DE3246635A1

DE3246635A1 - Propeller mit zusammenfaltbaren propellerblaettern

Info

Publication number: DE3246635A1
Application number: DE19823246635
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. 8000 München Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: FISCHER, THOMAS, DIPL.-ING., 8300 LANDSHUT, DE
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1984-06-20

Description

Propeller mit zusammenfaltbaren Propellerblättern
Die Erfindung betrifft einen Propeller mit zusammenfaltbaren Propellerblättern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei manchen Luft- oder Wasserfahrzeugen, wie z.B. Motorsegelflugzeugen oder Segelbooten mit Hilfsmotor, ist bei stillgelegter Antriebsanlage ein geringer Strömungswiderstand des Propellers erwünscht. Ein Verschwenken der Propellerblätter in Strömungsrichtung bietet sich an, viele Lösungen sind hierzu bekannt geworden.
Ein derartiger Propeller hat in der durch die Offenlegungsschrift 29 17 346 bekannten Ausführungsfprm eine schraubenförmige Anordnung der Propellerblätter als Teile eines gedachten Zylinder- oder Kegelmantels in der Ruhestellung, die Längsachse der Propellerblätter verläuft also schraubenförmig und weicht von dem allgemein üblichen geraden Verlauf ab. Die schraubenförmige Ausbildung des Propellerblattes hat bei Betrieb des Propellers in Arbeitsstellung negative Auswirkungen auf die Belastungen des Blattes (1), hauptsächlich im kritischen Bereich des Blattfußes (1.1).
Während bei einem herkömmlichen geraden Propellerblatt die Fluid - Kräfte hauptsächlich ein Biegemoment bei geringem Torsionsmoment erzeugen, entsteht bei schraubenförmiger Ausbildung eines Propellerblattes zusätzlich ein hohes Torsionsmoment durch außermittiges Angreifen der Fluid - Kräfte bezüglich der elastischen Achse am Blattfuß.
Da aus aerodynamischen und aeroelastischen Gründen die Verformungen- des Propeller-blattes klein gehalten werden müssen, ergibt sich die Forderung, daß schraubenförmige Propellerblätter gegenüber geraden verstärkt auszuführen sind, was entweder höheres Gewicht oder höhere Werkstoff- und Fertigungskosten zur Folge hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit leichten und kostengünstigen geraden Propellerblättern herkömmlicher Art in einer Ruhestellung bei Stillsetzung der zugehörigen Antriebsanlage einen möglichst geringen Strömungswiderstand zu erzeugen.
Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Demnach erschöpft sich die Erfindung nicht darih, eine Verringerung des Strömungswiderstandes in der Ruhestellung eines Klapppropellers nur durch eine Anordnung zu erreichen, die bei der -Arbeitsstellung Nachteile wie höheres Gewicht oder höhere Herstellungskosten verursacht. Vielmehr werden bei einem in Arbeitsstellung optimal ausgelegten Propeller die Propellerblätter (1) derart verschwenkbar angeordnet, daß die Blattfüße (1.1) in Ruhestellung mit ihrer Außenseite bündig die Außenkontur der Propellernabe (2.1) fortsetzen und dadurch die Stelle, die für die Erzeugung des Strömungswiderstandes hauptsächlich verantwortlich ist, optimiert wird.
Entsprechende (in Unteransprüchen gekennzeichnete) Weiterbildungen werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles der Erfindung näher erläutert Dazu zeigt die Zeichnung in Fig. 1 einen Dreiblattpropeller in Arbeits- und in Ruhestellung Fig. 2 in Seitenansicht die Anordnung eines Propellerblattes an der Nabe in Arbeitsstellung Fig. 3 in einer Schnittdarstellung- die Anordnung der Propellerblätter an der Nabe in Ruhestellung Fig. 4 in Seitenansicht und Draufsicht die Anordnung der Schwenkachsen für einen Dreiblattpropeller an einer Propellernabe Fig. 5 die Anordnung der Schwenkachse an einem Propellerblatt Fig. 6 einen Dreiblattpropeller in Arbeitsstellung mit Verkleidungsteilen an den- Blattfüßen Fig. 7 einen Dreiblattpropeller in Ruhestellung mit Verkleidungsteilen an den Blattfüßen Fig. 8 einen Dreiblattpropeller in Arbeitsstellung mit Verkleidungshaube und flexiblen Taschen in Arbeitsstellung Fig. 9 in einer Schnittdarstellung die flexiblen Taschen der Verkleidungshaube bei Ruhestellung Erfindungsgemäß wird ein strömungsgünstiger störungsfreier Übergang von der Propeller-nabe (2) zu den Propellerblättern (1) durch Verkleidungsteile (1.4) am Blattfuß bzw. durch entsprechende Gestaltung der Blattfüße gewährleistet.
Ebenso bewirken in der Arbeitsstellung entsprechende Maßnahmen an den Blattfüßen (1.3) einen stetigen, glatten Verlauf der Nabenoberfläche.
Eine mögliche Ausführungsform wären auch flexible Verkleidungsteile (103) und/oder (1,4) z. Bo aus textilem Gewebe, die zwischen Blattfuß (11) und Nabe (2) aufgespannt werden.
An die Propellernabe schließt sich eine Verkleidungshaube (3) an, die bei Erfüllung der aerodynamischen Forderung nach einem glatten Strömungsverlauf auch ein Beiklappen der Propellerblätter in die Ruhestellung ermöglicht durch verformbare Verkleidungstaschen (3.1) z. B. aus textilem Gewebe.
Zusammen mit der Maßnahme, bei den Propellerblättern die Blattiefen zurSpitze (1.2) hin sehr klein werden zu lassen, ergibt sich ein Propeller mit geringem Strömungswiderstand in Ruhestellung und optimaler Anordnung in Arbeitsstellung.
Selbstverständlich können die Umströmungsverhältnisse in Ruhestellung durch eine Erhöhung der Blattzahl positiv beeinflußt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verschwenken der Propellerblätter aus der Ruhestellung gegen beispielsweise die Vorspannung einer Spiralzugfeder (6) durch Zentrifugal-und Fluidkräfte sind keine weiteren Antriebsglieder wie z. Bo Stellhebel und Bediengestänge erforderlich; setzt man das Triebwerk in Bewegung, öffnet sich automatisch der Propeller; hört die Drehbewegung auf, schwenken die Blätter automatisch in Ruhestellung.
Allenfalls könnte eine Synchronisierung der Propellerblätter, z. B. durch Verzahnung oder ein Gestänge, erforderlich sein, um Unwuchtigkeiten bei Anlaufen des Propellers zu vermeiden.
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Claims

Propeller mit zusammenfaltbaren Propellerblättern Patentansprüche Propeller mit zusammenfaltbaren Propellerblättern, die an einer Propellernabe angeordnet und zwischen einer nach außen gerichteten Arbeitsstellung und einer nach hinten oder nach vorn gerichteten, im Fluid widerstandsarmen Ruhestellung bei Stillsetzung der Anlage verschwenkbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die in ihrer Arbeitsstellung radial mit gerader Längsachse (5-) von der Propellernabe (2) nach außen gerichteten Propellerblätter (1) herkömmlicher Art mit dem in Arbeitsstellung gewünschten Blatt - Einstellwinkel! an der Nabe (2) um derart angeordnete Schwenkachsen (4) klappbar sind, daß sie in Ruhestellung mit ihrer Profilwölbung im Bereich der Blattfüße (1.1) Teile eines gedachten Zylinder- oder Kegelmantels bilden als Fortsetzung der Propellernaben-Außenkontur (2.1) und ihre Längsachsen (5) Mantellinien eines gedachten Zylinder- oder Kegelmantels bilden.
2. Propeller nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die durch die räumliche Anordnung der Schwenkachsen (4) erforderlichen Ausnehmungen (2.2) an der Propellernabe ) durch entsprechende Verkleidungen (1.3, 1.4), die am Blattfuß (1.1) angebracht sind, oder durch entsprechende Gestaltung des Blattfußes selbst in Arbeitsstellung sowie in Ruhestellung bündig geschlossen werden.
3. Propeller nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die an der Propellernabe befindliche Verkleidungshaube (3) (Spinner) gegenüber herkömmlichen Verkleidungshauben für jedes Propellerblatt eine Ausnehmung aufweist, die mit einem flexiblen Material (3.1) abgedeckt ist, sodaß in Arbeitsstellung der Propellerblätter einerseits die flexiblen Verkleidungen durch Zentrifugalkräfte, Druckunterschiede im Fluid oder einen mechanischen Antrieb nach außen gedrückt werden und somit die ungestörte Kontur der Verkleidungshaube fortsetzen, in Ruhestellung der Propellerblätter andererseits die flexiblen Verkleidungen (3.1-) durch die beigeklappten Propellerblätter nach innen gedrückt werden.
4. Propeller nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Ausbildung der Propel--lerblätter (1) mit großer Blattiefe am Blattfuß (1.1) und abnehmender Blattiefe zur Blattspitze (1.2) hin in Ruhestellung einen angenäherten Kegelmantel ergibt.
5. Propeller nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Propellerblätter (1) mit mechanischer Vorspannung in Ruhestellung gehalten werden und bei -Drehung der Propellernabe (2) durch Auftriebs - und Widerstandskräfte im Fluid sowie Zentrifugalkräfte gegen die Vorspannung in ihre Arbeitsstellung verschwenkt werden.