DE1601639A1 - Kraftuebertragungseinrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DIPL-ING. CURT WALLACH DIPL.-ING. GONTHER KOCH 1601639 DR. TINO HAIBACH

!MÜNCHEN 2, 5. ΟβΖ. 1967

UNSER ZEICHEN: 1 1 1 38

ROLLS-ROYCE LIMITED, Derby, Derbyshire, England

Kraftübertragungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sieh auf ein Zahnradgetriebe zum Antreiben bzw. Verstellen von mit Tragf liigelprof ilen versehenen Leitorganen oder Schaufeln mit Hilfe einer Antriebseinrichtung.

In vielen Pällen ist es erwünscht, den Anstellwinkel von mit 'Iragflügelprofilen versehenen Schaufeln zu variieren} dies gilt z.B. für die Gebläse von Gasturbinentriebwerken und dergleichen. Jedoch muß eine Kraftübertra^ungseinriehtung zum Antreiben bzw. Verstellen solcher Schaufeln hohen Beanspruchungen standhalten. Beispielsweise muß es eine solche Einrichtung ermöglichen, die betreffende Schaufel gegen zentrifugale Verdrehungsmomente festzuhalten, wenn sich der "ebläseläufer in Umdrehung befindet, und es muß möglich sein, den Anstellwinkel der Schaufeln innerhalb einer Zeitspanne zu verändern, die sich nach anderen Faktoren richtet·

Sie Erfindung sieht nunmehr ein Zahnradgetriebe vor, das •β ermöglicht» die Kraftübertragung^einrichtung gegen Torsions« «ohwingungen zu schützen^ die von den Schaufeln herrühren und durch die KraftiibortraguD^Beinrioht^ng verstärkt worden können»

ORIGINAL INSPECTED

Kin gemäß der ürfinaung ausgebildetes betriebe zum Verstellen von mit x'rägilügelproiilen versenenen Schaufeln mit Hilfe einer Antriebseinrichtung zum Variieren des Ahstellv.imi.els der Schaufeln umfaßt mehrere radiale «eilen, die sich durch einen inneren Satz von radial verlaufenden Scuaufeln erstrecken, /.obei diese radial angeordneten ,.eilen in Antriebsverbindung mit einer oder mehreren sich allgemein in der Umfun£srichtung erstreckenden ,Vellen befinden, die mit aen .;asioteilen aer schaufeln zusammenaroeiten, deren Anstellwinkel variiert werden soll; zu diesem *weck i3t jeweils ein betriebe mit einer ^cnnecke und einem ochneckenrad vorgesehen, so daß die I.raftubertragungseinricxiuung entlastet werden kann, wenn sie sich ni--ht in betrieb befindet, und daß eine Verstärkung von Torsionssuhwingunge-i der Schaufeln durch die Antriebseinrichtung vermieden wird.

Vorzugsweise ist jede der verstellbaren, mit jragflügelprofilen versehenen Schaufeln auf einem Axiallager angeordnet, das geeignet ist, die durch die Schaufel erzeugten /liehkräfte aufzunehmen, wenn sich die Schaufel in betrieb befindet; das Schnecken- und Schneckenradgetriebe arbeitet mit der -üasis oder dem Fuß der betreffenden Schaufel in der Weise zusammen, daß das auf jede Schaufel während des _vetriebs wirkende zentrifugale Verdrenungsraoment durch die in dem Axiallager auftretende .Reibung verringert wird, so daß die Schnecke und das Schneckenrad nur dem unterschied zwischen diesen Kräften ausgesetzt sind.

Das erwähnte Axiallager ist vorzugsweise als Gleitlager ausgebildet*

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ier Schaufelfuß kann ein z^lindriscnes -uuglied umi'aacen, das an seinen: von der Schaufel ubgewandten ^nde ge.jen axiale j3ewe ju η j en _oesiciiert ist und eine mit einer /erzai.nung versehene ouüiise trägt, die mit den zylindrischen Bauteil nur an einem y,nae oefestigt ist, wobei die uuchse das schneckenrad des Schneckengetriebes bildet»

Jede Schaufel kann durch zwei derartige öchneckengetriebe angetrieben werden, die so vorgespannt sind, daß ieder tdite Jang am ochuufelfui beseitigt wird, und jede Schnecke ist vorzugsweise als hohle Doppelhüllkurvenschnecke (double enveloping worm) ausgebildet; die Radiallager der Schnecke aroeiten im Inneren der Schnecke mit dieser zusammen, und die Antriebskraft wird auf jede ochneeke durch eine Inuenkeilverzahnung übertrugen, die mit einer Außenkeilverzahnung der betreffenden, allgemein in der Umfangsrichtung angeordneten i»ellen_s zusammenarbeitet.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeoen sich aus der folgenden .Beschreibung eines Äusführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen.

J?ig. 1 ist eine teilweise weggebrochen gezeichnete schematische Darstellung eines Gasturbinentriebwerks, das mit erfindungsgemäßen, 'fragflügelprofile aufweisenden Schaufeln versehen ist·

Fig. 2 ist eine teilweise weggebroohen gezeichnete perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Schaufeln, wobei diesen Schaufeln ein vereinfachtes vietriebe für niedrige Drehzahlen beim Antrieb der Schaufeln durch den fahrtwind zugeordnet

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Fig. 3 ist eine teilweise weg ebrochen gezeichnete perspektivische Barstellung des Betriebes, mittels deeoen eine Antriebskraft auf die erfindungsgemäßen Schaufeln übertragen wird.

In Fig. 1 erkennt man ein insgesamt mit öO bezeichnetes Gasturbinentriebwerk mit einem äußeren Gehäuse 81, in dem ein Verdichter 82, eine nicht dargestellte Verbrermungseinrichtung und eine ebenfalls nicht gezeigte Turbine sowie eine Austrittsdüse angeordnet sind. Der Verdichter und die Turbine stehen in Antriebsverbindung miteinander und als die erste Stufe des Verdichters ist im vorliegenden Fall ein Gebläse 83 vorgesehen. Das Gebläse umfaßt mehrere Schaufeln 84, von denen sich jede aue einem inneren Teil 1 und einem äußeren Teil 2 zusammensetzt. Diese Schauielteile sind durch einen öchauielring 15 miteinander verbunden, der praktisch die Vorder- oder Leitkante des Gehäuses 81 des naupttriebwerks bildet. Die ^ebläseschaufeln 84 sind In in eine Gebläseverkleidung 85 eingeschlossen.

Zwar wurde soeben davon gesprochen, daß es sich bei den Gebläseschaufeln 84 um einzelne Schaufeln handelt, doch sei bemerkt, daß die äußeren Schaufelteile tatsächlich in der Umfangsrichtung gegenüber den inneren Schaufelteilen versetzt sind, so daß erstere jeweils in der kitte zwischen zwei einander benachbarten inneren schaufelteilen 1 angeordnet sind«

Es sei bemerkt, daß dann, wenn das Torsagen irgendeines Bauteils zünder Notwendigkeit führt, das Triebwerk 80 abzustellen oder es allmählich zum Stillstand zu bringen, wenn sich das,betreffende flugzeug in der Luft befindet, das Gefaltet

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84 einen Widerstand hervorruft, der sich in Abhängigkeit von den geometrischen Verhältnissen des.Schaufelsystems in dem Umgehungskanal richtet· Wenn eine solche Möglichkeit berücksichtigt werden muß, ist es normalerweise erforderlich, die Leistung des Triebwerks höher anzusetzen, damit der erwähnten Möglichkeit Rechnung getragen wird; jedoch führt diese Maßnahme zu einer Erhöhung der Herstellungskosten sowie zu einer Vergrößerung des Gewichtes des eingebauten Triebwerks.

Ea gibt zwei uauptarten von bedingungen, unter denen die äußeren irebläseschaufeln in die Segelstellung gebracht werden müssen. Erstens kann es erforderlich sein, die tfebläseschaufeln teilweise in die oegelstellung zu bringen; dies kann seine Ursache möglicherweise darin haben, daß die Zufuhr von Kraftstoff zu dem triebwerk aus irgendwelchen Gründen behindert wird; zweitens kann es erforderlich sein, die Schaufeln vollständig in die Segelstellung zu bringen, um den Läufer anzuhalten, da unter bestimmten Bedingungen mit einer Beschädigung des Triebwerks zu rechnen ist«

Um den Luftwiderstand des Oebläses bei dessen Antriebe durch den fahrtwind zu verringern, könnte man die Schaufeln des Gebläses in die Segelstellung bringen. -Da bei diesen "ebläseschaufeln gewöhnlich eine erhebliche Verdrehung zwischen den Schaufelfuß und der Schaufelspitze vorhanden ist, ist es unzweckmäßig, die gesamte Schaufel in die Segelstellung zu bringen, denn die Erhöhung des Widerstandes von Seilen einer Schaufel, die sich im wesentlichen parallel zum luftstrom erstrecken, gleicht die Verringerung des Luftwiderstandes an. denjenigen feilen wieder aus, wele&e normalerweis© einen erheblichen Anstel^LwiEk©l aufweise»· Ssäer wird im wrüelenden

nur der Schaufelab3cnnitt 2 jeder Schaufel in die ^egelstellung gebracht, während der Abscnnitt 1 in seiner ursprüö^licnen Lage gehalten wird.

Der Mechanismus, mituela dessen die äußeren ^chauielabschnitte 2 in die oe^elatellung gebracnt werlen, muß gewährleisten} daß der durch den Fahrtwind angetriebene läufer zum Stillstand kommt, wenn die Jchaufeln vollständig in die -je^elstellung gebracnt werden, so daß eine erhebliche Verringerung des Luftwiderstandes erzielt wird. Die Notwendigkeit, die Scnaufeln zu unterteilen, darf den der ersten Jtufe des Verdichters zugeführten Luftstrom nicht beeinflussen. Daher ist es erforderlich, die Lagerung der äußeren Schaufelteile und den Antriebsmechanismus mit möglichst kleinen Abmessungen auszubilden, so daß diese ieile in einem dünnen Ring untergebracht werden können, der vor dem Verdichtergehäuse derart drehbar gelagert ist, daß er kein Hindernis für den dem ^verdichter zuzuführenden Luftstrom, bildet.

Mg. 2 zeigt eine vereinfachte Konstruktion des Mechanismus mittels dessen die ochaufelteile 2 in die oegelstellung gebracht werden können, sowie einen Antrieb für ein ^aebläse, das durch den -fahrtwind mit einer niedrigen Drehzahl angetrieben wird. Jede Gebläseschaufel ist durch einen äußeren Schaufelring 15 in zwei ieile unterteilt, nämlich einen inneren Schaufelteil 1 und einen äußeren Schaufelteil 2. Da der Anstellwinkel des Schaufelteils 1 normalerweise klein ist, ist es nicht erforderlich oder zweckmäßig, diesen Seil der Schaufel in die Segslatellung su bringen. Außerdem würde die relativ kleine Zoes isa Bereich der Halterung für den Schaufelfuß in jedem Pail

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die Unterbringung eines geeigneten LIechanismus unmöglich machen, iier äußere dchaufelteil 2 ist unter einem erheblichen Anstellwinkel angeordnet, der aich mit zunehmendem Durchmesser vergrößert; daher wird jeweils nur der äußere ochaufelteil 2 in die oe_eelstellun_b- gebracht.

Die inneren ochaufelteile 1 werden auf einem inneren Schaufelring 16 angeordnet, der bei 17 von einer welle 18 aus angetrieben wird. .

Der äußere cchaufelteil 2 ist starken Fliehkraftbeanspruchungen sowohl entlang seiner Längsachse als auch um seine Längsachse ausgesetzt. Die öchaufellagerung ist so ausgebildet, daß die betreffenden Kräfte aufgenommen werden können, und, wie im folgenden beschrieben«, aimmt der ochaufelring 15 die radialen Kräfte und die Torsionskräfte auf, die dur©h die äußeren Schau— feiteile hervorgerufen werden.

Der 3chaufelteil 2 kann als Hohlkörper aus Metall ausgebildet sein oder aus einem geeigneten Kunststoff von hoher Festigkeit bestehen. Im letzteren JPaIl wird das Kunststoff material teilweise in eine Halterung 3 aus Metall eingebettet, die einen bestandteil eines aus metall hergestellten Lagerzapfens 4 bildet, der auf seiner Innenseite bei 5 mit Hippen versehen ist, um das Gewicht möglichst niedrig zu halten. Zvs-έΐ Axiallager 6a und 6b und hier nicht gezeigte stirnseitig angeordnete Muttern sowie zwei Kadiallager 6c und 6d übertragen die auf die äußeren Schaufelteile wirkenden Kräfte und Momente auf entsprechende Flächen, die in Fig. 2 bei 7 angedeutet sind. Der Lagerzapfen jeder Schaufel ist ferner mit einer noch näher

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BAD OBIOiNAL

zu besenreibenden Buchse 8 versehen, die eine Verzahnung aufweist und ein Schneckenrad bildet, das mit zwei Schneckenrädern 9a und 9b zusammenaroeitet, wobei sich ein hohes Untersetzungsverhältnis ergibt; in Fig. 2 ist nur die Schnecke 9a dargestellt, während die Sennecke 9b verdeckt ist.

Die auf üie Lager 6a und 6b wirkende radiale Kraft wird ale ocher- oder Schubkraft über vier Stege 10 auf die ringförmigen Abschnitte 12 an Deiden ünden des äußeren Schaufeltragrings 15 übertragen. Diese Ringabschnitte 12 sind so ausgebildet, daß sie den größten i'eil der i?liehkräfte aufnehmen, die auf die Schaufeln, die Sehautelhalterungen und den Schaufelantrieb wirken. Die xtandabschnitte 12 sollen in der radialen Richtung eine möglichst kleine Jreite erhalten * um den Luft-widerstand zu verringern. Die itingabschnitte 12 3ind auf dem gleicuen xtadius angeordnet wie das gehäuse 81, das die ortsfesten Scnaufeln der zv/eiten · Stufe und der weiteren nachgeschalteten Stufen des Verdichters trägt.

Der i/inkel zv/ischen den Stegen 10 ist gleich dem Winkel, um den die Schaufelteile 2 gedreht werden sollen, und diese Stege bilden geeignete Anscnläge zum Begrenzen des Drehwinkels, wenn große zentrifugale Verdrehungsmomente auf die Schaufelteile 2 wirken, wie es unter normalen Flugbedingungen der üall ist.

Die Stege 10 sind ferner mit iagern für die Schnecken 9a und 9b versehen, die starken axialen Kräften sowie denjenigen Kräften ausgesetzt sind, welche normalerweise bestrebt sind, die * Teile eines Schneckengetriebes auseinander zu. bewegen.

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Das tangentjale Drehmoment, das durch den öchaufelteil 2 übertragen wird, wird von vier Stegen 11 ^, 11b, 11c und 11d aufgenommen, von denen nur der mit 11b bezeichnete dargestellt ist; diese Stege sind zwischen der Fläche 7 und zwei hier nicht gezeigten inneren, sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Stegen angeordnet, durch welche aie »vand des äußeren ochauielrings 15 verstärkt wird. Diese in der Umfangsriciitung verlaufenden Stege Übertragen auf das tangentiale Drehmoment zurückzuführende Momente der ochaufelteile auf denjenigen feil des Schaufeltragrings, der in der kitte zwiscnen benachbarten Scaaufelteilen 2 liegt, wo die äußeren Jänden der inneren Schaufelteile 1 an dem !Tragring Defestigt sind. Da diese Momente an den erwähnten Stellen nur zu einander entgegengesetzt gleichen radialen kräXten führen, braucht man nur die erforderliche Scherfestigkeit vorzusehen, und diese Festigkeit wird durch den mittleren Teil der axialen Fläche 13 aufgebracht, dessen Breite der Breite der Lager entspricht.

Die axiale Belastung, der die äußeren Schaufelteile infolge der Vorteibskraft ausgesetzt sind, erzeugen ein Moment, das bestrebt ist, den äußeren Ring in sich zu verdrehen. Diese Kraft wird nahezu vollständig durch eine geringe Neigung des Lagers 7 nach vorn ausgeglichen, wobei die radiale Fliehkraft dazu dient, ein Korrekturmoment zu erzeugen· Daher ist der äußere Schaufeltragring nur einer geringen TorsioEtsbeanspruchung ausgesetzt» Den Torsionskräften wird ein Widerstand dadurch entgegengesetzt, daß der äußere Tragring durch Deckplatten 15a und 13b ergänzt wird. Der H-förmige Querschnitt des äußeren Schaufeltragrings gewährleistet, daß entweder der inner© oder der äußere .".,·■ 009812/101 1

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!eil des x'ra^rinäs einer: ^ev/iasen roraionswiderdtarKl aufbringt, so da£ die durcu i'orsionsiträfte hervorgerufenen ^earia^ruchun^eri der stirnseiti^en iiin^fl-ichen 12 des ^caaufeltru&ririfcS auf ein ...inimum verringert wercien» Joiait bilaet aer duwere Jcil aes Lchaufeltra^rine^ die ..alterun^ i'-.xr üie äußeren .,cnauielteile ^, und iieae »i&lterui:^ uaachlieüt den ...eciianisaus, mittels de3nen die Jchauxelteile 2 in äie Jejelfctellurij. g.-brac.:t .verden kürmen.

.uer i/.nere -^eil des äußeren ^Ci.auieltra^rinejs verbindet üie inneren jCi.aufelteile 1 an ihren äußeren ^noen mit dem äußeren uchaufeltragrine', und er überdeckt -ie erwähntβμ, an den inneren ^nden der äußeren ochaufelteile vorgeaenenen i,:uctern.

Der äußere _cnauieltra..ring wird möglicnt3"C leicnt ausgebildet, so daä er nonen -seansprucnun^en unterworfen ist. ^a:.er v/ird dieser ^Un₀ ^- bei der vollen drehzahl in einem err.eblichen Ausmaß in radialer «lioatung verformt. ^ie '/erformung aea inneren ^chaut'eltra^rings 16 am o-ri'estigun^sp nkt 17 des Ant-iebsteils soll gering sein, und sie soll et.va einem .Drittel ier Beanspruchung des äußeren jcnaux'eltra^rings entsprec-nen. I/ies ist nur senr scnwer zu erreicnen, wenn die inneren cchaufelteile 1 mit dem äuSeren wchaufeltra^rlng 1p starr verbunden sind. Das angewendete 'erfahren, um die äußeren Schaufelteile 2 in die Segelstellung au bringen, bedingt ferner, daß die inneren üchaufelteile gegenüber den äußeren ochaufelteilen jeweils um die Hälfte des Abstandes zwischen benachbarten ochaufelteilen versetzt angeordnet werden. Eine starre Verbindung z;visclien den inneren ocnaufelteilen und dem äußeren Schaufeltragfing würde bewirken, daß der äußere Tragring verzogen wird und in Hichtung seines ümfangs eine wellenförmige Gestalt annimmt, so daß

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sowohl der äußere ochaufeltrct_t;ring als auch die inneren ochaufelteile hohen Beanspruchungen ausgesetzt werden» Infolgedessen wurden sich bei der i.onstruktion des äußeren ochaufeltrajrings gro;3e üchvvierijkeiten ergeben, und die inneren Schaufelteile wurden übermäßig utark beansprucht, da sie nicht nur einem groien tan_L.entialen Me^emoment, sondern infolge ihres Iii_t:enfc.e».ichtes auch xlieiiAraften ausgesetzt werden. Bei einer einfachen Konstruktion, bei der eine gleitende Berührung zwischen den äußeren ^nden der inneren bchaufelteile und dem äußeren οchäufe!tragring vorgeseiien ist, würde zu starken freßerscheinungeh führen.

Das elastische ülenent, das die Aurgabe hat, die radiale Belastung des äuiercn Schanieltragrings und der inneren Schaufeiteile möglichst klein zu Halten, soll in erster Linie .aar. einen /reiheitograd haben, so daß eine starre tangential^ AntrieosverMnaung zwischen den inneren ochaufelteilen und aem äußeren oc^auieltragring voi'handen ist. Sine ausreichende Torsionssteifigkeit führt zu übermäßigen Schwingungen der äußeren Dchaufelteile in Richtung der Triebwer^slängsachse _t wobei geder axialen bewegung ein ,iiderstand entgegengesetzt wird. Die in l'ig. 2 bei 14 gezeigte kastenförmige federnde Konstruktion erfüllt alle Anforderungen, insbesondere deshalb, weil sie eAae geringere 'Torsionsfestigkeit besitzt als der äußere Schaufeltragring 15, so daß in dem iragring geringere Torsionsspannungen erzeugt werden.

Gemäß tfig. 2 bildet das äußere Ende jedes inneren Schaufelteils 1 eine oeitenwand eines sich in axialer Richtung erstreckenden kastenförmigen Abschnitts, dessen gegenüber liegende

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BAD ORKaSNAL

Seite mit dem Tra&ring 15 starr verbunaen ist. Die beiden übrigen oeiten/.'ände sind etwas flexibel und ermöglichen eine geregelte relativbewegung zwischen den Gchaufelteilen 1 und dem Tragring 15bim wesentlichen nur in einer radialen Richtung. Da sich die beiden flexiblen Seitenwände nicht verlängern oder verkürzen können, muß sich jede .Relativbewegung in der Richtung der beiden änderen -eitenwände, d.h. in einer radialen Richtung, abspielen.

.es sei bemerKt, daß zwar eine einzige jeder, die sich in der Lffli'angsrichtung erstreckt und sowohl mit den äußeren Enden der inneren Jchauielteile als auch mit dem äuiseren Tragring starr verbunaen ist, aem tragring eine geregelte radiale -bewegungsfreiheit verleinen würde, daß jedoch diese Anordnung zu unerwünsciiten die^ebeanspruchungen an den äußeren iünden der inneren ocnaui'elteile führen würde. Bei der in Fig. 2 gezeigten Anordnung bewegen sich die äußeren Enden der inneren ochaufelteile Vorzugs.veise in einer radialen üicritung gegenüber dem äußeren Scnauie!tragring.

Die inneren Dcnaufelteile 1 und der innere ochaufeltragring 16 werden vorzugsweise aus LIetall hergestellt, um die Herstellung und den Zusammenbau zu erleichtern; es sei jedoch bemerkt, daß man gegebenenfalls eine Konstruktion aus Kunststoff vorsehen könnte, um eine Sewichtsersparnis zu erzielen. Der Mnbau des inneren Schaufeltragrings 16 wird erleichtert, wenn man die äußeren belaufelteile 2 in den äußeren Schaufeltragring 15 einbaut, bevor die inneren Schaufelteile an dem äußeren Tragring befestigt werden; die inneren Schaufelteile werden in schwalbenschwanzförmige Nuten eingebaut und erforderlichen-

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- 13 falls in den Tragring eingeacürumpft.

Der innere ira^ring 16 ist so ausgebildet., daß die radialen Bewegungen der federnden Aggregate H möglichst vveitgenend eingescnränkt werden, um einerseits ihre Länge aui ein iündeatmaß zu verringern, und um andererseits eine möglichst weitgehende Herabsetzung der axialen beanspruchung an der Trennfläche 17 zu erzielen, wo der Antr.ebe 18 mit dem inneren üchaufeltragring 16 verbunden ist.

Die radialen Flächen des fragrings 16 verjüngen sich daher gemäü Fig. 2 von innen nach außen, so daß an ihrem iuß eine Beanspruchung auftritt, die etwa einem Drittel der beanspruchung des äußeren Tragrings 15 entspricht, und daß die beanspruchung in der Umfangsrichtung zwei Dritteln der Beanspruchung des äußeren Sehauf eltra,-.rings entspricht. Somit ist der innere Schaufel— tragring einer kritischen Beanspruchung ausgesetzt.

Das Antriebsteil 18 wird durch das Antriebsdrehmoent, aerodynamische Kräfte, Kreiselkräfte und eine radialen Ausdehnung beansprucht, und die Beanspruchungen können zu einer erheblichen Verformung führen. Daher werden die Seilbahnen 19 und die Lagerfläche 20 nicht kritisch bemessen· Sine vereinfachte Beschreibung des Antriebs geht einer eingehenderen Betrachtung voraus.

Der äußere Schaufelteil 2 wird mit Hilfe eig.es Schneckenrades 8, der schon erwähnten Schnecken 9a und 9b sowie über die Wellen 21a und 21b, von denen nur die Welle 21a dargestellt ist, angetrieben; die Wellen 21a und 21b sind mit Schneckenrädern 22a und 22b verbunden. Beide Schneckenräder werden in entgegenge-

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setzten itic:.tunken jurch eine zentral angeordnete Jciaiecke 23 gedreht, mittels deren die Antriebskraft auf z.'.ei ?-uLere Jchaufelteile 2 übertragen .'.ira, die zu beiden reiten der uchr.ecke 23 angeordnet 3ind. ,.enn 24 äubere Jenaufelteile vornanden aind, muß man uomit jecris Schnecken 23 vorsenen. Las Interuetzungavernäxt;-nis z.vischen den schnecken 9a und 9b einerseits und dem Schneckenrad S andererseits stellt einen Koaipromiii z.-.iscaen den im :'ol_öenden beuunielten extremen dar. Das Unterv3etjun^sverhaltnis aoll _fa-enligend klein sein, um zu gewährleisten, daß aie äußeren Jciiaufelteile ociir.ell _ut-nu^ in die Seaolstellur.v gc-Draci.t v.eraen können» r.obei eir.o auyreicnende /erringerung des auf die La^erreibun_e* zurückzufüi:renden i/rehinosenta und deö zentrifugalen Verdrenungamoajents beim Antrieb der -cnauleln durch den fahrtwind derart erziwlt wird, dad sicxi eine selbsthe^aende Konstruktion ergibt, und daß das Jewiciit der flexiblen I.upplungen und der seilen 21a und 21b in dem starben Schwerefeld einen annehmbaren ..ert erhält. Hierdurch wird gewährleistet, daß ein relativ kleines .jrehmoaent durch die kleinen, noch zu besenreibenden flexiblen Kupplungen zwischen benachbarten Bchaufelteilen übertragen wird, die durch eine gemeinsame .ielle miteinander verbunden sind; außerdem wird die Konstruktion hierbei für unvermeidliche -Bearbeitungsfehler weniger empfindlich.

Das Untersetzungsverhältnis zwischen den Schneckenrädern 22a und 22b einerseits und der Schnecke 23 andererseits stellt ebenfalls einen Kompromiß zwischen einem i£indestwert für das schnelle xirreicaen der Segelstellung und dem Drehmoment dar, das es ermögliciit, eine Antriebswelle 24 von ausreichender Elastizität durch die inneren Schaufelteile 1 führen zu lassen, die sich infolge des bei der vollen Drehzahl auftretenden Drehmoments

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in einen: ei\.>ji-liex.en i_VU3ii;a£ verformen,

Z.\isca:ti den ^nden der uelle 24 angeordnete lager lünnen die .teile unterstützen, an deren inneren! .^nde ein ritzel 26 befestigt i^t. _/as aitael 26 ist in einem inneren Lajer 27 gelagert, das bei 28 verstellbar mit dem Lager 29 iVr einen .'jüiinkrariü 30 verbunden. ist, una zwar durch eine Bueuüe, die unabhängig von de:., inneren ocuaufeltria^ring 16 gelagert ist und dauer nie nt aeti stari;en Jliehkraftbeanspruchungen ausgesetzt ist.

hs sei bemerkt, daß es diese I.onstruKtion den Kitzeln ermöglicht, mit dem Zahnkranz 30 zusammenzuarbeiten,, ohne durch eine Verformung des inneren Schuufeltragrings 16 in einem er~ hebliciien Ausmai3 beeinflußt zu werden» L*ie Ritzel 26 können daher üie zugehörigen .teilen 24 axial abstützen*

auf weitere Einzelheiten des vereinfachten G-etriebes wird eingegangen, nachdem die Lraftübertragungseinrichtung näher beschrieben worden ist;

Fig. 3 zeigt weitere .Einzelheiten des Antriebs zwiscnen einer der u eilen 24 und den äußeren ociiaufelteilen 2* Da sich die konstruktion der Kraftübertragungseinrichtung im wesentlichen nach der zu übertragenden Leistung richtet, beginnt die folgende Beschreibung mit den Füßen der ^chaufelteile 2, und sie endet mit der behandlung der Kegelritzel 26.

Der im Inneren mit kippen verse-iene Lagerzapfen 4, der den. aus Titan bestellenden Fuß des äußeren öchaufelteils 2 bildet, welcher aus !Titan oder einem mit iasern verstärkten Kunststoff

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besteht, ist in axialer Richtung mit dem ^ciaufeltragring 15 durch ein imager 6b und in radialer iticntun*; aurch ein Lager 6a verbunden, χ/er Lagerzapfen 4 wird ge_öen das drucklager 6b durch ein Außengewinde vorgespannt, das mit dem Innengewinde der Buchse 8 zusammenarbeitet, welche einen flansch 70 trägt, der das .Lager ob in seiner Lage hält, is sind zwei Reihen von Gewindebonrun_ben vorgesehen, die entsprechend einer Noniusteilung (vernier spaced) angeordnet sind und es ermöglichen, den Lagerzapfen 4 mit der juchse δ durch Befestigungsschrauben zu verbinden, von denen in i'ig. 3 eine bei 71 zu erkennen ist.

Δε sei bemerkt, daß der Lagerzapfen 4 wänrend des -"etriebs des ^aeblases so'.vonl Zugbeanspruchungen als auch zentrifugalen Torsionsbeanapruchungen ausgesetzt ist, und daß die Buchse 8 aaaurch, aaß sie ait uilfe des Lagerzapfens 4 nur an einem jsnde in inrer Lage gehalten wird, im wesentlichen nicht auf i'orsion beansprucht v*ird, wenn sich das Gebläse in Betrieb befindet und der bescnriebene Antrieb wirkungslos ist. befindet sich das gebläse in -etrieb, führt die belastung des Lagers 6b durch Fliehkräfte dazu, daß eine Reibungskraft auftritt, die der zentrifugalen Verdrehungsbeanspruchung des Jchaufelteils entgegenwirkt. Daher wird nur der Unterscnied zwiscnen dieser iteibungakraft und der zentrifugalen verdrehung3kraft über die buchse 8 übertragen, und wenn man das Lager 6b als Gleitlager mit relativ kleinen Abmessungen ausbildet, kann dieser Reibungswiderstand vergrößert v/erden, wobei es gleichzeitig möglich ist, das Gewicnt und den .Raumbedarf des Lagers zu verringern.

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ns sei bemerkt, daß die verzahnte buchse 8 nicht nur ge^ea alle iliehfcrai'tbe-anspruchungen geschützt wird, denen der Lagerzapfen 4 ausgesetzt iat, sondern daß dieser lagerzapien nunmenr so ausgebildet werden kann, daß er nicht dadurch geschwächt wird, daß er an seiner äußeren ümfan^sflache mit Zähnen versehen wird, ferner Kann man die Buchse 8 aus einem ..aterial herstellen, das iiir Zahnräder besser w\ eignet ist, z.i3» aus ütahl, während aer Lagerzapfen 4 aus Titan hergestellt werden kann, um sein ""ewicat zu verringern»

Ler Schaufelfuß kann _oedreht //erden, um den Anstellwinkel des ^aebläses zu variieren; zu diesem <^weck sind zwei einander diametral gegenüber liegende vorgespannte Schnecken 9a und 9b vorgesehen, von denen aus Pig. 2 und 3 nur die Schnecke 9a ersichtlich ist.

Die Konstruktion der Schnecken 9 ist von besonderer Bedeutung, denn diese Schnecken müssen einen möglichst großen Durcnmesser erhalten, so daß sie ein mögliehst großes Drehmoment übertragen, können} gleichzeitig müssen die Schnecken ein geringes Gewicht erhalten und sich leicht in den Iragring 15 einbauen lassen, ohne daß radiale Scharuaben oder dergleichen verwendet werden, bei denen die Sef-ahr bestehen würde, daß sie abgeschert werden, da in dem Gebläse sehr hohe Pliehkraftbeanspruchungen auftreten. Die hier beschriebene Konstruktion ist für eine Vorrichtung geeignet, mittels deren die Schaufelteile 2 nur dann in die Segelstellung gebracht werden können, wefin sich das Gebläse nicht in Betrieb befindet, oder wenn es abgebremst wirdj wenn die Änderung des Anstellwinkels dazu ίί1·3η*3Ώ soll, eine entgegengesetzt gerichtete Schubkraft 'au

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erzeugen, .vlirde es erforderlich sein, der. oetrei'ienden -auii eine honere *ectigl:eit zu verleiher..

Jede der schnecken 9 ist als Jcr.necke mit αοχ.r-t-lter ..Ulikurve ai.vj_eüii.:et, so iaB sie ein höheres ^rer.r.o-er.t übertragen kann als eine normale allgemein zylindrische ^chnec/e. Lie Schnecken 9 -sind in ihrer ^onrung mit ;.oiibahnen vergehen, uo daß sie mit den !.eilverz-hnungjao^cnnitten >9 der in der l"nian_t;ijric^uung angeordneten ,rellen 21 zusamaeudr--iten kännen. ~aa Untersetzungsverhältnis zwischen jeder ^cnnecke 9n:und der zugehörigen Buchse 3 wird ait besonderer öorgialt so gewählt, daß man die ,.eilen 21 "und die Kupplungen 65 so leicnt wie möglich ausbilden kann, wobei es jedoch erforderlich ijt, αafür zu sorgen, daß sich aie -c.;aufeltei'le 2 genügend schnell in die Segelstellung bringen lassen. Die achnecken sind an ihren Innenflächen und ihren Stirnflächen gehärtet und geschliffen, so daß sie mit ladiallagern 61 und Axiallagern 60 zusammenarbeiten können, die in einen gemeinsamen-.Käfig 63 eingeoaut sind. Dieser gemeinsame Käfig wird über eine üffining in der ira^konstruktion eingeführt, die durch den Tragring 15 unterstützt wird,

Der Käfig 63 dient auch als Unterstützung für das Lager 64 für die "Welle 21, die sich von der Schnecke 9 aus zur nächstbenachbarten Schnecke erstreckt. Zine ähnliche Konstruktion wird an beiden Enden der Schnecke vorgesenen, so daß sich die Schnecke sehr leicht einbauen läöt.

Im folgenden wird erläutert, daß die /erwenaung der LeilverzahnungsverbincUingen 59 im Inneren der Schnecken es ermöglicht, auf die Verwendung von zwei viel jiaum beanspruchenden

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äußeren i.U| plun^en zu verzichten, und daß es oei dieser Anordnung außeraea. möglich ist, die !Tragkonstruktion für die schnecken als Unterstützung für ein lager der κ eile 21 zu ver- " wenden, rerner ermöglicht es die "erwendung der innerhalb der achnecke angeordneten Lager öl, die lager in den .iingeinzubauen, ohne daß es erforderlich ist, Muttern oder Schrauben,-zu verwen-den. ßGim Suaannaenbau wird, -ie dchneoke 9 zusammen mit den lagern 60 und οV in αie richtige Lage gebracnt, und dann werden die χ -ifige 63 eingeführt und in die Tragkonstruktion 62 eingeschraubt. Man kann Beilegscheiben verwenden, um die axiale Lage der ochueckeri genau zu bestimmen.

Die 'erwendung ier innerhalb der Schnecken angeordneten Lager öl fünrt zu wic-ixigen mechanischen Forteilen, denn diese Lager sind .veniger weit von der .aingrii'isstelle zwischen der dchnecke y una der wüchse t> entfernt, als es bei auf aer Außenseite angeordneten Ladern möglich wäre. Laher verkleinern sich die auf die lager wirkenden luomente, und es ist möglich, Lager von kleineren Abmessungen zu verwenden. Die Schnecken 9 v/erden über die .Vellen 21 angetrieben, und es sei bemerkt, daß sich die lielle 21 in einem Pail zwischen zwei einander benachbarten ochaufelteilen 2 erstreckt. -

Das Drehmoment, das durch eine einzige Schnecke übertragen werden soll, und das auch durch die Lupplungen 65 -übertragen werden muß, verdoppelt sich, wenn sich die"«eilen 21 jev/eils durch aie nächstoenachbarte Schnecke erstrecken. Daher verdoppelt sich das Drehmoment, das von dem ^xell der vi'elle 21 aufgenommen werden muß, welcher sich von der zweiten Schnecke aus erstreckt, und infolgedessen müßten bei diesen Teilen der Welle

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verwendete flexible ^uj-plungen ein -iUtferttewöhnlich großes o-ewicht erualten. Um die Verwendung einer Jie volle länge aufweisenden iVelle und der dabei benötigten flexiblen Kupplungen zu vermeiden, wird die Antriebskraft auf uie in der Umfangsrichtung angeordneten fellen 21 nur in der Hit te zwischen zv/ei .jcnaufeln zugefiinrt, co daß jeweils nur vier schaufeln angetrieben bzw. betätigt werden; hierbei haben die ./eilen 21 das jurenmoment zum Antreiben von zwei Schnecken 9 aufzunehmen, docn haoen diese .iellen nur die nalbe Länge der vollständigen iVellen, die sich zwiscnen den beiden arc weitesten entfernten S6haufelteilen erstrecken. Daher können alle kleinen Ungenauigkeiten und Verformungen aurch Verbindungen .vie die bei 59 dargestellte ausg^e^liciien werden, ohne daß es erforderlich ist, flexible Kupplungen vorzusenen.

tieren ihrer £a.n_se besteht die gefahr, daß sich die V/elle 21 in einem gewissen Ausmaß verformt, so daß es notwendig ist, eic hier nicnt gezeigtes, in der Kitte zwiscnen den Enden der Welle angeordnetes 3-leitlager und außerdem eine flexible Kupplung zwischen der ichnecx.e und der i*elle vorzusehen; eine solche kupplung ist in axj. 3 hei 65 dargestellt. Die flexible Kupplung 65 ist nane der konstruktion 62 angeordnet, und sie umfaßt einen einer Buchse äcnelnden äußeren ■'■eil 66 und. einen zentral angeordneten Armsternteil 67. Das .Buchsenteil 66 ist in ein Lager in der i!ragkonstru±:tion 62 so eingebaut, daß es gegen Fliehkräfte abgestützt wird, und es i3t durch Weichlöten mit einem »/ellenstummel verbunden, der mit der Schnecke 9 aus einem Stück besteht,.während der Armsternteil 67 in Antriebsverbindung mit der langen Welle 21 steht, die sich zu der nächsten

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Schnecke 9 erstreckt. Die Verbindung z,vischen dem Armaternteil 67 und dem Buchsenteil 66 setzt sich aus vier Stiften zuäiiuxen, die sich von dem Armsternteil aus nach außen; erstrecken und jeweils in eine Bohrung der Buchse 66 eingreifen.

i£s sei bemerkt, daß die Vier Stifte, die mit einem ziemlich lockeren Sitz in die uoiirungen der Buchse 66 eingreifen, eine gewisse itelativbewegun^ zv/iscnen den beiden <· eilenteilen zulassen, so daß kleine Ungeaauigkeiten oder Verformungen aus_c;e- ■ glichen ".verden* . ^

In der ötirnflache aer Buchse qd sind Johrungen vorgesehen, damit eitae zum festziehen dienende Vorrichtung über diese bohrungen in ähnliehe bohrungen des käfigs 63 eihgeiährt werden kann* -

Die Antriebskraft wird zu den in der ümiangsrichtung angeordneten «eilen 21 mit Hilfe von zwei ochneckenrädern 22a und 22b übertragen, deren Achsen sich im wesentlichen in Hicli- tung des ümfangs des Iragrings 15 erstrecken. Hierbei wird die Antriebskraft durch eine Eeilverzahnungsverbindung 58 übertragen^ die mit der felle 21 durch. Weichlöten verbunden ist, so daß der Zusammenbau des Antriebs erleichtert wird} das Verbindungsstück 58 arbeitet mit Keilbahnen Jim Innerea des Schneckenrades 22 zusammen.

Das Verbindungsstück 28 ist Bit der felle 21Vorzugs- weise verlötet, so daB diese Verbindung auf Absonerung beansprucht wii*d und bei einer vorbestimmten Beanspruchung abgeschert wird, um die übrigen Seile der Kraftubertragungsein^ richtung gegen Beschädigungen zu schützen* SIe Verbinäung

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BAD GRiGiNAL

z-.visehen der ».eile 21a und den λυχρίυα^βα 65 kann eoüiifallü ala Lötverbinauü₅ ^uj^eoilaet weraen, die eine vorbeati..imte Jciierfedtigkeit aufweist, so daß jeder xeil aer kruitüDercru_oung;jcjinrichtung gegenüber jeden anderen ->-eil aurc;i eine jolciic abscr.erbcire Terciuuuug bzv*. eine J-ollbracnateile iooiiärt ,vird.

i)ad ^cnneckenraa dc iat auf i.e^elrolienlugertx 57 g* die von dem ^r-^rin^ 13 auj unterstützt «erden, ooiait licht es die ^eilver^ahnungjverbindung 5ö, die ochnecl 2<i im wesentlichen unabhängig von der .»eile 21 anzuordnen, so daii sie nicut b'-.einfluii werden, "ivenn aich der x"ru_Gring 15 auodennt oder zusa^enzient. Lie ucitneckenrader 22 arbeiten fjaarv/eiae mit einer uc.necke 23 zusa:ncen. x;ie ^c:„i«ck& 23 itit mit Hilfe eines -ager^apfens 52 auf dem Tragring 15 gelagert, und z.var unter Vermittlung durch üddiallager 53 und ein Axiallager 54; das ocunecke-nrad ist an dem Lagerzapfen 52 mit Hilie einer xiingmutter p5 belustigt und vorgespannt. Die Antriebskraft .vird auf die schnecke 23 mit Hilfe tiner ..-eilverzahnun&overbindung Zniscnen der π eile 24 und einer «es-bran 51 übertragen. Ea sei bemerkt, da3 die -eilbannverbinaung zwischen der //eile 24 und der —embran 51 es ermöglicht, die Schnecke 23 gegenüber einer radialen £velativbe-.yegung zwischen der .«"eile 24 und dea Iragring 15 zu isolieren; die ""eabran 51 i3t genügend flexibel bzv;_e 'S biegsam, so da3 sie sich ven'ormen kann, um zu oe.virken, daß an den Eingriffsstellen zwischen der ochneeke 23 und den Schneckenrädern 22 nur eine minimale Verformung auftritt, die auf die Verformung der ,«eile 24 zurückzuführen ist, wenn das iebläse unter Last arbeitet. Da bei der hier beschriebenen Ausführungsform der i.:ec"nanismus zum ^ erbeifuhren der Segel—

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«. nur arbeitet, v<ünn das Jeblase abgebrt-rsüt oder zum öti-l-jtaiiü _c,ebrac:.t i-ird, ist es nur erforderlich, einen antrieb für aen -^H zu ermöglichen, daß die .teilen 24 nur in einem kleinen Auötauü ver£oi\'nt »veraen.

Die uin^rixfssseilen zwischen eier ~ehnecke 25 uni den Schneckenrädern 12 weruen im ;,eze tlichen ge^en /erformungen ijeticliuts-t.1 welche bei der eriindun^s^emäiien lonstruktion bei d'er «'eile 24 und der .eile 21 auftreten.

i;ie uelle 24 eratreckt eich von der Schnecke 2$ aus zu einea ke^eiritael 2b. x-amit aie DChaufelteile 2 genügend schnell in äie SegelGteilung gebracht werden können» und um j auf aie .fellen 21 wirkende ürehnioment zu verkleinern, ist es erforderlich, zv.-iscaen der ochnec±:e 25 und den Schneckenrädern 22 ein solches intersetzunisverhältnis vorzusehen, daß die »eile 24 ein zieffilic:: großes ^rehnioment übertragen muß. Die uelle 24 ist einer erheblichen Fliehkraftbelastung ausgesetzt, die sich im wesentlichen nach der Kasse der ,.eile richtet. XJm diese Belastung Abglichst klein zu halten, ist der Sndahscnnitt der uelle 24 mit einer Bohrung versehen, um das Gewicht der „eile zu verringern, ohne daß jedoch die Fähigkeit der «eile, ein Drehmoment zu übertragen, wesentlich beeinträchtigt wird.

Die »,eilen 24 sind an ihren inneren Enden jeweils mit einem der Ritzel 26 verbunden; wie schon erwähnt, sind die «eilen 24 an ihreh äußeren Enden in axialer Richtung frei bewegbar, so daß sie über ihre ganze länge durch Zugkräfte beansprucüt werden, die auf die Fliehkräfte zurückzuführen sind,

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welche beim betrieb des"."^aebläs.es auftreten. Hierdurch vergrößert sich auch, die dteifigkeit der .-eilen, so daß sie einer Verformung einen größeren widerstand entgegensetzen, wenn die inneren ^chauielteile 1 ein DrehmoEent auf den Jchaufeltragring 15 aufbringen.

■/enn der Anstellwinkel der ochaufelteile 2 so geändert werden soll, daß eine ochubkraft in der entgegengesetzten dichtung aufgebracht wird, müssen die »eilen 24 eine größere festigkeit erhalten, damit sie gleichzeitig Fliehkräfte und die Antriebskraft aufnehmen können.

Im folgenden wira eine einfachene betriebe- bzw. Antriebskonstruktion beschrieben, aie sich für ^ebluse eignet, bei aenen aie schaufeln durch den fahrtwind nur mit einer geringen Drehzahl angetrieben werden, da zwiscnen dem Zarinkranz 30 und den kitzeln 26 eine große Übersetzung vorhanden iüt.

entsprechend der deutschen Patentanmeldung: * °° ^{aU e urch} gleichzeitig mit vorliegender Anmeldung unter >s bevorzugt, wie "Verstellbare Gebläseschaufeln" eingereicht. ^schrieben ist.

Der Zahnkranz 30, der mit einer ^Akegelradverzahnung versehen ist, weist zwei innere Lagerflachen 3.1 und 32 sowie lange Keilbahnen 33 auf. Mit diesen Keilbahnen arbeitet ein schieber 34 zusaaaen, dessen kurze innere Seilbahnen 35 mit Keilbahnen 19 des Antriebsteils 18 zusaniffienarDeiten; alternativ arbeitet der Schieber über eine koniscne Fläche 36 mit einer dazu passen-. den Fläche 37 des ortsfesten Gehäuses 38 zusammen. In jedem Fall greift die. Keilbahnverzahnung 39 auf der Außenseite des

Schiebers 34 mit der Innenkeilverzahnung 33 des Zahnkranzes 30 ^: 0 0 98 12/101 1

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zusarainen.. Der a<ih£eherwird; auf dem; iagear 4© zentriert, das: aich ständig, in ^etrieh befindet^ während? cfcie> Seblasesahaufein umlauf en* Der uchieber JA wird in axiale-ir Sichtung durc;h: mehrere hydrauliatihe Zylinder- Φ1^; bewegt _ft diep auf &&& crcrtaf festen: ilalte^- ΐ-υng bzw» dem ^ekäuse JB angeorctnet sind^ Auf äiieae weiae wird d;ie Yerwenctutt;. flexibler J-eitungawer^Qinaungen Vermieden.· Eerner ist ea möglich», anstelle ae=c Zylinder--41- eine eiefctrisciie Be-

d;ea normalen iflugea eines iurcii da« ^riebwerk- angetriebenen Hlugzeugs treibt: detf Schieber 54- den ^annicrcttt2f 50 mit der gleichen Drehzahl &&,/ m±t der das· ÄirteriebsteiL 18 angetrieben wird _r d[a die KeiXbahnen ^St_r 35» JS'und: Jj in der beatrhriebenenu .fei&e zaa^iiJüenarbeiteni.. Somit i'indet keine HeIa-^ tivbeweijtrng des Rit&ela Z& um; aeine eigene Achse sitatt, und der gesamte Mechanismus mit Ausnahme des? ^a-gers AO und dea 3ehneci:enrades 9 befindet sich in riuiie, so dai3 diese\ ^eile nicht belastet werden* i)ahsr besteht nur eine senr geringe Gefahr, daS sich diese ^eile abnutaett und* aus äußeren vxründen. vrersagen.

V/enn das- !triebwerk, d-urch dien fahrtwind, angetrieben wird und der Lauf er aum ütülstand gebracht wercEen solX_r werden die hydraulischen, Sounder 41 betätig1r_r und^ der Schieber 34 wird in. axialer Dichtung bewegt., m daß die konischen Pläciien JG und 37 zusammenarbeiten. Wenn der Schieber auf diese Weise zum Stillstand gefcrachir wird, koiEÄt auch der Zahnkranz 50 zum Stillatand, so daß das Mtzel 26 jjetst um seine eigene Achse gedreht wird, um die Eraf tübertragungseinrichtung zu betätigen, damit die äußeren Schaufelteile 2 in die 3egelstellung gebrfcdrfe werden:. Der Säufer wirÄ d^aher fortachrextend: kleiner

crßsii2/iöi ι

.verdenden; aerodynamischen. Krai ten au;i gesetzt, ate sind, das ^eblaae- anzutreiben;, »enn sich die ^ch.aui'elteile 2 in eine dtellunj gedreat haben, bei der ihre hela.3t.nny durch Luitkräfte auf beiden -reiten die gleiche ist, komxat der Läufer zum Stillstund.: renn die Dcnauie!teile infolge ihrer fassen-, trägheit über die Crleiehgewiciitsatellun^ hinaus gedreht werden,, keart der läufer seine Lrebriciitunfe us, da der ^ahrtv/ind auf die iiinterseite der ^cnauielteile wirkt. lür diesen rail iat mit einem gewissen ichlupf, zwischen den konischen flächen 36 und .37 zu recnnen. jomlt beai/uzt. die kraftübertra^ungaeinrichtung ein eigenes "Eückkopplung-s"-System,/ ao daß der Flugzeugfährer auf den einy;ar,ii'reien ^etrieb nicnt zu acn.ten brauchte und α au es nich-t er/iorderlich ist, eine komplizierte ;b,erwachuntiaeinricatung: vorzusehen. :..an erkennt samit,_: dB-ß es sich bei aer erfindMtt^a^emaaen Anordnum- um ein, Pianetenra. getriebe von rei-tiv jceringeia iawiß^t handelt, das mit einem ,geringen aecnani£cn;en iirkun5a._rad arbeitet. Infolgedessen ist das oystem. für Eeaielerscneihungen relativ unempfin'ilieh, und die verocniedenen. ^auteiLe hraucnen nicht unter Jeaciitun_e- enner Toleranzen biearaeitet zu weraenv

Bei der vereinfachten Konstruktion v.-ird nicht versucht_r die acuaufeln während des kluges umzuureuern· 3ei. einer komplizierteren Konstruktion kann aan eine irtrsteuervarrieht-ung; vorsehen, j^ine solche Vorrichtung würde sich dann als zv/eckmä-" jLäig errteisen, wenn es bei dem betreffenden Flugzeug er£arde-2rlie& ist, ein -"-riebWerk vorzusehen, das bei unterachiedlichea ./exten der .Schubkraft mit hohem Wirkungsgrad arbeiten kann,, oder v/s-rrrr zn lande- oder Brems ζ w ecken eine schubkraft in der

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iticntung erzeugt vYer'äen soil, ferner kann es füglich¹ sein, eine gewisse Veruusehveraiinderung zu erzielen, wenn man dafür sorgt, daü die ^eblüse&ciiuuicln verstellt., werden können, so" daß es möglich Ist, ihren Anctellv-inkel zu regeln. "-...

.. ;£s uel beaerkt, daä es dann, wenn man einen abgeänderten Jchleber 54 vorsieht, der ua einen Jruchteil der Drehzahl des Antriebs 1c s.cnneller oder langsamer gedrent werden kann, nög-^ lieh ist, die ^Qnaufeln ..älirena des i·luges sowohl in der einen als auch, in'.der anderen Γ.Ιοΐιΐυη& in die -egelsteilung zu "bringen. Zu diesem 2v.eek kann man hydrauliscae, ele> triscne oder mecnanische Vorrichtungen vorsenen, um ein bauteil anzutreiben, das mit dem Saankranz j>0 zusaninenai'beitet.

Meiterhin könnte es möglich sein, einen k'otör zu benutzen, der "die .<eile 24 direkt antreibt; jedoch würde; sich in diesem": Fall eine kompliziertere Konstruktion ergeben.

,Venn bei der eralndungsgemäßen Konstruktion die Schaufeln nach der ·»ortung des Triebwerks in ihre ursprüngliche Stellung zurückgeführt v/erden, wird der läufer mit EiIfe eines äußeren Antriebs in der ilückwärtsrichtung gedreht, während die konischen Flächen 36 und 37 nur leicht aneinander anliegen, so daß ein gewis-ser üCxlüpf zwiscnen diesen fläenen auf tritt\ wenn die Schaufeln vollständig in die Se_eelstellung gebrächt worden sind.

Patentansprüche! 0 0 9 8 1 '2 / 1 01 1 ^ßAÖ

Claims (1)

1. a«

   A f δ Ν Ϊ A N S P "it ti C H £

   1. ) Plraitübertra^ungseinrichtung zum Antreiben von mit einem Tra^flügelprofil versehenen Schaufeln zur Veränderung ihres Anstellwinkels, gekennzeichnet durch mehrere radiale i.elle (24), die sich durch einen inneren oatz von radialen Jchauieln (1) erstrecken,, wobei diese radialen Wellen in Antriebsverbindung mit einer oder mehreren sich in der Umfangsricntung erstreckenden ..eilen (21) stehen, welche mit den Füßen der Scnaufeln (2) zusammenarbeiten, deren Anstellwinkel geändert werden soll-, wobei die Antriebsverbindung durch ein Schnecken- und schneckenradgetriebe (8, 9) hergestellt wird, v/obei die Kraftübertragungseinrichtung unbelastet ist, wenn sie sieh nicht in betrieb beiindet, und wobei eine Verstärkung von Torsionsscnwingungen der schaufeln durch die Antriebseinrichtung vermieden wird ο

   2. Kräftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der winkelverstellbaren, mit einem Ira^flügelprofil versehenen Scnaufeln (2) auf einem Axiallager (6b) angeordnet ist, das geeignet ist, den auf die ^chaufel wirkenden Fliehkräften einen ,/id erstand entgegenzusetzen, wenn sich die Schaufel in Betrieb befindet, v/obei das Schnecken- und Schneckenradgetriebe (8, 9), das am Fuß (8) der ochaufeln angreift, in einer solchen /reise zur Wirkung kommt, daß das zentrifugale Verdrehungsmoment, das während, des -^triebe auf die ochaufeln wir,.t, durch die Reibung an dem Axiallager;

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   verringert wird, so daß das Schneeken- und jrchneckenradgetriebe nur dem Unterschied zwischen, diesen iLräften ausgesetzt ist.

   3. Kraftübertragungseinriehtung nach Anspruch 2, dadurch g e ic e η η ζ e i c h η e t , daß das Axiallager (6b) als Gleitlager ausgebildet ist, das bei geringem äewicnt mit einer hohen reibung arDeitet. '

   4. Kraitübertrafcüngseinrichtung nach Anspruch 2_t dadurch g θ k en η ζ eic an e t , daß das-Axiallager {6b.) in der Antriebsverbinaung (4, 8) zwischen der schaufel und der Eingriff sstelie zvk'ischen der ^ehnecke und dem ochneckenrad angeordnet ist*

   5. Kraftiibertragungseinriehtung nach Anspruch 4, dadurch g β k e η ή ζ e i c h η e t , daß jeder ScnauielfuB ein zylindrisches Bauteil (4) umfaßt, das an seinem von der Schaufel abgewandten Ende (71) gegen axiale -Bewegungen gesichert ist und eine mit einer Verzahnung versehene Buchse (8) trägt, die nur an einem Snde mit dem zylindrischen Bauteil fest verbunden ist, wobei die Buchse (8) als das ochneckenrad des Schnecken- und Schneckenradgetriebes zur Wirkung kommt_f so daß die 3uehse nur durch Drehmoaiente beanspruöht wird* wobei das zylindrische Bauteil alle Fliehkräfte auf die Schaufel (2) überträgt.

   6. Kraftubertragungseinriohtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e ή η ζ e i ο h η e % ,daß jede Schaufel (2) durch zwei Schnecken- und Schneckenradgetriebe (8, 9) angetrieben wird, die durch eine Haltevorrichtung (Tt) der Noniusbauart (vernier locking device) vorgespannt sind, um das Auftreten sines toten Grangs am Schaufelfuß zu verhindern»

   B ¹ORlGfNAL

   7. KraftUbertra^ungseinrichtunej nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , da3 das Schneckenrad (β) jedes Schneckenradgetriebes am .iruß- (4) jeder schaufel (2) ausgebildet ist, una iu£ L^r.it dem Schneckenrad zwei Schnecken (y) zu^ansen— arbeiten, die einander diametral gegenüber angeordnet sind.

   ο. i.raftüberträ_t-un₁u.3einric;,tung nach An.;prucn 7, dadurch .gekennzeichnet , aaa jede schnecke (9) als Schnecke mit einer dop/elten üüllkurve (aouble enveloping worm) auo^ebildet ist.

   9. Lr-ix'tübertru^ungseinricritune; nach Ansprucr. 1, dadurch

   g e k e η η ζ e i c η η e t , da- jede der sicn in der Umi'angsricatun₌ erstreckenden .eilen (21) die AntrieoG^raft auf die bzw. jede zugehörige ochnecke (9) mit Hilfe äußerer Keilbahnen (59) überträgt, die an der «eile ausgebildet sind und lait inneren r.eilba^inen der hohl ausgebildeten Schnecke zuaaniinenarbeiten.

   10. Lraftübertra^ungseinrichtung nach Anspruch -J₁ dadurch ge k e η η ζ e i c η η e t , daß jede schnecke (9) auf lagern (61) gelü₆ert ist, die mit der Innenfläche der hohlen Schnecke zusammenarbeiten.

   11. Kraftübertra_&-ungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schnecke (9) auf lagern (^1) gelagert ist, die geeignet sind, radiale Kräfte aufzunehmen und mit der Innenfläche der hohlen Schnecke zusaainenzuarbeiten,, sowie auf Lagern (60), die geeignet 3ind, axiale KrUfte aufzunehmen, und die mit den Stirnflächen der hohlen oonneeke zusammenarbeiten.

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   ■ · "Ζ" > ■:: ■: ■ ■

   12. Lraftübertra^ungseinricatung nach Antitruch 11, dadurch g e k en η ζ eich η et , aaß die iladiallajer (6.1) auf einem gemeinsamen Unterstützungsteil (63) angeordnet sind, das in eine Öffnung einer i'ragkonstruktion (52) eimgeführt_:und so eingestellt werden kann, daS es mit der Innenfläche der hohlen ucimeclie zusarjr.ieii-rueitet und die lage der uchnecke ineiner radialen iiiciitung bestimuit.

   \y. Lr:.^übertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurcii g e k e η η ζ e i c ix η e t , daß mindestens einige der sich in der limfangsricutung erstreckenden ή eilen' (21) inix einem flexiblen ixelenk (b5) versehen sind.

   14. Kraftübertragungseinrichtung; nach Anspruch 15» dadurch ge k e η η ζ e i c h η et, daß jedes Gelenk (65) ein äußeres bauteil (όβ) umfaßt, das durch eineti i?eil der sicj. in der umxangsricücun^ örstreckenden ,teile unterstützt wird, sowie ein inneres .Bauteil (o7), das inneriialb des äußeren Bauteils angeordnet ist und durch einen anderen leil der sich in der Uiai'angsriciitung erstreckenden ti eil« unterstützt wird, wobe'i das innere und das äußere Bauteil durch Stifte (68) miteinander verbunden sind, die sich von dem inneren Bauteil aus in öffnungen des äußeren Bauteils hinein erstrecken,

   15. '; Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge- kenn ζ el c h h e t , daß jedes äußere Bauteil (66) gegen iTliehkrsfte durch ein lager festgehalten wird, das in die Konstruktion (62). eingebaut ist, welche die Lager für die Schnecken unterstützt. -

   0 0 9 B 12 /10 11 BAD

   16* . -Kraft-u-bt'rtrj/ungseinricntung nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η ze i c h net, daß "mindestens eine uer sich in der UmfuntSrichtune- erstreckenden »eilen-mit einem abscuerbaren ^lied verseaen ist, das dann abgeschert wird, wenn ein zu groiies drehmoment auf die sich in der Umfangsrichtung erstreckenden ι eilen aufgebracht wird.

   17. Lr&ftübertra^ungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η ζ e i c η η e t , daß das abscherbare Glied durch eine Lötverbindung zwischen der sich in der Umfan_asricntung erstreckenden Seile (21) und dem flexiblen gelenk (65) gebildet //irü.

   1ö. Lraftübtrtrai-ungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die radialen »eilen (24) eine Antriebskraft von einea zentral angeordneten Antriebsmechanismus aus übertragen*

   19. Kraftübertrati-ungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen »eilen (24) mit den sich in der [Jmfangsrichtung erstreckenden ,/eilen (21) über weitere Schnecken (23) zusammenarbeiten, die auf den radialen /teilen angeordnet sind und mit weiteren jchnecnenrädern (22) zusammenarbeiten, die auf den sich in der Umfangsrichtung erstreckenden .»eilen angeordnet sind.

   20. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß die zusätzlichen Schnecken und Schneckenräder (22, 23) durch einen ächaufeltragring (15) unterstützt werden, vyobei die radialen //"eilen und die sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Wellen mit den Schnecken bzw.

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   1601839

   den »iphneckenräderft durch, ^erbindungen 15SJ verbunden sind, die ■ Ausdehnungs.- und Znsmme^i&^ngshBwe^ungexi zulassen,, ohne daß .die Äntriebsfliittel* die übe? die Schnecken und Sekneckerirader angetrieben weraen, vorges, annt oämc veTi-ormt a

   21* !O^fMbertra^Uogseiarieiitiiiig naßli Aiisprücli 20, daätarclt.

   g g i e a Ji tfi i ^ Ιιώ e t , äafi .jede dsr raä£al«n V.ellsii l[24) Jede der weiteren aoiineclcen (23) über eine flexible ^esTDran (51) antreibt;, die genügend flexibel ist> um eine Yarforamng der radialen .ielle au*>st?^leis;aen» wenn die winkelverstelitären einer Jielaötung ausgesetzt sind, wobei es die » ein irenmofflent mx üiiertra.geii, während die ^belastet sind» sq daß die Eingriff s stell en sswisetien SolMieel"eii und den Seijaeoicenrädern nient verf ormt weraen.

   22. . Kraf1fiJ^ertragung^einri«3titting aaeii Anspruch 18, dadurcn ge Is. e η η ze i eh η e * > daß die radialea viellen (24) min^ destens über einen ieil ihrer Xange mit einer bohrung yersehen sind, <um die auf sie wirkenden J¹Iienkrafte zu verkleinern»

   23. Kraftitibertragungseiiiriehtung nacli Ansprucja 18, dadurch gele υ η ζ m ich μ © t , daß jede radiale rfelle (24·) an ihrem inneren jnd# durch ein Ke^elritzel (26) in seiner Lage geitaltea wird.

   J^aftütertragungseinriclituns nacn Änsjirueli 23» dadurch, m k e R.ßz e ic is M ■$-> daß die radtelen felle» (24) und

   Kegelritzel IM} twrc& ein loto (27) unterstützt, werden, ias gleieüatoisig mit einer Sauptweljüe (18) angeordnet ist» wobei Hawptwella aueli ein Mer ffle&rere Zahnräder lizw* Z

   trig** di» mit den Kegelritz ein (26) 009812/1011

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   -5-

   2p. K-raftiibertra^ungseinrlc^tun^ nach Anspruch 1_f dadurch

   gekennzeichnet , daß jede radiale -.eile (24) sich in der Umfangsrichtung erstreckende .·eilen (21) antreibt, die ihrerseits jeweils vier der wiatelverstellbaren Jc„aufeln (2) antreiben..

   26. iadturoinentrieb'.verk, g e kennzeichn e t

   durcü mit Xr^.ilugeliro.iilen verseüene v/inkelvirsteilbare ucauufeln, die uurch eine Lraftübertra^uneüeinriciitunf; nach Anspruch 1 angerrieben werden·

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