DE19906661C1

DE19906661C1 - Verstellpropeller, insbesondere für Motor- und Sportboote

Info

Publication number: DE19906661C1
Application number: DE19906661A
Authority: DE
Inventors: Peter Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Nasyc Holding Sa Luxemburg/luxembourg Lu
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 1999-02-18
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2019-02-19
Also published as: EP1029781A3; US6287077B1; EP1029781A2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verstellpropeller, insbesondere für Motor- und Sportboote, dessen Propellerflügel mit in der Propellernabe geführten Verstellstangen verstellbar sind, deren freie Enden an einem Joch befestigt sind, das an einen doppelt wirkenden Hubzylinder angeschlossen ist. Um eine unerwünschte Verstellung der Steigung der Propellerflügel auf einfache Weise zu vermeiden und außerdem die Steigung der Propellerflügel feinfühliger einstellen zu können, soll das Joch über ein selbsthemmendes Gewinde mit einer Verstellwelle verbunden sein, an deren anderen Ende die drehfest geführte Kolbenstange des Hubzylinders über ein nicht-selbsthemmendes Getriebe angreift.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verstellpropeller, insbesondere für Motor- und Sportboote, dessen Propellerflügel mit in der Propellernabe geführten Ver stellstangen verstellbar sind, deren freie Enden an einem Joch befestigt sind, das an einen doppelt wirkenden Hubzylinder angeschlossen ist. Derartige Verstellpropeller sind bekannt (US-Patent 5 073 134). Mittels eines gesteuerten oder geregelten Hydrauliksystems und des davon beauf schlagten Hubzylinders kann die Steigung der Propellerflügel schnell und sicher eingestellt werden. Dementsprechend kann bei diesen Verstell propellern die Steigung auch während der Beschleunigungsphase des Bootes so verändert werden, daß die Drehzahlen des motorischen Antriebs innerhalb vorgegebener Grenzen bleiben. Zum Manövrieren kann die Stei gung der Propellerflügel auch so eingestellt werden, daß der Verstellpropeller einen Schub in Gegenrichtung erzeugt.

Bei Verstellpropellern für in See gehende Schiffe sind Systeme bekannt, die eine mittels einer in der hohlen Propellerwelle angeordneten Verstellwelle einmal eingestellte Steigung der Propellerflügel unverändert haften (DE 31 18 230 A1, DE-PS 878 906). Das erfordert allerdings einen erheblichen Aufwand. - Bei Wasserturbinen ist es bekannt, eine in der hohlen Laufradwelle angeordnete Verstellwelle mit einer Gewindespindel zu versehen, die ebenso wie eine zugeordnete Spindelmutter an die Tragkonstruktion des Laufrades kuppelbar ist, um dadurch die Laufradschaufeln zu verstellen (DE-AS 10 65 339).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine unerwünschte Verstellung der Steigung der Propellerflügel auf einfache Weise zu vermeiden. Außerdem soll die Steigung der Propellerflügel feinfühliger eingestellt werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Joch über ein selbst hemmendes Gewinde mit einer Verstellwelle verbunden ist, an deren anderen Ende die drehfest geführte Kolbenstange des Hubzylinders über ein nicht-selbsthemmendes Gewinde angreift. Ein selbsthemmendes Gewinde besitzt eine so kleine Steigung, daß Gewindemutter und Gewindezapfen nur durch gegenseitiges Verdrehen verstellt werden können. Ein nicht-selbst hemmendes Gewinde besitzt eine so große Steigung, daß Gewindemutter und Gewindezapfen auch durch axiale Bewegung gegeneinander verstellt werden können. Dementsprechend wird bei dem eingangs beschriebenen Propeller durch Verstellung des doppelt wirkenden Hubzylinders bzw. seiner Kolbenstange die Verstellwelle mittels des nicht-selbsthemmenden Gewindes in Drehung versetzt, so daß sie über das selbsthemmende Gewinde das Joch in axialer Richtung bewegt. Vom Joch wird über die Verstellstangen die Steigung der Propellerflügel entsprechend geändert. Bei Ausfall des dem doppelt wirkenden Hubzylinder zugeordneten Hydrauliksystems, insbe sondere bei Druckabfall, kann sich die Steigung der Propellerflügel nicht selbsttätig ändern, weil das selbsthemmende Gewinde eine Drehung der Verstellwelle und damit eine Axialverschiebung der Kolbenstange verhindert. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß das nicht-selbsthemmende Gewinde einerseits und das selbsthemmende Gewinde andererseits gleich sam ein untersetzendes Getriebe zwischen dem Weg des Kolbens im doppelt wirkenden Hubzylinder und dem Weg des Joches bzw. der Ver stellstangen bilden. Dadurch läßt sich die Steigung der Propellerflügel wesentlich feinfühliger einstellen. Hinzu kommt, daß bei dementsprechend größeren Wegen der Kolbenstange im Hubzylinder mit weniger präzisen hydraulischen Ventilen und weniger empfindlichen elektronischen Meß systemen für die Steuerung gearbeitet werden kann.

In konstruktiver Hinsicht ist eine bevorzugte Ausführung der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Joch eine Gewindebohrung und ein Ende der Verstellwelle ein zugeordnetes Gewindeende aufweist. Grundsätzlich könnte die Anordnung auch umgekehrt sein, also ein Joch mit Gewindeende und eine Verstellwelle mit Gewindebohrung.

Die Kolbenstange weist vorzugsweise eine Gewindebohrung und das andere Ende der Verstellwelle ein zugeordnetes Gewindeende auf. Auch hierbei könnte die Anordnung umgekehrt derart sein, daß die Kolbenstange ein Gewindeende und das andere Ende der Verstellwelle eine zugeordnete Gewindebohrung aufweist.

Bei einer Ausführung mit einer Propellernabe, die an einer hohlen Propeller welle befestigt ist, wobei die Propellerwelle außerhalb der Propellernabe über ein Getriebe an eine Antriebswelle gekuppelt ist, wobei auch der Hubzylinder außerhalb der Propellernabe angeordnet ist, soll erfindungsgemäß die Ver stellwelle in der hohlen Propellerwelle angeordnet und axial unverschieblich gelagert sein. Insbesondere soll die Verstellwelle außerhalb der Propeller nabe axial unverschieblich gelagert sein.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; die einzige Figur zeigt schematisch und teilweise einen Schnitt durch den unteren Teil eines Außenbordmotors mit Verstellpropeller.

Im nur angedeuteten Gehäuse 1 eines Außenbordmotors für Motor- oder Sportboote ist eine Antriebswelle 2 geführt, die über ein Kegelradgetriebe 3, 4 eine hohle Propellerwelle 5 antreibt. Auf der Propellerwelle 5 ist eine Propellernabe 6 in üblicher Weise befestigt. Am Umfang der Propellernabe 6 sind nicht dargestellte Propellerflügel in an sich bekannter Weise (z. B. wie in der US 5 073 134 beschrieben) angeordnet und gelagert. Zur Verstellung der Propellerflügel dienen in der Propellernabe geführte Verstellstangen 7, die in der Zeichnung nur teilweise wiedergegeben sind und deren freie, über das Ende der Propellernabe hinausragende Enden über ein Joch 8 miteinander verbunden sind.

Im Joch 8 befindet sich mittig eine Gewindebohrung 9 für ein selbsthemmen des Gewinde, d. h. ein Gewinde mit kleiner Steigung. In der Gewindeboh rung 9 ist ein zugeordnetes Gewindeende 10 am Ende einer Verstellwelle 11 geführt. Die Verstellwelle 11 erstreckt sich durch die hohle Propellerwelle 5, sie ist im Bereich des Kegelradgetriebes 4, also außerhalb der Propeller nabe 6, axial unverschieblich bei 12 gelagert.

Am anderen Ende trägt die Verstellwelle 11 ein Gewindeende 13 eines nicht- selbsthemmenden Gewindes, also eines Gewindes mit großer Steigung. Dieses Gewindeende 13 ist in einer zugeordneten Gewindebohrung 14 geführt, die am Ende einer Kolbenstange 15 angeordnet ist. Die Kolben stange 15 ist durch zumindest eine sich in axialer Richtung erstreckende Nut- Feder-Verbindung drehfest in einer mit der Propellerwelle 5 verbundenen und der damit rotierenden Lagerbuchse 17 gelagert. Die Kolbenstange 15 ist mit einem Kolben 18 verbunden, der axial verschieblich in einem zugeordneten Zylinder 19 angeordnet ist. An beiden axialen Enden des Zylinders 19 befinden sich Hydraulikanschlüsse 20 bzw. 21.

Zum Einstellen der Steigung der nicht dargestellten Propellerflügel wird dem Zylinder 19 über einen der beiden Hydraulikanschlüsse 20 bzw. 21 ein geeignetes Druckmedium zugeführt. Dabei bewegt sich der Kolben 18 in axialer Richtung. Die axiale Bewegung des Kolbens 18 wird durch das nicht- selbsthemmende Gewinde 13, 14 in eine Drehbewegung der Verstellwelle 11 umgesetzt, die ihrerseits über das selbsthemmende Gewinde 9, 10 diese Drehbewegung wieder in eine Axialbewegung des Jochs 8 und damit der Verstellstangen 7 umsetzt. Dabei ist der Weg des Kolbens 18 nach Maßgabe des Verhältnisses der Gewindesteigungen größer als der Weg des Joches 8. Deswegen kann die Steigung der Propellerflügel feinfühlig mit einem relativ großen Kolbenweg eingestellt werden.

Claims

1. Verstellpropeller, insbesondere für Motor- und Sportboote, dessen Propellerflügel mit in der Propellernabe geführten Verstellstangen verstellbar sind, deren freie Enden an einem Joch befestigt sind, das an einen doppelt wirkenden Hubzylinder angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (8) über ein selbsthemmendes Gewinde (9, 10) mit einer Verstellwelle (11) verbunden ist, an deren anderen Ende die drehfest geführte Kolbenstange (15) des Hub zylinders (18, 19) über ein nicht-selbsthemmendes Gewinde (13, 14) angreift.

2. Verstellpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (8) eine Gewindebohrung (9) und ein Ende der Verstellwelle (11) ein zugeordnetes Gewindeende (10) aufweist.

3. Verstellpropeller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Kolbenstange (15) eine Gewindebohrung (14) und das andere Ende der Verstellwelle (11) ein zugeordnetes Gewindeende (13) aufweist.

4. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer Propellernabe, die an einer hohlen Propellerwelle befestigt ist, wobei die Propellerwelle außerhalb der Propellernabe über ein Getriebe an eine Antriebswelle gekuppelt ist, wobei auch der Hubzylinder außerhalb der Propellernabe angeordnet ist, dadurch ge kennzeichnet, daß die Verstellwelle (11) in der hohlen Propellerwelle (5) angeordnet und axial unverschieblich gelagert ist.

5. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verstellwelle (11) außerhalb der Propellernabe (6) axial unverschieblich gelagert ist.