NO141711B - Propellblad. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et propellblad som angitt

i hovedkravets innledning.

Der finnes flere typer av propeller som er montert i en dyse eller en tunnel. Dette siste gjelder for såkalte styrepropeller som er montert i en tversgående tunnel i et fartøys stavn. Der fore-kommer også fremdriftspropeller som er omsluttet av en dyse. Ofte er propeller av denne art forsynt med vridbare blader som det kan være nødvendig å demontere for reparasjon og overhaling. Av konstruktive grunner er bladene i regelen utført med en tapp som må føres radialt ut av propellnavet innen bladet kan fjernes fra det. Den foreliggende oppfinnelse gjelder propellblader av denne type.

Med sikte på mest mulig høy virkningsgrad omgir tunnelen

eller dysen propellbladene med et spillerom som er så lite at det ikke tillater den nevnte radiale forskyvning av bladet for demontering. For å unngå det meget tidskrevende og besværlige arbeid med å føre hele propellen ut av tunnelen eller dysen ved demontering av bladene, har det vært foreslått å utforme den omgivende tunnel eller dyse med et aksialtløpende spor som gjør det mulig å løfte ut et propellblad ad gangen fra navet ved at vedkommende blad plasseres rett ut for sporet og stilles i dets lengderetning. Med et slikt spor kan den generelle klaring mellom propellblader og tunnel eller dyse holdes lite,og man behøver likevel ikke å skille propellen fra tunnelen eller dysen ved demontering av bladene. Imidlertid har det vist seg at det byr på betydelige vanskeligheter å utføre et slikt spor, særlig ved stavn-tunneler for styrepropeller,og dessuten kan sporet gi opphav til turbulenser og dermed innvirke uheldig på virkningsgraden. Å

utforme et slikt spor ved et allerede ferdigbygget fartøy byr også

på store vanskeligheter.

Den foreliggende oppfinnelse har til oppgave å skaffe et propellblad som tillater enkel demontering og montering i propellnavet mens dette befinner seg i en tunnel eller dyse, uten at man derfor behøver å gi avkall på en høy virkningsgrad.

Dette oppnås ved at propellbladet utføres med de kjennetegn

som angitt i patentkrav 1.

I det følgende vil en utførelsesform for oppfinnelsen bli beskrevet under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser delvis lengdesnitt av en tunnel med innsatt propell.

Fig. 2 viser det samme sett fra enden, og

fig. 3 viser i større målestokk et propellblad utført i sam-svar med oppfinnelsen.

På fig. 1 er der i en tunnel hvis sylindriske vegg er betegnet med 1, montert en propell med et propellnav 2 som på sin ene side er avsluttet med en navspiss 3, og som får drift fra den annen side på ikke vist måte. Fordelt rundt propellnavet 2 sitter et antall propellblader 4 med spisspartier 5 og flenser 6. Ved flensene 6 er bladene 4 med et parti 7 forsenket i propellnavet 2 og tilkoblet en dreiemekanisme slik at de kan vris om radiale dreieakser i forhold til navet.

Under drift arbeider bladene innen et begrenset vinkelområde til begge sider fra en stilling i rett vinkel til den på fig. 1,

altså svarende til et radialplan til propellnavet 2, se fig. 2. Forløper tunnelen tverrskips, kan bladet dermed virke styrende på fartøyet i begge retninger og også arbeide helt nøytralt uten styre-virkning, avhengig av innstillingen av bladenes dreievinkel. Det er også mulig å koble bladene løs fra dreiemekanismen og dreie dem for å stille dem inn i et aksialplan til navet 2 som vist på fig. 1.

Ved avmontering, som fra tid til annen er nødvendig, er det

meget ønskelig at propellnavet 2 med drivanordning ikke skal behøve å fjernes fra tunnelen. Imidlertid må den indre del 7 av navet løftes en strekning A for å komme klar av navets kant 8 og dermed føres ut av tunnelen forbi enden 3 av propellnavet. Som det fremgår av fig. 2, er en slik løftning ikke mulig/fordi den med B betegnede klaring mellom bladspissen 5 og tunnelveggen 1 av hensyn til virkningsgraden er betydelig mindre enn den nødvendige løftehøyde A. Dette gjelder for arbeidsstillingen (fig. 2) av bladet og også for den aksiale stilling på fig. 1 dersom ytterkanten av bladspissene 5 som ved tidligere kjente propeller utføres med konstant radius som antydet stiplet på fig. 2. Ifølge oppfinnelsen er imidlertid kanten

av bladspissen avflatet i midtpartiet langs en linje 9 som i montert stilling av bladet befinner seg i en avstand C fra tunnelveggen 1 minst lik avstanden A mellom innerste flate på tappdelen 7 og kanten 8 på propellnavet. Herved blir der plass til å løfte bladet så meget at dets innerste parti 7 kan passere forbi kanten 8 når bladet står i helt aksialrettet stilling i forhold til propellnavet 2.

Bladspissens randlinje får således ut mot sidekantene ingen endring i forhold til den normale utførelse. Avflatningen av bladspissen i henhold til oppfinnelsen begrenser seg til et midtparti av randen. I praksis har det vist seg at omtrent en fjerdedel av randlinjen kan levnes uforandret ved endene. Disse ukorrigerte partier er således utført med en klaring (B) passende for best mulig virkningsgrad,hvilket i praksis vil si den minste klaring man kan benytte av hensyn til toleranser, ujevnheter i det konsentriske forløp av veggen 1 og eventuelle radiale kast av propellen. Det har vist seg at virkningsgraden ved bibehold av denne minimale klaring for bladspissen ut mot kantene bare blir ubetydelig influert av den modifikasjon propellbladet ifølge oppfinnelsen har undergått for å muliggjøre montasjearbeidet.

På fig. 1 er bladets randlinje i midtpartiet utformet som en korde, noe som er praktisk mulig,og som på enkel måte belyser oppfinnelsens prinsipp. Imidlertid kan bladets tilbøyelighet til å forårsake turbulenser bli større enn ved en mer avrundet form i en modifisert utførelse i henhold til fig. 3. Her følger bladspissens randlinje ut mot begge sidekanter stadig sirkelbuer med sentrum i propellens rotasjonsakse og med avrundet overgang til sidekantene på vanlig måte. Sirkelbuene har en lengde,regnet fra sidekantene,på ca. en fjerdedel av randlinjens hele lengde. De indre endepunkter av sirkelbuene, altså en fjerdedel av lengden fra hjørnene, utgjør konstruksjonspunkter som kompletteres med et tredje konstruksjons-punkt i bladets midtlinje - forutsetningsvis også i dens dreieakse - i den avstand fra veggen som behøves for at avmonteringen skal kunne skje. Denne avstand tilsvarer således målet C. Randlinjen konstrueres nu som en buelinje som strekker seg gjennom sidepunktene og midtpunktet. Herved får bladet en mer avrundet utførelse enn ved utførelse av midtpartiet som en korde. Innen rammen av det nevnte prinsipp at endepartiene danner sirkelbuer og midtpartiet en avrundet del som ikke på noe sted strekker seg utenfor den normal til bladets midtlinje, kan der innen oppfinnelsens ramme tenkes en

mengde forskjellige detaljutførelser.

Ved demontering av et propellblad blir dets dreiemekanisme koblet slik at bladet kan vris til en stilling i tunnelens eller dysens lengderetning. Bladet kommer dermed i et aksialplan til propellaksen (fig. 1). Etter å være frigjort fra propellnavet løftes bladet ut i rent radial retning slik at innerste punkt av det indre parti 7 kan passere aksialt over kanten 8, altså med en løfte-høyde A. Som nevnt er målet C i den forbindelse avpasset slik at det muliggjør denne løftning uten at bladets kant slår mot tunnelveggen 1. Løftningen kan på i og for seg kjent måte skje ved hjelp av en hydraulisk innretning innbygget i propellnavet. Bladet kan nu føres bort fra navet og ut av tunnelen - ved små blader ved fortsatt forskyvning for hånd eller ved store blader ved hjelp av en travers på en bjelke innført i tunnelen. Montering skjer i omvendt rekkefølge.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den viste og beskrevne anvendelse, men kan anvendes også ved andre innbygningsformer hvor der kreves en tilsvarende radial forskyvning innen et trangt rom, eksempelvis kan nevnes kaplanturbiner. I det foregående er tunnelveggen forutsatt å være sylindrisk. Hvis den derimot har konisk, sfærisk eller annen utførelse med sirkelformet tverrsnitt,må partiet 9 selvsagt avpasses slik at klaringen C oppnås over hele dens utstrekning.

Claims (4)

1. Propellblad (4) for vridbar montering i et propellnav (2) ved hjelp av et indre parti (7) som sitter forsenket i navet og radialt innenfor en kant (8) på dette, hvor propellnavet (2) i drift-stilling befinner seg i en dyse, tunnel eller lignende med en om-sluttende vegg (1) som hovedsakelig er sirkelrund og konsentrisk til navets rotasjonsakse, og hvor propellbladet (4) har en bladvinge med sidekanter som strekker seg utover fra rotasjonsaksen og har en i området mellom sidekantene til begge sider for en midtakse forløpende sirkelbueformet ytterkant som i montert tilstand og i en for drift bestemt dreiestilling av bladet har en klaring (B) til veggen (1) mindre enn den radialforskyvning (A) som kreves for løftning av det nevnte indre parti utover kanten (8) ved forekommende avmontering og montering av propellbladet (4) i navet (2), karakterisert ved at den nevnte sirkelbueformede kant er begrenset til et område nær sidekantene, mens et midtparti (9) av bladets ytterkant har et forløp som er hovedsakelig parallelt med veggen (1) når bladet befinner seg i en dreiestilling med propellvingen hovedsakelig orientert i retningen for navets rotasjonsakse, og at dette midtparti (9) har en klaring (C) mot veggen (1) minst lik den nevnte nødvendige løftehøyde (A).

2. Propellblad som angitt i krav 1, karakterisert ved at midtpartiet (9) av bladets ytterkant ligger på eller innenfor en korde til sirkelbuen forløpende normalt til en radius til vridningsaksen hovedsakelig midt mellom sidekantene.

3. Propellblad som angitt i krav 2, karakterisert ved at midtpartiet (9) følger en buelinje som tangerer korden i dens skjæringspunkt med radien og ved endene slutter seg til de respektive sirkelbueformede partier.

4. Propellblad som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakter isert ved at de sirkelbueformede partier går over i midtpartiet (9) i en avstand fra midtpunktet mellom sidekantene omtrent lik en fjerdedel av hele ytterkantens lengde.