DE589496C

DE589496C - Device for adjusting the pitch of helical blades mounted at an angle in rotating blade systems

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Publication number: DE589496C
Application number: DEC45038D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-07-02
Filing date: 1931-07-02
Publication date: 1933-12-08

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein rotierendes Flügelsystem für Luftfahrzeuge, bei dem die Steigung der schräg gelagerten Flügel verstellt werden kann. Es ist bereits bei Flugzeugen, deren Tragflächen in Hubschrauben umgewandelt werden können, vorgeschlagen worden, eine Steigungsänderung der schräg angeordneten Flügel dadurch zu erreichen, daß die Flügelenden mit an derThe present invention relates to a rotating wing system for aircraft, in which the pitch of the sloping wing can be adjusted. It is already proposed for aircraft whose wings can be converted into jackscrews been to achieve a change in pitch of the obliquely arranged wings in that the wing tips with at the

to Flugzeugkabine über Rollen laufende endlose Seilzüge verbunden sind, so daß durch Verschieben der Seilzüge die Flügel eine andere Schräglage einnehmen. ■ Der Nachteil bei diesem bekannten Flügelsystem liegt darin, daß die über und unter den Flügeln verlaufenden Seilzüge einen beträchtlichen Luftwiderstand erzeugen, so daß ein schlechter Wirkungsgrad bei derartigen Flügeln zu erwarten ist.connected to aircraft cabin via rollers running endless cables, so that by moving of the cables, the wings assume a different incline. ■ The disadvantage of This known wing system is that the running above and below the wings Cable pulls generate considerable air resistance, so that a poor efficiency is to be expected with such wings.

Nach der Erfindung erfolgt das Verstellen der Steigung von schräg gelagerten Schraubenflügeln dadurch, daß die Flügel an einem äußeren Rahmen, dessen als Achsen ausgebildete Seiten die Flügel schräg zu deren Mittellinie überqueren, angelenkt sind, während die Flügelwurzeln ebenfalls schräg gelenkig an einem inneren, der Höhe nach verstellbaren Rahmen, dessen Seiten mit denen des äußeren Rahmens parallellaufen, angreifen. Die winkeligen Rahmen können zweckmäßig aus Röhren von entsprechender Länge, die mit passenden Rohrbögen oder Rohrwinkeln miteinander verbunden sind, hergestellt werden.According to the invention, the pitch of inclined screw blades is adjusted in that the wings on an outer frame, which is designed as axes Sides the wings cross obliquely to their center line, are hinged while the wing roots also articulated at an angle on an inner one that is adjustable in height Attack frames whose sides run parallel to those of the outer frame. The angled frames can expediently from tubes of appropriate length with matching pipe bends or Pipe angles are connected to each other, are made.

Unabhängig von dem rotierenden Flügelsystem ist eine schraubbare Einstellvorrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe die Steigung der Flügel während des Fluges eingestellt werden kann. Es können auch zwei einstellbare Flügelsysteme vorgesehen sein, bei denen die Verstellung durch unabhängige oder getrennte Einstellmittel oder auch mittels einer einzigen Vorrichtung während der Drehung der Flügel von Hand erfolgt.A screwable adjustment device is independent of the rotating wing system provided, with the help of which the pitch of the wings can be adjusted during flight can be. Two adjustable wing systems can also be provided, in which the adjustment is carried out independently or separate adjustment means or by means of a single device during the Rotation of the wings is done by hand.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen:The subject of the invention is shown in the drawing, for example. Show it:

Abb. ι schematisch die Steigungsänderung einer mit schrägem Drehlager versehenen Tragfläche oder eines Flügels, wenn die Fläche oder der Flügel um ihre Schrägachse bewegt werden,Fig. Ι schematically the change in slope of a provided with an inclined pivot bearing Airfoil or wing, when the surface or wing is about its oblique axis to be moved

Abb. 2 ein Diagramm für die schräge Anordnung eines Flügels in einem Winkel von 45° zu einer Stütze,Fig. 2 is a diagram for the inclined arrangement of a wing at an angle of 45 ° to a support,

Abb. 3 schematisch die von den Enden des schräg gelagerten Flügels beschriebenen verschieden großen Radien,Fig. 3 schematically the different described by the ends of the inclined wing large radii,

Abb. 4 einen senkrechten Schnitt durch ein rotierendes Flügelsystem,Fig. 4 a vertical section through a rotating wing system,

Abb. 5 eine Draufsicht auf das Flügelsystem der Abb. 4,Fig. 5 is a top view of the wing system of Fig. 4,

Abb. 6 schematisch die Anwendung der Erfindung auf zwei einzeln steuerbare Luftschrauben, Fig. 6 schematically shows the application of the invention to two individually controllable propellers,

Abb. 7 die Anordnung von zwei in entgegengesetzten Richtungen rotierenden Flügelsystemen mit gemeinsamer Steigungssteuerung. Fig. 7 shows the arrangement of two wing systems rotating in opposite directions with common incline control.

Nach den Abb. i, 2 und 3 der Zeichnung ist der Flügel oder die Tragfläche 1 schräg zu seinem Fuß 2 angeordnet und drehbar auf einer gleichschrägen Achse 3^a mit Lager 3 gelagert (Abb. 2). Der Fuß 2 ist axial beweglich, so daß der um den Achsendrehpunkt 3^a sich drehende Flügel eine Steigungsänderung des Flügels bewirkt. Aus Abb. 3 ist ersichtlich, daß die vom Drehmittelpunkt des Flügelsystems entfernt stehenden Vorder- und Hinterkanten der Flügel sich in verschieden großen Radialabständen von diesem Drehmittelpunkt befinden, so daß diese Enden sich mit verschieden großen Umfangsgeschwindigkeiten bewegen. Diese Verschie-According to Figs. I, 2 and 3 of the drawing, the wing or the wing 1 is arranged obliquely to its foot 2 and rotatably mounted on an isoscopic axis 3 ^a with bearing 3 (Fig. 2). The foot 2 is axially movable so that the ^{wing rotating about the axis pivot point 3 a} causes a change in the pitch of the wing. From Fig. 3 it can be seen that the leading and trailing edges of the vanes, which are remote from the center of rotation of the vane system, are at different radial distances from this center of rotation, so that these ends move at different circumferential speeds. These different

ao denheit wird durch Einstellung der Flügel um die Achse 3^a erreicht.ao denheit is achieved by adjusting the wing around the axis 3 ^a .

Die Abb. 4 und 5 zeigen ein rotierendes Flügelsystem, das von einer hohlen Drehwelle 4 getragen wird. Ein Zahnrad 5 sitztFigures 4 and 5 show a rotating blade system supported by a hollow rotating shaft 4 is worn. A gear 5 is seated

?_5 auf der Welle 4 fest und trägt ein viereckiges Röhrengestell oder Rahmen 6 auf Säulen oder Stützen 7, die auf dem Zahnrad 5 aufrecht stehend befestigt sind und die sich mit dem Zahnrad drehen. Die schräg angeordneten Lager 3 der Flügel sind mit ihren Flügeln drehbar auf den die Achsen 3^a bildenden Seiten des äußeren Rahmens 6 gelagert und bestimmen den Winkel, unter welchem die Flügel schräg zu den Seiten eines inneren Rahmens angeordnet sind, um, wie in bezug auf Abb. ι bis 3 erläutert ist, die nötige Einstellung der Steigung der Schraubenflügel zu bewirken.? _5 on the shaft 4 and supports a square tubular frame or frame 6 on columns or supports 7, which are fixed upright on the gear 5 and which rotate with the gear. The obliquely arranged bearings 3 of the wings are rotatably mounted with their wings on the axes 3 ^a forming sides of the outer frame 6 and determine the angle at which the wings are arranged obliquely to the sides of an inner frame, as in relation to Fig. Ι to 3 is explained to effect the necessary setting of the pitch of the screw blades.

Die Wurzeln oder Fußenden 2 der Flügel ι sind durch Scharniere 2", Lager oder sonstige Mittel drehbar an einem viereckigen Steuerungsrahmen 8 befestigt, dessen Seiten 8^a ähnlich denjenigen des äußeren Rahmens 6 sind und dessen Seiten parallel zu den Seiten des Viereckes 6 laufen. Der Achsenrahmen 8 ist durch einen Keil 4" drehbar und auf der hohlen Welle 4 axial beweglich. Eine Schraubenspindel 9 geht durch die hohle Welle 4 und greift am unte-The roots or foot end 2 of the wing ι are attached by hinges 2 ', bearings, or other means, rotatably mounted on a rectangular control frame 8, the sides 8 are ^a similar to those of the outer frame 6 and the sides of which run parallel to the sides of the rectangle. 6 The Axle frame 8 can be rotated by means of a wedge 4 ″ and is axially movable on the hollow shaft 4. A screw spindle 9 goes through the hollow shaft 4 and engages the lower

Sa ren Spindelende in eine feste Mutter 10 ein. Die Spindel 9 ist an ihrem unteren Ende mit einem Handsteuerrad 11 versehen. Das den äußeren Rahmen 6 tragende Zahnrad 5 wird mittels eines auf einer Welle 13 sitzenden Ritzels 12 von einem beliebigen Motor angetrieben. Durch Drehen des Handrades 11 kann der Führer die Spindel 9 senkrecht bewegen und dadurch den inneren Rahmen 8 verstellen, wodurch die Flügel mit ihren Schräglagen! 3 sich auf ihren schrägen Rahmenachsen drehen, so daß, wie oben erläutert und in Abb. I bis 3 dargestellt ist, eine Steigungsänderung erzielt wird.Sa ren spindle end in a fixed nut 10 a. The spindle 9 is provided with a manual control wheel 11 at its lower end. That the outer frame 6 supporting gear 5 is by means of a seated on a shaft 13 Pinion 12 driven by any motor. By turning the handwheel 11 the operator can move the spindle 9 vertically and thereby the inner frame 8 adjust, whereby the wings with their Lean angles! 3 rotate on their inclined frame axes, so that, as explained above and shown in Fig. I to 3, a slope change is achieved.

In den beiden Abb. 4 und 5 ist der Rahmen 8 mit vier als Achsen dienenden Seiten für die vier Flügel 1 ausgebildet, die unter einen Winkel von vorzugsweise 45⁰ zu den Rahmenachsen stehen. Nach der Erfindung können jedoch auch zwei, drei oder mehrere Flügel ι verwendet werden, und dementsprechend ist der äußere Tragrahmen 6 und der innere Steuerungsrahmen 8 dreieckig für drei Flügel, viereckig für zwei oder vier Flügel usw. ausgebildet. Die Seiten oder Achsen des äußeren Rahmens 6 und des inneren Rahmens 8 müssen dabei immer parallel zueinander sein. Im Mittelteil kann auch eine andere Konstruktion angewendet werden, um die Steigungsänderung der Flügel zu bewirken.In both Fig. 4 and 5, the frame 8 is formed with four axes serving as pages for the four vanes 1 that are under an angle of preferably 45 ⁰ to the frame axis. According to the invention, however, two, three or more wings can be used, and accordingly the outer support frame 6 and the inner control frame 8 are triangular for three wings, square for two or four wings, and so on. The sides or axes of the outer frame 6 and the inner frame 8 must always be parallel to each other. Another construction can also be used in the central part to effect the change in pitch of the wings.

Die Abb. 6 zeigt schematisch und in einem kleineren Maßstab die Anwendung von zwei sich drehenden Flügelsystemen oder Hubschrauben, von welchen die eine über und die .andere unter dem Körper eines Flugzeuges gelagert ist. Die beiden Schrauben werden in Gegenrichtung zueinander und durch Treibwellen 13 getrieben, die außerhalb der Achse der Hubschrauben gelagert sind. Jedes der beiden Flügelsysteme ist durch ein Handrad 11 für sich verstellbar.Fig. 6 shows schematically and in one smaller scale the use of two rotating wing systems or lifting screws, of which one above and the other below the body of an airplane is stored. The two screws are turned in the opposite direction to each other and by driving shafts 13 driven, which are mounted outside the axis of the lifting screws. Each of the both wing systems can be adjusted by a handwheel 11.

Die Abb. 7 zeigt die Anordnung von zwei kombinierten Flügelsystemen zu einer Verbundmaschine, bei der die oberen Flügel in Gegenrichtung zu den unteren umlaufen und beide Anordnungen eine gemeinsame Steigungssteuerung haben. Bei dieser Ausführung ist die ganze Vorrichtung als Einheit in den Flugzeugkörper 20 eingebaut. Die Drehwelle 4 ist in zwei Abschnitte geteilt, von denen jeder durch Kegelradgetriebe 21 angetrieben wird. Bei dieser Ausführung ersetzt eine Platte 22 das in Abb. 4 gezeigte Zahnrad 5, wobei die Platte 22 die Säulen oder Stützen 7 für die Achsen 3« trägt. Die Mittelwelle 9 ist auch geteilt, und ihre Innenenden sind mit Rechts- und Linksgewinde 2^ versehen, die in eine entsprechende Drehmutter 24 eingreifen.Fig. 7 shows the arrangement of two combined wing systems to form a compound machine, in which the upper wings rotate in the opposite direction to the lower and both arrangements have a common pitch control. In this embodiment, the entire device is built into the aircraft body 20 as a unit. The rotating shaft 4 is divided into two sections, each of which is driven by bevel gears 21. In this embodiment, a plate 22 replaces the gear 5 shown in Fig. 4, the plate 22 supporting the columns or supports 7 for the axles 3 '. The central shaft 9 is also divided, and its inner ends are provided with right and left-hand threads 2 ^ which engage in a corresponding rotary nut 24.

Die Drehmutter 24 ist außen als Schnecke ausgebildet und wird von einem Schneckenrad mittels des vom Bügel 26 gehaltenen Steuerrades 11 bewegt. Um eine Achsenbewegung von der Welle 9 auf die Rahmen 8 zu übertragen, tragen die Außenenden der Welle 9 Arme 27, die mit einem Kardanlauf 28 verbunden sind, welcher eine Umdrehung der Innenteile ermöglicht und das Achsengestell 8 in Längsrichtung verstellt. Wenn die Flügel 1 durch das dargestellte Getriebe in Bewegung gesetzt sind, kann der Führer die axiale Stellung des -Rahmens 8 auf der Treibwelle 4 durch Bewegung des HandradesThe rotary nut 24 is designed as a worm on the outside and is moved by a worm wheel by means of the control wheel 11 held by the bracket 26. In order to transmit an axis movement from the shaft 9 to the frame 8, the outer ends of the shaft 9 carry arms 27 which are connected to a cardan shaft 28, which enables a rotation of the inner parts and adjusts the axis frame 8 in the longitudinal direction. When the wings 1 are set in motion by the illustrated gear, the operator can adjust the axial position of the frame 8 on the drive shaft 4 by moving the handwheel

11 derart verändern, daß die Flügel aufwärts von ihrer .waagrechten Lage gesteuert werden und dadurch ihre Steigung, verändern.11 change in such a way that the wings are controlled upwards from their .waagrechte position and thereby change their slope.

An Stelle der zusammengesetzten Flügelsysteme kann auch ein einziges System angewendet werden. Wenn zwei Systeme verwendet werden, so brauchen sie nicht notwendigerweise in axialer Verlängerung zueinander zu liegen oder mit gleicher GeschwindigkeitA single system can also be used instead of the composite wing systems will. If two systems are used, they do not necessarily need to be to lie in axial extension of each other or at the same speed

ίο oder in der gleichen Richtung getrieben zu werden. Der Kraftantrieb kann von beliebiger geeigneter Art sein.ίο or driven in the same direction too will. The power drive can be of any suitable type.

Obgleich die hier gezeigten Mittel zum Einstellen des Sterngestelles 8 durch Schraubenübertragung betätigt werden, können diese Relativbewegungen natürlich auch mit anderen Mitteln erzielt werden, z. B. mit Flüssigkeitsvorrichtungen in Form eines ringförmigen, mit dem Rahmen 8 verbundenen Kolbens, wobei die Mittelwelle mit Öffnungen zum Durchgang von Flüssigkeit ausgerüstet ist.Although the means shown here for adjusting the star frame 8 by screw transmission are operated, these relative movements can of course also be achieved by other means, such. B. with Fluid devices in the form of an annular one connected to the frame 8 Piston, the central shaft being equipped with openings for the passage of liquid is.

Claims

Patent claims:

i. Device for adjusting the pitch of inclined screw blades in rotating wing systems, characterized in that the wings on an outer frame, which as Axes formed sides cross the wings obliquely to their center line, are hinged, while the wing roots also articulated at an angle to an inner, height-adjustable frame, the sides of which with those of the outer Run parallel to the frame, attack.

2. Rotating wing system according to claim i, consisting of an angular Support frame for the wing, characterized in that the frame with a lower plate, a gear o With the help of columns or supports it is firmly connected to rotation and that the angular frame provides storage for the adjustable wing and their axes.

3. Rotating wing system according to claim ι and 2, characterized in that that a screwable adjustment device independent of the rotating wing system is provided, with the help of which an inner sash support frame can be moved axially to the slope of the To be able to adjust wings during flight.

4. Rotating wing system according to claim i, characterized in that two according to claim 1 adjustable wing systems are provided, which can be moved by independent or separate adjusting means during the rotation of the blades so that the Adjustment of the revolving systems for opposite directions about their axes of rotation takes place.

5. Rotating wing system according to claims 1 to 4, characterized in that that the equiaxed wing groups share a single device for changing the pitch of the wing are manually equipped during the flight.

1 sheet of drawings

PRINTED IN THE