DE4203098A1

DE4203098A1 - Propellerverstellung, insbesondere fuer motoren, die nicht mit einem propellerregler ausgeruestet werden koennen

Info

Publication number: DE4203098A1
Application number: DE19924203098
Authority: DE
Inventors: Reiner Jaksch
Original assignee: HOFFMANN GmbH and Co KG
Current assignee: HOFFMANN GmbH and Co KG
Priority date: 1992-02-04
Filing date: 1992-02-04
Publication date: 1992-08-27

Description

Bei Motorseglern ist es insbesondere bei abgestelltem Motor von großer Wichtigkeit, daß der Luftwiderstand so gering wie möglich ist, um geringe Sinkwerte und gute Gleitleistung zu erhalten. Um den Widerstandsteil des Propellers dabei auf ein Minimum zu reduzieren, muß dieser in Segelstellung verstellt werden.

Für die optimale Ausnutzung der Motorleistung bei möglichst geringer Lärmentwicklung ist es zudem sinnvoll, daß der Propeller während des Betriebes stufenlos verstellt werden kann.

Der in Anspruch 1-5 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, die hohen auftretenden Verstellkräfte ohne Verwendung einer externen Energiequelle (z. B. Batterie bzw. Generator für einen Elektromotor) beherrschbar zu machen, sowie eine Ansteuerung des drehenden Propellers zu realisieren. Zudem soll der Propeller aus Sicherheitsgründen bei Ausfall des Verstellsystems automatisch in kleine Steigung verstellen sowie eine Verstellung in Segelstellung und zurück in kurzer Zeit möglich sein.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen darin, daß bei vielen Anwendungen, bei denen bis jetzt feste Propeller verwendet wurden die Möglichkeit besteht, stufenlos manuell verstellbare Propeller zu verwenden und somit die Motorleistung über den gesamten Geschwindigkeitsbereich optimal auszunutzen. Das Verstellsystem ist nicht auf Flugzeuge beschränkt. Es kann bei allen Anwendungen, bei denen Propeller eingesetzt werden, Verwendung finden - einzige Voraussetzung ist, daß der Propeller auf einer Hohlwelle montiert ist.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Sicherheit des Systems. Bei Auftreten von geringem Ölverlust (z. B. während eines langen Fluges) ist es jederzeit möglich, das durch die Leckage ausgetretene Ölvolumen während des Fluges bei laufendem Propeller zu ergänzen.

Bei Ausfall des Verstellsystems (hohe Leckage) verstellt der Propeller automatisch auf Position "kleine Steigung" - unabhängig davon, in welcher Position er sich vorher befand. Dies erlaubt einen sicheren Flugbetrieb.

Eine Ausführung der Erfindung ist in Abbildung 1 dargestellt.

Es wird grundsätzlich zwischen zwei verschiedenen Verstellvorgängen unterschieden:

1) Stufenlose Verstellung des Propellers bei laufendem Motor während des normalen Flugbetriebes zwischen Start- und Reisestellung:
Die Verstellung des Propellers bei laufendem Motor erfolgt durch Drehen des Drehgriffes (2). Über die Spindel (1) wird die Drehbewegung in eine Axialbewegung des Kolbens (3) umgesetzt, der gegen Verdrehen gesichert ist. Durch ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis sind die auftretenden Verstellkräfte leicht beherrschbar. Der Kolben (3) drückt bei Verstellung in Richtung große Steigung Öl durch die Leitung (7) in den Verstellzylinder (5) des Propellers. Der Übergang von der Leitung (7) in den drehenden Propeller erfolgt über eine Drehdurchführung (4), die in der Propellerwelle (13) sitzt. Die Verstellung der Propellerblätter erfolgt über Kolben (19), Verstellstange (20), Gabelstück (8) und Kulissensteine (9). Zur Verstellung in Richtung kleine Steigung wird der Kolben (3) durch Drehen des Drehgriffs (2) und der Spindel (1) zurückgezogen. Durch das Verstellmoment M des Propellers, das immer in Richtung kleine Steigung wirkt, wird das Öl in die Leitung (7) und Verstelleinheit zurückgedrückt. In der Position "kleine Steigung" steht der Propeller an einem mechanischen Anschlag.
Sollte Leckage aufgetreten sein, steht der Propeller an diesem Anschlag an, bevor der Kolben (3) in Position "kleiner Steigung" ist. Bewegt man den Kolben (3) durch Drehen des Drehgriffes (2) weiter, so daß die Dichtung (10) die Öffnung zum Ausgleichsbehälter (6) freigibt, so wird durch den entstandenen Unterdruck im System Öl aus dem Ausgleichsbehälter (6) angesaugt und damit wieder ein genau definiertes Ölvolumen erreicht.
Während des normalen Betriebes liegt die Öffnung zum Ausgleichsbehälter zwischen den Dichtungen (10) und (11).
2) Verstellung des stehenden oder auslaufenden Propellers in Segelstellung:
Die Verstellung in Segelstellung erfolgt mittels eines eigenen Kolbens (14), der über einen Zuggriff (15) im Segelstellungszylinder (16) axial bewegt wird. Der Segelstellungszylinder (16) und der Zylinder (17) für die Blattverstellung während des motorisierten Flugbetriebes bestehen aus einem Bauteil. Beide Zylinder sind durch einen Schlitz (12) miteinander verbunden, durch den das Öl bei Verstellung in Segelstellung (bzw. von Segelstellung in kleine Steigung) hindurchfließt. Eine Verstellung des Propellers in Segelstellung ist nur möglich, wenn der Propeller in Position "kleine Steigung" steht. Ist dies nicht der Fall, so wird der Schlitz (12) von der Steuerkante des Kolbens (3) verschlossen.
Nach Verstellen in Segelstellung (Zuggriff (15) herausgezogen) wird der Segelstellungskolben (14) durch Verriegeln des Zuggriffes in dieser Position fixiert.
Die Rückstellung in kleine Steigung erfolgt durch Entriegeln des Zuggriffes (15). Die Feder (18) drückt Verstellstange (20) und Kolben (19) in die Position "kleine Steigung". Dadurch fließt Öl zurück in den Segelstellungszylinder (16), und Segelstellungskolben (14) und Zuggriff (15) verstellen von selbst in Ausgangsstellung.
Für die Verstellung in Segelstellung und zurück werden jeweils etwa 1-2 Sekunden benötigt.
Sollte Leckage auftreten, so bewirkt die Feder (18), daß der Propeller automatisch in Position "kleine Steigung" verstellt.

Claims

1. Stufenlose Propellerverstellung mit der Möglichkeit für Verstellung in Segelstellung für Motoren ohne Regleranschluß, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung manuell-hydraulisch mit Hilfe einer Verstelleinheit im Cockpit bei laufendem Propeller erfolgt.

2. Propeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auftretenden mechanischen und aerodynamischen Verstellkräfte durch ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis leicht beherrschbar werden. Die Übersetzung erfolgt mittels einer Spindel (1), die die Rotation des Drehgriffes (2) im Cockpit in eine Translation des Verstellkolbens (3) in der Verstelleinheit umsetzt.

3. Propeller nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das für die Verstellung vom Verstellkolben (3) geförderte Ölvolumen durch eine Drehdurchführung (4), die in der Propellerwelle sitzt, in den Verstellzylinder (5) des Propellers übertragen wird.

4. Propeller nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Propeller bei Ausfall oder Störung des Verstellsystems (Ölleckage) selbsttätig durch Verstellkräfte auf kleine Steigung verstellt.

5. Propeller nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei aufgetretenem geringem Ölverlust das Ölvolumen bei laufendem Propeller während des Fluges aus einem Ausgleichsgehälter durch Drehen des Drehgriffes (2) der Verstelleinheit in Startposition auf seine ursprüngliche Menge ergänzt werden kann.

6. Propeller nach Anspruch 1, 2, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstellung in Segelstellung bei stehendem oder auslaufendem Propeller mittels eines separaten Kolbens, der in einem eigenen Zylinder läuft, erfolgt. Der Zylinder für die Verstellung zwischen Start- und Reisestellung und der Zylinder für die Verstellung in Segelstellung sind ein Bauteil. Sie sind durch einen Schlitz miteinander verbunden. Die Verstellung in Segelstellung ist nur möglich, wenn der Propeller in Position "kleine Steigung" steht, da die Steuerkante des Kolbens (3) den Schlitz bei anderer Kolbenstellung verschließt.