DE685757C - Verstellbarer oder selbstregelnder Propeller - Google Patents

Description

Der Verstellpropeller nach der Erfindung benutzt als Widerlager zum Ableiten der Stellkraft von der Propellerwelle aus eine für diese Zwecke bekannte Luftflügelbremse oder einen Kreisel oder eine ähnliche Einrichtung, die als Festpunkt auf der der Propellerlagerung abgekehrten Propel ler sei te angebracht ist und an die üblicherweise durch von Hand oder mittels Reglers schaltbare Kupplungen ein Wendegetriebe an die Propellerflügeldrehwerke so wahlweise anschaltbar ist, daß von dem stillstehenden oder langsam umlaufenden Bremsflügel aus am schnell umlaufenden Propeller je nach Einrückung der einen oder anderen Kupplung die Flügel in dem die Steigung vergrößernden oder verkleinernden Sinne verdreht werden.

Das Wesentliche besteht darin, daß die Luftbremswelle zwei entgegengesetzt auf die Propellersteigung einwirkende und wahlweise an die Flügel ankuppelbare Zahnräder treibt, und zwar zweckmäßig in Gestalt von Kegelrädern einer quer zur Propellerwelle angebrachten Stellwelle. Das so entstehende Getriebe ist höchst einfach, und das Ankuppeln an die beiden ständig zu entgegengesetzter Steigungsverstellung verfügbaren Zahnräder ergibt eine äußerst schnelle Wirkung mit dem Erfolg, daß selbst bei schnell wechselnden Betriebszuständen etwa zwischen Steig- und Sturzflug die Anpassung der Propellersteigung so schnell erfolgt, daß nie eine gefahrdrohende Überdrehzahl entsteht, während zugleich auch die Dauerhaftigkeit des Getriebes gut ist angesichts der bei hohen Drehzahlen, aber nur sehr kleinen Drehmomenten arbeitenden Einrückkupplungen. Insbesondere die Querlage der Stellwelle ermöglicht das Auskommen mit einem räumlich gedrängten Schnecken- oder Kegelrädergetriebe bei zugleich guter Zugänglichkeit sämtlicher Getriebeteile.

Besonders vorteilhaft gestaltet sich die Kupplungsvorrichtung aus, indem sie auf der Stellwelle verschiebliche Reibkupplungen enthält, die in weiterer Ausgestaltung auch unmittelbar mit Fliehgewichten verbunden oder als Fliehgewichte ausgebildet sein können. Hiermit ergibt sich geringe Größe der im Getriebe nahe der Bremsflügelwelle befindliehen und daher rasch umlaufenden Kupplungen, und bei unmittelbarer Fliehkraftsteuerung dieser Kupplungen, die infolge des Querliegens der Stellwelle möglich ist, gestaltet sich das Getriebe besonders einfach.

Weitere wertvolle Einzelheiten ergeben sich, wenn die Reglerfliehgewichte entweder durch elektrische Stromspulen längs ihrer Be-

wegungsrichtung beeinflußbar oder durch Flüssigkeitszufuhr und -abfuhr massenveränderlich sind. In diesen Fällen ergeben sich einfache Möglichkeiten zum Einstellen des Reglers auf verschiedene Grunddrehzahlen, und zwar je nach der Art des betreffenden Flugzeuges auf elektrischem oder auf hydraulischem Wege.

Eine wertvolle Einzelheit entsteht weiter, ίο wenn die Luftbremsflügel nicht als bloße Bremsflügel, sondern propellerartig mit Anstellwinkeln ausgebildet sind, und zwar vorteilhaft nach einer entgegengesetzt zur Propellersteigung steigenden Schraubenfläche. In diesem Falle steht auch bei im Fluge ausfallendem und stehenbleibendem Propeller immer noch der Bremsflügelumlauf zur Verfügung, um die Propellerflügel in Segelstellung, also auf unendliche Anstellung, d. h. in eine Ebene etwa parallel zur Flugrichtung, zu bringen und damit geringen Flugwiderstand sowie eine sichere Möglichkeit zum Arbeiten am stillstehenden Motor zu schaffen. Bei entgegengesetzter Steigung der Bremsflügel wie der Propellerflügel nimmt ferner die Bremsflügelwelle durch den Fahrtwind eine Drehrichtung entgegengesetzt zum Propeller an, und das bedeutet einerseits ein beschleunigtes Verstellen des Stellzeuges im vollen Betriebe, während andererseits auch bei stillstehendem Propeller die Stellzeugbewegungen denselben Sinn haben wie im : vollen Betriebe.

. Eine abgeänderte Ausführungsform kann an Stelle der Reibkupplungen ein an sich bekanntes Getriebe mit unmittelbar an einem gemeinsamen Schneckenrad wahlweise einzurückenden Schnecken entgegengesetzter Steigung auf der Luftbremswelle enthalten, und zwar mit solchem Drehsinn, daß die Schnekken sich selbst durch ihren Axialdruck auszurücken streben, während eine hydraulische • oder elektrische Einrückvorrichtung sie einrückt. Hier ist zwar der Eingriff etwas härter als bei Reibkupplungen, aber dafür sind die Unzuverlässigkeiten solcher Kupplungen beseitigt, und das Getriebe ist vereinfacht.

Weitere Einzelheiten sind später näher beschrieben.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen, und zwar zeijgen

Abb. ι und 2 einen Längsschnitt und eine Getriebeteilansicht einer ölgesteuerten Propellerverstellvorrichtung,

Abb. 3 und 4 eine mechanisch durch Fliehkraftregler gesteuerte Ausführungsform,

Abb. 5 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform mit Fliehkraftregler und Reibkupplungen,

Abb. 6 einen Teillängsschnitt einer Bauart mit Einrückschnecken statt Kupplungen.

Nach Abb. 1 und 2 sind in Lagern 1 eines - Xabenteils 2 Flügelfüße 3 drehbar gelagert. 'ßti Schneckenräder 4 der Flügelfüße greifen t¹ Schnecken 5 ein, deren weitere Schneckenlader 6 durch Schnecken 7 einer OuerwelleS erfaßt sind, die in der Mitte ein Schneckenrad 9 trägt, und in dieses greift eine Schnecke 10 einer zur Propellerwelle quer liegenden Stellwelle 11 ein. Diese Stellwelle 11 ist über Kegelräder 12, 13 von einem Kegelrad 14 einer Bremsflügelwelle 15 antreibbar, die in einem Nabenfortsatz 1-6 frei drehbar ge- 75 lagert ist und eine an sich bekannte Nabenhaube 17 mit Bremsflügeln 18 trägt. Die Bremsflügel 18 sind nicht als bloße Bremsflügel ausgebildet, sondern selbst als Schraubenflügel mit entgegengesetzter Steigung wie die Propellerflügel gestaltet, um auch bei Propellerstillstand aus dem Fahrtwind des fliegenden Flugzeuges noch eine Drehung des Stellzeuges ableitbar zu machen.

Die Kegelräder 12, 13 sind abwechselnd an die Stellwelle 11 ankuppelbar, je nachdem sie im Drehsinne der Propellerflügel-Steigungsvergrößerung oder in dem der Steigungsverkleinerung gedreht werden sollen. Hierzu enthält jedes der Kegelräder eine kegelige Kupplungsfläche 19, 20 und einen beweglichen Kupplungskegel 21, 22, beide als Kolben innerhalb von Zylindern 23, 24 der Kegelräder ausgebildet. An die hohlgebohrten Enden der Stellwelle 11 sind Druckölzuführungsleitungen 25 über Drehstopfbüchsen so angeschlossen, daß sie Drucköl in die Räume hinter die Kupplungskolben 2ΐ,.22 einleiten und dadurch die Kupplungen einrücken können. Die Druckölleitungen 25 sind in irgendeiner üblichen Weise durch Ölkanäle im Propellerlager oder durch besondere Zuführungsringe an die zum Förderstand führenden Steuerleitungen angeschlossen, so daß der Führer willkürlich unter Benutzung der Motordruckölpumpe oder einer sonstigen Ölversorgung die Propellersteigung vergrößern oder verkleinern kann.

Statt der Druckzylinder 23, 24 können elektrische Spulen vorgesehen sein, und die Druckölleitungen 25 sind dann durch elektrische Kabel mit Schleifringüberführung zum Führerstand ersetzf. Dann ist das Kuppeln der in diesem Falle selbstverständlich aus magnetisierbarem Stoff auszubildenden Kupplungskegel 21, 22 auf elektromagnetischem Wege möglich.

In allen Fällen kann die Handhabung der Steuerleitungen 25 statt von Hand auch selbsttätig durch einen etwa am Motor angebrachten Fliehkraftregler oder sonstigen Regler erfolgen, und der Regler kann unter

L'mständen auch am Propeller sitzen, so daß dann nur eine einzige Drucköl- oder Elektrizitätsleitung in den Propeller übergeführt zu sein braucht.

Nach Abb. 3 und 4 sind die FlugellagpT rungen 1, 2, 3 und ihre Schneckenräder'^ grundsätzlich die gleichen wie bei der vorigen Ausführungsform. In die Schneckenräder 4 greifen hier aber auf der freien Propellerseite beide Schnecken 5^ß ein, und mit ihnen verbundene Schneckenräder 6^a greifen in Schnekken 7^a einer kurzen Zwischenwelle 8" ein, von der ein weiteres Schneckenrad 9·^α auf eine Schnecke io^a der Stellwelle n^a führt; diese liegt hier entsprechend der anderen Anordnung der Getriebeteile quer zur Flügelachse des Propellers statt wie im ersten Beispiel parallel dazu. Zum. Antrieb der Stellwelle dienen wieder Kegelräder 12°, 13^s nebst einem sie antreibenden Rad 14, das wieder auf der Bremsflügelwelle 15 mit völlig gleicher Anordnung wie in der vorigen Ausführungsform sitzt. Die Kegelräder I2^a, 13^s sind hier in Lagern 26 gelagert, die gesondert von der Stellwelle 11 am Nabengehäuse angebracht sind, so daß sie die Stellwelle nicht etwa durch Reibung mitdrehen können, solange nicht die hier als Klauenkupplung ausgebildete Kupplung 2i«, 22« eingerückt ist. Das Einrücken im einen oder anderen Sinne geschieht hier selbsttätig durch einen Fliehkraftregler, dessen Spindel durch die Stellwelle ii^ß selbst gebildet ist, indem diese ein Fliehgewicht 27 trägt, das durch eine Reglerfeder 28 gegenüber dem Nabenteil 2 so ausgeglichen ist, daß es bei der gewünschten Regeldrehzahl beide Kupplungen 2 i^a, 22" ausgerückt erhält, um dann bei Über- oder Unterschreitung der Regeldrehzahl die Kupplung für Vergrößerung oder Verkleinerung der Steigung einzurücken.

Zum selbsttätigen Begrenzen kleinster und gegebenenfalls auch, größter Steiguflgseinstellungen trägt der Flügelfuß 3 einen Daumen 29 gegenüber einem in der Nabe 2 gelagerten Stößel 30, und diesem steht ein Doppelarmhebel 31 gegenüber, der axial auf die Stell welle ii^a im Sinne der Fliehkraftwirkung des Reglergewichts 27 drückt. Diese Ausrückvorrichtung kuppelt also die Kupplung 2i° aus, sobald die kleinstzulässige Steigung eingestellt ist.

Nach Abb. 5 sind die Flügelwurzelteile und ihre Lagerung wieder grundsätzlich die gleichen. Das Getriebe 5^a bis 13° und weiter 14 bis 18 ist wieder dasselbe wie bei der Ausführungsform nach den Abb. 3 und 4. Die Kupplungen sind hier wieder Kegelkupplungen 21⁶, 22*, die hier wieder auf der nicht axial verschieblichen Stellwelle ii* gegen Drehung gesichert axial verschieblich sitzen.

Die Stellwelle 1 i^b ist hier hohl ausgebildet, und in ihr bewegen sich Reglerstößel 32, 33 mit aufgesetzten Fliehgewichten 34, 35 und mit Reglerfedern 36, 37, die zwischen Kragen der Stößel 32, 33 und Gehäuseteile so eingespannt sind, daß sie der Fliehkraft der Gewichte 34, 35 entgegenwirken; üidem beide Stößel 32, 33 durch die Fliehkraft nach außen gezogen werden, ist die Kupplung 21⁶ des einen Stößels nach außen kuppelnd und die Kupplung 22⁶ des anderen Stößels nach außen entkuppelnd ausgebildet, so daß also bei einer bestimmten Regeldrehzahl beide Kupplungen ausgerückt sind, und bei Über- oder Unterschreitung das eine oder das andere Getriebe für Steigungsvergrößerung oder Steigungsverkleinerung einkuppelt.

Das Fliehgewicht 34 der auf Steigungsvergrößerung wirkenden Kupplung 2i^b besteht aus magnetisierbarem Stoff und ist von einer Solenoidspule 38 umgeben, die vom Führersitz aus über einen Regelwiderstand mit elektrischem Strom versorgungsfähig ist. Wird diese Spule zunehmend mit Strom versorgt, so zieht sie das Fliehgewicht 34 zunehmend nach außen, so daß dieses schon bei einer verringerten Drehzahl des Propellers die auf Steigungsvergrößerung wirkende Kupplung 2i^b einschaltet und somit den Propeller auf eine geringere Regeldrehzahl einstellt. Für das auf Steigungsverkleinerung arbeitende Fliehgewicht 35 ist elektrische Beeinflussung entbehrlich, weil das Einregeln kleinster Steigung bis an den Anschlag, beispielsweise auch, gemäß Abb. 3 immer ungefährlich bleibt. Als Anschlag für kleinste Steigung dient bier ein Zahnstangenstößel 39, der von einer Zwischenwellenschnecke 40 so axial verschoben wird, daß er mittels einer Nase 41 beim Erreichen kleinster Steigung einen Flansch 42 der betreffenden Kupplung 22^Ö erfaßt und die Kupplung ausrückt.

Bei dieser Ausführungsform ist auch gezeigt, wie der ganze Hauptteil dies Stellzeuges, gegebenenfalls auch, noch einschließlich der ersten Zwischenwelle ζ", 6", in einem eigenen Gehäuse 43 gelagert ist, das mitsamt dem ganzen Getriebe von der Nabe 2 abnehmbar ist. Auf diese Weise können an ein und denselben Propeller verschiedenartige Stellzeuge angesetzt werden, entsprechend verschiedenartigen für Sonderzwecke zu stellenden Anforderungen. __

Nach Abb. 6 führen von den Flügel-Schneckenrädern 4 Schnecken wellen 5, 6 zu zwei quer liegenden Schnecken 44, die mit Schneckenrädern 45 verbunden sind, und zwar sind diese Schneckenräder ähnlich wie Stirnräder gebaut, derart, daß sie sowohl mit rechtsgängigen wie mit linksgängigen Schnekken in Eingriff kommen können. Zwischen

diesen Rädern sind nun eine rechtsgängige Schnecke 46 und eine linksgängige Schneck gelagert, und zwar auf einer Welle 48, die in der hier hohl ausgebildeten Flügelbremswelle 15° axial verschieblich, aber nicht drehbar gelagert ist. Im Lagerungsfortsatz 16 sind hier zwei Magnetspulen 49, 50 eingebaut, und dazwischen trägt die axial verschiebliche Welle 48 einen Anker 51, so daß durch abwechselndes Stromversorgen der Spulen 49 oder 50 die Schnecke 47 oder 4'6 eingerückt werden kann und damit die eine oder andere Drehrichtung des Stellzeuges erhalten wird.

Die beiden Stellräder 45 können niiteinander durch Zahnräder zu genauem Gleichlauf verbunden sein, damit jede der Schnecken 46, 47 an ihnen stets gleichmäßig einrückt. Das Schalten der Magnetspulen 49, 50 kann in allen schon angegebenen Arten erfolgen, also von Hand über Schleifringe oder von einem Regler über Schleifringe oder auch unmittelbar innerhalb des Propellers.

Die gesonderte Abnehmbarkeit des Getriebes kann hier ebenso wie in allen anderen Ausführungsformen vorgesehen sein, wenn sie auch hier ebenso wie bei der Ausführung nach Abb. 1 und 2 durch die längsliegenden Schneckenwellen 5, 6 nicht so einfach durchführbar ist, wie nach Abb. 3 und 5 an den quer liegenden Schnecken wellen 5", 6^a oder an den Stellwellenschriecken io^a.

Claims (13)

1. Patentansprüche:

   ι . Verstellbarer oder selbstregelnder Propeller, bei dem eine Luftflügelbremse oder gleichwertige Einrichtung als Stellkraftableitungsglied dient, das über von Hand oder mittels Reglers schaltbare Kupplungen eines Wendegetriebes an die Propellerflügel drehwerke anschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftflügelbremswelle zwei entgegengesetzt auf die Steigung wirkende und durch längs einer Stellwelle verschiebliche Eingriffsteile wahlweise an die Flügel ankuppelbare Zahnräder (12, 13; 12°, 13°, 46, 47) treibt, und zwar vorteilhaft Kegelräder (12, 13; Ι2^α, 13°) einer quer zur Propellerwelle angebrachten Stellwelle (11, ri^a, 11⁶).
2. 2. Verstellpropeller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Ankuppeln auf der Stellwelle verschieblichen Zahn- oder Reibkupplungen (21,22; 46, 47) als hydraulische Kolbentriebe (23, 24) oder Elektromagnetteile (49, 50, 51) mit steuerndem Anschluß an einen am Führersitz befindlichen Regler oder Führergriff ausgebildet sind.
3. 3. Verstellpropeller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahn- oder Reibkupplungen (ar, 22) in der Fliehkraftrichtung ausrückend und durch eine in entgegengesetzter Richtung wirkende Steuerkraft einrückend ausgebildet sind.
4. 4. Verstellpropeller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Ankuppeln auf der Stelhvelle verschieblichen Zahn- oder Reibkupplungen (2i^a, 22^s; 2ΐ^δ, 22^δ) entgegengesetzt an ein oder mehrere auf der Stellwelle selbst gleitbare Reglerfliehgewichte (27; 34, 35) angeschlossen sind, so daß die eine bei hoher und die andere bei geringer Drehzahl selbsttätig einrückt.
5. 5. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die während NichtVerstellung umlaufenden Teile der Kupplungen (i2^a, 13") unabhängig von der Stelhvelle (ir^a) am Gehäuse (2) gelagert sind.
6. 6. Verstellpropeller nach Anspruch 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglerfliehgewichte (34) durch elekirische Stromspulen (38) längs ihrer Bewegungsrichtung beeinflußbar und dadurch auf verschiedene Regeldrehzahlen einstellbar sind.
7. 7. Verstellpropeller nach Anspruch i, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reglerfliehgewichte durch Flüssigkeitszufuhr- und -abfuhrvorrichtungen massenveränderlich und dadurch auf verschiedene Regeldrehzahlen einstellbar sind.
8. 8. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftbremse (17) ihre Flügel (18) unter Anstellwinkeln angebracht trägt, derart, daß ein Verstellen auch mittels Fahrtwindes allein möglich ist, und zwar vorzugsweise mit entgegengesetzter Steigung wie der Propeller.
9. 9. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftbremswelle (15°) zwei an sich bekannte entgegengesetzt steigende Schnecken (46, 47) axialverschieblich wahlweise in ein Stellwellenschneckenrad (44, 45) einrückbar trägt, vorzugsweise no mit solchem Drehsinn, daß die Schnecken sich selbst auszurücken streben, während zum Einrücken ein Regler unmittelbar angreift oder ein hydraulischer Kolben oder Elektromagnet vorgesehen und mit steuerndem Anschluß an einen am Führersitz befindlichen Regler oder Führergriff ausgebildet ist.
10. 10. Verstellpropeller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Stellwellen mit Schneckenrädern (44, 45) miteinander verbunden und so angebracht

    sind, daß jede der Schnecken (46, 47) gleichzeitig an ihnen beiden ein- oder ausrückt.
11. 11. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Steigungsverkleinerung hinwirkende Stellwellenreibkupplung (2i^a, 22⁶) einem Endausrücker (29, 30, 31; 39) unterworfen ist, der, vom Stellzeug angetrieben, die Kupplung beim Erreichen kleinster zulässiger Steigung ausrückt.
12. 12. Verstellpropeller nach einem der

    Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Endausrücker ein unmittelbar am Flügelfuß sitzender Teil (29) dient, indem dieser die zuständige Kupplung aushebt.
13. 13. Verstellpropeller nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellzeug als Einheit für sich, zusammengebaut und an den Propeller ansetzbar ist mit Eingriff von quer liegenden Stellzeugschnecken (5°) in Schneckenräder der Flügelfüße.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen