DE501549C

DE501549C - Propeller bearings, especially for aircraft

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Publication number: DE501549C
Application number: DEJ31713D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1927-07-19
Filing date: 1927-07-19
Publication date: 1930-07-04

Description

Propellerlagerung, insbesondere für Luftfahrzeuge Bei rasch laufenden Propellern, wie sie namentlich zum Antrieb von Luftfahrzeugen Anwendung finden, ist eine möglichst genaue Ausbalancierung wichtig, um Beanspruchungen und Erschütterungen des Fahrzeugs oder einzelner Teile desselben durch freie Zentrifugafkräfte möglichst gering zu halten. Dies gilt namentlich für Propeller, die vom Motor aus über Zwischenwllen angetrieben werden, die in der Regel nur durch verhältnismäßig schwache Gerüste abgestützt sind. In diesem Fall werden die durch freie Zentrifugalkräfte hervorgerufenen Schwingungsausschläge besonders groß. Man hat zur Verminderung der sich hieraus ergebenden Vibrationen vorgeschlagen, das dem Propeller zunächst liegende Lager der Propellerwelle mit denn Traggerüst nicht starr zu verbinden, sondern zwischen dieses Gerüst und die Lagerhülse einen nachgiebigen Körper, wie Gummi, Leder, gepreßten Filz u. dgl., einzuschalten. Das vom Propeller entfernte Ende der Propellerwelle wird dann so gelenkig an seinen Antrieb angeschlossen, daß die Welle den kleinen Formänderungeln -der weichen Zwischenlage des erstgenannten Lagers folgen kann.Propeller bearings, especially for aircraft when running quickly Propellers, such as those used to propel aircraft, It is important that the balance is as precise as possible in order to avoid stresses and vibrations of the vehicle or individual parts of it by free centrifugal forces if possible to keep it low. This applies in particular to propellers coming from the engine via intermediate shafts are driven, as a rule, only by relatively weak scaffolding are supported. In this case they are caused by free centrifugal forces Oscillation amplitudes are particularly large. One has to lessen the benefit of this resulting vibrations proposed that the propeller initially lying bearing The propeller shaft not to be rigidly connected to the supporting structure, but between this frame and the bearing sleeve have a resilient body, such as rubber, leather, pressed Felt and the like. The end of the propeller shaft remote from the propeller is then articulated to its drive so that the shaft the small Changes in shape -the soft intermediate layer of the first-mentioned bearing can follow.

Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß alle Zwischenlagen aus organischen Stoffen in verhältnismäßig kurzer Zeit entweder hart werden, also ihre Elastizität verlieren oder durch die dauernden Erschütterungen Zerstörungen ihres Gefüges erleiden oder schließlich durch unvermeidliche Erwärmung infolge Lagerreibung oder durch Benetzung mit Schmieröl u. dgl. zerstört werden.This known arrangement has the disadvantage that all intermediate layers from organic substances either become hard in a relatively short time, that is lose their elasticity or damage due to the constant vibrations suffer their structure or finally through inevitable warming due to bearing friction or destroyed by wetting with lubricating oil and the like.

Nach der Erfindung wird eine betriebsbrauchbare Lösung für derartige Propeilerlagerungen dadurch geschaffen, daß das in Propellernähe liegende Lager der Propellerwelle gegen ein festliegendes Gehäuse o. dgl. durch metallene, :eine Bewegung des Lagers in beliebiger radialer Richtung zur Wellenachse ermöglichende Federn abgestützt ist; ferner wird neben der Federung gleichzeitig eine Dämpfung vorgesehen. Diese Dämpfung kann entweder durch entsprechende Ausbildung der Feder selbst (z. B. als Blattfeder mit aneinanderreibenden Blättern) oder durch Anordnung besonderer Dämpfungsglieder erzielt werden.According to the invention, an operationally viable solution for such Propeilerlagerungen created by the fact that the bearing located near the propeller the propeller shaft against a fixed housing o. The like. By metal,: a Movement of the bearing in any radial direction to the shaft axis possible Springs is supported; furthermore, in addition to the suspension, there is also a damping intended. This damping can either be achieved by appropriate design of the spring itself (e.g. as a leaf spring with leaves rubbing against each other) or by arrangement special attenuators can be achieved.

Die Zeichnung zeigt schematisch ein Ausfübrungsbeispiel der Erfindung, und zwar in Abb. i von der Seite gesehen, in Abb. 2 im Schnitt nach Linie II-II der Abb. r.The drawing shows schematically an exemplary embodiment of the invention, namely in Fig. i seen from the side, in Fig. 2 in section along line II-II fig. r.

Abb. 3 und 4. zeigen im axialen Schnitt und im senkrechten Schnitt nach Linie IV-IV eine Sonderausbildung der federnden Wellenlagerung.Fig. 3 and 4. show in axial section and in vertical section according to line IV-IV a special design of the resilient shaft bearing.

Der durch die Kurbelwelle r schematisch angedeutete Motor treibt über die Zahnräder z, 3 die Welle 4., die am einen Ende den Propeller 5 trägt. Das vom Propeller abliegende Wellenende ist gegenüber einem Festpunkt so gelagert, daß die Welle um diesen Punkt nach allen .Richtungen schwingen kann, was durch eine Kugelkappe 6 angedeutet ist. Dieses Lager dient gleichzeitig zur Aufnahme des Propellerschubes. In Wirklichkeit könnte beispielsweise ein Axialkugellager mit sphärischer Einstellung vorgesehen sein. Das Zahnrad 3 ist in den festliegenden Lagern 7 und 8 gelagert, es umgreift mit seiner Nabe 9 die Kugelschale 6, und an beiden Teilen sitzen ineinandergreifende Klauen io und i i, die das Drehmoment vom Rad 3 in die Welle 4. weiterleiten, ohne die Schwenkbewegung der Welle zu behindern. In der Nähe des Propellers 5 wird ,die Welle von einor Lagerschale 15 umschlossen, die sich nach allein Seiten hin mittels geschichteter Blattfedern 16 gegen ein festliegendes Umschließungsgehäuse 17 abstützt. Diese Federn sind verhältnismäßig schwach bemessen, -so daß sie beim Auftreten freier Ze:ntrifugalkräfte iin umlaufenden Teil leicht nachgeben und bei genügend raschem Umlauf dieses Teiles dessen freie Einstellung zur Erzielung eines Umlaufes um die wirkliche Schwerachse ermöglichen.The motor, indicated schematically by the crankshaft r, drives the shaft 4 via the gears z, 3, which carries the propeller 5 at one end. The shaft end remote from the propeller is mounted in relation to a fixed point in such a way that the shaft can oscillate around this point in all directions, which is indicated by a spherical cap 6. This bearing also serves to take up the propeller thrust. In reality, for example, an axial ball bearing with a spherical setting could be provided. The gear 3 is mounted in the fixed bearings 7 and 8, it engages with its hub 9 around the ball socket 6, and on both parts sit interlocking claws io and ii, which transmit the torque from the wheel 3 to the shaft 4, without the pivoting movement to hinder the wave. In the vicinity of the propeller 5, the shaft is enclosed by a bearing shell 15, which is supported on the sides by means of layered leaf springs 16 against a fixed enclosing housing 17. These springs are relatively weak, so that they give way when free centrifugal forces occur in the revolving part and, when this part revolves sufficiently quickly, enable it to be freely adjusted to achieve a revolving around the real center of gravity.

An Stelle der Blattfedern können auch andere metallische Federn, z. B. Schraubenfedern, Verwendung finden. Neben der Federung ist noch eine Einrichtung zur Dämpfung der beim Anlaufen und Auslaufen .entstehenden Rüttelschwingungen vorgesehen. Geschichtete Blattfedern haben den Vorteil, daß sie selbst eine solche Dämpfung ergeben.Instead of the leaf springs, other metallic springs, e.g. B. coil springs, use. In addition to the suspension, there is another facility intended to dampen the shaking vibrations that occur when starting and stopping. Layered leaf springs have the advantage that they themselves provide such damping result.

Bei solchen geschichteten Blattfedern können ferner alle Federblätter gleich laug und an allen Auflagern doppelseitig abgestützt sein. Dadurch kann die Feder nach zwei entgegengesetzten Richtungen hin Kräfte aufnehmen, wird also doppelt so gut ausgenutzt als eine gewöhnliche Blattfeder. Endlich können die Federn auch je aus einem Bündel gleich langer, dünner Stäbe oder Drahtstücke bestehen. "Ein Beispiel hierfür .zeigen die Abb. 3 und q.. Hiernach trägt die die Welle q. stützende Lagerschale 15 eine Scheibe a i mit vier Löchern, in welche Bündel 2z aus lauter gleich langen Stahldrähten schließend eingesetzt sind. Die Bündelenden werden von Vertiefungen 2.-, 2,1 in den Seitenwänden des festliegenden Gehäuses a5 so umschlossen, daß die Drähte bei der Durdhbiegung ihre Lage im Bündelquerschnitt nicht ändern, wohl aber sich in der Längsrichtung gegenseitig etwas verschieben können. Eine solche Feder kann nach jeder Richtung hin Kraft aufnehmen, und es sind somit beim Ausweichen der Welle aus ihrer Mittellage stets alle Federn gleichzeitig an der Kraftaufnahme beteiligt. Bei dieser Anordnung .ergibt sich also die beste Baustoffausnutzung und dementsprechend ein besonders geringes Gewicht. 5 Die Propellerwelle q. kann in an sich bekannter Weise auch unmittelbar mit der Motorkurbelwelle i unter Zwischeinschaltung einer Kupplung, die ein allseitiges Ausschwängen der Welle q. gestattet (z. B. !Kardan.-gelenk), verbunden sein; ferner könnte zwischen die Welle; q. und ihren Antrieb (beispielsweise Zahnrad 3) noch einee in festliegenden Labern laufendeWelleeingeschaltet sein, die ebenfalls durch ein Kardangelenk o. dgl. mit der Welle q. zu kuppeln wäre.In the case of such layered leaf springs, all spring leaves can also be the same length and be supported on both sides on all supports. As a result, the spring can absorb forces in two opposite directions, so it is used twice as well as an ordinary leaf spring. Finally, the springs can each consist of a bundle of thin rods or pieces of wire of the same length. An example of this is shown in Fig. 3 and q .. According to this, the bearing shell 15 supporting the shaft q. Has a washer ai with four holes into which bundles 2z made of steel wires of equal length are inserted. The bundle ends become n indentations 2.-, 2.1 enclosed in the side walls of the fixed housing a5 in such a way that the wires do not change their position in the bundle cross-section when they are bent, but can move each other somewhat in the longitudinal direction. Such a spring can force in any direction and when the shaft moves out of its central position, all springs are always involved in the absorption of force. With this arrangement, the best use of building material and, accordingly, a particularly low weight. 5 The propeller shaft q also directly with the engine crankshaft i with the interposition of a clutch, which swings out the shaft on all sides q. gest attet (e.g. B.! Cardan joint), be connected; could also be between the shaft; q. and its drive (e.g. toothed wheel 3) a shaft running in fixed tabs, which is also connected to the shaft q by a universal joint or the like, must be switched on. to be coupled.

Claims

PATENT ANSWER: i. Propeller mounting, especially for aircraft, in which the shaft piece carrying the propeller is mounted on the side facing away from the propeller so that it can swing out about a point in all directions, and is flexibly supported by a bearing located near the propeller, characterized in that this the latter bearing is supported against a fixed housing by metal springs which allow the bearing to move in any radial direction relative to the shaft axis, and that a device for damping the spring vibrations is also provided. a. Propeller drive according to claim i, characterized in that the springs supporting the propeller bearing in the radial direction are designed as bundles of nothing but resilient rods or pieces of wire of equal length which can absorb bending forces elastically on all sides.