DE610490C - Luftschraube - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 11. MÄRZ 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 62c GRUPPE δ02

Luftschraube

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Juli 1932 ab

Die Erfindung bezieht sich auf Luftschrauben, deren Flügel während des Betriebes stoßfrei um ihre Längsachsen gedreht werden können. Es sind verschiedene Bauformen für derartige Luftschrauben bekannt. So geschieht beispielsweise bei einigen derselben die Drehung der Flügel durch Schneckengetriebe, auf deren Schneckenwellen Reibräder sitzen, welche wahlweise mit zwei feststehenden Reibkränzen in Berührung gebracht werden können. Bei diesen und bei allen sonstigen bisher bekanntgewordenen Verstelluftschrauben muß der Flugzeugführer, wenn die Verstellung notwendig wird, nicht nur die ^X5 Drehung der Flügel einleiten und den Drehsinn überwachen, sondern er muß auch die Drehung der Flügel unterbrechen, wenn der gewünschte Drehungsgrad erreicht ist.

Die vorliegende Erfindung empfiehlt die Anbringung einer Vorrichtung, durch welche der gewünschte Drehungsgrad der Luftschraubenflügel um ihre Längsachse im voraus festgelegt wird, so daß der Flugzeugführer in dem Zeitpunkt, in welchem die Veras stellung der Luftschraube erfolgen soll, diese nur durch Betätigung eines einfachen Schalturgans einzuleiten braucht. Der Vorteil besteht darin, daß der Flugzeugführer in diesem Zeitpunkt, beispielsweise bei der Landung, welche ohnehin die Anspannung aller körperlichen und geistigen Kräfte des Mannes erfordert, für die Verstellung der Luftschraube weder eine nennenswerte körperliche Kraft noch Denkarbeit leisten muß.

Die Aufgabe ist dadurch gelöst, daß an dem einen drehbaren Flügel der Luftschraube ein Anschlag befestigt ist, welcher, sobald der Flügel eine gewisse Drehung gemacht hat, gegen einen nicht mit der Luftschraube umlaufenden beweglichen Anschlag stößt und diesen duixh den Anstoß bewegt, wodurch ein Strom- oder Flüssigkeitsschalter geöffnet oder geschlossen wird, so daß die Drehung der Luftschraubenblätter aufhört. Der gewünschte Drehungsgrad der Schraubenblätter wird dadurch im voraus bestimmt, daß der bewegliche, nicht mit der Luftschraube umlaufende Anschlag so eingestellt wird, daß er von dem an der Luftschraube befindlichen Anschlag berührt wird, sobald das Schraubenblatt die gewünschte Drehung gemacht hat. Mit der gleichen Vorrichtung, durch welche der bewegliche Anschlag eingestellt wird, ist die Schaltung auf Rechts- oder Linksverdrehung der Schraubenblätter zwangsläufig verbunden.

Abb. ι zeigt in Ansicht und teilweisem Schnitt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, soweit dieselbe am Propeller oder in dessen unmittelbarer Nähe ihren Platz hat.

Abb. 2 zeigt einen Schnitt II-II aus Abb. 1.

Abb. 3 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Anordnung von Hilfsmitteln, durch welche die Luftschraubenverstellung unterbunden werden kann.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Julius Keitel in Friedrichshafen a. B,

Auf der Motorwelle ι ist die Luftschraubennabe 2 befestigt, in welcher die Flügel 3 drehbar eingesetzt sind. Mit der Luftschraube läuft ein Stellglied 4 um, welches gegen den am Motorgehäuse 5 befestigten einstellbaren Anschlag 6 stoßen kann. Letzterer ist an der Welle 7 befestigt, die an dem Motorgehäuse 5 in Lagern 8 drehbar und in ihrer Längsrichtung verschiebbar gelagert ist. Die Welle 7 trägt an ihrem oberen Ende Rillen, entsprechend einer umlaufenden Verzahnung, in weiche das Zahnsegment 9 eingreift. Wird letzteres mittels des Hebels 10 und der Stange 11 in der einen oder anderen Drehrichtung bewegt, so wird die Welle 7 und damit auch der Anschlag 6 gehoben oder gesenkt. Die Höhenlage des Anschlages 6 bes-timmt den Drehungsgrad des Luftschraubenflügelblattes, bei welchem beide Anschläge einander berühren. Das untere Ende der Welle 7 ist als Vierkant ausgebildet und trägt den Hebel 12, von welchem die Stange 13 (s. Abb. 2) zu einem Flüssigkeitsschalter führt. Stößt das Stellglied 4 gegen den Anschlag 6, so macht letzterer samt Welle 7 eine Drehbewegung, die den Hebel 12 steuert. Der Flüssigkeitsschalter wird hierdurch geschlossen, der weitere Zufluß von Druckflüssigkeit zur Verstelleinrichtung wird gesperrt, und die weitere Drehung der Flügelblätter hört auf.

Das mit der Luftschraube umlaufende Stellglied 4 wird an dem freien Ende eines Hebels 14 geführt, welcher auf einer Achse 15 verkeilt ist. Am anderen Ende dieser Achse befindet sich ein Hebel 16, dessen Nase 17 in einer Nut 18 der Wurzel des Luftschraubenflügels 3 läuft. Wenn dieser sich dreht, so bewegt sich das Hebelpaar 16, 14 und das Stellglied 4 ändert seinen Umlaufhebelarm. Sobald die Bewegung so weit vorgeschritten ist, daß das Stellglied 4 den beweglichen Anschlag 6 berührt, wird, wie oben beschrieben, die Drehbewegung des Flügels unterbrochen.

Um zu verhindern, daß das Stellglied 4 ununterbrochen in einer Ebene umläuft, in welcher eine Berührung mit dem beweglichen Anschlag 6 möglich ist und daher eine unerwünschte Berührung bei der Auf- und Abwärtsverstellung des Anschlages 6 vorkommen kann, ist das Stellglied 4 so an dem Hebel 14 gelagert, daß es nur willkürlich in eine UmI auf ebene gebracht werden kann, in weleher sich auch der bewegliche Anschlag 6 befindet. Zu diesem Zweck ist an dem freien Ende des Hebels 14 ein durchbohrtes Stück drehbar angebracht, in welchem die runde Stange 20, deren Ende das Stellglied 4 bil-Po det, geführt "ist. Das andere Ende der Stange 20 ist an einem Hebel 21 angelenkt, welcher auf einer in der Nabe 2 gelagerten Welle 22 verkeilt ist. Diese Welle trägt auf ihr undrehbai- einen Hebel 23, welcher von einer Zugfeder 24 gegen das Ende einer Schneckenwelle 25 gedrückt wird. Letztere ist in der Schnecke 26 verschiebbar und trägt das Reibrad 27.

Der Vorgang bei der Verstellung der Flügel und ihrer Begrenzung ist folgender: Der Flugzeugführer bereitet die gewünschte Verstellung oder deren Begrenzung dadurch vor, daß er den Anschlag 6 mittels der Stange 11 und des Zahnbogens 9 in eine bestimmte Höhe bringt. Das umlaufende Stellglied 4 kann dabei den Anschlag 6 nicht erreichen. Sobald die Luftschraube verstellt werden soll, bewegt der Flugzeugführer in bekannter Weise einen der Reibkränze 28 oder 29 gegen das Reibrad 27 und verschiebt dabei die Schneckenwelle 25 in ihrer Längsrichtung. Dabei wird die Schnecke 26 in Umdrehungen versetzt und der Flügel 3 mittels der Schnecke 30 gedreht. Gleichzeitig wird der Hebel 23 entgegen der Wirkung der Zugfeder 24 und damit auch der Hebel 21 bewegt, die Stange 20 wird in ihrer Längsrichtung verschoben und der Anschlag 4 in die Umlaufebene gebracht, in welcher der Anschlag 6 sich befindet. Durch die Drehung des _go „Flügels 3 wird das Hebelpaar 16, 14 bewegt und dadurch das Stellglied 4 gehoben oder gesenkt, bis es gegen den Anschlag 6 stößt. Es schlägt diesen in die in Abb. 2 punktiert angegebene Lage, wobei mittels des Hebels 12 und der Stange 13 der weitere Fortgang der Verstellung unterbunden wird.

In dem Schema der Abb. 3 ist ein Beispiel für eine Anordnung von Hilfsmitteln, durch welche die Luftschraubenverstellung unter- 10c bunden werden kann, dargestellt. Man sieht oben links das Motorgehäuse 5 oder eine an diesem befestigte Platte, die Welle 7, welche bei 8 gelagert ist und den Anschlag 6 sowie unten auf einem Vierkant den Hebel 12 trägt. 10; Der Deutlichkeit halber ist darunter die Welle 7 nebst Lagern 8, Anschlag 6 und Hebel 12 in Horizontalprojektion gezeichnet und in dieser Lage in das Schema eingefügt. Dem Anschlag 6 gegenüber sieht man in der Dar- 11c stellung links oben das mit der Luftschraube umlaufende Stellglied 4, welches in dem Stück 19 gelagert ist. In die oben gerillte Welle 7 greift der Zahnbogen 9 ein, welcher mittels Hebel 10 und Stange 11 bewegt wer- 11; den kann. Bis hierin zeigt Abb. 3 eine Wiederholung aus Abb. 1 und 2,

Rechts unten sieht man im Schnitt ein Gerätebrett 31, an welchem sich Bedienungsringe 32 und 33 befinden. Rechts oben sind 12c auf gemeinsamem, nur teilweise gezeichnetem Teilkreis Stellschrauben 34 und 35 dar-

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gestellt, von denen die einen Rechts- und die anderen Linksgewinde haben. Diese Stellschrauben werden durch die endlose Kette 36 gedreht, wodurch in an sich bekannter Weise durch Anpressen des einen der beiden Reibkränze (28 und 29 in Abb. 1) an ein Reibrad die Flügel im einen oder anderen Sinne gedreht werden. Die Bewegung der Kette 36 geschieht durch einen zweiarmigen Hebel 37, welcher in 38 gelagert ist und mit einer Gabel einen runden Querzapfen 39 an einer Kolbenstange 40 umfaßt. Letztere trägt an einem Ende einen Kolben 41, welcher in dem Zylinder 42 läuft, und hat in der Mitte eine Verdickung 43 von zylindrischem oder rechteckigem Querschnitt. Der Zylinder 42 hat nach unten eine Fortsetzung 44, welche die KoI-benstangenverdickung 43 mit einer für den Durchgang des Doppelhebels 37 geschlitzten Führung umfaßt und das untere Ende der Kolbenstange 40 führt. Zwei Federn 45 und 46 stützen sich gegen Teller 47 und 48. Wird der Kolben 41 nach unten bewegt, so wird nur die Feder 46 zusammengedrückt, während die Feder 45 unverändert bleibt. Wird der Kolben 41 nach oben bewegt, so wird nur die Feder 45 zusammengedrückt, während die Feder 46 unverändert bleibt. Diese Federanordnung hat zur Folge, daß der Kolben 41 nach Aufhören des Druckmittelzuflusses von der zusammengedrückten Feder, ohne daß dieselbe den Gegendruck der anderen Feder zu überwinden braucht, stets in seine Mittellage zurückgeführt wird. In dieser Mittellage berührt keiner der beiden Reibkränze (28 und 29 in Abb. 1) das Reibrad; die Flügel erfahren also keine Drehbewegung um ihre Längsachsen.

Je nach der Stellung eines Schiebers 49 kann Druckflüssigkeit von einer motorisch angetriebenen Zahnradpumpe 50 aus einem Behälter 51 durch eine Rohrleitung 52 unter oder über den Kolben 41 getrieben und dadurch die Verstellung der Kette 36 bewerkstelligt werden, wobei gleichzeitig aus dem nicht beschickten Zylinderraum etwa vorhandene Flüssigkeit durch ein Rohr 53 in den Behälter 51 zurückfließen kann. In der Rohrleitung 52 befindet sich ein Dreiweghahn 54, welcher je nach seiner Stellung entweder der Druckflüssigkeit den Weg von der Zahnradpumpe 50 zu dem Gehäuse des Schiebers 49 freigibt oder letzteres durch eine Leitung 55 mit der Rückiaufleitung 53 in Verbindung bringt. Für gewöhnlich steht der Dreiweghahn wie gezeichnet. Die von der ständig laufenden Zahnradpumpe geförderte Flüssigkeit gelangt bei dieser Hahnstellung durch ein überdruckventil 56 in die Rüclclaufleitung53.

Die Bedienung der Anlage und ihr selbsttätiges Wirken spielen sich folgendermaßen ab: Der Flugzeugführer bereitet die Verstellung der Luftschraube vor, indem er einen Handhebel 57, auf dessen Raste 58 die hauptsächlichsten Stellungen gekennzeichnet sind, auf die der gewünschten Flügelstellung entsprechende Kennmarke stellt. Er stellt dadurch mittels der Stange 11, des Hebels 10 und des Zahnbogens 9 den an der Welle 7 befindliclren Anschlag 6 ein. Gleichzeitig betätigt er durch eine Schleppkupplung 59, welche durch eine Feder 60 gegen die Stange 11 gedrückt wird, und durch einen Winkelhebel 61 den Schieber 49. Durch die Einstellung dieses Schiebers ist nunmehr im voraus bestimmt, in. welchem Sinne sich die Flügel drehen werden, und durch die Einstellung des Anschlages 6 ist bestimmt, um wieviel Grad die Flügelblätter sich drehen sollen. Da die Einstellungen für die verschiedenen Bedürfnisfälle an der Raste 58 des Hebels 57 gekennzeichnet sind (1, 2., 3, 4, JfS₁, R₂), so stellt die. Vorbereitung zur Flügelverstellung keinerlei Anforderungen an die Denktätigkeit des Flugzeugführers. Auch eine Kraftanstrengung ist nicht damit verbunden. In dem Augenblick, in welchem die Verstellung erforderlich wird, hat der Flugzeugführer weiter nichts zu tun, als an dem Ring 33 zu ziehen, von welchem ein Seil 62 über eine Rolle 63 zu einem Hebel 64 führt. Durch diesen Zug, entgegen dem einer Feder 65, wird der Dreiweghahn 54 aus der gezeichneten Stellung im Uhrzeigersinn um 90⁰ gedreht, bis die Nase des Hebels 64 von einem unter Last der Zugfeder 66 stehenden Sperrhaken 67 erfaßt wird, wie punktiert gezeichnet. Der von der Zahnradpumpe 50 geförderten Flüssigkeit ist nunmehr der Weg zu dem Schieber 49 freigegeben, so daß sie je nach dessen Stellung unter oder über den Kolben 41 treten kann. Dadurch wird das aus dem Kolben 41, der Kolbenstange 40, dem Hebel 37 und der Kette 36 bestehende System in einer Richtung bewegt und der Antrieb der Flügel eingeschaltet. Wie oben beschrieben, erfolgt nach einer bestimmten Drehung der Flügel ein Eingriff des Stellgliedes 4 mit dem Anschlag 6, wodurch dieser zu einer Drehbewegung gezwungen wird (siehe Horizontalprojektion der Welle 7 mit Anschlag 6 und Hebel 12 in punktierter Stellung). Bei dieser Drehbewegung bewegt der Hebel 12 mittels der Zugstange 13 entgegen der Zugfeder 66 den Sperrhaken 67. Dieser gibt die Nase des Hebels 64 frei, und unter dem Einfluß der Zugfeder 65 schnellt der Dreiweghahn 54 in die gezeichnete Stellung zurück; die in dem Zylinder 42 befindliche Druckflüssigkeit fließt durch die Verbindungsleitung 55 in den Behälter 51 zurück, und unter dem Einfluß der

Feder 45 °der 46 geht das aus-dem Kolben 41, der Kolbenstange,.^,, dem Hebel 37 und der Kette 36 bestehende System in die Mittelstellung zurück. Die Drehbewegung der Flügel hört also in dem gleichen Augenblick auf, in dem das Stellglied 4 den Anschlag 6 aus seiner Lage schlägt. Soll die Drehbewegung der Flügel schon vor diesem Zeitpunkt unterbrochen werden, so kann der Flugzeugführer durch Ziehen an dem Ring 32, von welchem ein Seil 68 zu dem Sperrhaken 67 führt, den Hebel 64 des Dreiweghahnes auslösen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Luftschraube, deren Flügeln während des Betriebes stoßfrei, z. B. über einen Schneckentrieb in ein teils an der Luftschraube, teils am Flugzeugrumpf angeordnetes Reibradgetriebe, eine Ver-Stellbewegung wahlweise in dem einen oder anderen Drehsinn und in bemeßbarer Größe erteilt werden kann, gekennzeichnet durch ein (oder mehrere) seine Relativlage mit der Flügelansteliung änderndes Stellglied (4) an der Luftschraube, einen am Luftschraubemimlauf nicht teilnehmenden/ relativ zur Luftschraube auch während des Fluges einstellbaren Anschlag (6) und eine derartige Verbindung des Anschlages (6) mit einem den rumpffesten Teil (28, 29) des Reibgetriebes steuernden Schalter, daß beim Eingriff des Stellgliedes (4) in den Anschlag (6) die Verstellbewegung des oder der Flügel unterbrochen wird.
2. 2. Verstelluftschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativlage des Stellgliedes (4) von einer gewindeartigen Nut (18) in der Wurzel der Flügel (3) abhängig ist. ■

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen