EP0336054A1 - Variable-pitch propeller - Google Patents

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Publication number
EP0336054A1
EP0336054A1 EP19890101153 EP89101153A EP0336054A1 EP 0336054 A1 EP0336054 A1 EP 0336054A1 EP 19890101153 EP19890101153 EP 19890101153 EP 89101153 A EP89101153 A EP 89101153A EP 0336054 A1 EP0336054 A1 EP 0336054A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
propeller
adjusting
hub
holding
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19890101153
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gert Dr.-Ing. Dallach
Alfred Prof.Dr. Dudszus
Klaus Dipl.-Ing. Grimmer
Valentin Dr.-Ing. Kujumdshiev
Gerhard Dipl.-Phys. Neumann
Jürgen Dipl.-Ing. Symanzik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
INGENIEURZENTRUM SCHIFFBAU GMBH
Original Assignee
Ingenieurzentrum Schiffbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DD31330588A external-priority patent/DD269363B1/en
Application filed by Ingenieurzentrum Schiffbau GmbH filed Critical Ingenieurzentrum Schiffbau GmbH
Publication of EP0336054A1 publication Critical patent/EP0336054A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00—Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/002—Propeller-blade pitch changing with individually adjustable blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00—Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/02—Propeller-blade pitch changing actuated by control element coaxial with propeller shaft, e.g. the control element being rotary
    • B63H3/04—Propeller-blade pitch changing actuated by control element coaxial with propeller shaft, e.g. the control element being rotary the control element being reciprocatable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H3/00—Propeller-blade pitch changing
    • B63H3/06—Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical
    • B63H3/08—Propeller-blade pitch changing characterised by use of non-mechanical actuating means, e.g. electrical fluid

Definitions

  • the invention is intended for the adjustment and adjustment of the leading wing pitch for the main operating cases of the forward travel of the ship in order to economically adapt the
  • the pitch of the wing and the propeller speed for effective use of the engine power and to adapt to changes in the hull caused by vegetation and aging, as well as due to different operating and sea conditions, such as changes in speed, draft and trim or in special current, sea and driving conditions, such as in the river - and ice navigation.
  • Propeller hubs are used both for variable pitch propellers (CPP) with full forward and return travel as well as for the previously known solutions for adjusting propellers (CFP), which have circular receptacles for the inside of the hollow propeller hub have wing bearing plates screwed to the wing flanges, so that the rotatable bearing is formed by the circular hub ring part projecting between the wing base and the bearing plate.
  • the wing bearing plates generally have groove-shaped recesses on their inside, in which the holding and adjusting forces are transmitted to an adjusting yoke via rotatable sliding pieces and pins.
  • This hub with wing plate bearing suitable for the full forward and return adjustment range and the arrangement of the adjustment grooves and the adjustment yoke directly in line with the propeller wing axes necessitates the design of the propeller hub as a hollow body and the connection to the propeller shaft by means of coupling flanges or additional components for hub-shaft connection and for power transmission to the adjustment yoke.
  • the assembly of the wing bearing plates, which are circular on the outer edge, into the hollow hub requires a correspondingly large front hub opening, which also determines the propeller diameter.
  • DD-WP 200 730 e.g. published in the longitudinal direction between the wing bearing plates adjustment yoke, in which one or more longitudinal grooves are incorporated at an angle in the area of self-locking.
  • the holding force or adjusting force for displacing the adjusting yoke is transmitted from the inside of the ship by a push rod mounted in the hollow screw shaft.
  • DD-WP 225 400 Also known in accordance with DD-WP 225 400 is the setting of the propeller blades of an adjusting propeller by means of expansion bodies fastened in the hub, which are designed to be able to act in the longitudinal direction on the adjusting yoke designed as an adjusting cylinder and can be actuated by the action of heat after releasing a press fit.
  • expansion bodies fastened in the hub which are designed to be able to act in the longitudinal direction on the adjusting yoke designed as an adjusting cylinder and can be actuated by the action of heat after releasing a press fit.
  • the DD-WP 80 634 proposes a device for energy transmission between the ship and the hub in variable pitch propellers, which consists of a DC-excited electromagnet and on the hub side there is a rigidly arranged ferromagnet or an eddy current disk or a squirrel-cage rotor.
  • This system is intended to generate relative rotary movements between the propeller hub and the adjustment mechanism, which are to be used for the adjustment of the propeller blades.
  • a shortcoming of this system is that additional means are required to control the pitch of the wing.
  • This system is also not suitable for realizing relatively small adjustment paths, which results from the slip of the drive mechanism for the adjustment unit.
  • This solution is also intended to provide a propulsion element with which an economical ship operation with regard to minimal fuel consumption as well as the possibility of an optimal utilization of the machine performance when switching off auxiliary energy withdrawals, e.g. shaft generators, and at the same time optimal adaptation of the propulsion organ to the available total machine performance can be realized. At the same time, this is intended to temporarily achieve a higher thrust for realizing a higher ship speed, such as a catch-up speed.
  • the object of the invention is also to find such a solution in which the control and setting energies are conducted in a contact-free manner by electro-magnetic or permanent-magnetic means from the ship into the hub without slip losses occurring on the part of the drive mechanism for the wing adjustment in the hub or in addition Mechanisms to control the pitch of the propeller blades are required.
  • a setting propeller preferably comprises that the propeller blades, which can be rotated to a limited extent in the propeller hub, are each connected to a single or multi-part blade bearing plate, which is combined with an adjusting and fixing lever to form a "blade bearing adjusting plate", and that inside the propeller hub, outside, at the blade base the area of the bearing of the propeller blades in the propeller hub, either behind or in front, in particular behind or in a rear hub cap or even a front hub extension, an axially displaceable adjusting yoke which is supported against rotation directly against the hub, hub extension or hub cap and which is mounted with the Levering the wing bearing adjustment plates is brought into engagement via adjusting pins guided in oblique grooves, and that the adjustment yoke is furthermore connected by means of a threaded connection to a rotatable holding and adjustment cylinder which is mounted in the hub cap or hub extension or is centered in the adjustment yoke arranged
  • the wing bearing adjustment plates preferably have a contour deviating from the circular shape in the area of the bearing in the propeller hub, for example a laterally flattened one, such that the longer main axis and the surfaces forming the bearing lie in the main loading plane of the propeller blades from the forward and reverse travel and the transverse axis is reduced to above the diameter of the wing root opening in the propeller hub.
  • the direction of the setting and fixing lever of the wing bearing setting plate also coincides with the longer main axis.
  • a pin or a groove suitable for receiving the pin or a sliding block is provided and the length of the lever arm is designed such that it is greater than half the width of the wing bearing adjusting plate or greater than at all settings the wing root radius and within the intended setting angle range of approx. 4 ° to 8 ° remains rotatable.
  • the propeller hub can be made in one piece or consist of an inner and outer hub, the wing bearing adjustment plates on the inside being supported on the inner hub and on the other side on the outer hub, and the radial mounting of the propeller blades by the wing root flanges or centering rings.
  • the wing bearing adjustment plates can also be designed in several parts so that they also take over the radial storage.
  • the propeller wing feet are centered with the wing bearing adjustment plates by a centering disk and connected by screw connections and dowel bolts so that the radial forces from the propeller wing feet directly or via the wing bearing adjustment plates, or via centering rings or spacers between the propeller wing foot and the wing bearing adjustment plate be transferred to the propeller hub.
  • the centrifugal forces, wing torques, holding and adjusting forces are transferred from the wing bearing adjusting plates to the hub.
  • the propeller wing plane lies in the area of the hub / shaft connection and the generatrix of the propeller wing can be inclined vertically or at an angle backwards to the hub axis, which corresponds approximately to the angle of the hub / shaft cone.
  • the adjusting pin is cylindrical and in the case of an inclined position it is designed as a ball pin. If the wing bearing adjusting plate has an adjusting groove instead of the adjusting pin, it is designed to reduce the holding and adjusting forces at an angle to the shaft axis, e.g. at an angle of 15 ... 25 °.
  • the narrower wing bearing adjusting plates enable smaller hub diameters and for the angle-limited adjustment range larger holding or adjusting lever.
  • the radial mounting of the propeller blades is carried out by the wing base flanges or the wing bearing adjustment plates or centering rings or centering discs.
  • the wing bearing adjustment plates according to the invention are designed on their transmission surfaces so that the bearing widths are greatest in the force application planes of the forward and reverse travel are.
  • the forces on the underside of the wing bearing adjustment plates are transmitted directly to the inner surfaces of the hubs.
  • the axial position of the receiving bores for the propeller blades, the blade diameter and the length of the inner bearing surfaces of the propeller hub are coordinated with one another in such a way that even the generally greatest loads occurring when reversing are reliably absorbed.
  • the one-piece or multi-part wing bearing adjustment plate forms a unit with the adjusting lever and the adjusting pin or adjusting groove.
  • the lever length is not limited by the wing base radius as in the case of propeller hubs with bearing plates, but rather of greater, for example double, length. Due to the wing bearing adjusting plate with adjusting lever, adjusting pin or adjusting groove and their arrangement in the hub, the adjusting pin can have a larger diameter or the adjusting groove can have a larger width, so that the stresses and the closure are reduced accordingly.
  • Rotatable sliding pieces are located on the adjusting pins of the wing bearing adjustment plates or in the inclined grooves, which slide in the inclined grooves when the adjusting yoke is axially displaced.
  • the size of the sliding surfaces as well as the height and width of the sliding pieces are matched to the lever width and contour so that the lever is free to move in all working positions and limited in the end positions. Due to the longer levers of the wing bearing adjustment plates and the direct transmission of the twisting forces to the adjusting yoke, which is supported against rotation on the propeller hub, hub extension or hub cap, and by an acute angle against the longitudinal axis, e.g. from 15 ... 25 °, inclined slanted sliding groove is a two-stage force reduction for fixing and adjusting the wing pitch to e.g. 1/6 of the forces at hubs of comparable variable pitch propellers with wing bearing plates reached.
  • the setting forces are further reduced by a threaded connection between the setting yoke and the rotatable one, on the shaft, hub, hub extension or hubs Cap-mounted holding and adjusting cylinder or the holding and adjusting spindle allows.
  • a fourth reduction step is effective according to the invention through the arrangement and connection of a worm gear with the holding and adjusting cylinder or with the holding and adjusting spindle.
  • the adjusting cylinder or adjusting spindle is rotated by a design-determined angle per stroke using the rotating device consisting of worm wheel, worm and one-way driver clutches belonging to the setting, preselection and pitch display device or a correspondingly toothed or grooved wheel assigned pulling or pushing device rotated.
  • the pull rods or devices act on the one-way driver clutches in such a way that the directions of rotation are opposite and thus an increase or decrease in the gradient takes place, depending on which of the pull rods is actuated.
  • the setting screw spindle is also rotated left or right by the structurally fixed angle due to the corresponding opposite slope and the engagement of the respective traction device.
  • the adjustment or thrust device is guided in the hub of the adjustment propeller up to the area of the front hub end and, in the case of flanged hub-shaft connections, extends into the area of the flange side of the propeller shaft facing the hull or the stern tube outlet or the shaft bracket.
  • the two traction devices are connected on this side of the hub or the shaft flange with permanent magnets in opposite polar direction in such a way that they are held or returned to the rest position by spring force.
  • a waterproof and oil-tight cover made of non-magnetic materials on the hub or on the shaft flange The axial movement of the permanent magnets and the pulling device ensures the adjustment with safe protection in ship operation.
  • a non-rotating one-part or multi-part electromagnetic device is furthermore fixedly arranged on the hull on the steve nut or on the shaft bracket, which, according to the axial position of the propeller or of the rear shaft flange with a gap at a contact-free distance to cover the permanent magnets instead of the cable protection and / or the rear part of the stern tube seal is installed.
  • the electromagnetic device is de-energized during continuous operation.
  • the residual magnetism is kept low by a suitable choice of material or polarity reversal.
  • the coils can be encapsulated by resins and the device on the side facing the propeller can be closed by non-magnetic materials.
  • the supply of electrical energy is carried out from the inside of the ship via a pre-selection and display device, with which the current direction is changed to increase or decrease the gradient and the number of switching steps in the respective direction is specified and displayed, and the respective wing inclination can take place both at a standstill and at any speed , the permanent group assigned to the current direction being attracted by the respective current direction in the coils via the magnetic field and the other being repelled or left in the starting position.
  • the design of the permanent magnets and the electromagnetic device can be adapted to the respective propeller sizes and adjusting forces as well as and via the supplied voltage and current.
  • the pulling devices can be attracted with a low initial and increasing final force or can be operated as thrust devices with a larger initial and decreasing final force.
  • each pair comprises two mutually polarized permanent magnets.
  • both magnets are moved out of their effective level. If the propeller blades are to be adjusted, one of these magnets, depending on the direction of adjustment, is moved to the functional level, i.e. to the hub. When the hub is turned, magnetic force pulses are then transmitted to the permanent magnets in the hub, as with the electromagnet, and the adjustment process is thus carried out.
  • the direction of adjustment is reversed by changing the magnet setting on the ship side.
  • the propeller is at a standstill, it can also be adjusted by repeated axial displacement (rhythmic pumping) of the ship's magnets.
  • the functional and construction principle of the adjustment propeller is developed in such a way that after reaching any stable forward state of the ship and registering the ship speed, thrust, torque and speed values achieved, larger or smaller wing pitch in small steps, e.g. of ⁇ 0.05 ° or 0.1 °, can be set without any other changes in the ship or machine operation, so that due to the small increment of the change in pitch, corresponding changes in thrust with constant or quasi-constant machine regimes are immediately recognizable and the direction for the optimum search is given.
  • the incline set in each case is reliably fixed during operation of the ship, so that an independent adjustment is impossible. During operation with a constant incline, no adjustment or holding energy is supplied to the propeller and no moving parts of the adjustment device are in frictional mechanical contact, so that the construction is designed to be wear-resistant for use during the life of a ship.
  • a separate circuit or a changeover to change the current direction is available for setting a larger or smaller slope.
  • Each circuit of one of the two circuits or of the individual circuit in accordance with the current direction causes the wing pitch to be reduced or increased by one adjustment step, e.g. of 0.05 ° or 0.1 °.
  • the new set slope is then fixed again.
  • a preselection device By means of a preselection device, several setting steps can follow one another automatically, so that the setting levels are increased accordingly.
  • the automatic registration of the circuits shows the respective wing position, making certain settings repeatable.
  • the design principle of the adjustable propeller due to the special mounting of the limited-rotatable wing bearing plates, results in a hub diameter that is larger than that of a fixed propeller, but smaller than that of a comparable adjustable propeller.
  • the propeller blades are arranged in the area of the hub-shaft connection and the longer adjusting lever reduces the blade holding and adjusting forces.
  • the transverse forces acting on the pins of the wing bearing adjustment plates are transferred directly to the hub, hub extension or hub cap via an adjustment yoke with oblique grooves.
  • the remaining axial holding or adjusting forces are further reduced to approximately 1/3 by the inclined groove inclined by approximately 15 ... 25 °, so that the remaining holding and adjusting forces are approximately equal to the adjustable propeller due to the longer lever and the inclined groove 1/6 are reduced.
  • a hydraulic system can be provided instead of a self-locking gear mechanism, the hydraulic system acting on the holding and adjusting yoke being designed with a double-acting hydraulic cylinder and as a closed circuit and the hydraulic pump being actuated via the pull / push rods the magnetically actuated switching mechanism is connected.
  • the adjustable propeller can be installed as original equipment or can be used as part of a retrofit without structural changes or retrofitting of the propeller shaft.
  • the wing bearing adjustment plates 4 are inserted through openings in the rear end face of the hub and are inclined to the axis of the propeller shaft 1 and radially fixed by a centering ring 5.
  • the axially displaceable holding and adjusting yoke 8 which is supported against rotation on the one-piece propeller hub 2 in a yoke guide 7, engages via adjusting pins and sliding pieces 9 in oblique grooves 10 of the wing bearing adjusting plates 4.
  • the holding and setting yoke 8 is connected by means of a thread to an axially immovable rotatable threaded spindle or bush 11 and is thereby held in the respectively set position or brought into the predetermined position by turning the threaded spindle or bush 11.
  • a worm wheel 12 is fixedly attached to the threaded spindle or bushing 11 and is in engagement with a worm 14 driven by one-way driving clutches 13.
  • a preferably two-part housing 19 for receiving an electromagnet device 20 is fastened to the stern ship 18.
  • the longitudinal section in FIG. 1 further shows coil cores 21, coil windings 22 and coil cover 23 of the non-rotatably arranged electromagnetic device 20 in the preferably semi-ring-shaped housing 19.
  • Fig. 2 the upper figure shows a top view of a one-piece propeller hub 2 of a setting propeller and on a laterally flattened wing bearing setting plate 4 with oblique grooves 10, centering ring 5 and side support plates 6, holding and setting yoke inserted from behind in the one-piece propeller hub 2 8.
  • the lower figure shows a cross section through the propeller shaft 1, one-piece propeller hub 2, wing bearing adjustment plate 4, centering ring 5 and side support plates 6.
  • Fig. 3 shows a longitudinal section through a multi-part propeller hub 3 of a four-bladed adjusting propeller with inner and outer hub with conical press connection on the propeller shaft 1 and axially parallel wing bearing adjusting plates 4 with adjusting pins and sliding pieces 9 and the holding and adjusting yoke 8 with oblique grooves 10.
  • the hold - And setting yoke 8 is supported on the outer hub against rotation and is held in the respectively set position via thread and threaded spindle or bushing 11 or via worm wheel 12, one-way driving clutches 13, worm 14, pulling devices 15, permanent magnet groups 16 and electromagnetic device 20 in brought the given position.
  • FIG. 4 shows in the left figure a view of the end of the two-part propeller hub 3 facing the ship, with two permanent magnet groups 16 and pulling device 15 arranged axially displaceably in the hub.
  • the two-part electromagnetic device 20 with coil cores 21 arranged on the stern ship 18 is shown and coil windings 22 shown.

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Abstract

The invention relates to a variable-pitch propeller (CFP = controllable fixed propeller) with a one-piece or multi-piece propeller boss which is fastened to the propeller shaft by a cylindrical or conical boss-shaft connection. So that the propeller blades can be adjusted in small steps under all loads and also when stopped with high accuracy and in a controlled manner, the invention provides for the propeller blades, mounted in the area of the boss-shaft connection, to be connected at the blade root in each case to a one-piece or multi-piece blade bearing plate which is combined with a lever (pointing astern or forward) to form a "blade-bearing adjusting plate" (4), for the blade-bearing adjusting plates (4) to be brought into engagement with a retaining and adjusting yoke (8) arranged outside the area of the bearing arrangement of the propeller blades, for a self-locking gear mechanism (11, 14) with a multi-step gear reduction or a hydraulic system to be provided for retaining and adjusting the propeller blades in the propeller boss (2, 3), and for the gear mechanism or the hydraulic system to be connected to a magnetically operable switch mechanism (16, 20) in or on the propeller boss, which switch mechanism (16, 20) is operatively connected, preferably in a non-contacting manner, to a magnetic pulse generator arranged on the hull or the attachments in a rotationally locked manner. <IMAGE>

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Einstellpropeller (CFP = controllable fixed propeller) mit einer ein- oder mehrteiligen Propellernabe, die durch eine zylindrische oder konische Naben-/Wellenverbindung an der Propellerwelle befestigt ist, und dessen Propellerflügel innerhalb eines begrenzten Einstellbereiches für die Hauptantriebs­fälle des Schiffes drehbar an der Nabe gelagert sind und beinhaltet die Lagerung der Propellerflügel in der Propellernabe, den Einstell- und Haltemechanismus zur Feineinstellung und Fixierung der Propel­lerflügel sowie die Übertragung der Einstell- und Steuerenergien vom Schiff an die Propellernabe.The invention relates to a setting propeller (CFP = controllable fixed propeller) with a one-part or multi-part propeller hub, which is fastened to the propeller shaft by a cylindrical or conical hub / shaft connection, and the propeller blades of which can be rotated within a limited setting range for the main propulsion cases of the ship the hub are stored and includes the storage of the propeller blades in the propeller hub, the adjustment and holding mechanism for fine adjustment and fixing of the propeller blades as well as the transmission of the adjustment and control energies from the ship to the propeller hub.

Im Unterschied zum Verstellpropeller (CPP = controllable pitch propeller) mit einem Drehwinkel der Flügel für den vollen Voraus- und Rückfahrtsbereich ist die Erfindung für die Ein- und Nach­stellung der Vorausfahrt-Flügelsteigung für die Hauptbetriebs­fälle der Vorausfahrt des Schiffes vorgesehen, um eine ökonomische Anpassung der Flügelsteigung und der Propellerdrehzahl zur effek­tiven Nutzung der Maschinenleistung und zur Anpassung an verän­derte Schiffskörpereinflüsse durch Bewuchs und Alterung sowie in­folge unterschiedlicher Betriebs- und Seezustände, wie Geschwin­digkeits-, Tiefgangs- und Trimmänderungen oder bei besonderen Strömungs-, Seegangs- und Fahrtbedingungen, wie in der Fluß- und Eisschiffahrt, zu ermöglichen.In contrast to the adjustable propeller (CPP = controllable pitch propeller) with an angle of rotation of the wing for the full forward and return range, the invention is intended for the adjustment and adjustment of the leading wing pitch for the main operating cases of the forward travel of the ship in order to economically adapt the The pitch of the wing and the propeller speed for effective use of the engine power and to adapt to changes in the hull caused by vegetation and aging, as well as due to different operating and sea conditions, such as changes in speed, draft and trim or in special current, sea and driving conditions, such as in the river - and ice navigation.

Characteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known prior art

Sowohl für Verstellpropeller (CPP) mit vollem Voraus- und Rück­fahrtbereich als auch für die bisher bekanntgewordenen Lösungen für Einstellpropeller (CFP) werden Propellernaben verwendet, die im Innern der hohlen Propellernabe kreisrunde Aufnahmen für die mit den Flügelflanschen verschraubten Flügellagerteller haben, so daß die drehbare Lagerung durch den zwischen dem Flügelfuß und dem Lagerteller vorstehenden kreisförmigen Nabenringteil entsteht. Die Flügellagerteller haben an ihrer Innenseite im allgemeinen nutenförmige Ausnehmungen, in denen über drehbare Gleitstücke und Zapfen die Halte- und Verstellkräfte an ein Verstelljoch übertragen werden. Diese für den vollen Voraus- und Rückfahrtsverstellbereich geeignete Nabe mit Flügelteller­lagerung und die Anordnung der Verstellnuten und des Verstell­joches unmittelbar in der Flucht der Propellerflügelachsen be­dingt die Ausführung der Propellernabe als Hohlkörper und die Verbindung mit der Propellerwelle durch Kupplungsflansche bzw. zusätzliche Bauteile zur Naben-Wellenverbindung sowie zur Kraft­übertragung an das Verstelljoch.Propeller hubs are used both for variable pitch propellers (CPP) with full forward and return travel as well as for the previously known solutions for adjusting propellers (CFP), which have circular receptacles for the inside of the hollow propeller hub have wing bearing plates screwed to the wing flanges, so that the rotatable bearing is formed by the circular hub ring part projecting between the wing base and the bearing plate. The wing bearing plates generally have groove-shaped recesses on their inside, in which the holding and adjusting forces are transmitted to an adjusting yoke via rotatable sliding pieces and pins. This hub with wing plate bearing suitable for the full forward and return adjustment range and the arrangement of the adjustment grooves and the adjustment yoke directly in line with the propeller wing axes necessitates the design of the propeller hub as a hollow body and the connection to the propeller shaft by means of coupling flanges or additional components for hub-shaft connection and for power transmission to the adjustment yoke.

Die Montage der am äußeren Rand kreisrunden Flügellagerteller in die hohle Nabe erfordert eine entsprechend große stirnsei­tige Nabenöffnung, die den Propellerdurchmesser mitbestimmt.The assembly of the wing bearing plates, which are circular on the outer edge, into the hollow hub requires a correspondingly large front hub opening, which also determines the propeller diameter.

Bei den bekannten Vorschlägen einer konus- oder zylindrischen Preßverbindung von Nabe und Welle und Lage der Flügelebene im Bereich dieser Verbindung (DD-WP 243 479; DD-WP 248 334; DD-WP 248 335) ist ebenfalls ein zusätzlicher Raumbedarf für derar­tige Flügellagerteller erforderlich, der einen entsprechend großen Nabendurchmesser und die größere Nabenmasse zur Folge hat. Ein weiterer Nachteil dieser drehbaren Lagerung der Pro­pellerflügel mit Flügellagertellern und Verstellnuten in der Flucht der Flügelachsen ist der durch den Nabeninnenraum in seiner Länge begrenzte Verstellhebel, der sich außerdem mit der Verdrehstellung der Flügel verändert und durch seine geringe Länge hohe Halte- bzw. Verstellkräfte erfordert. Bisher wurden die bei Verstellpropellern für den vollen Voraus- und Rückfahrtsbereich bewährten Naben und Flügellagerungen auf die Konstruktion von Einstellpropellern übertragen. Lösungen für Ein­stellpropellernaben mit reduziertem Durchmesser und einer Flügel­lagerung, mit der gleichzeitig eine bedeutende Vergrößerung des Hebelarmes für die Halte- und Einstellkraft erreicht wird, sind nicht bekannt.In the known proposals for a conical or cylindrical press connection of the hub and shaft and the position of the wing plane in the area of this connection (DD-WP 243 479; DD-WP 248 334; DD-WP 248 335), additional space is also required for such wing bearing plates , which results in a correspondingly large hub diameter and the larger hub mass. Another disadvantage of this rotatable mounting of the propeller blades with blade bearing plates and adjustment grooves in the alignment of the blade axes is the adjusting lever, which is limited in length by the interior of the hub, which also changes with the rotational position of the blades and, due to its short length, requires high holding or adjusting forces. So far, the hubs and wing bearings that have been tried and tested in variable propellers for the full forward and return range have been transferred to the design of adjustable propellers. Solutions for adjusting propeller hubs with a reduced diameter and a wing bearing, with which a significant increase in the lever arm for the holding and adjusting force is achieved at the same time, are not known.

Es sind weiterhin verschiedene Veröffentlichungen bekannt, die auf die Vereinfachung der Mechanismen zur Fixierung der jeweils einge­stellten Flügelsteigung und die Verminderung der Einstellkräfte hinzielen. Mit dem DD-WP 200 730 wird z.B. ein in Längsrichtung zwischen den Flügellagertellern verschiebliches Einstelljoch veröffentlicht, in das eine oder mehrere Längsnuten unter einem Winkel im Bereich der Selbsthemmung eingearbeitet sind. Die Haltekraft bzw. Einstellkraft zum Verschieben des Einstelljochs wird hierbei durch eine in der hohlgebohrten Schraubenwelle ge­lagerte Schubstange aus dem Schiffsinnern übertragen.Various publications are also known which aim to simplify the mechanisms for fixing the wing pitch set in each case and to reduce the setting forces. With the DD-WP 200 730 e.g. published in the longitudinal direction between the wing bearing plates adjustment yoke, in which one or more longitudinal grooves are incorporated at an angle in the area of self-locking. The holding force or adjusting force for displacing the adjusting yoke is transmitted from the inside of the ship by a push rod mounted in the hollow screw shaft.

Bekannt ist auch gemäß DD-WP 225 400 die Einstellung der Propel­lerflügel eines Einstellpropellers durch in der Nabe befestigte Dehnkörper, die in Längsrichtung auf das als Einstellzylinder ausgebildete Einstelljoch einwirkbar gestaltet sind und nach Lösen eines Preßsitzes mittels Wärmeeinwirkung betätigbar sind. Weitere Untersuchungen haben jedoch ergehen, daß mit diesen Lösungen keine ausreichende Feineinstellungen und sichere Fixierung der Propellerflügel zu erreichen ist.Also known in accordance with DD-WP 225 400 is the setting of the propeller blades of an adjusting propeller by means of expansion bodies fastened in the hub, which are designed to be able to act in the longitudinal direction on the adjusting yoke designed as an adjusting cylinder and can be actuated by the action of heat after releasing a press fit. However, further investigations have shown that these solutions cannot achieve sufficient fine adjustments and secure fixation of the propeller blades.

Es sind außerdem Veröffentlichungen bekannt, die abweichend von der bei Verstellpropellern üblichen Zuführung der Verstellenergie durch die hohlgebohrte Propellerwelle andere Möglichkeiten der Übertragung von Steuer- oder Verstellenergien vom Schiff an die rotierende Propellerwelle bzw. an die rotierende Propellernabe anstreben. Bei diesen Vorschlägen werden entweder mechanische oder elektrische Steuersignale an den nichtrotierenden oder ro­tierenden Propeller übertragen, wobei die Verstellenergie Energie­speichern in der Nabe entnommen oder durch Schwerkraftpendel bzw. andere Einrichtungen aus der Rotationsenergie erzeugt wird. Es ist jedoch bisher nicht gelungen, eine ausreichende Zuverlässigkeit der Schalt- und Übertragungselemente für den mehrjährigen Schiffs­einsatz ohne Zugang zur Wartung zu schaffen. Desweiteren müssen bei diesen Systemen zusätzliche Wirkelemente für die Kontrolle der Flügelsteigung (Rückmeldung) vorgesehen werden. Praktikable Lösungsvorschläge wurden dazu nicht bekannt.Publications are also known which, deviating from the supply of the adjustment energy by the hollow-drilled propeller shaft, are aimed at other ways of transmitting control or adjustment energies from the ship to the rotating propeller shaft or to the rotating propeller hub. In these proposals, either mechanical or electrical control signals are transmitted to the non-rotating or rotating propeller, the adjustment energy being taken from energy stores in the hub or being generated from the rotational energy by gravity pendulums or other devices. So far, however, it has not been possible to provide sufficient reliability of the switching and transmission elements for multi-year ship use without access to maintenance. Furthermore, additional active elements for the control of the wing pitch (feedback) must be provided in these systems. Practical proposals for solutions were not known.

Mit dem DD-WP 80 634 wird eine Vorrichtung zur Energieübertra­gung zwischen Schiff und Nabe bei Verstellpropellern vorgeschlagen, das aus einem gleichstromerregten Elektromagnet und nabenseitig starr angeordneten Ferromagneten besteht bzw. eine Wirbelstrom­scheibe oder einen Käfigläufer vorsieht. Mittels dieses Systems sollen zwischen Propellernabe und Verstellmechanismus relative Drehbewegungen erzeugt werden, die für die Verstellung der Pro­pellerflügel verwendet werden sollen. Ein Mangel dieses Systems besteht darin, daß zur Kontrolle der Flügelsteigung zusätzliche Mittel vorzusehen sind. Auch ist dieses System nicht geeignet, relativ kleine Verstellwege zu realisieren, was sich aus dem Schlupf des Antriebsmechanismus für die Verstelleinheit ergibt.The DD-WP 80 634 proposes a device for energy transmission between the ship and the hub in variable pitch propellers, which consists of a DC-excited electromagnet and on the hub side there is a rigidly arranged ferromagnet or an eddy current disk or a squirrel-cage rotor. This system is intended to generate relative rotary movements between the propeller hub and the adjustment mechanism, which are to be used for the adjustment of the propeller blades. A shortcoming of this system is that additional means are required to control the pitch of the wing. This system is also not suitable for realizing relatively small adjustment paths, which results from the slip of the drive mechanism for the adjustment unit.

Ziel der ErfindungAim of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, einen Einstellpropeller zu schaffen, bei dem zum einen durch Massen- und Durchmesser­reduzierung der Propellernabe die Schubverluste gegenüber einer vergleichbaren Festpropellernabe so klein wie möglich gehalten werden und zum anderen durch eine Erhöhung des Ge­nauigkeitsgrades der Feineinstellung der Propellerflügel zu jeder Zeit während der Vorausfahrt eine optimale Anpassung des Propellers an die Leistungsparameter der Hauptmaschine möglich ist und zum dritten eine hohe Zuverlässigkeit der Schalt- und Übertragungselemente für die Steuer- und Einstellenergien vom Schiff an die Nabe für den mehrjährigen Schiffseinsatz ohne Zugang zur Wartung erreichbar ist.It is the aim of the invention to create a setting propeller in which, on the one hand, by reducing the mass and diameter of the propeller hub, the thrust losses are kept as small as possible compared to a comparable fixed propeller hub and, on the other hand, by increasing the degree of accuracy of the fine adjustment of the propeller blades at all times optimal adjustment of the propeller to the performance parameters of the main engine is possible during the voyage and thirdly, high reliability of the switching and transmission elements for the control and setting energies from the ship to the hub can be achieved for several years of use without access to maintenance.

Mit dieser Lösung soll weiterhin ein Propulsionsorgan bereit­gestellt werden, mit dem eine ökonomische Schiffsbetriebs­weise bezüglich eines minimalen Kraftstoffverbrauchs sowie auch die Möglichkeit einer optimalen Ausnutzung der Maschinen­leistung bei Abschaltung von Hilfsenergieentnahmen, z.B. Wel­lengeneratoren, und gleichzeitiger optimaler Anpassung des Pro­pulsionsorgans an die verfügbare Maschinengesamtleistung reali­siert werden kann. Damit soll gleichzeitig zeitweise eine höhere Schubleistung für die Realisierung einer größen Schiffsgeschwin­digkeit, wie z.B. eine Aufholgeschwindigkeit, erzielt werden.This solution is also intended to provide a propulsion element with which an economical ship operation with regard to minimal fuel consumption as well as the possibility of an optimal utilization of the machine performance when switching off auxiliary energy withdrawals, e.g. shaft generators, and at the same time optimal adaptation of the propulsion organ to the available total machine performance can be realized. At the same time, this is intended to temporarily achieve a higher thrust for realizing a higher ship speed, such as a catch-up speed.

Darlegung des Wesens der ErfindungState the nature of the invention

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Einstellpropeller mit einer neuartigen Lagerung der Propellerflügel in der Nabe zu schaffen, durch die ein geringerer Nabenaußendurchmesser gegen­über einem vergleichbaren Verstellpropeller ereicht wird und der dem Nabendurchmesser eines vergleichbaren Festpropellers nahe kommt, weiterhin mit einem präzis regulierbaren und fixier­baren Halte- und Einstellmechanismus zur Feineinstellung der Propellerflügel, von dem alle Haltemomente und -Kräfte der Pro­pellerflügel ohne Fremdenergie im Dauerbetrieb aufgenommen wer­den und bei dem nur geringe Energien für ein Steigungsände­rung erforderlich sind und jederzeit eine kontrollfähige opti­male Einstellung möglich ist. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, eine solche Lösung zu finden, bei der die Steuer- und Einstellenergien berührungslos auf elektro- oder permanent­magnetischem Wege vom Schiff in die Nabe geleitet werden, ohne daß Schlupfverluste seitens des Antriebsmechanismus für die Flügelverstellung in der Nabe auftreten oder zusätzlich Mecha­nismen zur Steigungskontrolle der Propellerflügel erforderlich sind.It is therefore an object of the invention to provide a setting propeller with a novel type of bearing for the propeller blades in the hub, by means of which a smaller outer hub diameter is achieved compared to a comparable variable pitch propeller and which comes close to the hub diameter of a comparable fixed propeller, furthermore with a precisely adjustable and fixable holder - And adjustment mechanism for fine adjustment of the propeller blades, from which all holding moments and forces of the propeller blades are absorbed without external energy in continuous operation and with which only low energies are required for a change in pitch and a controllable optimal adjustment is possible at any time. The object of the invention is also to find such a solution in which the control and setting energies are conducted in a contact-free manner by electro-magnetic or permanent-magnetic means from the ship into the hub without slip losses occurring on the part of the drive mechanism for the wing adjustment in the hub or in addition Mechanisms to control the pitch of the propeller blades are required.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Einstellpropeller gemäß Anspruch 1 gelöst. Diese Lösung umfaßt vorzugsweise, daß die in der Propellernabe begrenzt drehbaren Propellerflügel am Flügelfuß jeweils mit einer ein- oder mehrteiligen Flügellagerplatte, die mit einem Einstell- und Fixierhebel zu einer "Flügellager-­Einstellplatte" vereinigt ist, verbunden werden und daß innerhalb der Propellernabe, außerhalb des Bereiches der Lagerung der Propellerflügel in der Propellernabe, entweder dahinter oder davor, insbesondere dahinter oder in einer hinteren Nabenkappe oder auch einer vorderen Nabenverlängerung, ein gegen Verdre­hung direkt gegen die Nabe, Nabenverlängerung oder Nabenkappe abgestütztes und axial verschiebliches Einstelljoch gelagert wird, das mit den Hebeln der Flügellager-Einstellplatten über in Schrägnuten geführte Stellzapfen in Eingriff gebracht wird, und daß weiterhin das Einstelljoch mittels einer Gewindever­bindung mit einem drehbaren, in der Nabenkappe oder Nabenver­längerung gelagerten Halte- und Einstellzylinder oder einer zentrisch in dem Einstelljoch angeordneten Halte- und Einstell­spindel und diese mit einem in der Nabe, Nabenverlängerung oder Nabenkappe gelagerten selbsthemmenden Getriebemechanismus von hoher Untersetzung, z.B. einen Schneckengetriebe, verbunden wird, und daß weiterhin der Getriebemechanismus an ein elektro- oder permanentmagnetisch betätigbares etwa achsparallel zur Propellerwelle orientiertes Schrittschaltwerk angeschlossen wird, das mit einem am Schiffskörper drehfest angeordneten elektro- oder permanentmagnetischen Impulsgeber berührungslos wirkungs­verbunden wird.According to the invention the object is achieved with a setting propeller according to claim 1. This solution preferably comprises that the propeller blades, which can be rotated to a limited extent in the propeller hub, are each connected to a single or multi-part blade bearing plate, which is combined with an adjusting and fixing lever to form a "blade bearing adjusting plate", and that inside the propeller hub, outside, at the blade base the area of the bearing of the propeller blades in the propeller hub, either behind or in front, in particular behind or in a rear hub cap or even a front hub extension, an axially displaceable adjusting yoke which is supported against rotation directly against the hub, hub extension or hub cap and which is mounted with the Levering the wing bearing adjustment plates is brought into engagement via adjusting pins guided in oblique grooves, and that the adjustment yoke is furthermore connected by means of a threaded connection to a rotatable holding and adjustment cylinder which is mounted in the hub cap or hub extension or is centered in the adjustment yoke arranged holding and adjusting spindle and this with a in the hub, hub extension or Hub cap mounted self-locking gear mechanism of high reduction, such as a worm gear, is connected, and that the gear mechanism is further connected to an electromagnetically or permanently magnetically actuatable stepping mechanism oriented approximately axially parallel to the propeller shaft, which is connected in a contactless manner to an electromagnetically or permanently magnetically pulsed pulse generator arranged on the hull becomes.

Durch die Verwendung eines solchen Energieübertragungssystems ergibt sich gleichzeitig der Vorteil einer kontrollfähigen Überwachung der Propellerflügeleinstellung, indem die Anzahl der Schaltschritte proportional der Drehwinkelverstellung der Propellerflügel ist.By using such an energy transmission system there is at the same time the advantage of a controllable monitoring of the propeller blade setting in that the number of switching steps is proportional to the rotation angle adjustment of the propeller blades.

Vorzugsweise weisen die Flügellager-Einstellplatten im Bereich der Lagerung in der Propellernabe eine von der Kreisform ab­weichende Kontur auf, z.B. eine seitlich abgeflachte, derart, daß die Längere Hauptachse und die das Lager bildenden Flächen in der Hauptbelastungsebene der Propellerflügel aus der Voraus­fahrt und Rückwärtsfahrt liegen und die Querachse bis über den Durchmesser der Flügelfußöffnung in der Propellernabe vermindert ist. Auch die Richtung des Einstell- und Fixierhebels der Flügel­lager-Einstellplatte fällt ebenfalls etwa mit der längeren Haupt­achse zusammen. Am Ende des Einstell- und Fixierhebels ist ein Zapfen oder eine zur Aufnahme des Zapfens bzw. eines Gleitsteines geeignete Nut vorgesehen und die Länge des Hebelarmes ist so ausge­führt, daß er bei allen Einstellungen größer als die Halbe Breite der Flügellager-Einstellplatte bzw. größer als der Flügelfußradius und im vorgesehenen Einstellwinkelbereich von ca. 4° bis 8° dreh­bar bleibt. Bei der Nabenausführung mit Preßsitz kann die Propel­lernabe einteilig ausgeführt sein oder aus einer Innen- und Außen­nabe bestehen, wobei die Flügellager-Einstellplatten an der Innen­seite auf die Innennabe und auf der anderen Seite an der Außen­nabe abgestützt sind und die radiale Lagerung der Propeller­flügel durch die Flügelfußflansche oder Zentrierringe erfolgt. Die Flügellager-Einstellplatten können auch derart mehrteilig ausgeführt sein, daß sie auch die radiale Lagerung übernehmen.The wing bearing adjustment plates preferably have a contour deviating from the circular shape in the area of the bearing in the propeller hub, for example a laterally flattened one, such that the longer main axis and the surfaces forming the bearing lie in the main loading plane of the propeller blades from the forward and reverse travel and the transverse axis is reduced to above the diameter of the wing root opening in the propeller hub. The direction of the setting and fixing lever of the wing bearing setting plate also coincides with the longer main axis. At the end of the adjusting and fixing lever, a pin or a groove suitable for receiving the pin or a sliding block is provided and the length of the lever arm is designed such that it is greater than half the width of the wing bearing adjusting plate or greater than at all settings the wing root radius and within the intended setting angle range of approx. 4 ° to 8 ° remains rotatable. In the case of the press-fit hub design, the propeller hub can be made in one piece or consist of an inner and outer hub, the wing bearing adjustment plates on the inside being supported on the inner hub and on the other side on the outer hub, and the radial mounting of the propeller blades by the wing root flanges or centering rings. The wing bearing adjustment plates can also be designed in several parts so that they also take over the radial storage.

Vorteilhafterweise werden die Propellerflügelfüße mit den Flü­gellager-Einstellplatten durch eine Zentrierscheibe zentriert und durch Schraubenverbindungen und Paßbolzen so verbunden, daß die radialen Kräfte von den Propellerflügelfüßen direkt oder über die Flügellager-Einstellplatten, bzw. über Zentrierringe oder Zwischenscheiben zwischen dem Propellerflügelfuß und der Flügellager-Einstellplatte an die Propellernabe übertragen wer­den. Die Fliehkräfte, Flügeldrehmomente, Halte- und Einstell­kräfte werden von den Flügellager-Einstellplatten an die Nabe übertragen.Advantageously, the propeller wing feet are centered with the wing bearing adjustment plates by a centering disk and connected by screw connections and dowel bolts so that the radial forces from the propeller wing feet directly or via the wing bearing adjustment plates, or via centering rings or spacers between the propeller wing foot and the wing bearing adjustment plate be transferred to the propeller hub. The centrifugal forces, wing torques, holding and adjusting forces are transferred from the wing bearing adjusting plates to the hub.

Bei der Ausführung der Naben-/Wellenverbindung mit Preßsitz liegt die Propellerflügelebene im Bereich der Naben-/Wellen­verbindung und die Erzeugende der Propellerflügel kann senkrecht oder in einem Winkel nach hinten zur Nabenachse geneigt sein, der etwa dem Winkel des Naben-/Wellenkonus entspricht. Bei achsparallel angeordneten Flügellager-Einstellplatten ist der Einstellzapfen zylindrisch und bei geneigter Lage als Kugel­zapfen ausgeführt. Hat die Flügellager-Einstellplatte statt des Einstellzapfens eine Einstellnute, so ist sie zur Reduzie­rung der Halte- und Einstellkräfte zur Wellenachse schräg aus­geführt, z.B. unter einem Winkel von 15...25°.When designing the hub / shaft connection with a press fit, the propeller wing plane lies in the area of the hub / shaft connection and the generatrix of the propeller wing can be inclined vertically or at an angle backwards to the hub axis, which corresponds approximately to the angle of the hub / shaft cone. In the case of wing bearing adjusting plates arranged axially parallel, the adjusting pin is cylindrical and in the case of an inclined position it is designed as a ball pin. If the wing bearing adjusting plate has an adjusting groove instead of the adjusting pin, it is designed to reduce the holding and adjusting forces at an angle to the shaft axis, e.g. at an angle of 15 ... 25 °.

Im Unterschied zu der bei Verstellpropellern üblichen Tellerla­gerung, bei der die kreisförmigen Lagerteller mit ihrem Durch­messer und den Rezessen zur radialen Flügelfixierung den Innen­durchmesser der hohlen Propellernabe und die Größe der Montage­öffnung und somit den Nabenaußendurchmesser bestimmen, ermögli­chen die erfindungsgemäßen schmaleren Flügellager-Einstellplat­ten kleinere Nabendurchmesser und für den winkelbegrenzten Ein­stellbereich größere Halte- bzw. Einstellhebel. Je nach Aus­führungsvariante der Naben-/Wellenverbindung, der Nabenausfüh­rung mit Außen- und Innennabe oder der ein- oder mehrteiligen Ausführung der Flügellager-Einstellplatten erfolgt die radiale Lagerung der Propellerflügel durch die Flügelfußflansche oder die Flügellager-Einstellplatten bzw. Zentrierringe oder Zentrier­scheiben.In contrast to the conventional plate mounting for variable pitch propellers, in which the circular bearing plates with their diameter and the recesses for radial wing fixation determine the inner diameter of the hollow propeller hub and the size of the mounting opening and thus the hub outer diameter, the narrower wing bearing adjusting plates according to the invention enable smaller hub diameters and for the angle-limited adjustment range larger holding or adjusting lever. Depending on the design variant of the hub / shaft connection, the hub design with outer and inner hub or the one or multi-part design of the wing bearing adjustment plates, the radial mounting of the propeller blades is carried out by the wing base flanges or the wing bearing adjustment plates or centering rings or centering discs.

Die erfindungsgemäßen Flügellager-Einstellplatten sind an ihren Übertragungsflächen so gestaltet, daß in den Kraftangriffsebe­nen der Voraus- und Rückwärtsfahrt die Auflagerbreiten am größten sind. Die Kräfte an der Unterseite der Flügellager-Einstell­platten werden direkt an die Nabeninnenflächen übertragen. Die axiale Lage der Aufnahmebohrungen für die Propellerflügel, der Flügeldurchmesser und die Länge der inneren Auflagerflächen der Propellernabe sind so aufeinander abgestimmt, daß auch die bei Rückwärtsfahrt auftretenden im allgemeinen größten Bela­stungen zuverlässig aufgenommen werden. Die ein- oder mehrtei­lige Flügellager-Einstellplatte bildet mit dem Stellhebel und dem Stellzapfen bzw. Stellnute eine Einheit. Durch die Lage des Stellhebelteils vor oder hinter dem Flügelfußbereich ist die Hebellänge nicht wie bei Propellernaben mit Lagertellern durch den Flügelfußradius begrenzt, sondern von größerer, beispiels­weise doppelter Länge. Durch die Flügellager-Einstellplatte mit Einstellhebel, Einstellzapfen oder Einstellnute und ihre Anordnung in der Nabe kann der Einstellzapfen einen größeren Durchmesser bzw. die Einstellnute eine größere Breite erhalten, so daß sich dementsprechend die Beanspruchungen und der Ver­schließ mindern.The wing bearing adjustment plates according to the invention are designed on their transmission surfaces so that the bearing widths are greatest in the force application planes of the forward and reverse travel are. The forces on the underside of the wing bearing adjustment plates are transmitted directly to the inner surfaces of the hubs. The axial position of the receiving bores for the propeller blades, the blade diameter and the length of the inner bearing surfaces of the propeller hub are coordinated with one another in such a way that even the generally greatest loads occurring when reversing are reliably absorbed. The one-piece or multi-part wing bearing adjustment plate forms a unit with the adjusting lever and the adjusting pin or adjusting groove. Due to the position of the actuating lever part in front of or behind the wing base area, the lever length is not limited by the wing base radius as in the case of propeller hubs with bearing plates, but rather of greater, for example double, length. Due to the wing bearing adjusting plate with adjusting lever, adjusting pin or adjusting groove and their arrangement in the hub, the adjusting pin can have a larger diameter or the adjusting groove can have a larger width, so that the stresses and the closure are reduced accordingly.

Auf den Stellzapfen der Flügellager-Einstellplatten bzw. in den Schrägnuten befinden sich drehbare Gleitstücke, die bei Axialverschiebung des Einstelljochs in den Schrägnuten gleiten. Die Größe der Gleitflächen sowie die Höhe und Breite der Gleit­stücke sind so mit der Stellhebelbreite und Kontur abgestimmt, daß die Stellhebel in allen Arbeitsstellungen freigängig und in den Endlagen begrenzt sind. Durch die längeren Hebel der Flügellager-Einstellplatten und die direkte Übertragung der Verdrehkräfte an das gegen Verdrehung an der Propellernabe, Nabenverlängerung oder Nabenkappe abgestützte Einstelljoch und die gegen die Längsachse um einen spitzen Winkel, z.B. von 15...25°, geneigte schiefe Gleitnute wird eine zweistufige Kraftverminderung zum Fixieren und Einstellen der Flügelstei­gung auf z.B. 1/6 der Kräfte bei Naben von vergleichbaren Ver­stellpropellern mit Flügellagertellern erreicht.Rotatable sliding pieces are located on the adjusting pins of the wing bearing adjustment plates or in the inclined grooves, which slide in the inclined grooves when the adjusting yoke is axially displaced. The size of the sliding surfaces as well as the height and width of the sliding pieces are matched to the lever width and contour so that the lever is free to move in all working positions and limited in the end positions. Due to the longer levers of the wing bearing adjustment plates and the direct transmission of the twisting forces to the adjusting yoke, which is supported against rotation on the propeller hub, hub extension or hub cap, and by an acute angle against the longitudinal axis, e.g. from 15 ... 25 °, inclined slanted sliding groove is a two-stage force reduction for fixing and adjusting the wing pitch to e.g. 1/6 of the forces at hubs of comparable variable pitch propellers with wing bearing plates reached.

Eine weitere Untersetzung der Einstellkräfte wird erfindungsge­mäß durch eine Gewindeverbindung zwischen dem Einstelljoch und dem drehbaren, an der Welle, Nabe, Nabenverlängerung oder Naben­ kappe gelagerten Halte- und Einstellzylinder oder der Halte- und Einstellspindel ermöglicht.According to the invention, the setting forces are further reduced by a threaded connection between the setting yoke and the rotatable one, on the shaft, hub, hub extension or hubs Cap-mounted holding and adjusting cylinder or the holding and adjusting spindle allows.

Eine vierte Untersetzungsstufe wird erfindungsgemäß durch die Anordnung und Verbindung eines Schneckengetriebes mit dem Hal­te- und Einstellzylinder bzw. mit der Halte- und Einstellspin­del wirksam. Zur Neueinstellung oder Nachstellung der Flügelsteigung wird der Einstellzylinder bzw. die Einstellspindel über die zur Ein­stell-, Vorwahl- und Steigungsanzeigeeinrichtung gehörende Ver­dreheinrichtung aus Schneckenrad, Schnecke und Einwegmitnehmer­kupplungen oder aus einem entsprechend verzahnten bzw. genuteten Rad bestehende Verdreheinrichtung um einen konstruktiv festge­legten Winkel je Hub einer zugeordneten Zug- oder Schubeinrich­tung verdreht.A fourth reduction step is effective according to the invention through the arrangement and connection of a worm gear with the holding and adjusting cylinder or with the holding and adjusting spindle. To re-adjust or readjust the sash pitch, the adjusting cylinder or adjusting spindle is rotated by a design-determined angle per stroke using the rotating device consisting of worm wheel, worm and one-way driver clutches belonging to the setting, preselection and pitch display device or a correspondingly toothed or grooved wheel assigned pulling or pushing device rotated.

Bei der Verdreheinrichtung mit einer Schnecke greifen die Zug­stangen bzw. -einrichtungen so an den Einwegmitnehmerkupplungen an, daß die Drehrichtungen entgegengesetzt sind und somit eine Steigungsvergrößerung oder -verkleinerung erfolgt, je nachdem, welche der Zugstangen betätigt wird.In the case of the twisting device with a worm, the pull rods or devices act on the one-way driver clutches in such a way that the directions of rotation are opposite and thus an increase or decrease in the gradient takes place, depending on which of the pull rods is actuated.

Bei der aus einem Verstellrad mit Schrägzähnen oder Schrägnu­ten bestehenden Einrichtung wird durch die entsprechende gegen­sinnige Schräge und den Eingriff der jeweiligen Zugeinrichtung ebenfalls die Einstellgewindespindel links oder rechts um den konstruktiv festliegenden Winkel verdreht.In the case of the device consisting of an adjusting wheel with helical teeth or helical grooves, the setting screw spindle is also rotated left or right by the structurally fixed angle due to the corresponding opposite slope and the engagement of the respective traction device.

Die Einstellung- bzw. Schubeinrichtung sind in der Nabe des Einstellpropellers bis in den Bereich der vorderen Nabenstirn­seite geführt und reichen bei geflanschten Naben-Wellenverbin­dungen bis in den Bereich der dem Schiffskörper bzw. dem Ste­venrohraustritt oder dem Wellenbock zugekehrten Flanschseite der Propellerwelle. Die beiden Zugeinrichtungen sind an dieser Seite der Nabe oder des Wellenflansches mit Permanentmagneten entgegensetzter Polrichtung derart verbunden, daß sie durch Federkraft in Ruhestellung gehalten bzw. zurückgeführt werden. In Verbindung mit einer wasser- und öldichten Abdeckung aus unmagnetischen Werkstoffen an der Nabe bzw. am Wellenflansch gewährleistet die axiale Bewegung der Permanentmagnete und der Zugeinrichtung die Verstellung bei sicherem Schutz im Schiffs­betrieb.The adjustment or thrust device is guided in the hub of the adjustment propeller up to the area of the front hub end and, in the case of flanged hub-shaft connections, extends into the area of the flange side of the propeller shaft facing the hull or the stern tube outlet or the shaft bracket. The two traction devices are connected on this side of the hub or the shaft flange with permanent magnets in opposite polar direction in such a way that they are held or returned to the rest position by spring force. In conjunction with a waterproof and oil-tight cover made of non-magnetic materials on the hub or on the shaft flange The axial movement of the permanent magnets and the pulling device ensures the adjustment with safe protection in ship operation.

Erfindungsgemäß ist weiterhin am Schiffskörper an der Steven­nuß bzw. am Wellenbock eine nicht rotierende ein- oder mehr­teilige Elektromagneteinrichtung fest angeordnet, die entspre­chend der axialen Lage des Propellers bzw. des hinteren Wellen­flansches mit einem Spalt in einem berührungsfreien Abstand zur Abdeckung der Permanentmagnete anstelle des Seilschutzes und/­oder des hinteren Teils der Stevenrohrabdichtung montiert wird.According to the invention, a non-rotating one-part or multi-part electromagnetic device is furthermore fixedly arranged on the hull on the steve nut or on the shaft bracket, which, according to the axial position of the propeller or of the rear shaft flange with a gap at a contact-free distance to cover the permanent magnets instead of the cable protection and / or the rear part of the stern tube seal is installed.

Die Elektromagneteinrichtung ist während des Dauerbetriebes stromlos. Der Restmagnetismus wird durch eine geeignete Werk­stoffwahl bzw. Umpolung klein gehalten. Zum Schutz gegen Korro­sion können die Spulen durch Harze vergossen und die Einrich­tung an der dem Propeller zugekehrten Seite durch unmagnetische Werkstoffe abgeschlossen sein.The electromagnetic device is de-energized during continuous operation. The residual magnetism is kept low by a suitable choice of material or polarity reversal. To protect against corrosion, the coils can be encapsulated by resins and the device on the side facing the propeller can be closed by non-magnetic materials.

Die Zufuhr von Elektroenergie erfolgt aus dem Schiffsinnern über eine Vorwahl- und Anzeigeeinrichtung, mit der die Strom­richtung zur Steigungsvergrößerung oder -verminderung verändert sowie die Anzahl der Schaltungsschritte in der jeweiligen Rich­tung vorgegeben, angezeigt und die jeweilige Flügelsteigung kann sowohl im Stillstand und bei jeder Drehzahl erfolgen, wo­bei durch die jeweilige Stromrichtung in den Spulen über das magnetische Feld die der Stromrichtung zugeordnete Permanent­gruppe angezogen und die andere abgestoßen bzw. in der Ausgangs­stellung belassen wird. Die Auslegung der Pemanentmagnete so­wie der elektromagnetischen Einrichtung kann an die jeweiligen Propellergrößen und Verstellkräfte sowie und über die zugeführ­te Spannung wie Stromstärke angepaßt werden.The supply of electrical energy is carried out from the inside of the ship via a pre-selection and display device, with which the current direction is changed to increase or decrease the gradient and the number of switching steps in the respective direction is specified and displayed, and the respective wing inclination can take place both at a standstill and at any speed , the permanent group assigned to the current direction being attracted by the respective current direction in the coils via the magnetic field and the other being repelled or left in the starting position. The design of the permanent magnets and the electromagnetic device can be adapted to the respective propeller sizes and adjusting forces as well as and via the supplied voltage and current.

Durch die Wahl der Ruhelage der Mitnehmer-, Kraftübertragung und Permanentmagneteinrichtungen können die Zugeinrichtungen mit geringer Anfangs- und steigender Endkraft angezogen oder als Schubeinrichtungen mit größerer Anfangs- und abnehmender Endkraft betätigt werden.By selecting the rest position of the driver, power transmission and permanent magnet devices, the pulling devices can be attracted with a low initial and increasing final force or can be operated as thrust devices with a larger initial and decreasing final force.

Erfolgt der Einsatz von Permanentmagneten schiffsseitig, so sind zu diesem Zweck zwei oder mehrpaarige Permanentmagnete axverschieblich zur Propellerwelle angeordnet. Ein Paar um­faßt jeweils zwei wechselseitig gepolte Permanentmagnete.If permanent magnets are used on the ship, two or more pairs of permanent magnets are arranged axially displaceable to the propeller shaft for this purpose. Each pair comprises two mutually polarized permanent magnets.

In Ruhelage sind beide Magnete außerhalb ihrer Wirkungsebene herausgefahren. Soll ein Verstellen der Propellerflügel erfolgen, so wird, je nach Verstellrichtung, einer dieser Magnete in die Funk­tionsebene, also an die Nabe, herangefahren. Beim Drehen der Nabe werden dann, wie beim Electromagneten, jeweils magnetische Kraftimpulse auf die Permanentmagnete in der Nabe übertragen und somit der Verstellvorgang ausge­führt. Die Umkehr der Verstellrichtung erfolgt durch den Wech­sel der Magneteinstellung schiffsseitig. Im Stillstand des Propellers kann die Verstellung auch durch mehmalige Axialverschiebung (rythmisches Pumpen) der schiffs­seitigen Magnete erfolgen.In the rest position, both magnets are moved out of their effective level. If the propeller blades are to be adjusted, one of these magnets, depending on the direction of adjustment, is moved to the functional level, i.e. to the hub. When the hub is turned, magnetic force pulses are then transmitted to the permanent magnets in the hub, as with the electromagnet, and the adjustment process is thus carried out. The direction of adjustment is reversed by changing the magnet setting on the ship side. When the propeller is at a standstill, it can also be adjusted by repeated axial displacement (rhythmic pumping) of the ship's magnets.

Das Funktions- und Konstruktionsprinzip des Einstellpropellers ist so entwickelt, daß nach Erreichen eines beliebigen stabilen Vorausfahrtszustandes des Schiffes und Registrierung der dabei erreichten Schiffsgeschwindigkeits-, Schub, Drehmomente- und Drehzahlwerte größere oder kleinere Flügelsteigungen in kleinen Stufen, z.B. von ± 0,05° bzw. 0,1°, ohne anderweitige Verände­rungen im Schiffe oder Maschinenbetrieb einstellbar sind, so daß durch die kleine Schrittweite der Steigungsveränderung ent­sprechende Veränderungen des Schubes bei konstanten bzw. quasi­konstanten Maschinenregime sofort erkennbar sind und die Rich­tung zur Optimumssuche gegeben sind. Die jeweils eingestellte Steigung wird während des Schiffsbetriebes zuverlässig fixiert, so daß eine eigenständige Verstellung ausgeschlossen ist. Wäh­rend des Betriebes mit unveränderlicher Steigung wird keine Einstell- oder Halteenergie dem Propeller zugeführt und sind auch keine beweglichen Teile der Einstelleinrichtung in rei­bungsmechanischer Berührung, so daß die Konstruktion verschleiß­günstig für den Einsatz während der Lebensdauer eines Schiffes gestaltet ist.The functional and construction principle of the adjustment propeller is developed in such a way that after reaching any stable forward state of the ship and registering the ship speed, thrust, torque and speed values achieved, larger or smaller wing pitch in small steps, e.g. of ± 0.05 ° or 0.1 °, can be set without any other changes in the ship or machine operation, so that due to the small increment of the change in pitch, corresponding changes in thrust with constant or quasi-constant machine regimes are immediately recognizable and the direction for the optimum search is given. The incline set in each case is reliably fixed during operation of the ship, so that an independent adjustment is impossible. During operation with a constant incline, no adjustment or holding energy is supplied to the propeller and no moving parts of the adjustment device are in frictional mechanical contact, so that the construction is designed to be wear-resistant for use during the life of a ship.

Zur Neueinstellung einer größeren oder kleineren Steigung ist jeweils ein getrennter Stromkreis bzw. eine Umschaltung zur Stromrichtungsänderung vorhanden. Jede Schaltung eines der bei­den Stromkreise bzw. des einzelnen Stromkreises entsprechend der Stromrichtung bewirkt eine gleich große Verminderung oder Vergrößerung der Flügelsteigung um einen Einstellschritt, z.B. von 0,05° bzw. 0,1°. Danach ist die neue eingestellte Steigung wieder fixiert. Durch eine Vorwahleinrichtung können mehrere Einstellschritte automatisch aufeinanderfolgen, so daß die Ein­stellstufen entsprechend vergrößert werden. Durch die automati­sche Registrierung der Schaltungen wird die jeweilige Flügel­stellung angezeigt und werden damit bestimmte Einstellungen wiederholbar.A separate circuit or a changeover to change the current direction is available for setting a larger or smaller slope. Each circuit of one of the two circuits or of the individual circuit in accordance with the current direction causes the wing pitch to be reduced or increased by one adjustment step, e.g. of 0.05 ° or 0.1 °. The new set slope is then fixed again. By means of a preselection device, several setting steps can follow one another automatically, so that the setting levels are increased accordingly. The automatic registration of the circuits shows the respective wing position, making certain settings repeatable.

Das Konstruktionsprinzip des Einstellpropellers bewirkt durch die besondere Lagerung der begrenzt drehbaren Flügellagerplatten einen Nabendurchmesser, der zwar größer als der eines Festpropel­lers, jedoch kleiner als der eines vergleichbaren Verstellpropel­lers ist. Die Propellerflügel sind im Unterschied zum Verstell­propeller im Bereich der Naben-Wellenverbindung angeordnet und der längere Verstellhebel reduziert die Flügelhalte- und Ein­stellkräfte. Die an den Zapfen der Flügellager-Einstellplat­ten angreifenden Querkräfte werden über ein Einstelljoch mit Schrägnuten direkt an die Nabe, Nabanverlängerung oder Naben­kappe übertragen. Die restlichen axialen Halte- bzw. Einstell­kräfte sind durch die etwa um 15...25° geneigte Schrägnute weiter auf etwa 1/3 reduziert, so daß im Vergleich zum Ver­stellpropeller durch den längeren Hebel und die Schrägnute die verbleibenden Halte- und Einstellkräfte auf etwa 1/6 redu­ziert sind.The design principle of the adjustable propeller, due to the special mounting of the limited-rotatable wing bearing plates, results in a hub diameter that is larger than that of a fixed propeller, but smaller than that of a comparable adjustable propeller. In contrast to the adjustable propeller, the propeller blades are arranged in the area of the hub-shaft connection and the longer adjusting lever reduces the blade holding and adjusting forces. The transverse forces acting on the pins of the wing bearing adjustment plates are transferred directly to the hub, hub extension or hub cap via an adjustment yoke with oblique grooves. The remaining axial holding or adjusting forces are further reduced to approximately 1/3 by the inclined groove inclined by approximately 15 ... 25 °, so that the remaining holding and adjusting forces are approximately equal to the adjustable propeller due to the longer lever and the inclined groove 1/6 are reduced.

Zum Halten und Einstellen der Propellerflügel in der Propellernabe kann anstelle eines selbsthemmenden Getriebemechanismus' ein Hydrauliksystem vorgesehen sein, wobei das auf das Halte- und Einstelljoch einwirkende Hydrauliksystem mit einem doppelwir­kenden Hydraulikzylinder und als geschlossener Kreislauf ausge­führt ist und die Hydraulikpumpe über die Zug-/Druckstangen an das magnetisch betätigbare Schaltwerk angeschlossen ist.To hold and adjust the propeller blades in the propeller hub, a hydraulic system can be provided instead of a self-locking gear mechanism, the hydraulic system acting on the holding and adjusting yoke being designed with a double-acting hydraulic cylinder and as a closed circuit and the hydraulic pump being actuated via the pull / push rods the magnetically actuated switching mechanism is connected.

Der Einstellpropeller kann als Erstausrüstung eingebaut oder im Rahmen einer Umrüstung ohne konstruktive Veränderung bzw. Nachrüstung der Propellerwelle zum Einsatz gebracht werden.The adjustable propeller can be installed as original equipment or can be used as part of a retrofit without structural changes or retrofitting of the propeller shaft.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der dazugehörigen Zeichnung zeigen:

  • Fig. 1 Einen Längsschnitt durch eine einteilige Propellernabe eines vierflügeligen Einstellpropellers mit Konuspreß­verbindung mit der Propellerwelle, geneigte angeordneten Flügellager-Einstellplatten, einem Halte- und Einstell­mechanismus sowie einer kombinierten Permanent-Elektro­magnet-Einstelleinrichtung.
  • Fig. 2 Eine Draufsicht auf eine einteilige Propellernabe eines Einstellpropellers und auf eine seitlich abgeflachte Flü­gellager-Einstellplatte mit Halte- und Einstelljoch sowie einen Querschnitt durch die Nabe und Flügellager-Einstell­platten.
  • Fig. 3 Einen Längsschnitt durch eine mehrteilige Propellernabe eines Einstellpropellers mit Innen- und Außennabe eines vierflügeligen Einstellpropellers mit Konuspreßverbindung auf der Propellerwelle und achsparallel angeordneten Flü­gellagerplatten, Halte- und Einstellmechanismus sowie einer kombinierten Permanent-Elektromagnet-Einstellein­richtung.
  • Fig. 4 Stirnansicht der Permanentmagnetgruppen und der Elektro­magneteinrichtung.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments. The accompanying drawing shows:
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a one-piece propeller hub of a four-bladed adjusting propeller with a conical press connection with the propeller shaft, inclined Wing bearing adjusting plates, a holding and adjusting mechanism and a combined permanent electromagnet adjusting device.
  • Fig. 2 is a plan view of a one-piece propeller hub of an adjusting propeller and on a laterally flattened wing bearing adjusting plate with a holding and adjusting yoke and a cross section through the hub and wing bearing adjusting plates.
  • Fig. 3 shows a longitudinal section through a multi-part propeller hub of an adjusting propeller with inner and outer hub of a four-bladed adjusting propeller with conical press connection on the propeller shaft and axially parallel wing bearing plates, holding and adjusting mechanism and a combined permanent electromagnet adjusting device.
  • Fig. 4 front view of the permanent magnet groups and the electromagnet device.

Gemäß der Fig. 1 sind in der auf die Propellerwelle 1 aufgepreß­ten einteiligen Propellernabe 2 die Flügellager-Einstellplatten 4 durch Öffnungen in der hinteren Nabenstirnseite eingeführt und zur Achse der Propellerwelle 1 geneigt gelagert und durch einen Zentrierring 5 radial fixiert.1, in the one-piece propeller hub 2 pressed onto the propeller shaft 1, the wing bearing adjustment plates 4 are inserted through openings in the rear end face of the hub and are inclined to the axis of the propeller shaft 1 and radially fixed by a centering ring 5.

Das gegen Verdrehung an der einteiligen Propellernabe 2 in einer Jochführung 7 abgestützte und axial verschiebliche Halte- und Einstelljoch 8 greift über Stellzapfen und Gleitstücke 9 in Schräg­nuten 10 der Flügellager-Einstellplatten 4 ein. Das Halte- und Einstelljoch 8 ist mittels Gewinde mit einer axial unverschieb­lich gelagerten drehbaren Gewindespindel bzw. -buchse 11 verbun­den und wird dadurch in der jeweils eingestellten Stellung ge­halten oder durch Drehen der Gewindespindel oder -buchse 11 in die vorgegebene Stellung gebracht. Dazu ist auf der Gewindespindel oder -buchse 11 ein Schneckenrad 12 fest angebracht, das mit einer von Einweg-Mitnehmerkupplungen 13 angetriebenen Schnecke 14 in Eingriff steht. An den Hebeln der beiderseits der Schnecke 14 an­ geordneten Einweg-Mitnehmerkupplungen 13 greifen Zugeinrichtun­gen 15 an, die durch Bohrungen oder Öffnungen in der einteiligen Propellernabe 2 bis in den Bereich der vorderen Nabenstirnseite geführt und dort jeweils mit einer der axial verschieblich ange­ordneten Permanent-Magnetgruppen 16 innerhalb der Ausnehmungen und Abdeckungen 17 verbunden sind.The axially displaceable holding and adjusting yoke 8, which is supported against rotation on the one-piece propeller hub 2 in a yoke guide 7, engages via adjusting pins and sliding pieces 9 in oblique grooves 10 of the wing bearing adjusting plates 4. The holding and setting yoke 8 is connected by means of a thread to an axially immovable rotatable threaded spindle or bush 11 and is thereby held in the respectively set position or brought into the predetermined position by turning the threaded spindle or bush 11. For this purpose, a worm wheel 12 is fixedly attached to the threaded spindle or bushing 11 and is in engagement with a worm 14 driven by one-way driving clutches 13. On the levers of the worm 14 on both sides Orderly one-way driver clutches 13 attack traction devices 15, which are guided through bores or openings in the one-piece propeller hub 2 into the area of the front hub end face and are each connected to one of the axially displaceably arranged permanent magnet groups 16 within the recesses and covers 17.

Am Hinterschiff 18 ist ein vorzugsweise zweiteiliges Gehäuse 19 zur Aufnahme einer Elektromagneteinrichtung 20 befestigt. Der Längsschnitt in der Fig. 1 zeigt weiter Spulenkerne 21, Spulen­wicklungen 22 und Spulenabdeckung 23 der drehfest angeordneten Elektromagneteinrichtung 20 in dem vorzugsweise halbringförmigen Gehäuse 19.A preferably two-part housing 19 for receiving an electromagnet device 20 is fastened to the stern ship 18. The longitudinal section in FIG. 1 further shows coil cores 21, coil windings 22 and coil cover 23 of the non-rotatably arranged electromagnetic device 20 in the preferably semi-ring-shaped housing 19.

In der Fig. 2 zeigt die obere Abbildung eine Draufsicht auf eine einteilige Propellernabe 2 eines Einstellpropellers und auf eine in dem einteiligen Propellernabe 2 von hinten eingebrachte seit­lich abgeflachte Flügellager-Einstellplatte 4 mit Schrägnuten 10, Zentrierring 5 und seitlichen Stützplatten 6, Halte- und Einstell­joch 8. Die untere Abbildung zeigt einen Querschnitt durch die Propellerwelle 1, einteilige Propellernabe 2, Flügellager-Ein­stellplatte 4, Zentrierring 5 und seitliche Stützplatten 6.In Fig. 2 the upper figure shows a top view of a one-piece propeller hub 2 of a setting propeller and on a laterally flattened wing bearing setting plate 4 with oblique grooves 10, centering ring 5 and side support plates 6, holding and setting yoke inserted from behind in the one-piece propeller hub 2 8. The lower figure shows a cross section through the propeller shaft 1, one-piece propeller hub 2, wing bearing adjustment plate 4, centering ring 5 and side support plates 6.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch eine mehrteilige Propeller­nabe 3 eines vierflügeligen Einstellpropellers mit Innen- und Außennabe mit Konuspreßverbindung auf der Propellerwelle 1 und achsparallel angeordneten Flügellager-Einstellplatten 4 mit Stellzapfen und Gleitstücken 9 sowie das Halte- und Einstelljoch 8 mit Schrägnuten 10. Das Halte- und Einstelljoch 8 ist an der Außennabe gegen Verdrehung abgestützt und wird über Gewinde und Gewindespindel bzw. -buchse 11 in der jeweils eingestellten Stel­lung gehalten oder über Schneckenrad 12, Einweg-Mitnehmerkupplun­gen 13, Schnecke 14, Zugeinrichtungen 15, Permanentmagnetgruppen 16 und Elektromagneteinrichtung 20 in die vorgegebene Stellung gebracht.Fig. 3 shows a longitudinal section through a multi-part propeller hub 3 of a four-bladed adjusting propeller with inner and outer hub with conical press connection on the propeller shaft 1 and axially parallel wing bearing adjusting plates 4 with adjusting pins and sliding pieces 9 and the holding and adjusting yoke 8 with oblique grooves 10. The hold - And setting yoke 8 is supported on the outer hub against rotation and is held in the respectively set position via thread and threaded spindle or bushing 11 or via worm wheel 12, one-way driving clutches 13, worm 14, pulling devices 15, permanent magnet groups 16 and electromagnetic device 20 in brought the given position.

Fig. 4 zeigt in der linken Abbildung eine Ansicht der dem Schiff zugewandten Stirnseite einer zweiteiligen Propellernabe 3 mit 2 gegenpoligen in der Nabe axial verschieblich angeordneten Perma­nentmagnetgruppen 16 und Zugeinrichtung 15. In der linken Abbil­dung ist die am Hinterschiff 18 angeordneten zweigsteilte Elektro­magneteinrichtung 20 mit Spulenkernen 21 und Spulenwicklungen 22 dargestellt.FIG. 4 shows in the left figure a view of the end of the two-part propeller hub 3 facing the ship, with two permanent magnet groups 16 and pulling device 15 arranged axially displaceably in the hub. In the left figure, the two-part electromagnetic device 20 with coil cores 21 arranged on the stern ship 18 is shown and coil windings 22 shown.

Claims (10)

1. Einstellpropeller (CFP = controllable fixed propeller) mit einer ein- oder mehrteiligen Propellernabe, die durch eine zylindrische oder konische Naben-/Wellenverbindung an der Propellerwelle befestigt ist, und dessen Propellerflügel innerhalb eines begrenzten Verstellbereiches für die Haupt­betriebsfälle des Schiffes drehbar an der Nabe gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die im Bereich der Naben-/Wellenverbindung gelagerten Pro­pellerflügel am Flügelfuß jeweils mit einer ein- oder mehr­teiligen Flügellagerplatte verbunden sind, die mit einem nach hinten oder vorne weisenden Hebel zu einer "Flügel­lager-Einstellplatte" (4) vereinigt ist, daß die Flügel­lager-Einstellplatten (4) mit einem außerhalb des Bereiches der Lagerung der Propellerflügel angeordneten Halte- und Einstelljoch (8) in Eingriff gebracht sind, daß zum Halten und Einstellen der Propellerflügel in der Propeller­nabe (2; 3) ein selbsthemmender Getriebemechanismus mit mehr­stufiger Untersetzung oder ein Hydrauliksystem vorgesehen ist und daß der Getriebemechanismus bzw. das Hydrauiliksystem an ein magnetisch betätigbares Schaltwerk in oder an der Pro­pellernabe angeschlossen ist, das mit einem am Schiffskörper oder den Anbauten drehfest angeordneten magnetischen Impuls­geber, vorzugsweise berührungslos, wirkungsverbunden ist.1.Setting propeller (CFP = controllable fixed propeller) with a one- or multi-part propeller hub, which is attached to the propeller shaft by a cylindrical or conical hub / shaft connection, and whose propeller blades can be rotated on the hub within a limited adjustment range for the main operating cases of the ship are mounted, characterized in that the propeller blades mounted in the area of the hub / shaft connection are each connected to a single or multi-part blade bearing plate which combines with a lever pointing backwards or forwards to form a "blade bearing adjustment plate" (4) is that the wing bearing adjusting plates (4) are brought into engagement with a holding and adjusting yoke (8) arranged outside the area of the bearing of the propeller blades, that for holding and adjusting the propeller blades in the propeller hub (2; 3) a self-locking gear mechanism with multi-stage reduction or a hydraulic system is provided and that the gear mechanism or the hydraulic system is connected to a magnetically actuated switching mechanism in or on the propeller hub, which is operatively connected to a magnetic pulse generator, preferably non-contact, arranged on the hull or the attachments in a rotationally fixed manner. 2. Einstellpropeller nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Flügellager-Einstellplatten (4) im Bereich der Lagerung in der Propellernabe (2; 3) eine von der Kreisform abweichende Kontur aufweisen, z.B. seitlich abgeflacht sind, derart, daß ihre längere Hauptachse und die das Lager bildenden Flächen in der Hauptbelastungsebene der Propellerflügel aus der Vorausfahrt und Rückwärtsfahrt liegen und die Querachse gegenüber dem Flügelfußdurchmesser breiten­vermindert ist, und daß auch die Richtung des Einstell- und Haltehebels ebenfalls mit der längeren Hauptachse zusammen­fällt oder beidseitig mit der Hauptachse einen Winkel bis zu 20° bildet.2. adjusting propeller according to claim 1, characterized in that the wing bearing adjusting plates (4) in the area of storage in the propeller hub (2; 3) have a different shape from the circular shape, for example flattened laterally, such that their longer main axis and the surfaces forming the bearing lie in the main loading plane of the propeller blades from the forward and reverse travel and the transverse axis is reduced in width compared to the blade root diameter, and that the direction of the adjusting and holding lever also coincides with the longer main axis or an angle up to on both sides with the main axis Forms 20 °. 3. Einstellpropeller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Hebel der Flügellager-­Einstellplatten (4) mit dem Halte- und Einstelljoch (8) vor oder hinter der Propellerflügellagerung in Wirkungs­verbindung gebracht sind und daß das Halte- und Einstell­joch (8) in der Propellernabe (2; 3), einer Jochführung (7) oder der Nabenkappe axial verschieblich gelagert ist und gegen Verdrehung direkt gegen die Propellernabe (2; 3), die Propellerwelle (1) oder die Nabenkappe abgestützt ist.3. adjusting propeller according to claim 1 or 2, characterized in that the levers of the wing bearing adjusting plates (4) with the holding and adjusting yoke (8) before or after the propeller wing bearing are brought into operative connection and that the holding and adjusting yoke (8) is axially displaceably mounted in the propeller hub (2; 3), a yoke guide (7) or the hub cap and is supported against rotation directly against the propeller hub (2; 3), the propeller shaft (1) or the hub cap. 4. Einstellpropeller nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Halte- und Einstell­joch (8) mit den Hebeln der Flügellager-Einstellplatten (4) mittels in Schrägnuten (10) geführten Stellzapfen (9) in Eingriff gebracht ist und daß die Achse Schrägnuten (10) mit der Achse des Hebels einen Winkel kleiner 45° bildet.4. adjusting propeller according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the holding and adjusting yoke (8) with the levers of the wing bearing adjusting plates (4) by means of inclined grooves (10) guided adjusting pin (9) is engaged and that the axis oblique grooves (10) forms an angle of less than 45 ° with the axis of the lever. 5. Einstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halte- und Einstell­joch (8) mittels einer Gewindeverbindung mit einem dreh­baren, in der Propellernabe (2; 3), der Nabenkappe oder an der Propellerwelle (1) gelagerten Halte- und Einstell­zylinder oder einer zentrisch in dem Halte- und Einstell­joch (8) angeordneten Halte- und Einstellspindel (11) und diese mit einem in der Propellernabe (2; 3) oder der Naben­kappe gelagerten selbsthemmenden Getriebemechanismus von hoher Untersetzung, z.B. einem Schneckengetriebe (12; 14), verbunden ist.5. adjusting propeller according to one of claims 1 to 4, characterized in that the holding and adjusting yoke (8) by means of a threaded connection with a rotatable, in the propeller hub (2; 3), the hub cap or on the propeller shaft (1) mounted holding - and adjusting cylinder or a holding and adjusting spindle (11) arranged centrally in the holding and adjusting yoke (8), and this with a self-locking gear mechanism of high reduction ratio, e.g. a worm gear (12.) mounted in the propeller hub (2; 3) or the hub cap ; 14), is connected. 6. Einstellpropeller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und Einstell­spindel (11) mit einem Schneckenrad (12) verbunden ist und eine mit dem Schneckenrad (12) in Eingriff stehende Schnecke (14) durch jeweils in entgegengesetzter Drehrichtung eingreifende Einwegmitnehmerkupplungen (13) mit in der Pro­pellernabe (2; 3) geführten Zug- bzw. Druckstangen (15) dreh­bar ist.6. adjusting propeller according to claim 5, characterized in that the holding and adjusting spindle (11) is connected to a worm wheel (12) and one with the worm wheel (12) engaging worm (14) by engaging in the opposite direction of rotation one-way clutch ( 13) can be rotated with pull or push rods (15) guided in the propeller hub (2; 3). 7. Einstellpropeller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Propeller­nabe (2; 3) geführten Zug- bzw. Druckstangen (15) mit in der Propellernabe (2; 3) verschieblich gelagerten Magneteinrichtungen (16) verbunden sind, auf die ein außerhalb der Propellernabe (2; 3) am Schiffskörper oder den Anbauten drehfest angeordnetes Magnetsystem (20) zur Einstellung einwirkt.7. adjusting propeller according to claim 6, characterized in that in the propeller hub (2; 3) guided pull or push rods (15) with in the propeller hub (2; 3) slidably mounted magnetic devices (16) are connected to the one outside the propeller hub (2; 3) acts on the hull or the attachments of the magnet system (20) arranged in a rotationally fixed manner for adjustment. 8. Einstellpropeller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Propeller­nabe (2; 3) gelagerten, verschieblichen Magneteinrich­tungen (16) aus mindestens zwei Permanentmagnetblöcken (16) mit entgegengesetzter Polrichtung bestehen.8. adjusting propeller according to claim 7, characterized in that the on the propeller hub (2; 3) mounted, displaceable magnetic devices (16) consist of at least two permanent magnet blocks (16) with opposite pole direction. 9. Einstellpropeller nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die am Schiffskörper oder den Anbauten drehfest angeordneten magnetischen Impulsgeber vorzugsweise als Elektromagneteinrichtungen (20) oder als achsparallel zur Propellerwelle (1) verschieb­liche Permanentmagneteinrichtungen (20) ausgeführt sind.9. adjusting propeller according to claim 7 or 8, characterized in that the arranged on the hull or the attachments rotatably arranged magnetic pulse generators are preferably designed as electromagnetic devices (20) or as axially parallel to the propeller shaft (1) displaceable permanent magnet devices (20). 10. Einstellpropeller nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß das auf das Halte- und Ein­stelljoch (8) einwirkende Hydrauliksystem mit einem dop­peltwirkenden Hydraulikzylinder und als geschlossener Kreislauf ausgeführt ist und die Hydraulikpumpe über die Zug-/Druckstangen (15) an des magnetisch betätigbare Schaltwerk angeschlossen ist.10. Adjusting propeller according to claim 1, characterized in that the hydraulic system acting on the holding and adjusting yoke (8) is designed with a double-acting hydraulic cylinder and as a closed circuit and the hydraulic pump via the pull / push rods (15) on the magnetically actuated switching mechanism connected.
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