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Title:
METHOD AND APPARATUS FOR ADJUSTING PROPELLER BLADES OF A HYDRAULICALLY CONTROLLED VARIABLE PITCH PROPELLER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1986/002901
Kind Code:
A1
Abstract:
An adjustment device comprises a control slide (13) proportionally adjusted as a function of the output signals from a comparator member (53). An integral regulator (56) cooperates to regulate the control slide (13) as a function of the difference existing between an order value and an actual value.

Inventors:
WUEHRER WOLFGANG (DE)
LORENZ PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP1985/000623
Publication Date:
May 22, 1986
Filing Date:
November 15, 1985
Export Citation:
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Assignee:
ESCHER WYSS GMBH (DE)
International Classes:
B63H3/08; F15B9/16; (IPC1-7): B63H3/08; F15B9/16
Foreign References:
DE2528387A11976-01-22
US2503447A1950-04-11
US3487750A1970-01-06
FR2501392A11982-09-10
US2812026A1957-11-05
US3003475A1961-10-10
US2886009A1959-05-12
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Einstellung der Propellerflügel eines hy¬ draulisch betätigten Verstellpropellers, bei welchem das hydraulische Medium unter Druck in Abhängigkeit von einem durch einen Sollwertgeber einstellbaren Sollwert über ei nen Steuerschieber, insbesondere einen elektromagnetisch betätigbaren Proportionalschieber, und eine eine Propel¬ lerwelle umschliessende Muffe einem Verstellzylinder zu¬ geführt wird, wobei der Steuerschieber in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen Soll und Istwert im Sinn einer Verkleinerung dieser Differenz verstellt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Steuerschieber zu¬ sätzlich und parallel dazu in Abhängigkeit von einer be¬ stehenden Differenz zwischen Soll und Istwert im Sinn einer Verkleinerung der Differenz verstellt wird.
2. Einsteilvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Steuerschieber (13), der in Abhän¬ gigkeit vom Ausgangssignal eines den Soll und den Istwert der Winkelstellung der Propellerflügel (1) vergleichenden Vergleichsorganes (53) von einem Regler (55) proportional zu diesem Signal verstellt wird, gekennzeichnet durch ei¬ nen Integralregler (56), der parallel zum ersten Regler (55) geschaltet ist und zur zusätzlichen Verstellung des Steuerschiebers (13) in Abhängigkeit von einer bestehenden Differenz zwischen Soll und Istwert im Sinn einer Ver kleinerung der Differenz dient.".
Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der Propeller¬ flügel eines hydraulisch betätigten Verstellpropellers

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Propellerflügel eines hydraulisch betätigten Verstellpro¬ pellers, bei welchem das hydraulische Medium unter Druck in Abhängigkeit von einem durch einen Sollwertgeber ein- stellbaren Sollwert über einen Steuerschieber, insbeson¬ dere einen elektromagnetisch betätigbaren Proportional¬ schieber, und eine eine Propellerwelle umschliessende Muf¬ fe einem Verstellzylinder zugeführt wird, wobei der Steuer¬ schieber in Abhängigkeit von einer Differenz zwischen Soll- und Istwert im Sinn einer Verkleinerung dieser Differenz verstellt wird. Gleichzeitig betrifft die Erfindung eine Einsteilvorrichtung zur Ausführung des Verfahrens mit ei¬ nem Steuerschieber, der in Abhängigkeit vom Ausgangs¬ signal eines den Soll- und den Istwert der Winkelstellung der Propellerflügel vergleichenden Vergleichsorganes von einem Regler proportional zu diesem Signal verstellt wird.

Bei den bekannten Anlagen mit Verstellpropellern dieser Art entstehen bedeutende Leckverluste in der Wellenmuffe und im Verstellzylinder, welche vom Druck des Mediums ab- hängig sind. Dadurch entstehen bedeutende Abweichungen des Sollwertes der Winkelstellung der Propellerflügel vom ein¬ gestellten Istwert. Diese Abweichungen sind zudem nicht konstant sondern von der Belastung des Propellers abhängig,

Die Abweichungen werden bei der Verwendung von elektroma¬ gnetisch betätigbaren Proportionalschiebern noch vergrös- sert, da diese eine Ueberdeckung der Steuerflächen des Kol¬ benschiebers gegenüber den Steuerkanälen aufweisen, der- art, dass der eine Steuerkanal nicht sofort geöffnet wird, wenn der andere geschlossen wird und umgekehrt, sondern erst nach einem der Ueberdeckung entsprechenden Weg des Schieberkolbens. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Einstellvorrichtung zu schaffen, welche eine wesentlich genauere Uebereinstimmung des Ist¬ wertes mit dem Sollwert gegenüber dem Stand der Technik gestatten.

Diese Aufgabe wird durch die Massnahmen nach den Kennzei¬ chen der Ansprüche 1 und 2 gelöst.

Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltschema einer mechanisch-hydraulischen Einsteilvorrichtung und

Fig. 2 ein Schaltschema einer elektro-hydraulischen Ein- Stellvorrichtung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Einsteilvorrichtung dient zur Winkelverstellung der Propellerflügel 1 eines Verstell¬ propellers 2, in dessen Nabe 3 sich ein Verstellzylinder 4 mit einem darin axial beweglichen Kolben 5 befindet. Die Nabe 3 ist an einer Propellerwelle 6 befestigt, über wel¬ che sie von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird. In einer Bohrung der Propellerwelle 6 befindet sich eine Steuerstange 7, welche gestrichelt angedeutete Kanäle 8, 10 für die Zufuhr des hydraulischen Mediums in einen der Zylinderräume 11, 12 und dessen Ableitung aus dem an-

deren aufweist. Die Zufuhr des hydraulischen Mediums er¬ folgt je nach der Richtung der gewünschten Veränderung des Einstellwinkels der Propellerflügel 1 von einer nicht dar¬ gestellten Speisevorrichtung über einen Steuerschieber 13 und eine die Welle 6 umschliessende Muffe 14. Der Steuer¬ schieber hat ein Schiebergehäuse 15, in welchem ein Schie¬ berkolben 16 mit zwei Steuerflächen 17, 18 beweglich ist. Die Steuerflächen 17, 18 wirken mit Steuerkanälen 20, 21 zusammen. Zwischen den Steuerflächen 20, 21 befindet sich eine Ausnehmung 22, in deren Bereich im Gehäuse 15 eine

Eingangsleitung 23 für unter Druck stehendes hydraulisches Medium mündet. Eine Ueberdeckung entsteht im Steuerschie¬ ber 13 dadurch, dass der Abstand A der Steuerkanten des Schieberkolbens kleiner ist als der Abstand B der Steuer- kanten der Steuerkanäle 20, 21.

'Die Steuerkanäle 20, 21 des Steuerschiebers 13 sind durch Leitungen 24, 25 mit Verbindungskanälen 26, 27 der Muffe 14 verbunden. Im Bereich der Verbindungskanäle 26, 27 ist die 'Steuerstange 7 mit Ausnehmungen 28 und 30 versehen, in welchen die Verbindungskanäle 8, 10 münden und welche gleichzeitig eine axiale Bewegung der Steuerstange 7 ge¬ genüber der Muffe 14 gestatten.

Auf der Welle 6 ist eine Muffe 31 verschiebbar angeordnet, die durch einen Stift 31', welcher durch Schlitze 6' in der Welle 6 durchgeführt ist, mit der Steuerstange 7 fest verbunden ist. Die Muffe 37 hat eine Nut 32,in die Zapfen 33 eines halbrunden Bügels 34 eingreifen. Der Bügel 34 ist an einem Hebel 35 befestigt, der zur Einstellung des Soll¬ wertes der Winkel der Propellerflügel dient, wie dies durch eine Skala 36 angedeutet ist. Der Hebel 35 ist durch ein Gelenk 37 mit der Stange 38 des Schieberkolbens 40 eines Kolbenschiebers 41 verbunden, die an einem zweiarmigen

Hebel 42 angelenkt ist, der mit dem Kolbenschieber 16 des Steuerschiebers 13 verbunden ist. Am anderen Arm des zwei¬ armigen Hebels 42 ist die Kolbenstange 43 eines Stellkol¬ bens 44 angelenkt, der in einem Zylinder 45 beweglich ist. Die Zufuhr und Ableitung des hydraulischen Mediums zum

Zylinder 45 wird, wie dargestellt, durch den Kolbenschie¬ ber 41 gesteuert.

Wenn im Betrieb eine Einstellung der Winkel der Propeller¬ flügel auf einen gegebenen Wert erwünscht ist, wird der Hebel 35 entlang der Skala 36 entsprechend eingestellt. Beim Vorliegen einer Differenz zwischen der Sollstellung und der Iststellung, welche durch die Muffe 31 dargestellt wird, wird der Schieberkolben 16 im Gehäuse 15 in entspre¬ chender Richtung bewegt. Bei einer verlustfreien Anlage und fehlender Ueberdeckung des Kolbenschiebers 13 würde sich der Verstellkolben 5 in die gewünschte Lage stellen und die Steuerstange 7 so bewegen, dass über das Gestänge 38, 42 der Schieberkolben 16 in eine schliessende Stel¬ lung gebracht wird, in welcher die Steuerflächen 17, 18 die Steuerkanäle 20, 21 abschliessen. Da jedoch die Leckver¬ luste eine dauernde Nachspeisung erfordern, kann diese Stellung nicht erreicht werden. Die Muffe 31 gelangt da¬ her nicht in die dem Istwert entsprechende Stellung, son¬ dern in eine Stellung, welche von dieser abweicht. Erfin- dungsge äss wird dadurch der Schieberkolben 40 aus seiner Stellung bewegt und betätigt den Kolben 44 im Zylinder 45 derart, dass der Fehler ausgeglichen wird.

Nach der Figur 2 wird der Schieberkolben des Steuerschie¬ bers 13 durch einen Elektromagneten 50 betätigt, dessen Anker 51 unter dem Einfluss einer Feder 52 steht. Die Aus¬ lenkung des Schieberkolbens 16 erfolgt dabei proportional in Abhängigkeit von der dem Elektromagneten 50 zugeführten Stromstärke.

Bei der Vorrichtung nach der Figur 2 ist ein Vergleichs¬ organ 53 vorgesehen, welches einen von der Muffe 31 abge¬ nommenen Istwert mit dem eingestellten Sollwert 54 ver¬ gleicht. Das Ausgangssignal des Vergleichsorganes 53 wird über einen Proportionalregler 55 dem Elektromagneten 50 zugeführt. Gleichzeitig wird das Ausgangssignal des Ver¬ gleichsorganes 53 auch einem Integralregler 56 zugeführt, dessen Ausgangssignal in einem Addierorgan 57 mit dem Sig¬ nal des Reglers 55 vereinigt wird. Die Wirkung ist die gleiche wie bei der Vorrichtung nach der Figur 1.




 
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