NO141437B - Stigningsinnstillingsinnretning for en skipspropell - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en propellblad-stigningsinnstillingsinnretning for installasjon i en båt som har et fremdriftssystem av den type som omfatter en vripropell med regulerbare blad montert på en roterende propellaksel som drives av en innenbords motor, idet stigningsinnstillingsinnretningen omfatter en enkeltvirkende» hydraulisk trykkstempelanordning av lineær-resiprokerende stempel-sylinder-type, hvis stempel er koplet til en i lengderetningen bevegbar stigningskontrollstang som strekker seg i en boring i propellakselen for å bevirke stigningsregulering av propellbladene, og en anordning for tilførsel av trykkfluidum til trykkstempelanordningen for å drive stempelet i én retning mot virkningen av en returfjæranordning som virker til å bevege stempelet i den motsatte retning.

En stigningsinnstillingsinnretning hvor det benyttes en enkeltvirkende, hydraulisk trykkstempelanordning hvis stempel er koplet til en i lengderetningen bevegelig stigningskontrollstang, er kjent fra britisk patentskrift nr. 1 310 839. I denne kjente innretning styres den enkeltvirkende manøvermekanisme av en fjærbelastet servoventil av sleidetypen, til hvilken manuelt variert trykk tilføres for å bevege sleiden mot en likevektsstilling mot kraften fra en returf jaer.

I tidligere kjente skipsfremdriftssystemer av den type som omfatter en propell med regulerbar bladstigning, er det vanligvis tilveiebrakt hydrauliske eller mekaniske stigningskon-trollanordninger som kan manøvreres for å regulere bladstigningsvinkelen til hvilken som helst innstilling innenfor et ubegrenset variabelt område som strekker seg fra full foroverstigning til full akteroverstigning. Propellakseldrivkraften overføres fra motoren til akselen, enten direkte eller over en hastighetsreduksjonsveksel som ikke kan tilveiebringe reversdrift, og for å bevirke revers-fremdrift omstilles bladene til en revers-stignings-vinkelinnstilling. Sådanne fremdriftssystemer med dobbeltvirkende, hydrauliske manøvermekanismer krever imidlertid forholdsvis kompliserte og kostbare servostyremekanismer.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et reversibelt skipsfremdriftssystem av den innledningsvis angitte type som har bare to innstillinger av bladstigningsvinkelen, begge i foroverstigning, og en enkel og effektiv drivmekanisme for utfø-relse av den selektive innstilling av bladstigningen til den ene eller den andre av de to innstillinger.

Ovennevnte formål oppnås ved hjelp av en propellblad-stigningsinnstillingsinnretning av den angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den omfatter kombinasjonen av den enkeltvirkende, hydrauliske trykkstempelanordning og en reversibel gearboks, idet trykkstempelanordningens hus ved den ene ende er koaksialt direkte festet til gearboksens kraftutgangsaksel, og ved sin andre ende er innrettet til å festes koaksialt til den ende av propellakselen som ligger på avstand fra propellen, slik at utgangseffekten fra gearboksen overføres via trykkstempelhuset til propellakselen, idet gearboksens utgangsaksel er utformet med en langsgående passasje som fører til. et innløp ..til trykkstempelhusets indre for tilførsel av trykkfluidum til dette på den side av stempelet som grenser til gearboksen, for å bevege stempelet til en første grensestilling i hvilken stigningskontrollstangen innstiller en forutbestemt, fin foroverstigning av bladene, og trykkstempelhuset inneholder en returfjæranordning ved hjelp av hvilken stempelet returneres til en andre grensestilling når det hydrauliske trykk avlastes, i hvilken andre grensestilling stigningskontrollstangen innstiller en grov foroverstigning av bladene, idet returfjæranordningen holder stempelet i dets andre grensestilling når trykkstempelanordningen ikke er trykksatt, og returfjaeranordningen omfatter minst én stabel av buede, ringformede fjærskiver (Bellevilleskiver).

Innretningen ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å benytte en revers-reduksjonsgearboks av standardtype i forbindelse med et to-stillingsstigningskontrollsystem i stedet for det mye mer kostbare, konvensjonelle arrangement med et dobbeltvirkende hydraulisk stigningskontrollsystem som tilveiebringer ubegrenset stigningsvariasjon mellom full foroverstigning og full reversstigning, i forbindelse med en ikke—reverserende reduksjonsgearboks.

I et sådant arrangement gjør videre den forholdsvis lille endring i bladstigningsvinkel som kreves mellom finstignings- og grovstignings-innstillingene for bladene, og det faktum at propellbladene ikke må dreies gjennom nøytralstigningsinnstil-lingen til en reversstigningsinnstilling for å oppnå reversert drivtrykk (idet dette kan oppnås ved reversering av rotasjonsretningen på propellakselen), det mulig å benytte en propell som har sann skrueform eller turbinform. Dette setter fremdriftssystemet i stand til å produsere øket drivtrykk og bevegelseshastighet for en gitt maskinutgangseffekt, og gjør det overlegent i effektivi-tet og mindre kostbart i drift enn det konvensjonelle, kjente system i hvilket propellbladene reguleres til reversstigning for å oppnå revers-drivtrykk, og i hvilket propellen vanligvis har blad med flate drivflater for å unngå for stor vibrasjon og beskadigelse på bladene når disse dreies fra foroverstigning til reversstigning.

Dersom en propell med virkelig skrueform eller turbinform ble innpasset i et fullstendig reversibelt nav med styrbar stigning og dreies til nøytralstigningsstillingen, ville den del av hvert blad som er nærmest navet, ha en skråstilling som ville forsøke å gi drivtrykk i foroverretningen, mens den radialt ytre del av bladet nær dettes spiss ville ha en skråstilling som ville forsøke å gi drivtrykk i akteroverretningen, og dermed frembringe kraftig vibrasjon og muligens skade på grunn av de motvirkende drivtrykk. Ved dreining til reversstigning for drift med reversert drivtrykk ville videre en sådan propell arbeide ineffektivt på grunn av at skrueformen går i motsatt retning av den som kreves for effektiv drift.

Den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å oppnå ak-teroverbevegelse ved revers-rotasjon av propellen hvis blad aldri dreies til eller gjennom nøytralstigningsvinkelen, og gjør det videre mulig å benytte en mer effektiv propell med sann skrueform, og tillater samtidig at enten en høy grov-stigningsbladvinkel eller en lav fin-stigningsbladvinkel kan velges henholdsvis for fri gang og for tråling eller andre tilstander med høy belastning.

Oppfinnelsen gjør det også mulig for slepefartøyer, som ifølge konvensjonell teknikk vanligvis har vært utstyrt med for store maskiner for å unngå maskinoverbelastning ved sleping, å ut-styres med maskiner med ca. 25!- 30 % mindre nominell utgangs-effekt, ved å tillate at stigningsvinkelen for propellen kan reduseres til en forutbestemt finstignings-bladvinkel under slepe-operasjonen.

Alternativt vil oppfinnelsen gjør det mulig for et far-tøy å velge en forutbestemt bladstigningsvinkel for maksimal hastighet når fartøyet er tomt og ligger høyt i sjøen, og å velge en annen forutbestemt bladstigningsvinkel for benyttelse under tilstander med høyt deplasement, og således forbedre effektiviteten og redusere brennstoff-forbruket under den ene eller begge av disse tilstander.

Stigningskontrollinnretningen ifølge oppfinnelsen kan passende energiseres ved hjelp av olje under trykk fra en oljepumpe som er knyttet til transmisjons-gearboksen, f.eks. den pumpe som mater gearboksens trykksmøresystem, idet den ekstra olje som kreves av stigningskontrollinnretningen, enten rommes i selve gearboksen eller i et separat tilleggsreservoar som er forbundet med gearboks-sumpen. Fortrinnsvis bør det imidlertid anordnes en separat pumpe i tilknytning til et separat og ekstra oljereservoar.

I stigningskontrollinnretningen ifølge oppfinnelsen, i hvilken trykkstempelanordningen bare settes under trykk for å inn-stille bladene til sin finstigningsinnstilling, for trålings-eller slepetilstander, returneres bladene automatisk til sin grovstigningsinnstilling når trykkstempelet ikke er satt under trykk. Også i tilfelle av en feil i den hydrauliske trykkstempelanordning eller i dennes oljepumpe eller oljetilførsel, vil således systemet fremdeles sette fartøyet i stand til å drives med bladene i disses grovstigningsinnstillinger, slik som med en propell med fast stigning, for normal frittløpende drift. En feilaktig funk-sjon av trykkstempelanordningen eller dennes hydrauliske tilførsel vil derfor ikke nedsette fartøyets evne til å arbeide på samme måte som med en normal, frittløpende installasjon med fast stigning.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende i forbindelse med et antall utførelseseksempler under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et langsgående snittbilde av en propellaksel og en del av en reduksjonsveksel for et skips propell-fremdriftssystem, fig. IA viser et ufullstendig snittbilde av en del av aktuator- eller trykkstempelsylinderen og veksel-

eller gearboksflensen i en modifikasjon av utførelsen på fig. 1 hvor det benyttes en gruppe stabler av små skivefjærer som for-spenningsanordning, fig. IB viser et delbilde av liknende type som fig. IA av en annen modifikasjon av utførelsen på fig. 1,

fig. 1C er et diagram som viser den radiale fordeling av bladstigningen i hvert blad for en helt skrueformet propell, fig. 2 viser et tverrsnitt etter linjen II - II på. fig.. 1 av en kamblokkmekanis-me for rotasjon av propellbladenes akselender for å variere bladstigningen, fig. 3 er et sideriss som viser den generelle utfor-ming av et fartøy som har et komplett fremdriftssystem som omfatter de deler som er vist på fig. 1, IA eller IB, fig. 4 viser et enderiss av gearboksen i systemet på fig. 3, i snitt etter linjen IV - IV på fig. 3, fig. 5, 6 og 7 viser liknende snittbilder som fig. 4 av tre modifikasjoner av dette arrangement, og fig. 8 viser et liknende bilde som fig. 3 av et fartøy som har et modifi-sert fremdriftsarrangement med maskinen anbragt i baugen.

I det på fig. 1 viste arrangement omfatter et skips fremdriftssystem en propell 10 med variabel bladstigning og sann skrueform (eller turbinform), omfattende et nav 11 og blad 12, en propellaksel 13 på hvis utenbordsende navet 11 er montert, og en reversibel hastighetsreduksjonsveksel 14 med alternativt valgbare forover- og reversdrev. Reduksjonsvekselen eller reduksjonsgear-boksen er koplet til propellakselens innenbordsende for til denne å overføre vridningsmoment som avledes fra en forbrenningsmotor, f.eks. en dieselmotor, som er montert i fartøyet som vist på fig. 3 og utgjør dettes drivmotor. De vanlige lagre og pakninger 13A (se fig. 3) er anordnet for å understøtte og tette akselen 13.

Propellen 10 har sann skrueform og dens ene blad 12 er skjematisk vist på fig. 1G. I denne figur avtar vinkelen 6 mellom bladets overflate og et plan som forløper radialt i forhold til propellens rotasjonsakse R gradvis i radialt utadgående retning fra et maksimum 6-^, nominelt ved akselen R, via gradvis mindre ver-die<r><6>3» 9^ til en minimumsverdi ved bladspissen som i stigningskontrollsystemet ifølge oppfinnelsen aldri tillates å innta en negativ verdi. Når således bladstigningsvinkelen reguleres av stigningskontrollsystemet, justeres vinkelen 6^ mellom verdien null, eller mer vanlig en liten positiv vinkel, for fin-stigningsinnstillingen, til en større positiv vinkel for grov-stigningsinnstillingen, idet vinklene 9-^ til forandres tilsvarende . i

Utgangsflensen 15 fra gearboksen 14 er fastkilt på gearboksens utgangsaksel 16, og er festet ved hjelp av en mutter 17. Utgangsflensen 15 er ved hjelp av bolter 18 festet til en avstandsskive 15A san på sin side er festet ved hjelp av bolter 18A til en flens 19 på trykkstempelanordningens hus 20. Den andre ende av trykkstempelhuset 20 har en flens 21 som ved hjelp av bolter 22 er festet til en flens 23 på en rørformet halv-kopling 24, idet sistnevnte er fastkilt til propellakselen 13 ved hjelp av en kile 25 og festet på denne ved hjelp av en mutter 26. En avstandsskive 27 er innsatt mellom huset 20 og halvkoplingen 24. Trykkstempelhuset 20 omfatter en kapsel med en sylindrisk boring 28 som danner sylinderen i en hydraulisk aktuator- eller trykkstempelanordning 30 hvis stempel 31 er festet til enden av en stempelstang 32 ved hjelp av en mutter 33. Stempelet 31 bærer tetningsringer 34, 35 som tetter stempelet for langsgående glide-bevegelse i sylinderen 28. Trykkolje kan tilføres til sylinderen 28 på høyre side av stempelet 31 (som vist på tegningen) via en koaksial passasje 36 som er dannet i gearboksens utgangsaksel 16. Denne trykkoljetilførsel avledes fra oljepumpen som er montert i det indre av gearboksen, og styres ved hjelp av en tilhørende styreventil slik som senere beskrevet.

i

En returfjær 38 i form av en fjærende stabel av stumpkoniske f jærskiver (Belleville-skiver) er anordnet i sylinderen 28 på venstre side av stempelet 31 og virker mellom stempelet og en ringformet ansatsdel 39 som er anordnet i sylinderen 28 for å hvile mot en avsats 40. Stempelet 31 har en i ett stykke med dette dannet tapp 31A som omgir stempelstangen 32 og glir i den sen-trale åpning som er dannet i den ringformede ansatsdel 39. Tappen 31A bærer ved sin ytre ende en utvendig stoppmutter 31B som tjener til å holde på plass den forspente montasje av stempel, ansatsdel, fjærer og tapper før og under montasjen i huset 20. Returfjæren 38 forspenner stempelet 31 mot høyre i sylinderen 28 og holder normalt stempelet i en første stilling i anlegg mot en stoppring 41 i enden av sylinderen nærmest gearboksen. Stempelet 31 bærer en avtagbar, ringformet sliteplate 42 som er fastboltet til stempelet ved hjelp av bolter 43 og ligger an mot stoppringen 41. Når trykkolje føres til sylinderen 28 via passasjen 36, driver oljen stempelet 31 mot venstre på tegningen, mot kraften av returfjæren 38, inntil stempelet når sin ytterste venstre posisjon i hvilken den slår an mot en stoppring 44 i enden av sylinderen nærmest propellakselen 13. Når oljetrykket i den høyre ende av sylinderen 28 bryter sammen, driver imidlertid returfjæren 38 stempelet 31 tilbake til sin høyre stilling i sylinderen.

Aksial bevegelse av stempelet 31 overføres således til stempelstangen 32 og deretter til en stigningskontrollstang 4 5 som er glidbart montert i en langsgående boring 4 7 i propellakselen 13 og er festet ved sin høyre ende til stempelstangen 33 ved hjelp av en kopling 46, slik at stempelet 31 således frembringer langsgående bevegelse av stigningskontrollstangen 45 i boringen 47 i propellakselen 13. Ved sin ytre (venstre) ende er stangen 45 koplet til en bladstigningspåvirkende mekanisme 48 av den kjente kamblokk- og svingtapp-type som er montert i navet 11, idet bevegelse av stangen 45 i retning mot gearboksen 14 øker stigningsvinkelen for propellbladene 12 og omvendt. Mekanismen 48 omfatter en tappholderhylse 49 som er festet til stigningskontrollstangen 45 og bærer et sett på tre drivtapper 150 som griper inn i kamslisser 151 som er dannet i tre kamblokker 152 som på sin side er festet til svingtappaksler 153 på de tre propellblad 12 som er lagret i lagre 154 i navet 11. Langsgående bevegelse av stigningskontrollstangen 45 bringer således tappene 150 til å ro-tere kamblokkene 152 ved sitt inngrep i kamsporene 151 i disse, og således endre bladstigningsvinkelen for de tre blad 12.

Det beskrevne og viste arrangement sørger således for to adskilte, forutbestemte innstillinger av propellstigningen, nemlig en grovstigningsinnstilling som er egnet for normal, fri gang, hvilken innstilling oppnåes ved at returfjæren 38 beveger stempelet 31 til dettes ytterste høyre stilling på fig. 1, og en finstigningsinnstilling som er egnet for sleping, tråling eller andre tilstander med øket fremdriftsdrivtrykk og/eller lavere hastighet, hvilken innstilling oppnås ved operasjonen av den hydrauliske

.trykkstempelanordning 30 ved hjelp av dens tilhørende styreventil, for å bevege stempelet 31 til dettes ytterste venstre stilling. Den ene eller den andre av disse to stigningsinnstillinger kan velges fra fartøyets kommandoposisjon, ved betjening av en manuell

kontroll som er koplet til drivmekanismens styreventil, hvilken ventil kan være av den elektro-hydrauliske type som omfatter en solenoid. Arrangementet tillater således at antall omdreininger pr. minutt av dieselmotoren eller en annen fremdriftsmaskin kan opprettholdes på samme forutbestemte optimale verdi både under slepetilstander og andre tilstander med fri gang, ganske enkelt ved valg av den passende forutbestemte stigningsinnstilling. Når det er nødvendig med akteroverdrift av fartøyet, tilveiebringes dette ved valg av reversdrevet i gearboksen 14 ved hjelp av akterover-koplingen som er anordnet i denne, slik at rotasjonsretningen for propellakselen .og propellen derved reverseres uten endring av bladstigningen.

Det beskrevne og viste arrangement er enkelt og raskt å installere og kan benyttes i forbindelse med enhver egnet rever-serings-reduksjonsgearboks av standard utførelse, som lett kan mo-difiseres for å tilveiebringe den lille trykkoljetilførsel som kreves av den hydrauliske trykkstempelanordning 30.

De eksakte grovstignings- og finstigningsinnstillinger bestemmes av tykkelsen av de to stoppringer 41 og.44, og fininn-stilling av stigningsinnstillingene kan lett oppnås ved valg og innpassing av stoppringer av passende tykkelse.

Dette trekk muliggjør at stigningsinnstillingene kan justeres etter at prøver med fri gang og bollard-trekkprøver er blitt utført etter installering av utstyret i fartøyet. Dette trekk muliggjør også benyttelse av gearbokser med forskjellige utvekslingsforhold, idet de to 1bladstigningsinnstillinger justeres på passende måte for å passe til det utvekslingsforhold som benyttes. I tilfelle av gearboksfeil kan således en erstatnings-gearboks med forskjellig utvekslingsforhold benyttes dersom en gearboks med samme utvekslingsforhold som den feilaktige gearboks ikke er umiddelbart tilgjengelig.

I tilfelle av en feil i oljetrykktilførselen til trykkstempelanordningen 30, eller i dennes styresystem, vil returfjæren 38 returnere bladene til grovstigningsinnstillingn som er egnet for normal fri gang, dvs. et feilsikkert arrangement.

Mens returfjæren 38 på fig. 1 er vist å være en eneste stabel av koniske skivefjærer, kan det foretrekkes at det i stedet benyttes en gruppe stabler 50 av stumpkoniske fjærskiver med mindre diameter som vist på fig. IA. I utførelsen ifølge denne figur er hver skive 5OA tredd over og styrt av en tapp eller spin-del 51 som ved den ene ende er stivt montert i et hull i stempelet 31 og ved sin andre ende glir i en åpning som er dannet i an-satsdelen 39. Tappene 51 og disses tilhørende fjærstabler 50 er fordelt rundt omkretsen av stempelet 31 med lik innbyrdes avstand, og stablene av f jaerskiver 5OA har samme størrelse og f jærkraft slik at det frembringes et kraftfullt returtrykk på stempelet for en meget kort vandring av stempelet og en meget kort kompresjon av fjærene. Videre kan stabelen eller stablene av returfjærer 38 eller 50A assisteres av en ekstra fjær eller ekstra fjærer som er anordnet i propellnavet 11 og virker på stigningskontrollstangen 45.

I hvert av arrangementene på fig. 1 og IA bærer stempelet 31 en fjærende hovedtetningsring 34 som fastholdes i en periferisk avsats 52 i stempelomkretsen ved hjelp av den ringformede sliteplate 42. Stempelet bærer også en mindre hjelpetetningsring 35 i et spor i stempelets omkrets. Den bakre stoppring 54 er av-trappet langs omkretsen ved sin bakre overflate og en fjærende ring 53 fastholdes i denne avtrapping eller avsats 54, som best vist på fig. IA.

Den aksiale tykkelse av ringen 53 i dennes ukomprimerte tilstand er større enn den aksiale dybde av avsatsen 54, slik at så lenge ringen 53 forblir ukomprimert, opprettholder den eri; liten klaring 55 mellom den bakre overflate av stoppringen og veg-gen i trykkstempelhuset 20. Når imidlertid stempelet 31 hviler mot stoppringen 44 under trykket av hydraulisk fluidum som tilfø-res til den høyre ende (som betraktet på fig. 1 eller IA) av trykkstempelsylinderen 28, slik at stempelets vandring begrenses av stoppringen 44, vil det hydrauliske trykk som virker på stempelet 31 sammentrykke ringen 53 både aksialt og radialt da ringen er fastholdt mellom radiale og sylindriske flater. Denne sammen-trykking vil frembringe en tett forseglingsvirkning mellom ringen 53 og de tilstøtende overflater av stoppringen og av sylinderen, og vil hindre lekkasje forbi ringen 53 av eventuell hydraulisk væske som kan ha lekket forbi tetningene 34 og 35. Lekkasje mellom stempelet 31 og stoppringen 44 hindres ved at disses overens-stemmende, radiale metallflater ligger an mot hverandre under trykk.

Det vil videre innses at da hele drivtrykket av det hydrauliske fluidum på den fremre overflate av stempelet er tilgjengelig for å virke på det mye mindre område av endeflaten av den fjærende ring 53, vil det frembringe en indre kompresjons-spenning i materialet i ringen 53 som er tilsvarende større enn det hydrauliske trykk i sylinderen 28. Den kraftig sammentrykte ring 53 vil derfor virke som en trykkakkumulator eller trykkin-tensiverer som via stempelet reagerer på det hydrauliske; fluidum i den høyre ende av sylinderen 28 og opprettholder trykknivået i denne.

Det vil innses at en plugg 58 er innskrudd i overflaten av festemutteren 17 på gearboksens utgangsaksel 16, og at denne plugg har en aksial boring 59 hvis diameter er mindre enn boringen i oljepassasjen 36. Pluggen 58 virker som en strupedel som reduserer strømningshastigheten av trykkolje til sylinderen i trykkstempelanordningen 30, og av returolje fra sylinderen ved hjelp av fjærene 38 eller 50, og reduserer således bladstigningsvinke-lens endringshastighet ved hjelp av trykkstempelanordningen når denne opereres, og ved hjelp av fjærene når trykkstempelanordningen senere deenergiseres. Hastigheten av stigningsendringen kan innstilles ved utskiftning av pluggen 58 med en annen som har en boring 59 med forskjellig diameter.

En lufteplugg 60 som omfatter en fjærbelastet énveis-kuleventil 61, er montert i trykkstempelhusets 2 0 vegg i stilling for å lufte sylinderen 28 på venstre side av hodet av stempelet 31 og hindre oppbygning av lufttrykk bak stempelet under trykkstempelanordningens 30 arbeidsslag. Luftepluggen 60 virker også som en vitneanordning for å indikere en eventuell feil i stempel-tetningene 34 og 35. I tilfelle av oljelekkasje forbi tetningene til venstre ende av sylinderen 28, vil olje drives ut gjennom luftepluggen 60 ved senere påvirkning av trykkstempelanordningen. Som en førerkabinkontroll før man legger til sjøs, vil følgelig operatøren først utløse trykkstempelanordningen flere ganger for å forsikre seg om at luft, og ingen olje, kommer ut fra luftepluggen 60.

Dersom vekselen eller gearboksen 14 ikke skal benyttes sammen med et stigningskontrollsystem ifølge fig. 1 eller fig. IA, vil pluggen 58 bli erstattet av en blindplugg uten noen boring 59. En produksjonsserie av gearbokser kunne således fremstilles komplett med oljepassasjen 36 og uttatt åpning for en plugg i utgangsakselen. De gearbokser av produksjonsserien som skulle benyttes sammen med stigningskontrollsystemer ifølge fig. 1 eller fig. IA, ville bli forsynt med utborede plugger 58, mens andre gearbokser i serien som skulle benyttes for andre formål, i stedet vil bli forsynt med blindplugger.

Fig. IB viser en andre modifikasjon av arrangementet på fig. 1 hvor den hydrauliske aktuator eller trykkstempelanordning 30' er anordnet i halv-koplingen 24' i stedet for i et separat, rørformet kapselhus 20, og sylinderen 28' er dannet i halvkoplingen 24'. På fig. IB er deler som svarer til respektive deler på fig. 1 eller IA, gitt samme respektive henvisningstall forsynt med et merketegn, som "3 0"'.

I systemet på fig. IB omfatter returfjærmontasjen en gruppe langs omkretsen fordelte skruefjærer 50'A. Hver skruefjær 50'A er forkomprimert og omgir en tapp 51' og virker mellom stem-pelhodet og den festende mutter 26' på enden av akselen 13'. Stempelet 31' er i dette tilfelle montert direkte på enden av stigningskontrollstangen 45' og er festet ved hjelp av en mutter 33'. Virkemåten for arrangementet på fig. IB er i hovedsaken det samme som for arrangementet ifølge fig. 1.

Fig. 3 og 4 viser skjematisk utrustningen på fig. 1 eller fig. IA installert i et skip eller på en båt hvis skrogut-forming er vist ved 70. En dieselmaskin 71 eller annen motor er montert nær båtens akterstevn og er koplet til reduksjonsgearbok-sens 14 inngangsaksel, og trykkstempelhuset 20 er anordnet mellom og fastboltet til gearboksens utgangsflens 15 og flensen 23 på halvkoplingen 24 slik som allerede beskrevet. Propellakselen 13 er lagret i et aksellager 13A som er forsynt med den vanlige tet-ningspakning, og strekker seg utenfor skroget 70 idet den bærer propellen 10 ved sin utenbordsende.

Det er anordnet en ekstra oljepumpe 73 som er montert rygg mot rygg med den oljepumpe som mater trykksmøresystemet for gearboksen 14, idet de to pumper drives av en felles drivaksel. Pumpen 73 trekker olje fra et oljereservoar 74 og avgir oljen til den langsgående passasje 36 i gearboks-utgangsakselen 16 og deretter til trykkstempelanordningen 30. Tilførselen av olje fra pumpen 73 til trykkstempelanordningen 30 styres av en elektro-hydraulisk ventil 75 av solenoidtype som selv styres av en manuelt operert trykknappbryter 7 6 som er montert på kommandostasjo-nen eller broen 77 på skipet eller båten 70. Via elektriske le-dere 78 forbinder bryteren 76 ventilen 75 med skipets batterier 79. Ved manuell betjening av bryteren 76 kan således rormannen energisere trykkstempelanordningen 3 0 for å velge finstignings-innstillingen av propellbladene, og ved å frigjøre trykknappbryteren 76 for å åpne denne kan rormannen deenergisere trykkstempelanordningen for å tillate fjærene 38 og 50 å returnere stigningskontrollstangen til dennes grovstigningsstilling. Rormannen kan således velge den ene eller den annen av de forutbestemte grovstignings- og finstigningsstillinger for propellbladene ved hjelp av bryteren 76. Videre kan rormannen velge enten forover- eller revers-fremdrift ved hjelp av gearvelger-hevarmen (vist skjematisk ved 80) for reduksjons-gearboksen, med enten grovstignings-eller finstignings-innstilling for propellbladene valgbar ved hjelp av bryteren 76 i hvert tilfelle.

01jereservoaret 74 sikrer tilstrekkelig oljekapasitet for sikker matning av både gearboks-smørekoppen og den ekstra pumpe 73. Reservoaret 74 er montert langs gearboksen 14 og forbundet med denne ved hjelp av en sugeledning 81 og et filter 82, og ved hjelp av et balanse- eller utligningsrør 83, som vist på fig. 4.

Reservoaret 74 er forsynt med en flottørstyrt, elektrisk drevet varslingsanordning, vist ved 85, som tilveiebringer et hør-bart eller synlig varselsignal i det tilfelle at oljenivået i reservoaret og gearboksen faller under et forutbestemt minimumsnivå 86 like under balanserøret 83.

Fig. 5 viser et alternativt arrangement for trykkolje-tilførselen til trykkstempelanordningen 30, hvor, i stedet for pumpen 73 på gearboksen 14, en separat pumpe 88 er montert utenfor gearboksen og trekker olje fra reservoaret gjennom et filter 82 og et sugerør 81. Pumpen 88 drives enten av en separat elektrisk motor 89 eller av en mekanisk drivanordning fra motoren 71, og avgir trykkolje gjennom et utløpsrør 90 til den langsgående passasje 36 i gearboksens utgangsaksel 16. Solenoidventilen 75, som også virker som en utrykkutløsningsventil, er innkoplet i utløps-

røret 90.

Fig. 6 viser et tredje arrangement av pumpen for til-veiebringelse av trykkoljetilførselen til trykkstempelanordningen 30. 1 dette tilfelle er en elektrisk pumpe 100 montert på det ytre reservoar 74 og er direkte forbundet med trykknappbryteren 76 på broen 77 for å kontrolleres av denne. Pumpen 100 trekker olje fra reservoaret gjennom røret 81 og filteret 82 og avgir trykkolje til passasjen 36 som fører til trykkstempelanordningen 30 via et utløpsrør 84. I dette tilfelle er det ikke anordnet noen solenoidoperert ventil 75 da oljetilførselen til drivmekanis-men styres direkte av inn- og utkoplingen av den elektriske pumpe 100.

Fordelen ved å benytte et separat reservoar 74 for olje-tilførselen til trykkstempelanordningen er at dersom det oppstår

en oljelekkasje i selve trykkstempelanordningen, vil bare oljen i reservoaret bli utpumpet mens oljen i gearbokssumpen vil bli holdt tilbake slik at man dermed opprettholder smøring av gearboksen og hindrer beskadigelse av denne. Da trykkstempelanordningen er

satt under trykk bare under trålingsbetingelser, vil tap av oljen i det separate reservoar ikke nedsette fartøyets evne til å navi-geres med propellblad med fast stigning i disses grovinnstilling.

I noen tilfeller kan det være mulig å utnytte den inte-grerte smørepumpe for gearboksen 14 for å tilføre trykkoljen til trykkstempelanordningen 30 i tillegg til å mate trykksmøresystemet for gearboksen. I dette tilfelle er det tilrådelig å øke olje-kapasiteten for gearboksen 14 ved å kople hjelpereservoaret 74 direkte til gearboks-sumpen ved hjelp av et forbindelsesrør 101 som er forsynt med en stoppekran 102 som vist på fig. 7.

Det på fig. 8 viste arrangement viser en annen installasjon av utrustningen på fig. 1 eller fig. IA i et skip eller en båt, hvor maskinen 103 som utgjør hovedmotoren er montert i far-tøyets baugdel og dens veivaksel er koplet til gearboksens 14 inn-gangsflens 104 ved hjelp av en mellomliggende transmisjonsaksel eller mellomaksel 105. Trykkstempelhuset 20 er innskutt mellom gearboksens 14 utgangsflens 15 og propellakselkoplingen 24 slik som i utførelsen på fig. 3, og styrearrangementene for trykkstempelanordningen 30 er de samme som i utførelsen på fig. 3.

En fordel med arrangementet på fig. 8 er at mellomakse-len 105, som overfører kraft med motorens veivakselhastighet som er mye høyere enn propellhastigheten, kan ha mye mindre diameter enn propellakselen 13 som forbinder gearboksens utgangsflens med propellen. På denne måte kan det oppnås betydelig besparelse med hensyn til akselmateriale og tilbehør sammenliknet med arrangemen-

ter hvor gearboksen er montert foran, direkte bak maskinen i far-tøyets baug, og er forbundet med propellen via en lavhastighets-prcpellaksel.

Claims (13)

1. Propellblad-stigningsinnstillingsinnretning for installasjon i en båt som har et fremdriftssystem av den type som omfat-

ter en vripropell med regulerbare blad montert på en roterende propellaksel som drives av en innenbords motor, idet stigningsinnstillingsinnretningen omfatter én enkeltvirkende, hydraulisk trykkstempelanordning av lineær-resiprokerende stempel-sylinder-type, hvis stempel er koplet tii en i lengderetningen bevegbar stigningskontrollstang som strekker seg i en boring i propellakselen for å bevirke stigningsregulering av propellbladene, og en anordning for tilførsel av trykkfluidum til trykkstempelanordningen for å drive stempelet i én retning mot virkningen av en returfjæranordning som virker til å bevege stempelet i den motsatte retning, karakterisert ved at den omfatter kombinasjonen av den enkeltvirkende, hydrauliske trykkstempelanordning (30) og en reversibel gearboks (14), idet trykkstempelanordningens hus (20) ved den ene ende (19) er koaksialt direkte festet til gearboksens (14) kraftutgangsaksel (15, 16), og ved sin andre ende (21) er innrettet til å festes koaksialt til den ende av propellakselen (13) som ligger på avstand fra propellen, slik at utgangseffekten fra gearboksen overføres via trykkstempelhuset (20) til propellakselen, idet gearboksens (14) utgangsaksel (16) er utformet med en langsgående passasje (36) som fører til et innløp (59) til trykkstempelhusets (20) indre for tilførsel av trykkfluidum til dette på den side av stempelet (31) som grenser til gearboksen, for å bevege stempelet til en første grensestilling i hvilken stigningskontrollstangen (45) innstiller en forutbestemt, fin foroverstigning av bladene, og trykkstempelhuset inneholder en returfjæranordning (38; 50) ved hjelp av hvilken stempelet (31) returneres til en andre grensestilling når det hydrauliske trykk avlastes, i hvilken andre grensestilling stigningskontrollstangen innstiller en grov foroverstigning av bladene, idet returfjæranordningen holder stempelet i dets andre grensestilling når trykkstempelanordningen ikke er trykksatt, og returf jaer anordningen omfatter minst én stabel av buede, ringformede fjaerskiver (Bellevilleskiver) (38; 50).

2. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at returfjæranordningen omfatter en eneste stabel av fjærskivene (38) som er innskjøvet på stempelstangen (31A, 32) og virker under kompresjon mellom stempelet (31) og en ringformet ansats (39) i huset (20).

3. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at returfjæranordningen omfatter flere stabler (50) av fjærskiver (50A), idet stablene er fordelt periferisk rundt stempelaksen med sine akser radialt adskilt fra denne, og hver stabel er inntredd over en føringsspindel (51) og virker under kompresjon mellom stempelet (31) og en ringformet ansats (39) i huset.

4. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge krav 3, karakterisert ved at de nevnte stabler (50) av fjærskiver (50A) er like i størrelse og fjæringsgrad, og er fordelt med samme vinkelavstander rundt stempelaksen og med samme radiale avstander fra denne.

5. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge ett av de fore-gående krav, karakterisert ved at trykkstempelhuset (20) omfatter en rørformet del som er åpen ved sin nevnte ene ende (19) og ved denne ende er utformet som en periferisk flens (19) som er festet til en samarbeidende flens (15) på utgangsakselen (16), slik at husets indre er lukket ved den nevnte åpne ende ved hjelp av den flensede aksel (16).

6. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge krav 5, karakterisert ved at det rørformede trykkstempelhus (20) ved sin andre ende er utformet med en periferisk flens (21) som er innrettet til å festes til en samarbeidende flens (23) på en rørformet kopling (24) som kan fastkiles til enden av propellakselen (13) .

7. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge krav 5, karakterisert ved at det rørformede trykkstempelhus (20) omfatter en rørformet koplingsdel (24) som ved sin andre en-de er innrettet til å koples direkte, koaksialt til enden av propellakselen (13).

8. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge ett av kravene 1-7, hvor gearboksen (14) omfatter et oljereservoar og et trykk-smøresystem, karakterisert ved at den langsgående passasje (36) i utgangsakselen (16) er koplet via en styreventil (75) til trykksmøresystemet for tilførsel av hydraulisk trykkfluidum til trykkstempelet for påvirkning av dette.

9. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge ett av kravene 1-7, hvor gearboksen (14) omfatter et oljereservoar og et trykk-smøresystem med en oljepumpe, karakterisert ved at gearboksen (14) er forsynt med én andre oljepumpe (73 eller 88 eller 100) i tillegg til smøresystemets oljepumpe, og til hvis inngang et ytterligere oljereservoar (74) er tilkoplet, og hvis utgang er koplet til den langsgående passasje (36) for tilførsel av hydraulisk trykkfluidum til trykkstempelet for påvirkning av dette.

10. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge krav 9, karakterisert ved at den andre pumpe (73) er montert koaksialt med smørepumpen på gearboksen, idet de to pumper drives av en felles drivaksel, og at det er anordnet en styreventil (75) for styring av tilførselen av trykkfluidum fra den andre pumpe til trykkstempelet.

11. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge krav 9, karakterisert ved at den andre pumpe (88 eller 100) er montert separat fra gearboksen og drives ved hjelp av en drivanordning (89 eller 71) som er uavhengig av gearboksen.

12. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge ett av kravene 8, 10 og 11, karakterisert ved at styreventilen (75) er en solenoiddrevet ventil som styres av en fjernstyringsanord-ning (76). ;

13. Stigningsinnstillingsinnretning ifølge krav 12, karakterisert ved at den andre pumpe (100) er en elektromotordrevet pumpe hvis drivmotor er forsynt med en bryter (76) som styrer dens operasjon og dermed pumpens tilførsel.