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Steuereinrichtung mit einer Grob- und Feinverstellung, insbesondere
für Flügelradpropeller Zum Antrieb von Schiften verwendet man häufig Flügelradpropeller.
Um die Geschwindigkeit des Schiffes zu regeln, bedient man sich dazu eines Fahrthebels,
der über einen Servomotor die Größe des Schubes der Propeller einstellt. Je nachdem,
in welcher Richtung der Fahrthebel aus der Mittellage bewegt wird, fährt das Schiff
nach vorwärts oder rückwärts mit einer Geschwindigkeit, die von: der Auslage des
Fahrthebels abhängig ist.
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Bei derartigen Flügelradpropellern ist die Größe des Schubes und damit
die Leistung des Propellermotors nicht linear von der Fahrthebelstellung abhängig,
sondern, steigt .stärker als linear mit der Auslage des Fahrthebels: aus: der Mittelstellung
an. Um zu verhindern, daß durch eine vorübergehende Überlastung des Propellermotors
Beschädigungen auftreten, wenn der Fahrthebel zu schnell über einen bestimmten Bereich
hinaus verstellt wird, ist es zweckmäßig, denFahrthebel bei Erreichen einer bestimmten
Stellung zu verklinken und die weitere Änderung der Geschwindigkeit durch eine Feineinstellvorrichtung
vorzunehmen.
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Gemäß der Erfindung wird bei Steuereinrichtungen mit einer Grob- und
einer Feineinstellvorrichtung für die Steuerwelle eine Sperrvorrichtung vorgesehen,
welche bei Verstellen der Steuerwelle aus der Mittel- oder Nullage. durch die Grobverstellvorrichtung
diese nach einer bestimmten Verstellung sperrt, und es wird durch. Einkuppeln, der
Feineinstellvorrichtung mit der Steuerwelle diese Sperrang
wieder
aufgehoben. Es kann dabei z. B. bei der Steuerung von Flügelradpropellernerreicht
werden, daß der Fahrthebel nur bis ungefähr 25° frei in Richtung der Vorwärtsfahrt
bewegt werden kann, worauf eine Sperrung eintritt, -die erst durch Einkuppeln der
Feinverstellvorrichtung aufgehoben wird, wobei dann -mittels. der Feinverstellvorrichtung
die weitere Erhöhung der Geschwindigkeit vorgenommen wird. Vorteilhaft wird dabei
die Anordnung so getroffen, daß aus dem Feineinstellbereich mit der Grobeinstellvorrichtung
jederzeit in die Mittellage zurückgestellt werden kann. Zu diesem Zweck kann man
mit der Steuerwelle ein Sperrad verbinden, das auf einen Teil seines Umfanges eine
Verzahnung trägt, in welche nach einer bestimmten Drehung eine Klinke eingreift.
Die Feineinstellvorrichturig kann einen Drehgriff besitzen, durch, dessen Niederdrücken
die Klinke gelöst wird.
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Die Steuereinrichtung nach der Erfindung kann nicht nur zum Verstellen
der Leistung von Flügelradpropellern angewendet werden, sondern bei allen Steuereinrichtungen
mit einerGrob- und einer Feineins,tellvorrichtung, bei welcher die Gefahr besteht,
daß bei schnellem Verstellen der Grobverstelleinrichtung über . einen bestimmten
Bereich hinaus Bleschädigungen oder iBetriebsstörungen auftreten können. ZumBeispiel
könnte man die Einrichtung anwenden, um bei Fördermaschinen, beim Anfahren eine
zu schnelle Beschleunigung zu vermeiden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in dem Ausführungsbeispiel
dargestellt.
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Mit i ist ein Kettenrad, bezeichnet, durch welches der Servomotor
für die Einstellung des Schubes eines Flügelrädpropellers mechanisch oder durch
eine elektrische Ferneinstellung betätigt wird. Das Kettenrad sitzt auf einer Welle
2 und wird über ein Ritzel 3 und ein Zahnsegment q. vom Fahrthebel 5 verstellt,
der auf der Welle 6 sitzt. Um bei Vorausfahrt nach Erreichen einer bestimmten Winkelstellung,
z. Bi. von 25°, eine Sperrung durchzuführen, ist eine Sperrscheibe 7 vorgesehen,
die auf einen Teil ihres Umfanges eine Verzahnung, 8 trägt. Bei Verstellung des
Fahrthebels. um etwa :25' aus der Mittellage gelangt die Verzahnung mit ihrer
ersten Lücke an die Sperrklinke 9, so daß eine Weiterverstellung des Fahrthebels
nicht erfolgen kann. Die Sperrklinke-9 wird durch die Feder io an das Sperrr2d angedrückt.
Gleichzeitig hebt diese Feder den Hebel i i an.
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Zur Weiterverstellung des Antriebes, in Richtung der Vorausfahrt,
also zur weiteren Vergrößerung der Geschwindigkeit, ist eine Feineinstellvorrichtung
vorgesehen. Diese besitzt einen Drehgriff 12, ferner ein Kegelrad 1q., ein weiteres
Kegelrad 15 und die beiden Zahnräder 16 und 17, von welchen das letzte auf
der Steuerwelle sitzt. Zur weiteren Verstellung des Antriebes nach »Voraus,« wird
der Drehgriff 12, unter Überwindung der Feder 13 niedergedrückt. Dabei kommt das
Kegelrad 1q. mit dem Kegelrad 15 in Eingriff, und gleichzeitig wird-durch den Stößel,
32 -der Hebel i i niedergedrückt. Der Hebel i i besitzt einen Anschlag z ia, der
die Sperrklinke vom Sperrad 7 wieder- abhebt; so daß die Weiterbewegung des Antriebes
nach »Voraus« freigegeben wird. Durch Drehung des Drehgriffes z2 kann dann über
die Kegelräder iq.'und 15 und das Ritzel 16 und das Zahnrad 17 die Steuerwelle
2 weitergedreht werden. Wie sich aus der Zeichnung ohne weiteres ergibt, kann: die
Feinverstellung auch in jeder beliebigen Hebellage nach »Voraus« oder »Zurück«-
verwendet werden. Die Begrenzung der maximalen Ausschläge des Fahrthebels geschieht
durch, den Endanschlag 18, .der zweckmäßig einstellbar gewählt wird.
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Für die Betätigung des Fahrthebels in Richtung »Zurück« ist keine
zwangsweiseFeineinstellung vorgesehen. Der Endanschlag -i$ verhindert bereits nach
etwa 25° eine Weiterbewegung des Hebels. Man könnte aber auch für die Zurückfahrt
bei einem bestimmten Winkelausschlag eine ähnliche Sperrung vorsehen wie bei der
Vorausfahrt, wobei man dann auch zweckmäß:igerweise die Anordnung so trifft, daß:
in jeder beliebigen Hebelstellung dieser urige-. hindert in die Mittellage zurückgeführt
werden kann.
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Die Feinverstellvorrichtung stellt eine starke Übersetzung ins, Langsame
in, bezüg auf das. Zahn segmentq. dar. Somit können vorn Drehgriff I2 kleine Momente
entsprechend der Übersetzung gesteigert auf das Zahnsegment q. übertragen werden.
Diese großen Momente können unter Umständen zu einer Beschädigung des Antriebes
führen:. Um das zu verhindern, kann man das Kegelrad 1q. und den Drehgriff i2 nicht
fest miteinander verbinden:, sondern über eine Drehmomentkupplung, d. h. eine Kupplung,
die bei Überschreiten eines, bestimmten Drehmomentes auskuppelt. Im Ausführungsbeispiel
ist zu diesem Zweck ein Mitnehmer 2o vorgesehen, der an seiner unteren Seite zwei
Ausnehmungen 2oa besitzt, die in zwei entsprechende wulstförmige Erhöhungen des
Kegelrades 1q. eingreifen. Das. Kegelrad 1q. selbst sitzt lose auf der Welle i9:
Der Mitnehmer besitzt zwei Schlitze tob, in welche der Stift 2i eingreift, der mit
der Welle 19 fest verbunden ist. Der Mitnehmer wird durch eine Feder 2.2
gegen das Kegelrad 1q. gedrückt. Kommt am Ende der Verstellung das Zahnsegment q.
gegen den Anschlag 18, so wird die gewaltsame Betätigung des Antriebes durch den
Handgriff dadurch verhindert, daß, der Mitnehmer 2o unter Zusammendrücken der Feder
22 über das Kegelrad 1q. gleitet. Durch -die Schlitzego ist der entsprechend der
Höhe des. Wulstes am Kegelraid erforderliche Hub des Mitnehmers möglich, Wie das
Ausführungsbeispiel zeigt, ist es möglich, den Handhebel 5 aus dern Feineins.tellbereich
in die Nullage sofort zurückzubewegen. In diesem Fall gleitet die Sperrklinke 9
über die Verzahnung 8 des Sperrades- 7 einfach; hinweg.
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Auf der Welle 2 ist noch eine Nullrastscheibe 23
befestigt,
in .die eine Rolle 2q., die in dem Nullrasthebel 2,5 gelagert ist, eingreift. .Der
Eingriff der Rolle 2q. in die Ausnehmung der Nullrast.scheibe und die Mittellage
des Fahrthebels stimmen überein. Der Nullras.thebel wird durch eine Feder gehalten.
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Um bei elektrischen Fernsteuerungen Rückstellmomente von dem Kommandogetriebe,
welches von
dem Kettenrad i angetrieben wird, zu, vermeiden., ist
noch. eine Bremse vorgesehen. Sie besteht aus, der Brernsscheibe 27; die auf der
Welle 2 aufsitzt, den beiden Bremsbacken' 28, die in den Doppelhebeln 29 drehbar
gelagert sind. Die Doppelhebel selbst sind drehbar um den festen Bolzen
30 gelagert und werden von der Feder 31 zusammengedrückt.
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Statt der Kegelräder 1q. und 15 kann auch ein Reibrad Betriebe verwendet
werden. Es@ kann dann die Drehmomentkupplung in Fortfall kommen.