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Nachträglich gedruckt durch das Deutsche Patentamt in München Die
Erfindung betrifft einen Flügelradpropeller (Voith-Schn@ider-Propeller) mit von
einer Antriebshohlwelle fliegend getragenem Laufrad und schwingenden Flügeln, deren
Schwingbewegung durch einen kugelig gelagerten Steuerknüppel gesteuert wird. Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Lagerung des Steuerknüppels und der
Antriebshohlwelle.
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Bei der bekannten Ausführung des Voith-Schneider-Propellers, wie sie
in Abb. r der Zeichnung dargestellt ist, ist der umlaufende Radkörper über eine
Spurplatte in axialer und ein Halslager in radialer Richtung im feststehenden Gehäuse
gelagert. Die Spurplatte und der die Spurplatte tragende Gehäuseteil greifen dabei
über das Ende der Antriebshohlwelle des Radkörpers hinweg in diese hinein, und der
Steuerknüppel ist in dem in die Hohlwelle hineinragenden Gehäuseteil gelagert. Bei
dieser Ausführung müssen die Lagerkräfte des Propellers auf den Propellerbrunnen
und von dort auf den Schiffsboden ebenfalls über das Ende der Antriebshohlwehe
und
das etwa dort angeordnete Antriebskegelrad hinweg übertragen werden. Diese Anordnung
läßt selbst bei großem Durchmesser des Spurlagers unter der Belastung durch den
hydraulischen Schub ein Verkippen des Radkörpers zu, das wegen der dadurch bedingten
Veränderung des Zahnspieles der Antriebszahnräder und besonders auch wegen seines
ungünstigen Einflusses auf die Abdichtung des Radkörpers gegen das Gehäuse äußerst
unerwünscht ist. Der hierdurch gegebenen Forderung nach einer Spurplatte möglichst
großen Durchmessers widerspricht jedoch die Tatsache, daß der Spurplattendurchmesser
auch ein Maß für den abzudichtenden Durchmesser des umlaufenden Radkörpers gegen
das feststehende Gehäuse gibt. Bei diesen großen Durchmessern müssen nämlich für
die Abdichtung Sonderausführungen von Stopfbüchsen verwendet werden, und außerdem
ist ein ganz erheblicher Aufwand an teueren Baustoffen (Kohle und Bronze) erforderlich.
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Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der genannten Schwierigkeiten
und besteht darin, daß der Steuerknüppel in der außen gelagerten Antriebshohlwelle
relativ gegen diese vierdrehbar und allseitig beweglich gelagert ist und daß die
Antriebshohlwelle in einem sämtliche Radial- und Axiallager aufnehmenden einheitlichen
Lagerblock gelagert ist, der aus Stahlguß oder in geschweißter Ausführung in das
eigentliche Propellergehäuse eingesetzt ist. Zweckmäßig bildet der Lagerblock zwei
in erheblichem Abstand voneinander angeordnete Gleitlager und ein doppelseitiges
Spurlager oder auch zwei in Abstand voneinander angeordnete kombinierte Radial-
und Axiallager.
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Sofern der Propeller über ein. an die Hohlwelle angeflanschtes Kegelrad
angetrieben wird, wird dieses vorteilhafterweise, wie an sich bekannt, am oberen
Ende mit nach unten gegen den Radkörper gerichteter Verzahnung angeordnet. Dies
ermöglicht die Lagerung des Antriebsritzels derart, daß auch die axialen und radialen
Lager der Welle des Antriebsritzels vom gemeinsamen Lagerblock getragen werden.
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Auf diese Weise bilden sämtliche Lager ein gemeinsames Ganzes, wodurch
eine genaue Einstellung des Zahnspieles der Antriebszahnräder möglich ist. Bei Kegelradantrieb
wird dabei die genaue Einhaltung des richtigen Kegelradw inkels gewährleistet.
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Durch die angegebene Anordnung des Antriebskegelrades oberhalb des
Antriebsritzels wird außerdem noch der Vorteil erreicht, daß bei der Hauptschubrichtung
des Propellers (Geradeausfahrt), die nach der dem Ritzel gegenüberliegenden Seite
des Propellers zeigt, durch das infolge eines, wenn auch kleinen, aber immer vorhandenen
Lagerspieles eintretende Verkippen des Radkörpers das Zahnspiel zwischen Tellerrad
und Ritzel vergrößert wird, im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungen, wo das
Zahnspiel im Hauptbelastungszustand verkleinert wurde.
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Die Verdrehungssicherung des in der hohlen Antriebswelle mittels einer
Büchse gelagerten Knüppels wird zweckmäßig am oberen Knüppelende angeordnet, an
dem die Verstellorgane angreifen.
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Die beiden radialen Lager für die Antriebswelle können in möglichst
großem Abstand voneinander auf den beiden Enden der Antriebshohlwelle angeordnet
werden, wobei das dem Radkörper zugekehrte Ende der Antriebshohlwelle und das darauf
sitzende Lager möglichst tief in den Radkörper hineingezogen werden können. Diese
Ausführung mit großem Lagerabstand und in den Radkörper hineinragender Antriebswelle
ergibt ein geringes Kippmoment durch den hydraulischen Schub des Propellers.
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Die Ausbildung des Propellers und seiner Lagerung gemäß der Erfindung
ermöglicht ferner die Ausführung eines Spurlagers mit wesentlich geringerem Durchmesser
als bei den bekannten Propellern. Während bei diesen Spurplattenlagerung vorgesehen
war, kann nunmehr, falls erwünscht, ein Wälzlager Verwendung finden, das hinsichtlich
seiner Abnutzung bedeutend unempfindlicher ist als ein Plattenlager.
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Ein besonders beachtenswerter Vorteil der vorgeschlagenen Ausführung
des Voith-Schneider-Propellers besteht in der Möglichkeit, die Abdichtung des umlaufenden
Radkörpers gegen das feststehende Gehäuse an einer Stelle geringen Durchmessers
zu wählen. Die konstruktive Durchbildung des Vorschlages hat gezeigt, daß die Stopfbüchse
gegenüber den bekannten Ausführungen bis zu 5oo/o kleiner gehalten werden kann,
was durch die erhebliche Einsparung an teueren Rohstoffen eine merkliche Verbilligung
bringt. Abgesehen davon kann bei den kleineren Durchmessern von den Sonderausführungen
für die Stopfbüchse wieder auf handelsübliche Stopfbüchsen oder Manschettendichtungen
zurückgegriffen werden, was nicht nur eine weitere Verbilligung, sondern auch eine
zuverlässige Abdichtung bringt und so die Betriebssicherheit erhöht.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Voith-Schneider-Propellers,
bei der die Axial- und Radiallager der Antriebswelle nicht innerhalb, sondern außerhalb
dieser Welle liegen, können die Lagerkräfte auf kürzestem Wege auf den Propellerbrunnen
und den Schiffsboden übertragen werden,
während bei der bekannten
Ausführung die Übertragung der Lagerkräfte über das Antriebskegelrad hinweg erfolgen
mußte.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung in Abb. 2 dargestellt. Abb. i zeigt, wie schon oben erwähnt, die schematische
Darstellung der bisher üblichen Ausführung des Voith-Schneider-Propellers mit Kegelradantrieb.
Die Abb. i ist ohne weiteres verständlich und bedarf nach den einzelnen Hinweisen
in der Beschreibung keiner weiteren Erläuterung. Die eingetragenen Bezugszeichen
entsprechen denen der Abb. 2.
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In Abb. 2 ist der die Flügel i tragende Radkörper mit 2 bezeichnet.
Er ist an der gekröpften Hohlwelle 3 angeflanscht, die an ihrem oberen Ende mit
dem Antriebskegelrad 4 verbunden ist. Die Antriebshohlwelle ist in dem Lagerblock
5 mittels der beiden zur Aufnahme des Propellerschubes dienenden Halslager 6 und
7 und der beiden Spurlager 8 und 9 zur Aufnahme des Propellergewichtes gelagert.
Die Lager 6 und 7 sind dabei soweit wie möglich voneinander entfernt und außerdem
die Lager 6 und 8 möglichst tief im Radkörper 2 angeordnet, um das durch den Schub
des Propellers erzeugte Moment klein zu halten. Der Lagerblock 5, der auch das innere
Ritzelwellenlager io bildet, ist in das eigentliche Propellergehäuse i i mittels
radialer Rippen 12 eingeschweißt. Das äußere Ritzelwellenlager 13 wird von einem
Deckel 14 aufgenommen, der an den Lagerblock 5 und das Gehäuse i i angeschraubt
wird.
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In der Antriebshohlwelle 3 ist der Steuerknüppel 15 mittels der Lagerbüchse
16 kugelig gelagert, die auf einem Bund 17 der Hohlwelle 3 ruht und in axialer Richtung
durch einen; Gegenring 18 gehalten wird. Am oberen Ende des Steuerknüppels greifen
die Servomotoren zur Einstellung der Flügelsteigung an. Ein durch das oberste Knüppelende
hindurchgeführter Stift i9, der zwischen Anschlägen der Kolbenstange 2o liegt, sichert
den Knüppel gegen Mitnahme durch die Antriebshohlwelle. Am unteren Ende trägt der
Steuerknüppel die Steuerscheibe 21.
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Die Abdichtung des Propellers gegen das feststehende Gehäuse ist bei
22 vorgesehen. Es versteht sich von selbst, daß im Rahmen der Erfindung an Stelle
des Steuerknüppels auch eine andere äquivalente Vorrichtung durch die Antriebshohlwelle
zur Übertragung der Steuerbewegung auf das Flügelantriebsgestänge im Radkörper hindurchgeführt
und in dieser relativ gegen diese drehbar gelagert werden könnte.