DE4125836A1 - Vorrichtung zum verstellen des anstellwinkels einer luftschraube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen des Anstellwinkels einer Luftschraube, insbesondere für Motorsegler mit einschwenkbarem Antriebsaggregat, wobei axial zur Propel­ lerachse ein mitumlaufendes Verstellelement verschiebbar ist, das über ein Getriebe die Luftschraubenblätter um deren im wesentlichen radial zur Propellerachse verlaufende Verdrehachse verstellt.

Eine Verstellvorrichtung der vorstehend angegebenen Gattung ist durch die DE 34 06 634 A1 bekannt geworden. Bei der bekannten Anordnung wird das Verstellelement durch einen Elektromotor verstellt. Am Verstellelement sind auf der Außenseite Aus­ nehmungen vorgesehen, in die Kulissensteine eingreifen, die mit Hebelarmen mit den Luftschraubenblättern in Verbindung stehen. Werden die Kulissensteine mit dem Verstellelement in der Achsrichtung der Propellerachse verstellt, verdrehen sich sinngemäß die Luftschraubenblätter.

Der Antriebsmotor dieser und ähnlicher Anordnungen ist dabei in der Luftschraubennabe untergebracht. Die Luftschraubennabe steht über die Ebene der Luftschraubenblätter vor, um Raum für die Unterbringung des Verstellmotors zu gewinnen.

Bei Motorseglern mit einem einschwenkbaren Antriebsaggregat ist es schwierig bzw. oft unmöglich, einen Raum für die vorstehende Luftschraubennabe zu gewinnen. Trotzdem wäre es auch bei der­ artigen Antriebsaggregaten erwünscht, eine Verstellmöglichkeit für die Luftschraubenblätter zu erhalten, um deren Steigung zur Verbesserung des Wirkungsgrades bei den verschiedenen Ge­ schwindigkeiten verändern zu können.

Aber auch bei anderen Kleinflugzeugen wäre die Verstellung der Luftschraubenblätter erwünscht. Der Herstellungsaufwand und der Platzbedarf sollten jedoch dabei gering sein.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zum Verstellen des Anstellwinkels einer Luftschraube zu schaffen, die einen möglichst geringen Platzbedarf besitzt und die sich durch Mittel betätigen läßt, die bei Motorseglern zur Verfügung stehen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Vor­ richtung der eingangs angegebenen Gattung. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß ein verstellbares Antriebselement mit einer Keilfläche vorgesehen ist, wobei sich die Keilfläche auf einer ortsfesten Stützfläche abstützt und das Antriebselement beim Betätigen über ein Abstützlager auf das Verstellelement ein­ wirkt und dieses gegen die Kraft einer Rückstellfeder ver­ stellt.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird in einfacher Weise eine Verstelleinrichtung geschaffen, die auf die besonderen Verhältnisse bei Motorseglern oder ähnlichen Flugzeugen Rück­ sicht nimmt. Das Antriebselement kann in einfacher Weise ver­ stellt werden, beispielsweise von Hand oder auch durch einen kleinen Elektromotor. Der Platzbedarf der Anordnung ist gering, so daß insbesondere bei einschwenkbaren Antriebsaggregaten keine Raumprobleme auftreten.

Die Erfindung schlägt insbesondere vor, daß die Keilfläche auf dem Umfang einer drehbaren Hubscheibe angeordnet und die Dreh­ achse der Hubscheibe koaxial zur Propellerachse ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird es nur notwendig, die Hubscheibe zu drehen, um die gewünschte Verstellung durchzuführen.

Die Keilfläche kann sich gleichförmig über den ganzen Umfang der Hubscheibe erstrecken. Besser ist es jedoch, wenn die Keil­ flächen oder Steigungsflächen auf der Hubscheibe mehrfach vorhanden sind und sich beispielsweise über einen Umfang von 180° oder 120° erstrecken. Dadurch wird der Verstellbereich der Hubscheibe kleiner und erlaubt die Verwendung verhältnismäßig einfacher Antriebsmittel. Der Verstellhub, der bei der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung erreicht werden muß, ist vergleichs­ weise gering und läßt sich leicht durch eine geeignete Steigung der Keilflächen sicherstellen.

Die Erfindung schlägt ferner vor, daß die Stützfläche auf einer Stützscheibe angeordnet ist, die koaxial zur Propellerachse und zur Drehachse der Hubscheibe angeordnet ist. Diese Stützscheibe steht still und ist sinngemäß der Keilfläche oder den Keil­ flächen der Hubscheibe ausgebildet. Bei der Drehbewegung stützt sich die Hubscheibe auf der Stützscheibe ab und verstellt sich axial.

Insbesondere schlägt die Erfindung vor, daß die Hubscheibe an der der Stützscheibe abgewandten Seite einen Bund aufweist, mit dem die Stützscheibe auf ein Wälzlager drückt, das sich am Verstellelement abstützt. Das Verstellelement läuft mit der Luftschraube um, während die Hubscheibe nur für die Verstellung bewegt wird.

Bei einer bewährten Ausführungsform der Erfindung weist die Hubscheibe einen Wellenzapfen auf, der die Stützscheibe durch­ dringt und an dem die Betätigungselemente angreifen. Die Rück­ stellfeder greift vorzugsweise an dem dem Wälzlager gegenüber­ liegenden Ende am Verstellelement an.

Die Stützscheibe und die Hubscheibe sind insbesondere in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, das an den Lagerzapfen der Luftschraubenlagerung angesetzt ist.

Zur Bewegung der Hubscheibe kann beispielsweise am Wellenzapfen ein Verstellhebel mit einem Verstellgestänge angreifen. Dieses Verstellgestänge kann beispielsweise von Hand bedient werden.

Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf den Wellenzapfen eine Riemenscheibe aufgesetzt für einen Riemen eines Verstellmotors, wobei die Riemenscheibe mit End­ schaltern für den Verstellmotor zusammenwirkt.

Bei dieser Bauweise erfolgt die Verstellung der Luftschraube durch einen kleinen Elektromotor. Die Endschalter an der Riemenscheibe oder einem mit der Riemenscheibe verbundenen Arm stellen jeweils die Endstellungen sicher. Die beiden Endstel­ lungen sind einerseits die Startstellung für die Luftschraube und für Reise- bzw. Steigflug.

Im allgemeinen reicht es bei der Erfindung aus, wenn die Luft­ schraube zwei Einstellungen einnehmen kann, was den Bedürf­ nissen bei Motorseglern entspricht. Es ist aber ohne weiteres auch möglich, Zwischenstellungen anzusteuern, beispielsweise durch zusätzliche Schalter oder ähnliche Mittel, falls hierzu ein Wunsch besteht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Propel­ lerlagerung mit einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Darstellung einer Einzelheit der Erfindung in einem anderen Maßstab und

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Darstel­ lung der Fig. 1 in einem größeren Maßstab.

An dem Träger 12, der Teil der Ausschwenkeinrichtung für das Antriebsaggregat eines Motorseglers ist, ist mittels der Schrauben 21 der Lagerzapfen 18 für die Luftschraube befestigt. Dieser Lagerzapfen 18 trägt das Luftschraubenlager 19. Die Habe 22 ist von der Riemenscheibe 23 umgeben, und der Riemen 24 treibt die Luftschraube mit den Luftschraubenblättern 4 an. Die Propellerachse ist mit 5 bezeichnet. Die Luftschraubenblätter 4 sind um die Verdrehachsen 6 verdrehbar gehalten. An den Luft­ schraubenblättern 4 sind Hebelarme 2 angesetzt, die sich im wesentlichen tangential erstrecken und die mit ihren Enden in die Pfannen 3 eingreifen, die mit dem Verstellelement 1 ver­ bunden sind. Dieses Verstellelement 1 läuft mit den Luft­ schraubenblättern um. Am vorderen Ende besitzt das Verstell­ element 1 eine Bohrung 33, in die die Rückstellfeder 11 eingreift. Diese Rückstellfeder stützt sich an der Frontplatte 25 ab und drückt das Verstellelement nach rückwärts.

Das rückwärtige Ende 26 des Verstellelementes stützt sich am Innenring 27 des Wälzlagers 10 ab, dessen äußerer Ring 28 in der Bohrung 29 verschiebbar ist. Die Rückstellfeder 11 drückt das Wälzlager 10 gegen den Bund 14 der Hubscheibe 7, deren Keilfläche mit 8 bezeichnet ist. Diese Keilfläche 8 wirkt mit der Stützfläche 9 der Stützscheibe 13 zusammen. Ein Deckel 30, der ebenfalls durch die Schrauben 21 gehalten ist, bildet ein Gehäuse 17, das die Stützscheibe und die Hubscheibe aufnimmt.

Die Stützscheibe 13 ist ringförmig gestaltet und durch einen Stift 34 gegen Verdrehung gesichert. Die Innenbohrung der Stützscheibe 13 wird von den Wellenzapfen 15 der Hubscheibe 7 durchdrungen, dessen Ende aus dem Gehäuse 17 herausragt und eine Mehrkantfläche 31 für einen Verstellhebel 16 besitzt. Die Schraube 32 hält den Verstellhebel 16 am Wellenzapfen 15.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, kann der Verstellhebel 16 durch ein Verstellgestänge 20 betätigt werden. Bei geeigneter Ab­ stufung bzw. Unterteilung der Keilfläche 8 und der Stützfläche 9 läßt sich auf einer Schwenkbewegung von weniger als 120° ein ausreichender Hub (Weg "H") erzielen, mit dem das Wälzlager 10 nach vorne geschoben wird. Dieser Weg reicht aus, um den Getriebehebel 2 der Luftschraubenblätter 4 so zu verstellen, daß diese von der einen Endstellung in die andere Endstellung gelangen.

Anstelle der in der Zeichnung gezeigten Anordnung eines Ver­ stellhebels kann auf den Wellenzapfen 15 ohne weiteres auch eine Riemenscheibe, eine Kettenscheibe oder ein ähnliches Element aufmontiert werden, so daß die Verstellung durch Servo- Einrichtungen möglich wird.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Verstellen des Anstellwinkels einer Luft­ schraube, insbesondere für Motorsegler mit einschwenk­ barem Antriebsaggregat, wobei axial zur Propellerachse ein mitumlaufendes Verstellelement verschiebbar ist, das über ein Getriebe die Luftschraubenblätter um deren im wesentlichen radial zur Propellerachse verlaufende Ver­ drehachse verstellt, dadurch gekennzeichnet, daß ein verstellbares Antriebselement (7) mit einer Keilfläche (8) vorgesehen ist, wobei sich die Keilfläche auf einer ortsfesten Stützfläche (9) abstützt und das Antriebs­ element (7) beim Betätigen über ein Abstützlager (10) auf das Verstellelement (1) einwirkt und dieses gegen die Kraft einer Rückstellfeder (11) verstellt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilfläche (8) auf dem Umfang einer drehbaren, als Antriebselement dienenden Hubscheibe (7) angeordnet und die Drehachse der Hubscheibe koaxial zur Propellerachse (5) ausgerichtet ist.

3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (9) auf einer Stützscheibe (13) angeordnet ist, die koaxial zur Propellerachse (5) und zur Drehachse der Hubscheibe (7) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hubscheibe (7) an der der Stützscheibe (13) abgewandten Seite ein Bund (14) angeordnet ist, mit dem die Stützscheibe auf ein Wälzlager (10) drückt, das sich am Verstellelement (1) abstützt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe (7) einen Wellenzapfen (15) aufweist, der die Stützscheibe (13) durchdringt und an dem die Betätigungselemente (16) angreifen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (11) an dem dem Wälzlager (10) gegenüber liegenden Ende am Verstellelement (1) angreift.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (13) und die Hubscheibe (7) in einem gemeinsamen Gehäuse (17) angeordnet sind, das an dem Lagerzapfen (18) der Luftschraubenlagerung (19) angesetzt ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Wellenzapfen (15) ein Verstellhebel (16) mit einem Verstellgestänge (20) angreift.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Wellen­ zapfen (15) eine Riemenscheibe (23) oder dergleichen aufgesetzt ist für einen Riemen (24) oder dergleichen eines Verstellmotors, wobei die Riemenscheibe (23) mit Endschaltern für den Verstellmotor zusammenwirkt.