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Vorrichtung zur selbsttätigen Änderung der Steigung von Propellerflügeln.
Es ist bereits bekannt, bei Luftfahrzeugen und anderen durch Propeller getriebenen
Fahrzeugen eine selbsttätige Änderung der Steigung der Propellerflügel in Abhängigkeit
von der Drehzahl der Antriebs- oder Propellerwelle durch einen auf der Propellerwelle
angeordneten Fliehkraftregler zu bewirken, der durch ein Gestänge o. dgl. mit den
um ihre Längsachse drehbar gelagerten Propellerfliigeln in Verbindung steht. Eine
derartige Anordnung hat jedoch den Übelstand, daß der Regler unmittelbar neben dem
Propeller angeordnet werden muß, was sich baulich nur sehr schwer durchführen läßt,
auch ist es unzweckmäßig, die Gewichte eines Fliehkraftreglers um die Propellerwelle
umlaufen zu lassen. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun diese Übelstände
dadurch beseitigt, daß die Steigungsänderung mit Hilfe eines hydraulischen Getriebes
erfolgt, das durch eine von der Antriebsmaschine des Propellers getriebene Pumpe
betätigt und durch -eine geeignete Regelvorrichtung entsprechend den Geschwindigkeitsänderungen
der Antriebsmaschinen gesteuert wird. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, daß der
Antrieb der Steuervorrichtung in einer beliebigen Entfernung von dem Propeller angeordnet
werden kann, ferner wird auch dadurch, daß als Reglerwelle eine besondere schnellaufende
Welle vorgesehen werden kann, eine größere Empfindlichkeit des Steuervorganges erzielt.
Das hydraulische Getriebe umfaßt vorzugsweise einen oder mehrere Kolben, deren Bewegung
beispielsweise durch Kurbeln o. dgl. auf die Propellerflügel übertragen wird und
eine Drehung derselben um ihre Längsachse zur Folge hat. Ferner sind zweckmäßig
Hilfsmittel vorgesehen, die es gestatten, die Pumpe gegebenenfalls auch von Hand
zu steuern, und durch die für denFall, daß die hydraulischeVorrichtung aus irgendeinem
Grunde versagt, die Propellerflügel wieder selbsttätig in ihre ursprüngliche Lage
zurückgeführt werden.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung,
und zwar ist Abb. i eine schematische Darstellung eines Propellers gemäß der Erfindung;
Abb. :2 ist ein Grundriß davon und zeigt das Angreifen der Stellmittel am Propellerflügel;
Abb. 3 ist ein Querschnitt durch Abb. i, wobei einzelne Teile der deutlicheren Darstellung
wegen fortgelassen-sind.
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In der Zeichnung bezeichnen ja und ib die Füße der beiden Propellerflügel,
welche in der N abe z so befestigt sind, daß sie sich um eine senkrecht zur Achse
der hohlen Antriebswelle 3 liegende Achse - drehen können. Die Flügel «-erden an
der Nabe mit Hilfe von zwei Zapfenlagern 4 und 5 gehalten, und zwischen
die
Flügelwurzeln und die Nabe ist ein Kugellager 6 zur Aufnahme des Längsdruckes angeordnet,
um einerseits die auf die Flügel wirkende Zentrifugalkraft aufzunehmen und andererseits
die Flügel um die Achse ohne übermäßige Reibung drehbar zu halten. Die Flügelwurzeln
besitzen je einen Arm 7, dessen Ende .zu einem zylindrischen Zapfen 8 ausgebildet
ist. Auf letzterem gleitet ein T-Stück 9, welches gelenkig an dem Querhaupt io befestigt
ist. -Wenn nur ein Flügel vorhanden ist, so wird das T-Stück an dem Querhaupt io
in einer exzentrischen Büchse 58 gelagert, welche durch Ansätze 59 mit entsprechenden
Ansätzen an einer an dem Querhaupt befestigten Scheibe 6o in Eingriff gebracht und
dadurch gegen Drehung gesichert wird. Das Querhaupt gleitet in der Nabe mit Hilfe
von zwei Führungen i i und 12, welche so angeordnet sind, daß das Querhaupt in der
Achsrichtung der Welle hin und her gleiten kann. Das Querhaupt besitzt innen eine
Bohrung, welche einen Zylinder für einen Kolben 13 bildet, der an der Nabe :2 mit
Hilfe einer Mutter 14 befestigt ist. In zwei Federgehäusehälften 16 und 17, die
durch den Deckel 18 gegen die Nabe 2 festgeklemmt werden, liegt eine Feder 15. An
den beiden Enden der Feder sind lose Scheiben i9 und 2o vorgesehen, welche sich
gegen die Schulter 2i bzw. die Mutter 22 des Deckels 23 abstützen. Der Deckel23
wird an das Querhaupt io durch ein am Ende der Hülse 24 und ein am Ende des Querhauptes
io entsprechend eingeschnittenes Schraubengewinde festgeklemmt. Der Kolben 13 ist
mit einer Bohrung versehen, in welcher das zylindrische Ventil 25 liegt. Dieses
Ventil ist fest angeordnet, und der Kolben läuft um das Ventil um. Das Ventil besitzt
drei ringförmige Öffnungen 26, 27 und 28, -welche mit Kanälen 29, 30 und
31 in dem Kolben zusammenarbeiten. In dem Kolben ist noch ein -weiterer Kanal
3--9 vorgesehen, welcher durch das Loch 33 in Verbindung mit dem ringförmigen
Kanal 28 steht. An das Ventil 25 sind ferner drei konzentrische Rohre 34, 35 und
36 angeschlossen, und die ringförmige öffnung 26 steht mit dem Rohr 34 durch einen
Kanal 37, die ringförmige Öffnung 27 durch einen Kanal 38 mit dem ringförmigen
Raum zwischen den Rohren 34 und 35 und die ringförmige Öffnung 28 durch einen Kanal
39 mit dem ringförmigen Raum zwischen den Rohren 35 und 36 in Verbindung. Der rohrförmige
Teil 40 ist mit Ansätzen 41 versehen, welche durch Löcher in der Nabe 2 hindurchgehen
und durch Stifte 42 an dem Querhaupt io befestigt sind. Der Rohrteil 40 steht mit
der Anzeigehülse 43 durch ein Kugellager 44 in Verbindung. Die drei Rohre 34, 35
und 36 sind mit Hilfe von Verbindungsstücken 45 an drei Rohre 46, 47 und 48 angeschlossen,
und zwar so, daß das Rohr 46 mit dem Rohr 34, das Rohr 47 mit dem ringförmigen Raum
zwischen den Rohren 34 und 35 und das Rohr 48 mit dem ringförmigen Raum zwischen
den Rohren 35 und 36 verbunden ist. Die Röhre 46 und 47 stehen mit dem Einlaß und
Auslaß einer Pumpe 49, welche veränderlichen Hub hat und umkehrbar ist, in Verbindung.
Die Pumpe 49 -wird durch die Mai schine angetrieben, und die Ein- und Auslaßöffnungen
sind mit Rückschlagventilen 50a bzw. 5ob versehen. Das Rohr 48 steht unmittelbar
mit dem Pumpengehäuse in Verbindung. Es ist ferner ein von der Maschine angetriebener
Regler 51 vorgesehen, welcher die zur Hubeinstellung dienende Kolbenstange 52 betätigt.
Er ist mit dieser Stange durch einen fliegenden Hebel 53 verbunden, dessen eines
Ende an den Steuerhebel 54 angeschlossen ist. Durch das Rohr 56 steht das Pumpengehäuse
in Verbindung mit einem oberhalb angeordneten Flüssigkeitsbehälter 57. Die Pumpe
kann beliebiger Bauart sein.
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Bei der Arbeit ist der Regler so eingestellt, daß er bei einer bestimmten
Geschwindigkeit die Kolbenstange 52 in die unwirksame Lage bringt; wenn jedoch die
Geschwindigkeit der Maschine steigt, wirkt der Regler auf die Kolbenstange 52 der
Pumpe so ein, daß die Flüssigkeit, vorzugsweise Öl, aus dem Rohr 46 herausgesaugt
und in das Rohr 47 hineingedrückt -wird, wobei in letzterem ein Überdruck entsteht,
der das Querhaupt nach rechts bewegt. Das Querhaupt nimmt hierbei die T-Stücke 9
mit, so daß die darin gelagerten Zapfen 8 die beiden Flügel drehen und eine Vergrößerung
ihrer Steigung herbeiführen. Fällt jedoch die Geschwindigkeit der Maschinen unter
das von vornherein bestimmte Maß, so wird die Kolbenstange 52 umgekehrt bewegt,
- die Pumpe pumpt die Flüssigkeit in das Rohr 46 und bewegt das Querhaupt io in
umgekehrter Richtung, um die Steigung der Flügel zu verringern. Wird aus irgendeinem
Grunde das Querhaupt durch den Öldruck nach der einen oder anderen Seite über das
Grenzmaß hinaus bewegt, so kann die Flüssigkeit auf der einen Seite durch die Öffnung
32, auf der anderen Seite durch die Öffnung 3i unmittelbar in das Rohr 48 und von
dort in das Pumpengehäuse zurückfließen, und es wird auf diese Weise verhindert,
daß durch die zu -weite Bewegung des Querhauptes ein übermäßiger Druck entsteht.
Die Geschwindigkeit der Maschine kann mit Hilfe des Hebels 54 gesteuert werden,
welcher seinerseits an den fliegenden Hebel 53 anfaßt und so das Verhältnis zwischen
der Bewegung der Steuerhülse 55 und der unwirksamen
Lage der Pumpenkolbenstange
52 ändert. In dem unerwünschten Falle, daß ein Rohr bricht oder das OIdrucksvstem
aus irgendeinem Grunde versagt, bewirkt die Feder 15 eine Rückwärtsdrehung der Flügel
auf die vorher bestimmte -Steigung. Wenn sich das Querhaupt aus der in Abb. r dargestellten
Stellung weiter nach links bewegt, so wird es durch die Feder in die in Abb. i gezeichnete
Ausgangsstellung wieder zurückbewegt, indem die Feder gegen die Schulter 21 drückt.
Hatte sich jedoch das Querhaupt nach rechts bewegt, so drückt die Feder gegen die
Mutter 22, um es in die Anfangslage zurückzubringen.
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Das System wird durch das Rohr 56, welches mit dem Flüssigkeitsbehälter
57 in Verbindung steht, dauernd mit Flüssigkeit gefüllt gehalten, und etwaige Olverluste
werden in bekannter Weise durch die Rückschlagventile 50u und 50b ausgeglichen.
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Die beiden Flügel können auch durch Drehen des Exzenters 58 so zueinander
bewegt werden, claß ihre Steigung genau miteinander übereinstimmt.
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1lan kann eine geeignete Anzeigevorrichtung vorsehen, um- den Flieger
jederzeit über die Steigung der Propellerflügel zu unterrichten.
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Es ist demnach durch die Erfindung eine Flügelverstellvorrichtung
für Luftfahrzeuge gegeben, welche während des Betriebes die Steigung der Propellerflügel
_ entsprechend den verschiedenen Bedingungen selbsttätig einstellt und gleichzeitig
dem Flieger freigibt, unmittelbar die Steigung von Hand einzustellen, falls irgendein
Zufall dies erforderlich macht.
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Wenn die Vorrichtung aus irgendeinem Grunde versagen sollte, werden
die Propellerflügel durch den Federdruck immer wieder in ihre ursprüngliche Lage
gebracht, wobei der Flieger in der bisher bekannten Weise die Steuerung durch Drosselung
der Maschine bewirkt.