SE514094C2 - Fartygspropeller med löstagbart fastsatta blad - Google Patents

Description

' 514 094 Det är naturligtvis mycket viktigt att bladen fixeras ombbligt i det valda inställningsläget. Den kraft med vilken skruvarna måste pressa bladflänsen mot sätesytan, och följaktligen även det vridmoment med vilket skruvama måste dras åt, är därför avsevärd. Utrymmet för skruv- ningsverktyg vid skruvskallarna är begränsat, och av detta och andra skäl är det svårt att app- licera så stort åtdragningsmoment som behövs för att uppnå fullgod fixering med enbart frik- tionslåsning mellan bladflänsen och navkroppen.

Sarmna problem föreligger vid byggda propellrar där bladen ej är inställbara; även där måste spärmelementen dras åt med ett avsevärt vridmoment, om också inte med fullt så stort vrid- moment som behövs vid enbart friktionslåsning av bladen mot vridning.

För att full säkerhet mot oavsiktlig ändring av bladstigningen efter inställningen skall uppnås har därför de kända utiöringsforrnerna av propellrar av det inledningsvis angivna slaget en styipinne som går genom sätesytan och sitter med tät passning i hål i bladflänsen och i nav- kroppen. Styrpinnen och hålen tar emellertid ett visst utrymme i anspråk och i praktiken är därför endast några få, fasta inställningslägen inom inställningsområdet möjliga.

Det är önskvärt att kunna ställa in bladen i huvudsak steglöst inom inställningsområdet, dvs. i vilket som helt av ett stort antal fritt valbara inställningslägen och i varje inställningsläge fixera bladen säkert utan användning av styrpinnar. Oavsett om propellem är av den typ som har inställbara blad eller ej inställbara blad är det också ett önskemål att kunna ansätta fäst- elementen inifrån navkroppen med tillräckligt stor kraft med verktyg som är så små att det går att arbeta med dem inne i navkroppen.

Till grund för uppfinningen ligger därför uppgiften att åstadkomma en propeller av det inled- ningsvis angivna slaget, där det nyssnärnnda önskemålet är uppfyllt.

Enligt uppfinningen löses denna uppgift genom att propellem utformas i enlighet med den kärmetecknande delen av de självständiga patentkraven. De osjälvständiga patentkraven anger fördelaktiga utföringsforrner av propellem enligt uppfinningen. ' 514 094 ' 3 Som kommer att framgå närmare av det följande har enligt uppfinningen varje dragstång - den kan utgöras av ett skaft på en skruv - en på densamma anordnad stödkropp, t.ex. en mutter eller en sknlvskalle, med ett flertal runt skaftet anordnade urtag och i dessa insatta spänn- organ, vilka är utskjutbara från stödkroppen mot navkroppsväggen för att tjärma stödkroppen från denna och därigenom dragbelasta dragstången.

Varje spännorgan påför då naturligtvis endast en bråkdel av den totala spännkraft som drag- stången måste påföras för att en säker fixering av propellerbladet mot navkroppen skall er- hållas. Den sammanlagda spännkraft som spännorganen påför kan ändå säkerställa pålitlig fixering utan att de enskilda spännorganen behöver belastas med mer en liten bråkdel av den kraft som en säker fixering skulle kräva vid de kända propellrar-na, där vridmomentet appliceras på en skalle på en fästbult eller eventuellt på en på fästbulten påskruvad mutter.

Eftersom varje spännorgan behöver belastas med endast en liten kraft, kan dragbelastningen av dragstången ske med användning av ett litet verktyg, ex.vis en Skruvdragare om spänn- organen utgörs av skruvar. Det är därför i många fall möjligt att genomföra dragbelastningen inne i navdelens hålrum; propellrar av det slag som uppfinningen hänför sig till är i praktiken så stora att det är möjligt för en montör att arbeta med ett motorverktyg inne i navkroppen vid inställningen av propellerbladen.

Dragstängerna kan då gå in i en bladfläns på propellerbladet från den sida på bladflänsen som är vänd mot sätesytan på navkroppen. De behöver följaktligen inte gå genom hela bladflänsen, utan denna kan ha en obruten ytteryta. Detta innebär också att hela den nämnda sidan påblad- flänsen står till förfogande för dragstängema. Går dragstängerna däremot in från bladflänsens motsatta, mot vattnet exponerade sida begränsar propellerbladet det utrymme som står till för- fogande för dragstängerna.

Uppfmningen belyses ytterligare av den följande beskrivningen av en på de medföljande rit- ningarna visad exempeluttöringsform, som utgörs av en propeller med inställbara blad.

Fig. 1 är en sidvy av en propeller med ett stycke av den tillhörande propelleraxeln; ' 514 094 4 Fig. 2 är en vy motsvarande fig. 1 men visar propellems navkropp i snitt längs ett plan som innehåller propelleraxelns centmmlinje; Fig. 3 visar det övre vänstra hömet av propellernavkroppen i fig. 2 i större skala; Fig. 4 visar ett parti av propellemavkroppen i fig. 3 sedd fiån den linje i denna som är be- tecknad med IV-IV.

Den på ritningama visade propellern 10 är fastskruvad på en fläns R på en endast delvis visad propelleraxel S, vars centmmlinje är betecknad med C. Propellem 10 har en i stort sett kubisk ihålig navkropp 11 med en framvägg 12, vid vilken navkroppen är fastskruvad på propeller- axelflänsen R, en bakvägg 13 och fyra kring propelleraxelns centrumlinje C anordnade sid- väggar 14, av vilka tre är synliga i fig. 2 medan den fjärde är synlig i ñg. 1.

Frarnväggen 12 och bakväggen 13 är utformade med cirkulära hål 12A resp. 13A, vilkas cent- rum ligger på propellems axellinje C. Sidväggarna 14 är utformade med cirkulära hål 14A, vilka är centrerade på ortogonala axellinjer L (endast den ena av dessa är synlig på ritning- arna), som skär varandra på propelleraxelns centrumlinje C vid en punkt betecknad med K.

Hålet 13A i bakväggen 13, genom vilket hålrummet 11A i navkroppen 11 är åtkomligt, är nonnalt tätt tillslutet med en borttagbar platta 15.

På varje sidvägg 14 bildar dess yttersida en utvändig sätesyta 14C for ett propellerblad 16.

Detta har en på axellinjen L centrerad cirkulär bladfläns 17, med vilken propellerbladet är fixerat på navkroppen 11. På sin mot navkroppen 11 vända sida 17C har bladflänsen 17 en på axellinjen L centrerad cirkulär ansats 17A, som skjuter in i hålet i sidväggen och centrerar bladflänsen 17 och därmed hela propellerbladet 16 i förhållande till navkroppen 11. På samma sida har bladflänsen 17 ett ringspår med en tätningsring 18, med vilken bladflänsen anligger tätande mot sätesytan 14C.

Vart och ett av de fyra korsvis anordnade propellerbladen 16 fasthålls på navkroppen 11 av ett flertal, i det visade exemplet sexton, dragstänger 19 i fonn av pinnbultar, som är jämnt fór- ' 514 094 5 delade i omkretsled utefter en tänkt cylinderyta D som är centrerad på axellinjen L och vilkas centrumlinje T ligger på denna cylinderyta D och är parallell med axellinjen L.

Varje sådan dragstång eller pinnbult 19 sträcker sig frigående genom ett hål 20 i sidväggen 14 och har sin ena änddel inskruvad i ett gängat bottenhål 17B i bladflänsen 17. Hålen 20 är jämnt fördelade längs den ovannärrmda tänkta cylinderytan D, som innehåller pinnbultamas centrumlinjer T.

Hålen 20 är långsträckta i omkretsled (se fig. 4) för att medge en viss vridbarhet av propeller- bladet 16 kring axellinjen L och därigenom medge steglös ändring av bladets stigningsvinkel oc inom ett inställningsområde som kan uppgå till några få grader.

Den andra änddelen av pinnbulten 19 sträcker sig inåt förbi insidan på väggen 14 och uppbär ett på densamma påskruvat maskinelement, som här benämns spännmutter och är allmänt betecknat med 21. Spännmuttern 21 tjänar till att spänna fast bladflänsen 17 mot sätesytan l4C med stor kraft och är av den typ (torquenut) som marknadsförs av det amerikanska företaget Superbolt i Carnegie, Pennsylvania, USA, under varumärket SUPERBOLTCÉ.

Spännmuttem 21 innefattar en stödkropp 22 i form av en i stort sett cirkulärcylindrisk mutter- kropp av metall med en invändig gänga motsvarande pinnbultens 19 utvändiga gänga. lstöd- kroppen 22 finns ett antal, sexton i det visade utförandet, urtag i form av axiella genomgående gängade hål 23, som är järnnt fördelade runt om. I varje sådant hål är ett spännorgan i form av en spännskruv 24 med skalle 25 inskruvat från yttersidan, dvs. den sida som är vänd från insidan på navkroppsväggen 14. Spännskruven 24 har sådan längd, att dess fria ände skjuter ut ett stycke från den mot navkroppsväggen 14 vända innersidan på stödkroppen 22 när spännskruven är fullt inskruvad.

Vidare innefattar spännmuttern 21 en underläggsbricka 26 av metall. Denna bricka, som är axiellt frigående på pinnbulten 19, är mycket hård åtminstone på den sida som är vänd mot stödkroppen 22, så att den kan ta upp det höga yttryck som spännskruvarna 24 åstadkommer. 514 094 6 Underläggsbrickan 26 bör ha en minsta tjocklek som är sådan att brickan inte deformeras allt- för mycket vid de partier som överbryggar de öppna delama av hålet 20, dvs. de delar som inte utfylls av pinnbulten 19, se fig. 4. Eventuellt kan som komplettering av den visade brickan 26 ytterligare en underläggsbricka (ej visad), lämpligen den mycket hårda men för- hållandevis tunna bricka som utgör standardbricka vid en SUPERBOLT® spärrnrnutter, placeras närmast stödkroppen 22. Brickan 26 kan då vara något tunnare och mindre hård än i det fall då den utgör den enda underläggsbrickan. Lämpligt är att tjockleken på underläggs- brickan 26, eller, i det fall då ytterligare en bricka används, båda brickomas sammanlagda tjocklek, är minst ca 0,3 gånger den radiella utsträckningen hos hålet 20.

Vid monteringen av ett propellerblad 16 placeras detta med inner- eller undersidan l7C på bladflänsen 17 mot sätesytan l4C och med hålen l7B i bladflänsen liggande mitt för de långsträckta hålen 20 i navkroppsväggen 14. Pinnbultarna 19 skruvas sedan in i bladfläns- hålen l7B från navkroppens hålrum 11A. Därefter träds underläggsbrickorna 26 på pinn- bultarna 19, och spännmuttrama 21 skruvas på. Sedan propellerbladet har vridits till det önskade inställningsläget dras spännrnuttrarna 21 åt så mycket att glapp mellan bladflänsen 17 och navkroppsväggen 14 och mellan den senare och spännmuttrarna är väsentligen elimine- rat. Denna åtdragning kan genomföras utan att spännmuttrarna 21 behöver påföras ett mycket stort vridmoment. Är spännskruvama 24 redan insatta i stödkroppen 22, är de ej inskruvade så långt att deras fria ändar skjuter ut från innersidan på stödkroppen.

Därefter dras spännskruvama 24 på varje spännrnutter 21 åt för att via underläggsbrickan 26 i ansåttas mot navkroppsväggen 14 och lyfta stödkroppen 22 från brickan, så att den tillhörande pinnbulten 19 dragbelastas. Tack vare det stora antalet spännskruvar 24 på varje spännmutter kan dragbelastningen på pinnbultama 19 göras så stor med en måttlig kraftinsats, att propel- lerbladet med fullgod säkerhet fixeras i det inställda läget enbart genom friktionen mellan bladflänsen 17 och sätesytan l4C. Åtdragningen kan därför utföras med små motordrivna skruvdragare inifrån hålrurnrnet 11A i navkroppen ll.

Behöver inställningen av propellerbladen 16 ändras kan detta lätt ske genom att plattan 15 av- lägsnas, så att spännskruvarna 24 och spännrnuttern 21 kan lossas för att medge individuell " 514 094 7 vridning av propellerbladen till det nya inställningsläget, varefter spännmuttem och spänn- skmvama åter dras åt på nytt.

Om propellern 10 kan väntas behöva arbeta under mycket svåra förhållanden, Lex. i is, så att propellerbladen utsätts för mycket svåra belastningar, kan ytterligare säkerhet mot ej önskvärd vridning av de monterade propellerbladen uppnås genom att åtminstone endera av sätesytan 14C på navkroppen 11 och den mot denna anliggande innersidan 17C på bladflänsen 17 är be- lagd med ett friktionsökande material, ex.vis ett genom sprutning applicerat skikt av krom- oxid eller wolfmmafbid. '

Claims (9)

_ 514 094 _ Patentkrav

1. Fartygspropeller med en ihålig navkropp (11), ett flertal propellerb1ad(16), som är fördelade runt om navkroppen (1 1) och lösbart fastsatta på denna i anliggning mot en utvändig sätesyta (14C) på en vägg (14) på nav- kroppen, ett flertal fästelement (19, 22) för varje propellerblad (16), vilka fástelement innefattar dels en dragstång (19), som sträcker sig från hålrurnrnet (1 1A) i navkroppen (1 1) genom hål (20) i dennas vägg (14) in i propellerbladet och är förankrad i detta, dels en på dragstången anordnad stödkropp (22), som stöder mot navkroppsväggen (14) pâ dennas mot hålrummet (11A) vända sida, kännetecknad av att varje stödkropp (22) har ett flertal runt dragstången (19) fördelade urtag (23) och i dessa insatta spännorgan (24), vilka är utskjutbara från stödkroppen mot navkroppsväggen ( 14) för att dragbelasta dragstången (19).

2. Fartygspropeller med en ihålig navkropp (11), ett flertal propellerblad (16), som är fördelade runt om navkroppen (1 1) och lösbart fastsatta på denna i anliggning mot en utvändig sätesyta (14C) på en vägg (14) på nav- kroppen, ett flertal fästelement (19, 22) för varje propellerblad (16), vilka fästelement innefattar dels en dragstång (19), som sträcker sig från hålrumrnet (1 1A) i navkroppen (11) genom hål (20) i dennas vägg (14) in i propellerbladet och är förankrad i detta, dels en på dragstången anordnad stödkropp (22), som stöder mot navkroppsväggen (14) på dennas mot hålrummet (11A) vända sida, varvid hålen (20) i navkroppens (11) vägg (11A) är långsträckta och propellerbladen (16) är vridbara på sätesytan (14C) för inställning av deras stigningsvinkel (ot) inom ett av de långsträckta hålen (20) bestämt vinkelornråde och fixerbara medelst fästelementen (19, 22) i ett valt inställningsläge inom inställningsorrirådet, kännetecknar! av att _ 514 094 9 varje stödkropp (22) har ett flertal runt dragstången (19) fördelade urtag (23) och i dessa insatta spännorgan (24), vilka är utskjutbara från stödkroppen mot navkroppsväggen (14) for att dragbelasta dragstången (19).

3. Propeller enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att dragstången (19) har en gängfórbindning med propellerbladet (16)

4. Propeller enligt något av patentkrav l-3, kännetecknad av att dragstângen (19) är en pinnbult vars ena änddel är inskruvad i propellerbladet (16) och att stödkroppen (22) är en mutter som är påskruvad pâ pinnbultens andra änddel.

5. Propeller enligt patentkrav 4, kännetecknad av att stödkroppen (22) är gjord i ett stycke med dragstången.

6. Propeller enligt något av patentkrav l-5, kännetecknad av att stödkroppen (22) stöder mot navkroppsväggen (14) under förmedling av en minst en underläggsbricka (26) av hårt material.

7. Propeller enligt patentkrav 6, kännetecknad av att underläggsbrickans (26) eller under- läggsbrickornas sammanlagda tjocklek är minst lika med 0,3 gånger hålets (20) bredd eller diameter.

8. Propeller enligt något av patentkrav 1-7, kännetecknad av att stödkroppens (22) urtag (23) är genomgående gängade axiella hål i stödkroppen och spännelementen (24) är spänn- skruvar som är inskruvade i dessa hål.

9. Propeller enligt något av patentkrav l-8, kännetecknad av att åtminstone endera av navkroppens sätesyta (l4C) och den mot denna anliggande ytan (17C) på propellerbladet ( 16) är belagd med ett friktionshöjande material, ex.vis ett skikt av kromoxid eller wolframkarbid.