DE19603720A1

DE19603720A1 - Adjustable propeller with several blades connected to hub

Info

Publication number: DE19603720A1
Application number: DE1996103720
Authority: DE
Inventors: Joerg Schittel
Original assignee: SCHITTEK JOERG
Current assignee: SCHITTEK JOERG
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 1997-08-07

Abstract

In the hub (2) each propeller blade (3) has a bearing component (23) with a cylindrical bearing face (24) protruding radially outwards beyond the outer circumference of the hub. A hollow cylindrical tubular section (33) is provided in each blade and is installed on the bearing face, forming a sliding bearing. Each bearing component, at least in its outer region, is hollow with an internal thread (25) for the screw engagement of a mating thread (35) on the propeller blade. Adjusting levers (40) interconnected by a pivot arrangement provided adjustment synchronisation of all the blades.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verstellpropeller mit einer Nabe und mit mehreren mit der Nabe verbundenen Propeller blättern, die zur Verstellung ihres Anstellwinkels um ihre Längsachse relativ zur Nabe verdrehbar sind.The invention relates to a variable pitch propeller Hub and with several propellers connected to the hub scroll through to adjust their angle of attack their longitudinal axis can be rotated relative to the hub.

Ein Verstellpropeller der genannten Art ist in der älte ren, nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 195 28 350.3 des Anmelders beschrieben. Dieser Propeller hat sich in der Praxis aufgrund seines vergleichsweise niedrigen Gewichtes und aufgrund der Einfachheit seines Aufbaues bewährt, wobei ein besonderer Vorteil dieses Propellers darin liegt, daß die Drehlagerung der Propel lerblätter außerhalb der Nabe auf den Lagerkörpern er folgt.A variable pitch propeller of the type mentioned is in the cold ren, not prepublished German patent application 195 28 350.3 of the applicant. This propeller has been in practice due to its comparative nature light weight and due to the simplicity of its Structure proven, with a particular advantage of this Propellers lies in the fact that the propeller is pivoted blades outside the hub on the bearing bodies follows.

Aus der DE-PS 2 38 086 ist ein Propeller mit um ihre Längsachse drehbaren Blättern bekannt. Die Verstellung des Anstellwinkels der Blätter erfolgt hier in dem Sin ne, daß bei höherer Drehzahl des Propellers der Anstell winkel der Blätter vergrößert und bei abnehmender Dreh zahl der Anstellwinkel verkleinert wird. Die Blätter stehen dazu unter einer radial nach innen gerichteten Wirkung von Federn und sind einzeln mit Ansätzen in Schraubennuten des Propellerkörpers geführt. Die Federn sind derart bemessen, daß ihre Zusammendrückung durch das Wachsen der Zentrifugalkraft infolge Steigerung der Propellerdrehzahl von der niedrigsten zur höchst zulässi gen Drehzahl bewirkt wird. Zur Lagerung der Blätter in einer zugehörigen Propellernabe besitzen die Blätter ra dial nach innen zum Zentrum der Nabe weisende Achsen, die jeweils in zwei zylindrischen, miteinander fluchten den Bohrungen in der Nabe gelagert sind. Zwischen den beiden Lagerbohrungen befindet sich ein Abschnitt der Nabe, der einen vergrößerten Innendurchmesser aufweist und in welchem die erwähnten Federn untergebracht sind. Mittel zur Synchronisation der Verstellung des Anstell winkels der Blätter des Propellers sind nicht vorgese hen.From DE-PS 2 38 086 is a propeller with their Longitudinal rotating blades known. The adjustment of the angle of attack of the blades takes place here in the sin ne that the Anstell angle of the leaves enlarged and with decreasing rotation number of angles of attack is reduced. The leaves stand under a radially inward Effect of feathers and are individually with approaches in Screw grooves of the propeller body out. The feathers are dimensioned so that their compression by the increase in centrifugal force as a result of increasing the Propeller speed from the lowest to the highest permissible gen speed is effected. For storing the leaves in the blades have an associated propeller hub ra dials pointing inwards to the center of the hub, each in two cylindrical, aligned with each other the holes in the hub are stored. Between there is a section of the two bearing bores Hub with an enlarged inner diameter and in which the springs mentioned are housed. Means for synchronizing the adjustment of the employment angles of the blades of the propeller are not provided hen.

Aus der EP 0 143 061 B1 ist eine Vorrichtung zur automa tischen Verstellung des Propellerblatt-Anstellwinkels bekannt, bei der die Zentrifugalkraft gegen die vorgege bene Kraft mindestens eines elastischen Organs auf jedes Blatt wirkt, um den Anstellwinkel des Blattes festzule gen. Die Lagerung der Propellerblätter erfolgt vollstän dig innerhalb der Nabe. In der Nabe ist eine Gewindever bindung vorgesehen, die die Verstellung des Anstellwin kels des Propellerblattes gegen die Kraft einer eben falls innerhalb der Nabe untergebrachten Schraubenfeder ermöglicht. Zur Synchronisation der Verstellung der An stellwinkel der einzelnen Blätter des Propellers sind Kegelrad-Anordnungen vorgesehen, die ebenfalls innerhalb der Nabe untergebracht sind. Die Nabe ist durch ihren vielteiligen Aufbau kompliziert und aufwendig in der Her stellung und Unterhaltung.EP 0 143 061 B1 describes a device for automa tables adjustment of the propeller blade pitch known in which the centrifugal force against the vorege level force of at least one elastic organ on each Blade acts to fix the blade's angle of attack The storage of the propeller blades takes place completely dig inside the hub. There is a thread in the hub binding provided that the adjustment of the Anstellwin of the propeller blade against the force of one if coil spring housed inside the hub enables. To synchronize the adjustment of the An are the angles of the individual blades of the propeller Bevel gear arrangements are also provided within the hub are housed. The hub is through her multi-part structure complicated and expensive to manufacture position and entertainment.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrun de, einen Verstellpropeller der eingangs genannten Art daringehend weiterzuentwickeln, daß er bei Erhalt aller mit dem oben zuerst beschriebenen Propeller erreichten Vorteile in seiner Bauweise noch weiter vereinfacht wird, wobei gleichzeitig ein noch geringeres Gewicht des Propellers insgesamt erreicht werden soll. The present invention is based on the object de, a variable pitch propeller of the type mentioned to develop further in such a way that he receives all with the propeller first described above The advantages of its design are further simplified is, while at the same time an even lower weight of the Propellers should be achieved in total.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit einem Verstellpro peller gemäß dem Anspruch 1.This problem is solved with an adjustment pro peller according to claim 1.

Die lose Schraubverbindung zwischen Propellerblatt und Lagerkörper bietet den Vorteil, daß sie sowohl die bei Drehung des Propellers auftretenden Fliehkräfte aufnimmt als auch gleichzeitig eine Verdrehung der Propellerblät ter um ihre Längsache gestattet. Da die Drehlagerung der Propellerblätter außerhalb der Nabe auf den Lagerkörpern erfolgt, kann die Nabe selbst sehr kompakt ausgeführt werden. Die Lagerkörper bieten eine lange und somit große Lagerfläche bei relativ geringem Durchmesser, so daß die Propellerblätter mit einem dünnen Blatthals aus geführt werden können. Durch das Innengewinde im Lager körper wird bei kleinem Gewindedurchmesser eine geringe Gewindereibung erreicht, wodurch die Verwendung teurer Kugelgewinde überflüssig wird. Auch bietet die Ausfüh rung mit Innengewinde im Lagerkörper den Vorteil einer geringeren Kerbwirkung und einer vereinfachten Ferti gung. Hierdurch wird insgesamt eine besonders einfache und gewichtsparende, aber dennoch sehr solide und be triebssichere Konstruktion des Verstellpropellers er reicht. Ein selbsttätiges Losdrehen der Propellerblätter wird durch die Verstellhebel unterbunden, die im zusam mengebauten Zustand des Propellers mit einer Lenkeranord nung verbunden sind, welche nur begrenzte Verdrehungen der Propellerblätter erlaubt und gleichzeitig die erfor derliche Synchronität der Verstellung des Anstellwinkels aller Propellerblätter gewährleistet. Im einfachsten Fall erfolgt die Verstellung über geeignete, an sich be kannte mechanische oder fluidbetätigte Stellmittel manu ell durch z. B. den Piloten eines mit dem Propeller ausge statteten Fluggerätes. Auch die Montage und Demontage der Propellerblätter ist auf diese Weise nach Lösen der Lenkeranordnung von den Verstellhebeln sehr einfach, so daß insgesamt sehr günstige Herstellungskosten erreicht werden können. Zwar verschieben sich die Propellerblät ter bei jeder Änderung ihres Anstellwinkels in ihrer Axi alrichtung, jedoch tritt dieser Effekt nicht störend in Erscheinung, weil er zum einen auf sehr geringe Verschie bungswege von in der Praxis wenigen Millimetern be schränkt ist und weil er außerdem symmetrisch in allen Propellerblättern gleich auftritt. Unwuchten können auf diese Weise deshalb nicht entstehen.The loose screw connection between the propeller blade and Bearing body has the advantage that they both Rotation of the propeller absorbs centrifugal forces as well as a twisting of the propeller blade at the same time allowed for their longitudinal axis. Since the pivot bearing of the Propeller blades outside the hub on the bearing bodies takes place, the hub itself can be made very compact will. The bearing body offer a long and therefore large storage area with a relatively small diameter, see above that the propeller blades with a thin blade neck can be performed. Due to the internal thread in the bearing body becomes small with a small thread diameter Thread friction reached, making use more expensive Ball screw becomes superfluous. The version also offers tion with an internal thread in the bearing body has the advantage of a lower notch effect and simplified ferti supply. This makes a particularly simple overall and weight-saving, but still very solid and be drive-safe construction of the variable pitch propeller enough. An automatic loosening of the propeller blades is prevented by the adjustment lever, which together built condition of the propeller with a handlebar arrangement connected, which only limited twists the propeller blades allowed and at the same time the requ synchronicity of the adjustment of the angle of attack guaranteed all propeller blades. In the simplest In this case, the adjustment is made using suitable, per se known mechanical or fluid actuated actuators manu ell by z. B. the pilot one out with the propeller equipped aircraft. Also assembly and disassembly the propeller blades is this way after loosening the Handlebar arrangement from the adjustment levers very simple, so that achieved very low overall manufacturing costs can be. The propeller blade is shifting ter with every change in their angle of attack in their axi direction, however this effect does not interfere Appearance because, on the one hand, it differs very little Exercise paths of a few millimeters in practice is limited and because it is also symmetrical in all Propeller blades appear immediately. Imbalances can occur therefore not arise this way.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verstellpropellers sieht vor, daß in jedem Propellerblatt ein Gewindekopf bolzen angeordnet ist, dessen Kopf axial unverschieblich und verdrehfest mit dem Propellerblatt verbunden ist und dessen Gewindeabschnitt in das Innengewinde des zugehö rigen Lagerkörpers lose eingeschraubt ist. Diese Ausge staltung bietet zum einen den Vorteil, daß die Außenum fangsfläche des Lagerkörpers vollflächig für die Lage rung des Propellerblattes genutzt werden kann, so daß eine gute, leichtgängige und spielfreie Lagerung gewähr leistet ist. Zum anderen wird der Vorteil erreicht, daß der im Propellerblatt liegende hohlzylindrische Rohrab schnitt nicht geschwächt wird, was der Stabilität und Haltbarkeit des Propellers zugute kommt. Auch ist die Fertigung auf diese Weise relativ einfach, da der Gewin dekopfbolzen zunächst als separates Teil gefertigt wer den kann und erst danach im Bereich seines Kopfes mit dem nach außen weisenden Stirnende des Rohrabschnitts verbunden werden muß. Diese Verbindung kann durch eine Klemmung und/oder eine Schweißverbindung oder sonstige geeignete Verbindungstechnik gebildet sein.A preferred embodiment of the variable pitch propeller provides for a threaded head in each propeller blade bolt is arranged, the head axially immovable and is non-rotatably connected to the propeller blade and whose threaded section in the internal thread of the zugehö is loosely screwed in. This Ausge design offers the advantage that the outside Start surface of the bearing body over the entire surface for the location tion of the propeller blade can be used so that a good, smooth and play-free storage guarantee is accomplished. On the other hand, the advantage is achieved that the hollow cylindrical tube lying in the propeller blade cut not weakened what the stability and Durability of the propeller benefits. That too is Manufacturing in this way is relatively easy because of the win Bolt bolts first manufactured as a separate part can and only afterwards in the area of his head the outward facing end of the pipe section must be connected. This connection can be made through a Clamping and / or a welded joint or other suitable connection technology must be formed.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Gewinde von Lagerkörper und Propellerblatt sind in den Ansprüchen 3 bis 5 angege ben.Preferred configurations of the threads of the bearing body and propeller blade are given in claims 3 to 5 ben.

Eine alternative Ausgestaltung der ineinandergreifenden Gewinde von Lagerkörper und Propellerblatt ist im An spruch 6 angegeben, wobei deren Vorteil insbesondere da rin gesehen wird, daß diese keinerlei Selbsthemmung mehr aufweisen.An alternative embodiment of the interlocking The thread of the bearing body and propeller blade is in the on stated 6, their advantage in particular there It is seen that this is no longer self-locking exhibit.

Eine weitere Ausgestaltung des Verstellpropellers gemäß Erfindung sieht vor, daß die ineinandergreifenden Gewin de von Lagerkörper und Propellerblatt eine Gewinderich tung aufweisen, die durch die bei Drehung des Propellers auftretenden Fliehkräfte ein Gewinde-Drehmoment in Rich tung zu einer Vergrößerung des Propellerblatt-Anstell winkels hervorruft, und daß Mittel zur Erzeugung eines dem Gewinde-Drehmoment entgegengerichteten, vorgebbaren Gegen-Drehmomentes vorgesehen sind. Mit dieser Ausgestal tung des Verstellpropellers wird erreicht, daß eine Selbstregelung erfolgt, in dem Sinn, daß der Anstellwin kel der Propellerblätter sich selbsttätig in Abhängig keit von der Drehzahl des Propellers und von der Relativ geschwindigkeit zur umgebenden Luft einstellt. Im Ideal fall wird auf diese Weise erreicht, daß die Selbstrege lung zu einer konstanten Propellerdrehzahl bei konstan ter Antriebsleistung führt. Hierdurch wird ein Betrieb im optimalen Wirkungsgrad-Bereich des Propellers er reicht, was bei damit ausgestatteten Fluggeräten Kraft stoff einspart und den Geräuschpegel vermindert.A further embodiment of the variable pitch propeller according to Invention provides that the interlocking profit de of the bearing body and propeller blade a thread tion by the rotation of the propeller centrifugal forces a thread torque in Rich to increase the propeller blade employment angle and that means for generating a predeterminable against the thread torque Counter-torque are provided. With this shape tion of the variable pitch propeller is achieved that a Self-regulation takes place in the sense that the employee of the propeller blades is dependent on itself speed of the propeller and of the relative speed to the surrounding air. Ideally Fall is achieved in this way that self-excitement to a constant propeller speed at constant drive power. This becomes an operation in the optimal efficiency range of the propeller Enough is enough for the aircraft equipped with it saves material and reduces the noise level.

In weiterer Ausgestaltung des zuletzt beschriebenen Ver stellpropellers ist vorgesehen, daß die Verstellhebel über die Lenkeranordnung mit einer für alle Propeller blätter gemeinsamen, zentral durch die Nabe geführten, axial verschiebbaren Stellstange verbunden sind und daß die Stellstange mit einer vorgebbaren Kraft vorbelastbar ist, deren Richtung der Bewegungsrichtung der Stellstan ge infolge des Gewinde-Drehmomentes entgegengerichtet ist. In dieser Ausführung wird die Stellstange zur Auf bringung des erforderlichen Rückstellmomentes genutzt, so daß abgesehen von den Mitteln zur Erzeugung der vor gebbaren Kraft keine gesonderten Bauteile erforderlich sind, da bei einem Verstellpropeller üblicherweise die durch einen Fahrzeug- bzw. Flugzeugführer manuell ausge führten Anstellwinkel-Verstellungen über eine solche Stellstange erfolgen. Alternativ können auch unmittelbar zwischen den Verstellhebeln und der Nabe Mittel zur Auf bringung eines Rückstellmomentes vorgesehen sein, wobei diese z. B. geeignete Federanordnungen sein können.In a further embodiment of the last described Ver Stellpropellers is provided that the adjustment lever via the handlebar arrangement with one for all propellers common blades, guided centrally through the hub, axially displaceable adjusting rod are connected and that the control rod can be preloaded with a predeterminable force is the direction of the direction of movement of the control stand due to the thread torque is. In this version, the control rod becomes open bringing the required restoring torque used, so that apart from the means of generating the before force required, no separate components required are, because with a variable pitch propeller usually manually by a vehicle or aircraft operator led angle of attack adjustments over such Adjustment rod take place. Alternatively, you can immediately Means for opening between the adjusting levers and the hub Bring a restoring torque be provided, wherein this z. B. can be suitable spring arrangements.

Die auf die Stellstange wirkende vorgebbare Kraft wird bevorzugt durch eine verstellbare Federanordnung er zeugt, die den Vorteil einer großen Einfachheit und ei nes geringen Gewichtes hat. Alternativ kann die vorgeb bare Kraft durch eine Kolben-Zylinder-Einheit erzeugt werden, wobei diese vorzugsweise eine pneumatisch betä tigbare Einheit oder eine Gasdruckfeder ist. Hierdurch kann die Selbstregelungscharakteristik des Verstellpro pellers den jeweiligen Einsatzumständen, z. B. der zur Verfügung stehenden Antriebsleistung, der Form und Länge der Propellerblätter und/oder der Zahl der Propellerblät ter angepaßt werden.The predeterminable force acting on the control rod becomes preferably by an adjustable spring arrangement he which testifies to the advantage of great simplicity and egg light weight. Alternatively, the specified force generated by a piston-cylinder unit are, this preferably actuated pneumatically unit or a gas pressure spring. Hereby can the self-regulating characteristic of the adjustment pro pellers the respective circumstances, z. B. the for Available drive power, shape and length the propeller blades and / or the number of propeller blades ter be adjusted.

Besonders geeignet ist der erfindungsgemäße Verstellpro peller aufgrund seines geringen Gewichtes und hohen Wir kungsgrades für Ultraleichtflugzeuge, wobei hier ein breites Leistungsspektrum der zur Verfügung stehenden An triebsleistung abgedeckt werden kann. Auch bestehen hin sichtlich der Zahl der Propellerblätter des Verstellpro pellers keine Einschränkungen; beispielsweise kann der Propeller mit zwei bis fünf Blättern ausgeführt werden. Auch kann der erfindungsgemäße Propeller vorteilhaft als Repeller oder Rotor in Windkraftanlagen eingesetzt wer den, um z. B. einen Stromgenerator anzutreiben.The Verstellpro according to the invention is particularly suitable peller due to its low weight and high weight efficiency levels for ultralight aircraft, here a wide range of services available drive power can be covered. Also persist visibly the number of propeller blades of the Verstellpro pellers no restrictions; for example, the Propellers can be run with two to five blades. The propeller according to the invention can also advantageously be used as Repeller or rotor used in wind turbines the order z. B. to drive a power generator.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeich nung zeigen: An embodiment of the invention is as follows explained using a drawing. The figures of the drawing show:

Fig. 1 einen Verstellpropeller in einem Teil-Längs schnitt, Fig. 1 cut a controllable pitch propeller in a partial longitudinal,

Fig. 2 den Verstellpropeller gemäß Fig. 1 in einer Teil-Frontalansicht und Fig. 2 shows the variable pitch propeller according to FIG. 1 in a partial frontal view

Fig. 3 den Verstellpropeller gemäß Fig. 1 in einer Teil-Draufsicht. Fig. 3 shows the variable pitch propeller according to Fig. 1 in a partial plan view.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt in einem Teil-Schnitt durch einen Verstellpropeller 1 im rechten Teil eine Nabe 2, an der ein sich nach links erstreckendes, nur teilweise dargestelltes Propellerblatt 3 gelagert ist. Fig. 1 of the drawing shows a partial section through an adjustable propeller 1 in the right part of a hub 2 , on which a propeller blade 3, which extends to the left and is only partially shown, is mounted.

Die Nabe 2 ist durch einen in seiner Grundform rotations symmetrischen Körper gebildet, der um eine senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende Drehachse 20 drehbar ist, wo bei die für die Drehung benötigte Antriebsenergie z. B. von einer Brennkraftmaschine eines Flugzeuges erzeugt wird. Konzentrisch zur Drehachse 20 verläuft eine zen trale Bohrung 21 durch die Nabe 2, in welcher eine Stell stange 46 axial verschieblich geführt ist. Die Funktion dieser Stellstange wird später anhand der Fig. 3 noch erläutert.The hub 2 is formed by a body which is rotationally symmetrical in its basic form and which is rotatable about an axis of rotation 20 running perpendicular to the plane of the drawing, where the drive energy required for the rotation is, for. B. is generated by an internal combustion engine of an aircraft. Concentric to the axis of rotation 20 runs a central bore 21 through the hub 2 , in which an adjusting rod 46 is axially displaceably guided. The function of this control rod will be explained later with reference to FIG. 3.

Durch eine zweite, im Durchmesser größere Querbohrung 22, die senkrecht zur Bohrung 21 verläuft, ist ein hohl zylindrischer Lagerkörper 23 geführt, der mit der Nabe 2 verdrehfest und unverschieblich verbunden ist. Im vorlie genden Ausführungsbeispiel des Verstellpropellers, der ein zweiblättriger Propeller ist, ist der Lagerkörper 23 symmetrisch zur Drehachse 20 ausgeführt und erstreckt sich von dort nach links und rechts. In seinen Endberei chen, von denen in Fig. 1 nur der linke dargestellt ist, ist der Lagerkörper 23 mit einem Innengewinde 25 versehen. Der Außenumfang des Lagerkörpers 23 bildet eine zylindrische Lagerfläche 24. A hollow cylindrical bearing body 23 is guided through a second, larger in diameter transverse bore 22 , which runs perpendicular to the bore 21 , which is connected to the hub 2 in a rotationally fixed and immovable manner. In the vorlie embodiment of the adjustable propeller, which is a two-bladed propeller, the bearing body 23 is designed symmetrically to the axis of rotation 20 and extends from there to the left and right. In its end areas, of which only the left one is shown in FIG. 1, the bearing body 23 is provided with an internal thread 25 . The outer circumference of the bearing body 23 forms a cylindrical bearing surface 24 .

Das im linken Teil der Fig. 1 teilweise sichtbare Pro pellerblatt 3 besteht aus einem Blattkörper 31, der z. B. aus glasfaser- oder carbonfaserverstärktem Kunststoff, gegebenenfalls mit einem Schaumkern besteht. In dem in Fig. 1 sichtbaren nabenseitigen Endbereich des Propel lerblattes 3 bildet der Blattkörper 31 eine hohlzylindri sche Form, in welcher innen ein Rohrabschnitt 33 angeord net ist. Der Blattkörper 31 und der Rohrabschnitt 33 sind auf geeignete Art und Weise dauerhaft miteinander verbunden, so daß eine gegenseitige Verschiebung in Axi al- oder Umfangsrichtung auch unter der Einwirkung von bei Drehung des Propellers 1 auftretenden Fliehkräften ausgeschlossen ist.The partially visible in the left part of FIG. 1 per peller blade 3 consists of a blade body 31 which , for. B. made of glass fiber or carbon fiber reinforced plastic, optionally with a foam core. In the hub-side end region of the propeller lerblattes 3 visible in FIG. 1, the blade body 31 forms a hollow cylindrical shape, in which a tube section 33 is arranged on the inside. The blade body 31 and the pipe section 33 are permanently connected to one another in a suitable manner, so that mutual displacement in the axial or circumferential direction is also excluded under the action of centrifugal forces occurring when the propeller 1 rotates.

Im zusammengebauten Zustand des Propellers 1, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, bilden der Lagerkörper 23 mit seiner zylindrischen Lagerfläche 24 und der Rohrab schnitt 33 mit seiner ebenfalls zylindrischen Innenflä che ein Gleitlager, das eine Verdrehung des Propeller blattes 3 um seine Längsachse 30 zur Verstellung des Pro pellerblatt-Anstellwinkels erlaubt.In the assembled state of the propeller 1 , as shown in Fig. 1, the bearing body 23 form with its cylindrical bearing surface 24 and the Rohrab section 33 with its also cylindrical Innenflä surface a plain bearing, the rotation of the propeller blade 3 about its longitudinal axis 30th allowed to adjust the propeller blade pitch.

Um den Rohrabschnitt 33 zusammen mit dem Blattkörper 31 auf dem Lagerkörper 23 zu halten, ist ein Gewindekopf bolzen 34 vorgesehen, der einen Kopf 36 und ein Gewinde 35 aufweist. Das Gewinde 35 ist ein Außengewinde und als Gegengewinde zum Innengewinde 25 des Lagerkörpers 23 ge formt. Der Kopf 36 des Gewindekopfbolzens 34 besitzt ei nen Außendurchmesser, der im wesentlichen mit dem Außen durchmesser des Rohrabschnitts 33 übereinstimmt. Mit sei nem nach außen, d. h. in der Fig. 1 nach links weisenden Stirnende 33′ liegt der Rohrabschnitt 33 unterseitig an dem Kopf 36 an. Zur gegenseitigen Fixierung von Gewinde kopfbolzen 34 und Rohrabschnitt 33 ist der Kopf 36 in seinem äußeren Bereich mit einer Stufe 37 ausgebildet, so daß das äußere Ende des Rohrabschnittes 33 z. B. durch Klemmsitz verdrehfest mit dem Gewindekopfbolzen 34 ver bindbar ist. Zur zusätzlichen Verdrehsicherung kann hier auch eine weitere Verbindungsmaßnahme ergriffen werden, z. B. die Anbringung von Klebstoffen oder Schweißpunkten.In order to hold the pipe section 33 together with the blade body 31 on the bearing body 23 , a threaded head bolt 34 is provided, which has a head 36 and a thread 35 . The thread 35 is an external thread and forms as a counter thread to the internal thread 25 of the bearing body 23 . The head 36 of the threaded head bolt 34 has an outer diameter which essentially corresponds to the outer diameter of the tube section 33 . With NEM to the outside, ie in Fig. 1 facing left end 33 ', the tube section 33 is on the underside of the head 36 . For the mutual fixation of threaded head bolts 34 and pipe section 33 , the head 36 is formed in its outer region with a step 37 , so that the outer end of the pipe section 33 z. B. ver twistable by clamping fit with the threaded head bolt 34 . For additional protection against rotation, a further connection measure can also be taken here, e.g. B. the application of adhesives or welding spots.

Zum Propellerblatt 3 gehört weiterhin ein Verstellhebel 40, der am nabenseitigen Ende des Rohrabschnittes 33 ver drehfest und axial unverschieblich an diesem angebracht ist. Zur Verbindung mit dem Rohrabschnitt 33 besitzt der Verstellhebel 40 eine einstückige Ringhülse 41, die fest auf das in Fig. 1 rechte Ende des Rohrabschnittes 33 aufgesetzt und auf diesem in geeigneter Weise gesichert ist. Der Verstellhebel 40 erstreckt sich bei dem hier dargestellten Propellerblatt 3 von diesem nach oben und besitzt an seinem oberen Ende eine Lagerbohrung 43, an welcher ein hier nicht dargestellter Lenker mittels ei nes Lagerbolzens gelenkig anbringbar ist.The propeller blade 3 also includes an adjusting lever 40 , which is attached to the hub-side end of the tube section 33 in a rotationally fixed and axially immovable manner. For connection to the pipe section 33 , the adjusting lever 40 has a one-piece ring sleeve 41 which is firmly placed on the right end of the pipe section 33 in FIG. 1 and is secured thereon in a suitable manner. The adjusting lever 40 extends from the propeller blade 3 shown here upwards and has at its upper end a bearing bore 43 to which a handlebar, not shown here, can be articulated by means of a bearing pin.

Zur Sicherung des durch den Lagerkörper 23 und den Rohr abschnitt 33 gebildeten Gleitlagers gegen eindringende Feuchtigkeit und störenden Schmutz besitzt die Nabe 2 um den Austrittsbereich des Lagerkörpers 23 herum eine zy lindrische Ausnehmung 26, in die das nabenseitige Ende der Ringhülse 41 eingreift. Im Außenumfang der Ringhülse 41 ist in eine Nut eine Dichtung 42 in Form eines O-Rin ges eingelegt, die den Bewegungsspalt zwischen der Ring hülse 41 und der Nabe 2 ohne Behinderung der Verdrehbar keit des Propellerblattes 3 um seine Längsachse 30 ab dichtet.To secure the plain bearing formed by the bearing body 23 and the tube section 33 against the ingress of moisture and disruptive dirt, the hub 2 has around the exit region of the bearing body 23 around a cylindrical recess 26 into which the hub-side end of the annular sleeve 41 engages. In the outer circumference of the annular sleeve 41 , a seal 42 in the form of an O-R is inserted into a groove, which seals the movement gap between the annular sleeve 41 and the hub 2 without obstructing the rotatability of the propeller blade 3 about its longitudinal axis 30 .

Bei der Herstellung des dargestellten Verstellpropellers 1 wird zunächst das Propellerblatt 3 einschließlich des Rohrabschnittes 33, des Gewindekopfbolzens 34 und des Verstellhebels 40 mit der zugehörigen Ringhülse 41 vor gefertigt und zu einer Baueinheit miteinander verbunden. Diese Baueinheit kann dann mit dem Rohrabschnitt 33 vor an auf den Lagerkörper 23 aufgeschoben werden, bis das Gewinde 35 des Gewindekopfbolzens 34 in Anlage an den ersten Gewindegang des Gewindes 25 am Innenumfang des Lagerkörpers 23 gelangt. Von dieser Stellung aus kann das Propellerblatt 3 durch Drehen um seine Längsachse 30 mit dem Lagerkörper 23 verschraubt werden, bis die in Fig. 1 dargestellte Lage erreicht ist. Wesentlich ist da bei, daß die Verschraubung zwischen dem Lagerkörper 23 und dem Gewindekopfbolzen 34 nur so weit erfolgt, daß sie noch lose bleibt. Dies ist erforderlich, um die Ver drehung des Propellerblattes 3 um seine Längsachse 30 nicht zu behindern. Ein unerwünschtes selbsttätiges Los drehen des Propellerblattes 3 wird dadurch verhindert, daß beim weiteren Zusammenbau des Propellers 1 mittels einer Lenkeranordnung, die in Fig. 1 noch nicht ange bracht ist, der Verstellhebel 40 in seinem Bewegungsbe reich beschränkt wird, z. B. auf einen Schwenkwinkelbe reich von 15°, und dann mittels axialer Verschiebung der Stellstange 46 in eine gewünschte Stellung bringbar und in dieser bei Bedarf fixierbar ist.In the manufacture of the adjustment propeller 1 shown, the propeller blade 3 including the tube section 33 , the threaded head bolt 34 and the adjustment lever 40 with the associated ring sleeve 41 are first manufactured and connected to one another to form a structural unit. This assembly can then be pushed with the pipe section 33 onto the bearing body 23 until the thread 35 of the threaded head bolt 34 comes into contact with the first thread turn of the thread 25 on the inner circumference of the bearing body 23 . From this position, the propeller blade 3 can be screwed to the bearing body 23 by rotating about its longitudinal axis 30 until the position shown in FIG. 1 is reached. It is essential that the screw connection between the bearing body 23 and the threaded head bolt 34 only takes place to such an extent that it still remains loose. This is necessary in order not to impede the rotation of the propeller blade 3 about its longitudinal axis 30 . An undesirable automatic Los turn the propeller blade 3 is prevented by the fact that during further assembly of the propeller 1 by means of a handlebar arrangement, which is not yet shown in Fig. 1, the adjusting lever 40 is limited in its Bewegungsbe z. B. on a Schwenkwinkelbe range of 15 °, and then by means of axial displacement of the actuating rod 46 in a desired position and can be fixed in this if necessary.

Gleichzeitig besteht bei dem als Ausführungsbeispiel dar gestellten Verstellpropeller 1 die Möglichkeit einer ein fachen Selbstregelung. Diese wird dadurch erreicht, daß die Gewinde 25, 35 Sägengewinde mit großer Steigung sind. Diese Sägengewinde sind einerseits in der Lage, ho he Kräfte aufzunehmen, und bewirken andererseits ein Drehmoment bei Rotation des Propellers 1 infolge der am Propellerblatt 3 angreifenden Fliehkräfte. Die erforder liche Gegenkraft, die diesem Gewinde-Drehmoment entgegen gerichtet ist, wird über den Verstellhebel 40 und die zu gehörige Lenkeranordnung von der Stellstange 46 aus auf gebracht. Die bisher erforderliche Anbringung von äuße ren Fliehgewichten an dem Propellerblatt 3 für dessen Anstellwinkelverstellung bei sich ändernder Drehzahl des Propellers 1 ist damit hier nicht erforderlich. At the same time, there is the possibility of a simple self-regulation in the case of the illustrated adjusting propeller 1 . This is achieved in that the threads 25 , 35 are saw threads with a large pitch. These saw threads are able to absorb ho he forces on the one hand, and on the other hand cause a torque when the propeller 1 rotates due to the centrifugal forces acting on the propeller blade 3 . The requisite counterforce, which is directed against this thread torque, is brought up via the adjusting lever 40 and the associated handlebar arrangement from the adjusting rod 46 . The previously required attachment of outer centrifugal weights on the propeller blade 3 for its pitch adjustment with changing speed of the propeller 1 is therefore not necessary here.

Fig. 2 der Zeichnung zeigt besonders deutlich die Len keranordnung zur Übertragung der Verstellbewegung von der hier verdeckten Stellstange 46 auf die Verstellhebel 40 an den beiden Propellerblättern 3. Auf das vordere, dem Betrachter zugewandten Ende der Stellstange 46 ist ein Querträger 45 aufgesetzt, an dessen Enden zwei Len ker 44 gelenkig angebracht sind. Das jeweils andere Ende der Lenker 44 ist mit je einem der Verstellhebel 40 ge lenkig verbunden. Wird nun die Stellstange 46 in Rich tung zum Betrachter vorgeschoben, bewegen sich auch die Lenker 44 senkrecht zur Zeichnungsebene nach oben. Auf diese Weise werden die beiden Propellerblätter 3 um ihre Längsachse 30 in entgegengesetzten Richtungen ver schwenkt, wodurch sich deren Anstellwinkel symmetrisch ändert. Fig. 2 of the drawing shows particularly clearly the Len keranordnung for transmitting the adjustment movement from the concealed actuating rod 46 to the adjusting lever 40 on the two propeller blades 3rd On the front, the viewer facing end of the adjusting rod 46 , a cross member 45 is placed, at the ends of two Len ker 44 are articulated. The respective other end of the handlebars 44 is articulated to one of the adjusting levers 40 . If the actuating rod 46 is now advanced in the direction of the viewer, the links 44 also move perpendicularly to the plane of the drawing upwards. In this way, the two propeller blades 3 are pivoted ver about their longitudinal axis 30 in opposite directions, whereby the angle of attack changes symmetrically.

Fig. 3 der Zeichnung verdeutlicht eine Möglichkeit zur Aufbringung des dem durch die Fliehkraft verursachten Ge winde-Drehmoment entgegengerichteten Drehmomentes für eine Selbstregelung des Anstellwinkels der Propeller blätter 3 des Verstellpropellers 1. Wie zuvor schon er läutert, verläuft die Stellstange 46 zentral durch die Nabe 2 konzentrisch zu deren Drehachse 20. Vorne, d. h. in Fig. 3 oben ist der Querträger 45 mit der Stellstan ge 46 fest verbunden. Von dem Querträger 45 erstrecken sich die beiden Lenker 44 zu den Verstellhebeln 40, wo bei in Fig. 3 der Stellhebel 40 des hier nach links wei senden Propellerblattes 3 verdeckt ist. Fig. 3 of the drawing illustrates a possibility for applying the wind torque caused by the centrifugal force counter torque for self-regulation of the angle of attack of the propeller blades 3 of the variable propeller 1st As he explained earlier, the adjusting rod 46 runs centrally through the hub 2 concentrically with its axis of rotation 20 . In the front, ie in FIG. 3 above, the cross member 45 is fixedly connected to the actuating rod 46 . Of the cross member 45, the two guide members 44 extend to the adjusting levers 40, where the control lever 40 of the covered here left wei send propeller blade 3 at in Fig. 3.

In der Fig. 3 befinden sich die Propellerblätter 3 in einem Anstellwinkel, wie er bei Stillstand oder niedri ger Drehzahl des Verstellpropellers 1 vorliegt. Die Stellstange 46 ist in diesem Zustand durch eine Federan ordnung 47, hier eine Druck-Schraubenfeder nach hinten, d. h. in Fig. 3 nach unten verschoben. Zu diesem Zweck ist auf der Stellstange 46 ein verstellbarer Federan schlag 49 vorgesehen, der in Axialrichtung der Stellstan ge 46 verschiebbar und in gewünschten Stellungen relativ zu dieser festlegbar ist. Das andere Ende der Federanord nung 47 ist an einer ortsfesten Federabstützung 48 abge stützt.In Fig. 3, the propeller blades 3 are at an angle of attack, as it is when the variable speed propeller 1 is at a standstill or at a low speed. The actuating rod 46 is in this state by a Federan arrangement 47 , here a compression coil spring to the rear, ie in Fig. 3 moved down. For this purpose, an adjustable spring stop 49 is provided on the actuating rod 46, which can be displaced in the axial direction of the actuating rod 46 and can be fixed in desired positions relative to the latter. The other end of the Federanord voltage 47 is abge based on a fixed spring support 48 .

Bei steigender Drehzahl des Verstellpropellers 1 um die Drehachse 20 steigt die an den Propellerblättern 3 an greifende Fliehkraft, was dazu führt, daß sich deren An stellwinkel infolge des Gewinde-Drehmomentes verändert, und zwar zu größeren Werten des Anstellwinkels. Diese Verdrehung der Propellerblätter 3 überträgt sich auf die Lenker 41, die ihrerseits den Querträger 45 nach vorne, d. h. in Fig. 3 nach oben bewegen. Hierdurch wird die Stellstange 46 von dem Querträger 45 nach vorne, d. h. in Fig. 3 nach oben gezogen, wobei dieses gegen die Kraft der Federanordnung 47 erfolgt. Diese Verschiebung und da mit die Verdrehung der Propellerblätter 3 findet solange statt, bis sich ein Kräftegleichgewicht zwischen dem durch die Fliehkraft hervorgerufenen Gewinde-Drehmoment und der Rückstellkraft der Federanordnung 47 einstellt. Hierdurch wird eine Selbstregelung des Anstellwinkels der Propellerblätter 3 des Verstellpropellers 1 er reicht. Die Regelcharakteristik kann durch Veränderung der Position des verstellbaren Federanschlages 49 oder durch Veränderung der Federanordnung 47 durch Austausch in gewünschter Weise verändert und angepaßt werden.With increasing speed of the variable pitch propeller 1 about the axis of rotation 20 , the centrifugal force engaging on the propeller blades 3 increases, which leads to the fact that the setting angle changes as a result of the thread torque, to larger values of the setting angle. This rotation of the propeller blades 3 is transferred to the handlebars 41 , which in turn move the cross member 45 forward, ie upward in FIG. 3. As a result, the actuating rod 46 is pulled forwards by the cross member 45 , ie upwards in FIG. 3, this taking place against the force of the spring arrangement 47 . This shift and since with the rotation of the propeller blades 3 takes place until a balance of forces is established between the thread torque caused by the centrifugal force and the restoring force of the spring arrangement 47 . As a result, a self-regulation of the angle of attack of the propeller blades 3 of the variable pitch propeller 1 is sufficient. The control characteristic can be changed and adapted in a desired manner by changing the position of the adjustable spring stop 49 or by changing the spring arrangement 47 by exchanging it.

Claims

1. adjustable propeller with a hub ( 2 ) and with several ren with the hub ( 2 ) connected propeller blades ( 3 ) which can be rotated relative to the hub ( 2 ) to adjust their angle of attack about their longitudinal axis ( 30 ),

- Wherein in the hub ( 2 ) per propeller blade ( 3 ) a bearing body ( 23 ) is provided with a radially outwardly projecting over the outer circumference of the hub ( 2 ) cylindri's bearing surface ( 24 ),
- In each propeller blade ( 3 ) a hohlzylindri cal tube section ( 33 ) is provided, which is arranged to form a plain bearing on the bearing body ( 23 ),
- wherein each bearing body ( 23 ) is hollow at least in its outer end region and is designed with an internal thread ( 25 ) and each propeller blade ( 3 ) is fitted with a matching counter thread ( 35 ) and is loosely screwed onto the bearing body ( 23 ),
- An adjusting lever ( 40 ) is provided on each side of the propeller blade ( 3 ) and
- The adjusting levers ( 40 ) are connected to one another to synchronize the pitch adjustment of all propeller blades ( 3 ) via a handlebar arrangement ( 44 , 45 ).

2. Variable pitch propeller according to claim 1, characterized in that in each propeller blade ( 3 ) a threaded dowel pin ( 34 ) is arranged, the head ( 36 ) of which is axially immovable and non-rotatably connected to the pro peller blade ( 3 ) and whose thread section ( 35 ) is loosely screwed into the internal thread ( 25 ) of the associated bearing body ( 23 ).

3. Variable pitch propeller according to claim 1 or 2, characterized in that the interlocking threads ( 25 , 35 ) of the bearing body ( 23 ) and propeller blade ( 3 ) are coarse threads of a large pitch.

4. Variable pitch propeller according to claim 3, characterized in that the threads ( 25 , 35 ) are saw threads, the flanks receiving the centrifugal forces flanks lying in radial planes.

5. variable pitch propeller according to claim 3 or 4, characterized in that the threads ( 25 , 35 ) are double-start.

6. variable pitch propeller according to claim 1 or 2, characterized in that the interlocking thread ( 25 , 35 ) of the bearing body ( 23 ) and propeller blade ( 3 ) are ball screw or ball screw thread.

7. Variable pitch propeller according to one of the preceding claims, characterized in that the interlocking threads ( 25 , 35 ) of the bearing body ( 23 ) and propeller blade ( 3 ) have a direction of thread which is caused by the centrifugal forces occurring when the propeller ( 1 ) rotates a thread torque in Rich direction to an increase in the propeller blade setting angle, and that means for generating a thread torque opposing th, predetermined counter-torque are provided.

8. variable pitch propeller according to claim 7, characterized in that the adjusting lever ( 40 ) on the handlebar arrangement ( 44 , 45 ) with a for all Propellerblät ter ( 3 ) common, centrally through the hub ( 2 ) GE, axially displaceable actuating rod ( 46 ) are connected and that the actuating rod ( 46 ) can be preloaded with a predeterminable force, the direction of which is opposite to the direction of movement of the actuating rod ( 46 ) as a result of the thread torque.

9. variable pitch propeller according to claim 8, characterized in that the predetermined force can be generated by a ver adjustable spring arrangement ( 47 ).

10. Variable pitch propeller according to claim 8, characterized in that the predetermined force can be generated by a piston-cylinder unit, the actuating rod ( 46 ) being connected to the piston rod of the piston-cylinder unit or in one piece.