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Metall-Luftschraube mit quer zum Flügelarm unterteiltem Hohlflügelblatt.
Trotz aller Bemühungen und Versuche, Flugzeuge und Luftschiffe mit Metall-Luftschrauben
auszurüsten, ist es bis heute noch nicht gelungen, eine sölche Schraube so herzustellen,
daß sie allen vielseitigen Ansprüchen genügt. Dem soll die vorliegende Erfindung
abhelfen, die eine Weiterausbildung der an sich bereits bekannten Metallschrauben
mit quer zum Flügelarm mehrfach unterteiltern Flügelblatt betrifft.
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Der Hauptunterschied, der dabei zwischen ihr und den bisher bekannten
Ausführungen besteht, ist der, daß alle bisher üblichen Durchbohrungen des Flügelarmes
behufs Befestigung von Flügelteilen an ihm vermieden werden, -und daß die einzelnen
Blatteile, die als Hohlkörper ausgeführt sind, durch deren Raummitte der Flügelarm
(die Flügelachse) geht, nicht mehr unmittelbar an diesem selbst befestigt sind,
sondern an eigens eingebauten Zwischengliedern, die erst ihrerseits in besonderer
Weise mit ihm verbunden sind.
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Eine solche Einrichtung ist durch die beiliegenden Zeichnungen in
einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Hierbei zeigen Abb. i eine zweiflügelige
Schraube in der Gesamtheit, Abb. a einen einzelnen etwa der Mitte einer Flügellänge
entnommenen (hohlen) Blatteil für sich allein im O_uerschnitt durch den zentralen
Flügelarm, also in achsialer Ansicht, Abb. 3 eine Draufsicht auf denselben, beide
in gegenüber Abb. i vergrößertem Maßstab, Abb. q. bis 7 die erwähnten, die Befestigung
jedes einzelnen Blatteiles am Flügelarm vermittelnden Zwischenglieder in noch weiterer
Vergrößerung, und zwar Abb. q. die linke Hälfte der Abb. 2, Abb. 5 eine Seitenansicht
derselben, Abb. 6 eine Draufsicht auf sie und Abb. 7 einen Teil des Flügelarmes
an der Stelle der Anbringung der Zwischenglieder.
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Der Flügelarm A, der hier einen runden Querschnitt hat, ist mit aus
ihm hervorragenden Bunden B, C, D (Abb. 5 bis 7) versehen, die aus einem
Stück mit ihm hergestellt sind.
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Die erwähnten Zwischenglieder bestehen aus einer Anzahl von Einzelteilen,
die zusammen j e eine starre Gruppe bilden, die auf den Bunden B aufsitzt und von
den Bunden C gegen Seitenverschiebung gehalten wird; und welche als Stützpunkt für
die an ihr befestigten Querrippen sowie Blatteile dient. In den Abb. i bis 3 sind
diese Gruppen mit Z bezeichnet.
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Die Einzelteile, aus denen jede Gruppe von Zwischengliedern zusammengesetzt
ist, sind folgende Ein aus zwei Hälften bestehender Bügel E umfaßt den Flügelarm
A rohrschellenartig, jedoch so, daß jede der beiden Hälften seinen Umfang nicht
unmittelbar berührt, sondexn nur auf den Bunden B aufliegt und seitlich von den
Bunden C begrenzt wird, zwischen denen sie mit kleinem Spielraum sitzen. Diese mit
seitlich ausragenden Flanschen El versehenen Bügel sind die Teile, die außer den
Schubkräften auch die Fliehkräfte der nur an ihren Flanschen befestigten Blatteile,
Querrippen und der übrigen Einzelteile auf den Flügelarm A übertragen.
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Innerhalb der Zwischenräume, die zu beiden Seiten des Flügelarmes
zwischen den Bügelflanschen frei bleiben, ist j e eine Riegelplatte F angeordnet,
welche innen in die Nuten i der Bunde C eingreift. Diese Riege1 haben den Zweck,
ein Verdrehen der Zwischenglieder um den Flügelarm zu verhüten.
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Zum Ausfüllen der Zwischenräume ober-und unterhalb jeder Riegelplatte
I' zwischen ihr und den Bügelflanschen El ist je eine
Büchse a angeordnet.
Diese Büchsen liegen an die Bügelflansche nur an, greifen dagegen in die Riegelplatte
in je eine in dieser ausgesparte Ringnut a ein, wodurch ihre konzentrische Lage
gesichert wird. Oberhalb und unterhalb der Flansche El sind kleine Winkel b eingelegt,
an denen die Querrippen, wie nachstehend beschrieben, angenietet werden.
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Die Bügelflansche Ei, die Riegelplatten F und die auf ersteren aufliegenden
Schenkel der Winkel b sind durchbohrt, und in diese Bohrungen sind Hohlkonen c mit
rohrförmigen, innen mit Gewinde versehenen Ansätzen eingeschoben, und in diese ist
wiederum ein auch das Riegelstück F durchdringender Rohrstutzen d eingeschraubt.
Diese Verschraubung der Einzelteile unter sich hält letztere so zusammen, daß sie
die erwähnte starre Gruppe zum Tragen der Querrippen und der Flügeldecke bzw. deren
Blatteile bildet, welch letztere nur auf diesen Einzelteilgruppen, also, wie betont,
nicht unmittelbar am Flügelarm (und auch nicht unmittelbar auf den Bügeln E), befestigt
sind.
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Zunächst ist jede der vom Flügelarm A durchdrungenen, zu seinen beiden
Seiten ausragenden und zur Versteifung der Flügelblatteile dienenden Ouerrippen
in zwei Hälften GI und G" zerlegt, deren jede an den Tragwinkel b angenietet ist
(Abb. 5 und 6) und außerdem zu ihrem sicheren Halt und zu ihrer genauen Einstellung
die Hälfte des Flügelarmumfanges umfaßt, und zwar eingreifend in die Nut 3, die
zwischen den Bunden C und D liegt.
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Die erwähnten Zwischenglieder bilden dann mit den an ihnen befestigten
Ouerrippen das Gerüst, auf welchem die einzelnen Blatteile der Flügeldecke befestigt
werden.
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Diese Blatteile, dünne Bleche aus Leichtmetall, werden als flache
Hohlkörper hergestellt, wie aus dem Querschnitt eines solchen, der Abb.2, ersichtlich
ist, so daß also auch der ganze Flügel einen Hohlkörper bildet, der vom Flügelarm
.d durchzogen wird.
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Die Hohlkörper von sichel- oder segmentförmiger, vorn abgestumpfter
Querschnittsform werden am besten aus zwei Hälften, einem Vorderteil Hl und einem
Rückteil H=, zusammengesetzt, die um den Flügelarm herum so ineinandergeschoben
werden, daß sie sich oben und unten so weit- überdecken, als notwendig ist, um von
den beiderseits des Flügelarmes angeordneten Schrauben, die zu ihrer Befestigung
dienen und die auch durch die Zwischenglieder Z hindurchgehen, erfaßt zu werden.
Die Verbindung der Blatteile mit den Zwischengliedern wird dadurch erreicht, daß
durch die über den Zwischengliedern durchbohrten Blatteile je ein Bolzen e mit Konuskopf
am einen und mit einem Gewinde am anderen Ende durch die Zwischenglieder gesteckt
und am letzteren Ende mit einer Konusmutter f verschraubt wird, so daß sowohl der
Schraubenkopf wie die Mutter in die Hohlkonen c hineingezogen und dadurch alle Teile
fest zusammengepreßtwerden.
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Da aber ein Blatteil am zweckmäßigsten von zwei Zwischengliedern mit
je zwei Schrauben gehalten wird, so sind es somit vier weit voneinander abstehende
Schrauben, die die Blatteile mit den Zwischengliedern zu einem starren Ganzen vereinen.
Das starre Ganze, das von den untereinander verschraubten Blatteilen und Zwischengliedern
gebildet wird, bleibt aber gegenüber dem Flügelarm ein klein wenig beweglich, damit
ein Einklemmen der Zwischenglieder in die--Bunde des Flügelarmes und dadurch auch
eine Verminderung der elastischen Eigenschaften des Flügelarmes vermieden wird,
wenn bei Schwingungsausschlägen des Flügelarmes die Bünde desselben sich etwas schräg
gegen die Zwischenglieder einstellen.
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Das vorhin erwähnte Festpressen der Blattteile bewirkt aber nicht
etwa auch ein stärkeres Zusammendrücken der Bügel E und vermehrtes Anpressen derselben"
an den Flügelarm A selbst, sondern nur einen stärkeren Druck auf die Teile der Zwischenglieder,
weil die Höhe der zwischen den Bügelflanschen EI eingelegten Büchsen a so
bemessen ist, daß zwischen dem Flügelarm und den an ihm aufliegenden Teilen der
Bügel E ein kleiner Spielraum verbleibt, so daß die Z Zwischenglieder samt den Blatteilen
die schon erwähnte geringe Beweglichkeit am Flügelarm zulassen, während sie unter
sich ein starres Ganzes bilden.
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Die aus Blech gefertigten Ouerrippen G1, G=, die zur Versteifung der
Blatteile dienen und die von den Winkeln b, an denen sie befestigt sind, beiderseits
des Flügelarmes bis zu den Flügelrändern hin frei abstehen, würden, da sie nicht
versteift sind, von den beim Betriebe einsetzenden Fliehkräften sehr bald nach außen
hin abgebogen werden, was jedoch dadurch verhindert wird, daß sie wiederum von den
Blatteilen geschützt werden. Am zweckmäßigsten geschieht dies durch die kleinen
Winkel g, die an den Blatteilen Hz und H2 angenietet sind und diese nebenbei noch
versteifen. Es sind zu diesem Zwecke die vom Blech abstehenden Schenkel der Winkel
bei .1. (Abb. 3) mit einem Schlitz versehen, durch den die Ouerrippen gehen, so
daß sie in diesen Winkeln einen Halt finden.
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Auch die Bunde B des Flügelarmes, auf «-elchen die Bügel E mit den
Zwischengliedern unter einigem Spielraum aufsitzen, haben einen besonderen Zweck,
nämlich den,
die Zwischenglieder innerhalb gewisser Grenzen vom
Flügelarmdurchmesser unabhängig zu machen, d. h. sie nicht jedem beliebigen Durchmesser
anpassen zu müssen.
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Während nämlich der Flügelarm sich- den jeweils gestellten Bedingungen
an Schraubengröße, Schub, Drehzahl usw. vollkommen anpassen muß und sehr verschiedene
Durchmesser erhalten kann, ist dies bei den Zwischengliedern nicht in so weitgehendem
Maße notwendig. Deren Dimensionen bestimmen sich hauptsächlich nach Dicke und Gewicht
der für die Blatteile zur Verwendung kommenden Bleche. Da jedoch auf die Blatteile
nicht nur die Schubkräfte, sondern auch ganz unköntrollierbare Kräfte einwirken,
wie z. B. beim Anlassen des Motors von Hand, so ergibt sich für die Blechstärken
der Blatteile ein praktisch ermitteltes Mindestmaß, unter welches nicht heruntergegangen
werden kann, das aber anderseits für die meisten der heute gebräuchlichenLuftschrauben
genügen dürfte. Da für diese Luftschrauben aber auch Größe und Form der Blatteile
gleichbleiben können, so ergibt sich die Möglichkeit, die abgestuften Zwischenglieder
unabhängig von den verschiedenen Flügelarmen in gleicher Ausführung verwenden zu
können. Den Bunden B, C, D kann also für ein und dieselben Zwischenglieder
ein vomFlügelarm unabhängiger, stets gleicher Durchmesser gegeben werden.
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Im Vergleich mit den bisher bekannten Luftschrauben mit ihrem, ohne
besonders angepaßte Hilfsmittel nicht leicht herstellbaren, verwundenen Flügelarm
von meist rechteckigem Querschnitt bietet nun die Ausführung der hier gezeigten
Luftschraube mit ihrem runden Flügelarm und mit ihren in einfachsten Formen ausgeführten
Einzelteilen nicht nur keine Schwierigkeiten, sondern diese Einzelteile können vielmehr
als Massenartikel und im Vorrat hergestellt werden, da sie für die Mehrzahl der
in der Praxis vorkommenden Luftschraubengrößen Verwendung finden können.
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Erst diese Einrichtung gestattet, besagte Schrauben auf rationelle
Art billig, schnell und sauber gearbeitet herzustellen, wodurch auch ein wirtschaftlicher
Vorteil erreicht ist.
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Da der Flügelarm an keiner Stelle durchbohrt ist, so braucht er auch
an keiner Stelle durch Verdickungen verstärkt zu werden, und sein Durchmesser kann,
mit Ausnahme der schmalen Bunde, durchgehends auf das der Festigkeit entsprechende
Maß zurückgeführt werden. Dadurch, daß der Flügelarmdurchmesser auf das kleinstmögliche
Maß'- gebracht wird, wird aber auch das größte mögliche Maß, das überhaupt erreichbar
ist, für die federnde Durchbiegung des Flügelarmes erreicht, und dadurch werden
wiederum die elastischen Eigenschäften einer Metallschraube, soweit als es überhaupt
möglich ist, erhöht, wodurch ein wesentlicher Fortschritt gegen früher erreicht
ist.