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Einrichtung zur Anpassung der Luftschraubenleistung bei Luftfahrzeugen,
insbesondere mit Höhenmotoren Zur Anpassung der Luftschraubenleistung bei Luftfahrzeugen,
insbesondere mit Höhenmotoren, sind Einrichtungen bekannt, bei denen außer der dauernd
mit dein Motor tunlaufenden Luftschraube eine «eitere Luftschraube unmittelbar vor
oder hinter der crstenLuftschraube gleichachsig mit dieser angeordnet ist, die beim
Flug in geringer Höhe unwirksam ist, dagegen beim Flug in größerer Höhe, gegebenenfalls
selbsttätig, in Abligkeitvon der Motordrehzahl oder vom Luftdruck finit dem -Motor
durch eine Klauenkupplung gekuppelt wird. Derartige Anordnungen erlauben kein feinfühliges
Anpassen der Schraubenleistung an den jeweiligen Luftdruck, sondern nur ein plötzliches
volles Einschalten der zusätzlichen Luftschraube bei einer bestimmten Motordrehzahl,
und die dabei verwendete Klauenkupplung wird hierbei derartig hoch beansprucht,
daß sie im allgemeinen leicht zerstört werden kann.
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1;s sind ferner (licht voreinander -hichachsig angeordnete Luftschrauben
bekannt, deren gleichachsige Wellen durch ein Differentialgetriebe verbunden sind,
derart, @laß die beiden Luftschrauben in einander entgegengesetzten Richtungen umlaufen,
wobei die Drehzahl der einen Luftschratube vermittels rles Differentialgetriebes
sich unabhängig von der Drehzahl der anderen Luftschraube selbsttätig derart einstellen
kann, (laß jede Luftschraube den ihrer Flügelfläche uncl Form entsprechenden Leistungsanteil
vom Motor erhält. Derartige Schraubenantriebe sind nicht an die in verschiedenen
Flughöhen verschiedene Motorleistun- anpassungsfähig.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Anpassung der
L uftschraubenleistung bei Luftfahrzeugen. insbesondere mit Höhenmotoren bei welcher
außer der dauernd mit dem 'Motor umlaufenden Luftschraube eine oder mehrere weitere
Luftschrauben angeordnet sind, die beim Flug in geringer Höhe unwirksam sind, dagegen
beim Flug in größerer Höhe, gegeb:nenfalls selbsttätig, mit dem Mctor gekuppelt
werden, und das Wesentliche besteht darin, daß die wahliweise Änderung der Wirksamkeit
der zusätzlichen Luftschraube durch ein schaltbares Vorgelege bewirkt wird. Hierdurch
wird eine abgestufte Anpassung der Luftschraubenleistung an die Motorleistung beim
Flug in verschiedenen Höhen erreicht.
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Das Vorgelege wird mit besonderem Vorteil derart ausgebildet, daß
die in geringer Höh unwirksam: Luftschraube derart antreibbar ist, daß sie einerseits
keinen Vortrieb erzeugt, andererseits aber auch den Flug nicht hemmt, Dadurch wird
beim Flug in
geringer Höhe der Widerstand einer stillstehenden Luftschraube
erspart, ohne daß ein wesentlicher Aufwand an Motorleistung zum Antrieb -der Schraube
notwendig x5t. -Für den Fall, daß die in geringer Hölle Uli-wirksame Luftschraube
in größerer Höhe mit gleicher Drehzahl angetrieben «erden soll -wie die andere Schraube,
wird zweckmäßigerweise zwischen d ern Antriebsmotor der dauernd wirksamen Luftschraube
und der zusätzlichen Schraube oder unmittelbar zwischen -den beiden Luftschrauben
eine Reibungskupplung eingeschaltet, die entweder in an sich bekannter Weise selbsttätig
in Abhängigkeit von dem sich ändernden Luftdruck, beispielsw=eae mittels barometrischer
Ausdehnungsdose oder zwangsläufig von der Regelung der Motor-bzw-. Verüichterleistung
an- und abgestellt wird. Hierdurch wird ein sanftes Einschalten der zusätzlichen
Luftschraube ermöglicht. Mit besonderem Vorteil wird die Reibungskupphing derart
ausgebildet, daß die in geringer Hölle unwirksame Luftschraube `gegebenenfalls nebst
einer Welle derart axial verschiebbar angeordnet ist, daß nach ihrer auf irgendeine
Art bewirkten anfänglichen Einschaltung der Reibnngsschluß der Kupplung durch den
von ihr erzeugten Vortrieb unmittelbar bewirkt oder unterstützt.
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Die die Reibungskupplung betätigende barometrische Ausdehnungsdose
wild zw-eckmäßigerweise konzentrisch auf der Schrauben«.elle angeordnet. Dadurch
wird die Anordnung sehr einfach, und es wird- an Platz. für die Ausdehnungsdose
gespart.' Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand schematisch in
mehreren Ausführungsformen, und zwar ze4en Abb. i eine durch Reibungskupplung mittels
barometrischer Ausdehnungsdose und Übertragungshebel an eine -Motorwelle allschließbare
zusätzliche Luftschraube nebst Motor und mit seiner Welle fest verbundener Luftschraube
im Grundruß, Abb.2 und 3 Abänderungen der Ausführungsform nach Abb. i, Abb. .4 ein
Vorgelege zum Antrieb der zuätzlichen Luftschraube nebst Schaltvorrichtung, Abb.
5 und 6 durch Reibungskupplung alleinander` kuppelbare Luftschrauben anderer Ausführungform.
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Nach Abb. i ist eine Luftschraube i dauernd mit dem Motor :2 verbunden
und eine Luftschraube 3 am entgegengesetzten Ende der :Motorwelle durch Reibungskupplung
.A., 5 mittels einer durch die barometrische Ausdehnungsdose io und einen um Drehpunkt
8 schwenkbaren Hebel j nebst Zapfen ii verschiebbaren Muffe 6 an die Motorwelle
ankuppelbar. Die Dose io ist im. Punkt 9 schwenkbar gelagert. Bei Sinken des Luftdruckes
dehnt sich die Dose io aus und kuppe_lt,.somit die Kupplung .I, 5 ein, so daß die
Luftschraube 3 mit der Motorwelle umläuft. Bei Steigen des Luftdruckes zieht sich
die Dose zo wieder -zusammen und schaltet die Kupplung selbsttätig aus. Das Ein-
und Ausschalten der Kupplung kann im Bedarfsfalle durch an sich bekannte Mittel
außerdem willkürlich- bewirkt werden, beispielsweise durch Verschiebung des Lagerpunktes
9 der Ausdehnungsdose mittels Handhebels.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 bewirkt der durch dieLuftschraub2
3 erzeugte Vortrieb denReibungsschluß derKupplungd.,5 unmittelbar. .'Mittels des
Hebels 7 und der Muffe 6 wird auf beliebige Weise der Voll= kegel 5 in den Hohlkegel
4 gedrückt, worauf durch Reibung die Mitnahme der Schraube erfolgt und der Rebungsschluß
verstärkt wird. Diese Anordnung hatden Vorteil, daß keine Kupplungsfeder benötigt
wird, welche in -der ausgeschalteten -Stellung -Reibung in dem notwendigen
Drucklager erzeugen würde. Dies ist besonders wichtig, wenn die Luftschraube 3 beim
Flug in geringen Höhen leer mitlaufen soll. In diesem Falle kommt es darauf an,
daß der Umlauf bei möglichst geringer Reibung stattfindet, :-da sonst ein den Flug
hemmender Luftwiderstand auftritt.
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Die Ausführungsforen nach Abb.3 zeigt schematisch eine Kupplung 37,
bei welcher die Kraft durch. die Motorwelle 38 zugeführt wird, während die Luftschraube
3 mit der Welle 39 verbunden ist. Eine Ladepumpe .4o wird- durch den Hebel d:1 mittels
der Stange .I2 betätigt oder geregelt. An den Hebel 41 ist ferner eine Verbindungsstange
.1 -3 nach dem Winkelhebel 4, zur Betätigung der Kupplung 37 angelenht.
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Es ist zu ersehen, daß die Verstellung des Hebels 41 der Ladepumpe
eine Verstellung des Winkelhebels 44 der Reibungskupplung 37 zur Folge hat; so daß
die Belastung des Motors durch Einschalten der Schraubenwelle 39 in dem Maße bewirkt
wird, "-,eie die Inanspruchnahme der Ladepumpe dies erforderlich macht.
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Abb. .4 zeigt ein #,"orgelege -mit zwei Geschwindigkeitsstufen und
Leerlaufvorrichtung, ähnlich wie die bei Kraftwagen verwendeten Übersetzungsgetriebe.
F_, ist 12 eine mit dem Motor-dauernd oder durch eine ein- und ausrückbare Kupplung
(nicht dargestellt) verbundene `Welle, die an ihrem Ende das Zahnrad 13 und die
Kupplungszähne 14 trägt. Im Innern-dieses Zahnradeis befindet sich in an sich bekannter
`'Weise das Kugellager 15, mittels dessen das Ende der Luftschraubenwelle 16 gegenüber
der Welle 1 -2 unabhängig gelagert ist. Auf der Welle i6 ist
mittels
des Hebels 17 und der @Ititte 18 ein Zahnrad r g 1ä ngsverschieblich gelagert, wobei
durch Nut und Feder die undrehbare Verbindung zwi"clien der Welle 16 und dem Rad
i9 "esicliert wird. 1'@ eben den Wellen 12 und i6 ist eine Vorgelegewelle 2o gelagert,
die zwei narr darauf befestigte Zahnräder 2i und 22 trugt; die Zahnräder 21, 22
könnn zum Eingriff ni,it den Zahnrädern 13 bzw. iy gebracht werden. Bei der veranschaulichten
Stellung kämmen die Zahnräder 13, 21, währen -1 die Zahnräder 19, 22 außer
Eingriff stehen. Das Zahnrad tg weist im Innern Kupplungszähne 23 auf, in \t-clclie
die Zähne i.I des Rades 13 passen.
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Dieses X-crgelege gestattet für die Welle i(, zwei Vbersetzungsstufen
und den Leerlauf. Wird nämlich (las Rad ig auf die Kuppdes Rades 13 geschoben, so
findet der unmittelbare Antrieb durch die Welle 12 statt. ird dagegen das Rad 19
in der entgegenge setzten Richtung verschoben, so kointnt e:: finit dein Rad 22
der Vorgelegewelle in Verbindung, wobei durch geeignete Wahl der Zahnraddurchmesser
jede benötigte Über-oder L'ntersetzting erzielt «-erden kann.
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Uni (las Schalten zu erleichtern, kann auf der Welle 12 oder auf der
Welle 16 eine lösbare Kupplung vorgesehen sein. Die Betäti-#ung der #-orrichtung
kann nach Abb. i durch eine barometrische Vorrichtung o. dgl. ge schelten.
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Bei dein Ausführungsbeispiel nach ebb. 5 sind zwei Luftschrauben in
geringem Abstand auf dem freien Wellenende des Motors hintereinander angeordnet.
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Die Anordnung hat den Vorteil, daß sie bei gedt-:ingter Bauart das
Anbringen von mehreren Luftschrauben in fliegender Anordnung, d. h. auf dem freien
Wellenende, gestattet und keine besonderen Gelenkt, Lager ti. dgl. erfordert.
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Auf dein vorderen freien Wellenende d.5 (in der Flugrichtung gesehen)
ist eine Luftschraube 46 sowie der eine Kupplungshälfte darstellende Hohlkegel 47
starr befestigt. Eine etwas größere Luftschraube .I8, mit welcher die Nabe 49 sowie
die andere Kupplungshälfte So starr verbunden ist, läuft auf der \@M1e4.5 frei urn
und ist dabei in Richtung der Welle .I5 verschiebbar, so daß sie mittels dir Mufte
51 ein- und ausgekuppelt werden kann. Die Feder 52 unterstützt dabei die Vorwä rtsbeivegung
beim Kupplungsvorgang.
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Das "Zusammenwirken der Einrichtungsteile ist derart, claß die vordere
Luftschraube 16 mit der '-#Iotorwelle 45 in geringer F@ltighi3he allein wirksam
ist, während die hintere I_tiftscliratibed[8 entweder festgehalten und niit einem
Teil der Tragfläche zur Deckung gebracht wird oder unter der Wirkung der unigehenden
Luftströmung der eines Vorgelegeantriebes frei (»leer«) umläuft.
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Wird durch Verschieben der Muffe 5 i die Kupplung 47, So eingeschaltet,
so bewirkt dies die Mitnahme der Luftschraube 48. Der dabei entstehende Vortrieb
hat eine weitere Sicherung der Mitnahme der ineinandergepreßtenKupplungsteile 47,
So zur Folge.
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Um weitere Abstufungen der Belastung des Motors zu ermöglichen, kann
auch eine größere Anzahl von frei umlaufenden Luftschrauben .48 vorgesehen werden,
wobei das Kuppeln zweckmäßig in der beschriebenen Weise geschieht, derart, daß .die
Kupplungshälften mit den einzelnen Luftschrauben verbunden werden.
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Das Ausführungsbeispiel nach Abb. 6 zeigt die Anordnung der barometrischen
Ausdehnungsdose unmittelbar auf der Schraubenwelle, welche eine Veränderung der
Belastung der Kraftanlage bewirkt, so daß die Zwischenschaltung eines Hebelwerkes
zwischen Ausdehnungsdose und Welle sich erübrigt. Die Anordnung wind hierdurch vereinfacht
und verbilligt.
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Um die Ausdehnu gsdose 52 unmittelbar und zentrisch auf der Schraubenwelle
53 unterbringen zu können, wird sie in Form eines Hohlzylinders, der über diese
,gesteckt wird, ausgebildet. Die Schraube 54 ist mit der Wille 53 starr verbunden,
die Schraube 55 läuft, solange sie nicht eingekuppelt ist, auf derselben frei um
oder sie steht während des Umlaufs der Welle still wie bei der Ausführung nach Abb.
io.
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Dehnt sich die Dose 52 aus, so übertragen die Anschläge 56 die Bewegung
und den Druck auf die Luftschraube 55, deren starr mit ihr verbundener Kupplungsteil
57 gegen den .mit der Welle 53 starr verbundenen Kupplungsteil 58 gepreßt wird,
wobei die Mitnahme der Schraube 55 erfolgt und der dabei auftretende Vortrieb nunmehr
den vollkominenen Reibungsschluß der Kupplung zur Folge hat.