DE2836636C2

DE2836636C2 - Verstelluftschraube

Info

Publication number: DE2836636C2
Application number: DE2836636A
Authority: DE
Inventors: Raimund 8043 Graz Steiermark Culk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-09-19
Filing date: 1978-08-22
Publication date: 1983-09-01
Also published as: ATA670577A; FR2403265B1; GB2007325B; DE7824967U1; CA1095873A; DE2836636A1; AT358398B; CH631124A5; GB2007325A; FR2403265A1; US4332526A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstelluftschraube, deren Blätter in der Nabe um ihre Längsachse in ^J0 Lagerbüchsen όι ehbar gelagert sind, wobei an den in die Nabe reichenden End^n de.- Blätter Zahnkränze angebracht sind, welche mit in Nabenmitte liegenden, axial verschiebbaren Zahnstangen.' ämmen.

Kleinere Sportflugzeuge und Motorsegler haben fast ausnahmslos Luftschrauben als Vortriebsmittel, wobei sowohl Zug- als auch Druckschrauben zum Einsatz kommen. Aus flugtechnischen und nicht zuletzt auch aus wirtschaftlichen Gründen wird bei den angeführten, immer stärkere Verbreitung findenden Flugzeugtypen eine Verstellbarkeit der Blätter der Luftschrauben gewünscht. Verstelluftschrauben haben bekanntlich cK;n Vorteil, daß die Steigung der Luftschraubenblätter entsprechend der jeweiligen Flugphase, also Start, Steigflug, Reiseflug oder Segelflug, eingestellt werden kann, wobei außerdem auch eine Bremsstellung für das Landen vorwählbar ist. Die derzeitigen handelsüblichen Verstelluftschrauben sind aber sehr aufwendig gebaut und daher dementsprechend teuer. Außerdem sind sie für größere und stärkere Flugzeuge konzipiert und ^w kommen daher aus den angeführten Gründen für billige, leichte Sportflugzeuge nicht in Betracht.

Aus der DE-OS 18 01 271 oder der CH-PS 2 31 400 sind Verstelluftschrauben der eingangs genannten Gattung bekannt, bei denen auf verhältnismäßig " einfache Weise eine Verstellbarkeit der Blätter erreicht wird.

Die gattungsgleichen Luftschrauben haben jedoch den Nachteil, daß es infolge der Fertigungstoleranzen entweder zu einem erheblichen Zahnflankenspiel zwischen Zahnstange und Zahnkranz oder zu einem gegenseitigen Sperren der beiden Teile kommen kann. Beides ist in gleichem Maße nachteilig. Bei zu großem Zahnflankenspiel wird vom Luftschraubenblatt der eingestellte Winkel nicht exakt eingehalten bzw. kann es ^h' unier Umständen zn einem Flattern des Blattes kommen, was strömungstechnisch nachteilig ist. Ein gegenseitiges Sperren von Zahnkranz und Zahnstange führt dazu, daß ein Verstellen unmöglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgleichen Verstelluftschrauben ohne solches toleranzbedingtes Spiel und ohne Verklemmungsgefahr auszubilden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Dadurch kann nämlich das Zahnflankenspiel exakt eingestellt werden, wodurch immer "ine gute Funktion der Verstelluftschraube erzielbar ist

Vorteilhafterweise können für die Bewegung der Zahnkränze von den Zahnstangen hin bzw. von diesen weg die Lagerbüchsen der Blätter verstellbar sein, wodurch die Verstellbarkeit auf besonders einfache Weise erzielt wird. Dabei können für die Bewegung der Zahnkränze in bezug auf die Zahnstangen die Lagerbüchsen der Blätter exzentrisch gebohrt und in der Nabe verdrehbar und festlegbar sein.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt

Fig. 1 zeigt einen durch die Nabenmitte einer Zweiblattluftschraube verlaufenden Vertikalschnitt bei horizontal liegenden Blättern.

Fig.2 ist ein in der Ebene der Blattachsen verlaufender Schnitt durch die Zweiblattluftschraube.

Fi g. 3 veranschaulicht einen Schnitt nach Linie HI-111 der F ig. 2.

F i g. 4 gibt einen der F i g. 2 analogen Schnitt durch eine Dreiblattluftschraube wieder.

Mit 1 sind die Luftschraubenblätter bezeichnet, von welchen jedes einen Rohrholm 2 aus Leichtmetall aufweist Die Enden der Blätter 1 sind als Wellen 3 ausgebildet, welche in die Rohrholme 2 der Blätter 1 eingeschraubt sind. Zur Fixierung der Wellen 3 in den Rohrholmen 2 sind letztere in Längsrichtung ein kurzes Stück geschlitzt und mit einem Klemmring 4 versehen, wodurch die beiden Teile in jeder beliebigen gegenseitigen Drehstellung miteinander verklemmbar sind. An jeder Welle 3 ist auf dem freien Ende derselben ein Zahnkranz 5 vorgesehen, welcher entweder mit der Welle 3 einstückig ausgebildet oder als gesonderter Teil an derselben befestigt ist.

Die Luftschraubenblätter 1 sind in der Nabe 6 über Lagerbüchsen 7 gelagert, deren in die Nabe 6 reichender Teil Ta einen gegenüber der Längsachse A des Blattes 1 exzentrischen Kreiszylindermantel aufweist, welcher paßgenau in die entsprechende Bohrung der Nabe 6 eingesetzt ist. Die Lagerbüchse 7 weist einen Flansch 8 auf, über welchen sie an der Nabe 6 befestigt ist. Zur Festlegung der Drehstellung der Lagerbüchse 7 in bezug auf die Nabe 6 weist der Flansch 8 Bohrungen 9 auf, und zwar vorliegend zwölf. In der Nabe 6 sind sechs mit Innengewinde versehene Sacklöcher zum Einschrauben von Befestigungsschrauben vorgesehen. Dadurch ist eine Verdrehung und Festlegung der Lagerbüchse 7 um jeweils ein Zwölftel des Umfanges möglich, wodurch zufolge der Exzentrizität, welche in der Praxis etwa 0,5 bis 1,0 mm beträgt, ein äußerst exaktes Verstellen der Wellen 3 in bezug auf die Nabe 6, in welcher die mit den Zahnkränzen 5 kämmenden Zahnstangen 10 vorgesehen sind, stattfinden kann, was eine genaue Einstellung des Zahnflankenspiels zwischen den Zahnkränzen 5 und der Zahnstange 10 ermöglicht. Die Zahnstangen 10 bilden zusammen einen gemeinsamen zentralen Teil. Die Lagerung der Wellen 3 in den zugehörigen Lagerbüchsen 7 erfolgt über je zwei Radiallager U und je ein Axiallager 12, wobei sich an letzterem die Welle 3 über den Zahnkranz 5 zur Aufnahme der Zentrifugalkräfte abstützt. Die Endschei-

ben 12' des Axiallagers 12 weisen jeweils größeren Durchmesser auf als der anliegende Zahnkranz 5, so daß die dem Zahnkranz 5 zugewandte Endscheibe 12' des Axiallagers 12 als Führung für die Zahnstange 10 dienL

Das Verstellen der Zahnstange 10 in bezug auf die Zahnkränze 5 erfolgt über eine Schubstange 13, die über zwei weitere Axiallager 14,15 mit der Zahnstange 10 in Verbindung steht. Die weiteren Axiallager 14, 15 ermöglichen die Rotation der mit der Nabe 6 rotierenden Zahnstange 10 gegenüber der nicht rotierenden Schubstange 13. Die Schubstange 13 ist in der Nabe 6 durch die der Zahnstange 10 zugekehrten Lagerscheiben 14', 15' geführt. Zur Festlegung der Axiallager 14,15 an der Schubstange 13 ist an derselben ein Flansch 16, an dem iich das der Antriebswelle 17 zugekehrte Axiallager 14 abstützt, und auch eine Kronenmutter 18 vorgesehen, mittels welcher das Axiallager 15 gegenüber der Zahnstange 10 und über dieselbe gegenüber dem Axiallager 14 festlegbar ist.

Die Antriebswelle 17 für die Luftschraube reicht dabei in die Nabe 6 hinein und dient als Fühlung für die Lagerscheiben 14' des Axiallagers 14. Das Axiallager 15 ist über eine Lagerscheibe 15' in einer in die Nabe 6 eingesetzten Hülse 19 geführt, welche an ihrem de; Nabe 6 abgewandten Ende verschlossen ist. Die Nabe 6 ist an der Antriebswelle 17 mittels eines an letzterer vorgesehenen, an der Nabe 6 angebrachten Flansches

20 befestigt. Die Hülse 19 weist gleichfalls einen Flansch

21 auf, über weichen sie an der Nabe 6 angeschraubt ist. Mit 22 ist die Lagerung der Antriebswelle 17 und mit

23 der zagehörige Lagerträger bezeichnet

Der Antrieb der Antriebswelle 17 erfolgt über einen Keil- oder einen Zahnriemen. Die Antriebswelle 17 ist hohl und wird in Längsrichtung von der Schubstange 13 durchsetzt, welche an dem der Luftschraube abgekehrten, offenen Ende der Antriebswelle 17 aus derselben herausragt. An diesem herausragenden Ende der Schubstange 13 ist der Bedienungshebel für die Verstellung der Luftschraube angeschlossen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verstelluftschraube, deren Blätter in der Nabe um ihre Längsachsen in Lagerbüchsen drehbar gelagert sind, wobei an den in die Nabe reichenden ΐ Enden der Blätter Zahnkränze angebracht sind, welche mit in Nabenmitte liegenden, axial verschiebbaren Zahnstangen kämmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkränze (5) quer zu den Achsen (A) der Blätter (1) gegenüber den "· Zahnstangen (10) zwecks Einstellung des Zahnflankenspiels hin- bzw. von den Zahnstangen (10) wegbewegbar gelagert und in ihren Querlagen feststellbar sind.

2. Verstelluftschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bewegung der Zahnkränze (5) zu den Zahnstangen (10) hin bzw. von diesen weg die Lagerbüchsen (7) der Blätter (1) quer zu den Achsen (A)der Blätter (1) verstellbar sind.

3. Versislluftschraube nach Anspruch 1 oder Z ^ dadurch gekennzeichnet, daß für die Bewegung der Zahnkränze (5) in bezug auf die Zahnstangen (10) die Lagerbüchsen (7) der Blätter (1) exzentrisch gebohrt und in der Nabe (6) verdrehbar sind.