DE682174C - Propeller mit veraenderlicher Fluegelanstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Propeller mit veränderlicher Flügelanstellung, bei denen das Getriebe zum Ändern des Flügelblattanstellwinkels von einem zweiten Getriebe S aus gesteuert wird und denen eine Einrichtung zum Begrenzen und Regeln der Wirkungsweise des die Flügelanstellung ändernden Getriebes zugeordnet ist.

Es sind Propeller dieser Art bekannt, bei denen erstens der Flügelblattanstellwinkel über einen von Hand gesteuerten, nicht umlaufenden Getriebeteil wahlweise in dem einen oder anderen Sinn im Bereiche bestimmter Größenordnungen änderbar ist und zweitens der Propellernabe eine von-dem ersterwähnten Getriebe unabhängige Vorrichtung zugeordnet ist, die während des Stillstandes des Propellers einstellbare Anschläge besitzt, welche die Verstellbewegung der Flügelblät-

ao ter in den Endlagen selbsttätig unterbrechen. Dabei sind die jeweiligen Änderungen des Flügelblattanstellwinkels bzw. die selbsttätige Begrenzung oder Regelung des Änderungsbereiches der Flügelanstellung von der

as Reibkraft einer zwischengeschalteten Reibkupplung abhängig. Es ist daher hier infolge der bei solchen Reibkupplungen unvermeidlichen Änderungen in der Reibkraft weder der Änderungsbereich der Flügelanstellung noch die Änderung des Flügelblattanstellwinkels als solchen genau feststellbar.

Dieser Nachteil ist nach der Erfindung dadurch behoben, daß sowohl der Antrieb des die Flügelanstellung ändernden Getriebes durch das ihm vorgeschaltete zweite Getriebe als auch unabhängig hiervon die Begrenzung oder Regelung der Wirkungsweise des Getriebes zum Ändern der Flügelanstellung durch die hierzu vorgesehene Vorrichtung zwangsläufig erfolgt. Erfindungsgemäß ist also erreicht,: daß erstens den Flügelblättern des Propellers durch eine entsprechende Steuerung des die Flügelanstellung ändernden Getriebes vermittels des diesem vorgeschalteten Getriebes der genau gewünschte Anstellwinkel gegeben werden .kann und sich zweitens unabhängig hiervon durch eine entsprechende Einstellung der hierfür vorgesehenen Einrichtung auch die höchstzulässigen Änderungen des Flügelblattanstellwinkels genau festlegen lassen. Dabei ist die Gefahr vermieden, daß sich z. B. infolge von Änderungen in der Reibkraft einer zwischengeschalteten Reibkupplung das Verhältnis zwischen Steuervorrichtung und Flügelblättern während des Betriebes ändert. Dies wirkt sich in einer Erhöhung der Flugsicherheit aus. Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung als Beispiel dargestellt. -60

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch die Nabe des-neuen Propellers.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. i.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1.

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. i.

Fig. 5 veranschaulicht in größerem Maßstabe den Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1. Fig. 6 zeigt einen Teilschnitt nach der Linie 6-6 in Fig. 10.

Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 6.

Fig. 8 zeigt den Schnitt nach der Linie 8-8 in Fig. 6.

Fig. 9 veranschaulicht eine Ansicht des Getriebetragkörper s.

Fig. 10 ist in größerem Maßstabe ein Querschnitt nach der Linie 10-10 in Fig. 5.

Die Propeller- und Kurbelwelle ii eines nicht dargestellten Motors ist in Lagern 12 des Motorrahmens B drehbar gelagert.

Auf der Welle 11 ist durch einen Nutenkeil 16 eine Kappe 17 und eine .Gewindemuffe 18 die Nabe 14 befestigt. Die Nabe 14 ist mit Traghülsen 15 für die Propellerflügel versehen. Die Hülsen 15 sind an der Nabe 14 befestigt, was beispielsweise durch Schweißen oder Hartlöten geschehen könnte. Das Ende der Welle 11 ist mit Gewinde und einer ' Kappe 17 versehen, die durch eine Gewindemuffe 18 an Ort und Stelle gehalten wird.

Das Gewinde der Kappe 17 ist dem Gewinde der Muffe Ί 8 entgegengesetzt gerichtet. Die Kappe 17 und die Muffe 18 werden durch eine entfernbare Feder 19 aneinandergehalten, die in entsprechende öffnungen der beiden Teile hineinpaßt.

Die Propellerflügel 21 weisen einen zylindrischen Schaft 22 auf, dessen Ende mit Trapezgewinde 23 versehen ist. In jede Hülse 15 ist ein Propellerflügel 21 eingesetzt. Auf das Gewindeende 23 ist eine als Schnekkenrad ausgebildete Mutter 24 aufgeschraubt und dort mittels Schrauben 25 gesichert. Um die Propellerflügel selbst bei größter Beanspruchung in den Hülsen frei drehen zu können, sind zwischen den Schaftenden 22 der Propellerflügel und den Hülsen 15 eine Reihe von Kugellagern 26 angeordnet. Außerdem sind die Schaftenden 22 der Propellerflügel an ihrer Stirnseite zweckmäßig mit zylindrischen Ansätzen 27 versehen, die in entsprechenden Lagern 28 drehbar sind.

Diese Lager sind in Gehäusen der Nabe 14 untergebracht.

Jeder Propellerflügel wird mittels eines Ringes 31, der mittels Trapezgewinde in die Hülse 15 eingeschraubt ist, in der Nabenhülse drehbar festgehalten. Jedes Propellerflügelläger ist zweckmäßig mit Fett ausgefüllt, das durch eine Packung 32 im Innern des Lagers festgehalten wird.

Wie Fig. 5 erkennen läßt, ist die Nabe 14 mit vier Gehäusen 33, 34, 35 und 36 versehen, von denen die Gehäuse 33 und 34 oder 35 und 36 einander gegenüberliegen und parallel zueinander verlaufen. In den Gehäusen 33 und 34 sind Schnecken 37, 38 drehbar gelagert, die mit den Schneckenrädern 24 am inneren Ende der Propellerflügel 21 kämmen. Die bis nahe an das Gehäuse 36 heranreichenden Wellen der Schnecken 37 und 38 tragen Schneckenräder 39 und 40.

In dem Gehäuse 36 (Fig. 10) sind die Mittel untergebracht, die zum Antrieb der Schneckengetriebe 39, 42 und 40, 43 dienen. Diese Mittel dienen gleichzeitig zur einstellbaren Begrenzung des Anstellwinkels der Propellerflügel. Zu diesen Verstellmitteln gehört ein Paar an den entgegengesetzten Enden eines Rohres 44 befestigte Schnecken

42 und 43 mit Links- und Rechtsgewinde. Die Schnecken sind auf das Rohr 44 aufgeschraubt. Während die Schnecke 42 durch einen Stift 49 so gehalten wird, daß die Gewindegänge der Schnecke 42 ohne Spiel im Schneckenrad 49 kämmen, läuft die Schnecke

43 im Schneckenrad 40 mit Spiel um. Die Schnecke 43 ist mittels eines anderen Stiftes

49 gesichert, der in einen Schlitz 57 des Rohres 44 eingreift. Die Schnecken 42 und

43 sind auf einer Spindel 45 drehbar gelagert, die in der Mitte mit Gewinde versehen ist und an ihren Enden in Deckeln 46 und 47 abgestützt und festgehalten wird. Die Deckel 46 und 47 sind in die Enden des Gehäuses 36 eingesehraubt. Der Deckel 46 und die Gewindespindel 45 sind bei 48 zueinander gleitbar, jedoch nicht drehbar angeordnet, so daß die Spindel 45 nach dem Zusammenbau der Teile nicht umlaufen kann.

Auf dem Rohr 44 ist ein Getrieberad 50, das mit einer Nabe 51 versehen ist, drehbar gelagert. Diese Nabe ist unter Zuhilfenahme von Hülsen 52, 52' zwischen den Schnecken 42 und 43 angeordnet. Auf dem Rohr 44 sind an den Enden der Nabe 51 des Getrieberades

50 Ringe 53, 53' gleitbar gelagert, die unter dem Einfluß von gebogenen, scheibenartigen Federn an die Nabe 51 angepreßt werden. An den sich berührenden Enden der Ringe 53, 53' und der Nabe 51 sind entgegengesetzt zueinander gerichtete Klauenkupplungen 55 und 56 angeordnet (Fig. 6 und 8). Das Rohr no

44 weist einen Schlitz 57 auf, während die Ringe 53, 53' mittels Stifte 58, 58', die in den Schlitz eingreifen, auf das Rohr aufgekeilt sind. Auf die Gewindespindel 45 sind zwei runde Muttern 61, 61' aufgeschraubt, die mit Ansätzen 62, 62' versehen sind. Diese Ansätze ragen in den Schlitz 57 hinein. Die Ansätze 62, 62' kommen am Ende des Hubes der Muttern 61, 61' beim Ausrücken der Kupplungen in der weiter unten beschriebenen Weise mit den Stiften 58, 58' in Eingriff.

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Das Gehäuse 35 ist mit Metall ausgefüllt und dient lediglich als Gegengewicht für das Gehäuse 36 und die darin untergebrachten Teile. An den beiden Enden des Gehäuses 35 kann in beliebigen Mengen zwecks genauen Ausgleichs der Gesamtanordnung Metall entnommen werden. Die Enden des Gehäuses 35 sind durch entsprechende Kappen verschließbar.

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, dient zum Antrieb des Rades 50 eine Gewindemuffe 64, die an einer Hülse 65 mittels Keile befestigt ist. Die Hülse 65 ist in einem Lager 66 festgemacht, das seinerseits mit dem Rahmen 13 am Motorgehäuse fest verbunden ist. Die Muffe 64 ist mit rechts- und linksgängigem Gewinde 67 und 68 versehen, von dem jedes mit dem Getrieberad 50 bei entsprechender Einstellung der

ao Muffe 64 in Eingriff gebracht werden kann.

Zum axialen Bewegen der Gewindemuffe

64 dient eine an dem Lager 66 vorgesehene Umfangsnut, in die ein Ring 71 hineingelegt ist. Dieser Ring kann mittels eines Hebels 72 über entsprechende Bedienungsglieder 73 in ' der Nut verschoben werden. Der Ring 71 ist mit mehreren nach innen gerichteten Stiften 74 versehen, die in Umfangsschlitzen 75 des

- Lagers 66 und der Hülse 65 sowie winklig zur Umfangslinie verlaufenden Schlitzen 76 der Gewindemuffe 64 bewegbar sind. Wenn in dieser Weise der Ring 71 um einen bestimmten Winkel gedreht wird, dann wird die Gewindemuffe axial verschoben.

Die Propellerwelle 11 ist zweckmäßig mit Gewinde und mit einer Mutter 77 versehen, die das Lager 12 an Ort und Stelle hält. Zwischen den feststehenden und bewegten Teilen der Vorrichtung sind Dichtungen 78 und 79 vorgesehen, damit das Schmiermittel nicht ausläuft.

Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Zwecks Einstellung der Begrenzungsanschläge bei stehendem Motor wird zunächst das Schnekkenrad 40 im Gehäuse 34 entfernt, sodann die Kappe 47 im Gehäuse 36 abgeschraubt und schließlich die ganze Vorrichtung aus dem Gehäuse 36 herausgezogen. Der Stift 49 wird entfernt und die Schnecke 43 aus dem Rohr 44 herausgeschraubt, so daß der Ring S3 und die federnde Unterlegscheibe 54 aus dem Rohr herausgezogen werden kann. Sodann kann die Gewindespindel 45 mit den Muttern 61, 61' herausgenommen werden.

Die Muttern 61, 61' werden nun auf einen bestimmten gegenseitigen Abstand eingestellt. Beim Zusammenbau der vorerwähnten Teile wiederholen sich die soeben geschilderten Arbeitsvorgänge in der umgekehrten

Reihenfolge. Die ganze Einheit wird dann j wieder in das Gehäuse 36 eingesetzt. - '

■ Bei laufendem Motor kann die Anstellung der Propellerflügel durch Verschieben des Ringes 71 mittels des Bedienungsgliedes 73 geändert werden. Die Umfangsbewegung der an dem Ring 71 befestigten Stifte 74 wird in eine axiale Bewegung der Gewindemuffe 64 längs der Schlitze 75 und 76 umgewandelt, so daß entweder die Gewindegänge 67 oder 68 in Eingriff mit dem Getrieberad 50 gebracht werden können. Durch die umlaufende Propellernabe 14 wird das Getrieberad 50 um die Gewindegänge 67 oder 68 herumbewegt, so daß die Relativbewegung zwischen dem Getrieberad 50 und den Gewindegängen 67 oder 68 der Muffe 64 die gleiche ist, als ob die Gewindemuffe 64 umlaufen würde.

Da die Muttern 61, 61' zwischen den Stiften 58, 58' angeordnet sind, wird das Getrieberad 50, je nachdem in welcher Richtung es umläuft, seine Bewegung über die eine oder die andere Kupplung 55, 56 auf einen der Ringe 53, 53' übertragen, die ihrerseits das Rohr 44 und die an dem Rohr befestigten Schnecken 42 und 43 antreiben.

Die Schnecken 42 und 43 wirken mit den Schneckenrädern 39 und 40 zusammen, wodurch die Schnecken 37 und 38 angetrieben werden, die mit den an den Schaftenden der Propellerflügel 21 befestigten Getrieberädern go 24 in Eingriff stehen. Die Getriebeuntersetzung ist sehr groß, so daß auf eine große Anzahl von Umdrehungen der Propellernabe nur eine sehr kleine Drehung der Propellerflügel um ihre Längsachsen entfällt. Diese Drehung der Propellerflügel kann beim Erreichen eines bestimmten Flügelblattanstellwinkels einfach dadurch angehalten werden, daß die Gewindemuffe 64 in ihre neutrale Lage zurückgebracht wird. Beim Verschieben der Muffe 64 in der anderen Richtung wird die Flügelblattanstellung in der entgegengesetzten Richtung verändert. Auf diese Weise kann der Anstellwinkel der Propellerflügel beliebig eingestellt und bei einer bestimmten Größe festgelegt werden, während sich der Propeller in Betrieb befindet. Die zahlreichen Kugellager 26, auf denen die Propellerflügel in den Hülsen 15 abgestützt sind, ermöglichen eine Änderung des Flügelblattanstellwinkels selbst dann, wenn die Propellerflügel im Betrieb außerordentlich stark beansprucht sind.

Die in dem Gehäuse 36 eingeschlossene Vorrichtung ermöglicht eine Festlegung der Grenzen, innerhalb welcher die Anstellung der Propellerflügel geändert werden kann. Es sei beispielsweise bei der aus den Zeichnungen ersichtlichen Mittelstellung der Muttern 61, 61' angenommen, daß die Gewindemuffe 64 in axialer Richtung verschoben worden ist, bis ein Gewindegang 67 oder 68

in Eingriff mit dem Getrieberad 50 gekommen ist. Durch das Getrieberad 50 wird über eine der Kupplungen 55 oder 56 entweder der eine oder der andere der Ringe 53, 53' angetrieben, je nachdem in welcher Richtung das Rad 50 umläuft. Durch den Ring 53 wird mittels des in den Schlitz 57 eingreifenden Stiftes 58 das Rohr 44 gedreht, das seinerseits die Schnecken 42 und 43 antreibt. Über das andere Getriebe 52', 53, 57, 58', 62' wird dann die Anstellung des Propellerflügels in entgegengesetzter Richtung geändert. Dreht sich das Rohr 44, dann drehen sich auch die Muttern 61, 6i', da die Ansätze 62, 62' der Muttern 61, 61' in den Schlitz 57 eingreifen. In diesem Schlitz werden die Muttern längs der Gewindespindel 45 verschoben, die an einer Drehung durch das Vierkantende 48 verhindert ist.

Bei Drehung des Getrieberades 50 wird daher entweder die Mutter 61 oder 61' mit dem entsprechenden in den Ringen 53 oder 53' befestigten Stift 58 oder 58' in Eingriff gebracht. Dadurch wird der Ring auf dem Rohr 44 entgegen der Wirkung der Feder 54 nach außen bewegt. Durch dieses Verschieben wird die Kupplung 55 oder 56 ausgerückt, so daß beim Wiederdrehen des Getrieberades 50 keine Drehbewegung auf das Rohr 44 oder die Schnecken 42 und 43 übertragen wird.

Dreht sich das Getrieberad 50 in entgegengesetzter Richtung, so werden die Muttern 61 und 61' nacli, der anderen Richtung hin ■ verschoben, wodurch die an dem anderen Hubende angeordnete Kupplung in gleicher Weise ausgerückt wird. Die Kupplungen 55 und 56 sind nach einander entgegengesetzten Richtungen hin wirksam, so daß dann, wenn die eine Kupplung durch die Mutter 61 ausgerückt ist, die andere Kupplung schleift, so , daß ein Antrieb des Rohres 44 nicht stattfindet. Bei entsprechender anfänglicher Einstellung der Muttern 61 und 61' auf der Gewindespindel 45 in der eingangs beschriebenen Weise können beliebige Grenzen festgelegt werden, über die hinaus eine Änderung des Anstellwinkels der Propellerflügel nicht erfolgen kann. Auf diese Weise können die Propellerflügel genau und sicher auf jeden gewünschten Anstellwinkel eingestellt werden. Die neue Vorrichtung macht im übrigen auch die Verwendung von besonderen Registrierapparaten zur Aufzeichnung der Steigungswinkel entbehrlich.
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Claims (12)

1. Patentansprüche:

   i. Propeller mit veränderlicher Flügelanstellung, bei dem das Getriebe zum Ändern des Flügelblattanstellwinkels von einem zweiten Getriebe aus gesteuert wird und dem eine Einrichtung zum Begrenzen und Regeln der Wirkungsweise des die Flügelanstellung ändernden Getriebes zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Antrieb des die Flügelanstellung ändernden Getriebes (24, 37 bis 40, 42, 43, 50) durch das ihm vorgeschaltete zweite Getriebe (67, 68) als auch unabhängig hiervon die Begrenzung oder Regelung der Wirkungsweise des Getriebes zum Ändern der Flügelanstellung durch die hierzu vorgesehene Vorrichtung (44, 45, 51 bis 58, 61, 62) zwangsläufig erfolgt.
2. 2. Propeller nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine feste Spindel (45) mit verstellbaren Anschlägen (61, 61') durch die die bestimmte Begrenzung, bei der die Vorrichtung (44, 45, 51 bis 58, 61, 62) das anstellungsändernde Getriebe (24; 37 bis 40, 42 bis 44, 49 bis 58) zum Stillstand bringt,.einstellbar ist.
3. 3. Propeller nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem das die Flügelblattanstellung ändernde Getriebe aus einem rasch umlaufenden und einem langsam umlaufenden Teil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Begrenzen der Wirkungsweise des die Flügelanstellung ändernden Getriebes (24, 37 bis 40, 42 bis 44, 49 bis 58) dienende Vorrichtung (44, 45, 51 bis 58, 6i, 62) von dem rasch umlaufenden Teil (50) dieses Getriebes aus steuerbar ist.
4. 4. Propeller nach den Ansprüchen 1 bis 3, bei dem das die Flügelanstellung ändernde Getriebe in entgegengesetzten Richtungen antriebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsvorrichtung (44, 45, 51 bis 58, 61, 62) den Betrieb des die Flügelanstellung ändernden Getriebes (24, 37 bis 40, 42 bis 44, 49 bis 58) und damit dem Anstellwinkel der Flügel (21) nach beiden Richtungen hin begrenzt.
5. 5. Propeller nach den Ansprüchen 1 bis 4, bei dem das die Flügelanstellung ändernde Getriebe aus einem an der Propellernabe angeordneten und mit einem undrehbaren, von Hand bewegbaren, die no Anstellung ändernden Getriebe in Eingriff stehenden drehbaren Rad besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Rad (50) mit einem an die Propellernügel angeschlossenen Kupplungsglied (53) in Eingriff steht, das mit den Propellerflügeln wirksam verbunden ist, und. von diesem Kupplungsglied (53) zwecks Unterbrechung der Anstellwinkeländerung abschaltbar ist, sobald das Maß der An-Stellwinkeländerung eine bestimmte Grenze erreicht hat
6. 6. Propeller nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegliches, zum Ausrücken der Kupplung dienendes Glied (61, 61') entsprechend der Drehung des drehbaren Getrieberades (50) bewegbar, und mittels dieses Ausrückgliedes das Kupplungsglied (53) von dem drehbaren Getrieberad abschaltbar ist, wenn es in eine bestimmte Lage gekommen ist.
7. 7. Propeller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kupplungsausrückglied (61, 61') gegenüber dem drehbaren Getrieberad (50) zwecks Änderung der Winkellage, der Propellerflügel verstellbar ist, sobald das Kupplungsausrückglied (61, 6i') in die erwähnte bestimmte Lage gebracht worden ist.
8. 8. Propeller nach. den Ansprüchen 5 bis 7, gekennzeichnet durch zwei Kupplungsglieder (53, 53')> die zwecks Änderung der Anstellung in der einen oder andern Richtung entsprechend der Drehrichtung des drehbaren Getrieberades (50) mit diesem kuppelbar sind.
9. 9. Propeller nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (51, 53) auf einer quer zur" Propellernabe (14) angeordneten Welle (44) vorgesehen ist.
10. 10. Propeller nach den Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (51, S3) auf einer Welle (44) sitzt, welche Schneckenräder (42, ^3) antreibt, die mit den Propellerflügeln (21) verbunden sind:
11. 11. Propeller nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß gleichartige und zu den entsprechenden Propellerflügeln (21) gehörende Getriebeteile (²4, 37, 39> 42 und 24, 38, 40, 43) mittels der Kupplung (51, 53) an das drehbare Getrieberad (50) angeschlossen sind.
12. 12. Propeller nach den Ansprüchen 5 bis 11, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte, axial zur Propellerwelle bewegbare, mit entgegengesetzt gerichteten und im Abstand voneinander angeordneten Gewindegängen (6γ, 68) versehene, entsprechend der gewollten Steigungsänderung entweder in der einen oder anderen Richtung mit dem drehbaren Getrieberad (50) in Eingriff zu bringende Muffe (64).

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen