DE307700C - - Google Patents

Description

Das Hauptpatent behandelt Umsteuerungen für Propeller mit hohler Welle, wie sie an langsam laufenden auf einem Untersetzungsgetriebe aufgesetzten Propellern bekannt sind. Die Umsteuerspindel tritt dort durch die hohle Welle nach vorn hindurch und besitzt die Form einer durch Achsialverschiebung die Flügel verstellenden Schiebespindel.

Das Wesen der Erfindung besteht zuvörderst darin, daß die Umsteuerspindel vorn an der Propellernabe eine Schnecke oder ein Zahnrad trägt und hierdurch mittels drehender Bewegung die Verstellung bewirkt, indem sie mit größerer oder geringerer Umlaufzahl als die Propellerumlaufzahl in Drehung versetzt wird. Der Vorteil hierbei ist zunächst der, daß für die großhubige Umsteuerung durch Luv nicht mehr ein sehr weit vor den Propeller vorzubauendes Getriebe erforderlich ist, sondern nur ein eng zusammenliegendes Rädergetriebe besteht, und dadurch wird der Propeller leichter und weniger empfindlich gegen Verletzungen. Außerdem aber ist durch die neue Anordnung die Möglichkeit eines motorischen Antriebes der Umsteuerspindel in einfacher Art gegeben und dies ist bei großen Propellern erforderlich, um die volle Umsteuerung im Zeitraum weniger Sekunden vornehmen zu können.

Eine besonders einfache Ausführung des Getriebes ergibt sich, wenn eine auf der Umsteuerspindel sitzende Schnecke in je ein Schnekkenrad eingreift; das mit einem unmittelbar in den Zahnkranz des Flügelfußes eingreifenden ■ Zahnrade verbunden ist. Das ganze Getriebe zwischen der Umsteuerspindel und dem Flügelfuße besteht hierdurch aus je einem Wechselrade, und dadurch ist ein spielfreier Gang bei äußerster Einfachheit und leichter Zusammenbaufähigkeit des Getriebes gegeben. Die · Schnecke ermöglicht dabei die Unterbringung einer sehr großen Übersetzung zwischen Umsteuerspindel und Flügelfuß und ergibt außerdem die wichtige Selbsthemmung des Getriebes.

Für die Ausführung des Getriebes sind je nach den gegebenen Verhältnissen des Propellers zwei Formen besonders wichtig, nämlich eine, bei der die Schnecke völlig aus der Propellernabe herausragt, und zwar „durch zwei parallelachsig zu den Flügeln liegende Schneckenrad-Stirnrad-Wechselräder mit den Flügeln verbunden ist, und eine andere Form, bei der die Schnecke in der hohlen Propellernabe liegt und durch zwei querachsig zu den Flügeln liegende Schneckenrad-Kegelrad-Wechselräder mit den Flügeln verbunden ist.

Eine wichtige Einzelausgestaltung.-des Getriebes besteht weiter darin, daß die Zahnkränze des Wechselrades, also der Schneckenradkranz und der mit ihm verbundene Stirnoder Kegelradkranz derartig verschiedene Zähnezahlen besitzen, daß sie noniusartig durch Versetzen gegenüber der Schnecke und den Flügelzahnkränzen ein genaues Einstellen der Flügel ermöglichen. Dies ist wichtig, da durch Un-

genauigkeiten und nachträgliches Verziehen der meist aus Holz hergestellten Flügel ein genau gleichmäßiges Einstellen beider Flügel : gegenüber der gemeinsamen Spindel möglich sein muß und dies ist durch die noniusartige Ausbildung der Wechselräder in größter.Feinheit ermöglicht. - .

Der Antrieb der drehbaren Umsteuerspindel

kann von Hand oder besser durch Mot or kraft

ίο erfolgen, und zwar ist hierzu die Benutzung einer Reibscheibe bekannt, die einerseits durch Ankuppeln an einer festliegenden Reibscheibe den Propellerumlauf verzögert und anderseits durch Ankuppeln an einer schneller als der Propeller umlaufenden Reibscheibe gegenüber diesem beschleunigt werden kann.

Diese Antriebsweise ist bei der neuen Umsteuerung besonders vorteilhaft in dem Sinne , auszubilden, daß der auf der Umsteuerspindel sitzenden Reibscheibe einerseits ein am Gehäuse befestigter Reibkegel gegenüber steht und anderseits ein von der Vorgelegewelle der hohlen Propellerwelle bewegter Reibkegel oder ein Reibrad einrückbar ist. Bei dieser Ausbildung ist das ohnehin vorhandene Propellergetriebe unmittelbar zur Erzeugung der Vorwärtsbeschleunigung der Umsteuerspindel gegenüber der. Propellerwelle ausgenutzt, ohne daß irgendwelche weiteren Getriebeteile erforderlich werden, zumal wenn die auf der Umsteuerspindel sitzende Reibscheibe als Reibrad an deren Umfang mit einem auf der daneben liegenden Vorgelegewelle sitzenden zweiten Reibrade in Eingriff ist.

Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele des. neuen Getriebes, und zwar sind . Fig. ι bis 3 eine teilweise aufgebrochene Hinteransicht, ein Längsschnitt und eine von . vorn gesehene Einzelansicht des Getriebes erster Ausführungsform,

Fig. 4 und 5 ein quer zur Propellerwelle liegender, von hinten gesehener Schnitt und ein Längsschnitt des Getriebes zweiter Ausführungs-. form,

Fig. 6 ein quer zur Propellerwelle liegender ' Schnitt des Getriebes einer dritten Ausführungsform.

Die sämtlichen Figuren sind als Zugpropeller gedacht, gelten aber in sinnmäßiger Umkehrung auch für Schubpropeller.;

Bei der ersten Ausführung (Fig. 1 bis 3) trägt die kugelförmige Nabe 1 zwei hohle Flügelzapfen 2 und auf diesen sind mit Gewindehülsen 3 zwei Schafthülsen 4 aufgesetzt, in denen , 55 die Flügelfüße 5 befestigt sind. Die Nabe besitzt hülfen und vorn Abflachungen 6, 7 und . von. diesen dient die erste als Flansch, an dem ein Gegenflansch 8 der hohlen Propellerwelle 9 . befestigt ist, während die vordere Abflachung 7 . 60 zur. Lagerung des Umsteuergetriebes dient..

Das, Umsteuergetriebe besteht in mit Stirnverzahnung versehenen Zahnkränzen 10, die sich etwa um 160 ° des Schaftumfanges erstrekken und durch je ein Wechselrad, das aus einem Stirnrade 11, einer Verbindungshülse 12 und einem Schneckenrade 13 besteht, mit einer Schnecke 14 in Verbindung stehen. Diese Schnecke 14 ist mit einem Fortsatz 15, durch eine Ringmutter 16 gesichert, in der vorderen Abflachung 7 der Nabe 1 gelagert und in ihr greift, mit Keil gegen Drehung gesichert, die hohl ausgebildete Umsteuerspindel 17 ein, die durch die hohle Propellerwelle 9 nach hinten hindurchgeführt ist.

Die Propellerwelle 9 ist in einem Getriebegehäuse 18 gelagert und trägt ein Zahnrad 19, mit dem ein kleineres Zahnrad 20 der vom Motor angetriebenen Vorgelegewelle 21 in Eingriff steht; der Motor ist durch eine Klauenkuppelung 22 an diese Vorgelegewelle 21 angeschlossen.

Die Umsteuerspindel 17 trägt außerhalb des Getriebegehäuses¹18 eine Reibscheibe 23, die längsverschieblich aber gegen Drehung gesichert mit ihr durch eine Stiftkuppelung 24 verbunden ist. Am Getriebegehäuse 18 ist ein Reibkegel 25 befestigt, an dem die Reibscheibe 23 durch achsiale Verschiebung eingerückt werden kann. Anderseits ist auf der Vorgelegewelle 21 ein Reibrad 26 befestigt, das durch achsiale Verschiebung der Reibscheibe 23 nach der anderen Seite hin mit dieser in reibenden Eingriff kommt. Durch diese beiden Reibscheiben 25, 26 ist eine Rückwärts- und Vorwärtsdrehung der Umsteuerspindel 17 gegenüber der Propellernabe ermöglicht.

Die Achsialverschiebung der Reibscheibe 23 erfolgt mittels Drahtzuges 27 vom Führerstande aus, und zwar durch Vermittelung einer Rückführungsspindel 28, auf der die Reibscheibe 23 mittels Rückführungsmutter 29 eingreift. Die Rückführungsspindel 28 ist durch eine Spiralfeder 30 unter Spannung gehalten und durch eine Welle 31, in der sie mit Stiften 32 längsverschieblich, aber gegen Drehung gesichert, eingreift, zur Teilnahme am Propellerumlauf gezwungen; die Welle 31 ist vorn an dem nicht dargestellten Lagerungsteil des Umsteuergetriebes ii, 12, 13 befestigt.

Die Wirkungsweise des Umsteuergetriebes ist die folgende:

Bei normalem Lauf hält der durch die Feder 30 gespannte Drahtzug 27 die Reibscheibe frei zwischen den Reibscheiben 25, 26. Zum Verstellen der Flügel in einem Sinne wird der Drahtzug 27 nachgelassen, die Reibscheibe 23 kommt mit dem Reibkegel 25 in Eingriff und dadurch wird die Umsteuerspindel 17 festgehalten, so daß infolge relativer Verdrehung gegenüber dem umlaufenden Propeller das Getriebe 10 bis 14 die Flügel verstellt. Gleichzeitig wird aber durch die mit dem Propeller

umlaufende Rückführungsspindel 28 die Reib-

,· scheibe 23 mit Reibkegel 25 ausgehoben und dadurch die Verstellbewegung beendet; dies wiederholt sich so lange, bis mit dem Nachgeben des Drahtzuges 27 aufgehört wird und dadurch ist eine Verstellung der Flügel in beliebigem. Maße innerhalb der durch die Länge der Rückführungsspindel 28 gegebenen Endwerte möglich. Durch die Lage des am Führerstände befindlichen Handhebels des Drahtzuges 27 ist dort zugleich jeweils die vorhandene Flügelstellung ersichtlich, und nötigenfalls auf einer ■' Skala genau ablesbar. Wird anderseits der Drahtzug 27 unter Dehnung der Feder 30 angezogen, so kommt die' Reibscheibe 23 mit dem Reibrade 26, das die doppelte Umlaufzahl wie der Propeller besitzt, in Eingriff und führt infolge der gleichen Größe beider Teile somit selbst eine Drehung mit der doppelten Umlauf zahl des Propellers aus.. Dadurch werden die Flügel im entgegengesetzten Sinn wie vorher verstellt. Auch in diesem Falle tritt die Rückführungsspindel 28 wieder zum fortgesetzten Ausheben der Reibscheibe 23 vom Reibrade 26 in Wirkung, und es ist genau wie vorher im entgegengesetzten Sinn jede beliebige Flügelverstellung innerhalb der Endwerte möglich.

Bei der zweiten Ausführungsform ist die Propellernabe i' als vollständige Kugel ausgebildet, die mit ihren Schafthülsen 2' die Hülsen 3', 4' der Flügelfüße 5' umschließt. Die Kugelnabe i' nimmt das ganze Getriebe in' sich auf, und zwar sind die Zahnkränze 10' der Flügelfüße mit Kegelverzahnung versehen und greifen in den gleichfalls als Kegelverzahnung ausgebildeten Zahnkränzen 11/ der /quer zur Flügelachse angeordneten Wechselräder ii', 12', I3'"ein, deren Zahnkränze 13' wiederum in der auf der Umsteuerspindel 17 sitzenden Schnecke 14 eingreifen. Die Wellen 12' der Wechselräder sind in mit konischen Gewinden in der Nabe ι' eingeschraubten Lager teilen 33 gelagert. Die Schnecke 14 stützt sich mit ihrem Verlängerungsteil 15' an einem Lagerungskonus 34 ab, der in einer kleinen Abflachung 6' der Kugelnabe 1' befestigt ist, und eine durch Mutter 16' angezogene Innenhülse der Schnecke nimmt deren Achsialdruck in der zweiten Richtung auf.

Die Propellerwelle 9 ist mit ihrem Flansch 8 an einen zweiten Flansch 35 angeschlossen, der mit einer kugeligen Paßfläche an der Nabe 1' seinerseits befestigt ist.

Eine vordere Durchbrechung der kugeligen Nabe ι' dient zum Zusammanbauen des Getriebes; diese Durchbrechung ist durch einen eingeschraubten Deckel 36 verschlossen, in dem sich- auch die Rückführungswelle 31 der Umsteuerung mit einer Verschraubung 37 gegen Drehung gesichert abstützt. . .

Die Lagerung der Schaftzapfen 3' in den Nabenhülsen 2' ist hier durch-ein Kugellager 38 gegeben, da die Kegelverzahriüngro', 11' eine Gewindelagerung nach Art der ersten Ausfuhr rungsform nicht zuläßt.■-■'■ - s¹ >'■■■; ·■"··■■ ■ :■ Die Wirkungsweise des Getriebes . ist genau ■..--■ die gleiche wie im ersten Fall·.' Die Sicherheit des Getriebes gegen Verletzungen- und Tröckenlaufen ist größer, jedoch ist -der Abstand der Flügelachse vom Wellenflansch 8 ^; gleichfalls größer wie bei der ersten Ausfuhrungsform/ ■■■■■■ welche von beiden Ausführungsformen zur Verwendung kommt, hängt demgemäß von den jeweiligen äußeren Umständen ab.■'■''· '■

Bei der letzten Ausführungsform:- (Fig. 6) ist die stark abgeflachte Nabe 1 mit innen liegender ·", Nabenhülse 2 und- 'außen.·:; herumgreifender Schafthülse 3, 4 nebst, angesetzten! Flügelfuße 5 verwendet.- Das Umsteuergetriebe· ist alsquerachsig liegendes Kegelradgetriebe ii', 12', 13' ausgebildet; die Kegelkränze 11' liegen jedoch ■··■''" außerhalb der Nabe 1 und greifen in den außen liegenden Kegelkranz 10' der Schafthülsen 3, 4 ein. Im übrigen ist alles unverändert, wie bei der zweiten Ausführungsform·. ··■ ■ ■ >

Bei diesem Getriebe sind die Vorzüge beider ■ -: Ausführungen vereinigt insofern als der empfindlichere Schneckentrieb innerhalb der Nabe liegt und durch eine flache Nabe zur Verweodung kommen kann, während zugleich'sämtliche-Getrieberäder eine reichlichere Größe und dem-^{1 :}-\: gemäß genaue Wirkung erhalten können.^: ■

Bei dieser Ausführungsform ist zugleich angedeutet, wie die Flügelfüße 5 in: den. Schafthülsen 4 eingeschraubt sind; dies ist-für aus Stahlblech oder Rohr hergestellte Flügel· oder '■■■ auch für Blech verstärkte Holzflügel möglich.

Das Reibscheibengetriebe· 23, 25, 26 nebst der Rückführuhgsspindel 28 eignet: sich auch ohne weiteres zum Einbau eines Reglers,· der durch i.00 Verstellen der Flügelsteigung ^: jeweils ^: selbst- ; tätig die Umlauf zahl auf der für den Motor günstigsten Höhe erhält. -

Die Zähnezahlen der Stirn- oder Kegelkränze 11,11' und der Schneckenradkränze 13, 13' sind um eine Einheit verschieden, beispielsweise ■■■■· 31 Stirn- oder Kegelzähne und 30 Schneckenradzähne. ,Dadurch ist eine Genaueinstellung der Flügel gegeneinander möglich, indem durch Herausnehmen und in anderer Lage erfolgendes Wiedereinsetzen dieser Wechselräder beliebig seine Verdrehungen der Flügelschafthülsen 3, 4 gegeneinander erfolgen können..

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Umsteuerung für Propeller mit hohler Welle nach Patent 305700, dadurch-gekenn-: zeichnet, daß die aus der freien^! Stirnseite der Welle (9) heraustretende Umsteuerspindel (17) unmittelbar eine¹ Schnecke- (14) Oder ein Zahnrad mit Eingriff- im _; Stellgetriebe ' trägt und. durch Antrieb mit ^ größerer:-oder

   geringerer Umlaufzahl als die Propellerumlaufzahl die Verstellung ergibt.
2. 2. Umsteuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerspindel eine Schnecke (14) trägt, von der über je ein einziges wechselradartiges Schnecken- und Zahnrad (11, 13) zu Zahnkränzen (10) der Flügelfüße weitergeleitet wird.
3. 3. Umsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke aus der freien Stirnseite. der Propellernabe (1) herausragt und daß die parallelachsig zu den Flügeln liegenden Wechselräder (11, 13) einerseits in der Schnecke und anderseits in Stirnverzahnungen (10) der Flügelfüße unmittelbar eingreifen.
4. 4. Umsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (14) innerhalb der hohl ausgebildeten Propellernabe (1'; 1) liegt und daß die querachsig -zu den Flügeln liegenden Wechselräder (11, 13) einerseits in der Schnecke und anderseits mit Kegelverzahnungen in an den Flügelfüße nangebrachten Kegelverzahnungen (10) eingreifen.
5. 5. Umsteuerung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zahnkränze (11, 13) jedes Wechsehrades derartig verschiedene Zähnezahlen besitzen, daß sie noniusartig durch Versetzen gegenüber der Schnecke (14) und den Flügelzahnkränzen (10) ein Genaueinstellen der Flügel ermöglichen.
6. 6. Umsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der drehende Antrieb der Umsteuerspindel unter Benutzung an sich bekannter Ankuppelung an eine feststehende bzw. umlaufende Kuppelscheibe erreicht ist, indem die Umsteuerspindel (17) eine Reibscheibe trägt, die einerseits an einen am Gehäuse befestigten Reibkegel (25) und anderseits an einem von der Vorgelegewelle (21) der hohlen Propellerwelle bewegten Reibkegel oder Reibrade (26) einrückbar ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.