu verstellenden Teil eine Verbindung hergestellt wird, durch welche die Bewegungen des Handhebels zwangläufig auf den zu verstellenden Teil übertragen werden, wobei der Hilfsantrieb anschließlich die auftretenden Beanspruchungen, wie Reibung, Verschiebung von Gewichten o. dgl., zu überwinden hat.
  • Solche Hilfsantriebe sind bekannt. Dabei ist es auch bekannt, nach beendeter Verstellbewegung den Hilfsantrieb sich selbsttätig ausschalten zu lassen. jedoch gestattet die bekannte Einrichtung nicht die dauernde selbsttätige Regelung je nach der einer bestimmten Stellung des zu verstellenden Teiles entsprechenden Stellung des Handhebels.
  • Mit vorliegender Erfindung soll nun erreicht werden, daß jeder möglichen Stellung des Handhebels eine einzige bestimmte Stellung des zu verstellenden Teiles entspricht. Die vorliegende Erfindung besteht aus einer Vorrichtung zur Bewegung des Hilfsantriebes, bei welcher durch selbsttätige Regelung die obige Bedingung erfüllt wird, und aus verschiedenen Ausführungsformen dieser Vorrichtung für die Verstellung von Schraubenflügeln mit N eränderlicher Steigung.
  • In den Abb. i bis 5 sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt, und zwar ist Abb. i die schematische Darstellung einer Anwendung der Regelvorrichtung in dem Hauptfall, daß ein Teil mit Hilfe eines mechanischen Hilfsantriebes verstellt wird, wobei diese in beliebiger Entfernung voneinander gelegen sind. In den Abb. 2 bis 7 ist eine Ausführungsform der Regelvorrichtung dargestellt zur Verstellung von Schiffsschraubenflügeln mit veränderlicher Steigung, und zwar ist Abb.2 eine Seitenansicht der Propellernabe zum Teil im Schnitt, Abb. 3 eine Draufsicht auf dieselbe Nabe schematisch dargestellt, Abb. .l eine schematische Ansicht von vorn und Abb.5 ein Einzelheiten zeigender Schnitt der in Abb. 3 dargestellten Vorrichtung. In Abb. 6 ist eine Zusammenstellung der vorerwähnten Einrichtung mit einem zwischen den Handhebel und die selbsttätige Ausrückvorrichtung eingeschalteten Zentrifugalregulator veranschaulicht, während in Abb. 7 eine andere Einrichtung für die Anwendung bei Schraubenflügeln mit veränderlicher Steigung dargestellt ist.
  • In Abb. i ist 2 der zu bewegende Teil, 14 der Handhebel und i eine gleichmäßig umlaufende Welle. Die doppelte Scheibe 13 ist parallel zur Welle i verschiebbar und an dieser mit einem Längskeil geführt, so daß dieselbe die Drehung der Welle mitmacht. Die Verschiebung der doppelten Scheibe 13 erfolgt ferner zwangläufig durch zwei Hebel. Die an ihrem einen Ende das Reibungsrad i2 tragende Achse 7 wird von der festliegenden Mutter i7 getragen, welche ihr als Lager dient. Das andere Ende der Achse 7 dient zum Antrieb irgendwelcher biegsamer Übertragungsvorrichtung 18 o. dgl., welche ihre Drehung auf die Schnecke ig überträgt. Diese treibt bei ihrer Drehung das Rad 2o, welches mit dem zu verstellenden Teil e zwangläufig verbunden ist.
  • Die Arbeitsweise ist folgende Eine Verschiebung des Hebels 14 von rechts nach links bringt den äußeren Reibungskonusi6 mit dem Reibungsrad 12 in Berührung, welches durch Reibung mitgenommen wird und eine Drehung im gleichen Sinne wie die `Felle i annimmt. Bei dieser Drehung verschiebt sich das Reibungsrad 12 infolge seiner mittels Gewinde in der Mutter 17 laufenden Welle parallel zu seiner Achse, eine Verschiebung (der Sinn der Steigung der Schraube 17 kann geeignet gewählt werden, durch welche das Reibungsrad 12 sich von dem Konus 16 entfernt und infolgedessen zugleich mit der Berührung dieser beiden Teile auch die Drehung des Reibungsrades und der mit ihm zwangläufig verbundenen Teile aufhebt.
  • . Eine Verschiebung des Hebels 14 von links nach rechts bringt den inneren Reibungskonus i5 und das Reibungsrad zur Berührung. Dieses wird eine der Drehung der Welle i entgegengesetzt gerichtete Drehung annehmen und alles geht wie vorher vor sich, nur in umgekehrtem Sinne, bis das Reibungsrad eine Lage einnimmt, bei welcher es weder mit dem Konus 16 noch mit dem Konus 15 in Berührung kommt.
  • Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, kann zwischen dem Reibungsrad und den beiden Reibungskonussen ein beliebig feines Spiel vorgesehen werden. Die Verstellung des Teiles 2 kann also an dem Hebel 14 erfolgen, und zwar ohne nennenswerten Kraftaufwand, wobei durch die beschriebene Vorrichtung die Wirkung des Hilfsantriebes selbsttätig geregelt wird. Die Schaltung des zu verstellenden Teiles ist dieselbe wie in dem Fall eines kinematischen Antriebes, indem die verschiedenen Stellungen des verstellten Teiles genau den bestimmten Stellungen des Hebels entsprechen.
  • Die Abb. a bis 5 zeigen die Anwendung der Regelvorrichtung an einer Schiffsschraube mit veränderlicher Steigung, bei welcher die Veränderung der Steigung durch Drehung der Flügel um ihre Achse herbeigeführt wird. Die für den Hilfsantrieb aufgewendete Kraft ist der Drehung der Motorwelle selbst entnommen. Zu diesem Zwecke ist die die Reibungskonusse i5 und 16 tragende doppelte Scheibe 13 mit festliegenden Teilen der Maschine verbunden (Motorgehäuse oder das die Schraubenwelle tragende Zapfenlager). Die einzige Bewegung, welche die Scheibe 13 ausführen kann, besteht in einer Parallelverschiebung zur Welle, eine Bewegung, die vom Führer unter Vermittlung des Hebels =q. eingeleitet werden kann.
  • Da die mit ihrer Welle 7 fest verbundene Reibungsrolle 12 an der Drehung der Schraubenwelle = teilnimmt, wird jede Berührung zwischen der Reibungsrolle und den Konussen 15 und 16 eine Drehung der Welle 7 hervorrufen, deren Bewegung in folgender Weise auf die Schraubenflügel übertragen wird.
  • Das von der Welle 7 angetriebene Zahnrad rz befindet sich mit dem auf der Hauptwelle _ drehbaren Zahnrad =o in Eingriff. Dieses Rad =o trägt eine zweite Verzahnung 9, welche in das mit der Spindel 6 verbundene Zahnrad 8 eingreift.
  • Ein die Mutter für die Spindel 6 bildender Hebel bewirkt die Verstellung des Flügels 2. Die Spindel 6 wird im übrigen von in der Zeichnung nicht dargestellten Widerlagern getragen. Um die Reibungswiderstände zu vermindern, ist der Flügel 2 mit Hilfe von zwei Kugellagern 3 und einem Kugelstützlager q. um Zapfen der Welle i drehbar befestigt.
  • Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Parallelverschiebung im Zusammenhang mit der selbsttätigen Regelung erfolgt auf folgende Weise (Abb.5).
  • Die Spindel 6 ist hohl und besitzt in ihrem Innern ein zweites Gewinde, in welches sich das Ende der die Reibungsrolle =2 tragenden Welle? schraubt. Infolge des verschiedenen Durchmessers der Räder =i und 8, welche mit dem doppelten Rad 9, =o in Eingriff sind, ergibt jede Drehung dieser Zusammenstellung eine rela ive Drehung der Welle 7 zur Spindel 6, und je nach dem Drehsinn verschiebt sich die Welle des Reibungsrades nach rechts oder links. Sämtliche Vorgänge spielen sich also wie bei der in Abb. i dargestellten und oben beschriebenen Anordnung ab.
  • Die Verzahnung des Ritzels =i ist ausreichend breit angenommen, damit bei der achsialen Verschiebung der Welle 7 stets noch ein genügender Eingriff mit den Rädern 9 und =o vorhanden ist.
  • Die in Abb. 6 dargestellte Anordnung bezieht sich auf eine Schiffsschraube mit veränderbarer Steigung und entspricht ungefähr der in Abb. 2 bis 5 dargestellten Anordnung, jedoch ist die Verstellvorrichtung durch einen Zentrifugalregulator vervollständigt, mit der Wirkung, die Steigung der Schraubenflügel selbsttätig entsprechend der Umdrehungsgeschwindigkeit sich verändern zu lassen. Diese Eigenschaft kann in verschiedenen Fällen nutzbar gemacht werden, insbesondere zur Verwirklichung der selbsttätigen Anpassung der Flugzeugschrauben an die verschiedenen Flugverhältnisse.
  • Anstatt daß die Scheibe 13, wie bei den vor= erwähnten Ausführungen, unmittelbar von dem Hebel :14 verschoben wird, ruht dieselbe mittels eines Kugellagers auf einer Hülse 25, welche mit dem einen Arme des Zentrifugalregulators 21 verbunden ist. Der andere Arm des Regulators ist mit der Buchse 26 verbunden, welche, indem alles auf der Schraubenwelle i angebracht ist, den Bewegungen des Handhebels =q. folgend, sich mit Hilfe des auf Kugeln laufenden Ringes 27 verschieben läßt, welcher mit Mitnehmerzapfen zur Verschiebung der Scheibe 13 versehen ist.
  • Die Feder 22 ist dazu bestimmt, den Regulator im Gleichgewicht zu halten. Für eine gleichbleib -nde Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle bleibt der Ausschlag der Arme des Regulators konstant, so daß die Scheibe 13 und die Steigung der Schraube vom Führer, wie oben erläutert, eingestellt werden können.
  • Außerdem tritt, wenn die Geschwindigkeit sich ändert, der Regulator in Tätigkeit und überträgt seine Bewegung selbsttätig . auf die Steigung der Schraube.
  • In Abb. 7 ist eine andere Einrichtung für die Verstellung von Schraubenflügeln mit veränderlicher Steigung dargestellt, welche keine Reibungsrolle besitzt.
  • Die Welle 7, welche in den vorerwähnten Beispielen die Steuerbewegung auf den Schraubenflügel überträgt und in auf der Zeichnung nicht dargestellten Widerlagern gelagert ist, trägt die Zahnräder 8, welche mit dem Zahnkranz 9 in Eingriff stehen.
  • Die hohle Welle 32, in welcher die mit Führungskeil versehene Welle 7 verschiebbar ist, endigt in ein Zahnrad. Dieselbe ist in einem Flansch der Buchse 31 gelagert, welche auf der mit Führungskeil versehenen Welle i verschiebbar ist. Zwei Zahnkränze 33 und 3q., der eine mit Innenverzahnung, der andere mit Außenverzahnung, greifen in die Zahnräder 32 ein. Die mit dem Hebel =q. verbundene, als Bremsring wirkende Einrückscheibe 35 kann mittels des Hebels entweder den Zahnkranz 33 oder den Zahnkranz 34 bremsen. In beiden Fällen wird die Welle 7 in Drehung versetzt und entweder eine Vermehrung oder eine Verminderung der Steigung des Propellers hervorgerufen. Die die selbsttätige - Regelung des Hilfsantriebes einleitende Verschiebung ist in folgender Weise zu bewirken: Der durch die Zahnräder 8 in Drehung versetzte Zahnkranz 9 trägt eine innen mit Gewinde versehene Hülse, welche sich auf die Außenfläche der auf der Welle längs eines Keiles verschiebbaren Buchse 31 aufschraubt. Bei ihrer Verschiebung nimmt die Buchse 31 die Reibungsringe mit und vermittelt die selbsttätige Ausrückung des Hilfsantriebes.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: x. Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung mechanischer, zur Erleichterung von Umstellungen an Maschinen dienender Hilfsantriebe, insbesondere für Schiffsschrauben mit veränderlicher Steigung, wobei die zur Übertragung vom Hilfsantrieb dienende Welle parallel zur Welle des Hilfsantriebes gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungswelle (7) mit einem in einer festen Mutter (i7) laufenden Gewinde versehen ist und an ihrem Ende ein Reibungsrad (12) trägt, welches mit weilig Spielraum zwischen zwei konzentrischen Laufflächen (15, 16) einer Scheibe (13) angeordnet ist, die mit einer sich mit der Antriebswelle drehenden und längs dieser verschiebbaren Hülse verbunden ist, durch deren Verschiebung in der einen oder anderen Richtung das Rad (i2) mit der einen oder anderen Lauffläche der Scheibe in Berührung gebracht werden kann und dabei eine Drehung in dem einen oder anderen Drehsinn annimmt durch welche jedoch stets die mit Gewinde in der Mutter (17) laufende, das Reibungsrad (12) tragende Welle (7) in der die Berührung zwischen Reibungsrolle und Lauffläche aufhebenden Richtung verschoben wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der Drehung des Reibungsrades (12) auf die umzustellenden Teile (2o, 2) der Maschine mittels einer mit der Welle (7) des Reibungsrades (12) verbundenen biegsamen Welle (18) erfolgt.
  3. 3. Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung mechanischer Hilfsantriebe für die Vornahme von Umstellungen an sich drehenden Maschinenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die die Laufflächen (15, 16) tragende Scheibe (13) in der Weise auf der Antriebswelle (i) angebracht ist, daß sie längs derselben verschoben werden kann, die Drehung derselben jedoch nicht mitmacht, während die Reibungsrolle (i2) mit ihrer Welle (7) und der ihre Verschiebung herbeiführenden Mutter (6) mit der Antriebswelle (i) verbunden ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Antriebswelle (i) ein von einer Feder (22) beeinflußter Zentrifugalregulator (21) angebracht ist, dessen Ausschlag durch Gelenkhebel auf eine längs der Antriebswelle (i) verschiebbare Hülse (25) übertragen wird, auf welcher einerseits die die Laufflächen (15, 16) tragende Scheibe (i3) und anderseits ein vom Verstellungshebel (14) beeinflußter Stellring (27) gelagert ist, so daß neben einer beliebigen Verstellmöglichkeit mittels des Handhebels auch eine selbsttätige, von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle (i) abhängige Verstellung erfolgt.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß anstatt der mit zwei konzentrischen Laufflächen versehenen Scheibe zwei Zahnräder (33, 34), von welchen das eine (33) Außenverzahnung, das andere (34) Innenverzahnung besitzt, auf einer sich mit der Antriebswelle (i) drehenden und längs dieser verschiebbaren Hülse (3i) angeordnet sind, welche durch achsiale Verschiebung eines Bremsringes (35) in der einen oder anderen Richtung einzeln gebremst werden können, während an Stelle des Reibungsrades zwischen den Zahnkränzen dieser beiden Räder ein Stirnrad (3a) angeordnet ist, welches bei der Bremsung des einen oder anderen der beiden auf der Hülse (31) angebrachten Räder (33, 34) in dem einen oder anderen Sinne in Umdrehung versetzt wird und dabei mittels eines Zahnradgetriebes (8, g) eine die Verschiebung der Hülse im Sinne der Aufhebung der Bremsung herbeiführende Mutter betätigt.
DEM80548D 1922-12-11 1923-02-15 Vorrichtung zur selbsttaetigen Regelung mechanischer Hilfsantriebe Expired DE400290C (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2973041A (en) * 1951-02-14 1961-02-28 Rabinow Jacob Variable pitch windmill

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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