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Luftschraube mit massiven Metallflügeln Die Erfindung bezieht sich
auf massive Luftschrauben aus Metall von der nach dem Erfinder benannten Art, deren
massive Flügel, aus einer leichten und widerstandsfähigcn Legierung bestehend, sich
besonders durch die ungewöhnlich dünnen Ouerschnitte oder Profile kennzeichnen,
durch die die Schraube auf die sich aus dem radialen Zug infolge der Fliehkraft
zu einem wesentlichen Teil ergebende dynamische Starrheit angewiesen ist, um die
Flügel in wirksamer Stellung zu halten; diese Schraubenausbildung kann bei Schrauben
mit getrennten Flügeln, aber auch bei Schrauben, die von Flügelspitze zu Flügelspitze
aus einem Stück bestehen, angewendet werden.
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Die Erfindung bezieht sich auf Schrauben der letztgenannten Art, bei
denen erfindungsgemäß eine mittlere nabenförtnige Verdickung mit den Flügeln aus
einem Stück besteh. Diese Nabe besitzt eine Wellenbohrung und kann unmittelbar auf
die Antriebswelle eines Flugzeuges aufgesetzt werden. Die Schraube kann aus einem
schmiedefähigen Rohrwerkstück hergestellt werden, wobei aber die Schraubenblätter
die gleichen typischen, ungewöhnlich dünnen Profile erhalten wie bei den früheren
Ausführungsformen. Diese Ausbildung ermöglicht, das Flügelprofil bis dicht an die
Nabe heran dünn zu halten und zwar soll gemäß der Erfindung die Dicke der Flügelquerschnitte
in einem radialen Abstand von etwa '/1" der Flügellänge von der Drehachse etwa 1;"
der Flügellänge nicht übersteigen, so daß die Flügel an dieser Stelle, von der aus
sie allmählich in die Verdickung des Nabenteiles übergehen, noch vortreibende Wirkung
haben.
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Einen weiteren Teil der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung
dieser Schraube sowie ein solches zur Herstellung eines Zwischenwerkstücks, aus
dem die fertige Schraube einfach und schnell hergestellt werden kann, wodurch erheblich
an Herstellungskosten gespart wird.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigen
Abb. i die fertige Schraube in Stirnansicht, Abb. 2 das unfertige Schraubenschmiedewerkstück.
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Bei der gezeigten Ausführungsform besteht die Schraube aus einem einzigen
massiven Stück geschmiedeten Metalls, wobei massive Flügel i und 2 aus einem Stück
mit dem mittleren Nabenteil3 bestehen. Dieser mittlere Teil ist in Richtung des
Wellendurchmessers verbreitert, und an den Übergangsstellen nach den Flügelfüßen
sind Vorsprünge angeordnet, die mit den Flügelfüßen, sich unmittelbar zuspitzend,
verschmelzen. Die Flügel i und 2 sind von so geringer Profilstärke im Verhältnis
zu den von ihnen aufzunehmenden Schublasten, daß sie sich ohne den ausgleichenden
Einfluß der Schleuderkraft beim Fliegen in unzulässiger `'eise verbiegen würden.
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Im Abstand a-b von der Mittelachse können die Flügel so dünn sein,
daß, wenn die Schraube beispielsweise aus einer vergüteten
Aluminiumlegierung
mit etwa 0,5 °/0 1Iagnesium, 3,5 bis 5,5 °/a Kupfer und o,5 bis i,o °/o Mangan
besteht, die Dicke an dieser Stelle für eine Schraube von 2,7m Durchmesser nicht
mehr als 2,5 cm beträgt, das würde also etwa 1/5,4 der Flügellänge sein. Hierdurch
gelingt es, das Gesamtgewicht zu vermindern und gleichzeitig die Steigungswinkel
der Flügel unter den Beanspruchungen beim Fliegen stetig zu halten; ein fernerer
Vorteil besteht darin, daß--zur vortreibenden Wirkung alle Teile des Schraubenflügels
beitragen einschließlich der in der nächsten Nachbarschaft der Drehachse liegenden
Flügelteile.
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Bisher wurden bei Luftschrauben aus Holz oder hohlen Metalluftschrauben
mit einem verdickten mittleren Nabenteil zum Aufsetzen auf die Antriebswelle die
Teile des Flügels in einer Entfernung von l/1" des Schraubenhalbmessers von der
Mitte und sogar bei 1/,, des Halbmessers so dick gemacht, daß sie praktisch keinerlei
Schubwirkung ergaben. Durch die Verwendung von widerstandsfähigem vergütetem Leichtmetall
und durch geeignete Abstufung der Breite, der Dicke und des Umrisses unter gleichzeitiger
Herstellung von Nabenteil und Flügelblättern aus einem einzigen Rohblock nach der
Erfindung wird eine Schraube erzielt, deren Flügel einschließlich der nahe der Nabe
liegenden Flügelteile erhöhte Vortriebskraft liefern.
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Das Schmieden der Werkstücke im Geserik ist an sich außerordentlich
wirtschaftlich, aber bei der industriellen Verwertung besteht auch Bedarf an einzelnen
Sehrauben von verschiedener Gestalt, verschiedenen Durchmessern, Breiten und Winkeln,
und die Anfertigung besonderer Stempel und Gesenke für jede Schraubengattung verbietet
sich infolge der Kosten. Verschiedene Gattungen können aber so gruppiert werden,
daß bei ihnen die Mittelteile der Schraube von gemeinsamer Form und Größe sind,
und da die Formgebung gerade dieses Schraubenteiles der kostspieligste Teil des
Herstellungsverfahrens ist, soll gemäß der Erfindung dieser mittlere Teil mittels
besonderer Gesenke geformt werden, im übrigen aber sollen die Schraubenflügel in
dem rohen, geglühten Zustand belassen werden, wie er sich nach dein ersten Schmiedevorgang
aus der Ausgangs-form, dem Rohblock, ergibt. Das Werkstück wird später durch Bearbeitungsverfahren,
wie Fräsen o. dgl., oder mittels besonderer Gesenke fertiggestellt, dann kalt bis
zu dein gewünschten Steigungswinkel verdreht und schließlich zur Erzielung der erforderlichen
Metalleigenschaften mit Hitze behandelt. In Abb. 2 ist ein Halbfabrikat dieser Art
aus massivem Metall gezeigt, bei dem der mittlere Teil mit der Nabe 3 und der Bohrung
a., der ungefähr zwischen den punktierten Linien c-d liegt, zwischen Gesenken mit
den an diesem Teil erforderlichen gekrümmten Arbeitsflächen gepreßt wird, während
die Flügel jenseits c-d von polygonalem, vorzugsweise rechteckigem Querschnitt sind,
im wesentlichen aber flach verbleiben und das gesamte Werkstück in geglühtem Zustand
ist.