DE326213C

DE326213C - Adjustable or self-regulating propeller

Info

Publication number: DE326213C
Application number: DE1918326213D
Authority: DE
Original assignee: HELIX PROPELLER GmbH
Current assignee: HELIX PROPELLER GmbH
Priority date: 1918-04-21
Filing date: 1918-04-21
Publication date: 1920-09-24

Description

Verstellbarer oder selbstregelnder Tropeller: Bei den Verstellgetrieben von in der Steigung während des Laufs verstellbaren Propellern ist es allgemein üblich, die Verstellbewegungen auf der Grundlage eines festliegenden Gehäuse- oder Lagerteiles abzuleiten, der als ruhender Ausgangspunkt für ,die Bewegungen des Stellzeuges dient, mögen diese nun von einer Achsialbewegung einer Schiebemuffe oder von relativ zum Propeller vorwärts oder rückwärts sich drehenden Stellwellen abgeleitet sein: Das Wesen der Erfindung besteht demgegenüber darin, daß als Widerlager für die die Verstellkraft hergebenden Teile nicht ein feststehender Gehäuseteil, sondern die Luft benutzt wird. Hierzu ist an dem Propeller ein als Windturbine oder als Bremsflügel gebautes Windfiügelpaar öder Windrad vorgesehen, das mit dem Stellzeug in Verbindung steht, und zwar kommt entweder eine Windturbine mit veränderlicher Steigung zur Verwendung, die je. nach der Flügelstellung infolge des Propellerwindes oder Fahrtwindes schneller oder langsamer als der Propeller umläuft und dädurch das Stellzeug am Propeller vorwärts oder rückwärts verschiebt, oder es kommt ein bloßer Bremsflügel in Frage, der hinter der Propellerumdrehung zurückbleibt und dadurch mittels eines umzukuppelnden Wendegetriebes das Stehzeug im einen wie auch im anderen Sinne zu verschieben erlaubt.Adjustable or self-regulating dripper: With the variable speed drives of propellers adjustable in pitch during the run, it is common usual, the adjustment movements on the basis of a fixed housing or To derive bearing part, as a resting starting point for the movements of the setting tool serves, this may now be due to an axial movement of a sliding sleeve or a relative to the propeller forwards or backwards rotating control shafts: The essence of the invention, on the other hand, is that as an abutment for the Adjusting force producing parts not a fixed housing part, but the Air is used. For this purpose, a wind turbine or a brake blade is attached to the propeller built pair of wind blades or wind turbine provided, which is in connection with the setting tool stands, and either a wind turbine with a variable pitch is used Use that ever. after the wing position as a result of the propeller wind or head wind faster or slower than the propeller rotates and thereby the setting tool on Propeller moves forward or backward, or a mere brake blade comes out in question, which lags behind the propeller rotation and thus by means of a Umzukuppelte reversing gear to the standing equipment in one as well as in the other sense move allowed.

In allen Fällen ist für die bei großen Propellern sehr großen Kräfte keinerlei Überleitungsglied von den feststehenden Teilen auf den umlaufenden Propeller erforderlich, sondern der durch das Windrad oder Bremsrad gebildete Luftservomotor ergibt unmittelbar die Verstelleinwirkung, indem er unmittelbar als mit dem Propeller umlaufender Servomotor an dessen freiem Wellenende dicht an der Propellernabe angeordnet sein kann.In all cases there is very great force for the large propellers no transfer link from the fixed parts to the rotating propeller required, but the air servo motor formed by the wind turbine or brake wheel results in the adjustment effect directly by acting directly as with the propeller rotating servo motor at its free shaft end arranged close to the propeller hub can be.

Der Propeller kann in dieser Art als von Hand oder von einem beliebigen Druckregler oder Fliehkraftregler zu verstellender Propeller gebaut sein. Gemäß der kleinen für das Umsteuern des Servomotors erforderlichen Kraft wird jedoch mit besonderem Vorteil ein Fliehkraftregler an dem Propeller selbst angebracht, der auf kürzestem Wege über den Servomotor die Flügel so verstellt, daß der Propeller vermöge seiner verschiedenen Steigungen bei den verschiedenen Luftdichten in verschiedenen Höhen und bei den wechselnden Flugzeuggeschwindigkeiten stets gleichbleibende Drehzahl annimmt und dadurch den Motor aufs günstigste ausnutzt.The propeller can be of this type as by hand or by any one Pressure regulator or centrifugal regulator to be built to be adjustable propellers. According to however, the small force required to reverse the servomotor is increased with A centrifugal governor attached to the propeller itself is particularly advantageous The blades are adjusted by the shortest possible route via the servomotor so that the propeller by virtue of its different slopes at different air densities in different Heights and with the changing aircraft speeds always constant speed and thereby makes the most of the engine.

Eine Ergänzung des Reglers durch vom Luftdruck beeinflußte Zusatzregelungsvorrichtungen ist nötigenfalls gleichfalls möglich.A supplement to the regulator with additional regulating devices influenced by the air pressure is also possible if necessary.

Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung des Servomotors in der Art, daß er .nur als Bremsflügel wirkt und die Vorwärts- und Rückwärtsverstellung der Propellerflügel durch ein Wendegetriebe vollzieht, weil dann auch beim Laufen im Stand, wo noch kein Fahrtwind besteht, die Flügelverstellung stets sicher erfolgt.Particularly advantageous is the design of the servomotor in the manner that he only acts as a brake wing and the forward and backward adjustment of the Propeller blades through a reversing gear, because then also when running in Stand where there is still no airflow, the sash adjustment always takes place safely.

Eine Drehzahlveränderung läßt sich durch Veränderungen in der Spannung der Reglerfeder mittels eines leichten Zusatzgetriebes erzielen.A speed change can be achieved Changes in the tension of the governor spring by means of a light additional gear.

Eine Umsteuerung des Propellers, so .daß er bei gleichem Umlaufsinne rück%värts schiebt, kann entweder von Hand oder durch Umschalten des Reglers, das eine Steigungsvergrößerung bis über die Mittellage hinaus und bis zur Steigungsverkleinerung im entgegengesetzten Sinne bewirkt, erfolgen.A reversal of the propeller, so that it has the same direction of rotation moving backward% forward can either be done manually or by switching the controller, the an increase in the slope beyond the central position and down to the decrease in the slope effected in the opposite sense.

Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele des neuen Propellers als selbstregelnder Propeller, und zwar sind Fig. i, 2 und 3 Längsschnitt, Vorderansicht und teilweise geschnittene Oberansicht des Propellers erster Ausführungsform, -Fig. 4" eine Einzelansicht der -Nabe von vorn, Fig. 5, 6 und 7 teilweise geschnittene Seitenansicht, Vorderansicht und Oberansicht ,des Propellers zweiter Ausführungsform, Fig. 8 eine Einzelansicht. des Reglers mit Wendegetriebe in doppeltem- Maßstabe von vorn.The drawing illustrates two embodiments of the new Propeller as a self-regulating propeller, namely Fig. 1, 2 and 3 are longitudinal sections, Front view and partially sectioned top view of the propeller of the first embodiment, -Fig. 4 ″ is a detailed view of the hub from the front, FIGS. 5, 6 and 7 are partially sectioned Side view, front view and top view of the propeller of the second embodiment, 8 is a detail view. of the controller with reversing gear in double scale from the beginning.

Bei der ersten Ausführungsform (Fig. i bis 4) ist die Nabe i ein flacher Teil mit einer vorstehenden Hülse ä, innerhalb derer die Aufsetzmutter nebst Sicherung einsetzbar ist. Die Nabe i bildet durch zwei parallele Platten 3 die Lagerung der Propellerflügel, an der diese mit Ankerbolzen 4, die von Abstandshülsen 5, 6 umgeben sind und mit Tragringen 7 unter Vermittlung von Kugellagern 8 gebettet sind; stählerne Schafthülsen 9 verbinden die hölzernen Fußteile der Propellerflügel io mit den Lagerungsteilen. Die Fußteile sind durch Schrumpfringe ii gegen Aufreißen gesichert und nehmen in- Bohrungen i2, 13 Stahlkeile und Verschraubungen 14,. 15, 16, 17 auf, durch- die sie festgelegt sind.In the first embodiment (FIGS. 1 to 4), the hub i is a flat part with a protruding sleeve, within which the mounting nut and the safety device can be inserted. The hub i forms the support of the propeller blades by means of two parallel plates 3, on which they are embedded with anchor bolts 4, which are surrounded by spacer sleeves 5, 6 and with support rings 7 with the help of ball bearings 8; steel shaft sleeves 9 connect the wooden foot parts of the propeller blades io with the bearing parts. The foot parts are secured against tearing open by shrink rings ii and take bores i2, 13 steel wedges and screw connections 14,. 15, 16, 17 by which they are determined.

Zum Verstellen der so drehbar gelagerten Flügel sind auf den unteren Teilen der Schafthülsen 9 Kegelradsegmente 18 aufgeschraubt, die in ein gemeinsames Kegelrad i9 eingreifen. Dieses Kegelrad i9 ist auf der Nabenhülse 2 gelagert und steht mit der Nabe 2o eines als Servomotor dienenden Windflügelpaares in Verbindung, das nach Art eines kleinen Verstellpropellers gebaut ist. Zu,diesem Zweck trägt die Nabe 2o zwei Gewindezapfen 2,1, auf denen die Windflügel 22 mit konisch eingelassenen Lagerhülsen 23 gelagert sind; je ein Schrumpfring 24 spannt das Holz der Windflügel 22 um die konischen Hülsen 23 zusammen. Die Schrumpfhülsen 24 sind mit Verzahnungen ausgebildet, in denen Zahnstangen 25 eines- Schiebers 26 eingreifen, und dieser Schieber ist durch ein Druckkugellager 27 mit einer Muffe 28 gekuppelt, die als Reglermuffe dient: Der Regler besteht in zwei Blattfedern 29, die einerseits an zweien der Zugbolzen 4 und anders2its an der Muffe 28 befestigt. sind und in ihrer Mitte Fliehgewichte 30 tragen.To adjust the so rotatably mounted vanes 9 bevel gear segments 18 are screwed onto the lower parts of the shaft sleeves, which mesh with a common bevel gear i9. This bevel gear i9 is mounted on the hub sleeve 2 and is connected to the hub 2o of a pair of blades serving as a servomotor, which is constructed in the manner of a small variable pitch propeller. For this purpose, the hub 2o has two threaded pins 2, 1 on which the blades 22 are mounted with conically embedded bearing sleeves 23; One shrink ring 24 each clamps the wood of the wind blades 22 around the conical sleeves 23. The shrink sleeves 24 are designed with teeth in which toothed racks 25 of a slide 26 engage, and this slide is coupled by a thrust ball bearing 27 with a sleeve 28, which serves as a regulator sleeve: The regulator consists of two leaf springs 29, which on the one hand on two of the Tie bolt 4 and other 2its attached to the sleeve 28. and carry centrifugal weights 30 in their midst.

Die Wirkung ist folgende. Beim umlaufender Propeller stellen sich die Flieligeiwichte 30 unter den Einwirkungen der Fliehkraft und dienen der nach Geradestreckung strebenden Feder 29 in eine bestimmte Lage ein, in der sie die Reglermu.ffe 28 und damit die Windflügel 22 der Servomotors int einer solchen Lage halten"daß der Servomotor mit derselben Geschwindigkeit wie der Propeller umläuft, also relativ zu ihm stillsteht. Beim Erreichen einer zu hohen Drehzahl wird die Muffe 28 näher zu den Propellerflügeln io gezogen,. die Servomotorflügel 22. werden auf vergrößerte Steigung eingestellt, bleiben demgegenüber hinter dem Propellerumlauf zurück und stellen über die Räder i9, i8 -die Propellerflügel io auf größere- Steigung ein, so daß der Propeller mehr Kraft verbraucht und wieder die normale Drehzahl erreicht. Das Umgekehrte ist bei geringer-Umlaufzahl des Propellers ,der Fall.The effect is as follows. When the propeller rotates the Flieligeiwichte 30 under the effects of centrifugal force and serve the after Straight stretching striving spring 29 in a certain position in which it the Reglermu.ffe 28 and thus keep the blades 22 of the servomotor int such a position "that the servomotor rotates at the same speed as the propeller, i.e. relatively resting to him. When too high a speed is reached, the sleeve 28 gets closer pulled to the propeller blades io. the servo motor blades 22. are enlarged Incline set, on the other hand, remain behind the propeller revolution and set the propeller blades io to greater pitch via the wheels i9, i8, so that the propeller consumes more power and returns to normal speed. The reverse is the case with a low number of revolutions of the propeller.

Bei der zweiten Ausführungsform (Fig. 5 bis 8) ist die Nabe in ihren Teilen i bis 17 in der gleichen Weise ausgeführt.In the second embodiment (Figs. 5 to 8) the hub is in their Parts i to 17 carried out in the same way.

Zum Verstellen besitzen die Schafthülsen 9 Schneckenkränze i i, und mit diesen stehen Schnecken 32 in Eingriff, die auf ihren Wel-@len 33 je ein .Antriebsrad 34 tragen. Die beiden Antriebszahnräder oder Antriebsreibräder 3 d. greifen in ein gemeinsames auf der Nabenhülse 2 gelagertes Treibrad 35 ein, und dieses erhält seinen Antrieb von einem gleichachsigen und gleich großen Hauptrade 36, das mit einem Bremsflügelpaare 37 drehbar auf , der . Nabenhülst 2 gelagert ist. Zur Vermittlung des Antriebes dient einerseits ein in beiden Rädern 35, 36 einrückhares Vermittlungsrad 38 oder anderseits ein den Drehsinn umkehrendes Vermittlungsräderpaar 39, .40, von dem jedes der beiden Räder nur in-eines der beiden Triebräder 35, 36, eingreift, während sie zugleich beide.untereinander in ständigem Eingriff stehen. - Die Vermittlungsräder 38 und 39, 40 sind all einem Schieber 41 gelagert, der auf einer Führungsleiste 42 der Nabenhülse 3 gleitbar gelagert ist und vom Regler zur Einrückung des einen oder anderen Vermittlungsgetriebes verstellt wird. Der Regler ist ein Achsenregler und besteht aus einer Lagerhülse 43 mit angelenkten Fliehgewichten 44, die mit j e einem Zahn 45 durch die Nabenhülse -- hindurchgreifen und dadurch die Lagerhülse 43 beim Ausschwingen gegenüber der Nabenhülse 2 verdrehen. Bei dieser Verdrehung twird durch den einen Gelenkbolzen 46, der, aus dem Kragen 43 herausstehend, in eine Gabel 47 des Schiebers 41 eingreift, dieser Schieber 41 hin und her verschoben, so daß er die Vermittlungsgetriebe 38 und 39, 4o abwechselnd einrückt oder auch beide ausgerückt erhält.For adjustment, the shaft sleeves have 9 worm rims i i, and with these worms 32 are in engagement, which on their shafts 33 each a .Antriebsrad 34 wear. The two drive gears or drive friction wheels 3 d. intervene in a common on the hub sleeve 2 mounted drive wheel 35, and this receives its Drive from an equiaxed and equally large main wheel 36, which has a pair of brake wings 37 rotatable on, the. Hub shell 2 is stored. To convey the drive serves on the one hand in both wheels 35, 36 engaging transmission wheel 38 or on the other hand, a pair of transferring wheels 39, .40 reversing the direction of rotation, each of which of the two wheels only in-one of the two drive wheels 35, 36, engages while they at the same time both are in constant engagement with one another. - The mediation wheels 38 and 39, 40 are all mounted on a slide 41, which is on a guide bar 42 of the hub sleeve 3 is slidably mounted and from the controller to engage the one or another transmission gear is adjusted. The controller is an axis controller and consists of a bearing sleeve 43 with articulated flyweights 44, which are marked with j e a tooth 45 through the hub sleeve - reach through and thereby the bearing sleeve 43 while swinging out, turn it in relation to the hub shell 2. With this twist t is made by the one hinge pin 46 which, from the collar 43 protruding, engages in a fork 47 of the slide 41, this slide 41 is moved back and forth, so that he alternately engages the switching gears 38 and 39, 4o or else both get disengaged.

Als Reglerfeder dient eine Drehungsfeder 4.8, .die einerseits an der Reglermuffe 43 und anderseits an einem feststehenden Kragen 4.9 angreift und die Fliehgewichte 44 nach innen zieht. An dem feststehenden Kragen 49 kann in irgendwelcher Weise- eine von Hand zu beeinflussende Drehzahlverstellungseinrichtung angebracht sein, die durch Nachspannen der Drehungsfeder 44 wirkt.A torsion spring 4.8 serves as the regulator spring. The one on the one hand Regulator sleeve 43 and on the other hand engages a fixed collar 4.9 and the Flyweights 44 pulls inwards. On the fixed collar 49 can in any Way, a speed adjustment device that can be influenced by hand is attached which acts by re-tensioning the torsion spring 44.

Die Wirkung ist folgende. Bei normaler Drehzahl des Propellers sind .die Vermittlungsräder 38 und 39, 40 aus den Triebrädern 35, 36 ausgerückt, der Bremsflügel 37 mit dem Rade 36 steht still, und das Rad 35 läuft mit dem Propeller um, ohne daß an seinen Flügeln io verstellt wird.- Bei-zu hoher oder zu niedriger Umlaufzahl des Propellers rücken die im einen oder im anderen Sinne ausschwingenden Reglergewichte 44 das Vermittlungsrad 38 oder das- Vermittlungsräder-paar 39, 4o an den Triebrädern 35, 36- ein, und es erfolgt die entsprechende Verstellung der Propellerflügel io von dem unter dem Einfluß der Stellkraft nunmehr mitlaufenden, aber doch längst nicht mit der Propellerumlaufzahl mitlaufenden Bremsflügel 37.The effect is as follows. At normal speed of the propeller are . The transfer wheels 38 and 39, 40 disengaged from the drive wheels 35, 36, the Brake wing 37 with the wheel 36 stands still, and the wheel 35 runs with the propeller um, without adjusting its wings io. - At-too high or too low The number of revolutions of the propeller moves the swinging out in one sense or the other Regulator weights 44 the transfer wheel 38 or the transfer wheel pair 39, 4o at the drive wheels 35, 36-, and the corresponding adjustment of the Propeller blades io of the now moving under the influence of the actuating force, But brake blades 37, which are far from rotating with the propeller rotation rate, are by no means.

Die Größe des Bremsflügels 37 läßt -sich ohne Schwierigkeit so bemessen, daß er beim Verstellen einerseits nicht so schnell mit dem Propeller mitläuft, daß die Verstellung unerwünscht langsam erfolgt, daß er aber anderseits auch nicht hart einsetzt, sondern ein stoßfreies Einsetzen der Verstellung und des Zahnradeingriffes infolge .der elastischen Nachgiebigkeit der Luft an seinen Flügeln gewährleistet.The size of the brake wing 37 can be measured without difficulty in such a way that that on the one hand it does not run so quickly with the propeller when adjusting, that the adjustment is undesirably slow, but on the other hand it is not hard either begins, but a shock-free onset of the adjustment and the gear mesh guaranteed due to the elastic resilience of the air on its wings.

Eine exzentrische und vorwärts geneigte Anordnung der Flügel zur Entlastung ihrer Lagerung von. Biegungsbeanspruchungen durch Drehmoment und Schub ist bei dem Propeller durch entsprechende seitliche Verschiebung und Schräglegung der Naben-Platten 3 leicht möglich. Das Getriebe kann dabei in den dargestellten Ausführungen clzrchgetun:rt werden, nur erhalt es statt cler Kegelräder und Stirnräder Schraubenräder. Aueh können zur Verkleinerung des Räderwerkes die Schneckenspindeln 33 der zweiten Ausführungsform nach vornehin schräg gegen die Nabenhülse 2 geneigt sein.An eccentric and forward inclined arrangement of the wings for relief their storage of. Bending stresses due to torque and thrust is with the Propeller by shifting the hub plates laterally and at an angle 3 easily possible. The transmission can be done in the versions shown: rt just get helical gears instead of bevel gears and spur gears. Ahh can use the worm spindles 33 of the second embodiment to reduce the gear train be inclined towards the front at an angle to the hub shell 2.

Claims

- PATENT CLAIMS: i. Adjustable or self-regulating propeller, characterized in that it is a pair of wind blades constructed as a wind turbine or brake blade or wheel, preferably coaxial with the propeller shaft, has the through Adjusting its wings or by coupling with a reversing gear for forward and backward movements of a V creation gear on the rotating propeller as a drive member or fixed point.

2. Propeller according to claim i, characterized in that the wind turbine designed as a turbine with such adjustable blades and such is connected with the setting tool that it is in by the airstream or propeller wind faster and slower rotation can be made than the propeller is running, and thereby adjusts the setting tool forwards or backwards.

3. Propeller according to claim i or 2, characterized in that the wind turbine is so large and so through a reversing gear is coupled to the standing gear that it is in the absence of wind, for example when the engine is running at a standstill, as the brake wing gives sufficient adjustment.

4. Propeller according to claim i, 2 or 3, characterized in that a centrifugal governor is attached to the propeller, which adjusts the blades of the wind turbine or the reversing gear switches.

5. Propeller according to claim 4, characterized in that a manual engagement device is coupled to the governor sleeve so that a speed change and Reversal of the propeller to push backwards can be done.