WO2007137859A2 - Arrangement with several corotating propellers which are variable relative to each other - Google Patents

Arrangement with several corotating propellers which are variable relative to each other Download PDF

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WO2007137859A2
WO2007137859A2 PCT/EP2007/004854 EP2007004854W WO2007137859A2 WO 2007137859 A2 WO2007137859 A2 WO 2007137859A2 EP 2007004854 W EP2007004854 W EP 2007004854W WO 2007137859 A2 WO2007137859 A2 WO 2007137859A2
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pitch propeller
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Marco Talamoni
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/08—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller
    • B63H5/10—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63H5/10—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type
    • B63H2005/103—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers of more than one propeller of coaxial type, e.g. of counter-rotative type of co-rotative type, i.e. rotating in the same direction, e.g. twin propellers

Definitions

  • the present invention relates to a variable pitch propeller, in particular for watercraft, with at least three individual propellers, which are arranged on a common axis.
  • variable pitch propeller are known in numerous embodiments according to the prior art (eg US 1 874 545 A) and serve to ensure that the individual propellers are flowed around in a rotation of the drive shaft from the surrounding medium, so that a dynamic lift of the single propeller is triggered by a pressure gradient. Due to the resulting thrust between the medium and the propeller, the vehicle connected to the variable pitch propeller can be driven.
  • Object of the present invention is to propose an improved variable pitch propeller of the type mentioned.
  • At least one adjustment device is provided, with which the relative position of the individual propellers can be fixed, resulting in different shaped flow channels.
  • the adjusting device has a plurality of, preferably coaxial, drive devices for adjusting the single propeller. Since the arrangement of separate adjusting devices for the at least three axially in the flow direction successively arranged single propeller is structurally relatively expensive, it may be more appropriate if the adjustment is designed such that at a rotation of one, preferably the last arranged in the flow direction, pitch at least one other Variable pitch this turn at least partially participates.
  • the adjustment device has control means by which the relative position of the individual individual propellers is fixable to each other. It may be advantageous if the control means have at least one rod which connects the individual single propeller with each other. Alternatively or additionally, it may also be that the control means comprise at least one, preferably a plurality, cable (s), which connects (connect) the individual individual propellers.
  • the number of individual propellers is more than 20, preferably more than 50. In one embodiment of the invention can also be provided that the number of individual propellers is more than 200.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a variable pitch propeller invention with multiple individual propellers in a plan view
  • 3 is an arrangement of two relatively rotated individual propellers in a front view
  • Fig. 4 is a schematic side view of a variable pitch propeller with an exemplary adjusting device for adjusting the relative position of
  • 5a shows a variable pitch propeller with a variant of the adjusting device
  • Fig. 5b is a schematic view of the embodiment of Fig. 5a with several
  • Fig. 1 shows schematically an embodiment of a variable pitch propeller 1 according to the invention in a plan view.
  • the variable pitch propeller 1 has several single propellers 2a-2e, which are mounted on a common axis 3.
  • a plurality of individual propellers 2a-2e are provided, which are not shown for reasons of clarity in the accompanying drawings.
  • the individual propellers 2a-2e are substantially disc-shaped in plan view and preferably increase linearly in their diameter in the flow direction A of the medium. According to the aspect of the present invention, it is provided that the individual propellers 2a-2e are rotatable relative to one another such that a plurality of different helical flow channels 4a-4c result.
  • the individual propellers 2a-2e are mounted so as to be adjustable relative to one another in the axial direction of the common axis 3. It is also possible that the individual propellers 2a-2e are mutually adjustable in inclination, so that possibly occurring eddy losses can be reduced. It is essential that by the angular offset of the individual propeller 2a-2e each other, the transmission ratio is adjustable, so that for example at constant speed of the drive, a change in the resulting force between the surrounding medium and variable pitch propeller 1 (and thus the thrust) can be brought about.
  • Fig. 2 shows an exemplary single propeller 2a in a front view.
  • the further single propellers 2b-2e have substantially the same shape but may vary in size as shown in FIG.
  • the reference numeral 3a the axis of rotation of the single propeller 2a is marked.
  • the single propeller 2a preferably has four propeller blades 5a-5d, which are arranged offset from each other by 90 °.
  • the propeller blades 5a-5d have, at their free ends, a tangential section 5a'-5d 'adapted to a circular shape.
  • the reference numeral 4a-4d the flow channels of the single propeller 2a are marked.
  • Fig. 3 shows an arrangement of two individual propellers 2a and 2b in a front view, which are mounted by a corresponding adjustment against each other rotatable.
  • the contours of the rear single propeller 2b are shown by dashed lines.
  • the two individual propellers 2a and 2b bear on a common axis 3, but are mutually rotatable and / or arranged axially adjustable with respect to each other.
  • the staggered arrangement also results in different flow channels 4a 1 to 4d ', so that thereby also the helical pitch of the flow channels 4a' to 4d 'is variable.
  • FIG. 4 shows an exemplary variable pitch propeller 1 with a plurality of individual propellers 2a-2e in a side view, which have substantially the same shape and size.
  • the Single propeller 2a-2e store on the common axis 3, which is rotatable about a rotation axis 3a.
  • an adjustment device 6 With an adjustment device 6, the relative position of the individual propeller 2a-2e can be determined so that different shaped flow channels 4a 'to 4d' (Fig. 3) result.
  • the adjusting device 6 control means 7 in the form of at least one rod 8, which connects the individual variable pitch propeller 2a-2e together.
  • the variable pitch propeller 2a forms a fixed reference point, while the remaining individual propellers 2c to 2e are rotatable relative to the first single propeller 2a.
  • An adjustment of the single propeller 2c-2e is brought about by actively turning the last propeller 2e arranged in the direction of flow, while the individual propellers 2c and 2d are rotated by the rod 8.
  • the rod 8 is preferably fixedly connected only to the first single propeller 2a and to the last single propeller 2e, while the rod 8 is merely passed through openings, not shown, of the individual propellers 2c and 2d.
  • spring means 10a-10d For axial movability of the individual propellers 2a-2d relative to one another spring means 10a-10d can be provided.
  • the spring means 10a-10d are indicated merely by way of example, since numerous variants result for the person skilled in the art.
  • the spring means 10a-10d may, for example, comprise a cylinder which can be filled with a fluid and has a piston displaceable therein.
  • 5a shows a further exemplary embodiment of the invention, wherein the size of the individual propellers 2a-2e increases non-linearly in the flow direction.
  • the variable pitch propeller 1 shown is analogous as shown in Fig. 4, but instead of the rod 8, two or more ropes 9a and 9b are provided, which are fixedly connected to the foremost single propeller 2a and the rearmost single propeller 2e.
  • the ropes 9a and 9b are passed through corresponding openings of the propeller blades, so that the individual propellers 2c and 2d are rotated in a rotation of the rearmost single propeller 2e.
  • the individual propellers 2a-2e it is thus sufficient to adjust only the rearmost single propeller 2e relative to the foremost single propeller 2a, wherein the intermediate single propeller 2c and 2d at least partially join this movement.
  • the individual propellers 2a-2e may be mounted so as to be movable relative to one another in the axial direction, which is made possible by the spring means 10a-10d indicated by way of example.
  • FIG. 5b shows schematically the arrangement of the variable pitch propeller 1 of Fig. 5a. It can be seen from this figure that an imaginary surface of the individual propellers 2a-2e enveloping the individual propellers 2a-2e and the cables 9a and 9b assumes at least approximately the shape of a single-walled hyperboloid of revolution. In such a use of the cables 9a and 9b, an axial offset of the single propeller 2a-2e should be provided. This is made possible by the spring means 10a-10d shown in Fig. 4 and Fig. 5b, which allow axial mobility of the individual propeller 2a-2e and press this when not applied by the ropes 9a and 9b back to its rest position.
  • the present invention is not limited to the embodiments shown, but includes all variants and technical equivalents that may fall within the scope of the following claims.
  • the location information chosen in the description such as top, front, side, etc., based on the usual installation position of the variable pitch propeller 1 and on the directly described and illustrated figure and are to be transferred to a new position in a change in position.
  • the proposed propeller 1 is not only suitable for watercraft such as ships, air cushion boats or the like, but is also advantageously used in combination with motor aircraft, especially turbines.

Abstract

Variable propeller (1), in particular for marine vessels, comprising at least three individual propellers (2a-2e), arranged on a common shaft (3), the individual propellers (2a-2e) being arranged to rotate relative to each other about the rotational axis (3a) of the common shaft (3) such that several different helical flow channels (4a-4d) may be formed.

Description

Verstellpropeller variable pitch
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verstellpropeller, insbesondere für Wasserfahrzeuge, mit wenigstens drei Einzelpropellern, die auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind.The present invention relates to a variable pitch propeller, in particular for watercraft, with at least three individual propellers, which are arranged on a common axis.
Derartige Verstellpropeller sind gemäß dem Stand der Technik (zB US 1 874 545 A) in zahlreichen Ausgestaltungen bekannt und dienen dazu, dass die Einzelpropeller bei einer Rotation der Antriebswelle vom umgebenden Medium umströmt werden, sodass durch ein Druckgefälle ein dynamischer Auftrieb der Einzelpropeller ausgelöst wird. Durch den dadurch resultierenden Schub zwischen Medium und Propeller ist das mit dem Verstellpropeller verbundene Fahrzeug antreibbar.Such variable pitch propeller are known in numerous embodiments according to the prior art (eg US 1 874 545 A) and serve to ensure that the individual propellers are flowed around in a rotation of the drive shaft from the surrounding medium, so that a dynamic lift of the single propeller is triggered by a pressure gradient. Due to the resulting thrust between the medium and the propeller, the vehicle connected to the variable pitch propeller can be driven.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Verstellpropeller der eingangs erwähnten Gattung vorzuschlagen.Object of the present invention is to propose an improved variable pitch propeller of the type mentioned.
Dies wird erfindungsgemäß in einer vorteilhaften Ausgestaltung dadurch erreicht, dass die Einzelpropeller derart relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind, dass mehrere unterschiedliche helikale Strömungskanäle ausbildbar sind, deren Form je nach relativer Stellung der Einzelpropeller zueinander veränderbar ist.This is inventively achieved in an advantageous embodiment in that the individual propellers are arranged so rotatable relative to each other that a plurality of different helical flow channels can be formed, the shape of which is variable with each other depending on the relative position of the individual propellers.
Auf diese Weise ist Übersetzungsverhältnis von Motordrehzahl zu Betriebsgeschwindigkeit des Fahrzeuges in konstruktiv einfacher Weise veränderbar. Dabei ist es möglich, die Motordrehzahl der Antriebsvorrichtung des Fahrzeuges konstant zu halten und gleichzeitig durch ein relatives Verdrehen der Einzelpropeller zueinander eine Änderung des Schubes herbeizuführen, sodass folglich auch die Fahrtgeschwindigkeit des anzutreibenden Fahrzeuges veränderbar ist. Durch die in Bezug zur gemeinsamen Achse winkelmäßig zueinander versetzbaren Einzelpropeller können unterschiedliche spiralförmige Strömungskanäle für das umgebende Medium ausgebildet werden, wobei neben der Querschnittsfläche der Strömungskanäle auch dessen Schraubensteigung veränderbar ist.In this way, transmission ratio of engine speed to operating speed of the vehicle in a structurally simple manner can be changed. It is possible to keep the engine speed of the drive device of the vehicle constant and at the same time bring about by a relative rotation of the single propeller to each other a change in thrust, so consequently, the speed of the vehicle to be driven is changeable. By virtue of the individual propellers angularly displaceable with respect to the common axis, different spiral flow channels can be formed for the surrounding medium, wherein besides the cross-sectional area of the flow channels, also the screw pitch thereof can be changed.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Einstellvorrichtung vorgesehen ist, mit der die relative Lage der Einzelpropeller festlegbar ist, sodass sich unterschiedlich geformte Strömungskanäle ergeben. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Einstellvorrichtung mehrere, vorzugsweise koaxiale, Antriebsvorrichtungen zur Verstellung der Einzelpropeller aufweist. Da die Anordnung von gesonderten Einstellvorrichtungen für die wenigstens drei axial in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Einzelpropeller konstruktiv verhältnismäßig aufwendig ist, kann es zweckmäßiger sein, wenn die Einstellvorrichtung derart ausgebildet ist, dass bei einer Verdrehung eines, vorzugsweise des letzten in Strömungsrichtung angeordneten, Verstellpropellers zumindest ein weiterer Verstellpropeller diese Verdrehung zumindest teilweise mitmacht. Dabei kann es ausreichend sein, lediglich einen Einzelpropeller über die Einstellvorrichtung aktiv zu verstellen und die Bewegung des verstellten Einzelpropellers auf wenigstens einen anderen Einzelpropeller zu übertragen. Hierbei kann es von Vorteil sein, wenn die Einstellvorrichtung Steuermittel aufweist, durch die die relative Lage der einzelnen Einzelpropeller zueinander festlegbar ist. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Steuermittel wenigstens eine Stange aufweisen, die die einzelnen Einzelpropeller miteinander verbindet. Alternativ oder ergänzend kann es auch sein, dass die Steuermittel wenigstens ein, vorzugsweise mehrere, Seil(e) aufweisen, das (die) die einzelnen Einzelpropeller miteinander verbindet (verbinden).According to a preferred embodiment of the invention can be provided that at least one adjustment device is provided, with which the relative position of the individual propellers can be fixed, resulting in different shaped flow channels. It can be provided that the adjusting device has a plurality of, preferably coaxial, drive devices for adjusting the single propeller. Since the arrangement of separate adjusting devices for the at least three axially in the flow direction successively arranged single propeller is structurally relatively expensive, it may be more appropriate if the adjustment is designed such that at a rotation of one, preferably the last arranged in the flow direction, pitch at least one other Variable pitch this turn at least partially participates. It may be sufficient to actively adjust only a single propeller on the adjustment and to transfer the movement of the displaced single propeller on at least one other single propeller. It may be advantageous if the adjustment device has control means by which the relative position of the individual individual propellers is fixable to each other. It may be advantageous if the control means have at least one rod which connects the individual single propeller with each other. Alternatively or additionally, it may also be that the control means comprise at least one, preferably a plurality, cable (s), which connects (connect) the individual individual propellers.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Anzahl der Einzelpropeller mehr als 20, vorzugsweise mehr als 50, beträgt. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die Anzahl der Einzelpropeller mehr als 200 beträgt.According to a preferred embodiment of the invention, it can be provided that the number of individual propellers is more than 20, preferably more than 50. In one embodiment of the invention can also be provided that the number of individual propellers is more than 200.
Weitere Einzelheiten und Vorteile werden anhand der Figurenbeschreibung erläutert. Darin zeigt bzw. zeigen:Further details and advantages will be explained with reference to the description of the figures. It shows or shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verstellpropeller mit mehreren Einzelpropellern in einer Draufsicht,1 is a schematic representation of a variable pitch propeller invention with multiple individual propellers in a plan view
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Einzelpropellers in einer Frontansicht,2 shows an embodiment of a single propeller in a front view,
Fig. 3 eine Anordnung von zwei relativ zueinander verdrehten Einzelpropellern in einer Frontansicht,3 is an arrangement of two relatively rotated individual propellers in a front view,
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines Verstellpropellers mit einer beispielhaften Einstellvorrichtung zur Einstellung der relativen Lage derFig. 4 is a schematic side view of a variable pitch propeller with an exemplary adjusting device for adjusting the relative position of
Einzelpropeller,Single-propeller,
Fig. 5a einen Verstellpropeller mit einer Variante der Einstellvorrichtung, und5a shows a variable pitch propeller with a variant of the adjusting device, and
Fig. 5b eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiel aus Fig. 5a mit mehrerenFig. 5b is a schematic view of the embodiment of Fig. 5a with several
Seilen und der Einstellung der relativen Lage der Einzelpropeller.Ropes and the adjustment of the relative position of the single propeller.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verstellpropellers 1 in einer Draufsicht. Der Verstellpropeller 1 weist mehrere Einzelpropeller 2a-2e auf, die auf einer gemeinsamen Achse 3 gelagert sind. Vorzugsweise ist eine Vielzahl an Einzelpropellern 2a-2e vorgesehen, die aus Gründen der Übersichtlichkeit in den beigefügten Zeichnungen nicht dargestellt sind. Die Einzelpropeller 2a-2e sind in der Draufsicht im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und nehmen in ihrem Durchmesser in Strömungsrichtung A des Mediums vorzugsweise linear zu. Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Einzelpropeller 2a-2e derart relativ zueinander verdrehbar sind, dass sich mehrere unterschiedliche helikale Strömungskanäle 4a-4c ergeben. Für eine günstige Anpassung der Schraubensteigung der Strömungskanäle 4a-4c kann es auch günstig sein, wenn die Einzelpropeller 2a-2e zueinander in axialer Richtung der gemeinsamen Achse 3 verstellbar gelagert sind. Auch ist es möglich, dass die Einzelpropeller 2a-2e zueinander neigungsverstellbar sind, sodass gegebenenfalls auftretende Wirbelverluste gesenkt werden können. Wesentlich ist, dass durch den winkelmäßigen Versatz der Einzelpropeller 2a-2e zueinander das Übersetzungsverhältnis einstellbar ist, sodass beispielsweise bei konstanter Drehzahl des Antriebes eine Veränderung der resultierenden Kraft zwischen umgebendem Medium und Verstellpropeller 1 (und damit des Schubes) herbeigeführt werden kann.Fig. 1 shows schematically an embodiment of a variable pitch propeller 1 according to the invention in a plan view. The variable pitch propeller 1 has several single propellers 2a-2e, which are mounted on a common axis 3. Preferably, a plurality of individual propellers 2a-2e are provided, which are not shown for reasons of clarity in the accompanying drawings. The individual propellers 2a-2e are substantially disc-shaped in plan view and preferably increase linearly in their diameter in the flow direction A of the medium. According to the aspect of the present invention, it is provided that the individual propellers 2a-2e are rotatable relative to one another such that a plurality of different helical flow channels 4a-4c result. For a favorable adaptation of the helical pitch of the flow channels 4a-4c, it may also be favorable if the individual propellers 2a-2e are mounted so as to be adjustable relative to one another in the axial direction of the common axis 3. It is also possible that the individual propellers 2a-2e are mutually adjustable in inclination, so that possibly occurring eddy losses can be reduced. It is essential that by the angular offset of the individual propeller 2a-2e each other, the transmission ratio is adjustable, so that for example at constant speed of the drive, a change in the resulting force between the surrounding medium and variable pitch propeller 1 (and thus the thrust) can be brought about.
Fig. 2 zeigt einen beispielhaften Einzelpropeller 2a in einer Vorderansicht. Die weiteren Einzelpropeller 2b-2e weisen im Wesentlichen die gleiche Form auf, können jedoch in ihrer Größe - wie in Fig. 1 dargestellt - variieren. Mit dem Bezugszeichen 3a ist die Rotationsachse des Einzelpropellers 2a gekennzeichnet. Der Einzelpropeller 2a weist vorzugsweise vier Propellerblätter 5a-5d auf, die zueinander jeweils um 90° versetzt angeordnet sind. Die Propellerblätter 5a-5d weisen an ihren freien Enden einen an eine Kreisform angepassten, tangentialen Abschnitt 5a'-5d' auf. Mit dem Bezugszeichen 4a-4d sind die Strömungskanäle des Einzelpropellers 2a gekennzeichnet.Fig. 2 shows an exemplary single propeller 2a in a front view. The further single propellers 2b-2e have substantially the same shape but may vary in size as shown in FIG. The reference numeral 3a, the axis of rotation of the single propeller 2a is marked. The single propeller 2a preferably has four propeller blades 5a-5d, which are arranged offset from each other by 90 °. The propeller blades 5a-5d have, at their free ends, a tangential section 5a'-5d 'adapted to a circular shape. By the reference numeral 4a-4d, the flow channels of the single propeller 2a are marked.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung von zwei Einzelpropellern 2a und 2b in einer Frontansicht, die durch eine entsprechende Verstellmöglichkeit gegeneinander verdrehbar gelagert sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Konturen des hinteren Einzelpropellers 2b strichliert eingezeichnet. Die beiden Einzelpropeller 2a und 2b lagern auf einer gemeinsamen Achse 3, sind zueinander jedoch verdrehbar und/oder axial zueinander verstellbar angeordnet. Durch die versetzte Anordnung ergeben sich auch unterschiedliche Strömungskanäle 4a1 bis 4d', sodass dadurch auch die Schraubensteigung der Strömungskanäle 4a' bis 4d' veränderbar ist.Fig. 3 shows an arrangement of two individual propellers 2a and 2b in a front view, which are mounted by a corresponding adjustment against each other rotatable. For clarity, the contours of the rear single propeller 2b are shown by dashed lines. The two individual propellers 2a and 2b bear on a common axis 3, but are mutually rotatable and / or arranged axially adjustable with respect to each other. The staggered arrangement also results in different flow channels 4a 1 to 4d ', so that thereby also the helical pitch of the flow channels 4a' to 4d 'is variable.
Fig. 4 zeigt einen beispielhaften Verstellpropeller 1 mit mehreren Einzelpropellern 2a-2e in einer Seitenansicht, die im Wesentlichen die gleiche Form und Größe aufweisen. Die Einzelpropeller 2a-2e lagern auf der gemeinsamen Achse 3, die um eine Rotationsachse 3a drehbar ist. Mit einer Einstellvorrichtung 6 kann die relative Lage der Einzelpropeller 2a-2e festgelegt werden, sodass sich unterschiedlich geformte Strömungskanäle 4a' bis 4d' (Fig. 3) ergeben. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Einstellvorrichtung 6 mehrere gesonderte Antriebsvorrichtungen aufweist, die den jeweiligen Einzelpropellem 2a-2e zugeordnet werden. In der gezeigten Figur weist die Einstellvorrichtung 6 Steuermittel 7 in Form von zumindest einer Stange 8 auf, die die einzelnen Verstellpropeller 2a-2e miteinander verbindet. Dabei bildet der Verstellpropeller 2a einen fixen Bezugspunkt, während die übrigen Einzelpropeller 2c bis 2e relativ zum ersten Einzelpropeller 2a verdrehbar sind. Eine Einstellung der Einzelpropeller 2c-2e wird herbeigeführt, indem der letzte in Strömungsrichtung angeordnete Einzelpropeller 2e aktiv verdreht wird, während die Einzelpropeller 2c und 2d durch die Stange 8 mitgedreht werden. Die Stange 8 ist also vorzugsweise also nur mit dem ersten Einzelpropeller 2a und mit dem letzen Einzelpropeller 2e fest verbunden, während die Stange 8 durch nicht dargestellte Öffnungen der Einzelpropeller 2c und 2d lediglich hindurchgeführt wird. Für eine axiale Bewegbarkeit der Einzelpropeller 2a-2d zueinander können Federmittel 10a-IOd vorgesehen werden. Die Federmittel 10a-10d sind lediglich beispielhaft angedeutet, da sich hierfür für den zuständigen Fachmann zahlreiche Varianten ergeben. Die Federmittel 10a-10d können beispielsweise einen mit einem Fluid befüllbaren Zylinder mit einem darin verschiebbaren Kolben aufweisen.4 shows an exemplary variable pitch propeller 1 with a plurality of individual propellers 2a-2e in a side view, which have substantially the same shape and size. The Single propeller 2a-2e store on the common axis 3, which is rotatable about a rotation axis 3a. With an adjustment device 6, the relative position of the individual propeller 2a-2e can be determined so that different shaped flow channels 4a 'to 4d' (Fig. 3) result. In one exemplary embodiment of the invention, provision may be made for the adjusting device 6 to have a plurality of separate drive devices which are assigned to the respective individual propellers 2a-2e. In the figure shown, the adjusting device 6 control means 7 in the form of at least one rod 8, which connects the individual variable pitch propeller 2a-2e together. In this case, the variable pitch propeller 2a forms a fixed reference point, while the remaining individual propellers 2c to 2e are rotatable relative to the first single propeller 2a. An adjustment of the single propeller 2c-2e is brought about by actively turning the last propeller 2e arranged in the direction of flow, while the individual propellers 2c and 2d are rotated by the rod 8. Thus, the rod 8 is preferably fixedly connected only to the first single propeller 2a and to the last single propeller 2e, while the rod 8 is merely passed through openings, not shown, of the individual propellers 2c and 2d. For axial movability of the individual propellers 2a-2d relative to one another spring means 10a-10d can be provided. The spring means 10a-10d are indicated merely by way of example, since numerous variants result for the person skilled in the art. The spring means 10a-10d may, for example, comprise a cylinder which can be filled with a fluid and has a piston displaceable therein.
Fig. 5a zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Größe der Einzelpropeller 2a-2e in Strömungsrichtung nichtlinear zunimmt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist die zwischen dem vordersten Einzelpropeller 2a und dem Einzelpropeller 2c vorhandene Vielzahl an Einzelpropellern nicht dargestellt. Der gezeigte Verstellpropeller 1 ist analog wie in Fig. 4 ausgebildet, anstelle der Stange 8 sind jedoch zwei oder mehrere Seile 9a und 9b vorgesehen sind, die jeweils mit dem vordersten Einzelpropeller 2a und mit dem hintersten Einzelpropeller 2e fest verbunden sind. Bei den übrigen Einzelpropellern 2c und 2d werden die Seile 9a und 9b durch entsprechende Öffnungen der Propellerblätter hindurchgeführt, sodass die Einzelpropeller 2c und 2d bei einer Verdrehung des hintersten Einzelpropellers 2e mitgedreht werden. Für eine Ausrichtung der Einzelpropeller 2a-2e zueinander ist es somit ausreichend, lediglich den hintersten Einzelpropeller 2e relativ zum vordersten Einzelpropeller 2a zu verstellen, wobei die dazwischen liegenden Einzelpropeller 2c und 2d diese Bewegung zumindest teilweise mitmachen. Hierbei kann es zweckmäßig sein, dass die Einzelpropeller 2a-2e in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar gelagert sind, was durch die beispielhaft angedeuteten Federmittel 10a-10d ermöglicht wird. Fig. 5b zeigt schematisch die Anordnung des Verstellpropellers 1 aus Fig. 5a. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass eine die Einzelpropeller 2a-2e und die Seile 9a und 9b einhüllende gedachte Fläche der relativ zueinander verdrehten Einzelpropeller 2a-2e wenigstens annähernd die Form eines einschaligen Rotationshyperboloides einnimmt. Bei einer derartigen Verwendung der Seile 9a und 9b sollten ein axialer Versatz der Einzelpropeller 2a-2e vorgesehen werden. Ermöglicht wird dies durch die in Fig. 4 und Fig. 5b dargestellten Federmittel 10a-IOd, die eine axiale Bewegbarkeit der Einzelpropeller 2a-2e ermöglichen und diese bei Nicht-Beaufschlagung durch die Seile 9a und 9b wieder in ihre Ruhelage drücken.5a shows a further exemplary embodiment of the invention, wherein the size of the individual propellers 2a-2e increases non-linearly in the flow direction. For reasons of clarity, the variety of individual propellers present between the foremost individual propeller 2a and the single propeller 2c is not shown. The variable pitch propeller 1 shown is analogous as shown in Fig. 4, but instead of the rod 8, two or more ropes 9a and 9b are provided, which are fixedly connected to the foremost single propeller 2a and the rearmost single propeller 2e. In the other single propellers 2c and 2d, the ropes 9a and 9b are passed through corresponding openings of the propeller blades, so that the individual propellers 2c and 2d are rotated in a rotation of the rearmost single propeller 2e. For an alignment of the single propeller 2a-2e to each other, it is thus sufficient to adjust only the rearmost single propeller 2e relative to the foremost single propeller 2a, wherein the intermediate single propeller 2c and 2d at least partially join this movement. It may be expedient here for the individual propellers 2a-2e to be mounted so as to be movable relative to one another in the axial direction, which is made possible by the spring means 10a-10d indicated by way of example. Fig. 5b shows schematically the arrangement of the variable pitch propeller 1 of Fig. 5a. It can be seen from this figure that an imaginary surface of the individual propellers 2a-2e enveloping the individual propellers 2a-2e and the cables 9a and 9b assumes at least approximately the shape of a single-walled hyperboloid of revolution. In such a use of the cables 9a and 9b, an axial offset of the single propeller 2a-2e should be provided. This is made possible by the spring means 10a-10d shown in Fig. 4 and Fig. 5b, which allow axial mobility of the individual propeller 2a-2e and press this when not applied by the ropes 9a and 9b back to its rest position.
Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele, sondern umfasst bzw. erstreckt sich auf alle Varianten und technischen Äquivalente, die in die Reichweite der nachfolgenden Ansprüche fallen können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, vorne, seitlich usw., auf die übliche Einbaulage des Verstellpropellers 1 bzw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Der vorgeschlagene Propeller 1 eignet sich nicht nur für Wasserfahrzeuge wie Schiffe, Luftkissenboote oder dergleichen, sondern ist auch in Kombination mit Motorflugzeugen, insbesondere Turbinen vorteilhaft verwendbar. The present invention is not limited to the embodiments shown, but includes all variants and technical equivalents that may fall within the scope of the following claims. Also, the location information chosen in the description, such as top, front, side, etc., based on the usual installation position of the variable pitch propeller 1 and on the directly described and illustrated figure and are to be transferred to a new position in a change in position. The proposed propeller 1 is not only suitable for watercraft such as ships, air cushion boats or the like, but is also advantageously used in combination with motor aircraft, especially turbines.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verstellpropeller, insbesondere für Wasserfahrzeuge, mit wenigstens drei Einzelpropellern, die auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelpropeller (2a-2e) derart relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind, dass mehrere unterschiedliche helikale Strömungskanäle (4a-4d) ausbildbar sind, deren Form je nach relativer Stellung der Einzelpropeller zueinander veränderbar ist.1. variable pitch propellers, in particular for watercraft, with at least three individual propellers, which are arranged on a common axis, characterized in that the individual propellers (2a-2e) are arranged rotatable relative to each other so that a plurality of different helical flow channels (4a-4d) can be formed are whose shape can be changed depending on the relative position of the individual propellers.
2. Verstellpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine2. Variable pitch propeller according to claim 1, characterized in that at least one
Einstellvorrichtung (6) vorgesehen ist, mit der die relative Lage der Einzelpropeller (2a-2e) festlegbar ist, sodass sich unterschiedlich geformte Strömungskanäle (4a-4d) ergeben.Adjusting device (6) is provided, with which the relative position of the individual propellers (2a-2e) can be fixed, so that different shaped flow channels (4a-4d) arise.
3. Verstellpropeller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die3. variable pitch propeller according to claim 2, characterized in that the
Einstellvorrichtung (6) mehrere, vorzugsweise koaxiale, Antriebsvorrichtungen zur Verstellung der Einzelpropeller (2a-2e) aufweist.Adjustment device (6) has a plurality of, preferably coaxial, drive devices for adjusting the individual propellers (2a-2e).
4. Verstellpropeller nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (6) derart ausgebildet ist, dass bei einer Verdrehung eines, vorzugsweise des letzten in Strömungsrichtung angeordneten, Verstellpropellers (2e) zumindest ein weiterer Verstellpropeller (2c, 2d) diese Verdrehung zumindest teilweise mitmacht.4. Variable pitch propeller according to claim 2 or 3, characterized in that the adjusting device (6) is designed such that at a rotation of one, preferably of the last arranged in the flow direction, pitch propeller (2 e) at least one further controllable pitch propeller (2 c, 2 d) this rotation at least partially participates.
5. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellvorrichtung (6) Steuermittel (7) aufweist, durch die die relative Lage der einzelnen Einzelpropeller (2a-2e) zueinander festlegbar ist.5. Variable pitch propeller according to one of claims 2 to 4, characterized in that the adjusting device (6) control means (7), by which the relative position of the individual single propeller (2a-2e) is fixable to each other.
6. Verstellpropeller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (7) wenigstens eine Stange (8) aufweisen, die die einzelnen Einzelpropeller (2a-2e) miteinander verbindet.6. variable pitch propeller according to claim 5, characterized in that the control means (7) at least one rod (8), which connects the individual single propeller (2a-2e) with each other.
7. Verstellpropeller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel (7) wenigstens ein, vorzugsweise mehrere, Seil(e) (9a, 9b) aufweisen, das (die) die einzelnen Einzelpropeller (2a-2e) miteinander verbindet (verbinden).7. variable pitch propeller according to claim 5, characterized in that the control means (7) at least one, preferably a plurality of cable (s) (9a, 9b), the (the) the individual single propeller (2a-2e) interconnects (connect) ,
8. Verstellpropeller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Einzelpropeller (2a-2e) und die Seile (9a, 9b) einhüllende gedachte Fläche bei relativ zueinander verdrehten Einzelpropellern (2a-2e) wenigstens annähernd die Form eines einschaligen Rotationshyperboloides einnimmt.8. variable pitch propeller according to claim 7, characterized in that a single propeller (2a-2e) and the ropes (9a, 9b) enveloping imaginary surface at relatively twisted single propellers (2a-2e) assumes at least approximately the shape of a single-shell hyperboloid of revolution.
9. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelpropeller (2a-2e) auf der gemeinsamen Achse (8) in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar gelagert sind.9. variable pitch propeller according to one of claims 1 to 8, characterized in that the individual propellers (2a-2e) are mounted on the common axis (8) in the axial direction relative to each other movable.
10. Verstellpropeller nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelpropeller (2a-2e) auf der gemeinsamen Achse (3) durch Federmittel (10a-10d) bewegbar gelagert sind.10. Variable pitch propeller according to claim 8, characterized in that the individual propellers (2a-2e) on the common axis (3) by spring means (10a-10d) are movably mounted.
11. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelpropeller (2a-2e) im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet sind.11. Variable pitch propeller according to one of claims 1 to 10, characterized in that the individual propellers (2a-2e) are formed substantially disc-shaped.
12. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelpropeller (2a-2e) im Wesentlichen die gleiche Form aufweisen.12. Variable pitch propeller according to one of claims 1 to 11, characterized in that the individual propellers (2a-2e) have substantially the same shape.
13. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Einzelpropeller (2a-2e) in Strömungsrichtung vorzugsweise nichtlinear zunimmt.13. Variable pitch propeller according to one of claims 1 to 12, characterized in that the size of the individual propellers (2a-2e) preferably increases non-linearly in the flow direction.
14. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelpropeller (2a-2e) vorzugsweise vier Propellerblätter (5a-5d) aufweisen, die zueinander um 90° versetzt angeordnet sind.14. Variable pitch propeller according to one of claims 1 to 13, characterized in that the individual propellers (2a-2e) preferably four propeller blades (5a-5d) which are mutually offset by 90 °.
15. Verstellpropeller nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Propellerblätter (5a-5d) an ihren freien Enden einen an eine Kreisform angepassten, tangential verlaufenden Abschnitt (5a'-5d') aufweisen.15. Variable pitch propeller according to claim 14, characterized in that the propeller blades (5a-5d) have at their free ends adapted to a circular shape, tangentially extending portion (5a'-5d ').
16. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Einzelpropeller mehr als 20, vorzugsweise mehr als 50, beträgt.16. Variable pitch propeller according to one of claims 1 to 15, characterized in that the number of individual propellers more than 20, preferably more than 50, is.
17. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelpropeller (2a-2e) durch eine gemeinsame Antriebswelle antreibbar sind.17. Variable pitch propeller according to one of claims 1 to 16, characterized in that the individual propellers (2a-2e) are drivable by a common drive shaft.
18. Wasserfahrzeug mit einem Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 17. 18. Vessel with a variable pitch propeller according to one of claims 1 to 17.
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