DE570801C

DE570801C - Propeller mit Mitteln zur Aenderung der Fluegelsteigung waehrend des Umlaufes

Info

Publication number: DE570801C
Application number: DE1930570801D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-01-23
Filing date: 1930-02-12
Publication date: 1933-02-22

Description

Es ist bekannt, daß durch Änderung der Flügelsteigung während des Umlaufes des Propellers sein Wirkungsgrad bedeutend erhöht werden kann. Zu diesem Zwecke hat man bereits Propeller mit während ihres Umlaufes verstellbaren Flügeln geschaffen. Es hat sich aber gezeigt, daß infolge der durch die große Umdrehungszahl bedingten großen Fliehkraft, welche einem Gewicht von 10 und mehr Tonnen gleichkommt, eine so bedeutende Reibung zwischen den Flügelfüßen und den sie umfassenden Nabenteilen hervorgerufen wird, daß eine Verdrehung der Flügel, selbst wenn Kugellager vorgesehen

»5 sind, nicht mehr erfolgen kann.

Die Erfindung dient nun dem Zwecke, die außerordentliche, der Verdrehung der Flügel entgegenstehende mechanische Reibung zu beseitigen. Zu diesem Zwecke sind erfindungs-

ao gemäß die Flügel unter Vermittlungplastischer oder elastischer oder auch plastischer und elastischer Stoffe mit der Propellernabe verbunden. Die elastischen Stoffe (Einlagen) sind hierbei zwischen sich übergreifenden

as Ansätzen der Flügel und der Nabe angeordnet. Zu diesem Zwecke trägt die Nabe eine aus einem oder mehreren Teilen bestehende Hülse mit nach innen gerichteten Ansätzen, welche nach außen gerichtete Ansätze des Flügelschaftes übergreifen. Vorteilhaft sind hierbei die Ansätze ringförmig ausgebildet. Zwischen den Ansätzen können auch, durch Metallplatten getrennt, je mehrere Lagen elastischen o. dgl. Stoffes vorgesehen sein. Neben den elastischen Einlagen lassen sich auch noch Kugellager anordnen. Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß die Flügel an ihren der Nabe zugekehrten Enden durch Überwurfmuttern abgedeckte Aushöhlungen besitzen, in welchen, mit ihren Köpfen auf elastischen o. dgl. Einlagen liegend, an der ■ Nabe befestigte Bolzen gehalten sind.

Die beiliegenden Abbildungen zeigen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Einrichtung, und zwar

Abb. ι eine Darstellung im Schrägriß zur Erläuterung der Wirkung,

Abb. 2 die Befestigung eines Propellerflügels der Nabe im Aufriß und teilweisen Schnitt,

Abb. 3 einen Schnitt nach Linie A-B der Abb. 2,

Abb. 4, 5, 6 und 7 andere Ausführungsformen.

In Abb. ι sind drei Metallplatten 1, 2, 3 dargestellt, auf welche von den beiden Seiten Kräfte jF¹ und F² von mehreren Tonnen wirken. Es erhellt ohne weiteres, daß, wenn man vorerst von den Zwischenlagen 4 und 5 absieht, in Hinblick auf die durch den großen Druck bedingte Reibung eine Verdrehung der Metallplatten· gegeneinander unmöglich ist, selbst wenn man Kugellager zwischen

den einzelnen Platten i, 2 und 3 anordnet. Die Verdrehung konnte höchstens durch außerordentliche Kräfte erfolgen, welche den Kräften F¹, F² direkt proportional sind 5 Ordnet man nun zwischen den Platten 1, 2 und 3 Einlagen 4, 5 aus plastischen oder elastischen oder plastischen und elastischen Stoffen an, so ergibt sich, soweit die durch die Kräfte F¹, F² hervorgerufene Quetschung eine bestimmte Grenze des Beanspruchungskoeffizienten des betreffenden Materials nicht überschreitet, daß der Platte leicht eine Winkelverdrehung erteilt werden kann, deren Größe der Elastizität der Einlagen 4 und 5 proportional ist. Für eine Winkelverdrehung von 3 bis 4⁰ ist die aufzuwendende Kraft fast Null und unabhängig von den Kräften F¹ und F^s, welche normalerweise zur Winkelverdrehung der Platte 2 Kräfte JP⁸ und ⁴ erfordern.. Die überraschende Wirkung rührt daher, daß eine mechanische Reibung nicht mehr auftritt und diese durch die molekulare Beanspruchung des Stoffes der Einlagen 4 und s ersetzt ist.

Die Erfindung beruht nun darauf, die erheblich große mechanische Reibung durch die Anordnung von Einlagen aus plastischen oder elastischen Stoffen zu beseitigen.

Gemäß Abb. 2 trägt die Nabe 6 eines Propellers eine zylindrische Hülse 7 aus einem oder mehreren Stücken, in welcher der Schaft 8 eines Propellerflügels ruht. Die Hülse 7 ist mit nach innen gerichteten Ringansätzen 9 und der Flügelschaft 8 mit nach außen gerichteten, die Ansätze 9 übergreifenden Ringansätzen 10 versehen. Zwischen den miteinander in Wechselwirkung tretenden Ansätzen 9 und 10 sind Zwischenräume vorgesehen, in welchen Ringe 11 bestimmter Dicke aus plastischen oder elastischen Stoffen, z. B. Kautschuk, liegen. Die Ringe 11 können auch durch mehrere Lagen dünner Ringe 23 ersetzt sein (Abb. 5). Zwischen diesen dünneren Ringen 23 können auch Stahlplatten 24 (Abb. 6) angeordnet sein.

Die Anzahl der Ringansätze 9 und 10 ist eine direkte Funktion der auf die Flügelschäfte 8 wirkenden Zentrifugalkräfte und umgekehrt proportional der Oberflächengröße der einzelnen Einlagen 11. Die Dicke der Einlagen 11 hängt von dem auf sie pro Quadratzentimeter wirkenden Druck und davon ab, wie groß die Winkelverdrehung zwischen dem Flügelschaft 8 und der Hülse 7 sein soll.

Die Einlagen 11 können, wie oben erwähnt, aus Ringen bestehen; diese wiederum können in Sektoren ii° (Abb. 3) oder nach irgendeiner anderen Weise unterteilt sein. *o In dem Falle, wo die Hülse 7 aus zwei Teilen besteht, werden die beiden Teile, nachdem sie um den Schaft 8 gelegt sind, durch einen Ring 120. dgl. zusammengehalten.

Der Flügelschaft 8 trägt zentrisch an seinem unteren Ende einen Bolzen 8°, welcher in eine Nut 15 der Nabe 6 eingreift.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Wird während der Tätigkeit des Propellers auf den Hebel 16 ein Drehmoment ausgeübt, um den Flügelschaft 8 gegenüber der Hülse 7 zu verdrehen, so steht dieser Verdrehung keine mechanische Reibung entgegen. Vielmehr neigen und verlängern sich die Fasern der Einlagen 11, was die Verdrehung des Flügelschaftes 8 innerhalb der Elastizitätsgrenze, welche bei Kautschuk z. B. sehr groß ist, ermöglicht. Eine Verdrehung um 2 oder 3⁰ wird meist genügen. Wird der Hebel 16 losgelassen oder dieser in entgegengesetzter Richtung verschwenkt, so nehmen die Faserstoffe .die Ursprungslage wieder ein bzw. neigen sich nach entgegengesetzter Richtung, in welch letzterem Falle eine Verdrehung des Flügels 8 in entgegengesetztem Sinne erfolgt.

Soweit der axiale Druck auf die plastischen Massen die Elastizitätsgrenze des betreffenden Materials nicht überschreitet, sind die bei einer Verdrehung des Flügelschaftes 8 entgegenstehenden Kräfte außerordentlich schwach, da eben die mechanische Reibung durch die molekulare Beanspruchung ersetzt ist.

Gemäß Abb. 4 ist außer den Einlagen 11 auf einem Ringansatz 14 der Welle 8 ein Kugellager 13 vorgesehen, welches in Ruhestellung des Propellers an einem entsprechenden Ansatz der Hülse 7 nicht anliegt. Vielmehr erfolgt dies erst dann, wenn unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte die Einlagen Ii zusammengedrückt werden. Das Kugellager 13 ist geeignet, die axiale Verdrehung des Schaftes 8 in der Hülse 7 genau zu begrenzen. Die Einlagen 11 sind in diesem Falle so gestaltet, daß das Ktigellager 13 nur einen sehr kleinen Teil der Zentrifugalkräfte aufnimmt.

Wie aus Abb. 7 hervorgeht, ist das untere Ende eines Propellerflügels i6^a mit einer halbkugelförmigen Ausnehmung 18 versehen, welche durch eine auf das Flügelende i6^a aufgeschraubte Überwurfmutter 17 abgedeckt ist. In der Ausnehmung 18 ist, auf einer Einlage 22 aus elastischem Stoff ruhend, der Kopf 20 eines Schraubenbolzens 19 untergebracht. Dieser ist mit seinem Ende in die Propellernabe 21 eingeschraubt. Auch in diesem Falle kann eine Verdrehung des Flügels i6" gegenüber der Nabe 21 ohne Reibung erfolgen. ■

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist wie oben.

Claims

Patentansprüche:

ι. Propeller mit Mitteln zur Änderung der Flügelsteigung während des Umlaufes, dessen radiale Flügelansätze in solche der Nabe übergreifen und ein Drehen der Flügel um ihre Längsachse gestatten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den sich übergreifenden Ansätzen (9, io) der Flügel (3) und der Nabe (6) Stücke (11, ii°, 22, 23) aus'plastischem oder elastischem oder plastischem und elastischem Stoff, wie z. B. aus Kautschuk, eingelegt sind.
2. Propeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl dünner Einlagestücke (11, n^a, 22, 23) zwischen einer entsprechenden Vielzahl von Ansätzen (9, 10) angeordnet ist.
3. Propeller nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlagestück, evtl. durch Metallplatten (24) getrennt, aus mehreren Lagen (23) besteht.
4. Propeller nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (i6°) an ihren der Nabe (21) zugekehrten Enden durch Überwurfmuttern (17) abgedeckte Aushöhlungen (18) besitzen, in welchen, mit ihren Köpfen (20) auf elastischen o. dgl. Einlagen (22) liegend, an der Nabe (21) befestigte Bolzen (19) gehalten sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen