NO152042B

NO152042B - COLLECTION EQUIPMENT FOR REMOVAL OF LIQUID PURPOSES, SPECIFICALLY LOW SPECIFIC WEIGHTS THAN THE LIQUID, PRINCIPLES FOR CLEANING OF OIL SURGERY OR SPILLING WATER

Info

Publication number: NO152042B
Application number: NO791491A
Authority: NO
Inventors: Ferenc Somogyi; Alajos Morva
Original assignee: Mirkoz Diesel
Priority date: 1978-05-05
Filing date: 1979-05-04
Publication date: 1985-04-15
Also published as: NO152042C; FI68213B; DE2917849C2; DE2917849A1; FI791445A; ATA328479A; GB2021430A; IT7922378A0; AT373654B; BE876048A; GB2021430B; CA1117439A; SE7903871L; FI68213C; JPS5513189A; PT69578A; DK184279A; NL7903457A; CH641370A5; FR2424882A1

Abstract

OPPSAMLINGSUTSTYR FOR FJERNELSE AV FORURENSNINGER SOM FLYTER PA VÆSKER, SÆRLIG SLIKE SOM HAR LAVERE SPESIFIKK VEKT ENN VÆSKEN, FORTRINNSVIS TIL RENSING AV OLJEHOLDIG KLOAKKVANN ELLER SPILLVANN.COLLECTION EQUIPMENT FOR THE REMOVAL OF POLLUTIONS FLOATING ON LIQUIDS, ESPECIALLY THAT HAVE LOWER SPECIFIC WEIGHT THAN THE LIQUID, PREFERABLY FOR CLEANING OILY WASTEWATER OR WASTEWATER.

Description

Forbindelse mellom en skipspropellaksel og en propell. Connection between a ship's propeller shaft and a propeller.

Den foreliggende oppfinnelse angår The present invention concerns

montering av skipspropeller på en aksel på en slik måte at de kan overføre et dreiemoment og eventuelt aksialkrefter il akselen. mounting ship propellers on a shaft in such a way that they can transmit a torque and possibly axial forces to the shaft.

Ved de for tiden vanlige fremgangs-måter til montering av legemer som f. eks. skipspropeller på drivaksler kan der f. eks. anvendes en klemforbindelse mellom det hule boss eller nav i legemet og overflaten av akselen, idet navet og akselen i alminnelighet har sammenpassende konisk form. Et slikt klemmende friksjonsinngrep anvendes ofte sammen med kiler, noe som medfører visse ulemper, blant annet den meget alvorlige ulempe at forbindelsens utmattelsesstyrke raskt kan forringes. By the currently common procedures for mounting bodies such as e.g. ship propellers on drive shafts can e.g. a clamping connection is used between the hollow boss or hub in the body and the surface of the axle, the hub and axle generally having a matching conical shape. Such a clamping friction engagement is often used together with wedges, which entails certain disadvantages, including the very serious disadvantage that the fatigue strength of the connection can quickly deteriorate.

Følgende faktorer som kan medføre denne ulempe, og som man sannsynligvis vil påtreffe, er: (a) Alvorlige spenningskonsentrasjoner som følge av klembelastningene fra navet eller lignende på akselen og nærmere bestemt, når det gjelder skipspropeller, på den vanligvis koniske eller avsmalnende bakre ende av akselen. (b) Opptreden av den form for metal-lisk korrosjon som betegnes som «gnaging», og som enten skyldes navets stivhet mot torsjon og bøyning og den derav forårsake-de, i alminnelighet progressive glidning mellom navet og overflaten av akselen ved forandring av dreiemomentet, f. eks. ved omkastning av propellens omdreiningsret-ning fra fremdrift til bakking av skipet, eller torsjons-, aksial- eller bøyningssving-ninger. (c) Den høye spenningskonsentrasjon som oppstår ved anvendelse av kiler og kilespor mellom akselen og navet, er ofte en kilde til alvorlig forverring av de ovennevnte uønskede virkninger. (d) Skipspropeller består i alminnelighet av bronse. Varmeutvidelseskoeffisienten for bronse er ca. 50 % større enn for The following factors which may cause this disadvantage, and which one is likely to encounter, are: (a) Severe stress concentrations due to the clamping loads from the hub or the like on the shaft and more specifically, in the case of marine propellers, on the usually tapered or tapered rear end of the axle. (b) The occurrence of the form of metallic corrosion known as "grinding", which is either due to the stiffness of the hub against torsion and bending and the resulting, generally progressive sliding between the hub and the surface of the shaft when the torque is changed , e.g. by reversing the propeller's direction of rotation from forward to reverse of the ship, or torsional, axial or bending vibrations. (c) The high stress concentration resulting from the use of splines and splines between the shaft and the hub is often a source of serious aggravation of the above undesirable effects. (d) Ship propellers are generally made of bronze. The thermal expansion coefficient for bronze is approx. 50% larger than before

stål, og en propell som er krympet på en aksel i Nord-Europa, kan miste sin presspasning på akselen når skipet kommer til f. eks. den Persiske Bukt eller Rødehavet. En løstsittende propell øker i alarmerende grad forekomsten av «gnage»-korrosjon, og særlig når den kombineres med den resul-terende opphamring av en kile og et kilespor, vil denne tilstand nesten alltid be-virke feil på propellakselen. steel, and a propeller that has been crimped on a shaft in Northern Europe can lose its press fit on the shaft when the ship comes to e.g. the Persian Gulf or the Red Sea. A loose propeller increases to an alarming degree the occurrence of "chafing" corrosion, and especially when combined with the resulting hammering of a wedge and keyway, this condition will almost always cause failure of the propeller shaft.

En kombinasjon av de ovennevnte forhold, som alle er iboende forhold ved be-festigelse av skipspropeller på vanlig måte under anvendelse av en konus og eventuelt en kile, er direkte ansvarlig for de foreliggende uheldige tilstander hvor der hvert år inntreffer feil på ca. 20% av alle propellaksler med en diameter over 400 mm. A combination of the above-mentioned conditions, all of which are inherent conditions when fastening ship propellers in the usual way using a cone and possibly a wedge, is directly responsible for the present unfortunate conditions where every year errors of approx. 20% of all propeller shafts with a diameter over 400 mm.

Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe en form for forbindelse eller opplagring som overvinner de ovennevnte ulemper. It is an aim of the present invention to provide a form of connection or storage which overcomes the above-mentioned disadvantages.

Ved forbindelsen ifølge oppfinnelsen er der som i og for seg kjent mellom omkretsflaten av et konisk parti av propellakselen og innerflaten av propellnavet anordnet en metallhylse som står i dreiemoment- og aksialkraftoverførende forbindelse med både akselen og propellnavet, og forbindelsen er i første rekke karakterisert ved at propellnavet er stivt forbundet med hylsen over et omkretsområde hvis aksiale lengde svarer til bare en del av navets aksiale lengde, og som ligger i området for den ende av hylsen som ligger nærmest den ende av det koniske parti av akselen som har minst diameter, og at der ved den annen ende mellom hylsen og navet er levnet et ringformet klaringsmellomrom som strekker seg fra den utvendige endeflate av navet som ligger ved den ende av det koniske parti som har størst diameter, til eller til i nærheten av området for den stive forbindelse mellom hylsen og navet. In the connection according to the invention, as is known per se, a metal sleeve is arranged between the peripheral surface of a conical part of the propeller shaft and the inner surface of the propeller hub, which is in a torque- and axial force-transmitting connection with both the shaft and the propeller hub, and the connection is primarily characterized by the propeller hub is rigidly connected to the sleeve over a circumferential area whose axial length corresponds to only a part of the axial length of the hub, and which is located in the area of the end of the sleeve which is closest to the end of the conical part of the shaft having the smallest diameter, and that wherein at the other end an annular clearance space is left between the sleeve and the hub extending from the outer end face of the hub located at the end of the conical portion having the largest diameter to or to the vicinity of the region of the rigid connection between the sleeve and the hub.

Hylsen fremstilles vanligvis som et separat element, men under visse omstendig-heter kan det være fordelaktig å la metallhylsen være utformet i ett med propellnavet, og isåfall vil den snarere kunne sies å utgjøre et hylselignende parti av propellnavet. For enkelhets skyld vil der i den foreliggende fremstilling stort sett bare bli brukt betegnelsen «hylse», som imidlertid er ment å omfatte såvel en separat tildannet hylse som et hylseparti utformet i ett med navet. The sleeve is usually produced as a separate element, but under certain circumstances it can be advantageous to let the metal sleeve be designed in one with the propeller hub, and in that case it can rather be said to form a sleeve-like part of the propeller hub. For the sake of simplicity, in the present presentation only the term "sleeve" will be used, which is, however, intended to include both a separately formed sleeve and a sleeve part formed in one with the hub.

Klareringsmellomrommet mellom den ene ende av navet og den tilsvarende ende av hylsen bør være slik at disse deler ikke kommer i berøring med hinannen ved de-formasjoner som følge av de største torsjons- og bøyepåkjenninger som kan komme på tale. The clearance gap between one end of the hub and the corresponding end of the sleeve should be such that these parts do not come into contact with each other in the event of deformations as a result of the greatest torsional and bending stresses that may arise.

Det vil forstås at hylsen må være ut-ført konisk innvendig. Den dreiemoment-overførende forbindelse mellom hylsen og akselenden er i alminnelighet en klemforbindelse oppnådd enten ved at hylsen er krympet på akselen, eller ved at hylsen er trakket inn på den koniske ende av propellakselen. Når forbindelsen skal anvendes under temperaturforhold som varierer in-nen vide grenser, som f. eks. mellom tempe-rert og tropisk farvann, vil en separat hylse kunne foretrekkes, idet hylsen isåfall er av samme metall (vanligvis stål) som akselen eller av et metall med hovedsakelig samme varmeutvidelseskoeffisient, slik at klem-inngrepet mellom hylse og propellaksel vil opprettholdes. It will be understood that the sleeve must be made conical inside. The torque-transmitting connection between the sleeve and the shaft end is generally a clamping connection obtained either by the sleeve being crimped onto the shaft, or by the sleeve being drawn onto the conical end of the propeller shaft. When the compound is to be used under temperature conditions that vary within wide limits, such as e.g. between temperate and tropical waters, a separate sleeve may be preferred, as the sleeve is in any case made of the same metal (usually steel) as the shaft or of a metal with essentially the same coefficient of thermal expansion, so that the clamping engagement between sleeve and propeller shaft will be maintained.

I tilfellet av stålpropeller oppstår der ikke noe problem med forskjellig utvidelse når propellen innpasses på en propellaksel av stål, og der kan anvendes et hylselignende parti som er utformet i ett med navet. Ved bronsepropeller innpasset på propellaksler av stål bør presspasningen til å begynne med være så fast at der fås et tilstrekkelig inngrep under de verste be-tingelser med hensyn til forskjellig utvidelse, slik det f. eks. kan inntreffe når det gjelder en propell som er tilpasset ved tem-peraturer under 0, og som senere skal anvendes i tropiske farvann. En opprinnelig undertoleranse på 0,1 mm pr. 100 mm akseldiameter vil være nødvendig for å tillate et tap i undertoleransen på 0,03 mm som følge av forskjellig utvidelse. Mens det er praktisk talt umulig å oppnå dette med et massivt nav, vil det være mulig når der i forbindelsen anvendes en hylse utformet i overensstemmelse med oppfinnelsen. In the case of steel propellers, there is no problem with different expansion when the propeller is fitted onto a steel propeller shaft, and a sleeve-like part which is designed in one with the hub can be used. In the case of bronze propellers fitted to steel propeller shafts, the press fit should initially be so firm that a sufficient engagement is obtained under the worst conditions with regard to different expansion, as e.g. can occur in the case of a propeller which is adapted to temperatures below 0, and which will later be used in tropical waters. An original under-tolerance of 0.1 mm per 100mm of shaft diameter would be required to allow for a loss in under-tolerance of 0.03mm due to differential expansion. While it is practically impossible to achieve this with a massive hub, it will be possible when a sleeve designed in accordance with the invention is used in the connection.

Den overlegne utmattelsesstyrke av en forbindelse ifølge oppfinnelsen er påvist ved utmattelsesforsøk på en rekke 5,6 mm's modellaksler med påmonterte propellhav. Disse modeller ble utsatt for kombinerte og forhøyede torsjons- og bøyningsspennin-ger i fra 10<7> til IO<8> bøyningstakter uten svikt. The superior fatigue strength of a compound according to the invention has been demonstrated by fatigue tests on a number of 5.6 mm's model shafts with mounted propeller shafts. These models were subjected to combined and elevated torsional and bending stresses at from 10<7> to 10<8> bending rates without failure.

Disse forsøk har vist at utmattelses-styrken av propellakselforbindelsen blir omtrent tredoblet ved anvendelse av oppfinnelsen. These tests have shown that the fatigue strength of the propeller shaft connection is approximately tripled when using the invention.

Der kan oppføres følgende grunner som forklaring på denne forbedring: a. De uheldige virkninger av spenningskonsentrasjoner ved vanlige enkle kiler og ktlespor er i visse tilfeller blitt eliminert ved anvendelsen av en flerhet av kraftover-førende kiler, knaster eller tapper som er jevnt fordelt rundt navaksen og deler belastningen jevnt mellom seg som følge av sin fordeling. b. De lokale spenningsøkende virkninger ved torsjon og bøyning som skriver seg fra høye klempåkjenninger ved den driv-ende ende av et direke montert vanlig massivt nav, blir i betydelig grad redusert, idet utformningen og monteringen av forenden av hylsen sikrer en gradvis overføring av torsjons- og bøyningsspenningene fra propellakselen uten diskontinuitet. c. Friksjonskoeffisienten mellom en stålhylse (når en slik anvendes) og stålakselen er større enn mellom en stålaksel og et bronsenav. d. Reduksjonen av presspasningen som følge av forskjellige utvidelse av f. eks. bronse og stål elimineres når der anvendes en pasning stål mot stål som ved en stålhylse og en stålaksel. Når der anvendes en stålaksel og et hylselignende parti av bronse, må der anvendes en trangere presspasning for å kompensere reduksjonen av friksjonskoeffisienten og det lavere flate-trykk i varmere farvann en der hvor for- The following reasons can be given as an explanation for this improvement: a. The adverse effects of stress concentrations in the case of ordinary simple wedges and boiler grooves have in certain cases been eliminated by the use of a plurality of power-transmitting wedges, cams or pins which are evenly distributed around the hub axis and shares the load evenly between them as a result of their distribution. b. The local stress-increasing effects of torsion and bending resulting from high clamping stresses at the driving end of a directly mounted ordinary solid hub are significantly reduced, as the design and assembly of the front end of the sleeve ensures a gradual transfer of torsion - and the bending stresses from the propeller shaft without discontinuity. c. The coefficient of friction between a steel sleeve (when one is used) and the steel shaft is greater than between a steel shaft and a bronze hub. d. The reduction of the press fit as a result of different expansion of e.g. bronze and steel are eliminated when a steel-to-steel fit is used, such as with a steel sleeve and a steel shaft. When a steel shaft and a sleeve-like part of bronze are used, a tighter press fit must be used to compensate for the reduction of the friction coefficient and the lower surface pressure in warmer waters than where

bindelsen er fremstilt. Denne økning av undertoleransen (f. eks. fra 0,055 mm til 0,085 mm pr. 100 mm akseldiameter) kan oppnås med det hylselignende parti ifølge oppfinnelsen, men er praktisk talt umulig med et vanlig massivt nav. the bond is produced. This increase of the under-tolerance (eg from 0.055 mm to 0.085 mm per 100 mm shaft diameter) can be achieved with the sleeve-like part according to the invention, but is practically impossible with an ordinary solid hub.

e. Det er ifølge oppfinnelsen praktisk mulig å trekke propellen med dens hylse opp på propellakselens konus ved omgivel-sestemperatur, noe som ikke er tilfellet ved et massivt nav uten en høyt uønsket anvendelse av varme, som medfører at avtagning av propellen er en meget vanskelig og uviss operasjon. Statiske prøver på modeller har vist at det var mulig å la akselen fjære ved torsjon eller bøyning uten at der fant sted noen målbar forskyvning mellom stålhylsen og akselen. e. According to the invention, it is practically possible to pull the propeller with its sleeve onto the cone of the propeller shaft at ambient temperature, which is not the case with a massive hub without a highly undesirable application of heat, which means that removing the propeller is a very difficult and uncertain operation. Static tests on models have shown that it was possible to let the shaft spring during torsion or bending without any measurable displacement between the steel sleeve and the shaft taking place.

En rekke forskjellige utførelsesformer av oppfinnelsen er skjematisk og eksem-pelvis vist på tegningen. Fig. r viser lengdesnitt gjennom en forbindelse ifølge oppfinnelsen ved montering av en skipspropell. Den øvre og den nedre halvdel av figuren viser forskjellige snitt. Fig. 2 er et tverrsnitt etter linj en II—II på fig. 1. Fig. 3 er et tverrsnitt etter linjen III— III på fig. 1. Fig. 4 viser et snitt i likhet med fig. 1 av en annen utførelsesform. Fig. 5, 6 og 7 er likeledes snitt i likhet med fig. 1 og viser ytterligere utførelsesfor-mer. A number of different embodiments of the invention are schematically and exemplarily shown in the drawing. Fig. r shows a longitudinal section through a connection according to the invention when mounting a ship's propeller. The upper and lower halves of the figure show different sections. Fig. 2 is a cross-section along line II—II in fig. 1. Fig. 3 is a cross-section along the line III—III in fig. 1. Fig. 4 shows a section similar to fig. 1 of another embodiment. Fig. 5, 6 and 7 are also sections, similar to fig. 1 and shows further embodiments.

Fig. 8 viser en detalj på fig. 7. Fig. 8 shows a detail of fig. 7.

Fig. 9 er et snitt i likhet med fig. 1 og viser enda en utførelsesform. Fig. 9 is a section similar to fig. 1 and shows yet another embodiment.

Like eller likeverdige deler er på alle figurer betegnet med samme henvisnings-tall. Identical or equivalent parts are designated by the same reference number in all figures.

På fig. 1 og 2 betegner 1 den koniske ende av en propellaksel, som i alminnelighet er utført av stål, mens 2 betegner det koniske hule nav eller boss av en bronsepropell 3. Mellom den koniske ende 1 av akselen og navet 2 av propellen er der anordnet en konisk hylse 4 av høyverdig støpejern eller støpt eller smidd stål, på hvis ytter-flate der er støpt, maskinert eller sveiset en rekke kiler eller knaster 5 av stål (fig. 2) som i dette tilfelle er anordnet i en om-kretssone i nærheten av den aktre eller smale ende av hylsen 4, dvs. den ende som har minst diameter. In fig. 1 and 2, 1 denotes the conical end of a propeller shaft, which is generally made of steel, while 2 denotes the conical hollow hub or boss of a bronze propeller 3. Between the conical end 1 of the shaft and the hub 2 of the propeller there is arranged a conical sleeve 4 of high-quality cast iron or cast or forged steel, on the outer surface of which is cast, machined or welded a number of wedges or lugs 5 of steel (fig. 2) which in this case are arranged in a peripheral zone nearby of the aft or narrow end of the sleeve 4, i.e. the end which has the smallest diameter.

Hylsen 4 monteres inne i propellnavet 2, f. eks. ved å anbringes i den form som propellen 3 støpes i. The sleeve 4 is mounted inside the propeller hub 2, e.g. by being placed in the form in which the propeller 3 is cast.

Tykkelsen av hylsen 4 kan passende være 0,12 ganger diameteren av akselen på hvert sted av det koniske parti 1, idet dette er tilstrekkelig til å skaffe en passende sik-kerhetsfaktor for vridningsmoment og aksialkrefter når hylsen 4 trekkes opp på konusen (f. eks. en 1 : 12 konus) et stykke svarende til 0,65 mm pr. 100 mm akseldiameter ved den brede ende av konusen. The thickness of the sleeve 4 may conveniently be 0.12 times the diameter of the shaft at each location of the conical portion 1, this being sufficient to provide a suitable safety factor for torque and axial forces when the sleeve 4 is pulled up onto the cone (e.g. . a 1 : 12 cone) a piece corresponding to 0.65 mm per 100 mm shaft diameter at the wide end of the cone.

Ringformede hulrom 6 kan være uttatt i det indre av navet 2 i den hensikt å redusere vekten og omkostningene. Annular cavities 6 can be taken out in the interior of the hub 2 with the aim of reducing weight and costs.

Navet 2 er ute av kontakt med hylsen 4 over ca. halvparten av dennes lengde ved The hub 2 is out of contact with the sleeve 4 over approx. half its length by

forenden, slik at hylsen kan oppta torsjons- og bøyningsspenninger uten innvirk-ning fra det tunge propellnav, noe som er av vesentlig betydning for å redusere lokale spenningskonsentrasjoner. I den hensikt ytterligere å redusere virkningen av spen-ningskonsentrasjonene, samtidig som det fulle grep som er nødvendig for å eliminere «gnage»-korrosjon, vedlikeholdes, er der i et parti ved den forreste, brede ende av hylsen 4 uttatt en rekke innvendige om-kretsriller 12 (fig. 3) som står på avstand fra hverandre i akseretningen og har avtagende dybde fra rille til rille i retning fra den brede mot den smale ende av hylsen. De partier av hylsen 4 som ligger an mot akselen mellom rillene 12, og som kan be-traktes som likeverdige med en rekke rin-ger av en tykkelse svarende til tykkelsen av hylsen, utøver derfor det fulle radiale trykk på akselen og er stive overfor torsjonspå-kjenninger, men vil uten glidning mellom overflatene tillate opptagelse av de belastninger i akseretningen som skyldes utbøy-ning av akselen. Det er disse belastninger som ved forsøk har vist seg å forårsake the front end, so that the sleeve can absorb torsional and bending stresses without influence from the heavy propeller hub, which is of significant importance for reducing local stress concentrations. In order to further reduce the effect of the stress concentrations, while at the same time maintaining the full grip necessary to eliminate "gnawing" corrosion, a number of internal -circular grooves 12 (fig. 3) which stand at a distance from each other in the axial direction and have decreasing depth from groove to groove in the direction from the wide to the narrow end of the sleeve. The parts of the sleeve 4 which abut against the shaft between the grooves 12, and which can be regarded as equivalent to a number of rings of a thickness corresponding to the thickness of the sleeve, therefore exert the full radial pressure on the shaft and are rigid against torsion -feelings, but without sliding between the surfaces will allow the absorption of the loads in the axial direction due to deflection of the axle. It is these loads that have been shown to cause in experiments

«gnage»-korrosjon i forbindelse med et "gnawing" corrosion in connection with a

stivt nav. Rillene 12 kan fylles med jern-cement eller et annet stivt materiale for å gi støtte for kantene av rillene under på-setning eller demontering av propellen. Et lignende resultat kan oppnås ved boring av en rekke forskutte hull i hylsen nær dennes brede ende, slik det f. eks. er vist ved 13 på fig. 4, 5 og 7. Dette gir en lignende «opp-mykning» som rillene 12 på fig. 1, samtidig som det radiale grep eller klemmetrykk bi-beholdes. rigid hub. The grooves 12 can be filled with iron-cement or another rigid material to provide support for the edges of the grooves during mounting or dismounting of the propeller. A similar result can be achieved by drilling a series of staggered holes in the sleeve near its wide end, as e.g. is shown at 13 in fig. 4, 5 and 7. This gives a similar "softening" as the grooves 12 in fig. 1, while maintaining the radial grip or clamping pressure.

Da varmeutvidelseskoeffisienten for bronse er større enn for stål, vil navet 2 være kraftig krympet på stålhylsen 4 ved avkjøling etter støpningen. Stålhylsen 4 har imidlertid en lignende varmeutvidelseskoeffisient som stålakselen 1. Når propellen er montert, vil derfor den opprin-nelige presspasning som er frembragt mellom hylsen 4 og konusen 1 ved at hylsen er trukket 0,65 mm pr. 100 mm akseldiameter opp langs konusen, forbli uforandret uansett hvilke forandringer som inntreffer i temperaturen av sjøvannet. Presspasningen mellom bronsenavet 2 for propellen 3 og hylsen 4 vil bli redusert i tropiske farvann, idet f. eks. % av undertoleransen kan gå tapt, men dette har liten betydning, da drivkraften ikke opptas av denne pasning, men direkte av kiletappene 5. As the coefficient of thermal expansion for bronze is greater than for steel, the hub 2 will be heavily shrunk on the steel sleeve 4 during cooling after casting. However, the steel sleeve 4 has a similar coefficient of thermal expansion as the steel shaft 1. When the propeller is mounted, the original press fit that is produced between the sleeve 4 and the cone 1 by the sleeve being drawn 0.65 mm per 100 mm shaft diameter up along the cone, remain unchanged no matter what changes occur in the temperature of the sea water. The press fit between the bronze hub 2 for the propeller 3 and the sleeve 4 will be reduced in tropical waters, as e.g. % of the under-tolerance may be lost, but this is of little importance, as the driving force is not taken up by this fit, but directly by the wedge pins 5.

For å lette avtagning av propellen 3 fra akselen 1 er der i hylsens boring uttatt en rekke grunne, skrueformig forløpende riller 10. Disse riller står ved den bakre ende av hylsen 4 i forbindelse med to eller flere gjengede åpninger, hvorav bare én er vist ved 11 på fig. 1, og hvortil der kan kobles en høytrykkssprøyte for olje eller fett. Alle de skrueformede riller 10 er inn-byrdes forbundet ved en felles omkretsrille 10' ved forenden. Når der utøves et trykk i en av skruerillene 10, vil luften bli drevet ut gjennom de andre riller, hvoretter olje-eller fettrykk kan utøves ved alle gjenge-åpningene 11 for å utvide hylsen 4 og navet og tillate at propellen fjernes fra akselenden 1. In order to facilitate the removal of the propeller 3 from the shaft 1, a number of shallow, helically extending grooves 10 are cut in the bore of the sleeve. These grooves are at the rear end of the sleeve 4 in connection with two or more threaded openings, of which only one is shown at 11 in fig. 1, and to which a high-pressure sprayer for oil or grease can be connected. All the helical grooves 10 are interconnected by a common circumferential groove 10' at the front end. When a pressure is applied in one of the screw grooves 10, the air will be expelled through the other grooves, after which oil or grease pressure can be applied at all the threaded openings 11 to expand the sleeve 4 and the hub and allow the propeller to be removed from the shaft end 1.

Den på fig. 4 viste konstruksjon er hovedsakelig lik den som er vist på fig. 1, med unntagelse av at der istedenfor kiletappene 5 på hylsen i nærheten av dennes smale ende er anvendt støpte knaster eller tapper 15 som er utført i ett med navet 2 og rager inn i hull 15' boret i hylsen 4 i nærheten av dennes bakre ende. The one in fig. 4 shown construction is essentially similar to that shown in fig. 1, with the exception that instead of the wedge pins 5 on the sleeve near its narrow end, molded knobs or pins 15 are used which are made in one with the hub 2 and project into holes 15' drilled in the sleeve 4 near its rear end .

Tappene 15 og hullene 15' er fortrinns-vis anordnet i en flerhet av rundt omkretsen forløpende rader med tappene og hullene i én rad forskutt i forhold til tappene og hullene i en naborad, og tappene kan som vist ha avtagende størrelse i retning fra den smale mot den brede ende av hylsen. The studs 15 and the holes 15' are preferably arranged in a plurality of rows running around the circumference with the studs and holes in one row offset in relation to the studs and holes in a neighboring row, and the studs can, as shown, be of decreasing size in the direction from the narrow towards the wide end of the sleeve.

En hylse 16, som kan utgjøre en del av en velkjent oljetetning, er tredd inn på akselen 1 ved den brede ende av navet 2 og tjener til å holde en pakningsring 17 av gummi mot forenden av navet 2, som om-gir akselen 1 med klaring. A sleeve 16, which may form part of a well-known oil seal, is threaded onto the shaft 1 at the wide end of the hub 2 and serves to hold a rubber sealing ring 17 against the front end of the hub 2, which surrounds the shaft 1 with clearance.

Utførelsen på fig. 5 er stort sett maken til den som er vist på fig. 1, men er særlig egnet for anvendelse ved eksisterende propeller med de hittil vanlige massive nav. The embodiment in fig. 5 is largely the same as that shown in fig. 1, but is particularly suitable for use with existing propellers with the previously common massive hubs.

Isåfall blir navet 2 bearbeidet innvendig til den viste form, og en hylse 4 med en veggtykkelse som avtar mot forenden, settes inn i det bearbeidede nav med presspasning mellom et parti 2' av boringen i navet 2 og den bakre, tykkeste ende av hylsen 4 og låses med kileknaster eller -tapper 27 som strekker seg gjennom hylseveggen og inn i hull i navet. If so, the hub 2 is machined internally to the shape shown, and a sleeve 4 with a wall thickness that decreases towards the front end is inserted into the machined hub with a press fit between a part 2' of the bore in the hub 2 and the rear, thickest end of the sleeve 4 and is locked with wedge cams or studs 27 which extend through the sleeve wall and into holes in the hub.

Navet for nye propeller kan også få den hule utførelse som er vist på denne figur, hvorved det blir mulig å anvende en kor-tere propellaksel, så holdemutteren 23 for propellen kan anordnes i en forsenkning 24 i den bakre ende av navet. The hub for new propellers can also have the hollow design shown in this figure, which makes it possible to use a shorter propeller shaft, so that the retaining nut 23 for the propeller can be arranged in a recess 24 at the rear end of the hub.

På fig. 6 er der vist en utførelse hvor det spenningsavlastende organ, istedenfor å utgjøres av en særskilt tildannet hylse 4 som i de ovenfor beskrevne utførelser, dannes av et hylselignende parti 25 av selve navet 2, dvs. navet og den spenningsavlastende hylse er utført i ett. In fig. 6 shows an embodiment where the tension-relieving body, instead of consisting of a specially formed sleeve 4 as in the above-described embodiments, is formed by a sleeve-like part 25 of the hub 2 itself, i.e. the hub and the tension-relieving sleeve are made in one.

Det hylselignende parti 25 dannes ved at der ved støpningen eller maskineringen av navet 2 er tildannet en ringformet ut-tagning 26 som begynner ved forenden av navet og i den utførelse som er vist på fig. 6, strekker seg over størstedelen av lengden av det koniske parti av propellakselen 1. The sleeve-like part 25 is formed by the fact that during the casting or machining of the hub 2, an annular recess 26 is formed which begins at the front end of the hub and in the design shown in fig. 6, extends over most of the length of the conical part of the propeller shaft 1.

Denne utførelse medfører fordeler med hensyn til produksjonsomkostninger når det gjelder en bronsepropell på en stålaksel, men skaffer ikke den immunitet mot virkningene av forskjellig utvidelse som oppnås ved anvendelsen av den ovenfor beskrevne stålhylse 4. This design provides advantages in terms of manufacturing costs in the case of a bronze propeller on a steel shaft, but does not provide the immunity to the effects of differential expansion which is achieved by the use of the steel sleeve 4 described above.

Hvis der i et slikt tilfelle må ventes en forskjellig utvidelse, må presspasningen mellom et propellnav 2 av bronse og en stålaksel 1 økes fra en innpresning på 0,65 mm til 1,0 mm pr. 100 mm akseldiameter (under forutsetning av en konisitet på 1 : 12). If in such a case a different expansion must be expected, the press fit between a bronze propeller hub 2 and a steel shaft 1 must be increased from a press-in of 0.65 mm to 1.0 mm per 100 mm shaft diameter (assuming a taper of 1 : 12).

Imidlertid er den på fig. 6 viste ut-førelse velegnet for anvendelse av støpe-jerns- eller stålpropeller eller sammensatte propeller med nav av støpejern eller stål, som skal monteres på propellaksler av stål. However, in fig. 6 shown design suitable for the use of cast iron or steel propellers or composite propellers with cast iron or steel hubs, which are to be mounted on steel propeller shafts.

Utførelsen på fig. 7 er stort sett maken til den som er vist på fig. 4, bortsett fra at navet 2 på fig. 7 er nesten massivt rundt den innstøpte hylse 4, idet den nødvendige bevegelsesfrihet mellom navet 2 og hylsen 4 ved omtrent den forreste halvdel av hylsen er tilveiebragt ved en utkjernet eller maskinert grunn ringformet rille 18 rundt hylsen 4. Denne rille 18 kan tildannes enten ved at der rundt hylsen 4, før navet støpes, vikles en asbeststrimmel eller et annet varmebestandig bøyelig materiale, eller ved at forenden av hylsen deformeres plastisk ved intens lokal oppvarmning over omtrent halve lengden, noe som utføres før boringen i hylsen 4 maskineres. The embodiment in fig. 7 is largely the same as that shown in fig. 4, except that the hub 2 in fig. 7 is almost solid around the cast-in sleeve 4, the necessary freedom of movement between the hub 2 and the sleeve 4 at approximately the front half of the sleeve being provided by a cored or machined shallow annular groove 18 around the sleeve 4. This groove 18 can be formed either by where around the sleeve 4, before the hub is cast, an asbestos strip or other heat-resistant flexible material is wrapped, or by the front end of the sleeve being plastically deformed by intense local heating over approximately half the length, which is carried out before the bore in the sleeve 4 is machined.

En grunn omkretsrille 19 er dreiet inn i overflaten av propellakselen i området ved forenden av hylsen 4. Denne rille 19 virker som spenningsfordeler, idet den bøyer kraftlinjene bort fra forkanten av hylsen så disse går over fra akselen til hylsen etter et i akseretningen fordelt møn-ster såvel for torsjon som for bøyning. Rillen 19, som er vist i større måle-stokk på fig. 8, letter også uførelsen av ul-tralydprøver på akseloverflaten for opp-dagelse av sprekker eller riss. Slike prøver kan utføres ved anvendelse av en metall-blokk 20 av en form som nøyaktig er tilpasset rillen 19, og med en flate 21 som står vinkelrett på aksen for akselen 1, og som en ultralydsonde 22 kan komme til an-legg mot for å tillate undersøkelse av akseloverflaten uten at propellen må fjernes fra akselen. A shallow circumferential groove 19 is turned into the surface of the propeller shaft in the area at the front end of the sleeve 4. This groove 19 acts as a tension distributor, as it bends the lines of force away from the front edge of the sleeve so that they pass from the shaft to the sleeve after an axially distributed ster both for torsion and for bending. The groove 19, which is shown on a larger scale in fig. 8, also facilitates the carrying out of ultrasound tests on the shaft surface for the detection of cracks or cracks. Such tests can be carried out by using a metal block 20 of a shape that is precisely adapted to the groove 19, and with a surface 21 that is perpendicular to the axis of the shaft 1, and against which an ultrasonic probe 22 can come to rest in order to allow examination of the shaft surface without having to remove the propeller from the shaft.

Fig. 9 viser et ytterligere eksempel på montering av en propell under anvendelsen av en separat hylse 4 ifølge oppfinnelsen. Ved denne utførelse er det imidlertid ikke nødvendig å støpe propellen eller dennes nav rundt hylsen. Fig. 9 shows a further example of mounting a propeller using a separate sleeve 4 according to the invention. With this design, however, it is not necessary to mold the propeller or its hub around the sleeve.

Stålhylsen 4 er utformet med en radial flens 28 ved eller i nærheten av den smale ende. Boringen i bronsenavet er bearbeidet for å skaffe en klaring 18 mellom hylsen 4 og navet 2 ved en temperatur av ca. 32° C. The steel sleeve 4 is designed with a radial flange 28 at or near the narrow end. The bore in the bronze hub is machined to provide a clearance 18 between the sleeve 4 and the hub 2 at a temperature of approx. 32° C.

I flensen 28 på hylsen 4 og den mot-svarende ende av navet 2 er der på en rekke steder fordelt rundt omkretsen som vist ved 29, boret hull til å oppta skjærhylser 30 med trang pasning, og hullene i navet er boret og gjenget videre som vist ved 31, for å oppta bolter 32 som fastholder hyls-ene 30. In the flange 28 of the sleeve 4 and the opposite end of the hub 2, in a number of places distributed around the circumference as shown at 29, holes are drilled to accommodate cutting sleeves 30 with a tight fit, and the holes in the hub are drilled and threaded further as shown at 31, to receive bolts 32 which retain the sleeves 30.

Ringfomede passasjer 33 kan uttas i det indre av navet 2 for å spare unødven-dig vekt og kostbar bronse, og en oljepas-sasje som vist ved 34 kan i visse tilfeller være uttatt i den brede ende av hylsen 4 for å tillate olje å passere fra innersiden av hylsen 16 for en vanlig oljetetningshylse til klaringsmellomrommet 18 mellom forenden av hylsen 4 og navet 2. Ring-shaped passages 33 can be taken out in the interior of the hub 2 to save unnecessary weight and expensive bronze, and an oil passage as shown at 34 can in certain cases be taken out in the wide end of the sleeve 4 to allow oil to pass from the inside of the sleeve 16 for a normal oil seal sleeve to the clearance gap 18 between the front end of the sleeve 4 and the hub 2.

Utførelser som vil bli benyttet i prak-sis ved en bestemt anvendelse, kan natur-ligvis oppvise hvilke som helst av de enkelttrekk som er beskrevet i forbindelse med én figur, sammen med enkelttrekk som er beskrevet i forbindelse med en annen figur, alt etter anvendelsens art, de materialer som er tilgjengelige ved ut-førelsen, og de muligheter som foreligger for fremstillingen. Designs that will be used in practice for a specific application can naturally exhibit any of the individual features described in connection with one figure, together with individual features described in connection with another figure, depending on the application species, the materials that are available for the execution, and the possibilities available for the production.

Claims

1. Connection between a ship propeller shaft and a propeller, where a metal sleeve (4, 25) is arranged between the peripheral surface of a conical part of the propeller shaft (1) and the inner surface of the propeller hub (2) and is in torque and axial force transmitting connection with both the shaft and the propeller hub, characterized in that pro the pell hub is rigidly connected to the sleeve over a peripheral area whose axial length corresponds to only a part of the axial length of the hub, and which is located in the area of the end of the sleeve which is closest to the end of the conical part of the shaft having the smallest diameter, and that where at the other end between the sleeve and the hub an annular clearance space (6, 18, 26) is left which extends from the outer end face of the hub which is located at the end of the conical portion which has the largest diameter, to or to the vicinity of the area of the rigid connection between the sleeve and the hub.

2. Connection as stated in claim 1, characterized in that the sleeve (4, 25) is of the same metal as the shaft (1) or of a metal with essentially the same thermal expansion coefficient, and that the sleeve is in a clamping connection with the shaft by being shrunk or drawn in on the conical part of the shaft.

3. Connection as stated in claim 1 or 2, characterized in that the torque and axial force-transmitting connection between the sleeve (4) and the propeller (2) comprises wedges or cams (5, 15, 27) arranged around the shaft in an area whose length corresponds to to only part of the axial length of the sleeve and the hub, and which is located at the end of the cone which has the smallest diameter.

4. Connection as stated in claim 3, characterized in that the wedges or cams have the form of pins (15, fig. 4 and 7) which are cast in one with the hub (2) and when cast engage with radial holes (15' ) in the sleeve (4).

5. Connection as stated in claim 3, characterized in that the wedges or lugs have the form of radially arranged studs (27, fig. 5) which are inserted from the inside of the sleeve and extend through its wall and into the hub (2).

6. Connection as stated in one of the preceding claims, characterized in that an annular groove (19, fig. 7 and 8) is taken out in the surface of the shaft at the end of the sleeve (4, 25) which is located at the end of the cone which has the largest diameter.

7. Connection as stated in claim 1, characterized in that the torque and axial force-transmitting connection between the sleeve (4) and the hub (2) comprises a protruding flange (28, fig. 9) at the sleeve end located at the end of the cone which has a minimum diameter, and shear sleeves (30) which extend axially through the flange into the end of the hub.

8. Connection as indicated in one of the preceding claims, characterized in that closed channels 10 are arranged between the surface of the cone on the propeller shaft and the inner surface of the sleeve (4, 25), fig. 1) which is in connection with an inlet (11) which is accessible from the outside for introducing a hydraulic pressure medium into the closed channels to expand the sleeve and the hub and allow removal of the propeller and the sleeve from the shaft.

9. Connection as indicated in one of claims 1-8, characterized in that in the sleeve (4, 25) at or near the end which is located at the end of the conical part of the shaft which has the largest diameter, there is arranged rows of holes (13) which run around the circumference of the sleeve and are spaced apart in the axial direction, to reduce the concentration of torsional and/or bending stresses.

10. Connection as stated in claim 9, characterized in that the holes in one row are offset in relation to the holes in a neighboring row.

11. Connection as stated in one of claims 1-8, characterized in that there are grooves on the inside of the sleeve near the end which is located at the end of the conical part of the shaft which has the largest diameter (12, fig. 1) which runs around the circumference and is at a distance from each other in the axial direction, in order to reduce the concentration of torsional and/or bending stresses, the radial depth of the grooves decreasing from groove to groove in the direction inwards along the hub from the aforementioned end of the sleeve .

12. Connection as stated in one of the preceding claims, characterized in that the metal sleeve (25) is designed in one with the propeller hub (2).