NO141926B - Apparat for anbringelse av i det minste en kontinuerlig traad paa en fortrinnsvis sylindrisk baereflate - Google Patents

Description

Servo-mekanisme for vridning av vripropell-blad.

Sterkt belastede vripropeller er ofte ut-styrt med en vrimekanisme hvor et par innbyrdes motsatt rettede vrikrefter virker på hver bladrot i avstand fra vriaksen for hvert propellblad for å gi tilstrekkelig moment til å vri bladet. Kraftparet påvirker herunder det enkelte propellblad gjennom en veivskive som har to veivtapper i 180°

(dobbeltvirkende). Veivskivene er lagret i propellnavet, og er festet til bladroten.

En sådan bevegelsesmekanisme med en

hydraulisk servomotor i navet har hittil vært komplisert. Ved en utførelse har vridningen av bladene skjedd ved hjelp av to servosylindre i propellnavet, en foran og en bak bladenes vriakse. Hver sylinder har et dobbeltvirkende stempel. Stempelsidene er gjennom kanaler i navet forbundet med en fordelingssleide i den ene stempelstang. Stemplenes stempelstenger vender mot hverandre og er forsynt med kulisser som virker på veivskivenes tapper, som står i 180°.

Andre utførelser har en servomotor anbragt i navet bak propellbladenes vriakse. Servo-motoren har en bevegelig hydraulisk sylinder hvor det på den bunn som vender forover, er anbragt lenker eller kulisser forbundet med det ene sett veivtapper på veivskivene. Stemplet i servomotoren er gjennom sin stempelstang og ved hjelp av lenker eller kulisser forbundet med det annet sett veivtapper. Fordelingssleiden for servomotoren kan være anbragt i navet eller utenfor, f. eks. inne i fartøyet.

Det er en kjent sak at det moment som

skal til for å vri bladene på en vripropell under drift, er størst når propellbladene vris fra akteroverstilling til foroverstilling, og adskillig mindre når bladene vris fra forover, til akteroverstilling.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å forenkle servomotoren og dens bevegelsesmekanisme i navet ved å utnytte dette faktum, ved at under vridning til forover-gang angriper de to krefter i kraftparet på hver sin side av bladets vri-akse, men under vridning til akterovergang angriper bare den ene av kreftene i avstand fra vriaksen.

Andre trekk ved oppfinnelsen vil frem-gå av den følgende beskrivelse under hen-visning til vedføyete tegninger som viser to utførelsesformer for oppfinnelsen. Fig. 1 og 4 viser lengdesnitt av vripropellens nav i de to utførelser. Fig. 2 og 5 viser tilsvarende tverrsnitt

av navene, og

fig. 3 og 6 viser de tilsvarende vrime-kanismer for vridningen av bladene.

I fig. 1-3 er 1 propellakselen med flens 1 akterkant hvortil vripropellens hule nav 2 er festet. 3 er et av vripropellens tre blad, som er sammenboltet med en veivskive 4 og omslutter en lager-ring 21 i navet 2. En pakning 5 rundt bladlageret hindrer vann å trenge inn i og olje i å trenge ut av navet. Hver av veivskivene 4 har to veivtapper 6 og 7 som ligger diametralt i forhold til vriaksen for bladet. Ved hjelp av disse veivtapper kan bladet vris ved hjelp av en servomotor som er anordnet i navet og som består av en sylinder 8 i ett med navet eller flenset til dette. Sylinderen er lukket i aktre ende og åpen forover mot navets hulrom 22.

I den aktre ende av sylinderen 8 er det anordnet et stempel 9 som er festet til en stempelstang 10 i hvis forreste ende det er anbragt en kulisse 11 med kulisseføringer 111 og 112 mellom hvilke kulisseklossen 12 kan gli og samtidig svinge om den tilhøren-de veivtapp 6.

I sylinderen 8 er det også anbragt et annet stempel 13 foran det første stempel 9. Dette annet stempel 13 kan gli med tet-ning 14 på stempelstangen 10, og har i forkant en labb 131 for hvert propellblad. Hver slik labb har i forkant en anleggsflate 132 som ligger mot og kan gli på en kulissekloss 15 som kan svinge om den annen veivtapp 7.

I en boring 101 i stempelstangen 10 er det anbragt en forbindelsessleide 16 som får sin tilførsel av trykkmedium gjennom et rør 17 som ligger i en boring 110 i akselen 1. Røret 17 beveger sleiden 16 aksialt på vanlig måte fra inne i fartøyet.

Sleiden har innløpsport 161 og avløps-porter 162 og 163.

Sleidefjeset i stempelstangen 10 har porter 102 som står i forbindelse med rommet mellom stemplene 9 og 13 og portene 103 og 104 som står i forbindelse med sylinderrommet bak stemplet 9.

I stempelstangen 10 er det også en kanal 105 som setter utløpsporten 163 i sleiden i forbindelse med indre hulrom 22 i navet. Sleiden har også kanaler 164 som gjennom boringen 101 i stangen 10 setter utløpska-nalen 162 i forbindelse med hulrommet 22 i navet. Hulrommet 22 står gjennom boring 110 i akselen 1 på vanlig måte i forbindelse med sugesiden i servomotorens trykkpum-pe, gjennom en høytank (ikke vist) over skipets vannlinje.

Den anordning som er vist i fig. 1-3 virker på følgende måte: Sleiden 16 er vist i sin midtstilling. Hvis den skyves litt akterover (mot venstre) vil trykkmediet gjennom røret 17 strømme gjennom innløpsporten 161 og over til port 102 og videre inn mellom stemplene 9 og 13 som da beveges fra hverandre, idet det blir avløp fra aktersiden av stempel 9 gjennom portene 103 og 163 til kanalen 105 og ytterligere gjennom portene 104 og 162 og kanal 164 til hulrommet 22 i navet 2 som gjennom boring 110 i akselen 1 er forbundet med høytank (ikke vist) inne i fartøyet over vannlinjen og derfra til trykkpum-pens sugeside. Stemplet 9 trekker stangen 10 akterover. Derved trykker kulisseføringen 111 mot kulisseklossen 12, og denne igjen på veivtappen 6, fig. 3, som vil vri veivskiven 4 med urviserne. Stemplet 13 vil av trykket mellom stemplene beveges forover, og anleggsflaten 132 vil trykke kulisseklossen 15 forover, og derved vil også veivtappen 7 vri veivskiven 4 med urviserne. Propellbladene vris altså fra akterover-til forover-gang, og det under påvirkning av et kraftpar med en kraft på hver av veivtappene 6 og 7.

Hvis sleiden 16 forskyves forover fra sin viste midtstilling, vil trykkmediet passere fra porten 161 over 104 til aktersiden av stemplet 9 og trykke dette forover, idet det blir avløp mellom stemplene 9 og 13 gjennom port 102 til 163 og gjennom boring 105 til hulrommet 22 i navet 2.

Når stemplet 9 trykkes forover vil det gjennom stangen 10 og kulissef øringen 112 og kloss 12 og tappen 6 vri skiven 4 mot urviserne. Klossen 15 får i dette tilfelle in-gen annen påvirkning enn gjennom tappen 7 som gjennom anlegget 132 trykker stemplet 13 akterover, hvilket lar seg gjøre idet mellomrommet mellom stemplene står åpent for utløp (exhaust trykk). Propellbladene vrir seg nå fra forover- til akterovergang under påvirkning av den ene kraft gjennom tappen 6, mens den annen tapp 7 er uten påvirkning.

Navets hulrom 22 vil, under bladenes vridning, alltid stå under avløpstrykket fra servomediet. Dette trykk holdes alltid høye-re enn vanntrykket utenfor navet ved at avløpet må passere en høytank inne i far-tøyet. Pakningen 5 rundt bladlageret blir således ikke utsatt for trykkvariasj oner som kan skade denne.

I fig. 4-6 er det vist en noe annen ut-førelse av servomotoren. I denne utførelsen er det ikke noen fordelingssleide i navet, idet denne er anbragt inne i fartøyet. Servomotoren i navet er således anordnet at det ikke blir noen volumforandring i navets hulrom når bladene vris.

De deler som er felles i de to utførelser har samme henvisningstall. 23 er en sylinder i akterkant av navet 2 og er lukket i aktre ende med bunnen 24. I sylinderen 23 er det anordnet et klokkeformet stempel 9 som er festet til stempelstangen 10 som i sin forreste ende bærer kulissen 11 med kulissef øringen 111 og 112 mellom hvilke kulisseklossen 12 kan gli samtidig som den kan svinge om veivtappen 6.

Det klokkeformete stempel 9 danner en sylinder 91 hvor det er anordnet et stem-I pel 13 som, med tetningen 14, kan gli på stempelstangen 10. Dette stempel har i forkant en labb 131 for hvert propellblad. Hver labb har i forkant en anleggsflate 132 som ligger mot og kan gli på kulisseklossen 15 som kan svinge om den annen veivtapp 7.

Stempelstangen 10 har en boring 101 og en tverrboring 102 mellom stemplene 9 og 13. Foran kulissen 11 har stempelstangen en forlengelse 103 hvortil det er knyttet et rør 18 i akselboringen 110. Stempelstang-delen 103 går i en føring 120 i propellakselen 1. Stempelstangen 10 har et innvendig rør 104 som sitter tett utvendig i stangen 10 aktenom tverrboringen 102, men foran denne danner et ringformet rom mellom boringen 101 og røret 104. Røret 104 har i forkant en rørforlengelse 17 inne i røret 18.

Den anordning som er vist i fig. 4—6 virker på følgende måte: En fordelingssleid (ikke vist) for trykkmedium inne i fartøyet setter ringrommet mellom rørene 18 og 17 under trykk (innløp). Gjennom tverrboringen 102 fra ringrommet 18-17 settes mellomrommet mellom stemplene 9 og 13 under trykk, og stemplene beveges fra hverandre, idet baksiden av stemplet 9 får avløp gjennom rør 17. Fordelingssleidens tilbakefø-ring skjer f. eks. ved at røret 18 påvirkes i sin forreste ende inne i fartøyet.

Stemplene 9 og 13, som alltid beveger seg i motsatt retning, har sine diametre slik avpasset at det ikke blir noen volumforandring i navets hulrom 22. Gjennom spor i føringen 120 står rommet 22 i forbindelse med boringen 110 i akselen, og denne boring er igjen i forbindelse med en høytank inne i fartøyet. På den måten blir det ikke noen trykkvariasjon i navet som kan gi unødig påkjenning på pakningen 5 rundt bladlageret.

Forøvrig er forbindelsen mellom de to stempler og bladets vrimekanisme som i foregående eksempel.

Fordelen ved anordningen er at det i det første tilfelle foreligger en sylinder 8 som er åpen mot bladenes vriakser, og i annet tilfelle to sådanne åpne sylindre 23 og 91 hvor det er anbragt et enkeltvirkende stempel 13 som altså bare kan overføre krefter rettet ut fra sylinderåpningen til en del av vrimekanismen 7 og 15 som her påvirkes ensidig og med trykk direkte fra forsiden 132 av stemplet 13.

Den annen vrimekanisme 6 og 12 er en dobbeltvirkende kulisse 11 som på vanlig måte er drevet av det dobbeltvirkende stempel 9.

Når det kreves stort moment for vridning av bladene, virker begge vrimekanis-mer 13 - 15 - 7 og 9 - 10 - 11 - 12 - 6.

Når det kreves mindre moment, virker kun den ene vrimekanisme 9-10-11-12-6.

Hvis sylinderen 8 i fig. 1 utføres med forskjellige diametre, idet stemplet 13 da har større diameter enn stemplet 9 vil, når stemplene beveges fra hverandre, tappen 7 utsettes for en større forover-rettet kraft enn den kraft som er rettet akterover og påvirker tappen 6. Denne kraft-for-skjell vil motvirke det vrimoment på veivskiven 4 som skyldes bladets forover-trykk (trust). Ved akterovergang av propellen oppnås ikke denne effekt, men den er hel-ler ikke påkrevet da akterovertrusten er langt mindre.

Claims (9)

1. Servomekanisme for vridning av vripropell-blad, av den art hvor vridningen oppnås ved hjelp av et par av innbyrdes motsatt rettete vrikrefter som virker på hver bladrot i avstand fra vriaksen for propellbladet, karakterisert ved at under vridning til forovergang angriper de to krefter i kraftparet på hver sin side av bladets vriakse, men under vridning til akterovergang angriper bare den ene av kreftene i avstand fra vriaksen.

2. Servomekanisme som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at det i propell-navet er anordnet en servomotor hvis sylinder (8) er lukket i den ende som vender fra blad-røttene og som inneholder to stempler (9, 13) hvorav det stempel (9) som ligger nærmest den lukkede ende av sylinderen har en fast stempelstang (10) som kan gli i det annet stempel (13) og ved enden har en bevegelsesanordning (11) som kan overføre krefter i begge retninger i stangens lengderetning til vrimekanismen (6, 12) for bladene, mens det annet stempel (13) har en bevegelsesanordning (131) som bare kan overføre krefter i retning fra den lukkede sylinderbunn mot vrimekanismen (7, 15) for bladene.

3. Servomekanisme som angitt i på-stand 1 og 2, karakterisert ved at de to stempler har like stor diameter (fig.l).

4. Servomekanisme som angitt i på-stand 1 og 2, karakterisert ved at de to stempler har innbyrdes forskjellig diameter, idet det stempel (9) som ligger nærmest den lukkede sylinderbunn omslutter det annet stempel (13) med en sy-linderformet kappe som er åpen i den ende som vender fra den lukkede sylinderbunn (fig. 4).

5. Servomekanisme som angitt i på-stand 1-4, karakterisert ved til- og avløp for servomotorens trykkmedium i sylinderrommet mellom de to stempler og mellom den lukkete stempelbunn og det stempel som ligger nærmest denne.

6. Servomekanisme som angitt i på-stand 2 og 3, karakterisert ved at servomotorens fordelingsorgan (16) for trykkmediet er anordnet inne i propellnavet.

7. Servomekanisme som angitt i på-stand 4, karakterisert ved at de to stempler (9, 13) er utført med diametre som er således dimensjonert at det indre hulrom i propellnavet, på den side av stemplene som vender fra den lukkete sylinderbunn har konstant volum, uavhen-gig av stemplenes stilling i sylinderen.

8. Servomekanisme som angitt i på-stand 4 og 7, karakterisert ved at servomotorens fordelingsorgan for trykkmediet er anordnet inne i fartøyet.

9. Servomekanisme som angitt i på-stand 1 og 2, karakterisert ved at det stempel som ligger nærmest vrimekanismen har større diameter enn det annet.