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.Anlage zur Versorgung eines Flügel- oder Schaufelradpropellers mit
Arbeits- und Schmierflüssigkeit Bei Flügel- oder Schaufelradpropellern mit etwa.
senkrecht stehender Drehachse wurde (bisher die aus einem Flüssigkeitsbehälter,
einer Pumpe und mehreren Rohrleitungen bestehende Anlage zur Versorgung des Propellers
mit Schmierflüssigkeit und der Servomotoren mit Arbeitsflüssigkeit im wesentlichen
außerhalb des Propellers angeordnet mit folgendem Flüssigkeitskreislauf: Aus dem
tiefer als der Propeller liegenden Flüssigkeibsbehälter wird die Flüssigkeit mittels
einer Pumpe angesaugt, von @da durch eine Leitung in den Propeller zu ,den Schmier-
und Arbeitsstellen geführt. Das raus den Schmierstellen und dem Arbeitszylinder
ablaufende Ö1 wurde im Laufradkörper gesammelt und von ddort durch Bildung eines
Fl.iehkraftparaboloids zum Überlaufen aus dem Laufrardkörper -in eine Sammelrinne
gebracht, aus der die Flüssigkeit unter Gefäflle durch Rücklaufleitungen zurück
zumFlüss.igkeitsbehülter gelangte.
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Zu zden ölförderleitumgen kommen noch einige Meßleitungen, so idaß
insgesamt eine Menge Leitungen an dem Propeller verlegt sind, die die Übersichtlichkeit
und Zugänglichkeit bei dem in einem Schiff an -sich schon knappen Raum stark beeinträchtigen.
Hierzu kommt, daß; alle diese Rohrleitungen bei jedem Ausbau ddes Propellers weggenommen
wenden müssen, wodurch die Zeit für (diese Arbeit unliebsam verlängert wird. Ein
weiterer Nachteil besteht darin, ddaJ3 die mit dem Antrieb,des Propellers verbundene
und daher meist
im Propellergehäuse liegende Pumpe beim Anfahren
nicht mit Sicherheit aus dem tiefliegenden Flüssigkeitsbehälter ansaugen kann, weshalb
in der Regel noch eine im Behälter liegende Hilfspumpe erforderlich ist, die der
obergenannten Pumpe und den Schmierstellen vor dem Anfahren Flüssigkeit aus dem
Behälter -zupumpt, bis :die Hauptpumpe die Flüssigkeitsförderung übernommen hat.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine solche. Anlage zur Versorgung
eines Flügel- oder Scharufelradpropellers mit Anbeits- und Schmierflüssigkeit und
bezweckt eine Vereinfachung der Gesamtanordnung.
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Die Erfindung besteht in dem Vorschlag, den Flüssigkeitsbehälter innerhalb
des Propellers, zweckmäßig im Gehäuse des Propellers, anzuordnen, und zwar oberhalb
des Laufrades bei senkrechterDrohachse :bzw. bei Propellern mit geneigter oder waagerechter
Achse über Odem Mittel des PropelleTlaufrades.. Dabei wind die Flüssigkeit einerseits
durch die etwa mit der Antriebswelle gekuppelte und ungefähr in -gleicher Höhe wie
der Behälter liegende -Pumpe unmittelbar aus derb Behälter angesaugt und :andererseits
aus dem Laufrad in einfacher Weise durch Fliehkraft od. dgl. wieder in den Behälter
zurückgeführt. Bei einem Voith-Schneider-Propeller können vorzugsweise die Tragarme
des Gehäuses als Flüssigkeitsbehälter ausgebildet wenden, besonders bei solchen
mit vertikaler Achse. Zum Zurückführen der Flüssigkeit aus dem Laufrad in den Behälter
kann etwa ein im feststehenden Gehause gelagertes Schöpfrohr dienen, das mit einem
Ende in das Laufrad hineingreift und dort in das im Betrieb sich ibildende Rotationsparaboloid
eintaucht, während es mit seinem anderen Ende über dem höchsten Flüssigkeitsspiegel
im Behälter liegt.
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Durch eine Ausführung gemäß der Erfindung wird die gesamte Anlage
wesentlich einfacher und übersichtlicher. Eine Reihe von Leitungen kommt völlig
in Wegfall, -andere wenden kürzer, und können am Gehäuse oder im Gehäuse des Propellers
verlegt wenden. Eine Hilfspumpe für das Zupumpen von Flüssigkeit zur Druckpumpe
ist entbehrlich, da die Saughöhe für die Hauptpumpe durch die höhere Lage des Behälters
so wesentlich verringert wird, daß diese selbst ansaugen kann.
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Ein weiterer bedeutender Vorteil ergibt sich bei der Anwendung der
Erfindung auf den Voith-Schneider-Propellerdadurch, daß die im Innern des Propellers
gegen das Eindringen von Wasser angebrachte Dichtung, Kohlestopfbüchse od. dgl.,
so günstig angeordnet wenden kann, daß die Dichtung zugänglich ist, und: idaß beispielsweise
die Kohlesegmente ausgewechselt werden können, ohne da:ß der Propeller dazu ausgebaut
werden müßte. Außerdem kann die .Dichtung hierbei in der Regel auch bedeutend einfacher
ausgebildet wenden. Bei der bisher üblichen Anordnung des ölüberlaufes im Propeller
war beispielsweise außer den zwei Kohleringen zur Abdichtung gegen Wassereindringen
noch ein dritter Kohlering notwendig,' der gegen Öl abzudichten hat. Bei einer Ausführung
gemäß der Erfindung kann dieser dritte Kohlering entfallen, wenn zum Zurückführen
der Flüssigkeit aus dem Laufraid in den Beh @äilter an Stelle eines ÜUberlaufes
ein besonderes Sahäpfrohr angeordnet wird.
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Die Erfindung kann, wie erwähnt, grundsätzlich sowohl für Propeller
mit senkrechter Drehachse .als auch für solche Propeller angewendet werden, .die
mit waagerechter oder unter beliebigem Winkel liegender Drehachse eingebaut wenden.
Wesentlich ist hierbei nur, @daß der Behfälter über dem tiefsten Punkt des Laufrades
liegt, und zwar bei Propellern mit waagerechter Drehachse höher oder wenigstens
in Höhe der Drehachse und bei schräg liegenden Propellern wenigstens in halber Höhe
.des, schräg stehenden Laufrades.
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Da der Druck der Arbeitsflüssigkeit wesentlich höher sein muß als
(derjenige der Schmierflüssigkeit, kann noch eine Vereinfachung der Anlage dadurch
erreicht werden, daß neben dem Schöpfrohr zur Rückförderung noch andere Schöpfrohre
zur unmittelbaren Versorgung der Schmierstellen mit Flüssigkeit vorgesehen werden.
Man kann aber auch von dem RückfönderungsschöpfrohrAbzweige zu den Schmierstellen
anbringen.
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Bei kleineren Propellern verzichtet man wegen der geringen Verstellkrädte
auf die Steuerung des Propellers durch Druckflüssigkeit und braucht dann nur noch
eine Vorrichtung zum Fördern der Schmierflüssigkeit unter verhältnismäßig geringem
Druck. Für idie Schmierflüssigkeit ltäzßt sich dann ein Schöpfrohr an Stelle einer
solchen Pumpe vorteilhaft anwenden, was den Aufbau des Propellers wesentlich vereinfacht.
Dabei. ist es gleichgültig, ob die Drehachse senkrecht oder. irgendwie geneigt ist.
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Da für idie richtige Wirksamkeit des Schöpfrohres die umlaufende Ölschicht
eine ausreichende Dicke haben muß,@ isst es in manchen Fällen zweckmäßig, am Laufrad
eine raidiale Ausbauchung für das Öl vorzusehen oder eine besondere Ölfangschale
anzubringen, in die dann das Schöpfrohr eintaucht.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines mit einer Anlage
gemäß der Erfindung versehenen Voith-Schneider-Propellers gezeigt.
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Das Laufrad i des in Abb. @i dargestellten Propellers ist in einem.
im Schiff fest - eingebauten Geihiäuse 2 drehbar gelagert und wind von- einer Antriebswelle
3 über Kegelrälden q. und 5 angetrieben. Auf dem Laufrad ist ein eine Ölfangsohale
bildender Ring 6 )befestigt, (dessen ollerer Teil zugleich, einen Bestandteil der
Laufraddichtung 7 bildet. Der Ring6 ist ferner am oberen Ende derart ausgebildet,
daß er mit an Gehäuse angebrachten Ringen 8 eine Labyrinthdichtung bildet. Der vom
Ring@6 eingeschlossene Ringraum 9 -ist mit dem unteren Propellerhohlraum Hiob durch
Bohrungen iii verbunden. In Sden Ringraum 9 ragt ein am - Propellergehäuse 2 befestigtes
Schöpfzohr i@, idessen unteres Ende so umgebogen ist, daß seine Öffnung gegen. idie
Drehrichtung -des Propellers
steht.. Das Schöpfrohr mündet in einem
durch einen Tragarm des Propellergehäuses gebildeten Behälter i3. Sein oberes Ende
liegt so hoch, daß bei Stillstand des Laufrades das Öl nicht in den Propellerinnenraum
zurückfließen kann. Von dem Ölbehälter führt eine Saugleitung 14 zu einer von der
Welle 3 über eine Kette 15 angetriebenen Zahnradpumpe 1,6 und von dieser eine Druckleitung117
zu den nicht dargestellten Steuerservomotoren und Schmierstellen im Propellerinnern.
Der Propellerinnenraum wird bei Schwankungen des Ölspiegels durch eine Leitung 18,
die über dem Ölspiegel endet, be- oder entlüftet. Der Ring 6 kann auch, damit !das
Schöpfrohr tief genug in den Ölring eintaucht, raidial anisgebaucht sein.
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Die Dichtungen 7 umgibt ein Ringraum,r9, in ,dem sich Sickerwasser
oder Sickeröl sammeln kann, Idas durch das Rohr 2o abgeleitet wird.
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Die Wirkungsweise der Anlage ist_ folgende: Mit :dem Propeller wird
.durch die Welle 3 auch die Zahnradpumpe 116 angetrieben. Sie saugt durch die Leitung
114 Öl aus dem ölibehälter 1113 an und drückt es .durch die Druckleitung l17 zu
Aden Servomotoren und Schmierstellen. Von dort läuft das Öl ab in Idas Propellerinnere
9, rroa und zob. Infolge der Drehung des Propellerlaufrades bildet sich ein Ölring,
dessen Oberfläche sich nach einer Parabel einstellt, die durch die Linier oi @dargestellt
sein möge. In d :eiumlaufenden Ölring ragt,das Schöpfrohr 12 hinein,- und zwar mit
seiner Öffnung dem umlaufenden Öl entgegengerichtet. Es fördert durch Iden an seiner
Öffnung entstehenden Staudruck ständig öl aus dem Ölring in,den Behälter
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zurück. Vom großen Kegelrads abgeschleudertes 01 wird von der 1.gbyrinthdichtung
8 oben am Ring,6 vom Eintritt in den Siekerwasserraum i9 albgehalten. Die Flüssigkeit
wind im allgemeinen schon durch die Reibung an Aden Wänden des Propellerinnern ,mitgenommen
wenden, doch sind zur Unterstützung ,der Reibung noch Rippzn 22 an der Innenseite
des Ringes 6 angebracht.
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Die Abbildung .zeigt den einfachen und übersichtlichen Aufbau, Iden
der Flügelradpropeller durch die erfindungsgemäße Anlage erfahren hat, außerdem
aber noch, daß die Kohleringe 24 durch Entfernen :der an mehreren Stellen des Umfanges
sitzenden Deckelf z23 zugänglich gemacht sind und somit nachgesehen oder nachgearbeitet
werden können. Ferner ist zu erkennen, daß die Saughöhe der Pumpe 16 so gering ist,
daß eine weitere Pumpe für das Anfahren entfallen kann.
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Abb. 2 zeigt die Ausbildung der Anlage unter Verwendung einer besonderen
ölfangschale. An .dem großen Kegelradl2@5 ist die ölfangsch@ale 26 befestigt, in
die das Schöpf rohr 27 hineinragt. Die Flüssigkeit, die sich im Propellerinnern
sammelt, füllt allmählich den Raum 28 irr Innern des großen Kegelrades immer weiter
an, auch unter Bildung eines Flüssigkeitsringes mit der parabolischen Innenfläche
29, und strömt .schließlich über das Kegelrad 2i5 in die ölfrangsdhale 26. Gegen
das Hinausschleudern der vom iKegelrad- 2,5 abspritzenden Flüssigkeit in
den Sickerwas.serkanal 3o dient eine Labyrinth:dichtung 3,1, vor alleer aber ein
innerer Spritzring 32. Der übrige Aufbau des Propellers und des@Schöpfrohres gleicht
,demjenigen der Abb. u und ist .daher nicht weiter beschrieben.