DE1506123C - Verstell Luftschraube fur den Antrieb von Luft, Land oder Wasserfahrzeugen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Verstellluftschraube stellung zur Folge hat. Die Erfindung ist ohne

für den Antrieb von Luft-, Land- oder Wasserfahr- weiteres bei Versteil-Luftschrauben anwendbar, die

zeugen,, deren Schraubenblätter am Umfang einer drei oder mehr Schraubenblätter aufweisen. Die er-

Luftschraubennabe um eine in Längsrichtung der findungsgemäße Umsteuerung der Arbeitsweise der Schraubenblätter verlaufende Achse um ein be- 5 Verstellluftschraube ist mit relativ einfachen und

grenztes Ausmaß in beiden Richtungen drehbar an- preiswerten Mitteln gelöst. In vorteilhafter Weise

geordnet sind, wobei die Luftschraube. unter Bei- macht die Erfindung ferner Gebrauch von den be-

behaltung der Luftschraubendrehrichtung durch Ver- kannten günstigen Eigenschaften elastischer Luft-

stellen der Schraubenblätter in der einen Richtung Schraubenflügel.

auf Zug und durch Verstellen in der anderen Rieh- io Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht tung auf Bremsung arbeitet. darin, daß die Ausnehmungen in Ansätzen an der Eine bekannte derartige Verstellluftschraube Nabe ausgearbeitet sind. Dies wirkt sich vorteilhaft (USA.-Patentschrift 1 650 477) weist zwei Schrauben- bei der Herstellung der Nabe und Flügelblätter aus. blätter aus steifem Material auf, die durch ein auf Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfinder Luftschraubenantriebswelle axial verschiebbares 15 dung kann zur Verstellung der Schraubenblätter und Verstellgestänge bei dessen Betätigung um ein elastischen Verformung der Stahlblätter in an sich gleiches Ausmaß in entgegengesetzten Richtungen bekannter Weise ein zur Luftschraubenachse parallel gedreht werden können, um die erwünschte Zug- verschiebbares und mit der Luftschraube umlaufen- oder Bremswirkung unter · Beibehaltung der Luft- des Verstellgestänge vorgesehen werden, das jeweils schraubendrehrichtung zu erhalten. Da die Schrau- 20 mit einem nahe der Nabe liegenden hinteren Blattbenblätter hier aus einem-steifen Material bestehen, wurzelabschnitt der Schraubenblätter durch eine Gelassen sich mit dieser bekannten Luftschraube nicht lenkverbindung verbunden und mit einem weiteren die hohen Wirkungsgrade wie mit elastischen nicht umlaufenden, axial verstellbaren Gestänge ge-Schraubenblättern erzielen. kuppelt ist. Ein solches Verstellgestänge läßt sich

Es ist auch bereits ein Propeller mit nicht 25 mit geringem Gewicht einfach und teilesparend herverstellbaren Schraubenblättern bekanntgeworden stellen.

(deutsche . Patentschrift 588 997), die jeweils aus Zwei Stahlblätter können jeweils in an sich be-

einem oder mehreren übereinander angeordneten, kannter Weise satt aneinander anliegend zu einem

dünnwandigen, federnden Stahlblättern zusammen- Stahlblattpaar verbunden sein, und zwei solche

gesetzt sind, welche ihrerseits an einer profilierten 30 Stahlblattpaare können, im Querschnitt keilförmig

Rippe befestigt sind. Die profilierte Rippe bildet angeordnet, ein Schraubenblatt bilden. Man erhält

schraubenflächenförmige Auflageflächen' für die dadurch auf einfache Weise die erwünschte Elasti-

elastischen Stahlblätter, die an ihren freien Rändern zität der Schraubenblätter und benötigt nur relativ

durch Eigenspannung zusammengehalten sind. Im geringe Kräfte zur Änderung der Wölbung des

belasteten Zustand bleibt hier die schraubenflächen- 35 Flügelprofils.

artige Grundform der Schraubenblätter im wesent- Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung liehen erhalten, und es soll sich nur der elastische können die Stahlblattpaare an der Vorderkante und Randaustrittsteil eines jeden Schraubenblattes aus- an der Blattspitze der Schraubenblätter satt anbiegen bzw. nachgeben, damit man eine sanfte und einander anliegen und durch Niete verbunden sein stoßfreie Übertragung bzw. einen ruhigen Gang des 40 und durch die Gelenkverbindung im Abstand von-Propellers erhält und schädliche Erschütterungen einander gehalten sein und in Richtung auf die vermindert werden. Vorderkante und Hinterkante konvergieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweckmäßig weisen die einzelnen Stahlblätter die Verstell-Luftschraube der eingangs erwähnten Bau- gleiche Form auf und bestehen aus Federstahl mit art mit verstellbaren Schraubenblättern zu schaffen, 45 einer Dicke von etwa 0,45 mm.
mit der es möglich ist, beim Verstellen der Die Stahlblattpaare können ferner in schräg zu-Schraubenblätter in ihre Endstellungen zugleich die einander verlaufenden Schlitzen mit in der Nabe anWölbung des Flügelprofils durch elastische Ver- geordneten Haltebolzen vernietet sein,
formung desselben zu ändern. Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei 50 eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

einer Verstell-Luftschraube der eingangs bezeich- F i g. 1 eine Draufsicht der Luftschraube,

neten Art dadurch gelöst, daß die Schraubenblätter F i g. 2 eine Teildraufsicht der Befestigungsanord-

in an sich bekannter Weise aus einem oder mehreren nung eines Schraubenblattes an der Luftschrauben-

übereinander angeordneten, dünnwandigen, elasti- nabe,

sehen Stahlblättern bestehen und daß an der Nabe 55 F i g. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in

im wesentlichen V-förmige Ausnehmungen vorge- F i g. 2,

sehen sind, an deren Rändern Teile des vorderen F i g. 4 eine Seitenansicht eines Teils der Luft- und hinteren Blattwurzelabschnittes der Schrauben- schraubennabe mit einem Haltebolzen für die Stahlblätter bei der Verstellung der Schraubenblätter in blätter eines Schraubenblattes, jedoch ohne diese ihre Endstellungen anliegen, und daß die dem 60 Stahlblätter,

hinteren Blattwurzelabschnitt zugeordneten Ränder Fig. 5 eine Ansicht entlang der Linie 5-5 in

der Ausnehmung schwach konvex ausgebildet sind. F i g. 4 in Richtung der Pfeile,

Dadurch ist es möglich, unter Beibehaltung Fig. 6 eine Seitenansicht einer Verstelleinrichtung

einer Luftschraubendrehrichtung bei Verstellen der für die Stahlblätter, teilweise im Schnitt, und

Schraubenblätter eine elastische Verformung bzw. 65 Fig. 7 eine Vorderansicht eines Teils der in

Änderung der Wölbung des Flügelprofils zu erzielen, Fig. 6 gezeigten Verstelleinrichtung,

die eine Verbesserung des Vortriebwirkungsgrades Die Luftschraube weist im Ausführungsbeispiel

sowohl in der Antriebs- als auch in der Brems- gemäß Fig. 1 drei verstellbare Schraubenblätter 1

Claims (7)

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   auf, wobei jeweils zwei Federstahlblätter 2, 3 satt an- bunden, die durch einen: nicht gezeigten Antriebs-

   einander anliegend zu einem Stahlblattpaar 4 bzw. 5 motor getrieben wird: Auf der AntriebsweHe-.30-..sind

   verbunden sind und zwei solche Stahlblattpaare im in.entsprechenden Nuten Keile 31 eingelegt, .und, die

   Querschnitt keilförmig angeordnet ein Schrauben- Steuerscheibe.29 ist auf der Welle.30 durch die.Keile

   blatt 1 bilden (vgl. auch Fig. 3). Die Dicke der 5 31 drehfest angeordnet, jedoch in.Achsrichtung.der

   Federstahlblätter ist so gewählt, daß die Stahlblatt- Welle 30 verstellbar. Der Außenumfang:der.Scheibe

   paare 4, 5 relativ leicht elastisch verformbar sind. 29 weist einen. Flansch 32 auf,;.und auf einem Ge-

   Die Stahlblattpaare 4, 5 sind ferner an der Vorder- windeabschnitt der Scheibe 29 ist ein Gewindering

   kante und an der Blattspitze der Schraubenblätter 1 33 aufgeschraubt. Zwischen dem Gewindering 33

   (vgl. Fig. 3) satt aneinander, anliegend durch nicht io und dem Flansch 32 ist der innere Laufring34 eines

   gezeigte Niete verbunden und weiter im Bereich der Kugellagers eingeklemmt. ,.Der äußere Laufring 35

   Hinterkante im Abstand voneinander gehalten. In dieses Kugellagers ist zwischen zwei Flanschen 36,

   Richtung auf die Hinterkante laufen die Stahlblätter 37 eingespannt gehalten,. die wiederum über ent-

   aufeinander zu. Der Abstand der Federstahlblätter 2 sprechende Außenwangen unter Zwischenschaltung

   an der Hinterkante der Schraubenblätter 1 beträgt 15 von Abstandshülsen38 mit Stangen39 einer.nicht

   10 mm und an der Haltestelle innen 20 mm. .Die gezeigten Steuereinrichtung verbunden sind. ,.Aus

   einzelnen Federstahlblätter.2 bzw. 3 weisen die Fig. 7 ist zu ersehen, daß die Flansche 36, 37 vier

   gleiche Form auf. Die Schraubenblätter 1 verlaufen Außenwangen aufweisen, von denen zwei j mit

   von einer Profiltiefe von 200 mm an der Blattwurzel Stangen 39 zur Handverstellung und die anderen

   nach außen auf eine Profiltiefe von 160 mm an der 20 zwei für Stangen zur automatischen Verstellung ver-

   Blattspitze verjüngt zu, .,._: . . . bunden werden können. . . ν .. ν _;;:.; ,,.·..■

   Eine Nabe 6 zur Halterung der Schrauben- -r.Aus Fig;6-ist :ersichtlich,-daß bei einer-Verblätter 1 besteht aus zwei miteinander verschraubten stellung der nicht umlaufenden. Stangen 39 in ;Pfeil-Scheiben 7, 8, zwischen denen in. entsprechenden richtung über das Kugellager 34, 35; auch .die Jeile Ausnehmungen 9 .Haltebolzen 10 drehbar gelagert 25 29,19 .und 22,„die alle mit; der.Welle30 umlaufen, sind. Jn den aus der zweiteilig ausgeführten Nabe 6 in Achsrichtung verstellt werden. Werden· die herausragenden und nach außen abgeflachten Ab- Stangen 22 in. dereinen oder; anderen. Pfeilrichtung schnitten 11 der Haltebolzen 10 sind die Stahlblatt- axial verstellt, so hat dies eine Drehung der Paare paare 4, 5 in schräg zueinander verlaufenden von Federstahlblättern 4,5 um den Haltebolzen 10 Schlitzen 12, 13 vernietet. Hieraus ist ersichtlich, 30 bzw. die -Achse A-A zur Folge. Bei Drehung der daß die Stahlblattpaare 4, 5 eines jeden Schrauben- Stahlblattpaare 4, 5 in der einen Richtung kommt ein blattes 1 um eine in Längsrichtung der Stahlblätter Teil des vorderen und hinteren Blattwurzelverlaufende Achse A-A (Fig. 1,2) in beiden Rieh- abschnittes derselben in Anlage mit den Rändern tungen drehbar sind. 15 α und 17 der Ausnehmungen 15,16, wodurch

   An der Nabe 6 sind für jedes Schraubenblatt 1 35 eine entsprechende Querschnittsverformung des

   Ansätze 14 ausgearbeitet. Aus den Ansätzen 14 sind Schraubenblattprofils erreicht wird und die Luft-

   etwa V-förmige Ausnehmungen 15,16 mit Rändern schraube auf Bremsung arbeitet. Soll nun die Ar-

   17,18 und 15 a, 15 b zu beiden Seiten des Halte- beitsweise der Luftschraube von Bremsung auf Zug

   bolzens 10 ausgefräst, an die die Schraubenblätter 1 umgestellt werden, werden die Stahlblattpaare 4, 5

   mit einem Teil der hinteren und vorderen Blatt- 40 durch entsprechende Verstellung der Stange 22 in

   wurzelabschnitte in den Endstellungen anliegen. Die der anderen Richtung gedreht, so daß sie in Anlage

   Ränder 17,18 der dem hinteren Blattwurzelabschnitt mit den Rändern 15 b und 18 der zugeordneten Aus-

   der Stahlblattpaare 4,5 zugeordneten Ausnehmung nehmungen gelangen, die eine umgekehrte Quer-

   16 sind schwach konvex ausgebildet. Schnittsverformung bewirken. Die Drehrichtung der

   Zur elastischen Verformung des Querschnittes der 45 Welle 30 bleibt hierbei gleich.

   Stahlblattpaare 4, 5 durch Andrücken eines Teils des Die Federstahlblätter 2, 3 bestehen aus einem

   hinteren und vorderen Blattwurzelabschnittes gegen Werkstoff mit einer Festigkeit von 120 kg/cm²,

   die Ränder 17,18 bzw. 15 a, 15 b der entsprechen- und sie besitzen eine Dicke von 0,45 mm. Die

   den Ausnehmung 16 bzw. 15 ist ein Verstellgestänge Scheiben 7, 8 der Nabe 6 können vorzugsweise aus

   vorgesehen, das in der F i g. 6 gezeigt ist. Das Ver- 50 Aluminium hergestellt werden. Die Luftschraube

   stellgestänge weist für jedes Schraubenblatt 1 eine kann zum Antreiben und Bremsen von Schlitten,

   Stange 19 auf, die durch Bohrungen in den Wasser- und Luftfahrzeugen verwendet werden.
   Scheiben 7, 8 der Nabe 6 und einem Flansch 20 verschiebbar hindurchgefühlt ist, der mit der Scheibe 7

   verschraubt ist. Jede Stange 19 ist durch Ver- 55 Patentansprüche:
   bindungseinrichtungen 21 starr mit einer weiteren

   Stange 22 verbunden. Jedem Schraubenblatt 1 ist 1. Verstellluftschraube für den Antrieb von

   eine solche Stange 22 zugeordnet. Auf einem Ab- Luft-, Land- oder Wasserfahrzeugen, deren

   schnitt 23 (F i g. 3) einer jeden Stange 22 mit ver- Schraubenblätter am Umfang einer Luftschrau-

   größertem Durchmesser sind zwischen Bolzen 24 60 bennabe um eine in Längsrichtung der Schrau-

   zweiteilige Befestigungsscheiben 25, 26 mit linsen- benblätter verlaufenden Achse um ein begrenztes

   förmigem Querschnitt gelenkig gelagert. Zwischen Ausmaß in beiden Richtungen drehbar angeord-

   den Hälften dieser Scheiben 25, 26 sind die Feder- net sind, wobei die Luftschraube unter Beibehal-

   stahlblätter 2 befestigt. tung der Luftschraubendrehrichtung durch Ver-

   Das eine Ende einer jeden Stange 19 ist über eine 65 stellen der Schraubenblätter in der einen Rich-

   Kupplung 27 und eine Schraube 28 mit einer Steuer- tung auf Zug und durch Verstellen in der ande-

   scheibe 29 fest verbunden. Mit der Scheibe 7 und ren Richtung auf Bremsung arbeitet, dadurch

   dem Flansch 20 ist eine Antriebswelle 30 fest ver- gekennzeichnet, daß die Schraubenblätter

   ϊ 506123

   (1) in an sich bekannter Weise aus einem oder mehreren übereinander angeordneten, dünnwandigen, elastischen Stahlblättern (2, 3) bestehen, und daß an der Nabe (6) im wesentlichen V-förmige Ausnehmungen (15,16) vorgesehen sind, an deren Rändern (15 a, 15 b, 17,18) Teile des vorderen und hinteren Blattwurzelabschnittes der Schraubenblätter (1) bei der Verstellung der Schraubenblätter (1) in ihre Endstellungen anliegen, und daß die dem hinteren Blattwurzelabschnitt zugeordneten Ränder (17,18) der Ausnehmung (16) schwach konvex ausgebildet sind.
2. 2. Versteil-Luftschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (15,16) in Ansätzen (14) an der Nabe (6) ausgearbeitet sind.
3. 3. Versteil-Luftschraube nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung der Schraubenblätter (1) und elastischen Verformung der Stahlblätter (2, 3) in an sich bekannter Weise ein zur Luftschraubenachse parallel verschiebbares und mit der Luftschraube umlaufendes Verstellgestänge (19, 21, 22) vorgesehen ist, das jeweils mit einem nahe der Nabe (6) liegenden hinteren Blattwurzelabschnitt der Schraubenblätter (1) durch eine Gelenkverbindung (24, 25, 26) verbunden und mit einem weiteren nicht umlaufenden, axial verstellbaren Gestänge (39) gekuppelt ist.
4. 4. Versteil-Luftschraube nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Stahlblätter (2, 3) in an sich bekannter Weise satt aneinander anliegend zu einem Stahlblattpaar (4 und 5) verbunden sind und zwei solche Stahlblattpaare (4, 5), im Querschnitt keilförmig angeordnet, ein Schraubenblatt (1) bilden.
5. 5. Verstellluftschraube nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlblattpaare (4, 5) an der Vorderkante und an der Blattspitze der Schraubenblätter (1) satt aneinander anliegen und durch Nieten verbunden sind, und durch die Gelenkverbindung (24, 25, 26) im Abstand voneinander gehalten sind und in Richtung auf die Vorderkante und Hinterkante konvergieren.
6. 6. Versteil-Luftschraube nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Stahlblätter (2, 3) die gleiche Form aufweisen und aus Federstahl mit einer Dicke von etwa 0,45 mm bestehen.
7. 7. Versteil-Luftschraube nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlblattpaare (4,5) in schräg zueinander verlaufenden Schlitzen (12,13) mit in der Nabe (6) angeordneten Haltebolzen (10) vernietet sind.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen