DE7827329U1 - Vorrichtung zum auswuchten der fluegel von verstellpropellern fuer schiffsantriebe - Google Patents

Description

DIPL₁-INCCR-KRETZSCHMAr oHAMBURc-i

BEIM STROHHAUSE 3 4 PATENTANWALT R U F O4O / 24 67 43

Herrn K/Kt. -

Heinrich Habermann

12. September I978 2000 Hamburg

Anwaltsakte: 551¹I

Vorrichtung zum Auswuchten der Flügel von Verstellpropellern für Schiffsantriebe

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswuchten der Flügel von Verstellpropellern für Schiffsantriebe, bei welchen die Propellerflügel drehbar in der Nabe gelagert sind.

Dabei ist es bekannt, die axiale Anordnung der Flügel in der Nabt vermittels Ausbalancierung um ein bezüglich der Axialrichtung quer verlaufendes Auflager zu bestimmen. Diese Ausbalancierung kann dadurch erfolgen, daß die Flügel, wenn sie mittels eines Zapfens in der Nabe gelagert sind, durch Veränderung der Einsatztiefe der Zapfen in die Nabe ausgewuchtet werden. Ferner ist es bekannt, daß die Flügel an einem solchen Zapfen der Nabe angeflanscht sind und sie werden zur Auswuchtung in einem Aufnahmerohr befestigt, das um seine Längsachse waagenartig verschwenkbar ist. Dabei kann die Auswuchtung durch einen Auftrag oder eine Abarbeitung herbeigeführt werden.

Bei Anordnung des Flansches an einem Zapfen wird dieser drehfest in dem Aufnahmerohr angeordnet. Dieses ist als Teil der Vorrichtung auf ein quer verlaufendes Auflager gebracht und

KONTEN 1 DRESDNER BANK (BLZ 200 600 00·« KO WTO-N R.»9 229 »71 ·" POSTSCHECK HAMBURG (QLZ 2OO1OO2O) NR. 193766-200

j mit Hilfe einer Wasserwaage und eines Gewichtsausgleiches von Gewichtseinstellungen oder -anordnungen beiderseits des Auflagers das Drehmoment des Auflagers festgestellt, welches hinsichtlich der Flügelanordnung im Achsabstand des Flü-

gels von der Nabenmittel vorgesehen ist.

Durch die soweit bekannte Auswuchtung wird für jeden Flügel das Drehmoment um die Drehachse der Nabe festgestellt, und für alle Flügel kann dann das gleiche Moment hergestellt werden.

Bei Verstellpropellern genügt die vorstehend beschriebene Auswuchtung nicht, um eine Schwingungsunwucht zu garantieren. Auch wenn alle Flügel nach der bisherigen Methode das gleiche Drehmoment haben, kann trotzdem eine Unwucht entstehen.

Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei Verstellpropellern durch elektrische, ölhydraulische oder mechanische Mittel die Flügel um ihre Achse in der Nabe durch Verdrehung einstellbar sind. Dadurch kann die Steigung der Flügel während des Betriebes verändert werden, so daß sich die Leistung des Propellers einstellen läßt. Das hat den Zweck, die Welle für den Propeller mit gleicher Drehzahl zu betreiben, was zu erheblichen Vorteilen in der Maschinenanlage führt, und zur Veränderung der Fahrgeschwindigkeit oder auch der Fahrtrichtung lediglich die Propellerflügel zu verstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die LaufStabilität von Verstellpropellern weiter verbessert und auch nach Einstellung eines gleichen Drehmomentes bezüglich der Lage zur Drehachse der Nabe zusätzliche Maßnahmen getroffen werden können, die gerade an den Verstellpropellern Unwuchteinflüsse herabsetzen bzw. beseitigen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Auswuchtvorrichtung eine Drehlagerung für einen Flügel aufweist und Mittel vorgesehen sind, durch welche der Flügel fest mit einer senkrecht zu seiner in Längsrichtungsärehachse verlaufenden Balancierstange verbindbar ist, deren Ausschlag ein Maß für die Un-

wucht des Flügels um seine Längsachse bestimmt, das durch Anzeigemittel anzeigbar ist. Ein ausbalanciertes Drehmoment um seine Drehachse wird dabei durch stellenweises Abarbeiten oder Verstärken des Profils hergestellt.

Dabei ist davon auszugehen, daß ein Propeller in einem Querschnitt senkrecht zu seiner Längsachse verschiedene Stärken aufweisen kann. Dies mag bei Propellern mit starr angeordneten Flügeln hinzunehmen sein, wenn man in der herkömmlichen Weise auswuchtet. Bei Verstellpropellern ändert sich aber dann die Unwucht in Abhängigkeit von einer Verstellung der Flügel, so daß dadurch eine Schwingungsunwucht entsteht. Dieses wird durch die Erfindung dadurch beseitigt, daß eine Ausbalancierung eines Flügels auch um seine Längsachse erfolgt.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, auch eine Unwucht eines Flügels um seine Längsachse festzustellen und diese Unwucht dann durch Materialverstärkung oder Abarbeitung zu beseitigen, wobei der Ausschlag der Balancierstange Anhaltspunkte für das Maß der erforderlichen Nacharbeitung gibt. Dabei wird bevorzugt, daß die Auswuchtvorrichtung eine Drehlagerung in einem Aufnahmerohr aufweist, in welchem für den Flügel ein Drehzapfen, zu ihm axial ausgerichtet und zu ihm unverdrehbar, drehbar gelagert ist, der mit einer flügelfesten Balancierstange versehen ist, und daß das Moment in Abhängigkeit von der Einstellung der Balancierstange durch Drehung des Drehzapfens feststellbar ist. Hierdurch wird eine verhältnismäßig einfache Vorrichtung geschaffen.

Zwecks Erleichterung des Atlesens ist der Balancierstange, gegebenenfalls an einem Aufnahmeflansch für einen Zapfen, ein Pendelzeiger zugeordnet, der vor einer Anzeigeskala bewegbar ist.

Mit Vorteil ist die Balancierstange, die in bezug zur Drehachse des Flügels ausgeglichen ist, an ihren Enden mit Gewichtsaufnahmen versehen. Dabei kann durch Belastung der Gewicht sauf nahmen das Maß der Unwucht festgestellt werden und dadurch das Ausmaß einer Abarbeitung oder einer stellenweisen Verstärkung des Profils ermittelt werden, wodurch ein gleich-,-

•il · W et «t * *i

( ( 11 * · fi ■

ι t ( ΐ t f ■ ■ ■

mäßiges Moment ermöglicht wird. Es versteht sich, daß die Erfindung auch andere Lösungen einbezieht, indem die Balancierstange beispielsweise auf Kraftaufnehmer arbeitet, welche in aus der Waagentechnik bekannter Art auf elektronischem Wege einen gewichtsmäßigen Ausschlag anzeigen.

Zur Erleichterung des Vorgangs hat die Balancierstange vorteilhaft eine Einstellvorrichtung, insbesondere eine Wasserwaage. Vorteilhaft ist der Drehzapfen mit einem Aufnahme-ansch versehen, an welchen der Flügel anflanschbar ist. Andernfalls besteht die Möglichkeit, als Drehzapfen einen fest am Flügel selbst angeordneten Zapfen zu verwenden, der in das Drehlager eingesetzt ist. Insbesondere in Verbindung mit dem Aufnahmeflansch, an den der Flügel angeflanscht ist, sonst in Verbindung mit dem Zapfen, ist vorteilhaft eine Feststellvorrichtung zwischen dem Drehzapfen bzw. Aufnahmeflansch einerseits und dem Aufnahmerohr andererseits, vorgesehen. Hierbei wird nämlich zweckmäßig einbezogen, daß das Aufnahmerohr feststellbar auf einem quer verlaufenden und als Kipplager dienenden Auflager angeordnet ist und eine Wasserwaage sowie Gewichtsanordnungen beiderseits des Auflagers aufweist. Zu diesem Zweck kann das Aufnahmerohr eine Profilierung zum Eingriff des quer verlaufenden Auflagers erhalten.

Durch die beschriebene Vorrichtung wird eine zweiachsige Auswuchtung für jeden Flügel geschaffen. Es wird vorteilhaft einbezogen, daß die Einstellvorrichtung auf der Balancierstange mit Abstand voneinander angeordnete Kontakte aufweist, von denen jeweils einer je nach Anschlag mit einem Gegenkontakt in Eingriff bringbar ist,,um eine Ausschlagrichtung anzuzeigen. Dabei sind die Gegenkontakte zweckmäßig mit Justierfedern versehen, so daß die Beaufschlagung in ihrer Druckhöhe anzeigbar ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine Teilansicht eines Verstellpropellers,

Fig. 2: eine schematische Ansicht eines Flügels in I

einem Aufnahmerohr zwecks Bestimmung des Dreh- | um ,ε,ίη,«quer ,verlaufendes Auflager, I

• » ri

JL. Bj · — · t · O

llll · ··■· · · ·

I If ■ t · ·

Pig. 3: eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung in vergrößertem Maßstab zur Peststellung des Drehmomentes eines Flügels um seine Längsachse,

Pig. H: eine Stirnansicht von Pig. 3.

In Fig. 1 ist rein schematisch eine Nabe 1 eines Verstellpropellers gezeigt. Radial zur Achse 2 dieser Nabe gehen vier Träger 3 bis 6 für Flügel 7 aus, von denen nur einer gezeigt ist. Durch bekannte, insbesondere ölhydraulische Mittel oder andere Vorrichtungen, ist es bei einem Verstellpropeller möglich, die Flügel um ihre Längsachse, d.h. auch um die Achse der Träger 3 bis 6 synchron zu verdrehen. Bekannt ist eine Auswuchtung in Umfangsrichtung um die Achse 2, wobei durch die Auswuchtung, wie in Fig. 2 gezeigt ist, der Achsabstand 12 eines Flügels 7 von der Mitte der Nabe bestimmt wird bzw. das Drehmoment des Flügels mit diesem Achsabstand, um durch eine Nacharbeitung gleiche Drehmomente herzustellen.

Dieses erfolgt gemäß Fig. 2 beispielsv/eise dadurch, daß ein Flügel 7 an ein Aufnahmerohr 8 angebracht wird, welches an seinem dem Flügel zugekehrten Ende einen Aufnahmeflansch 9 hat. Die Anbringung erfolgt beispielsweise durch Anflanschung. Dabei ist. im Sinne der Erfindung der Aufnahmeflansch 9, wie noch anhand der Fig. 3 erläutert wird, an einem Drehzapfen 10 gelagert, der in das Aufnahmerohr 8 eingeführt und in diesem zunächst in Drehrichtung festlegbar ist. Dafür dient beispielsweise als Klappe, Vorschubraste oder dergleichen ausgeführte Peststellvorrichtung 11 zwischen dem Aufnahmerohr 8 und dem Aufnahmeflansch 9.

Das Aufnahmerohr weist in einem gewählten Achsabstand 12 eine beispielsweise pfannenartige Profilierung 13 auf, mit welcher das Aufnahmerohr 8 auf ein schneidenartiges, quer verlaufendes Auflager 14 aufsetzbar ist, das auch als Vorrichtungsständer dient, das im übrigen auch als Ständer 38 der Vorrichtung ausgeführt ist. In der soweit nur schematisch dargestellten Vorrichtung, die Führungsmittel auch für eine

Auspendelung um das Auflager I¹J aufweist, wird eine Ausbalancierung nach Maßgabe einer Libelle oder Wasserwaage 15 auf dem Aufnahmerohr durch eine Gewichtsbelastung 16 an dem vom Flügel 7 abgekehrten Ende und eine Verschiebung eines Schiebegewichtes

17 auf einer parallel zum Aufnahmerohr 8 verlaufenden Führung

18 festgestellt, die durch einen Träger 19 mit dem Aufnahmerohr verbunden ist.

Anhand von Fig. 3 ist die Vorrichtung erläutert, die auch eine Auswuchtung um die Längsachse des Flügels ermöglicht. Dabei ist in dem vergrößert dargestellten Aufnahmerohr 8 eine Drehlagerung für den Drehzapfen 10 angeordnet. In einer Lagerfläche 22 ist an einer Stufe 23 eine Drehlagerung um zwei durch einen Distanzring 2¹I mit Abstand gehaltene Wälz- oder Kugellager 25, 26 vorgesehen, die ihrerseits in Aufnahmen 27, 28 eingesetzt sind, welche durch Sicherungsschrauben 29, 30 in dem Aufnahmerohr gehalten sind.

In diese Lager 25, 26 :st der Drehzapfen 10 eingesetzt und er wird in seiner Lage in Axialrichtung durch Seegerringe 39» 40 gehalten, während eine radiale Einstellung durch die Feststellvorrichtung 11 erfolgen kann oder bei Lösung dieser Feststellvorrichtung eine Drehung freigegeben wird.

Wenn die Auswuchtung um die Längsachse des Flügels 7, d.h. auch um die Längsachse des Drehzapfens 10 erfolgt, wird zweckmäßig das Aufnahmerohr 8 durch eine lösbare Vorrichtung 41 zum Ständer 38 festgelegt und die Feststellvorrichtung 11 gelöst.

Am Drehzapfen 10 ist der Aufnahmeflansch 9 angeordnet, der in dieser Ausführung, wie auch aus Fig. 4 hervorgeht, eine diagonal herausragende Balancierstange 31 aufweist bzw, an jeder Seite des Aufnahmeflansches 9 jeweils einen gleich langen Balancierstangenabschnitt. Diese Balancierstange 31 ist mit einer Libelle oder Wasserwaage 32 versehen und an ihren Enden beispielsweise mit Gewichtsaufnahmen 33, 34, durch deren Belastung mittels Gewichten die Balancierstange 31 in waagerechte Stellung einstellbar ist. Von den Gewichten her lassen sich dann Rückschlüsse für eine Nacharbeitung eines Flügels 7 herleiten.

t ι·/ ■ ·

■ I # f ·

Dieser Flügel ist in Fig. 4 mit einem, eine Unwucht einführen den, im wesentlichen dreieckförmigen Profil gezeigt, das bei einer Verstellung um seine Achse entsprechend dem Zapfen 10 im Betrieb zu Schwingungsmomenten führen würde. Die Nacharbei tung erfolgt so, daß der Flügel dann im wesentlichen einen über seine Breite gleichmäßigen Querschnitt erhält, wie mit 35 gezeigt ist.

Gemäß Fig. H ist am Aufnahmeflansch 9 ein Pendelzeiger 36 angeordnet, dessen Zeigerende vor einer Skala 37 bewegbar ist, um beispielsweise bei gleichmäßiger Belastung der Gewichtsauf nahmen 33, 34 einer Ausschlag anzuzeigen oder besonders die Einpehdelürtg der Balancierstange 31 auf Null' zu erleichtern.

) 1 1
t I ) I

Claims (11)

1. Vorrichtung sum Auswuchten der Flügel von Verstellpropellern für Schiffsantriebe, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswuchtvorrichtung eine Drehlagerung (25, 26) für einen Flügel (7) um seine Längsachse aufweist und eine Feststellvorrichtung (11) vorgesehen ist, durch welche der Flügel (7) fest mit einer senkrecht zu seiner in Längsrichtungsdrehachse verlaufenden Balancierstange (31) verbindbar ist, deren Ausschlag ein Maß für die Unwucht des Flügels (7) um seine Längsachse bestimmt, und daß eine Einrichtung (36, 37) angeordnet ist, welche durch den Ausschlag der Balancierstange (31) einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswuchtvorrichtung eine Drehlagerung (25, 26) in einem Aufnahmerohr (8) aufweist, in welchem für den Flügel (7) ein Drehzapfen (10), zu ihm axial ausgerichtet und zu ihm unverdrehbar, drehbar gelagert ist, der mit einer flügelfesten Balancierstange (3D versehen ist, und daß das Moment in Abhängigkeit von der Einstellung der Balancierstange (31) durch Drehung des Drehzapfens (8) feststellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Balancierstange (31) ein Pendelzeiger (36) zugeordnet ist, der vor einer Skala (37) bewegbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Balancierstange (3I)₉ die in bezug zur Drehachse des Flügels (7) ausgeglichen ist, an ihren Enden mit Gewichtsaufnahmen (33₅ 3¹O versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Balancierstange (31) eine Einstellvorrichtung, insbesondere eine Wasserwaage (32) hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung auf der Balancierstange (31) mit Abstand voneinander angeordnete Kontakte aufweist, von denen jeweils einer je nach Anschlag mit einem Gegenkontakt in Eingriff bringbar ist, um eine Ausschlagrichtung anzuzeigen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenkontakte mit Justierfedern versehen sind und eine Beaufschlagung in ihrer Druckhöhe anzeigbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzapfen (10) mit einem Aufnahmeflansch (9) versehen ist, an welchen der Flügel (7) anflanschbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 gekennzeichnet durch eine Feststellvorrichtung (11) zwischen dem Drehzapfen (10) bzw. Aufnahmeflansch (9) einerseits und dem Aufnahmerohr (8) andererseits.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmerohr (8) feststellbar auf einem quer verlaufenden und als Kipplager dienenden Auflager (Ik) angeordnet ist und eine Wasserwaage (15) sowie Gewichtsanordnungen (l6-l8) beiderseits des Auflagers aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Ständer (38) für das Auflager (l4) und dem Aufnahmerohr (8) eine lösbare Vorrichtung (4l) angeordnet ist, um das Aufnahmerohr (8) zum Ständer (38) festzulegen.