DE675713C

DE675713C - Zum Verstellen der Fluegelsteigung von Luftschrauben bestimmte Verstellvorrichtung mit einem Kupplungsschneckengetriebe

Info

Publication number: DE675713C
Application number: DEH146310D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-01-22
Filing date: 1936-01-22
Publication date: 1939-05-15

Description

Das Hauptpatent bezieht sich auf eine zum Verstellen der Flügelsteigung von luftschrauben bestimmte Verstellvorrichtung mit einem Kupplungsschneckengetriebe, das einen bei dessen Nichtbenutzung stillstehenden, durch axiales Verschieben mit zugehörigen, an der Nabe angeordneten Schneckenrädern kuppelbaren Planschneckenteil aufweist. Hierbei ist letzterer in beiden Verstellrichtungen durch Elektromotor 0. dgl. drehbar und mit seiner Arbeitsseite bis dicht an die Luftschraubennabe heranrückbar, wobei das gesamte sich anschließende Verstellgetriebe der Flügel derart zwischen den Nabenhülsen der einzelnen Flügel angeordnet ist, daß nur seine mit den Planschnecken zu kuppelnden Schneckenradzähne etwa um Zahnhöhe aus der Umlaufebene der seitlichen Nabenumrißlinie hervortreten. Bei einer vervollkommneten Ausführungsfoirm dieser Verstellvorrichtung sind die Planschbecken drehbar gelagert und durch Anschluß an eine Antriebsvorrichtung, ζ. B. einen umsteuerbaren Elektromotor, willkürlich im oder entgegen dem Umlaufsinne der Luftschraube bewegbar.

Die weitere Entwicklung der von Hand oder maschinell verstellbaren Vorrichtung hat zu dieser Zusatzerfindung geführt, die gegenüber dem Gegenstand des Hauptpatents und sonstigen bekannten Bauarten wesentliche Vorteile bietet und einen erheblichen technischen Fortschritt darstellt. Insbesondere sind Einfachheit im Aufbau der Vorrichtung, deren Betriebssicherheit und leichte Anpassung an die jeweils erforderlichen Verstell- - geschwindigkeiten auf eine höhere Stufe gebracht.

Zunächst sieht die Erfindung gegenüber dem Hauptpatent den Fortfall einer Planschnecke mit dem zugehörigen Schneckenrad vor, weil das Drehen der Flügel um ihne Längsachsen in beiden Richtungen durch den Verstellmotor erzielbar ist; hierdurch wird die Verstellvorrichtung bedeutend vereinfacht und ihr Gewicht verkleinert. Der als Verstelltrieb gegebenenfalls verwendete Elektromotor braucht nicht umsteuerbar zu sein, wenn sein Drehmoment im Bereich seiner niedrigen Drehzahlen noch hinreicht, um ein genügendes Zurückbleiben der Planschnecke

gegenüber der Drehzahl der Luftschraube zu bewirken.

An sich, ist es bei Verstellgetrieben bekannt, mit einer Planschnecke und einem. Schnecken-' rad zwei angeschlossene Luftschraubenflügiel. zu verstellen. Hierbei läuft die ständig mii dem Schneckenrad in Eingriff stehende, nicht axial verschiebbare Planschnecke dauernd mit der Luftschraubennabe um, wobei sie im Falle

to der Verstellung beschleunigt oder verzögert wird. Dies geschieht mit Hilfe verwickelter Feststell- bzw. Bremsvorrichtungen, die viel Platz zwischen Nabe und Motor beanspruchen und keine willkürliche Änderung der

is Verstellgeschwindigkeit zulassen.

Beim Gegenstand des Hauptpatents wird bei der Verstellung eine nicht umlaufende Planschnecke mit den zugehörigen, mit der Luftschraubennabe umlaufenden Schneckenrädern gekuppelt, wodurch ein harter Eingriff und eine gewisse Abnutzung der zu kuppelnden Teile auftritt. Diese wird noch größer, wenn das Kuppeln nach dem Anlassen des Luftschraubenantriebmotors erfolgt, wobei

as insbesondere bei verschiedenen Drehrichtungen von Plansdhnecke und Schneckenrädern der Drehzahlunterschied der beiden zu kuppelnden Teile noch höher ist als im Falle der Kupplung von nicht, umlaufender Planschnecke

3» mit den umlaufenden Schneckenrädern.

Die Erfindung vermeidet die angedeuteten Nachteile dadurch, daß die zu kuppelnden Teile zunächst auf eine annähernd gleiche Drehzahl gebracht und erst in diesem Zeitpunkt von Hand oder selbsttätig stoßfrei eingekuppelt werden. Es wird also zunächst die Planschnecke durch den sie antreibenden Elektromotor o. dgl. auf die im gleichen Zeitpunkt herrschende Drehzahl der Luftschraube gebracht und dann mit den zugehörigen Schneckenrädern der umlaufenden Luftschraubennabe gekuppelt.

Das selbsttätige Kuppeln der beiden im Znstande der spezifischen Ruhelage befindliehen Teile kann z. B. mit Hilfe von zwei Tachometern erfolgen, welche die Drehzahl der Luftschraube und der Planschnecfce oder die letzterer entsprechende Drehzahl des Elektromotors anzeigen, wobei die etwa auf gleichachsigen Wellen befestigten Zeiger der Tachometer im Augenblick der Deckung einen elektrischen Strom einschalten, der entweder mittels Ankerverschiebung des Elektromotors oder durch ein Relais die Kupplung von Planschnecke und Schneckenräder bcwerkstelligt. ■

Bei erfolgter Kupplung von Planschnecke und Schneckenräder tritt zunächst keine oder eine kaum merkbare Verstellung der Flügel ein. Diese erfolgt erst in steigendem Maße in der einen Richtung bei weiterer Erhöhung der Drehzahl des Verstellmotors und in der anderen Richtung bei Abnahme der Drehzahl desselben. Im letzteren Falle hält die steigende tiffstellgeschwindigkeit so* lange an, als das . rfehmoment des Elektromotors den Versteli- ;%fijterstand überwinden kann. Soll die Ver-■- >sfellgeschwindigkeit in der letzteren Richtung noch weiter vergrößert werden, muß der Elektromotor umgesteuert werden.

Bei der Ausführung des vorerwähnten elektrischen Verstellgetriebes für leine selbsttätige Regelung der Flügelsteigung, welche auf Gleichhaltung der Luftschraubendrehzahl abgestimmt ist, wird an einem feststehenden Teil ein Fliehkraftregler angeordnet, welcher den Elektromotor steuert.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung im Schnitt.

23 bezeichnet die auf der Motorwelle 2 befestigte Luftschraubennabe mit Schneckenrädern 4, deren Zähne um Zahnhöhe aus der Umlaufebene der seitlichen Nabenumrißlinie 27 hervortreten. Auf dem. Hals zwischen der Nabe 23 und dem Nabenflansch 23° ist eine geteilte Hülse 44 auf Wälzkörpern 45 drehbar gelagert; die Hülsenteile sind durch Bolzen 46 verbunden. Auf der Hülse ist mittels Wälzkörper 47 eine einzige Planschnecke 1 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Diese Planschnecke ist geteilt und weist am Rande ein Kegelrad 48 auf. Die Scheibenteile werden durch Bolzen 49 zusammengehalten. Die Nabeso der Planschnecke enthält eine Ringnut 51, in welche der verstärkte Innenrand einer geteilten Verstellscheibe 52 eingreift, die mit Rmgkranzteilen 53 versehen ist. In diese sind schraubenförmige Schlitze 54 eingeschnitten, in die je ein fester Stift 55 eintritt. Die Verstellscheibe 52 trägt an einer Stelle ihres Außenumfanges einen geteilten zylindrischen Ansatz 56, in welchem in Kugellagern 57 eine Welle 58 mit Kegelrad 59 gelagert ist, das durch einen Ausschnitt 60 der Verstellscheibe 51 hin durchtritt und mit den Zähnen 48 der Plansclmecke 1 dauernd im Eingriff steht. Das andere Ende der Welle 58 ist an einen nicht dargestellten Elektromotor angeschlossen. 61 bezeichnet einen bei 62 gegen die no Nabe 27 abgedichteten zylindrischen Gehäuseteil mit einem den Ansatz 56 aufnehmenden Ansatz 63, dessen oberer Abschluß aus Deckel 64 und Abdeckschieber 65 besteht. Der Gehäuseteil 61 dient als Lagerung für die Ringkranzteile 53 und hat ,außer den festen Stiften 5 S an geeigneter Stelle einen schraubenförmigen Schlitz 66, durch den ein mit einem Teil 53 verbundener Verstellhebel 67 hindurchtritt. 68 ist eine dem Luftschraubenmotor zugekehrte Abschlußwand, an der die Hülse 44 mit Flansch 44° und der Gehäuse-

Claims

teil 61 mit Flansch 61" zentriert befestigt sind. Die Teile 44, 6i und 68 bilden das gesamte, die Planschnecke und deren Antriebs- und Verstellvorrichtung aufnehmende Gehäuse.
. Dieses und ein etwaiges Relais zum Verstellen des Hebels 67 sind gegenüber dem Motorgehäuse 69. gegen Drehung gesichert. Der an .die Welle 58 angeschlossene Elektromotor ist derart mittel- oder unmittelbar auf

ίο dem. Deckel 64 geführt, daß er die schraubenförmige Bewegung des Ansatzes 56 mitmachen kann. Zu diesem Zweck ist im Deckel 64 ein schraubenförmiger Schlitz 70 für die Welle 58 vorgesehen.

Die Vorrichtung wird wie folgt benutzt, i. Anlassen des Elektromotors, 2. Steigerung der Motordrehzahl bis zum Erreichen einer Drehzahl, die derjenigen der Luftschraube ganz oder annähernd gleicht, 3.Kuppein der Planschnecke 1 mit den Schneckenrädern 4 durch Drehen der Verstellscheibe 52, was durch ein Relais mit Hilfe des Hebels 67 oder durch den sich verschiebenden Anker des Elektromotors bewerkstelligt wird, 4. Steigern der Drehzahl des Elektromotors zwecks Verstellung der Flügelblattsteigung, d. h. Drehen der Luftschraubenflügel um ihre Längsachsen in der einen Richtung oder Vermindern der Drehzahl des Elektromotors bzw. Umsteuern desselben zwecks Verstellung der Flügelblattsteigung in der anderen Richtung.

Diese Vorgänge werden durch entsprechend

kombinierte elektrische Sclialtungien vermittels eines Hebels o. dgl. am Führersitz oder durch einen Fliehkraftregler ausgelöst, wobei das selbsttätige Schalten der Kupplung etwa mit Hilfe des von den Tachometern gesteuerten Relais erfolgt. Durch Stromausschalten an der Betätigungsstelle erfolgt das Entkuppeln der Planschnecke und das Unterbinden der Flügelverstellung, wobei das gesamte Getriebe zum Stillstand kommt.

PΛ T K N T ANSP R Ü C Il E :

i. Zum Verstellen der Flügelsteigung von Luftschrauben bestimmte Verstellvorrichtung mit einem Kupplungsschneckengetriebe, das einen bei dessen Nichtbenutzung stillstehenden, durch axiales Verschieben einkuppelbaren Planschnedkenteil aufweist, der in beiden Verstellrichtungen durch Elektromotor o. dgl. drehbar und mit seiner Arbeitsseite bis dicht an zugeordnete, an der Luftschraubennabe gelagerte Schneckenräder heranrüekbaf ist, wobei das gesamte sich anschließende Verstellgetriebe der .Flügel derart zwischen den Nabenhülsen angeordnet ist, daß nur seine mit dem. Planschneckenteil zu kup-

(io pelnden Schneckenradzähne etwa um Zahnhöhe aus der Umlaufebene der seitlichen Nabenumrißlinie hervortreten, nach Patent 671 694, dadurch gekennzeichnet, daß das Planschneckengetriebe lediglich eine axial verschiebbare Planschnecke (1) aufweist.
2. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Tachometern, deren Zeiger auf gleichachsigen Wellen befestigt sind, oder ahnliehen Einrichtungen zum Anzeigen des für die Kupplung der Planschnecke mit den Schneckenrädern geeigneten Zeitpunktes durch Kenntlichmachung der Drehzahlen von Luftschraube und Plan-Schnecke versehen ist.
3. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine bei angenäherter oder voller Übereinstimmung der Drehzahlen von Planschnecke und Luftschraube ansprechende, vorzugsweise elektrische Schaltvorrichtung zum selbsttätigen Einkuppeln der Planschnecke.
4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeiger -der Tachometer als Kontakte der elektrischen Schaltvorrichtung ausgebildet sind.
5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ^o als Antriebsvorrichtung dienende Elektromotor mit einem die Axialverschiebung der Planschnecke bewirkenden verschiebbaren Anker versehen ist.
6. Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Planschnecke (1) dauernd gekuppelte Elektromotor auf einem feststehenden Teil gelagert und mit der Planschnecke in axialer Richtung verschiebbar ist.
7. Verstellvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der den Elektromotor tragende Teil aus einem die Planschnecke aufnehmenden und den Hals der Luftschraubennabe (23) umgebenden Gehäuse (44, 61, 68) besteht, auf dessen innenliegender Wand (44) die Planschnecke geführt ist.
8. Verstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine in eine Ringnut (51) der Planschneckennabe eingreifende Verstellscheibe (52) in dem Gehäuse drehbar gelagert und durch Schrägschlitze (54) und Stifte (55) verstellbar geführt ist.
9. Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß. die Verstellscheibe (52) in einem zylindrischen Ansatz (56) die Lagerung eines zwischen Planschnecke und Elektromotor vorgesehenen Zwischengetriebes (58,59) trägt.

ίο. Verfahren zum Verstellen der Flügielblattsteigung einer umlaufenden Verstellluftschraube mit Hilfe einer Verstellvorrichtung, deren einer Teil mit der Flügielnabe dauernd, deren anderer mit ihm durch Verschieben zu kuppelnde Teil nur während des Verstellvorganges umläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Teil erst eingekuppelt wird, wenn er ganz oder zur Hauptsache auf die Drehzahl des anderen Teiles beschleunigt ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen