DE255471C

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Publication number: DE255471C
Application number: DENDAT255471D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- M 255471 — KLASSE 77h. GRUPPE

7 '■ GUSTAV MEES in CHARLOTTENBURG.

Luftschraube mit verstellbaren Flügeln. Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. November 1909 ab.

Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Luftschraube mit verstellbaren Flügeln. Es sind bereits verstellbare Luftschrauben mit aus verwindbaren Blättern bestehenden, auf Drehachsen gelagerten und durch Federn in Flachstellung gehaltenen Flügeln bekannt. Bei diesen erfolgt die Verstellung j edoch nur durch einen Zugdraht und gleichmäßig auf der ganzen Flügellänge.

ίο Im Gegensatz hierzu erfolgt die Verstellung beim Erfindungsgegenstande durch mehrere Zugdrähte, wobei darauf hinzuweisen ist, daß für elastische, aber nicht von Hand verstellbare Schrauben die Verwendung von über die ganze Flügellänge verteilten Spanndrähten bereits bekannt ist. Die Erfindung liegt in der Übertragung dieses Gedankens auf von Hand verstellbare Schrauben unter gleichzeitiger Anwendung von Widerlagern für die Stellorgane zur unmittelbaren Aufnahme der Zentrifugalkraft sowie in der verschiedenen Bemessung der Hebelarme für die Verstellung der Schraubenflügel zwecks Erzielung einer schraubenförmigen Verwindung.

Schließlich sind auch Schrauben mit fahrradähnlichem Aufbau bekannt.

In Fig. ι der beiliegenden Zeichnung ist

die Schraube im Aufriß bzw. Vertikalschnitt

. und in Fig. 2 im Grundriß dargestellt, während die Fig. 3 und 4 die Schraubenflügel in Arbeitsstellung zeigen.

Die Schraube besteht im wesentlichen aus einem fahrradähnlich gebauten Rade, dessen Kranz K aus einem gezogenen, an den zusammenstoßenden Enden autogen geschweißten Stahlrohr (oder auch aus einer massiven Stahlstange) hergestellt ist, und dessen ebenfalls aus gezogenem Stahlrohr angefertigte vertikale Achse α auf Kugellagern in einem Gestell gelagert ist, welches sich in der Mitte zwischen den beiden Aeroplanflügeln beispielsweise eines »Eindeckers« auf den beiden als Rückgrat für diese letzteren dienenden kräftigen Querbalken B aufbaut. Der Antrieb erfolgt mittels eines Kegelräderpaares von der horizontalen Motorwelle w aus, wobei angenommen ist, daß der Motor, wie bei »Eindeckern« üblich, auf dem Vorderteil des Haupt- (Längs-) Rahmens montiert ist. Der Durchmesser des Rades und die eventuelle Übersetzung würden etwa so zu wählen sein, daß sich eine Umfangsgeschwindigkeit von 60 bis 80 m pro Sekunde ergibt, welche bei Verwendung erstklassigen Materials und sorgfältiger Ausführung zulässig erscheint.

Der hohle Radkranz ist mit der Achse durch drei Speichenkränze verbunden: Die Horizontalspeichen b sind zur Aufnahme der Zentrifugalkraft des Kranzes bestimmt, während die oberen Schrägspeichen c hauptsächlich den Widerstand aufnehmen sollen, den der als Kreisel wirkende Radkranz seiner Ablenkung aus der jeweiligen Lage entgegensetzt; die unteren Schrägspeichen d endlich sollen die Hubkraft der Schraube auf den Rahmen übertragen. Die Achse ist durch ein Doppelkugellager e an der Verschiebung nach oben oder unten gehindert, und das obere gewöhnliche

Kugellager f ist zur Aufnahme der Kreiselkräfte des Radkranzes bestimmt.

Vier der Horizontalspeichen, mit k bezeichnet, sind aus Stahlrohr hergestellt und zur Aüfnähme der Schraubenflügel bestimmt. Diese bestehen aus je zwei am besten aus Aluminium oder einer der leichten widerstandsfähigen Legierungen gefertigten Rahmen m und m¹ und dem mit diesen vernieteten, aus ganz

ίο dünnem Stahlblech oder einem zweckentsprechenden andern Material hergestellten Flügelblatt. Wesentlich ist, daß die Schraubenflügel äußerst leicht gebaut sind, um durch die von ihrer Masse erzeugte Zentrifugalkraft die tragenden Speichen nicht zu sehr zu belasten. Diese Zentrifugalkraft wird an zwei Stellen aufgenommen: die des äußeren Rahmens m vom Radkranz selber, bzw. von einem an diesen angeschweißten Stutzen s, und diejenige des inneren Rahmens m_x von einem Ring t, der mit der Speiche durch einen Keil oder in sonst einer geeigneten Weise verbunden ist. Um trotz der selbst bei leichtester Bauart noch sehr bedeutenden Zentrifugalkraft ein leichtes Spielen der drehbar auf den Speichen angeordneten Schraubenflügel zu erzielen, können nötigenfalls an den vorerwähnten Aufnahmestellen kleine leichte Kugellager angeordnet werden.

Die Schraubenflügel werden normalerweise, d. h. wenn das Rad nur als Stabilisator, nicht aber als Propeller wirken soll, durch kräftige Torsionsfedern i i_v die in den Aussparungen der Rahmenhälften angeordnet sind, in ihrer horizontalen Lage festgehalten. Dergestalt durchschneiden die Flügel mit ihrer scharfen Vorderkante einfach die Luft, ohne indessen einen wesentlichen Widerstand und natürlich auch ohne eine Hubkraft zu erzeugen. Soll jedoch die Schraube als solche wirken, so müssen die Flügel auf ihren Achsen schräg eingestellt werden, und dies geschieht mittels Zugdrähte, welche einerseits an den ösen η W₁ der beiden Rahmen m Wi₁ eingreifen, und andererseits an einer auf der Schraubenachse α auf und ab gleitenden Hülse r befestigt sind. Diese Gleithülse kann mittels eines sich in einer Nut bewegenden Bolzens 0 und einer im Innern der hohlen Schraubenachse an diesem angreifenden Stange u durch einen im Bereich des Führers angeordneten Winkelhebel h A₁ nach unten gezogen werden. Damit die Stange u den Bewegungen des Hebels frei folgen und gleichzeitig mit der Schraubenachse rotieren kann, ist die Verbindung mit dem Hebel A kugelgelenkartig ausgebildet.

Durch Umlegen des Winkelhebels h A₁ werden also die Schraubenflügel schräg, d. i. auf Steigung eingestellt, so daß die Schraube als solche wirkt, d. h. einen je nach der eingestellten Steigung größeren oder geringeren Schub erzeugt. Es ist hierbei sehr wesentlich, daß es sich bei entsprechender Wahl der Abstände der Augen η W₁ von den Speichen k ermöglichen läßt, den inneren Rahmen M₁ des Flügels wesentlich stärker zu verdrehen als den äußeren Rahmen m, so daß den theoretischen Anforderungen hinsichtlich- des Konstantbleibens der Schraubensteigung auf der ganzen Flügellänge bis zu einem gewissen Grade Rechnung getragen werden kann, und die Schraube infolgedessen nicht nur am äußeren Umfang, sondern auch am inneren Ende ihrer Flügel kräftig wirkt. Das aus ganz dünnem Stahlblech, Stoff oder einem zweckentsprechenden anderen Material herzustellende Flügelblatt wird also entsprechend verwunden werden. Diese verschiedene Schrägstellung der Rahmen m und Ui₁ ist in den Fig. 3 und 4 andeutet. '

Der Steuerhebel A¹, der selbstredend auch durch eine andere Handhabe ersetzt werden kann, kann mit einer Feststellvorrichtung versehen werden, so daß die Schraubenflügel, falls erwünscht, in einer bestimmten Stellung dauernd festgehalten werden können.

Schließlich sei noch erwähnt, daß es selbstredend für die Wirkung der Schraube, soweit sie in der vorliegenden Erfindung unter Schutz gestellt ist, völlig gleichgültig ist, ob sich das Gewicht des Radkranzes in den durch Festigkeitsrücksichten gezogenen Grenzen hält bzw. ob derselbe überhaupt weggelassen wird, oder ob die Schraube mit einem schweren, als Kreisel wirkenden Schwungkranz versehen wird, so daß sie außer zum Zwecke der Steuerung usw. auch zur wirksamen Stabilisierung verwendet werden kann.

Ferner ist es selbstverständlich, daß auch die Konstruktion der Schraubenflügel in ihren Einzelheiten Abänderungen unterworfen werden kann; wesentlich ist nur, daß die Anordnung so gewählt ist, daß die Flügelblätter an ihren inneren Enden stärker verdreht werden können als an den äußeren, so daß die Schraube nicht nur am äußeren Umfang, sondern auf der ganzen Flügellänge kräftig wirkt.

Claims

Patent-An Sprüche:

i. Luftschraube mit aus verwindbaren Blättern bestehenden, auf Drehachsen gelagerten und durch Federn in Flachstellung gehaltenen Flügeln, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel in an sich bekannter Weise durch Zugdrähte entgegen der Spannung der erwähnten Federn' auf ihrer ganzen Länge in die jeweils gewünschte Arbeitsstellung eingestellt werden können, und daß gleichzeitig die Stellorgane jedes für sich durch auf den Drehachsen angebrachte Widerlager bzw. durch an den

Drehachsen angedrehte Bunde zur unmittelbaren Aufnahme der Zentrifugalkraft abgestützt sind.
2. Luftschraube nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die an den inneren Enden der verwindbaren ' Flügelblätter angreifenden Zugdrähte an einem kleineren Hebelarm wirken als die an den äußeren Enden angreifenden, so daß die Flügelblätter bei gleichmäßigem Anziehen in der Drähte in an sich bekannter Weise schraubenförmig verwunden werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.