DE1186340B

DE1186340B - Safety device for an adjusting gear of a propeller

Info

Publication number: DE1186340B
Application number: DER27147A
Authority: DE
Inventors: Pierre Belliere
Original assignee: Ratier Figeac SAS
Current assignee: Ratier Figeac SAS
Priority date: 1959-01-27
Filing date: 1960-01-21
Publication date: 1965-01-28

Description

Sicherheitsvorrichtung für ein Verstellgetriebe einer Luftschraube Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung, die dazu dient, eine Luftschraube mit einstellbarer Steigung der Schraubenblätter in Segelstellung einzustellen, wobei die Veränderung der Steigung durch ein Verstellgetriebe herbeigeführt wird, die eine Schraubenspindel oder -muffe enthält, die durch einen Verstellmotor (z. B. einen Elektromotor) in Drehung versetzbar ist, und zwar über ein Untersetzungsgetriebe, das aus einem auf der Welle des Verstellmotors aufgekeilten Sonnenrad, das mit an einem Planetenradträger drehbar gelagerten Planetenrädern kämmt, und aus innenverzahnten Zahnkränzen besteht, von denen derjenige, der mit der Verstellspindel oder Verstellmuffe verbunden ist, mit einem der Planetenräder kämmt.Safety device for an adjusting gear of a propeller The invention relates to a safety device which is used to secure a propeller set with adjustable pitch of the propeller blades in the feathered position, whereby the change in the slope is brought about by an adjusting gear, the contains a screw spindle or socket that is driven by a variable displacement motor (e.g. an electric motor) can be set in rotation via a reduction gear, that from a sun gear wedged onto the shaft of the adjusting motor, which is also connected to a planet carrier rotatably mounted planet gears meshes, and from internally toothed There is gear rims, of which the one with the adjusting spindle or adjusting sleeve is connected, meshes with one of the planetary gears.

Die Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung bezweckt, bei Beschädigung des Verstellgetriebes für die Einstellung der Steigung der verstellbaren Schraubenblätter, eine Blockierung der Luftschraube in einer Stellung, in der sie eine übermäßige Zugkraft und eine für den Motor gefährliche Drehzahl besitzt, zu verhindern.The safety device according to the invention aims at damage the adjustment gear for setting the pitch of the adjustable screw blades, a blockage of the propeller in a position in which it is excessive Pulling force and a speed that is dangerous for the engine.

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Einstellen der Steigung von Schraubenblättern bekannt, bei der das Verstellgetriebe unter der Wirkung einer Feder steht, die Schraubenblätter in Segelstellung bringt, wenn der die Schraube antreibende Motor stillgesetzt wird. Das bekannte Verstellgetriebe enthält keinen Verstellmotor und kein zugehöriges Planetengetriebe. Es löst nicht die nach der Erfindung gestellte Aufgabe, eine Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, die wirksam wird, wenn eine Beschädigung des Verstellgetriebes eintritt, z. B. der Verstelhnotor für die Blattverstellung ausfällt, zumal ein solcher Verstellmotor bei der bekannten Vorrichtung gar nicht vorgesehen ist. Gemäß der Erfindung wird die genannte Aufgabe mit einer Sicherheitsvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine an sich bekannte Kupplung bei Betätigung eines der Glieder des Untersetzungsgetriebes derart gegen Drehung festhält, daß die Luftschraube selbst zufolge ihres Eigen-Drehmomentes bzw. ihrer Trägheit oder zufolge eines noch auf sie einwirkenden Antriebsdrehmomentes vermittels weiterer Glieder des Untersetzungsgetriebes die Verstellspindel oder Verstellmuffe für die Blattverstellung im Sinne einer Vergrößerung der Steigung der Schraubenblätter antreibt, bis diese die Segelstellung erreicht haben.It is already a device for adjusting the pitch of screw blades known, in which the adjusting mechanism is under the action of a spring, the screw blades brings into the sail position when the motor driving the screw is stopped. The known variable speed drive contains no adjusting motor and no associated one Planetary gear. It does not solve the problem set according to the invention, a safety device to create that becomes effective if the variable-speed gear unit is damaged, z. B. the adjusting motor for the blade adjustment fails, especially since such an adjusting motor is not provided in the known device. According to the invention the stated task with a safety device of the type mentioned at the beginning solved in that a known coupling upon actuation of one of the links of the reduction gear in such a way that the propeller itself due to their own torque or their inertia or due to one of them they acting drive torque by means of further links of the reduction gear the adjusting spindle or adjusting sleeve for the blade adjustment in the sense of an enlargement the pitch of the propeller blades drives until it reaches the feathered position to have.

Weitere Kennzeichen und Vorteile bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen für lediglich zwei beispielsweise dargestellte Ausführungsformen, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist.Further features and advantages of preferred embodiments of the Invention emerge from the following description with reference to the drawings for only two exemplary embodiments shown, on which the invention is not restricted.

In den nachstehenden Ausführungsbeispielen erfolgt z. B. das Verstellen deqr Steigung der Luftschraubenblätter elektrisch. Selbstverständlich kann aber die Erfindung auch auf andere Arten von Einstellvorrichtungen für Verstell-Luftschrauben angewendet werden, bei denen die eingangs genannten Verstellgetriebeteile vorhanden sind.In the following embodiments, for. B. the adjustment deqr pitch of the propeller blades electric. Of course it can the invention also applies to other types of adjustment devices for pitch propellers are used in which the aforementioned variable speed gear parts are available are.

F i g. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und F i g. 2 in einer schematischen der F i g. 1 entsprechenden Schnittansicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung.F i g. 1 shows schematically in longitudinal section an embodiment of a device according to the invention and FIG. 2 in a schematic of FIG. 1 corresponding Sectional view of a further embodiment of the invention.

Bei dem in F i g. 1 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Einstellung des Steigungswinkels eines Luftschraubenblattes 1 mittels einer als Gewindespindel arbeitenden Verstellvorrichtung 2, die über eine Kurbel, z. B. einen exzentrischen Zapfen 3, der bzw. die mit dem Fuß eines jeden Luftschraubenblattes 4 der Luftschraube fest verbunden ist, auf das Blatt einwirkt, das in einer nicht dargestellten Nabe drehbar gelagert ist. Die zum Verstellen dienende Gewindespindel wird mittels eines Elektromotors 5 über ein zwischengeschaltetes Untersetzungsgetriebe in Drehbewegung versetzt. Dieses Untersetzungsgetriebe besteht aus einem kleinen Sonnenrad 6, das auf der Motorwelle 7 aufgekeilt ist, ferner aus Planetenrädern 8 und 9, die auf einem sie tragenden Steg 10 drehbar gelagert sind und in innenverzahnte große Zahnräder eingreifen, deren eines, 11, mit dem Planetenrad 8 und deren anderes, 11a, mit dem Planetenrad 9 kämmt und mit der Gewindespindel 2 in Antriebsverbindung steht.In the case of the one shown in FIG. 1 embodiment shown schematically, the setting of the pitch angle of a propeller blade 1 is carried out by means of an adjusting device 2 working as a threaded spindle, which is controlled by a crank, e.g. B. an eccentric pin 3, which is firmly connected to the foot of each propeller blade 4 of the propeller, acts on the blade, which is rotatably mounted in a hub, not shown. The threaded spindle used for adjustment is set in rotary motion by means of an electric motor 5 via an interposed reduction gear. This reduction gear consists of a small sun gear 6, which is keyed on the motor shaft 7 , and also of planet gears 8 and 9, which are rotatably mounted on a web 10 carrying them and mesh with large internally toothed gears, one of which, 11, with the planet gear 8 and the other, 11a, meshes with the planetary gear 9 and is in drive connection with the threaded spindle 2.

Diese ganze Verstelleinrichtung läuft mit der Luftschraube um; sie ist an sich bekannt und insoweit nicht Gegenstand der Erfindung.This entire adjustment device rotates with the propeller; she is known per se and in this respect is not the subject of the invention.

Die Welle 7 des Elektromotors verlängert sich in ein Wellenstück 12, das durch die hohle Gewindespindel 2 hindurchgeführt ist und mit einer ausrückbaren Kupplung in Verbindung steht, die beispielsweise wie folgt ausgebildet sein kann.The shaft 7 of the electric motor extends into a shaft piece 12, which is passed through the hollow threaded spindle 2 and is connected to a disengageable clutch, which can be designed as follows, for example.

Das Verlängerungswellenstück 12 trägt an seinem Ende eine Nabe 13, auf der eine Scheibe 14 längsverschiebbar, jedoch zwangläufig in Drehrichtung mitangetrieben gelagert ist. Diese Scheibe ist zwischen zwei weiteren Scheiben 15 und 16 angeordnet. Die Scheibe 15 ist ortsfest und z. B. fest mit dem Gehäuse des Getriebes des die Luftschraube antreibenden Motors verbunden. Die Scheibe 16 ist in Längs- bzw. in Achsrichtung derart verschiebbar gelagert, daß sie der Scheibe 15 genähert werden kann und dann zwischen sich und der Scheibe 15 die Kupplungsseheibe 14 einklemmt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt diese Kupplung durch Festklemmen mittels eines Kolbens 17, der mittels eines vom Flugzeugführer betätigbaren Steuerschiebers 18 unter öldruck gesetzt werden kann. An Stelle einer hydraulischen Betätigung kann jedoch auch eine mechanische oder elektrische Betätigung dieser Kupplung 14 bis 16 vorgesehen sein. Eine Feder 19 und ein Riickschlagventil 20 gewährleisten die Aufrechterhaltung des eingekuppelten Zustandes auch dann, wenn während des Einstellens in Segelstellung der Öldruck infolge des verlangsamten Laufes oder gar Stillstandes des Motors stark absinken sollte.The extension shaft piece 12 carries at its end a hub 13 on which a disk 14 is mounted so that it can be moved longitudinally but is inevitably driven in the direction of rotation. This disk is arranged between two further disks 15 and 16 . The disc 15 is stationary and z. B. firmly connected to the housing of the gearbox of the motor driving the propeller. The disk 16 is mounted displaceably in the longitudinal or in the axial direction in such a way that it can be brought closer to the disk 15 and then the coupling disk 14 is clamped between itself and the disk 15. In the illustrated embodiment, this coupling takes place by clamping by means of a piston 17, which can be put under oil pressure by means of a control slide 18 which can be actuated by the pilot. Instead of hydraulic actuation, however, mechanical or electrical actuation of this clutch 14 to 16 can also be provided. A spring 19 and a non-return valve 20 ensure that the engaged state is maintained even if the oil pressure should drop sharply during setting in the feathered position as a result of the slower running or even standstill of the engine.

Um die Luftschraubenblätter in Segelstellung zu bringen, wird durch Betätigung des Steuerschiebers 18 Öl unter Druck auf die Angriffsfläche des Kolbens 17 gebracht. Die Scheiben 15 und 16 halten dann die Scheibe 14 unverrückbar zwischen sich fest und halten damit das Verlängerungswellenstück 12 und das kleine Sonnenrad 6 des Verstellgetriebes fest. Infolge der Drehbewegung der Luftschraube laufen dann die Planetenräder 8 und 9 um das Sonnenrad 6 herum und betätigen über das zwischengeschaltete große Zahnrad 11 a die Gewindespindel 2 in einem solchen Drehsinn, daß der Steigungswinkel der Luftschraubenblätter bis zum Erreichen der Segelstellung vergrößert wird. Hieraus folgt, daß die Luftschraubenblätter um so schneller in Segelstellung gebracht werden, je schneller die Luftschraube sich dreht, was für die Erhaltung des Flugzustandes des Flugzeuges sehr günstig ist.To bring the propeller blades in the feathered position, 18 oil is carried under pressure to the working surface of the piston 17 by actuation of the control slide. The disks 15 and 16 then hold the disk 14 immovably between them and thus hold the extension shaft piece 12 and the small sun gear 6 of the adjustment gear. Due to the rotation of the propeller then the planet gears 8 and 9 to the sun gear 6 around and operate on the intermediate large gear 11a the threaded shaft 2 in a direction of rotation such that the pitch angle of the propeller blades is increased until it reaches the feathered position. It follows from this that the faster the propeller turns, the faster the propeller blades are brought into the sail position, which is very favorable for maintaining the flight condition of the aircraft.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewirkt die Luftschraube selbst das Verstellen in die Segelstellung, und zwar entweder infolge ihres Trägheitsmomentes oder auch, weil sie noch weiter angetrieben wird, d. h. die Verstellbewegung benötigt keine äußere Energiequelle (wie z. B. Öldruck, elektrischer Strom usw., die im allgemeinen im Augenblick der Verstellung in die Segelstellung sehr gering sind).In the device according to the invention, the propeller itself acts the adjustment in the feathered position, either as a result of their moment of inertia or because it is driven even further, d. H. the adjustment movement is required no external energy source (such as oil pressure, electrical current, etc., which in general are very small at the moment of adjustment to the feathered position).

Bei einer in F i g. 2 dargestellten weiteren Ausführungsform, in der für gleiche Teile wie in der F i g. 1 die gleichen Bezugszeichen verwendet sind, ist die Erfindung in der Weise ausgeführt, daß der Verstelhnotor 5 in dem Augenblick, in dem die Scheibe 14 gekuppelt wird, ausgekuppelt wird. Zu diesem Zweck wird die Motorwelle 7 in zwei Teile 7 und 12 unterteilt, zwischen denen eine Kupplung 21 angeordnet ist, die das Abkuppeln des Motors bewirkt, wenn der zweite Teil 12 der Motorwelle im Sinne des Pfeiles f durch die Kupplungsscheibe 14, die mit der Welle 12 fest verbunden ist, in Längsrichtung verschoben wird. Man vermeidet hierbei das infolge der Bremswirkung des Elektromotors auftretende, erhebliche störende Drehmoment.In one in F i g. Another embodiment shown in FIG. 2, in which the same parts as in FIG. 1 the same reference numerals are used, the invention is embodied in such a way that the adjusting motor 5 is disengaged at the moment in which the disk 14 is coupled. For this purpose, the motor shaft 7 is divided into two parts 7 and 12 , between which a coupling 21 is arranged, which causes the uncoupling of the motor when the second part 12 of the motor shaft in the direction of arrow f by the coupling disc 14, which is connected to the Shaft 12 is firmly connected, is moved in the longitudinal direction. This avoids the considerable disruptive torque that occurs as a result of the braking effect of the electric motor.

Ferner wird bei der oben beschriebenen Längsbewegung des Wellenteiles 12 das Sonnenrad 6 außer Eingriff mit dem Planetenrad 8 gebracht, und der Steg 10 wird mit dem Wellenteil 12 durch ein Kupplungselement 22 od. dgl. fest verbunden. Wenn nun gegen Ende ihrer Bewegung die Scheibe 14 zwischen den Kupplungsscheiben 15 und 16 festgehalten ist, wird der die Planetenräder tragende Steg festgehalten, während der Motor 5 und das kleine Sonnenrad 6 nicht mehr miteinander gekuppelt sind. Die Luftschraubenblätter gehen dann, wie oben beschrieben, in die Segelstellung, jedoch sehr viel schneller, da die Untersetzung sehr viel kleiner ist als bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel.Furthermore, during the longitudinal movement of the shaft part 12 described above, the sun gear 6 is brought out of engagement with the planetary gear 8 , and the web 10 is firmly connected to the shaft part 12 by a coupling element 22 or the like. When, towards the end of its movement, the disk 14 is held between the clutch disks 15 and 16 , the web carrying the planetary gears is held while the motor 5 and the small sun gear 6 are no longer coupled to one another. The propeller blades then move into the feathered position, as described above, but much faster, since the reduction is much smaller than in the exemplary embodiment described above.

Claims

Claims: 1. Safety device for an adjustment gear of a propeller, which serves to block the propeller in an angular position in which it has an excessive tensile force and a dangerous speed for the motor in the event of damage to the adjustment gear for setting the pitch of the adjustable screw blades, to prevent by setting the screw in the feathered position, the adjusting gear for the blade setting contains a screw spindle or sleeve, which can be set in rotation by an adjusting motor via a reduction gear, which consists of a sun gear wedged on the shaft of the adjusting motor, which is connected to a Planetary gear carrier meshes with rotatably mounted planetary gears, and consists of internally toothed ring gears, of which the one connected to the adjusting spindle or adjusting sleeve meshes with one of the planetary gears, characterized in that a known coupling (14, 15, 16) is at B. actuation of one of the members (6 or 10) of the reduction gear holds against rotation in such a way that the propeller itself controls the adjusting spindle due to its own torque or a drive torque still acting on it by means of further gear members (planet gears 8, 9 and / or internally toothed wheel 11 a) or sleeve (2) drives in the sense of an increase in the pitch of the propeller blades until the sail position is reached. 2. Apparatus according to claim 1, characterized. that the adjusting shaft (7) of the adjusting motor (5) has an axial extension (12) which protrudes through the adjusting sleeve (2) of the blade adjustment gear. 3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the axial extension (I2) of the adjusting shaft (7) of the adjusting motor (5) carries a hub (13) on which a disc (14) is displaceable, which is connected to further discs (15, 16) cooperating, which form the coupling device, wherein the one disc (14), when it is clamped between the other discs (15 and 16), the sun gear (6) of the reduction gear. 4. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the one clutch disc (14) with the extension (12) of the adjusting shaft (7) of the blade adjustment gear is firmly connected and this shaft consists of two parts, which are so connected by a coupling device (21 ) are connected so that the motor (5) driving the blade adjustment gear is decoupled when the associated other clutch disc (16 ) moves the first-mentioned clutch disc (14) and jams it between itself and another stationary clutch disc (15). 5. Apparatus according to claim 1 and 4, characterized in that the planetary gear carrier (10) is connected to the extension shaft (12) via a coupling device (22) in such a way that when the one clutch disc (14) is moved by the action of the other clutch disc (16 ) the planetary gear carrier (10) is firmly coupled to the extension shaft (12) and thereby the planetary gear carrier (10) is held in place when the first-mentioned clutch disc (14) is clamped. 6. Apparatus according to claim 1 and 5, characterized in that the sun gear (6) of the reduction gear disengaged from its engagement by the displacement of the clutch disc (14) and the extension (12) of the adjusting shaft (7) and thereby the setting of the screw blades in the feathering is accelerated. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 595 597, 494 651; French additional patent specification No. 47141 to patent specification No. 786,982.