DE680563C - Propeller mit selbsttaetig veraenderlicher Fluegelanstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Propeller mit nach Bedarf selbsttätig veränderlicher F'lügelanstellung, die mit einer Anschlagvorrichtung versehen sind, um die Veränderlichkeit der Flügelanstellung innerhalb bestimmter Werte zu begrenzen. Nach der Erfindung ist diese Anschlagvorrichtung durch Regeln der Propellerdrehzahl in mehrere Stellungen nacheinander einstellbar, die bestimmten Flügelanstellwinkeln entsprechen. Der Zweck dieser Beeinflussung der Anschlagvorrichtung durch die Regelung der Propellerdrehzahl liegt darin, ein besonderes Stellzeug zum Einstellen der Anschlagvorrichtung zu vermeiden, das der Flugzeugführer, der sowieso eine ganze Reihe von Hebeln und Geräten zu bedienen hat, noch in Tätigkeit setzen muß. Die Anschlagvorrichtung, die auf eine Änderung der Propellerdrehzahl anspricht, wird dadurch verstellt, daß der Flugzeugführer zunächst die Brennstoffzufuhr zum Motor abdrosselt und dann sofort wieder Gas gibt, also die Motordrehzahl stoßweise ändert. Das hierdurch bewirkte Abfallen der Propellerdrehzahl und das nachfolgende Wiederansteigen derselben hat die jeweils gewünschte schrittweise Verstellung der Propellerflügelanstellung zur Folge.

Die Ausnutzung von Fliehkräften, die abhängig von der Drehzahl des Propellers sind, ist bei Propellern mit veränderlicher Anstellung bereits bekannt. Es handelt sich bei bekannten Anordnungen unter anderem darum, die Anstellung selbst durch die Fliehkraft zu steuern, während nach der Erfindung eine Anschlagvorrichtung abhängig von der Propeller drehzahl arbeitet.

Es ist ferner bekannt, die Fliehkraft der Flügel derart auszunutzen, daß durch Anlegen der Flügel an einen Anschlag eine Flügelverstellung oberhalb einer bestimmten Drehzahl des Propellers nicht möglich ist. Zwecks Verstellung der Flügel muß der Pilot die Maschine drosseln, aber dann erst von.Hand die neue Flügelanstellung einstellen.

Bei einem anderen bekannten Vorschlag ist auch die Verstellung der Flügel nur unterhalb einer bestimmten Propellerdrehzahl möglich. Hier kann der Pilot schon vorher das Stellzeug für die Flügel in die neue Lage bringen; die Verstellung der Flügel erfolgt erst nach dem genügenden Absinken der Drehzahl. In beiden Fällen ist aber immer noch eine Handeinstellung nötig, während nach der Erfindung nur mit der Drosselung der Maschine gearbeitet wird.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. ι ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht,

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Fig. 2 eine Einzelheit der Vorrichtung nach Fig. I₃

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Propellernabe,

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig.. 3,

Fig. S das Ausgleiclisj och für die Propellerflügel,

Fig. 6 einen Querschnitt im wesentlichen nach der Linie 6-6 der Fig. 1,

Fig. 7 und 8 schaubildliche Einzeldarstellungen von Teilen der Vorrichtung nach Fig. 6 und

Fig. 9, ίο und 16 schematische Darstellungen, welche die Wirkung der Fliehkraft auf die Mittelpunkte der Masse der beiden Teile eines jeden Propellerflügels zeigen, die auf entgegengesetzten Seiten des Drehmittelpunktes des Propellerflügels liegen; Fig. 11 zeigt den Propeller in einer sehematischen Darstellung, und zwar so, wie derselbe von der Stirnseite eines Flugzeuges aus gesehen wird, auf welchem der Propeller angeordnet ist, wobei die Anschlagvorrichtung weggelassen wurde,

Fig. 12 die Lage eines Propellerflügels und die Stellung der Ansaugvorrichtung, wenn der Propeller für hohe Geschwindigkeit eingestellt ist,

Fig. 13 die Lage desselben Propellerflügels wie in Fig. 12, wenn der Propeller zum Steigen oder für den Aufstieg eingestellt ist,

Fig. 14 die Stellung, in welche der Flügel gebracht wird, wenn man von der geringen auf die hohe Flügelsteigung oder von der hohen auf die geringe Flügelsteigung übergehen will, und

Fig. 15 den Propeller in einer schematischen Draufsicht unter Angabe der Lage der Massenmittelpunkte.

Aus Fig. 3 ist die Propellerwelle 1 eines Flugzeuges und die Propellernabe 2 ersichtlich, die durch den Keil 3 auf der Propellerwelle ι aufgekeilt ist. Die Propellernabe 2 trägt nach außen gerichtete Wellenstümpfe 4, die mit derselben aus einem Stück bestehen. Jeder Wellenstumpf 4 ist mit einem Lagerteil 5 versehen, auf welchem ein Laufring 6 angeordnet ist. Ein zweiter Laufring 7 ist in einer Muffe 8 vorgesehen, die in den entsprechenden Propellerflügel 9 eingeschraubt ist. Rollen 10 liegen zwischen den Laufringen 6 und 7, so. daß die Propellerflügel sich auf dem Wellenstumpf um die Längsachse des Wellenstumpfes und des Propellerflügels frei drehen. In ähnlicher Weise ist das äußere Ende eines jeden Wellenstumpfes mit einem Lagerteil 11 versehen, an welchem ein Laufring 12 angebracht ist, während ein zweiter Laufring 13 in der Lauffläche 14 innerhalb des Propellerflügels sitzt. Rollen I 15 liegen zwischen den Lauf ringen 12 und 13 und wirken mit den Rollen 10 zusammen. _ Um der Fliehkraft in den Flügeln entgegenzuwirken, ist jeder Wellenstumpf mit einem Gewindeteil 16 versehen, auf welchem der Halsring bzw. das Widerlager 17 aufgeschraubt wird, das durch eine Sperrmutter 18 und eine Sperrscheibe 19 in seiner Stellung gehalten wird. Die Sperrmutter 18 ist auf einem Teil des Wellenstumpfes aufgeschraubt, der einen etwas geringeren Durchmesser besitzt als der Teil, auf welchem das Widerlager aufgeschraubt ist. Ein geeignetes Drucklager ist zwischen dem Widerlager 17 tmd dem verbreiterten Ende 20 der Muffe 8 eingeschaltet. Dieses Lager besteht aus den Laufringen 21 und 22 -und den Rollen 23.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Federn verwendet, um die Propellerflügel für gewöhnlich auf große Anstellung zu drehen.

Aus Fig. i, 3 und 6 geht hervor, daß die Nabe 2 an ihrem vorderen Ende einen Gewindeteil 24 besitzt, auf welchem die Mutter 25 aufgeschraubt ist, die in eine im vorderen Ende der Nabe 2 vorgesehene geeignete Aussparung eingreift (Fig. 3). Die Mutter 25 besitzt einen erweiterten Kopf 26 an ihrem inneren Ende, und auf dem Gewindeteil ist bei 28 eine zweite Mutter 27 aufgeschraubt, deren inneres Ende sich gegen den erweiterten Kopf der Mutter derart stützen kann, daß hierdurch ein Lockern der Mutter 25 und ein Lösen des Propellers von der Propellerwelle 1 verhindert wird.

Auf dem vorderen Ende der Nabe 2 ist ein Halsring 29 aufgeschraubt, der mit äußeren Lappen 30 versehen ist, die aus einem Stück mit demselben bestehen und durch Rippen 31 verstärkt sind. Eine Welle 32, die durch die Lappen 30 geführt wird (Fig. 6), ist mit Muttern 33 versehen, die an den entgegengesetzten Enden der Welle aufgeschraubt sind, um jede Längsbewegung der Welle zu verhindern und durch Steckstifte 34 o. dgl. in ihrer Stellung festgehalten werden.

Eine auf der Welle 32 sitzende Trommel besteht aus dem äußeren zylindrischen Körper 11.0 35 und den Seitenwänden 36. Auf der Außenfläche einer jeden Seitenwand 36 sind Stützen 37 vorgesehen, die durch einen Bolzen 37' miteinander verbunden sind, der durch die an jedem Ende desselben aufgeschraubten Muttern 38 festgehalten wird. Eine Schraubenfeder 39 ist um die zylindrische Fläche der Trommel aufgewickelt und besitzt an jedem Ende eine Üse40 zu einem weiter unten erläuterten Zweck. Die Enden der Windungen liegen zwischen dem Bolzen 37' und der zylindrischen Fläche der Trommel

3Si so daß der Bolzen 37' die Schraubenfeder unter einer vorbestimmten Spannung hält.

Auf der äußeren Fläche eines jeden Pro pellerflügels neben der Propellernabe ist ein geschlitzter Halsring4i angeordnet, der neben dessen geschlitzten Teilen mit Lappen 42 und 43 versehen ist. Ein Bolzen 44 mit einer Mutter 45 dient dazu, die Enden des geschlitzten Ringes zusammenzuhalten und den geschlitzten Ring selbst an dem Propellerflügel festzuhalten. Der Lappen 43 ist ferner mit einem vorspringenden, mit ihm aus einem Stück bestehenden Halter 46 versehen, der eine Öffnung 47 besitzt.

In den ösen 40 an jedem Ende der Feder 39 sitzt je ein Bolzen 48. Dieser Bolzen ist auch durch einen Schäkel 49 geführt und durch eine Mutter 50 festgehalten. Der Schäkel 49 kann sich um den Bolzen 48 frei drehen. Ein Metallband oder Draht 51 ist mit dem Halter 46 verbunden, ebenso wie auch mit dem Schäkel 49, der mit einer Öffnung versehen ist, durch welche der Schlaufenteil 52 des Metallbandes geführt werden kann, während das andere Ende des Bandes durch die Öffnung 47 des U-förmigen Halters 46 geführt ist. Wie ersichtlich, ist jedes Metallband 51 bestrebt, den zugehörigen Propellerflügel um die Achse des Wellenstumpfes zu verdrehen, wobei diese Verdrehung in einer Richtung erfolgt, die der Einstellung einer größeren Flügelanstellung entspricht.

Aus vorstehendem ergibt sich, daß die Feder 39 bestrebt ist, die Propellerflügel in einer solchen Richtung zu bewegen, die der Einstellung des höchstzulässigen Anstellungsgrades oder zum mindesten einer größeren Anstellung entspricht. Die Feder 39 ist nicht äußerst kräftig, jedoch genügt sie, um die Propellerflügel in der erwähnten Richtung zu bewegen, wenn der Propeller stillsteht oder sich mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit dreht. Um nun die Propellerflügel in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, wird die Fliehkraft benutzt, die auf die Massenmittelpunkte der Propellerflügelteile einwirkt, die sich auf den entgegengesetzten Seiten ihrer Drehmittelpunkte befinden.

Aus Fig. 11 ist ersichtlich, daß jeder Propellerflügel 9 eine Vorderkante und eine Hinterkante 53 bzw. 54 besitzt. Die Mittellinie 55 zeigt die Längsachse der Flügel an, um die jeder einzelne Flügel sich drehen kann. Diese Mittellinie führt durch den Mittelpunkt der Welle 1. Es sei nun für die Beschreibung angenommen, daß die Massenmittelpunkte der Flügelteile, die sich auf den entgegengesetzten Seiten der Mittellinie oder Längsachse 55 befinden, bei 56, 5O₆₁ 56_C und 56^ liegen. Dann wirkt die Fliehkraft 'auf diese Massenmittelpunkte so ein, daß sie bestrebt sind, sich in derselben Richtung um die Längsachse 55 zu drehen und der in Fig. 9 und 16 bei 58 angegebenen Drehungsebene zu nähern. Diese Ebene geht durch die Längsachse 55 und ist im wesentlichen senkrecht zur Umlaufachse 57 des Propellers. Zur Erklärung wird nun die Wirkung der Fliehkraft auf diesen Massenmittelpunkt 56 verfolgt, der in Abb. 11 links im oberen Flügel liegt. Die Lage dieses Massenmittelpunktes in bezug auf die Umlaufebene und -achse des Propellers ist schematisch in Vorderansicht in Fig. 10 und in Seitenansicht und Draufsicht in Fig. 9 bzw. 16 dargestellt.

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung und zeigt die normale Stellung des Massenmittelpunktes 56 gegenüber der Längsachse 55 der Flügel 9, und zwar von der linken Seite des Flugzeuges gesehen, wenn der Propeller stillsteht. Fig. 10 ist eine schematische Ansicht, die die Lage des Massenmittelpunktes 56 in bezug auf die Längsachse 55 des Flügels zeigt, wenn man von vorn auf das Flugzeug blickt. Fig. 16 ist eine schematische Draufsicht, die die Lage des Massenmittelpunktes 56 in bezug auf die Umlaufachse des Propellers und seine Umlaufebene in einer waagerechten Ebene zeigt. In Fig. 16 ist 58 die Umlaufebene der Mittellinie 55 der Flügel, also die Umlaufebene des Propellers, und es ist zu bemerken, daß der Massenmittelpunkt 56 sich in einem Abstand von dieser Umlaufebene und also auch von der Umlaufachse 57 des Propellers befindet. Während es hinsichtlich des Massenmittelpunktes gleichgültig ist, in welcher Richtung der Propeller umläuft, soll für die Beschreibung angenommen werden, daß der Propeller entgegen dem Uhrzeigersinn bei Betrachtung der Fig. 10 und 11 umläuft, während sich der in Fig. 9 oben gezeigte Massenmittelpunkt 56 in Fig. 9 vom Beobachter fort, in Fig. 16 aufwärts und in Fig. 10 entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt.

Es versteht sich von selbst, daß die Massenmittelpunkte der Flügel ohne Rücksicht auf die Drehrichtung des Propellers stets bestrebt sein werden, sich soweit als möglich von der n° Umlauf achse 57 zu entfernen. Es soll nun die Art und Weise beschrieben werden, wie die Fliehkraft, die auf den Massenmittelpunkt 56 wirkt, bestrebt ist, die Flügel so zu verdrehen, daß sie von der großen Anstellung auf kleine Anstellung gebracht werden.

Es versteht sich von selbst, daß 56 in Fig. 9, 10 und 16 die Lage des Massenmittelpunktes darstellt, wenn derselbe nicht unter dem Einfluß der Fliehkraft steht. Mit anderen Worten zeigt 56 die Lage des Massenmittelpunktes, wenn der Propeller stillsteht oder

sich mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit dreht. ζ6_α zeigt die Stellung, in welche der Massenmittelpunkt unter dem Einfluß der Fliehkraft gebracht wird. X ist der Abstand des Massenmittelpunktes von der Umlaufebene S8 des Propellerflügels und Y der Abstand des Massenmittelpunktes von der Ebene, die durch die Längsachse 55 des Flügels und die Umlauf achse 57 des Piopellers geht. 59, zeigt die Drehungsebene des Massenmittelpunktes 56 um die Längsachse der Flügel. Mit anderen Worten, wenn der Massenmittelpunkt 56 sich um die Achse 55 dreht, so dreht er sich in einer Ebene, die sich in einem festen senkrechten Abstand Z von der Umlauf achse 57 des. Propellers befindet. Die Pfeile in Fig. 9, 10 und 16 zeigen die Drehrichtung des Propellers. W ist der geradlinige Abstand des Drehungsmittelpunktes 57 vom Massenmittelpunkt 56. X', Y', Z' und W zeigen je die entsprechenden Abstände wie X, Y, Z und W, wenn der Massenmittelpunkt'sich bei S 6_a befindet.

Wenn der Propeller stillsteht, ist die Feder 39 in Fig. 6 bestrebt, den Massenmittelpunkt 56 in den in Fig. 9, 10 und 16 gezeigten Stellungen zu halten. Es soll nun angenommen werden, daß der Propeller sich in der Pfeilrichtung dreht, so daß die Fliehkraft auf den Massenmittelpunkt 56 einwirkt. Da es klar ist, daß der Massenmittelpunkt stets bestrebt sein wird, sich soweit als möglich von der Umlauf achse 57 zu entfernen, so wird sich der Massenmittelpunkt, wenn die Propellergeschwindigkeit zunimmt, von der Stellung 56 nach der Stellung 5O₀ bewegen. Da W den geradlinigen oder kürzesten Abstand des Massenmittelpunktes von der Drehachse darstellt, so zeigt Fig. ro, daß, wenn der Massenmittelpunkt sich von 56 nach ζ6_α bewegt, der Abstand W zunimmt und gleich W wird, während im anderen Fall, wenn der Massenmittelpunkt sich in der entgegengesetzten Richtung, d. h. nach rechts in Fig. 10 bewegt, der Abstand^ abnimmt. Hieraus folgt, daß, wenn der Propeller sich in der Pfeilrichtung in Fig. 10 dreht, der Massenmittelpunkt bestrebt ist, sich von der Lage 56 nach der Lage 56a zu bewegen, um sich möglichst weit von der Umlauf achse 57 zu entfernen. Hierdurch, wird Y zu Y', während X in Fig. 9 und 10 abnimmt und den Wert X' annimmt. Hierdurch wird der Massenmittelpunkt 56 nach einer Stellung 5O₀ gebracht, die der Umlaufebene 58 des Propellers näher ist als die Stellung 56.

Der Arm α ist der theoretische Arm, der

den Massenmittelpunkt 56 trägt, und a' zeigt die Stellung dieses Armes, wenn der Massenmittelpunkt sich in φ_α befindet. Die Stellung des Armesa zeigt im wesentlichen die Flügelanstellung, und aus Fig. 16 ist ersichtlich, daß, wenn der Massenmittelpunkt sich bei 56 befindet, der Arm α gegenüber der Umlaufebene 58 des Propellers höher steht, als wenn der Massenmittelpunkt sich bei S6_a befindet. Hieraus folgt, daß die Massenmittelpunkte bestrebt sind, die Propellerflügel von der einer großen Anstellung entsprechenden Stellung in die einer kleinen Anstellung entsprechende Stellung zu bewegen. Durch jede andere Bewegung der Flügel würden die Massenmittelpunkte in eine solche Stellung gebracht werden, daß der Abstand W kleiner wäre als der entsprechende Wert dieses Ab-Standes, wenn der Massenmittelpunkt sich in der Stellung 56 befindet, was aber der bekannten Wirkung der Fliehkraft nicht entspricht.

Dies ist leichter zu verstehen, wenn man bedenkt, daß die auf den Massenmittelpunkt •56 wirkende Zentrifugalkraft längs Linie W gerichtet ist und daher in zwei Komponente zerlegt werden kann, deren eine parallel zur Längsachse SS des Flügels und deren andere senkrecht zu der Ebene gerichtet ist, die durch die Umlaufachse 57 des Propellers und die Längsachse 55 des Flügels bestimmt ist. Der ersten dieser Komponenten wirkt das Drucklager in der Nabe entgegen, die zweite hingegen erzeugt ein Drehmoment, welches bestrebt ist, den Flügel um seine Längsachse so zu verdrehen, daß der Massenmittelpunkt 56 in die Umlaufebene des Propellers kommt, wie in Fig. 10 und 16 gezeigt ist.

Fig. 16 zeigt in gestrichelten Linien die Stellung des Massenmittelpunktes $6_b, die sich, wie aus Fig. 11 ersichtlich, auf der entgegengesetzten Seite der Mittellinie 55 befindet. Der Mittelpunkt 565 ist bestrebt, wenn die Fliehkraft auf denselben wirkt, sich ebenfalls der Umlaufebene 58 des Propellers zu nähern, und da diese Bewegung bestrebt ist, den ganzen Flügel 9 in derselben Richtung wie den Massenmittelpunkt 56 zu »05 verdrehen, so vereinigen sich natürlich beide Kräfte, um den Flügel zu verdrehen, statt einander entgegengesetzt zu sein.

Es sind daher zwei Kräfte vorhanden, die bestrebt sind, die Propellerflügel um ihre Längsachse zu verdrehen, wenn der Propeller sich dreht. Die eine dieser Kräfte ist die Feder, die bestrebt ist, die Propellerflügel von der einer kleinen Anstellung entsprechenden Stellung in die einer großen Anstellung entsprechende Stellung zu verdrehen, und die andere Kraft ist die Fliehkraft, die bestrebt ist, die Propellerflügel von der einer großen Anstellung entsprechenden Stellung in die einer kleinen Anstellung entsprechende Stellung zu bringen. Wenn der Propeller sich mit einer verhältnismäßig geringen Ge-

schwindigkeit dreht, genügt die Federkraft, um die hierbei geringe Fliehkraft zu überwinden, so daß die Flügel auf große Anstellung eingestellt werden. Nimmt aber die Propellergeschwindigkeit bis zu einem Höchstwert zu bzw. bis zur Geschwindigkeit, die zur Fortbewegung des Flugzeuges erwünscht ist, so nimmt die Fliehkraft in dem Maße zu, daß sie die Kraft der Feder 39 sowohl als auch die Reibung überwindet, die in dem Widerlager mit den Laufringen 21 und 22 entsteht. Infolgedessen bringt die Fliehkraft die Propellerflügel von der der großen Anstellung in die der kleinen Anstellung entsprechende Stellung oder mindestens auf eine kleinere Anstellung als die der Flügel bei stillstehendem Propeller oder wenn der Propeller sich mit einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit dreht.

Es soll nun die Vorrichtung beschrieben werden, durch welche die Anstellung gesteuert wird, auf welche die Flügel durch die Wirkung der Fliehkraft gebracht werden. Diese Vorrichtung ist eine Anschlagvorrichtung, um die Verdrehung der Flügel in der Richtung zu beschränken, die einer Verringerung der Anstellung entspricht. Diese Vorrichtung kann mit einer Anzahl von Anschlagflächen versehen sein, damit es möglich ist, eine bestimmte Anstellung unter einer Anzahl von Anstellungen zu wählen. Zweckmäßig werden zwei Anschlagflächen verwendet.

Die Nabe 2 ist auf zwei entgegengesetzten Seiten, beispielsweise bei 60, abgeflacht, und neben diesen abgeflachten Teilen befinden sich zwei mit der Nabe aus einem Stück bestehende Flansche 61, die als Lager für die Ringe 62 dienen. Die Ringe 62 besitzen ungefähr dieselbe Stärke wie die Flansche 61, und die flachen Seiten der Ringe 62 liegen ungefähr in derselben Höhe wie die abgeflachten Seiten der Flansche 61. Die Ringe 62 und die Flansche 61 besitzen je miteinander wirkende flache Flächen, die beispielsweise in der bei 63 ersichtlichen Weise aneinanderstoßen, um eine Drehung des Ringes gegenüber dem Flansch 61 zu verhindern. Ein als Lager dienender Teil 64 ist am Flansch 61 durch irgendein geeignetes Befestigungsmittel, wie z. B. eine Niete 65, befestigt, und an genanntem Lager 64 ist eine Achse in Form eines Zapfens 66 angebracht, auf welchem das Anschlagglied 67 drehbar gelagert ist. Auf dem Zapfen 66 sitzt ferner das Sperrglied 68 und das Rastenglied 69·, die miteinander starr verbunden sind oder aus einem Stück bestehen. Das Lager 64 ist ferner am Ring 62 durch einen Drehzapfen 70 befestigt, der das Lager 64 und den Ring 62 durchsetzt. Der Ring 62 dient mit anderen Worten lediglich als Tragfläche, auf welcher das Lager 64 befestigt werden kann, und die Vorrichtung würde ebensogut arbeiten, wenn der Ring 62 als Verlängerung des Flansches 61 ausgebildet wäre. Aus bautechnischen Gründen ist es jedoch vorteilhafter, den Ring 62 und den Flansch 61 als getrennte Teile herzustellen. ■

Der Zapfen 70 ist mit einer Knagge 71 versehen, die ein zugespitztes Ende 72 besitzt, das in Einkerbungen 7 ^ des Sperrgliedes 68 eingreifen kann. Eine an einem Arm 75 der Knagge 71 befestigte Feder 74 stützt sich gegen die obere Fläche des Lagers 64 und den Ring 62 und ist bestrebt, die Knagge 71 in umgekehrter Richtung wie der Uhrzeiger in Fig. 6 zu drehen, wobei die Flächen des Ringes 62 und des Teiles 64 an dieser Stelle ungefähr bündig miteinander abschließen. Da sowohl der Zapfen 66 als auch der Zapfen 70 beide vom Teil 64 getragen werden, der seinerseits mit der Nabe starr verbunden ist, so ist die Knagge 71 stets bestrebt, das Sperrglied 68 und infolgedessen auch das Anschlagglied 67 in der Stellung zu halten, in die sie durch die nachfolgend beschriebene Vorrichtung eingestellt worden sind.

Die geschlitzten Halsringe 41 tragen je eine Rolle 76, die auf einem Schaftbolzen 77 sitzt, der selbst beispielsweise bei 78 (s. Fig. 3) an den geschlitzten Halsringen4i angeschraubt ist. Ein Joch 79 ist mit einer Öffnung 80' versehen, in welcher ein Lagerteil 80 der Nabe 2 in der am besten aus Fig. 3 und 6 ersichtlichen Weise drehbar gelagert ist. Das Joch 79 ist mit Einschnitten 81' an den entgegengesetzten Enden des Flansches 82' versehen, der zum Joch gehört, und die Rollen 76 sind zur Aufnahme in genannten Einschnitten eingerichtet. Die Feder 39 ist bestrebt, die Propellerflügel in entgegengesetzten Richtungen zu verdrehen, und die Fliehkraft ist natürlich ebenfalls bestrebt, die Propellerflügel in entgegengesetzten Richtungen zu verdrehen. Ohne Rücksicht darauf, ob die Feder oder die Fliehkraft auf die Propellerflügel wirkt, um dieselben zu verdrehen, wird das Joch 79 stets bestrebt sein, die den Propellerflügeln mitgeteilte Bewegung auszugleichen. Es ist mit anderen "« Worten ausgeschlossen, daß ein Propellerflügel eine andere Anstellung erhält als der andere Propellerflügel.

An jedem Halsring 41 ist ferner ein Anschlag 81 befestigt, der beispielsweise bei 82 (s. Fig. 6) schwalbenschwanzförmig ausgebildet ist. Genannter Anschlag ist durch die Niete 83 o. dgl. am geschlitzten Ring befestigt. Auf Wunsch kann auch der Anschlag 81 aus einem Stück mit dem geschlitzten Ring bestehen. An einem Ende des Anschlages 81 ist bei 85 eine Klinke 84

drehbar gelagert. Diese Klinke 84 besitzt an ihrem Ende einen Zahn 86, der mit dem Zahn 87 des Rastengliedes 69 in Eingriff kommen kann. Eine Feder 88 ist an der Klinke 84 befestigt und drückt federnd auf die Fläche 60.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung unter der Wirkung der Fliehkraft und der Feder 39 ist folgende. Der Halsring 41 wird von dem sich drehenden Propellerflügel getragen, während das Rastenglied 69, das Sperrglied 68 und das Hubglied 67 sämtlich an der Nabe starr befestigt sind. Die Klinke 84 wird vom Anschlag 81 getragen und bewegt sich ig mit dem Anschlag 81 und mit dem Halsring 41. Wenn also der Halsring 41 sich im Uhrzeigersinn in Fig. 6 dreht, so wird die Klinke in derselben Richtung mitgenommen. Hierdurch kommt der Zahn 86 mit dem benachharten Zahn 87 des Rastengliedes 69 in Eingriff und bringt das Anschlagglied 67 von der in dieser Figur dargestellten Stellung in die in Fig. 13 dargestellte Stellung. Hierdurch wird die untere Hubfläche in eine solche Lage gebracht, daß, wenn der Halsring sich in umgekehrter Richtung wie der Uhrzeiger in Fig. 6 dreht, der Anschlag 81 jetzt gegen diese untere Anschlagfläche statt gegen die obere Anschlagfläche 90 stößt (Fig. 6 und 9). In ähnlicher Weise wird die Klinke, wenn der Halsring 41 sich wieder im Uhrzeigersinn dreht, das Anschlagglied in der umgekehrten Richtung wie der Uhrzeiger drehen und hierdurch die nächste obere Anschlagfläche90 in eine solche Stellung bringen, daß der Anschlag 81 mit derselben in Eingriff kommen kann, wenn der Halsring4l sich zurückdreht und wieder in die in Fig. 6 oder in Fig. 12 dargestellte Stellung gelangt. Mit anderen Worten hat jede vollständige Bewegung des Halsringes 41 in der Richtung des Uhrzeigers sowie in der umgekehrten Richtung zur Folge, daß die nächstfolgende Anschlagfläche des Anschlaggliedes 67 in eine solche Stellung gebracht wird, daß der Anschlag 81 mit derselben in Eingriff kommen kann.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind an dem Änschlagglied 67 sechs Anschlagflächen vorgesehen, und zwar drei Anschlagflächen 89 und drei Anschlagflächen 90. Es können aber auch nur zwei Anschlagflächen vorhanden sein, die auf dem Umfang des Anschlaggliedes 67 in einer bestimmten Entfernung voneinander angeordnet sind. Wenn aber sechs Anschlagflächen bzw. drei Anschlagfläehenpaare vorgesehen werden, so ist es nicht notwendig, das Anschlagglied bei jeder Bewegung des Halsringes 41 um einen so großen Winkel zu drehen. Es können ferner auch eine größere Anzahl von Anschlagflächen, beispielsweise vier Anschlagfläehenpaare, wie z. B. 89 und 90, vorgesehen werden, und außer diesen Anschlagflächen 89 und 90 ist es auch möglich, zusätzliche Anschlagflächen vorzusehen, die eine größere oder kleinere Bewegung des Halsringes 41 in Richtung gegen das Anschlagglied 67 ermöglichen.

Es ist zu bemerken, daß die Bewegung des Halsringes 41 in der umgekehrten Richtung wie der Uhrzeiger in Fig. 6 zur Folge hat, daß der Flügel 9 ebenfalls im umgekehrten Uhrzeigersinn bewegt wird, so daß die Anstellung verringert wird. Wenn daher der Anschlag 81 an der oberen Anschlagfläche 90 anliegt, ist die Anstellung des Flügels 9 größer, als wenn der Anschlag 81 an der unteren Anschlagfläche 89 anliegt. Wie bereits erwähnt, ist die Feder 39 bestrebt, den Halsring 41 in einer solchen Richtung zu drehen, daß die Flügel auf die größte Anstellung eingestellt werden. Dieses erfolgt durch eine Drehung im Uhrzeigersinn in Fig. 6. Ein auf dem Ring 62 vorgesehener Anschlag 91 stößt gegen den Anschlag 81 und begrenzt hierdurch die Drehung, die; dem Flügel 9 im Uhrzeigersinn mitgeteilt werden kann. Diese Flügelstellung ist in Fig. 14 dargestellt, und es ist leicht einzusehen, daß die Flügelanstellung hier größer ist als in Fig. 12 und 13.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt es sich ferner, daß die Fliehkraft die Kraft ist, die den Propellerflügel so zu verdrehen sucht, daß die Flügelanstellung verringert wird. Die Fliehkraft ist also bestrebt, den Halsring 41 und die Muffe 9 im umgekehrten Uhrzeigersinn in Fig. 12, 13 und 14 zu verdrehen. Die Fliehkraft überwindet die Federkraft, wenn der Propeller ^l°° sich mit großer Geschwindigkeit dreht. Der Anschlag 81 wird stets gegen die Anschlagfläche bewegt, die sich gerade in der Arbeitsstellung befindet, und jede nachfolgende Bewegung des Anschlages 81 nach rechts in Fig. 6 und dann nach links hat zur Folge, daß der AnschlagSi zuerst mit der Anschlagfläche 90 und dann mit der Anschlagfläche 89 usf. in Eingriff kommt.

Beim Starten eines Flugzeuges mit dem >i° oben beschriebenen Propeller ergibt sich folgendes: Bevor der Motor angelassen wird, sind die Propellerflügel 9 unter dem Einfluß der Feder 39 auf große Anstellung eingestellt. Nachdem der Motor angelassen wor- ^V15 den ist und sich mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit dreht, verbleiben die Propellerflügel noch in der aus Fig. 14 ersieht* liehen Stellung, die der Einstellung auf große Anstellung entspricht. Wenn aber die Motor- ¹^" geschwindigkeit zunimmt, damit das Flugzeug sich vom Boden erheben kann, wird die

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Fliehkraftwirkung größer, so daß sie die Wirkung der Feder 39 überwindet. Es soll angenommen werden, daß das Anschlagglied sich jetzt in der aus Fig. 13 ersichtlichen Stellung befindet und nicht in der Stellung, die in Fig. 6 oder 12 dargestellt ist. Wenn also die Fliehkraft den Propellerflügel so verstellt, daß der Flügel sich in der umgekehrten Uhrzeigerrichtung dreht (Fig. 13), so nähert sich der Anschlag 81 mehr und mehr der Anschlagfläche 89 und kommt schließlich mit derselben in Eingriff, wodurch jede weitere Bewegung des Propellerflügels im umgekehrten Uhrzeigersinn gehemmt wird. Da der Propellerflügel jetzt auf kleine Anstellung eingestellt ist, so eignet sich diese Einstellung für den Aufstieg; denn die kleine Anstellung ergibt eine sehr große Kraftleistung in ähnlicher Weise wie die kleine Steigung eines Gewindes. Wenn das Flugzeug in der Luft liegt und der Führer schnell fliegen will, so braucht er nur den Motor für einen Augenblick langsamer laufen zu lassen, damit die Feder 39 wieder ihre Wirkung ausüben kann, sobald die Fliehkraftwirkung entsprechend abgenommen hat. Hierdurch wird der Propellerflügel wieder in die Stellung 14 gebracht, worauf die Klinke 84 das Anschlagglied 67 so weit verschiebt, bis die Anschlagfläche 90 desselben sich in der aus Fig. 6, 12 und 14 ersichtlichen Stellung befindet. Hierauf öffnet der Flugzeugführer das Gasventil und läßt den Motor schneller laufen, so daß die Fliehkraft den Propellerflügel wieder auf die kleinste zulässige Anstellung einstellt, die jedoch hier größer ist als die aus Fig. 13 ersichtliche Anstellung, weil die Anschlagfläche 90 höher ist als die Anschlagfläche 89, so daß sie die Bewegung des An-Schlages 81 früher hemmt, also die Anschlagfläche 89. Diese Anstellung der Propellerflügel eignet sich besser für ein rasches Fliegen.

Wenn der Flugzeugführer höher steigen will, so braucht er nur den Motor erneut einen Augenblick abzudrosseln und dann wieder das Gasventil zu öffnen. Durch die Verringerung der Drehzahl des Motors bewegt sich das Anschlagglied 67 in die aus Fig. 13 ersichtliche Stellung, worauf die nachfolgende Erhöhung der Motordrehzahl den Anschlag 81 mit der Anschlagfläche 89 in Eingriff bringt.

Es ist klar, daß, wenn man für den Propellerflügel eine andere Geschwindigkeit oder eine andere Zugwirkung wünscht, es nur nötig ist, eine andere Anschlagfläche vorzusehen. Derselbe Propeller eignet sich auch für andere Flugzeugarten, und in diesem Fall würde es nur nötig sein, ein anderes Anschlagglied 67 zu verwenden, dessen Anschlagflächen in solchen Entfernungen vom Drehmittelpunkt desselben angeordnet sind, daß sie sich den besonderen Betriebsbedingungen des betreffenden Flugzeuges anpassen, damit man den in einem beliebigen besonderen Flugzeug verwendeten Propeller so einstellen kann, daß die Propellerflügel die bestmögliche und günstigste Anstellung sowohl für den Auftrieb als auch zum Fliegen mit großer Geschwindigkeit erhalten.

Es kann vorkommen, daß der Luftdruck eine gewisse Wirkung auf die Flügel ausübt und dieselben so zu verdrehen sucht, daß sie sich der Drehungsebene nähern; jedoch ist die Fliehkraft wahrscheinlich die bei weitem größte in Frage kommende Kraft, die die Propellerflügel in der beschriebenen Weise verstellt, und zwar selbst dann, wenn der Propeller sich im luftleeren Raum dreht.

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Propeller mit selbsttätig veränderlicher Flügelanstellung, die während des Betriebes durch eine Anschlagvorrichtung nach Bedarf begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrichtung durch die vom Flugzeugführer bewirkte Änderung der Propeller- (Motor-) 9" Drehzahl in mehrere Stellungen nacheinander einstellbar ist, die vorbestimmten Flügelanstellwinkeln entsprechen.

2. Propeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrichtung aus zwei zusammenarbeitenden Anschlägen besteht, von denen der einstellbare ein Glied (67) mit mehreren Anschlagflächen (89, 90) besitzt, die wahlweise in Anlagestellung gegenüber dem 1°° anderen Anschlag (81) zum Begrenzen der Flügel drehung und zum Bestimmen des Winkels, bis zu dem der Flügel in der einen Richtung verdreht werden kann, gebracht werden können.

3. Propeller nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Feder (39) die Flügelblätter auf große Anstellung gedreht werden, während die Anschlagvorrichtung die Drehung der no Flügel auf kleine Anstellung begrenzt.

4. Propeller nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrichtung aus einem Anschlag (67) an der Nabe und einem mit dem «15 Flügel verbundenen oder entsprechend dessen Bewegung beweglichen Gegenanschlag (81) besteht, von denen der eine (67) einstellbar ist.

5. Propeller nach Anspruch 1 bis 4, ¹²Q dadurch gekennzeichnet, daß ein'er der Anschläge auf der Nabe oder einem mit

der Propellerwelle fest verbundenen Teil angebracht ist, während der andere mit den Flügeln verbunden oder mit der Bewegung der Flügel um ihre Längsachse beweglich ist.

6. Propeller nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Anschlag mit einer Klinken- und Rastenvorrichtung (86, 87) versehen ist, die selbsttätig durch die die Anstellung ändernde Bewegung des Flügels zum Einstellen der gewünschten Anschlagfläche des einstellbaren Anschlags geschaltet wird.

7. Propeller nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Anschlag mit Sperrgliedern (73, 74) versehen ist, die ihn in eingestellter Stellung sichern.

8. Propeller nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare Anschlagglied (67) zusammen mit einem Sperrglied (68) und einem damit fest verbundenen Rastenglied (69) zusammen drehbar auf einer Achse (66) angeordnet ist, die an einem mit der Nabe verbundenen Glied gelagert ist, und daß das einstellbare Anschlagglied mit einem an dem Flügel, und zwar zweckmäßig an dessen geteiltem Ring (41), befestigten Anschlag (81) zur Anlage kommen kann.

9. Propeller nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine an einem an der Nabe befestigten Lagerglied (64) schwenkbar angeordnete Knagge (71) in die Kerben (73) des Sperrgliedes eingreift und das Anschlagglied (6γ) in jeder Stellung, in die es gebracht wird, festzuhalten sucht, während eine in die Zähne (87) des Rastengliedes (69) eingreifende Klinke (84) des am Flügel befestigten Anschlages (81) schwenkbar angeordnet ist und das Anschlagglied (67) um einen bestimmten Winkel verstellt, sooft sich der Flügel unter der Wirkung der Feder (39) verdreht.

10. Propeller nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die einstellbaren Anschlagglieder (67) tragenden Lagerglieder (64) an mit der Nabe zusammenhängenden Flanschen (61) befestigt sind, die neben Abflachungen (60) an zwei einander gegenüberstehenden Seiten der Nabe liegen, gegen die sich die Federn (88) der Klinken (84) beim Eingriff in die Sperrvorrichtung stützen.

11. Propeller nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Ausgleichsvorrichtung für die Größe der dem Propellerflügel erteilten Bewegungen, bestehend aus einem Joch (79), das auf einem Lagerteil (80) der Nabe angeordnet und mit Aussparungen (81'). an entgegengesetzten Enden versehen ist, die Rollen (76) aufnehmen, welche an den Flügeln bzw. deren geteilten Halsringen mittels Schaftbolzen (γγ) befestigt sind.

12. Propeller nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorrichtung aus einer symmetrisch zur Propellernabe angeordneten Schraubenfeder (39) besteht, deren Enden durch Zugorgane (51) —Drähte, Bänder o. dgl. — mit an den Propellerflügeln festen Punkten, zweckmäßig an geteilten, fest auf die Propellerflügel geklemmten Halsringen (41), verbunden sind.

13. Propellernach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen der Schraubenfeder (39) um eine Trommel (35) geschlungen sind, die am Vorderende der Nabe befestigt ist.

14. Propeller nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel aus einem Mantel (35) und Seitenwänden (36) mit durch einen Bolzen (37') verbundenen Stützen (37) besteht und der Bolzen (37') eine vorbestimmte Spannung der Schraubenfeder (39) aufrechterhält, deren Enden zwischen dem Bolzen (37') und dem Trommelmantel (35) angeordnet sind. .

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen