DE359423C

DE359423C - Variable pitch propeller for aircraft and watercraft

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Publication number: DE359423C
Application number: DED39661D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-05-14
Filing date: 1921-05-14
Publication date: 1922-09-21

Description

Triebschraube mit veränderlicher Steigung für Luft- und Wasserfahrzeuge. Gegenstand der Erfindung ist eine Triebschraube mit veränderlicher Steigung für Luft- und Wasserfahrzeuge.Variable pitch propeller for aircraft and watercraft. The invention relates to a drive screw with a variable pitch for Air and water vehicles.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Flügel der Schraube an der sie tragenden Antriebswelle um ihre Längsachsen schwenkbar und durch Schubstangen mit einer Mutter verbunden sind, die auf einer Verlängerung der Antriebswelle geführt ist und durch die mit Gewinde in sie eingreifende Nabe eines auf der Verlängerung drehbaren Schneckenrades längs verstellt werden kann, wobei letzteres seine Drehung durch ein Schnecken- und Rädergetriebe von einem einstellbaren Wechselgetriebe erhält, das auf der Antriebswelle sitzt und von dieser angetrieben wird.The invention consists essentially in the fact that the wing of the screw on the drive shaft carrying them pivotable about their longitudinal axes and by push rods are connected to a nut which is guided on an extension of the drive shaft and one on the extension through the threaded hub rotatable worm wheel can be adjusted longitudinally, the latter being its rotation obtained by a worm and gear transmission from an adjustable change gear, which sits on the drive shaft and is driven by it.

Die Einstellung des Wechselgetriebes kann gemäß der Erfindung sowohl von Hand wie selbsttätig durch einen Fliehkraftregler erfolgen, wodurch die Steigung der Schraube und damit die Geschwindigkeit des Fahrzeuges während der Fahrt geändert werden kann. In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Abb. i eine Draufsicht einer Schraube mit Einstellvorrichtung" Abb, z einen Längsschnitt nach Linie a-2 der Abb. i, Abb. 3 eine Rückansicht der Abb. i, teilweise im Schnitt, Abb. 4 einen Schnitt nach Linie q.-4 der Abb. i.The setting of the change gear can according to the invention both done by hand and automatically by a centrifugal governor, thereby increasing the incline the screw and thus the speed of the vehicle changed while driving can be. The drawing shows an example of an embodiment of the subject matter of the invention shown, namely: Fig. i a plan view of a screw with adjusting device " Fig, z is a longitudinal section along line a-2 of Fig. I, Fig. 3 is a rear view of the Fig. I, partially in section, Fig. 4 a section along line q.-4 of Fig. I.

Auf der Antriebswelle i ist durch Keil 3 die Nabe 2 befestigt, welche einen Flansch q. bildet, der die Drehbolzen 5 (Abb.3) der Schraubenflügel 6 trägt. 7 ist eine Verlängerung der Welle i. Die Verlängerung 7 ist an dem Flansch q. mittels Schrauben 8 befestigt und mit einem Kugellager 9 versehen. Auf der Verlängerung 7 mit Kugellager 9 sitzt die mit Außengewinde versehene Nabe io eines Schneckenrades i i, die an ihrem hinteren Ende gegen ein bei 13 auf der Welle 7 vorgesehenes Kugellager iz liegt. Welle 7 und Nabe io sind von einer länglichen Mutter 14 umgeben, die mittels Feder 15 auf der Welle 7 längs geführt wird, wenn die mit Gewinde versehene Nabe io sich dreht.On the drive shaft i, the hub 2 is attached by wedge 3, which a flange q. forms, which carries the pivot pin 5 (Fig.3) of the screw wing 6. 7 is an extension of shaft i. The extension 7 is on the flange q. by means of Screws 8 fastened and provided with a ball bearing 9. On the extension 7 with ball bearing 9 sits the externally threaded hub io of a worm wheel i i, which at its rear end against a ball bearing provided at 13 on the shaft 7 iz lies. Shaft 7 and hub are OK from an elongated nut 14 surrounded, which is guided longitudinally by means of spring 15 on the shaft 7 if the threaded provided hub io rotates.

Wie am besten aus Abb. 3 ersichtlich, besitzt die Mutter 14 diametral gegenüberliegende Augen 18 und i9, durch welche Bolzen 2o gehen, auf denen drehbar die einen Enden von Armen 21 sitzen, deren andere Enden drehbar mit Bolzen 22 verbunden sind, welche von Augen 23 der Schraubenflügel 6 getragen werden. Wenn das Schneckenrad ii gedreht wird, bewegt seine mit Gewinde versehene Nabe io die Mutter 14 längs der Welle 7, so daß die Flügel 6 durch die Arme 21 um die Stifte 5 geschwungen werden und dadurch die Steigung der Flügel verändert wird.As best seen in Fig. 3, the nut 14 is diametrically opposed Opposite eyes 18 and 19, through which bolts 2o go, on which rotatable the one ends of arms 21 sit, the other ends of which are rotatably connected to bolts 22 which are carried by eyes 23 of the screw wings 6. When the worm wheel ii is rotated, its threaded hub io moves nut 14 longitudinally of the shaft 7 so that the wings 6 are swung around the pins 5 by the arms 21 and thereby the pitch of the wings is changed.

Die Drehung des Schneckenrades i i erfolgt durch das im folgenden beschriebene Getriebe. Auf der Nabe 2 ist mit dieser und der Hauptwelle i drehbar ein Kragen 25 befestigt, der auf radialen Zapfen 26 Zahnräder 27 lose trägt. Auf der Nabe 2 sind ferner Kugellager 28 und 29 vorgesehen, zwischen welchen ein Zahnrad 30 läuft, das mit den Zahnrädern 27 in Eingriff steht und mit einem Bremsring 32 versehen ist, der unter dem Einfluß eines Bremsbandes 33 steht. Auf der Nabe 2 sind außerdem Kugellager 35 und 36 vorgesehen, zwischen welchen ein Zahnrad 37 läuft, das ebenfalls mit den Zahnrädern 27 in Eingriff steht und von einem unter dem Einfluß eines Bremsbandes 40 stehenden Bremsring 39 umgeben ist. DieBänder33 und 40 sitzen mittels Tragösen 44 auf Stützen 43 des ortsfesten Rahmens 42 (Abb. i). Wird das Bremsband 33 durch die weiter unten erläuterten Mittel angezogen, so daß der Bremsring 32 das Zahnrad 30 zum Stillstand bringt, so setzt die Welle i durch Nabe 2, Kragen 25, Zapfen 26 und Zahnräder 27 das Zahnrad 37 und das mit diesem aus einem Stück bestehendeSchneckenrad 46 in Drehung. Das Schneckenrad 46 läuft auf dem Kugellager 36 und dreht eine Schnecke 48, welche auf einer Spindel 49 sitzt, die ein Kegelrad 50 trägt. Letzteres greift in ein Kegelrad 51, welches auf einer Welle 52 sitzt, die ihrerseits mittels einer Schnecke 53 in das Schneckenrad i i eingreift. Letzteres wird in Drehung versetzt und dadurch die Steigung °der Schraubenflügel 6 verändert, während die Welle i sich dreht.The rotation of the worm wheel i i takes place through the following described gear. On the hub 2 is rotatable with this and the main shaft i a collar 25 is attached, which carries gears 27 loosely on radial pins 26. on the hub 2 ball bearings 28 and 29 are also provided, between which a gear 30 runs, which meshes with the gears 27 and with a brake ring 32 is provided, which is under the influence of a brake band 33. On the hub 2 are ball bearings 35 and 36 are also provided, between which a gear 37 runs, which is also engaged with the gears 27 and under the influence of one a brake band 40 standing brake ring 39 is surrounded. Bands 33 and 40 are seated by means of lifting eyes 44 on supports 43 of the stationary frame 42 (Fig. i). It will Brake band 33 tightened by the means explained below, so that the brake ring 32 brings the gear 30 to a standstill, the shaft i continues through hub 2, collar 25, pin 26 and gears 27, the gear 37 and that of one piece with this existing worm gear 46 in rotation. The worm wheel 46 runs on the ball bearing 36 and rotates a worm 48, which sits on a spindle 49, which is a bevel gear 50 carries. The latter engages in a bevel gear 51, which sits on a shaft 52, which in turn engages in the worm wheel i i by means of a worm 53. The latter is set in rotation and thereby changes the pitch ° of the screw blades 6, while the shaft i rotates.

Die Enden der Bremsbänder 33 und 4o, welche mit Gewindeösen 57 versehen sind, sind durch rechts-und linksgängige Schraubenpaare 55 und 56 derart miteinanderverbunden, daß, je nachdem die Schrauben" in der einen oder anderen Richtung gedreht werden, die Bänder angezogen oder gelockert werden. Die Schrauben 55 werden durch einen Arm 58 und die Schrauben 56 durch einen Arm 59 betätigt. Beide Arme besitzen gabelförmige Enden 6o, durch welche Bolzen 61 und 62 gehen. Die Bolzen 61 und 62 sind durch ein Glied 63 miteinander verbunden. Der Bolzen 61 ist weiter durch eine Gewindestange 64 mit einer Mutter 65 verbunden, welche einen Kragen 66 besitzt. Auf der Stange 64 gleitet eine mit Flansch 68 versehene Büchse 67 und nahe der letzteren ist eine mit Kragen 70 versehene zweite Mutter 69 vorgesehen. Zwischen den Muttern 65 und 69 einerseits und der Büchse 67 andrerseits sind Schraubenfedern 71 und 72 vorgesehen. Der Flansch 68 ist durch Stangen 74 mit einem Flansch 73 verbunden,, der mittels eines Gewindefortsatzes 75 in eine Mutter 76 eingreift, welche mittels einer Kurbel 77 gedreht werden kann.The ends of the brake bands 33 and 40, which are provided with threaded eyelets 57, are connected to one another by right and left-handed pairs of screws 55 and 56 in such a way that, depending on whether the screws are turned in one or the other direction, the bands are tightened or loosened The screws 55 are operated by an arm 58 and the screws 56 by an arm 59. Both arms have fork-shaped ends 6o through which bolts 61 and 62 pass. The bolts 61 and 62 are connected to one another by a link 63. The bolt 61 is further connected by a threaded rod 64 to a nut 65 having a collar 66. A flange 68 slides on the rod 64 and a second collar 70 nut 69 is provided near the latter 69 on the one hand and the sleeve 67 on the other hand, helical springs 71 and 72 are provided. The flange 68 is connected by rods 74 to a flange 73, which is connected by means of a it threaded extension 75 engages in a nut 76 which can be rotated by means of a crank 77.

Es ist ersichtlich, daß durch Drehen der Kurbel 77 die Bolzen 61 und 62 bewegt und damit dieArme 58 und 59 sowie die Schrauben 55 und 56 so gedreht werden können, daß die Bänder 33 und 40 gespannt oder gelockert werden.It can be seen that by turning the crank 77 the bolts 61 and 62 moves and thus the arms 58 and 59 and the screws 55 and 56 are rotated can that the bands 33 and 40 are stretched or loosened.

8o sind die Kugeln eines Fliebkraftreglers, an welchen die einen Enden von Federn 81 befestigt sind, deren andere Enden bei 8a einstellbar an der Mutter 14 sitzen. Die Kugeln 8o werden von den einen Armen von Winkelhebeln 83 getragen,; an deren anderen Armen mittels Stiften 85 Schubstangen angelenkt sind, die anderenends bei 86 an einenDruckaufnahmering 87 angelenkt sind, der auf Kugeln 88 läuft, die auf einem seinerseits auf Kugeln laufenden Ring 89 lagern. Der Ring 89 sitzt auf einer Führungstrommel 9o, die auf dem die Flügel 6 tragenden Flansch 4-befestigt ist. An dem Ring 89 ist bei 9i eine Stange 92 angelenkt, deren anderes-Ende durch den Stift 62 mit dem Arm 59 und dem Glied 63 verbunden ist. Der Regler 8o kann daher ebenfalls durch die beschriebene Verbindung beide Arme 58, 59, beide Bremsbänder 33, 40 und beide Bremsringe 32, 39 in Tätigkeit setzen.8o are the balls of a centrifugal governor, at which one ends are attached by springs 81, the other ends of which are adjustable at 8a on the nut 14 seated. The balls 8o are carried by one of the arms of angle levers 83; on the other arms 85 push rods are articulated by means of pins, the other end are hinged at 86 to a pressure receiving ring 87 which rides on balls 88 which on a ring 89 running on balls. The ring 89 sits on a guide drum 9o, which is fastened to the flange 4 which carries the wings 6 is. A rod 92 is hinged to the ring 89 at 9i, the other end of which passes through the pin 62 is connected to the arm 59 and the link 63. The controller 8o can therefore also by the connection described both arms 58, 59, both brake bands 33, 40 and both brake rings 32, 39 put into action.

Um die Längsbewegung der Mutter 14 zu begrenzen, ist sie mit entgegengesetzt gerichteten Armen 95 versehen, welche mittels Stiften 96 in Schlitze 98 von Armen 97 eingreifen, welche bei 99 drehbar an Stützen ioo sitzen.In order to limit the longitudinal movement of the nut 14, it is opposite directed arms 95 provided, which by means of pins 96 in slots 98 of arms 97 intervene, which at 99 are rotatably seated on supports ioo.

Wenn die Welle i sich dreht, so drehen sich mit ihr die Nabe 2, Flansch 4, Flügel 6, verlängerte Welle 7, Mutter 14, Regler 8o und deren Verbindungen innerhalb der die Bremsringe 32, 39 tragenden Bremsbänder 33, 40, welche durch den ortsfesten Rahmen 42 mit Stützen 43 gegen Drehung gehalten werden. Daraus folgt, däß die Schrauben 55, 56 und die damit verbundenen Teile 89, 92, 63, 64 und 77 ebenfalls nicht drehbar sind. Der Ring 87 jedoch läuft auf den Kugeln 88 außerhalb des Ringes 89, während sich innerhalb desselben die Trommel 9o dreht. Die Gewinde der Schrauben 55 und 56 sind derart, daß, wenn man die Kurbel 77 dreht, die eine der Schrauben 55, 56 angezogen und die andere gelöst wird. Demnach wird, je nachdem die Kurbel '77 rechts oder links herum gedreht wird, einer der Kupplungsringe 32 oder 39 in Tätigeit treten und das eine oder andere der Getrieberäder 30, 37 stillsetzen.When the shaft i rotates, the hub 2, flange rotate with it 4, wing 6, elongated shaft 7, nut 14, regulator 8o and their connections within the brake bands 33, 40 carrying the brake rings 32, 39, which by the stationary Frame 42 with supports 43 are held against rotation. It follows that the screws 55, 56 and the associated parts 89, 92, 63, 64 and 77 are also non-rotatable are. The ring 87, however, runs on the balls 88 outside of the ring 89, while inside the drum 9o rotates. The threads of the screws 55 and 56 are such that when crank 77 is rotated, one of the screws 55, 56 tightened and the other loosened. Accordingly, depending on the crank '77 is turned clockwise or counterclockwise, one of the 32 or 39 in Step into action and stop one or the other of the gears 30, 37.

Wenn somit das Rad 3o angehalten wird, laufen die Räder 27 auf demselben als Gleis und drehen das Zahnrad 37 und die Getrieberäder 46, 48, 50, 5 z, 53 und z r . Durch Drehen des letzteren wird auch die Nabe zo gedreht, welche die Mutter 14 und damit die Arme 2 1 (Abb.3) so bewegt, daß die Steigung der Schraubenflügel 6 geändert oder, wenn das Rad i z lange genug gedreht wird, die Flügel umgekehrt werden.Thus, when the wheel 3o is stopped, the wheels 27 run on it as a track and rotate the gear 37 and the gears 46, 48, 50, 5 z, 53 and z r. By turning the latter, the hub is also rotated, which is the nut 14 and thus the arms 2 1 (Fig.3) moved so that the pitch of the screw wing 6 changed or, if the wheel i z is rotated long enough, the blades reversed will.

Bei hohen Geschwindigkeiten drücken die Reglerkugeln 8o und ihre Verbindungen den Ring 87 nach rechts, Abb. 2, und- bewegen die Glieder 92 und 63 in der gleichenRichtung, so daß#die Schrauben 55 und 56 gedreht und die Bremsringe 32 und 39 in Tätigkeit gesetzt werden. Bei Abnehmen der Geschwindigkeit tritt die entgegengesetzte Wirkung ein. Die Schlitze 98 in den Armen 97 begrenzen die Bewegung der Mutter 14 und damit die Wirkung des Reglers; denn, wenn das Rad 30 durch die Wirkung des Reglers 8o zum Stillstand gebracht worden ist, bewegt sich die Mutter 14 soweit nach rechts, Abb. 2, bis die Arme 97 gegen die Kanten ioi der geschlitzten Augen der Winkelhebel 83 stoßen. Tritt dieses ein, so werden die Kugeln 8o nach innen gezogen und die Änderung in der Steigung der Schraubenflügel hört auf. Die entgegengesetzte Bewegung der Mutter 14 ruft die umgekehrte Wirkung hervor.At high speeds, the regulator balls push 8o and their connections the ring 87 to the right, Fig. 2, and - move the links 92 and 63 in the same direction, so that # the screws 55 and 56 rotated and the brake rings 32 and 39 in operation be set. When the speed decreases, the opposite effect occurs a. The slots 98 in the arms 97 limit the movement of the nut 14 and thus the action of the regulator; because when the wheel 30 by the action of the controller 8o has been brought to a standstill, the nut 14 moves to the right Fig. 2, until the arms 97 against the edges ioi of the slotted eyes of the angle lever 83 bump. If this occurs, the balls 8o are pulled inwards and the Change in the pitch of the propeller blades ceases. The opposite movement the nut 14 produces the opposite effect.

Wenn keiner der Bremsringe 32 und 39 mit seinem zugehörigen Rad 30 oder 37 in Eingriff steht, hält der Regler 8o die Geschwindigkeit aufrecht, auf welche das Fahrzeug durch die Kurbel 77 eingestellt worden ist. Wird jedoch die Kurbel 77 zu irgendeiner Zeit gedreht, so ändert sich plötzlich die Steigung der Schraubenflügel und damit die Geschwindigkeit, denn der Einfluß durch die Kurbel ist stärker als derjenige durch den Regler.If none of the brake rings 32 and 39 with its associated wheel 30 or 37 is engaged, the controller 8o maintains the speed which the vehicle has been adjusted by the crank 77. However, if the If crank 77 is turned at any time, the slope of the suddenly changes Screw wing and thus the speed, because the influence through the crank is stronger than the one through the regulator.

Es ist klar, daß die Teile 25-46 ein Wechselgetriebe darstellen, welches durch die Kurbel 77 und ihre Verbindungen eingestellt wird und die Geschwindigkeit durch Veränderung der Steigung der Schraubenflügel 6 ändert. Außer unter dem Einfluß der Kurbel steht dann noch das Wechselgetriebe unter dem Einfluß des Reglers 8o, der ebenfalls imstande ist, durch Einwirkung auf das Getriebe die Steigung der Schraubenflügel zu ändern.It is clear that the parts 25-46 represent a change gear, which is adjusted by the crank 77 and its connections and the speed by changing the pitch of the screw blades 6 changes. Except under the influence the crank is then still the change gear under the influence of the controller 8o, which is also able to adjust the pitch of the propeller blades by acting on the gearbox to change.

Claims

PATENT CLAIMS :: r. Propeller with variable pitch for aircraft and watercraft, characterized in that the wings (6) of the propeller on the drive shaft (z) carrying them are pivotable about their longitudinal axes (5) and are connected to a nut (i4) by push rods (2I) on an extension (7) of the drive. shaft is guided and can be adjusted lengthways through the threaded hub (io) of a worm wheel (i I) rotatable on the extension (7), the latter being rotated by a worm and gear mechanism (53, 54, 50, 48 ) from an adjustable gearbox (25-46) that sits on the drive shaft (z) and is driven by it.

2. Drive screw according to claim r, characterized in that the change gear from on radial The pin (26) of the drive shaft (i) consists of loosely rotatable bevel gears (27) which are shown in opposing tooth surfaces of two bevel gears loosely seated on the shaft (z) (30, 37) intervene, one or the other of which by the same surrounding brake rings (32, 39) and brake bands can be stopped, with tightening or loosening the latter by turning the right-handed and left-handed ones connecting their ends Pairs of screws (55, 56) takes place on which crank arms (58, 59) sit through a push rod (63, 64) with a crank drive (77) swung back and forth by hand can be.

3. drive screw according to claim i and 2, characterized in that; that on a drum (9o) of the shaft (i) two rings (89, 87) loosely concentric with one another are stored, one of which (89) with the crank arms (58, 59) of the screws' (55, 56) is connected, while the other (87) by push rods (84) with the one arm of angle levers (83) is connected, the other arms of which are a governor Carry forming weights (8o).