Vorrichtung zur hydraulischen 'Verstellung der Flügel von Propellern. Die Erfindung betrifft eine weitere Aus bildung der Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung der Flügel von Propellern nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes.
Zweck der Erfindung ist, die Bauart derartiger Vorrichtungen in der Hinsicht zu verbessern, dass sie noch gedrängter und leichter ausfallen als bisher, sowie mit mög lichst wenig Teilen auszukommen und diese zudem grösstenteils als Rotationskörper aus zubilden gestatten, so dass sie sich billig her stellen lassen.
Zu diesem Behufe ist gemäss vorliegender Erfindung an der Innenseite eines axial verschiebbaren Verstellzylinders für die Flügel ein Gewinde geschnitten und es erfolgt die Blockierung dieses Zylinders durch einen drehbar auf einem feststehenden Hauptkolben gelagerten Ring, der am Aussenumfang mit einem stets in das Ge winde des Zylinders eingreifenden Gegenge winde versehen ist und durch eine Sperrein richtung am Verdrehen gegenüber dem Hauptkolben verhindert wird, sobald die auf diese Einrichtung wirkende Federkraft den auf dieselbe einwirkenden Flüssigkeitsdruck überwiegt.
Auf den beiliegenden Zeichnungen sind zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigt: Fig. 1 einen axialen Längsschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 durch die erste Aus- fübrungsform der Verstellvorrichtung, wobei auf der linken Seite der Figur einige Teile der Einfachheit halber weggelassen sind, und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;
Fig. 3 zeigt einen axialen Längsschnitt durch einen Teil der zweiten Ausführungs form der Verstellvorrichtung und Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 3 bei abgenommenem obe rem Deckel des Hauptkolbens.
1 bezeichnet einen Zylinder, der längsver schiebbar, jedoch nicht drehbar auf einem Rohr 2 angebracht ist. Die Längsbewegun- gen dieses Zylinders 1 bewirken in all sich bekannter und nicht näher gezeigter Weise eine Verstellung der ebenfalls nicht darge stellten Propellerflügel. Das Rohr<B>2</B> ist auf einem Teil seiner Längenausdehnung doppel wandig ausgebildet und es sind in demselben zwei Gruppen von Kanälen 3 bezw. 4 vor gesehen, die sich in nicht gezeigter Weise wahlweise entweder mit einer Druckmittel quelle oder mit einem Abfluss verbinden las sen. 5 und 6 bezeichnen zwei Teile eines Hauptkolbens, die fest auf dem Rohr 2 sitzen und von zwei Deckscheiben 7, 8 zu sammengehalten werden.
In den Kolbenteilen 5. 6 sind zwei Gruppen von um die Axe des Rohres ? angeordneten, parallel zu dieser Axe verlaufenden Bohrungen 9, 10 ange bracht. Die Axen sämtlicher Bohrungen 9, 10 liegen auf einer Zylinderfläche<B>11'</B> (Fig. 2), die koaxial zum Rohr 2 ist, und es folgt in der Umfangsrichtung abwechslungs weise eine Bohrung 9 auf eine Bohrung 10. In jede der Bohrungen 9 ist, ein Steuerkol ben 11 eingelegt, wobei der Raum 12 auf der einen Seite jedes Kolbens 1.1 durch einen Kanal 13 im Kolbenteil 5 mit einem der Kanäle 3 des Rohres 2 in Verbindung steht, während der Raum 14 auf der andern Seite jedes Steuerkolbens 11 durch einen Kanal 1.:> mit einem der Kanäle 4 des Rohres 2 in Ver bindung steht.
Jeder Steuerkolben 11 weist zwei Gruppen von über dessen Umfang ver teilten Bohrungen 16, 1 7 auf. 161 sind in dein Kolbenteil 5 vorgesehene Kanäle, welche die Räume 12 mit dem Raum 1i des Zylinders 1 verbinden können, und 171 sind entspre chende, im Kolbenteil 6 vorgesehene Kanäle, welche die Räume 14 mit dem Raum l' des Zylinders 1 verbinden können. In die ver schiedenen Steuerkolben 11 ist ein gemein samer, mit seinem Zentrum auf der Axe des Rohres 2 angeordneter Ring 18 eingelegt. In jede der Bohrungen 10 ist dagegen ein Zap fen 19 eingelegt; die verschiedenen Zapfen 19 sind im Ring 18 gelagert. Ferner sind in jede Bohrung 10 zu beiden Seiten des Ringes 18 zwei Büchsen 20, 21 eingesetzt, zwischen denen der Ring 18 gehalten wird.
Jede Büchse 20 weist einen Anschlag 22 auf, der von einer Feder 26 für gewöhnlich gegen einen Anschlag 23 des Kolbenteils 5 gedrückt wird, während jede der Büchsen 21 einen Anschlag 24 aufweist, welcher von einer Feder 27 für gewöhnlich gegen einen An schlag 25 des Kolbenteils 6 gedrückt wird. Mit Hilfe der Büchsen 20. 21. und der auf dieselben wirkenden Federn 26. 2 7 wird so mit erreicht, dass der Ring 18 und dadurch auch die Steuerkolben 11 in einer Mittel lage gehalten werden.
An der Innenseite ist in den axial ver schiebbaren Zylinder 1 ein mehrgängiges Gewinde 28 geschnitten, dessen Steigungs winkel grösser als dessen Reibungswinkel ist. 29 bezeichnet einen auf den Teilen 5, 6 des Hauptkolbens drehbar gelagerten Ring, an dessen Aussenumfang (,in Gewinde 30 ange bracht ist;, das stets in das Gewinde \28 des Zylinders l eingreift. Zur Aufnahme von in der Richtung der Axe des Rohres 2 auftre tenden Druckkräften ist dieser Ring 29 beid seitig noch auf Kugeln 32 gelagert. Auf der Innenseite ist der Ring 29 mit einer Verzah nung 33 versehen, die in eine entsprechende. am Aussenumfang des Ringes 18 ange brachte Verzahnung eingreift.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: In Fig. 1 sind die verschiedenen Teile in ihrer Mitellage ge zeigt.. In dieser Lage verhindert der Ring 18, dass sich der Ring 29 auf dem von den Tei len 5,6 gebildeten Hauptkolben verdrehen kann. Der Verstellzylinder 1 ist daher blockiert.
Sind die nicht gezeigten Propellerflügel in einem bestimmten Sinne zu verstellen, so wird die eine Gruppe von Kanälen 3 bezw. 4 mit der nicht gezeigten Druckmittelquelle und die andere Gruppe von Kanälen 4 bezw. 3 mit dem ebenfalls nicht gezeigten Abfluss verbunden.
Es sei angenommen, dass Druck mittel durch die Kanäle 3 zufliesst und in die Räume 12 der Bohrungen 9 gelangt. Über steigt der in diesen Räumen 1.2 auftretende Druck das durch die Federn 27 bestimmte Mass, so werden die Steuerkolben 1.1 abwärts verschoben und dadurch auch der in dieselben eingelegte Ring 18, so dass dessen Verzah nung mit der Innenverzahnung 33 des Ringes 29 ausser Eingriff kommt. Letzterer kann sich jetzt frei drehen. Infolge der erwähnten Abwärtsbewegung der Steuerkolben 11 wer den, nachdem der Ring 29 vom Ring 18 freigegeben worden ist, auch die Kanäle 161 freigegeben, so dass nun Druckmittel aus den Räumen 12 in den Zylinderraum 1' gelangen kann.
Anderseits wird durch die Kanäle 17' und die Bohrungen 17 der Steuerkolben 11 auch ein Abfluss von Druckmittel aus dem Zylinderraum 12 in die Kanäle 15 und aus diesen in die Kanäle 4 ermöglicht. Der im Zylinderraum 11 sich nun geltend machende Druck ist imstande, den Zylinder 1 aufwärts zu verschieben, womit die angestrebte Ver stellung der Flügel in dem gewünschten Sinne erreicht wird. Der Gewindering 29 dreht sich dabei frei, da das Gewinde kein selbsthemmendes ist.
Sobald der Zufluss von Druckmittel durch die Kanäle 3 unterbrochen wird, sind die Federn 27 imstande, die Büchsen 21 mit ihren Anschlägen 24 wieder gegen die An schläge 25 zu drücken, so dass der Ring 18 und damit die Steuerkolben 11 in ihre Mit tellage zurückgebracht werden. Dadurch kommt die Aussenverzahnung des Ringes 18 mit der Innenverzahnung 33 des Ringes 29 in Eingriff, wodurch der Zylinder 1 wieder blockiert wird. Die Verzahnung des Ringes 18 ist so ausgebildet, dass sie in jeder Um fangslage des Ringes 18 mit der Verzahnung 33 des Ringes 29 in Eingriff gebracht wer den kann.
Während der ganzen Dauer der beschriebenen Vorgänge sind die Büchsen 20 von den Federn 26 gegen die Anschläge 23 ge presst worden, so dass sie während der er wähnten Verschiebung des Ringes 18 aus seiner Mittellage auf letzteren keine Kraft ausgeübt haben.
Die beschriebenen Teile der eigentlichen Blockiereinrichtung sind vollständig symme trisch gebaut. Werden daher die Kanäle 4 mit der Druckmittelquelle und die Kanäle 3 mit dem Abfluss verbunden, so spielen sich sinngemäss Vorgänge wie die beschriebenen ab, mit dem Unterschiede jedoch, dass der Zylinder 1 dann nicht aufwärts, sondern ab wärts verschoben wird.
Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Ausfüh rungsform unterscheidet sich von der be schriebenen dadurch, dass die Steuerkolben 11, der Ring 18 und die Zapfen 19 zu einem einzigen, mit dem Zentrum auf der Propeller ase angeordneten und axial verschiebbaren Ring 40 zusammengefasst sind. In diesem Ring 40 sind abwechselnd von unten und oben Bohrungen 41, 42 angebracht. Die Axen dieser Bohrungen 41, 42 liegen auf einer Zylinderfläche, deren Axe mit der Axe des Rohres 56 zusammenfällt. In diesen Bohrun gen sind Druckfedern 43 bezw. 44 mit ihrer Axe parallel zur Propelleraxe angeordnet.
Die Federn 43 stützen sich gegen den Teil 45 des Hauptkolbens und Distanzstücke 46 ab, während sich die Federn 44 gegen den Teil 47 des Hauptkolbens und Distanzstücke 48 abstützen. Die Federn 43 und 44 trachten den Ring 40, wenn er durch die Druckflüssig keit in der einen oder andern Richtung aus seiner Mittellage verschoben worden ist, je weils in dieselbe zurückzubringen. 49 be zeichnet hier den Verstellzylinder, an dessen Innenseite wiederum eine Gewinde einge schnitten ist, und 50 bezeichnet einen auf dem von den Teilen 45, 47 gebildeten Haupt kolben drehbar gelagerten Ring, der am Aussenumfang ein Gewinde 53 aufweist,
welches in das Gewinde des Zylinders 49 ein greift, während eine Innenverzahnung 52 dieses Ringes 50 mit einer Verzahnung 51 des Ringes 40 zusammenarbeiten kann. 54 und 55 bezeichnen im Rohr 56 vorgesehene Kanäle, die abwechselnd zum Zu- und Ab führen eines Druckmittels in die Räume 57 bezw. 571 des Hauptkolbens dienen. 64 (Fig. 4) bezeichnet Führungsnocken, welche den Ring 40 am Verdrehen gegenüber dem Hauptkolben verhindern.
Wird beispielsweise durch den Kanal 54 Druckmittel zugeführt, so wirkt der Druck der Flüssigkeit im Ringraum, 57 auf den Ring 40 ein, der daher entgegen den von den Federn 44 ausgeübten Kräften nach oben verschoben wird. Dadurch kommt dessen Verzahnung 51 ausser Eingriff mit der Ver zahnung 52 des Gewinderinges 50. Gleich zeitig werden Steuerkanäle 59 für den Durch fluss von Druckmittel aus dem Ringraum 5 7 nach dem Raum 60 des Zylinders 49 freige geben. Anderseits werden Steuerkanäle 61, die mit dem Raum 62 des Zylinders 49 in Verbindung stehen, durch Bohrungen 63 im Ring 40 mit dem Ringraum 571 verbunden, so dass Druckmittel aus dem Raum 62 in die Bohrungen 42 und aus diesen durch Kanäle 58 in die Kanäle 55 abfliessen kann.
Die Kanäle 59, 61 werden aber für den Durch fluss von Druckmittel erst freigegeben, nach dem die Verzahnungen 51, 52 ausser Eingriff gekommen sind. Strömt kein Druckmittel durch die Kanäle 54 bezw. 55 zu oder versagt der Druck aus irgend einem Grunde, so wird der Ring 40 von den Federn 43, 44 in der ge zeichneten Mittellage gehalten, in welcher die Verzahnung 51 dieses Ringes 40 mit der Ver zahnung 52 des Ringes 50 in. Eingriff steht und letzterer daher den Zylinder 49 blockiert.
Auch die Wirkungsweise dieser zweiten Blockiereinrichtung ist, infolge des symme trischen Aufbaues, für beide Bewegungsrich tungen des Zylinders 49 sinngemäss die gleiche. Die konzentrische Bauart: hat den Vorteil, dass keine Fliehkräfte der einen Teile auf andere Teile einwirken, sondern in sich selber aufgenommen werden.
Die Blockierung des drehbaren Ringes auf dem Hauptkolben könnte anstatt durch Verzahnungen auch durch entsprechend aus gebildete Reibungsflächen, Zapfen und Löcher in dem drehbaren Ring bezw. dem durch Feder- und Öldruck axial verschieb baren Ring oder dergleichen erfolgen.