SE512824C2 - Marin propeller - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 512 824 2 avvikelse mellan àsyftat och inställt läge uppstår. Dessutom medför den kontinuerliga inställningsprincipen att den efterföljande fastlàsningen måste_förlita sig på kraftbunden sådan. Därvid uppstår problem med att inställningsläget kan förändras eller så måste mycket stora låskrafter anbringas vilket gör att demontering och montering vid inställningen blir mer besvärlig och materialpåkänningarna större. Det finns även risk att en hårt åtdragen låsningsanordning efter längre drift, p.g.a. vibration och andra påkänningar lossar sitt grepp så inställningsläget rubbas. Detta har i en del fall lett till att de förut kända konstruktionerna dessutom är komplicerat uppbyggda.

Genom EP O 300 252 är vidare förut känd en inställ- ningsanordning där bladen inställs gemensamt till distinkta lägen. Anordningen är dock förhållandevis komplicerad och innefattar en vridningsinställningsrörelse som via mutter och spindel omvandlas till en axiell inställningsrörelse hos en stång som sträcker sig till vardera blad. Stångens axial- rörelse omvandlas sedan till vridningsrörelse hos respektive blad genom en tapp hos stången som samverkar med ett styrspår i bladets fot.

Sammanfattning av uppfinningen Ändamålet med föreliggande uppfinning är mot denna bakgrund att åstadkomma en propeller av det aktuella slaget, vid vilken de ovan nämnda problem som vidhäftas känd teknik på området undanröjes. Närmare bestämt att åstadkomma en propeller som är enkel till sin konstruktion och som till- försäkrar att inställningen göres till entydligt definierade och säkert bibehållna inställningslägen.

Detta ändamål har enligt uppfinningen ernåtts genom att en propeller av det i patentkravets l ingress angivna slaget uppvisar de i patentkravets l kännetecknande del angivna speciella särdragen.

Tack vare att den gemensamma inställningsrörelsen utföres genom en relativrörelse mellan två organ, inställ- 10 15 20 25 30 35 512 824 3 ningskransen och navet, som formbundet kan låsas vid var- andra i förutbestämda distinkta lägen medges att bladen inställs i definierade lägen så att risken för bristande noggrannhet elimineras och behovet av uppmätning av ett exakt inställningsläge bortfaller. Endast ett enkelt indikations- index erfordras för att utvisa vilket av de förutbestämda lägen som inställningen sker till. Den formbundna låsningen säkerställer dessutom att inställningsläget blir orubbligt och opåverkat av vibrationer och driftsstörningar. En pro- peller enligt uppfinningen blir dessutom enkel till sin konstruktion och därmed förhållandevis billig att tillverka.

Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen uppvisar inställningskransen och navet mot varandra vända ytor på vilka ytor är anordnade de làsorgan som låser dessa i omkretsriktningen relativt varandra.

Låsorganen utgöres lämpligtvis av axiellt riktade tänder med mellanliggande spår på vardera av de båda ytorna.

Spåren och tänderna har komplementär form så att de griper in i varandra vid låsningen. På den ena ytan är ett flertal tänder anordnade och på den andra minst en tand, företrädes- vis flera. Tänderna och spåren säkerställer på ett enkelt sätt den formbundna låsningen och definierar inställnings- lägen.fi Enligt ytterligare en föredragen utföringsform utgöres det rörelseöverföringsorgan som överför kranens vridning till propellerbladen av ett antal armar som var och en med sin ena ände är förbunden med ett blads fotdel och med sin andra ände skjuter in i var sitt urtag i kransen. Därmed erhålles en enkel och tillförlitlig överföring av kransens vridning till vridning av propellerbladen.

Tack vare den enkla konstruktionen av inställnings- mekanismen ges möjlighet till och skapas utrymme för att anordna avgaskanaler genom navet. En föredragen utförings- form av uppfinningen anger således ett sådant anordnande av avgaskanaler. Att konstruktionen medger denna möjlighet är speciellt fördelaktigt med hänsyn till att propellern är 10 15 20 25 30 35 512 824 4 avsedd att kunna användas vid flera olika slag av driv- motorer.

Speciellt fördelaktigt vid en propeller enligt uppfinningen är att utforma bladen flexibla så att dess drivbeteende påverkas av driftssituationen, vilket är av särskild betydelse när propellerns blad är distinkt stegvis inställbara. En föredragen utföringsform av uppfinningen är således relaterad till detta.

Vid ytterligare en föredragen utföringsform har vardera blad ett försvagat parti som utgör brottanvisning.

Därmed förhindras att navet àsamkas skada om propellerbladen stöter i en sten eller liknande. Detta är av speciell vikt vid en propeller enligt föreliggande uppfinning eftersom ett nav utfört för stegvis inställning av bladen blir känsligare för yttre påverkan än ett nav med fasta blad.

Ovan angivna och andra fördelaktiga utföringsformer av den uppfunna propellern anges i de beroende patentkraven.

Uppfinningen förklaras närmare genom efterföljande detaljerade beskrivning av en föredragen utföringsform av densamma under hänvisning till medföljande figurer.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. l är en sprängvy av en propeller enligt upp- finningen.

Fig. 2 är en sidovy av ett propellerblad hos en propeller enligt uppfinningen. _ Fig. 3'är ett snitt längs linjen III-III i fig. 2.

Pig. 4 är en vy radiellt inåt av bladet i fig. 2.

Pig. 5 visar navet hos en propeller enligt uppfin- ningen delvis i sidovy delvis i axialsnitt.

Fig. 6 är ett snitt längs linjen VI-VI i fig. 5.

Fig. 7 är ett snitt längs linjen VII-VII i fig. 5.

Detaljerad beskrivning av föredragen utföringsform Den i fig. l visade sprängvyn av en propeller enligt uppfinningen illustrerar hur propellern är sammansatt 10 15 20 25 30 35 512 824 5- av ett nav bestående av en främre navhalva 1 och en bakre navhalva 2, en anslutningsenhet 3 för anslutning till driv- en inställningskrans 4 samt fyra pro- De båda motorns växellåda, pellerblad 5, navhalvorna 1, av vilka endast tvâ visas i figuren. 2 är vardera försedda med fyra halvcirkel- 6b, varvid dessa i hopmonterat tillstånd bildar cirkulära formiga urtag 6a, som är belägna mitt för varandra och lagringar 6 för bladen 5. Vardera blad 5 har en cirkulär fotdel 7 medelst vilket det är vridbart lagrat i en av lagringarna 6. De båda navhalvorna 1, 2 sammanhålles genom fyra (icke visade bultar) som dras genom hål 8, 9 i främre respektive bakre navhalvor. Navdelarna är vidare försedda med axiellt genomgående kanaler 10, ll för att medge passage av avgaser från drivmotorn. Propellern drives av en icke visad axel från en motor och axeln är drivförbunden med axelhålet 12 i den bakre navhalvan 2, exempelvis medelst splines.

Vardera blads fotdel 7 är försedd med i förhållande till ellt 14 i fixerar bladen i propellerns radialriktning. Värdera fotdel fäst vid fot- bladets vridningsaxel radiellt utskjutande och periferi- förlöpande utskott 13 som samverkar med motsvarande spår navhalvorna för bladens lagring i navet, och vilka 13 är vidare försett med en inställningsarm 15, delens periferi och i huvudsak radiellt riktad i förhållande till bladets vridningsaxel, dvs. den förlöper i huvudsak i propellerns axialriktning. Genom att anbringa en vridande kraft på inställningsarmen 15 vrides bladet så att dess in- ställning förändras. I monterat tillstånd förlöper armen 15 innanför den bakre navhalvans 2 mantelyta bak mot inställ- ningskransen 4. Värdera arm 15 har en utvidgad änddel 16 som i monterat tillstånd når in i ett urtag 17 på insidan av kransen 4.

Kransen 4 är under drift monterad till den bakre navhalvan 2, varvid en främre ringformad ändyta 18 anligger mot en bakre (i figur 1 skymd) ändyta 19 hos den bakre nav- halvan 2. I detta monterade tillstånd är kransen 4 fäst vid navhalvan 2 medelst (icke visad) lämpliga fästorgan och är 10 15 20 25 30 35 512 824 e säkrad mot vridning genom axiellt riktade tänder 20 och mellanliggande spår 21 på kransens ändyta 18, vilka griper in i motsvarande formade tänder 22 och spår 23 (skymda i fig. 1) på bakre navdelens 2 ändyta 19.

Kransen 4 kan lösgöras från den bakre navhalvan 2 så att den då blir axiellt rörlig relativt denna och kan förskjutas ett kort stycke från denna till ett andra läge i 21, 22, I detta läge är kransen 4 vridbar vilket tänderna och spåren 20, 23 ej längre är i ingrepp med varandra. relativt den bakre navhalvan 2. Genom att då vrida kransen 4 ett stycke och sedan åter fästa den vid den bakre navhalvan 2 21, 22, det nya vridläget. Då vridningen utföres är kransen för- kommer tänderna och spåren 20, 23 att låsa kransen i skjuten axiellt endast ett så kort stycke att det är till- räckligt att föra tänderna och spåren ur ingrepp. Propeller- bladens inställningsarmar 15 är dock även i detta läge in- skjutande i urtagen 17 på kransen 4 med sina respektive änd- delar 16.

Vridning av kransen 4 medför således påverkan på vardera arm 15 så att denna vrider respektive blads fotdel 7 till ett inställningsläge i beroende av kransens vrid- ningsvinkel. h De vridningslägen kransen kan inta blir med den visade konstruktionen begränsad till ett antal distinkta lägen bestämda av tändernas 20, 22 delning. Inställningen av bladen är således stegvis och antalet inställningslägen är beroende av antalet tänder hos kransen eller bakre navhalvan.

Antalet tänder på kransen 4 och bakre navhalvan 2 behöver ej vara lika stort. Antalet vridningslägen bestäms av den enhet på vilket flest tänder är anordnade.

Det torde i princip vara tillräckligt att anordna det beskrivna låsorganet med tänder på endast ett periferi- ellt parti av ändytan på kransen respektive bakre navhalvan.

Lämpligt kan dock vara att anordna motsvarande par av ingripande tänder på flera ställen på dessa ytor såsom visas 10 15 20 25 30 35 512 824 7 vid 24 och 25 i figuren. Detta för att få en säkrare lås- verkan.

För att visuellt markera vilket av de distinkta vridningslägena som den bakre navhalvan 2 och kransen 4 intar relativt varandra är en skala 27 med ett antal indexmarke- ringar anordnad pà bakre navdelens 2 ytteryta intill dess ändyta 19. På motsvarande ställe av kransens 4 ytteryta är en inställningsmarkering 26 anordnad. Inställningsmarkeringens 26 läge på skalan 27 utvisar därmed vilken vridningsposition bladen intar.

Eftersom samtliga blad är försedda med en inställ- ningsarm 15 samverkande med urtagen 17 hos kransen 4 kommer bladen 5 gemensamt att vridas då kransen 4 vrides.

I figur 2 framgår mer tydligt hur vardera blads 5 fotdel 7 är beskaffad med de för lagring och radiellt fast- hållande anordnade ringformiga utskotten 13 och med tillhör- ande inställningsarm 15.

I fig. 3, àskådliggöres hur fotdelen 7 är ihålig med en som är ett snitt längs linjen III-III i fig. 2, ringformad del på vilken utskotten 13 är anordnade och en kalottformad del 28 integrerat förbunden med själva bladet 5.

Den kalottformade delen 28 uppvisar på sin insida ett runtom- gàende~spår 29 som utgör en materialförsvagning av foten och tjänar därvid som brottanvisning. Skulle bladet 5 slå mot ett hinder exempelvis en sten, så kommer brottet att uppstå vid spåret 29 innan kraften överföres till navet och skadar detta. Genom att på detta sätt begränsa ett propellerhaveri till bladen skyddas navet som med en inställningsanordning av detta slag är mer kostsamt och mindre robust än navet vid en konventionell propeller med fasta blad.

Propellerbladen 5 är lämpligtvis tillverkade i ett Då bladet 5 har en bakåtsvept profil medför det att yttre delen av bladets flexibelt material, t.ex. en kompositplast. bakkant 30 pressas framåt motsvarande vinkeln d och hamnar i ett framåtförskjutet läge antytt med streckad linje i fig. 4 varvid stigningen minskas. Detta sker vid hög belastning, 10 15 20 25 30 512 824 exempelvis vid acceleration. Stigningen minskar mer ju större belastningen är, vilket medför lättare drivning. På detta sätt erhålles ett slags "automatlådefunktion" som pga materialets flexibilitet automatiskt minskar stigningen då propellern belastas hårt.

I fig. 5 illustreras i genomskärningen hur bladet 5 är infäst i navet i den cirkulära öppningen 6 bildad mellan de båda navdelarna 1, 2. Navfotens 7 periferiella utskott 13 samverkar i spåren 14 på navhalvorna så att bladet blir infäst och vridbart lagrad i navet. Inställningsarmen 15 sträcker sig med sitt ändparti 16 in i urtaget 17 så att änddelen vid vridning av kransen 4 medföljer och därmed vrider bladet 5. I figuren är kransen 4 i làsläge där dess ändyta anligger mot den bakre navhalvans bakre ändyta med låsande ingrepp av de på dessa ytor anordnade samverkande tänderna och spåren (ej synliga i denna figur). I figuren visas en av fyra bultar 31 som håller samman navet. Vid in- ställning av bladen lossas först bultarna 31 ett stycke för att medge den axiella förskjutningen av kransen 4 som behövs för att föra tänderna och spåren ur ingrepp och möjliggöra vridning av kransen 4. Efter inställningsvridningen dras bultarna åt i det nya inställningsläget, varvid då inställ- ningsmarkeringen 26 flyttats till att ligga mitt för någon annan av indexmarkeringarna på skalan 27. Detaljerna 26 och 27 kan vara utförda som påmålade streck eller utgöras av ritsar.

Figurerna 6 och 7 som utgör snitt längs linjerna VI-VI respektive VII-VII i fig. 5 tjänar till att ytter- ligare tydliggöra hur de för inställningen viktiga elementen är relaterade till varandra, varvid den ovan gjorda beskriv- ningen av fig. 1 och fig. 5 torde göra figurerna 6 och 7 självförklarande.

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 512 8â4 9. NYA PATENTKRAV

1. Marin propeller innefattande - ett nav (l, 2) propellern - ett flertal inställbara propellerblad och (4, fördelade runt navet, - bladinställningsorgan varvid vardera blad (5) delen förbunden och i navet lagrad fotdel 15), definierande en axialriktning hos (5) uppvisar en bladdel och en med blad- (7), vridbar kring en vridaxel som bildar vinkel med propellerns axialriktning (4, (5), varvid bladinställningsorganet 15) sam vridning av samtliga blad 15) försedd med första låsorgan organ (4, (20, anordnat komplementärt andra låsorgan (20, och andra vilket nämnda första 21) (22, innefattar en inställningskrans (4), (22, är anordnat för gemen- vilket bladinställnings- vilken är 21) samverkande med på navet 23), krans (4) är axiellt förskjutbar mellan ett första axialläge i och vilken 23) låsorgan är i läsande ingrepp med varandra och ett andra axialläge i vilket nämnda första och andra lásorgan är lösgjorda från varandra och i vilket kransen (4) vilka första (20, 21) och andra (22, 23) definierar ett antal distinkta vridningslägen för kransen relativt navet (1, 2), är vridbar relativt navet (1, 2) låsorgan tillsammans vilken inställningskrans (4) (4) genom rörelseöverföringsorgan (15) är förbunden med vardera pro- pellerblad (5), för inställning i steg av vardera blads (5) vridningsläge i beroende av kransens kännetecknad av att rörelseöverföringsorganet (4) vridningsläge, (15, 17) innefattar ett flertal i huvudsak axiellt riktade inställ- (15), vridfast förbunden med ett blads fotdel (16) (4), (16) är anordnad att följa med kransens ningsarmar varvid vardera arm (15) ände förbunden med kransen är (7) varvid (4) med sin ena ände och med sin andra nämnda andra ände vridrörelse. 10 15 20 25 30 35 512 824 10

2. Propeller enligt patentkravet 1, vid vilken vardera fotdels (7) vridningsaxel är i huvudsak vinkelrät mot propellerns axialriktning och samtliga nämnda vridningsaxlar är belägna i samma radialplan.

3. Propeller enligt patentkravet 1 eller 2, vid vilken kransen (4) uppvisar en mot navet vänd första yta (18) och navet (1, 2) uppvisar en mot kransen vänd.andra yta (19) och (20, 21) (22, 23) anordnade på nämnda första respektive andra làsorgan är (19) och andra (18) att nämnda första yta.

4. Propeller enligt patentkravet 3, vid vilken det ena (20, 21) (22, 23) innefattar ett flertal axiellt riktade tänder (20) av nämnda första och andra làsorgan som i omkretsriktningen är anordnade intill varandra och som åtskiljes av mellanliggande spår (21) och det andra (22, 23) av nämnda första och andra làsorgan innefattar minst en axiellt riktad tand (22) med mot spåren (21) komplementär form.

5. Propeller enligt något av patentkraven 1 - 4, vid vilken kransen är försedd med ett antal armurtag (17) och vardera arm (15) med sin andra ände (16) sträcker sig in i ett av nämnda urtag (17).

6. Propeller enligt något av patentkraven 1 - 5, vid vilken dess nav (12) uppvisar axiellt genomgående kanaler (10, propellern drivande motor. 11) anordnade att medge passage av avgaser från

7. Propeller enligt något av patentkraven 1 - 6, (5) material med tillräcklig flexibilitet för att i beroende av vid vilken vardera blad är utförd av ett flexibelt driftsbetingelserna medge formförändring av bladet (5) av krafter från det omgivande vattnet. (I 10 512 824 11

8. Propeller enligt något av patentkraven l - 7, vid vilken vardera blad innefattar ett försvagat parti (29), utgörande en brottanvisning.

9. Propeller enligt något av patentkraven l - 8, vid vilken indikeringsorgan (26, 27) är anordnade på navet (l, 2) och kransen (4) , vilka indikeringsorgan (26, 27) utvisar vilket av nämnda distinkta vridningslägen som kransen (4) och navet (12) intar relativt varandra.