DE19504611A1 - Simple, adjustable pitch ship's propeller - Google Patents

Abstract

The pitch is adapted to different front travel modes of the propeller performance. A hub (2) is coupled to the propeller shaft (1) by a conical or cylindrical interference fit and has a bayonet-type recess for mounting, adjusting, and fixing of the adjusting blades in plug-rotary couplers (5) of the blade foot mounting on the hub. The couplers are located so that behind the hub interference fit an exchangeable and subsequently fittable pitch adjuster and fastener can be inserted in the rear section of the hub. This is adaptable to the operational requirements. The adjusting mechanisms are driven by an electric on hydraulic motor up to fine adjustment.

Description

Der Einstellpropeller vereinfachter Bauweise ist für Schiffsneubauten und Schiffsmodernisierungen vorgesehen, um sowohl eine Feineinstellung der Vorausfahrt-Flügelsteigung bei Belastungsänderungen in kurzer Zeit und mit geringem Aufwand zu ermöglichen als auch die Steigung der Propellerflügel an alterungs- und betriebsbedingt veränderte Propulsionsverhältnisse während der Nutzungsdauer und Fahrt der Schiffe anpassen zu können.The setting propeller of simplified design is for new ships and modernization of ships provided to both fine-tune the leading wing pitch To enable changes in load in a short time and with little effort as well Slope of the propeller blades due to aging and operational changes in propulsion conditions to be able to adapt during the service life and the journey of the ships.

Die Mehrzahl der Schiffsneubauten und der fahrenden Schiffe ist mit "Festpropellern" ausgerüstet, deren Flügel mit unveränderlicher Steigung fest mit der Propellernabe verbunden bzw. an die Nabe angegossen sind. Da die Festpropeller entsprechend ihrer Flügelgeometrie und Flügelsteigung fixiert sind, kann ihre Auslegung nur für einen bestimmten Schiffsbetriebszustandbereich energetisch optimal sein, so daß für schwerere oder leichtere Betriebszustände Reserven oder Nichtauslastungen akzeptiert werden müssen und auf Leistungabnahmen, wie durch Wellengeneratoren, nur mit Drehzahländerungen, aber nicht mit Steigungsänderungen, reagiert werden kann.The majority of the newbuilds and the moving ships are equipped with "fixed propellers", the blades of which are connected to the propeller hub with a constant pitch or are cast on the hub. Because the fixed propellers correspond to their wing geometry and wing pitch are fixed, their design can only be for a certain ship operating condition range be energetically optimal, so that for heavier or lighter ones Operating conditions reserves or underutilization must be accepted and on Decreases in power, such as through shaft generators, only with changes in speed, but not with slope changes, can be reacted to.

Die ebenfalls verfügbaren "Verstellpropeller" ermöglichen eine jeweilige Verstellung der Flügelsteigung, erfordern jedoch gegenüber den "Festpropellern" erheblich höhere Investitions- und Betriebskosten und werden daher vorwiegend für häufig manövrierende Schiffe verwendet, bei denen ohne Umsteuern der Antriebsmaschine die Drehrichtung des Propellers für die Voraus- und Rückwärtsfahrt beibehalten und die Steigung entsprechend den Anforderungen der Freifahrt oder der Schleppfahrt von Voll-voraus bis Voll-zurück fernbetätigbar ist.The "variable pitch propellers" also available allow the respective Wing pitch, however, require considerably higher than the "fixed propellers" Investment and operating costs and are therefore mainly used for frequently maneuvering Ships used in which the direction of rotation of the Maintain propellers for forward and reverse travel and the slope accordingly the requirements of free travel or towing from full ahead to full back is remotely operable.

Des weiteren sind verschiedene Lösungen von "Einstellpropellern" bekannt, die jedoch ähnlich wie der "Verstellpropeller" erhebliche Zusatzaufwendungen gegenüber dem "Festpropeller" erfordern und eine begrenzte Flügeleinstellbarkeit der Voraussteigung im allgemeinen bei nicht rotierenden oder gering belasteten Propellern mit Hilfe von Druckölzuführungen, mechanische Energieübertragungen, Hohlnaben mit Flanschverbindungen der Propellernabe mit der Propellerwelle, Schraubverbindungen der drehbaren Propellerflügel in der Propellernabe sowie verschiedene Vorrichtungen zur Fixierung und Einstellung benötigen. Beispiele dazu sind in den DD-PS 227 196 A1, 227 665 A1, 225 400 A1, 269 363 B1 und weiteren dargestellt.Furthermore, various solutions of "adjustment propellers" are known, however Similar to the "variable pitch propeller" considerable additional expenses compared to the Require "fixed propeller" and a limited wing adjustability of the advance in the general for non-rotating or lightly loaded propellers with the help of  Pressure oil supply, mechanical energy transfer, hollow hubs with Flange connections of the propeller hub with the propeller shaft, screw connections of the rotatable propeller wing in the propeller hub as well as various devices for Need fixation and adjustment. Examples of this are in DD-PS 227 196 A1, 227 665 A1, 225 400 A1, 269 363 B1 and others.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für die Propellernabe und die Propellerflügel mit ihrer Flügelfußlagerung und Steigungseinstelleinrichtung entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen von der direkten Einstellung an der Nabe im Stand der bis zur Ferneinstellung bei voller Propellerbelastung und den dabei auftretenden Kräften und Momenten auch unter Ausnutzung von deren Wirkungsrichtungen einfachere neue Lösungen zu entwickeln, die den Einsatz eines Einstellpropellers vereinfachter Bauweise über einen hinreichend großen Leistungsbereich von etwa bis zu 60% der Vorausfahrtleistung P_D durch Neueinstellung der Flügelsteigung in kurzen, dem Vorstellpropeller angenäherten Einstellzeiten ermöglichen. Der Einstellpropeller vereinfachter Bauweise soll damit auch für Einsatzfälle geeignet sein, für die bisher nur der aufwendigere Verstellpropeller mit vollem Voraus-Rückfahrt- Stellbereich verwendbar war, ohne daß dessen Umsteuereigenschaften dominierten.The object of the invention is therefore for the propeller hub and the propeller blades with their wing base mounting and pitch adjustment device according to the different requirements from the direct setting on the hub in the state of up to the remote setting with full propeller load and the forces and moments that occur, also taking advantage of them Developing simpler new solutions that enable the use of a setting propeller of simplified design over a sufficiently large performance range of around up to 60% of the advance performance P _D by readjusting the wing pitch in short setting times approximating the setting propeller. The setting propeller of simplified design should thus also be suitable for applications for which only the more complex variable propeller with full advance-return travel adjustment range could previously be used without its reversing properties dominating.

Die Lösung der Aufgabe geht von der Überlegung aus, daß die Propellernabe sowie die Propellerflügelfußlagerung und ihre Steigungseinstelleinrichtung so zu gestalten und zu dimensionieren sind, daß bei nur gelegentlichen Belastungs- und Steigungsänderungen während der Fahrt vereinfachte Einstellmechanismen einsetzbar sind.The solution to the problem is based on the consideration that the propeller hub and the To design and to propeller wing base bearing and their pitch adjustment device dimension that with only occasional changes in load and incline Simplified adjustment mechanisms can be used while driving.

Im weiteren wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in oder an der durch bewährten konischen oder zylindrischen Preßsitz oder Flanschkupplung mit der Propellerwelle verbundenen und somit nachrüst- und auswechselbaren Propellernabe ring- oder kurvenförmige Ausnehmungen und/oder Erhebungen nach Art von Flanschen bzw. Flanschsegmenten zur Einführung und drehbaren Lagerung der mit Steck-Dreh-Verbindungen versehenen oder über Flügellagerplatten verbundenen Flügelfüße Einstellflügel vorhanden sind und daß die so drehbar gelagerten Propellerflügel in ihrer Steigung in beide Richtungen in einem begrenzten Steigungseinstellbereich von etwa bis zu 8° über eine Fixier- und Einstelleinrichtung unmittelbar oder über Zusatzelemente, Ausnehmungen, Ansätze, Stößel, Hebel oder Zapfen direkt fixiert oder neu einstellbar sind.Furthermore, the problem is solved in that in or on the conical by proven or cylindrical press fit or flange coupling connected to the propeller shaft and thus retrofittable and exchangeable propeller hub ring or curve Recesses and / or elevations in the manner of flanges or flange segments for Introduction and rotatable storage of the provided with plug-turn connections or via Wing bearing plates connected wing feet adjustable wings are present and that the so rotatable propeller blades in their incline in both directions in a limited Incline setting range of approximately up to 8 ° via a fixing and setting device  directly or via additional elements, recesses, lugs, plungers, levers or pins directly fixed or newly adjustable.

Die erfindungsgemäße Lagerung der im begrenzten Einstellbereich drehbaren Propellerflügel durch eine Steck-Dreh-Verbindung ohne Flügelfußschrauben bzw. mit Flügelfußschrauben und einer separaten Steck-Dreh-Flügellagerplatte ist so gestaltet, daß nach der Montage die tragenden Flächen in den Bereichen der höchsten Belastungen des voraus- bzw. rückwärtsdrehenden Propellers liegen. Entsprechend des begrenzten Einstellbereichs von etwa 6°ΔΦ40% Antriebsleistung P_D wird die tragende Fläche praktisch auch bei den Grenzstellungen der Steck-Dreh-Verbindungen nur gering vermindert.The inventive storage of the propeller blades, which can be rotated in the limited setting range, by means of a plug-and-turn connection without wing-foot screws or with wing-foot screws and a separate plug-and-turn wing bearing plate is designed in such a way that, after assembly, the load-bearing surfaces in the areas of the highest loads of the or reverse rotating propellers. Corresponding to the limited setting range of approximately 6 ° ΔΦ40% drive power P _D , the load-bearing surface is practically only slightly reduced even with the limit positions of the plug-turn connections.

Für die Anpassung an unterschiedliche Betriebszustände während der Fahrt des Schiffes bei voller Belastung, z. B. in Eisgebieten, bei großen Geschwindigkeitsminderungen schneller Schiffe während enger Revier- und Hafeneinfahrten, zur Anpassung der Flügelsteigung bei Schlechtwetterfahrten und insbesondere zur Ausregelung von Belastungsänderungen durch Leistungsentnahmen oder Zuschaltungen von Wellengeneratoren bzw. Zusatzanlagen sowie Ausschöpfung der sog. "Auslegungsreserven" ist die Variante als Einstellpropeller mit Fernbetätigung im Schiffsbetrieb ausgelegt.For adapting to different operating conditions while the ship is moving full load, e.g. B. in ice areas, with large speed reductions faster Ships during narrow territorial and port entrances to adjust the wing pitch Bad weather journeys and in particular to compensate for changes in load Power withdrawals or connections from shaft generators or additional systems as well Utilization of the so-called "design reserves" is the variant as a setting propeller Remote control designed for ship operation.

Eine weiter vereinfachte Variante des Einstellpropellers wird als Einstellpropeller mit Direkteinstellung kreiert und ist für Schiffsumbauten, -modernisierungen und die Propelleranpassung an gealterte Schiffe einsetzbar. Diese Einstellpropellervariante vereinfachter Bauweise kann unter Beibehaltung der vorhandenen Propellerwellen montiert werden und benötigt keine hohlgebohrte Propellerwelle oder sonstige Energiezufuhr. Die jeweilige Steigungseinstellung ist dabei jedoch nur direkt am Propeller bzw. der Propellernabe des nicht fahrenden Schiffes möglich.A further simplified variant of the adjustment propeller is used as an adjustment propeller Direct adjustment creates and is for ship conversions, modernizations and the Propeller adaptation can be used on aged ships. This adjustment propeller variant Simplified design can be installed while maintaining the existing propeller shafts are and do not require a hollow drilled propeller shaft or other energy supply. The respective pitch setting is only directly on the propeller or Propeller hub of the non-moving ship possible.

Der Einstellpropeller zur Direkteinstellung ist u. a. geeignet zur Steigungsanpassung als "Standprobe-Propeller" sowie als Einstellpropeller für den Neuzustand des Schiffes, zur Steigungsanpassung für die verschiedenen Dockungs- und Alterungsintervalle von Schiff und Maschine, zum einfachen Wechsel und zur Aufarbeitung der Propellerflügel nach Flügelbeschädigungen, Korrosion oder Kavitation bzw. zum Propellerwechsel bei Schiffsmodernisierungen. So kann z. B. für die "Standprobe" eine kleinere Steigung als die für die Freifahrt des Schiffes vorgesehene "Konstruktionssteigung" eingestellt werden, damit die Schiffshauptmaschine bei voller Drehzahl und Leistung ohne Fahrt des Schiffes erprobt werden kann. Für die Probefahrt wie für die Fahrt bei den verschiedenen Hauptbetriebsfällen sowie für die Dock- und Alterungsintervalle sind die jeweils optimalen Flügelsteigungen dementsprechend direkt einstell- und fixierbar.The adjustment propeller for direct adjustment is u. a. suitable for slope adjustment as "Stand-test propeller" and as a setting propeller for the new condition of the ship, for Incline adjustment for the different docking and aging intervals of the ship and Machine, for easy replacement and reconditioning of the propeller blades after wing damage,  Corrosion or cavitation or for changing propellers in ship modernizations. So z. B. for the "stand test" a smaller slope than that for the Free movement of the ship provided "construction slope" can be set so that the Main engine tested at full speed and power without the ship moving can be. For the test drive as well as for the drive in the various main operating cases as well as for the dock and aging intervals are the optimal wing pitches accordingly directly adjustable and fixable.

Bei allen Ausführungsvarianten brauchen keine Ersatz-Festpropeller, sondern lediglich Propellerflügel als Reverse vorrätig gehalten oder die Schiffsalterung und Verschlechterung der hydrodynamischen Verhältnisse vorausschauend berücksichtigt werden oder der gealterte Propeller durchmesserreduziert und aufwendig aufgearbeitet werden. Der Einstellpropeller vereinfachter Bauweise kann unter Beibehaltung der Einstellpropellernabe und der Einstelleinrichtung durch Ersatzflügel beispielsweise mit "high skew" oder "tip fin" modernisiert und die Steigung optimal angepaßt werden.In all versions, no replacement fixed propellers are required, just Propeller blades held in reverse as the ship aging and deterioration the hydrodynamic conditions are taken into account with foresight or the aged Propellers are reduced in diameter and laboriously reconditioned. The adjusting propeller Simplified design can be maintained while maintaining the adjustable propeller hub and the Adjustment device with replacement wing, for example with "high skew" or "tip fin" modernized and the slope adjusted optimally.

Die erfindungemäße Lösung nutzt die typische Belastung der tragflügelartigen Propellerflügelprofile, die dadurch gekennzeichnet ist, daß bei zweckmäßig gestalteter Ausbalancierung des Flügels die größten Sog- und Druckkräfte sowohl beim vorwärts- als auch beim rückwärtsdrehenden Propeller an dem vor der Drehachse liegenden Teil des Flügelprofils auftreten und damit jeweils auf die Propellerflügel Drehmomente in Richtung einer Steigungsvergrößerung bewirken, die erfahrungsgemäß immer größer als die gegenwirkenden Zentrifugalmomente sind. Dadurch ist eine einseitige Haltekraftübertragung von den Propellerflügelfüßen an die Steck-Dreh-Verbindung oder Flügellagerplatte durch entsprechend gestaltete einseitige Stößel möglich.The solution according to the invention uses the typical load on the wing-like propeller wing profiles, which is characterized in that when appropriately designed Balancing the wing the greatest suction and pressure forces in both forward and also with the reverse rotating propeller on the part of the Wing profile occur and thus torques on the propeller wing in the direction cause an increase in slope, which experience has shown is always greater than that counteracting centrifugal moments. This is a one-sided holding force transmission from the propeller wing feet to the plug-turn connection or wing bearing plate appropriately designed one-sided plungers possible.

Diese Stößel haben einen zusätzlichen Stößelansatz, so daß die wesentlich geringeren in der Gegenrichtung erforderlichen reibungsabhängigen Stellkräfte je Flügel über den gleichen Stößel aufgenommen werden. Ihre Betätigung und Fixierung erfolgt bei dieser Variante über eine gemeinsame Einstellplatte.These plungers have an additional plunger shoulder, so that the much smaller ones in the In the opposite direction, the friction-dependent actuating forces required for each wing are the same Tappets are included. In this variant, they are actuated and fixed via a common adjustment plate.

Bei weiter vereinfachten Varianten ist auch eine ungekoppelte oder gekoppelte Direkteinstellung realisierbar. Die Einstellplatte kann bei dieser Variante auch mechanisch über eine Zug-Druck-Stange betätigt werden, die durch eine zylindrische Hohlbohrung der Propellerwelle bis zur Wellenkupplung geführt wird. Bei größeren Einstellpropellern bewegt die Zug-Druck-Stange die Einstellplatte auch über einen hydraulischen oder mechanischen Verstärker.In the case of further simplified variants, there is also an uncoupled or coupled one  Can be set directly. The setting plate can also be mechanical in this variant can be operated via a push-pull rod, which through a cylindrical hollow bore Propeller shaft is guided up to the shaft coupling. Moved with larger adjustment propellers the push-push rod also uses a hydraulic or mechanical adjustment plate Amplifier.

Dabei werden vorzugsweise hydraulische Verstärker als Kombination von Welldehnzylindern in einem abgeschlossenen Hydrauliksystem verwendet, so daß keine gesonderten Pumpen, Ventile oder sonstige Stelleinrichtungen oder Energiezufuhr benötigt werden.Hydraulic amplifiers are preferably used as a combination of Corrugated cylinders used in a closed hydraulic system, so that none separate pumps, valves or other control devices or energy supply required will.

Bei noch weiteren Ausführungsvarianten kann der hydraulische Verstärker auch ohne Zug- Druck-Stange durch eine Druckölpumpe oder ein Gewinde betätigt werden. Anstelle der Stößel können auch am hinteren Segment der Flügel-Steck-Dreh-Verbindung Hebel mit Schrägnuten oder Zapfen angeordnet werden, die über ein Einstelljoch die Flügel fixieren bzw. einstellen.In still further design variants, the hydraulic amplifier can also be operated without Pressure rod can be operated by a pressure oil pump or a thread. Instead of the plunger, the wing plug-in-turn connection can also be used on the rear segment Levers can be arranged with oblique grooves or pegs, the wings via an adjusting yoke fix or adjust.

Eine weitere Vereinfachung wird erfindungsgemäß noch dadurch erreicht, daß auf einer Propellernabe abwechselnd fest angegossene und über Steck-Dreh-Verbindungen montierte Einstellflügel angeordnet werden. Diese Lösung ist bei Propellern mit gerader Flügelzahl möglich und kommt vorzugsweise bei Propellern zum Einsatz, die nur eine geringe Breite des einzustellenden Leistungsbereiches aufweisen. Bei gleicher Laständerung müssen die Einstellflügel bei dieser Lösung etwa um den doppelten Winkelbetrag gegenüber einem nur mit Einstellflügeln ausgerüsteten Propeller verstellt werden. Da weniger bewegliche Teile erforderlich sind, ergibt sich eine weitere Vereinfachung der Konstruktion und Angleichung an die Kostenvorteile des "Festpropellers".A further simplification is achieved according to the invention in that on a Propeller hub alternately firmly cast on and assembled via plug-turn connections Adjusting sash can be arranged. This solution is for propellers with an even number of blades possible and is preferably used for propellers that are only a small width of the performance range to be set. With the same load change, the Adjustable wing with this solution about twice the angular amount compared to only one propellers equipped with adjustable blades. Because there are fewer moving parts are required, there is a further simplification of the design and alignment the cost advantages of the "fixed propeller".

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt schematisch an einem vierflügligen Einstellpropeller mit paarweisen Einstellflügeln 3 und Festflügeln 4 die an den Flügeln wirkenden Kräfte und Momente. Propellerwelle 1 und Einstellpropellernabe 2 sind mit konischem Preßsitz verbunden. Die tragenden Segmente der Einstellflügel-Steck-Dreh-Lagerung 5 befinden sich in Richtung der resultierenden Flügelkraft F_R. Die in beiden Drehrichtungen wirkenden Einstell- und Fixiersegmente 6 sind über den jeweiligen Einstell- und Fixierstößel 7 durch die Stößelkopplungsplatte 8 verbunden. Fig. 1 shows schematically on a four-bladed adjustment propeller with paired adjustment blades 3 and fixed blades 4, the forces and moments acting on the blades. Propeller shaft 1 and adjustable propeller hub 2 are connected with a conical press fit. The load-bearing segments of the adjustable wing plug-in rotary bearing 5 are in the direction of the resulting wing force F _R. The adjusting and fixing segments 6 acting in both directions of rotation are connected via the respective adjusting and fixing plunger 7 by the plunger coupling plate 8 .

Des weiteren zeigt Fig. 1 den Einstellbereich der Einstellflügel 3 zwischen +2° und -6° sowie die Änderung der Propellerdrehleistung P_D als Resultat der Steigungsänderung. Im Vergleich mit charakteristischen Belastungskennlinien eines Festpropellers ermöglicht die Kennlinie des Einstellpropellers durch die Steigungsanpassung für die unterschiedlichen Propellerleistungen des gesamten Vorausfahrbereichs optimale Fahrweisen.Furthermore, FIG. 1 shows the adjustment range of the adjustment blades 3 between + 2 ° and -6 ° and the change in the propeller rotation power P _D as a result of the change in pitch. In comparison to the characteristic load characteristics of a fixed propeller, the characteristic of the adjustment propeller enables optimal driving styles through the incline adjustment for the different propeller outputs of the entire driving range.

Fig. 2 zeigt den Flügelfuß eines Einstellflügels 3 für die schraubenlose Steck-Dreh- Verbindung mit der Einstellpropellernabe 2. Fig. 2 shows the blade root of a Einstellflügels 3 for the screwless plug-in rotary connection with the Einstellpropellernabe 2.

Fig. 3 zeigt eine Variante des Einstellpropellers vereinfachter Bauweise mit Steigungsanpassung an unterschiedliche Vorausfahrt-Propellerleistung mit Propellerwelle 1 und konischer Naben-Wellen-Preßsitzverbindung, daneben sind auch Ausführungen mit zylindrischer oder Flanschkupplung möglich. Die Einstellpropellernabe 2 und die Einstellflügel 3 sind mit einer schraubenlosen Steck-Dreh-Lagerung 5 dargestellt und durch einfache mechanische Bearbeitung der Einstellpropellernabe 2 und der Einstellflügel 3 erzeugbar. Fig. 3 shows a variant of the setting propeller of simplified construction with slope adjustment to different propeller propeller output with propeller shaft 1 and conical hub-shaft press fit connection, in addition, versions with cylindrical or flange coupling are also possible. The adjusting propeller hub 2 and the adjusting wing 3 are shown with a screwless plug-and-turn bearing 5 and can be produced by simple mechanical processing of the adjusting propeller hub 2 and the adjusting wing 3 .

Andere Lagerungen, z. B. unter Verwendung von Steck-Dreh-Flügellagerplatten mit Flügellagerfußschrauben sind möglich.Other bearings, e.g. B. using push-turn wing bearing plates with wing bearing foot screws are possible.

Jeder Einstellflügel 3 wird durch die Steck-Dreh-Segmente der Flügel und beidseitig wirkende Einstell- und Fixiersegmente 6 sowie einen Einstell- und Fixierstößel 7 über eine Stößelkopplungsplatte 8 fixiert bzw. seine Steigung durch Axialbewegungen der Stößelkopplungsplatte 8 eingestellt. Bei der in Fig. 3 dargestellten Variante erfolgt die Steigungseinstellung am trocken liegenden oder schwimmenden Schiff bei ruhender oder beispielsweise durch die Törnmaschine drehender Welle über die axial fixierte, wasserdicht verdrehgesicherte Gewindespindel 14 in der Nabenkappe 9.Each adjusting wing 3 is fixed by the plug-and-turn segments of the wing and bilaterally acting adjusting and fixing segments 6 as well as an adjusting and fixing tappet 7 via a tappet coupling plate 8 or its pitch is set by axial movements of the tappet coupling plate 8 . In the variant shown in FIG. 3, the pitch adjustment is carried out on the dry or floating ship with the shaft at rest or rotating, for example, by means of the turning machine, via the axially fixed, watertightly secured threaded spindle 14 in the hub cap 9 .

Fig. 4 stellt eine höher ausgerüstete Einstellpropellervariante dar für den Anwendungsbereich "Steigungseinstellung und -fixierung aus dem Schiffsinneren bei nicht drehender bis voll belastet drehender Propellerwelle". Fig. 4 shows a more highly equipped adjustment propeller variant for the application area "pitch adjustment and fixation from inside the ship with the propeller shaft not rotating or rotating under full load".

Die Einstellflügel 3 sind dabei in der Einstellpropellernabe 2 mittels schraubenloser Steck- Dreh-Lagerung 5 bzw. mittels Steck-Dreh-Flügellagerplatten mit Flügelfußschrauben gelagert. Vorzugsweise sind die Flügelfußlagerungen gegenüber dem Naben-Preßsitz axial derart nach hinten versetzt angeordnet, daß an an den Flügelfußunterseiten Stellhebel mit Schrägnuten oder Stellzapfen 7 ankoppelbar sind.The Einstellflügel 3 are in the Einstellpropellernabe 2 by means of screwless plug rotary bearing 5 or mounted by means of plug-and-turn leaf mounting plates Flügelfußschrauben. Preferably, the wing base bearings are axially offset from the hub press fit so that actuating levers with oblique grooves or adjusting pins 7 can be coupled to the underside of the wing base.

Die Steigungseinstellung und -fixierung erfolgt über Axialbewegungen des Einstelljochs 8 mit Schrägnuten über eine Zug- und Druckstange in der hohlgebohrten Propellerwelle 11 oder durch einen Direktantrieb in der Nabenkappe 9.The pitch adjustment and fixation takes place via axial movements of the adjusting yoke 8 with oblique grooves via a pull and push rod in the hollow-drilled propeller shaft 11 or by a direct drive in the hub cap 9 .

Fig. 5 zeigt eine Ansicht auf eine Einstellpropellernabe 2 von hinten ohne Nabenkappe mit Einstelljoch 8, Einstellgewinde 14, Einstellzapfen mit Gleitstücken, Stellhebel mit Schrägnuten 7 sowie die durch Steck-Dreh-Verbindungen 5 in der Einstellpropellernabe 2 gelagerten Flügelfüße eines vierflügligen Einstellpropellers. Fig. 5 shows a view of an adjusting propeller hub 2 from the rear without a hub cap with adjusting yoke 8 , adjusting thread 14 , adjusting pin with sliding pieces, adjusting lever with oblique grooves 7 and the wing feet of a four-bladed adjusting propeller mounted in the adjusting propeller hub 2 by plug-and-turn connections 5 .

Fig. 6 zeigt Längsschnitte durch eine Einstellpropellernabe 2 und eine Nabenkappe 9 eines vierflügligen Einstellpropellers mit konischer Naben-Preßsitzverbindung 1, Lagerung der Einstellflügel 3 durch schraubenlose Steck-Dreh-Lagerung 5, Einstell- und Fixierstößel 7, Stößelkopplungsplatte 8 sowie eine Variante eines Welldehnzylinder-Hydraulik-Kraftverstärkers 10, der durch eine Zug-Druck-Stange 11 aus dem Schiffsinneren betätigt wird. Fig. 6 shows longitudinal sections through a Einstellpropellernabe 2 and a hub cap 9 of a four-winged Einstellpropellers conical hub press fit 1, storage of Einstellflügel 3 by screwless plug-in rotary bearing 5, adjustment and Fixierstößel 7, plunger coupling plate 8, as well as a variant of a Welldehnzylinder- Hydraulic booster 10 , which is actuated by a push-pull rod 11 from inside the ship.

Fig. 7 stellt schematisch höher ausgerüstete Varianten des Einstellpropellers gemäß Fig. 3 zur Steigungseinstellung und -fixierung aus dem Schiffsinneren dar mit Energiezufuhr über Schleifringe an die stehende oder drehende Propellerwelle mit Hohlbohrung 11, Kabelzuführung durch die Hohlbohrung und Antrieb 16 über Getriebe 15 und/oder Gewinde 14 oder Druckerzeuger 19 in der Einstellpropellernabe 2. Fig. 7 shows schematically higher-equipped variants of the adjustment propeller according to Fig. 3 for pitch adjustment and fixation from the inside of the ship with energy supply via slip rings to the standing or rotating propeller shaft with hollow bore 11 , cable feed through the hollow bore and drive 16 via gear 15 and / or Thread 14 or pressure generator 19 in the adjustment propeller hub 2 .

Fig. 8 zeigt eine Variante eines schiffsinneren Druckerzeugers 18, oder schiffsinneren Getriebes 14 zur Betätigung der Zug-Druck-Stange 11 gemäß den Fig. 4 und 6 als Einstelleinrichtung in der Wellenkupplung 12 sowie die entsprechend gestaltete schiffsinnere Propellerwellenkupplung 13. Fig. 8 shows a variant of a ship inner pressure generator 18, or ship internal gear 14 for actuating the train-push rod 11 shown in FIGS. 4 and 6 as a setting in the shaft coupling 12 and the correspondingly shaped interior of the ship propeller shaft coupling 13.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen und KurzzeichenList of the reference symbols and abbreviations used

 1 Propellerwelle mit konischer oder zylindrischer Naben/Wellen-Preßsitzverbindung bzw. Naben/Wellen-Flanschkupplung
 2 Einstellpropellernabe
 3 Einstellflügel
 4 Festflügel
 5 Lagerung der Einstellflügel 3 in der Einstellpropellernabe 2 mittels schraubenloser Steck-Dreh-Lagerung bzw. Steck-Dreh-Flügellagerplatte mit Flügelfußschrauben
 6 Einstell- und Fixiersegmente für beide Wirkungseinrichtungen
 7 Einstell- und Fixierstößel bzw. Hebel mit Schrägnut
 8 Stößelkopplungsplatte bzw. Einstelljoch
 9 Nabenkappe
10 Welldehnzylinder-Hydraulik-Kraftverstärker
11 Propellerwellen-Hohlbohrung mit Zug-Druck-Stange bzw. Elektro- oder Hydraulikleitung
12 Einstellrichtung in der Wellenkupplung
13 Schiffsinnere Propellerwellenkupplung
14 Gewinde
15 Getriebe
16 Antriebe
17 Hochdruckleitung
18 Schiffsinnerer Druckerzeuger
19 Druckerzeuger an der Propellernabe 1 propeller shaft with conical or cylindrical hub / shaft press fit connection or hub / shaft flange coupling
2 adjustable propeller hubs
3 adjustment wings
4 fixed wings
5 Storage of the adjustment blades 3 in the adjustment propeller hub 2 by means of screwless plug-turn bearings or plug-turn wing bearing plate with wing foot screws
6 setting and fixing segments for both effective devices
7 adjusting and fixing plunger or lever with oblique groove
8 tappet coupling plate or adjusting yoke
9 hub cap
10 hydraulic expansion cylinder hydraulic power amplifiers
11 Hollow propeller shaft bore with push-pull rod or electrical or hydraulic line
12 Adjustment direction in the shaft coupling
13 Ship propeller shaft coupling
14 threads
15 gears
16 drives
17 high pressure line
18 pressure generator inside the ship
19 pressure generators on the propeller hub

Verwendete KurzzeichenAbbreviations used

D Drehachse des Einstellflügels
n Drehrichtung "voraus"
F_a Axialkraft am Flügel (Schub)
F_t Tangentialkraft am Flügel (Drehmoment)
F_R Resultierende Flügelkraft
Φ_FR Wirkungsrichtung der resultierenden Flügelkraft
Q_SH Hydrodynamisches Flügelverstellmoment
Q_SC Trägheitsbedingtes Zentrifugalmoment
Φ Steigungswinkel
Φ_k Konstruktionswinkel
Δ_Φ Einstellwinkelbereich des Einstellpropellers
P_D Propellerdrehleistung
ΔP_D Veränderung der Propellerdrehleistung, ΔP_D=f(ΔΦ).D Rotation axis of the adjustment wing
n Direction of rotation "ahead"
F _a axial force on the wing (thrust)
F _t Tangential force on the wing (torque)
F _R Resulting wing force
Φ _{FR Direction of} action of the resulting wing force
Q _SH Hydrodynamic wing adjustment torque
Q _SC Inertial centrifugal moment
Φ pitch angle
Φ _k construction angle
Δ _{Φ pitch} angle range of the pitch _propeller
P _D propeller speed
ΔP _D change in propeller torque, ΔP _D = f (ΔΦ).

Claims (14)

1. Einstellpropeller vereinfachter Bauweise mit Steigungsanpassung an unterschiedliche Vorausfahrt-Propellerleistungen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Propellerwelle (1) durch einen konusförmigen oder zylindrischen Preßsitz verbundene Einstellpropellernabe (2) mit bajonettverschlußartigen Ausnehmungen für die Lagerung, Einstellung und Fixierung der Einstellflügel (3) in Steck-Dreh-Verbindungen (5) innerhalb eines begrenzten Steigungseinstellbereichs versehen ist und daß die Steck-Dreh-Verbindungen (5) der Flügelfußlagerungen der Einstellflügel (3) an der Einstellpropellernabe (2) so angeordnet sind, daß hinter dem Nabenpreßsitz im hinteren Teil der Einstellpropellernabe (2) eine in Abhängigkeit der Betriebsanforderungen austauschbare und nachrüstbare Einrichtung zur Steigungseinstellung und Steigungsfixierung einsetzbar ist, deren Mechanismen zur Steigungseinstellung zwischen einer Direkteinstellung an den Einstellflügeln (3) bis zur schnellen Feineinstellung bei belastetem Propeller entweder mechanisch durch Schraubenbewegung, elektrisch durch E-Getriebemotor oder durch Hydraulikantrieb wahlweise umrüstbar sind.1. Ground Adjustable simplified construction with slope adaptation to different headway propeller services, characterized in that connected to the propeller shaft (1) by a cone-shaped or cylindrical interference fit Einstellpropellernabe (2) with a bayonet catch-like recesses for the storage, adjustment and fixing of the Einstellflügel (3) in plug-turn connections ( 5 ) is provided within a limited pitch adjustment range and that the plug-turn connections ( 5 ) of the wing base bearings of the adjusting vanes ( 3 ) on the adjusting propeller hub ( 2 ) are arranged such that behind the hub press fit in the rear part the setting propeller hub ( 2 ), a device that can be replaced and retrofitted depending on the operating requirements can be used for setting and fixing the pitch, the mechanisms for setting the pitch between a direct setting on the setting blades ( 3 ) to fast Fine adjustment when the propeller is loaded can be converted either mechanically by screw movement, electrically by electric gear motor or by hydraulic drive. 2. Einstellpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tragenden Flächen in der Einstellflügeln (3) der Steck-Dreh-Verbindung (5) oder einer Steck-Dreh-Flügellagerplatten-Lagerung (5) so angeordnet sind, daß sie in der Richtung der aus der Axialkraft F_a und Tangentialkraft F_t resultierenden Flügelkraft F_R liegen.2. adjusting propeller according to claim 1, characterized in that the supporting surfaces in the adjusting blades ( 3 ) of the plug-and-turn connection ( 5 ) or a plug-and-turn wing bearing plate bearing ( 5 ) are arranged so that they in the direction the wing force F _R resulting from the axial force F _a and tangential force F _t . 3. Einstellpropeller nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräfte und Momente an den Einstellflügeln (3) so ausbalanciert sind, daß die Summe aus dem hydrodynamischen Flügelverstellmoment Q_SH und dem trägheitsbedingten Zentrifugalmoment Q_SC in beiden Drehrichtungen in ihrer Größe ausgewogen und jeweils in Richtung einer Steigungsvergrößerung wirksam ist. 3. adjusting propeller according to claim 1 and 2, characterized in that the forces and moments on the adjusting vanes ( 3 ) are balanced so that the sum of the hydrodynamic vane adjustment moment Q _SH and the inertia-related centrifugal moment Q _SC in both directions of rotation balanced in size and is effective in each case in the direction of an increase in slope. 4. Einstellpropeller nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steck-Dreh-Segmente der Flügelfüße derart angeordnet und gestaltet sind, daß die Halte- und Einstellkräfte der Einstell- und Fixierstößel (7) direkt oder über Zwischenstücke mit einem großen Hebelabstand, der nahezu dem Flügelfußradius entspricht, übertragbar sind.4. adjusting propeller according to claim 1, 2 and 3, characterized in that the plug-turn segments of the wing feet are arranged and designed such that the holding and adjusting forces of the adjusting and fixing plunger ( 7 ) directly or via intermediate pieces with a large Lever distance that almost corresponds to the wing root radius are transferable. 5. Einstellpropeller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den hinteren Segmenten der Steck-Dreh-Verbindung des Einstellflügelfußes Hebel (7) mit Schrägnuten oder Zapfen angeordnet sind, durch die über ein Einstelljoch die Einstellflügel (3) einstellbar und fixierbar sind.5. adjusting propeller according to claim 4, characterized in that on the rear segments of the plug-and-turn connection of the adjustable wing lever ( 7 ) are arranged with oblique grooves or pins through which the adjustable wing ( 3 ) are adjustable and fixable via an adjusting yoke. 6. Einstellpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem vierflügeligen Propeller zwei sich gegenüberliegende Propellerflügel (4) fest mit der Propellernabe, vorzugsweise durch einen einheitlichen Guß, miteinander verbunden sind und die zwei weiteren, sich ebenfalls gegenüberliegenden Propellerflügel (3) verstellbar in derselben Nabe (2) gelagert sind.6. Adjusting propeller according to claim 1, characterized in that in a four-bladed propeller two opposing propeller blades ( 4 ) are firmly connected to the propeller hub, preferably by a uniform casting, and the two further, also opposite propeller blades ( 3 ) are adjustable in same hub ( 2 ) are stored. 7. Einstellpropeller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steck-Dreh-Verbindung (5) der Einstellflügel (3) über einseitig an ihr angeordnete Stößel (7) mit einer direkt am Propeller angeordneten oder aus dem Schiffsinnern betätigbaren Einstelleinrichtung (12) verbunden ist.7. adjusting propeller according to claim 4, characterized in that the plug-and-turn connection ( 5 ) of the adjusting wing ( 3 ) via one side of the plunger ( 7 ) arranged directly on the propeller or from the ship's interior adjusting device ( 12 ) is. 8. Einstellpropeller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß je Einstellflügel (3) nur ein Einstell- und Fixierstößel (7) angeordnet ist und daß der Einstell- und Fixierstößel (7) direkt oder über Zwischenelemente zur Übertragung von Kräften in beide Richtungen ausgebildet ist.8. adjusting propeller according to claim 7, characterized in that each adjusting wing ( 3 ) only one adjusting and fixing tappet ( 7 ) is arranged and that the adjusting and fixing tappet ( 7 ) is formed directly or via intermediate elements for transmitting forces in both directions . 9. Einstellpropeller nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellflügel (3) direkt an den Flügelfüßen und der Einstellpropellernabe (2) oder der Nabenkappe (9) einstell- und fixierbar sind. 9. adjusting propeller according to claim 1 and 2, characterized in that the adjusting blades ( 3 ) directly on the wing feet and the adjusting propeller hub ( 2 ) or the hub cap ( 9 ) are adjustable and fixable. 10. Einstellpropeller nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Einstell- und Fixierstößel (7) der Einstellflügel (3) über eine Kopplungseinrichtung gemeinsam einstell- und fixierbar sind.10. adjusting propeller according to claim 7 and 8, characterized in that the individual adjusting and fixing plunger ( 7 ) of the adjusting wing ( 3 ) are adjustable and fixable together via a coupling device. 11. Einstellpropeller nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung der Einstell- und Fixierstößel (7) axial verschieblich in der Propellernabe (2) oder an der Nabenkappe (9) gelagert sind.11. adjusting propeller according to claim 10, characterized in that the coupling device of the adjusting and fixing tappets ( 7 ) are axially displaceably mounted in the propeller hub ( 2 ) or on the hub cap ( 9 ). 12. Einstellpropeller nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung drehbar in der Propellernabe (2) oder an der Nabenkappe (9) gelagert ist.12. adjusting propeller according to claim 10, characterized in that the coupling device is rotatably mounted in the propeller hub ( 2 ) or on the hub cap ( 9 ). 13. Einstellpropeller nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungseinrichtung direkt oder über einen Kraftverstärker einstell- und fixierbar ist.13. adjusting propeller according to claim 10, characterized in that the Coupling device can be set and fixed directly or via a power amplifier. 14. Einstellpropeller nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftverstärker ein hydraulisch geschlossenes System von Welldehnzylindern angeordnet ist.14. adjusting propeller according to claim 13, characterized in that as Power amplifier arranged a hydraulically closed system of expansion cylinders is.