Zusammengesetzter Propellerflügel, insbesondere für Luftpropeller. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein zusammengewitzter Propellerflügel, insbesondere für Luftpropeller.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines nach der ersten Ausführungsform ausgebildeten Propellerflügels; Fig. 2 zeigt, in grösserem Massstab, einen Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 zeigt, in grösserem Massstab, einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1; Fig. 4 zeigt, in grösserem Massstab, einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 1; Fig. 5 zeigt, in grösserem Massstab, einen Querschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1; Fig. 6 zeigt, in grösserem Massstab, einen Längsschnitt nach der Linie 6--6 in Fig. 2 durch den Wurzelteil des Propellerflügels;
Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines nach der zweiten Ausführungsform ausgebildeten Propellerflügels und Fig. 8, 9, 10, 11, 12 und 13 zeigen, in grösserem Massstab, Querschnitte nach den Linien 8-8, 9-9, 10-10, 11--11, 12-12 und l3-13 in Fig. 7.
Der Propellerflügel gemäss Fig. 1 bis 6 hat einen Metallkern 10 mit einem flachen massiven Spitzenteil und einem hohlen Wurzelteil, welch letzterer von rundem, nicht aerodynamischem Querschnitt ist und einen am Wurzelende vorgesehenen, nach aussen erweiterten Teil 12 aufweist, an dem ein Ringwulist 14 zur Verstärkung des Flügel- befestigungsflansches vorgesehen ist.
Der Hohlraum 16 im Wurzelteil des Propeller- flügels verläuft konisch gegen den Endteil des Metallkernes und endet im wesentlichen an seiner Stelle, .die ungefähr im ersten Vier tel der Flügellänge oder in der Nähe der Schnittlinie 3-3 liegt, obwohl die Form und die Länge des Hohlraumes je nach der Kon- struktion des Propellerflügels variieren kön nen.
Der den Hohlraum 16 umgebende Teil des Metallkernes 10 hat die Form eines hohlen Konus von rundem Querschnitt, wie insbesondere aus den Fig. 2 und 6 hervor geht. Zwischen dem konischen Wurzelteil und dem flachen Spitzenteil geht der Kern allmählich von der runden in die flache Form über, wobei aber die runde Form so lange wie möglich beibehalten wird, um dem Metallkern eine maximale Steifigkeit zu verleihen. Alle Teile des. Metallkernes mit Aus nahme des Spitzenteils sind mit einer Hülle 17 aus formbarem, ursprünglich plastischem Nichtmetall, wie z.
B. ,Micarta", Schwamm gummi oder einem andern, im Handel erhält lichen plastischen Material überdeckt. Dieses .Material wird hauptsächlich auf die Aussen seite des Metallkernes aufgelegt und wird, beginnend mit der einen runden Querschnitt aufweisenden Form am Wurzelteil, wie in Fig. 2 gezeigt, in die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Form mit aerodynamischem Quer schnitt überführt. Am Wurzelende ist diese Hülle 17 mit einem eine Ringsitzfläche 20 und eine Endfläche 22 aufweisenden Flansch 18 versehen.
Um eine geeignete Endfläche zu verwirklichen und auch geeignete Innen dimensionen des Hohlraumes, der den hier nicht gezeigten Tragarm an der Propeller nahe aufzunehmen hat, ist auch die Innen- fläehe des Metallkernes am Wurzelende mit Material ausgekleidet; dieser Hüllenteil ist in Fig. 6 mit 24 bezeichnet.
Auf diese Weise erhält man ein einfaches und verhältnismässig leichtes Wurzelende für den Propellerflügel, in welches der Tragarm auf nichtmetallischem Material aufzuliegen kommt, wobei der Me- tallkern in der Hülle zentriert ist und so eine Verstärkung für alle Lagerflächen, also die jenige zwischen Propellerflügel und Trag arm sowie die Ringsitzfläche 20 für das Drucklager und die Endfläche 22 für das ent sprechende Lager bildet.
Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist, erstreckt sich die Hülle 17 nicht über die ganze Länge des Metallkernes, sondern nur bis zum flachen Spitzenteil, indem sie an der Linie 26 aufhört, so dass der Pro- pellerflügel, einen unbelegten Spitzenteil aufweist.
Der ganze Metallkern besteht zweck mässig aus Stahl von hoher Festigkeit, so dass ein verhältnismässig kleiner und leichter Kern genügt, um allen Beanspruchungen, welchen der Propellerflügel ausgesetzt ist, mit einem angemessenen Sicherheitsfaktor standzuhalten.
Dadurch, dass der Spitzenteil das Propellerflügels, der die grösste Umfangs geschwindigkeit des Propellers aufweist, aus ungedecktem Metall besteht, ist der Flügel gegen die Erosionswirkung von Regen tropfen oder von beim Auffliegen vom Boden aufgewirbelten Panikelchen geschützt, wäh rend die nichtmetallische Hülle eine aerody namische Form für ,den gedeckten Teil des Metallkernes bildet, und zwar unter erheb lieber Einsparung an Gewicht. im Vergleich zu einem ganz aus Metall bestehenden Pro pellerflügel. An der Stelle, wo der Kern aus der Hülle austritt, verjüngt sich der letztere allmählich zu einer Federkante um Über beanspruchungen im Kern zu vermeiden.
Die gleiche Massnahme ist auch für den innern Hüllenteil 24 getroffen, der, wie aus Fig. 6 hervorgeht, sich innerhalb des Kern hohlraumes allmählich zu einer Federkante verjüngt.
Auf die oben beschriebene Weise kann mittels eines sehr leichten und doch wider standsfähigen Metallkernes ein aerodynamisch geformter Propellerflügel hergestellt werden, ohne dass dem Kern an Gewicht bedeutend zugesetzt wird oder eine Überbeanspruchung an irgendeiner Stelle des Flügels zu befürch ten wäre.
Beim Propellerflügel gemäss Fig. 7 bis 12 hat der Metallkern 42 die Form eines ver hältnismässig dünnwandigen Rohres, das in einen flachen, damit zusammenhängenden massiven Spitzenteil übergeht. Der Hohlkern, der entweder einen runden oder einen ellip tischen Querschnitt aufweist, hat einen zylin drischen Hülsenteil 26, an dessen innerem Ende ein Flügelhalteflansch 28 ausgebildet ist, der sich in der üblichen Weise in einer trommelförmigen Propel.lerflügelnabe be- festigen lässt.
Ausserhalb des Hülsenteils 26 verflacht sich der Hohlkern allmählich von einem Teil 30 mit noch rundem Querschnitt (Fix. 8) zu Teilen 32 und 34 mit elliptischem oder annähernd elliptischem Querschnitt (Fix. 9 und 10) und von diesen zu einem flachen massiven Teil 36 mit Stromlinien form (Fix. 11). Ausserhalb des flachen massiven Teils 36 verjüngt sich der Kern allmählich zum flachen Spitzenteil 39, von dem in Fig. 13 ein Zwischenquerschnitt ge zeigt ist.
Der in Fig. 12 gezeigte Querschnitt des Stahlkernes ist etwas grösser als der in Fig. 11 gezeigte Querschnitt, obschon der Querschnitt gemäss Fig. 12 etwas näher an der Flügelspitze liegt als der Querschnitt gemäss Fig. 11. Dies ergibt sich dadurch, dass der Kern an der Übergangsstelle in den flachen Spitzenteil verbreitert und mit in der Fläche des Flügels krumm verlaufenden Schultern 38 und 40 versehen ist, deren Zweck später erläutert ist.
Der Metallkern 42 kann auf irgendeine geeignete Art hergestellt werden. Vorteilhaft wird ein Körper gebildet, dessen Querschnitt vom Wurzelende weg zuerst rund und dann zu einem flachen Teil zusammengedrückt ist, dessen Breite etwas grösser ist als der Spitzenteil des fertigen Flügels. Der Flansch 28 kann gegebenenfalls während der ma schinellen Bearbeitung des Kernes oder nach- ,c c träglich durch Stauchen gebildet werden. Nachdem der Körper, wie oben beschrieben, hergestellt worden ist, wird im Befestigungs ende desselben eine zylindrische, am Ende konisch ausgebildete Bohrung angebracht.
Daraufhin wird der Körper gepresst, um die Dicke des in der Nähe des Hohlraumendes sich befindenden Hohlteils zu reduzieren und die in den Fig. 9 und 10 gezeigten Quer schnitte zu bilden. Nachdem dieser Teil des Körpers abgeflacht worden ist, wird der Spitzenteil und der zwischen diesem letzteren und dem Hohlteil des Körpers sich befin dende Übergangsteil maschinell auf die an nähernd endgültigen Dimensionen und Form bearbeitet und ersterer alsdann geschliffen und: poliert, um .den fertigen Spitzenteil zu bilden. Während dieser Bearbeitungs- und Schleifoperation wird die Dicke des Spitzen teils zwecks.
Bildung der niedrigeren Quer- schulteirn 38 und 40 auf jeder Seite des Flügels innerhalb des Randes reduziert.
Der Kern 42, der zweckmässig aus einem Metall mit hohem Elastizitätsmodul besteht, z B. aus einer Stahllegierung, wird alsdann mit einer Hülle 44 überdeckt. Diese Hülle überdeckt den Kern unter Freilassung des Hülsenteils 26 bis, zu den Schultern 38 und 40 und gibt dem Flügel eine aerodynamische Form, wie in den Fig. 8 biss 11 gezeigt ist.
Diese Hülle besteht wieder aus einem nicht metallischen Material, wie ,Micarta" oder Schwammgummi. Einei aus Schwammgummi bestehende Hülle, .die mittels Zement auf dem Stahlkern befestigt oder auf diesen auf vulkanisiert und mit einer Überzugsschicht versehen ist, um ihr eine dauerhafte, glatte Oberfläche zu verleihen, hat sich als vorteil- haft erwiesen. Der Spitzenteil bildet dabei von den Schultern 88 und 40 weg eine glatte Verlängerung der Hülle.
Von diesen Schul- tern weg verläuft die Hülle ihrerseits mit aerodynamischem Querschnitt gegen das Be festigungsende des Flügels hin und endet, schroff an diesem Ende bei 46 (Fix. 7). Die Breite der Hülle bei 46 soll nicht bedeutend kleiner sein als ihre maximale Breite an irgendeiner Stelle längs des Flügels. Beim Flügel gemäss Fig. 7 ist diese Breite sogar grösser als an irgendeiner andern Stelle des Flügels.
Dieser Flügel ist aerodynamisch wirksam auf fast seiner ganzen Länge, wo durch die Zugwirkung des Propellers erhöht wird, indem der nahe der Propellernabe ge legene Flügelteil ausgenützt ist, wodurch wiederum ein günstigerer Luftstrom über den Antriebsmotor des Propellers hinweg erzeugt wird, der eine bessere Kühlung des letzteren bewirkt.
Durch die aerodynamische Gestaltung des innern Teils des Nügels. in der beschriebenen Weise wird auch eine Verminderung,des Propellerwid-erstandes ge genüber den üblichen Propellern erreicht, bei welchen ein. beträchtlicher Teil des Befesti- gungsendes eines jeden Flügels einen runden Querschnitt. aufweist.