CH370322A - Einrichtung an einer Luftschraube, zur Veränderung des Anstellwinkels der Luftschraubenblätter - Google Patents

Description

  Einrichtung an einer Luftschraube, zur Veränderung des     Anstellwinkels     der     Luftschraubenblätter       Gegenstand der Erfindung ist eine     Einrichtung     an einer Luftschraube zur Veränderung des     Anstell-          winkels    der     Luftschraubenblätter,    gekennzeichnet  durch ein eine     Versstellvorrichtung    für die     Luftschrau-          benblätter    steuerndes     Regleraggregat,    das sowohl  Mittel hat, die auf die     Luftschraubendrehzahl    anspre  chen als auch solche,

   die auf     Luftschraubenbeschleu-          nigungen        ansprechen.     



  Beiliegende Zeichnung stellt ein Ausführungs  beispiel des     Erfindungsgegenstandes    dar.  



       Fig.    1 ist ein schematischer Aufriss des Ausfüh  rungsbeispiels teilweise im Schnitt, und       Fig.    2 ist ein schematischer Schnitt     eines    zuge  hörigen     Regleraggregates.     



  In     Fig.    1 ist die     Luftschraube    eines     modernen     Flugzeuges schematisch dargestellt und zusammen  fassend mit 10 bezeichnet. Sie ist an ein Triebwerk  11 angeschlossen und hat mehrere Blätter 12,     die     in Teilen 14 der Nabe     verdrehbar    gelagert sind.

   Ein       Verstellmotor    16 dient zum Verdrehen der Blätter 12  um ihre Längsachse, also zum Ändern des     Anstell-          winkels    der     Luftschraubenblätter.    Er weist einen  Kolben 20 auf, der hydraulisch im einen oder an  deren Sinne im Zylinder 22 verschoben wird und  dabei durch irgendeine     Vorrichtung        bekannter    Bau  art die Blätter 12 im entsprechenden Sinne verdreht.

    Ein     zusammenfassend    mit 24 bezeichnetes Regler  aggregat dient dazu, die eine oder andere Seite  des Kolbens 20 mit Druckflüssigkeit zu     beaufschla-          gen    und     dadurch    den     Anstellwinkel    zu     vergrössern     oder zu verkleinern zwecks     Konstanthaltung    der  Luftschrauben-     und        Triebwerksdrehzahl.    Das Pump  aggregat 26 dient zur Speisung des     Regleraggregates     24 mit Druckflüssigkeit.  



  Die     Einzelheiten    des     Regleraggregates    24 sind in       Fig.    2 dargestellt. Dieses Aggregat weist zum Messen    der Drehzahl der Luftschraube Fliehgewichte 30 auf,  die an den Stellen 32 auf     einem    Tragteil schwenkbar  gelagert sind, dessen Drehzahl zu derjenigen der       Luftschraubennabe    proportional ist.

   Bei ihrer Aus  wärtsschwenkung üben die     Fliehgewichte    30 mit  ihrem Arm 34 eine nach     unten    gerichtete Kraft auf  das eine Ende eines     inneren    Schiebers 36 aus, des  sen     anderes    Ende sich auf einer     Reglerfeder    38 ab  stützt, die so bemessen ist,     dass    ihr Widerstand bei  der Solldrehzahl     der    eben erwähnten Kraft die Waage       hält.    Bei Überdrehzahl wird     also    der Schieber 36  nach unten bewegt, und umgekehrt.

   Dieser Schieber  36 ist     gleitbar    in einem äusseren     hohlen        Schieber     40 angeordnet, welche gegenseitige Anordnung nur  eine bevorzugte, aber nicht eine unumgänglich not  wendige ist. Die Lage des äusseren Schiebers 40 be  stimmt die     Druckmittelzu-    und     abflussverhältnisse     für den     Verstellmotor    16.

   In der     gezeigten    Lage  fliesst Druckmittel vom     Pumpaggregat    26 durch  die Leitung 42 in den Ringraum 44, dann durch  Öffnungen 46 in den     Ringraum    48, weiter durch  einen Kanal 50 in den     Ringraum    52 und von hier aus  durch Öffnungen 54 in den Ringraum 56.

   Wird der  äussere Schieber 40 nach oben bewegt, so     bringt    er  die Leitung 42 durch den Ringraum 44 mit der     Le2-          tung    58 in Verbindung, damit der     Verstellkolben    20  im Sinne einer     Verminderung    des     Anstellwinkels    der       Luftschraubenblätter    12     beaufschlagt        wird.    Bei Ab  wärtsbewegung     des        Verstellservoschiebers    40 wird  der Ringraum 44     mit    der Leitung 60 in Verbindung  gesetzt,

   damit der     Verstellkolben    20 im Sinne     einer     Vergrösserung des     Anstellwinkels    der Luftschrauben  blätter     beaufschlagt    wird.  



  Die     Verstellung    des äusseren Schiebers 40 erfolgt  durch den     Schieber    36 auf     hydraulischem    Weg ; es  ist nämlich die     Grösse    der     Querschnittsfläche    62 des      Ringraumes 56 ein     gewählter        Bruchteil,    z. B. die       Hälfte    der Grösse der     Querschnittsfläche    64 des  Ringraumes 66 zwecks Kraftverstärkung für das Ver  stellen des äusseren Schiebers 40 gemäss Lage des  inneren     Schiebers    36.

   Aus     Fig.    2 ersieht man,     dass     alle auf den äusseren Schieber 40 einwirkenden       Kräfte    sich gegenseitig aufheben und dieser Schieber  im Gleichgewicht ist, wenn der im Ringraum 56  herrschende Druck - nämlich der     Pumpdruck      doppelt so gross ist wie derjenige, der in dem durch  den Kanal 70 mit dem Ringraum 68     verbundenen          Ringraum    66     herrscht;

          dieser        letztgenannt        eDruck    wird  reguliert durch     Zufluss    von Hochdruckflüssigkeit aus  dem     Ringraum    44 oder von     Niederdruckflüssigkeit     aus dem Kanal 72 je nach der Relativlage der Schie  ber 36 und 40 in bezug aufeinander.  



  Bei Drehzahländerungen wird zuerst der innere  Schieber 36 relativ zum     äusseren    Schieber 40 ver  schoben. Bei Drehzahlzunahme erfolgt diese Ver  schiebung nach unten, was zur Folge hat, dass die  Leitung 72 über den     Ringraum    68 und den Kanal  70 mit der Kammer 66 in Verbindung gesetzt wird.  Der Druckabfall in der Kammer 66     bewirkt    ein Ver  schieben des äusseren Schiebers 40 nach     unten,    wo  bei die zum Servomotor führende Leitung 60 mit der  Druckleitung 42 verbunden wird. Der äussere Schie  ber 40 folgt somit der Bewegung des inneren Schie  bers 36. Auf die gleiche Weise wird bei einer Dreh  zahlabnahme die Bewegung durch den inneren  Schieber eingeleitet und der äussere Schieber folgt  dem inneren.  



       Wegen    des     Grössenverhältnisses    der     Stirnflächen     der Ringräume 56 und 66 und der auf diese Flächen  wirkenden     Kräfte    erzielt man eine erhebliche Kraft  übersetzung zum Bewegen des Schiebers 40 nach  Massgabe der Bewegung des Schiebers 36, welch letz  tere Bewegung durch eine     verhältnismässig    geringe  Kraft verursacht wurde.  



  Aus den vorher dargelegten Gründen spricht das       Regleraggregat    24 auf     Luftschraubendrehzahl    bzw.  auf Abweichungen dieser Drehzahl vom Sollwert an,  da der Schieber 36 und somit der Schieber 40 durch  die aus den Fliehgewichten 30 und der Feder 38 be  stehende     Reglergruppe    in eine von der besagten  Drehzahl bzw. Drehzahlabweichung abhängige Lage  gebracht werden.  



  Zur Drehzahlkorrektur     durchAnstellwinkelverän-          derung    ist es von grösstem Vorteil, dass das Regler  aggregat auch auf die     Luftschraubenbeschleunigung     bzw. auf die Geschwindigkeit     anspricht,    mit der  die Drehzahländerungen erfolgen.

   Da die Geschwin  digkeit der Bewegungen des Schiebers 36 ein Mass  für die besagte     Beschleunigung    bzw. für die Ge  schwindigkeit der Drehzahländerung darstellt, kann  sie benützt werden zur Erzeugung einer auf den in  neren Schieber     wirkenden    Korrekturkraft, die von  dieser     Beschleunigung    bzw.     Geschwindigkeit    der  Drehzahländerungen abhängig ist und die zusammen  mit der von der Drehzahl oder Drehzahlabweichung    abhängigen, von der     Baugruppe        Fliehgewichte-          Reglerfeder    38 gegebenen Kraft auf den Regler  steuerschieber 36 einwirkt.

   Die Ringkammer 74, die  zwischen der stationären Wand 76 und einer Man  schette 78 des äusseren Schiebers 40 gebildet ist,  dient zusammen mit der Drosselöffnung 82 zur Er  zeugung einer Kraft, die zur Geschwindigkeit der  Bewegungen der     Schieber    36 und 40 und somit zur       Luftschraubenbeschleunigung    bzw. zur Geschwindig  keit der Drehzahländerungen in Beziehung steht und  diese Kraft wird als Korrekturkraft mittels Druck  flüssigkeit durch den Kanal 87 in die     Kammer    85  übertragen zwecks     Lieferns    einer Korrekturkraft, die  zusammen mit der von der Baugruppe 30, 38     gelie-          ferten,    zur Drehzahl- bzw.

   Drehzahlabweichung in  Beziehung stehenden Kraft zur Verstellung des Schie  bers 36 benützt wird.     Diese    Korrekturkraft wirkt im  Sinne der Unterstützung von     Drehzahlabweichungs-          korrekturen,    hilft also dem Schieber 40, rasch eine       Korrektur    der Drehzahlabweichung zu bewirken.    Flüssigkeit aus der Abflussleitung 72 kann durch  die Drosselöffnung 82 in die Ringkammer 74 und  ferner durch einen Ringraum 86, Öffnungen 88 und  einen Kanal 90 in eine Ringkammer 84 eintreten.  



  Die Wirkungsweise bei Ansprechen auf eine Luft  schraubenbeschleunigung ist die folgende.    Wenn sich bei rascher Drehzahlzunahme die       Schieber    36 und 40 nach unten bewegen, wird die  Kammer 74 rasch     vergrössert.    Wegen der Drosselöff  nung 82 baut sich in dieser Kammer ein Druck auf,  der gegenüber dem in der Leitung 72 herrschenden  und durch den Ringraum 86 und den Kanal 90 bis  zur Kammer 84 übertragenen Druck vermindert ist.  Der somit vorhandene     Druckunterschied    zwischen  den Kammern 85 und 84 bewirkt eine weitere Ver  schiebung nach unten des     Schiebers    36 in bezug auf  den Schieber 40.

   Die Verbindung zwischen der Lei  tung 72 und dem Ringraum 68 wird mehr geöffnet,  so dass der Druckabfall in der Kammer 66 das Ver  schieben des äusseren Schiebers 40 nach unten und  das Öffnen der zum Servomotor führenden Leitung  60     rascher    erfolgen.  



  In ähnlicher Weise wird, wenn sich bei rascher  Drehzahlabnahme der Luftschraube die Schieber 36  und 40 nach oben bewegen, die Kammer 74 rasch  verkleinert. Wegen der     Drosselöffnung    82 baut sich  in dieser Kammer ein Druck auf, der gegenüber dem  in der Leitung 72 herrschenden und zur Kammer 84  übertragenen Druck vergrössert ist. Der Druckunter  schied zwischen den Kammern 85 und 84 bewirkt  diesmal eine weitere Verschiebung nach oben des  Schiebers 36 in bezug auf den     Schieber    40, mit dem  Resultat, dass das Öffnen der zum Servomotor füh  renden Leitung 58 rascher erfolgt.  



  Aus obigem geht hervor,     dass    die zu der Luft  schraubenbeschleunigung in Beziehung stehende Kor  rekturkraft stets derart zur Wirkung kommt, dass sie  die Drehzahlkorrektur beschleunigt.      Um die     anhaftende        Instabilität    zu vermeiden, die  bei natürlichen Schwingungsfrequenzen des oben be  schriebenen     Regleraggregates    auftreten könnte, ist im       dargestellten    Beispiel die Drosselöffnung 82 in einem  Pufferkolben 80     vorgesehen    ; es könnte aber irgend  ein äquivalentes Mittel, etwa ein     Balgrohr,    zur An  wendung gelangen.  



  Ein     Niederdruckregulierventil    91 reguliert den  Druckabfall in der durch den     äusseren    Schieber 40  gesteuerten Öffnung an der Einmündung der Leitung  60.  



  Müssen in Notfällen die     Luftschraubenblätter    in       Segelstellung        gebracht    werden:, so kann     Hochdruck-          flüssigkeit    durch die     Leitung    102 in die     Kammer     104 eingeführt werden, um den äusseren Schieber  nach unten zu     bewegen.     



  Es ist leicht einzusehen, dass man für überdreh  zahl eine Volumenverminderung der Ringkammer 74  und für Unterdrehzahl eine     Volumenvergrösserung     dieser Kammer haben könnte, wobei dann diese  Kammer auf der anderen Seite des Schiebers 36 an  geordnet wäre.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung an einer Luftschraube zur Verände rung des Anstellwinkels, der Luftschraubenblätter, gekennzeichnet durch ein eine Verstellvorrichtung (16) für die Luftschraubenblätter steuerndes Regler aggregat (24), das sowohl Mittel (30, 36, 40) hat, die auf die Luftschraubendrehzahl ansprechen als auch solche (82, 74, 84), die auf Luftschrauben beschleunigungen ansprechen. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die besagte Verstellvorrichtung (16) hydraulisch wirkt. 2.

   Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Regleraggregat einen ersten Steuerschieber (36) aufweist, der in Abhängigkeit von der Luftschraubendrehzahl bewegt wird, und fer- ner einen zweiten Steuerschieber (40), der durch den ersteren eingestellt wird, wobei die auf Beschleunigun gen ansprechenden Mittel (82, 74, 84) auf die Ge schwindigkeit der Bewegungen des zweiten Schiebers ansprechen und auf den ersten Schieber eine Korrek turkraft ausüben.

   3. Einrichtung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die auf Beschleunigungen ansprechenden Mittel (82, 74, 84) eine Kraft erzeu gen, die sich im gleichen Sinne ändert wie die Ge schwindigkeit der Luftschraubendrehzahländerung, welche Kraft auf die Steuerschiebermittel zur Einwir kung gebracht wird. 4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Steuerschieber (40) durch den ersten Steuerschieber<B>(36)</B> hydraulisch be tätigt wird, und zwar unter Kraftverstärkung. 5.

   Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Regleraggregat eine Kam mer (74) für das hydraulische Medium aufweist, deren Volumen durch die Lage des, zweiten Steuer schiebers (40) bestimmt ist, ferner eine Drosselöff nung (82), die von sämtlicher Flüssigkeit durchflossen wird, welche zur Kammer fliesst bzw. von ihr weg fliesst, und Mittel (87, 72, 86, 88) um die an beiden Seiten der Drosselstelle herrschenden Drücke auf ent gegengesetzte Flächen des ersten Steuerschiebers zur Einwirkung zu bringen. 6.

   Einrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verhütung von Regel schwingungen die Drosselöffnung in einem gefedert gelagerten Gleitstück (80) vorgesehen ist. 7. Einrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Steuer schieber zueinander koaxial sind. B. Einrichtung nach den Unteransprächen 5 und 7.