DE697162C - e, hydraulisch betaetigte Verstelluftschraube - Google Patents

Description

Es sind bisher Verstelluftschrauben mit selbsttätiger hydraulischer Blattverstellung bekanntgeworden, bei denen eine gleichbleibende Drehzahl des Motorluftschraubentriebwerkes für alle Flugzustände und Motorbelastungen erstrebt wird. Hierfür ist ein bestimmter, beschränkter Regelbereich, d. h. Anstellwinkelbereich der Schraubenblätter, nötig. Es wurde ferner erkannt, daß es bei-

ίο selbsttätigen Verstelluftschrauben, insbesondere für mehrmotorige Flugzeuge, notwendig ist, über diesen Regelbereich hinaus eine weitergehende Blattverstellung zu ermöglichen, um beim Ausfall eines Motorluft-Schraubentriebwerkes die Luftschraube auf geringsten Luftwiderstand bzw. Segelstellung einstellen zu können. Auch die Veränderung des Sollwertes der gleichbleibend einzuregelnden Drehzahl des Motorluftschraubentrieb-

ao werkes während des Betriebes, z. B. vom Führersitz aus, ist bekannt. Um diese Forderungen zu erfüllen, sind bei den bisher bekanntgewordenen selbsttätigen Verstelluftschrauben mit hydraulischer Blattverstellung zusätzlich Zahntriebe 'bzw. Gestänge nötig, welche auf die an der sich drehenden Luftschraubennabe befestigten Regler und Verstellvorrichtungen einwirken. Diese zusätzlichen Verstellmittel sind sehr hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Bei hydraulischer Übertragung vom ruhenden auf den sich drehenden Teil ergeben sich insbesondere bei mehreren druckführenden Leitungen große Dichtungsschwierigkeiten.

Gemäß" der Erfindung werden hei einer selbsttätig auf gleichbleibende Drehzahl regelbaren, hydraulisch betätigten Verstelluftschraube, deren Flügelblätter in einer beliebigen Blattanstellung während des Betriebes festgestellt oder umgekehrt für die selbsttätige Regelung wieder freigegeben werden können, die genannten Nachteile dadurch vermieden, daß die Feststellung der Flügelblätter durch Absperren der Zufuhr des Drucköles, welches von einer von den umlaufenden Luftschraubenteilen getrennten Pumpe (z. B. Motorölpumpe in Verbindung mit einer Zusatzhandpumpe) geliefert und in stets gleicher Richtung durch die hohl gebohrte Kurbelwelle des Flugmotors der an der Luftschraubennabe angebrachten hydraulischen Verstellvorrichtung zu- und durch ein> Rohr im Innern der Kurbelwelle drucklos abgeführt wird, erfolgt, und daß der.ilugzeugfest angebrachte Druckölabsperrhahn in veränderbare Einstellabhän---; gigkeit von der Vergaserdrosselhebeistellung gebracht ist. Es kommen also insbesondere mechanische Übertragungsorgane von still-' stehenden Teilen (Motorgehäuse) auf -. sich drehende Teile (Luftschraube) in Fortfall.

In Fig. i, die einen Schnitt II-II der Fig. 2, und Fig. 2, die einen Schnitt I-I der Fig. 1 darstellt, ist die Erfindung zeichnerisch dargestellt.

In einer Druckleitung ι, die durch einen [ Flügelblattansteliwinkel vergrößert. Umge-Hahn 2 verschlossen werden kann, fließt öl kehrt, wird die gewünschte Drehzahl unterunter Druck über den Ringkanal 3 in die hohl - schritten, so fließt, da der Kolben durch gebohrte Kurbelwelle 4. Das- Drucköl fc^jfÄiiEib er wiegten der Kraft der Feder 8 gegen die

in bekannter Weise z. B.
pumpe oder von einer ge entnommen werden. Aus der hohl gebohrten Kurbelwelle fließt das Drucköl durch die Leitung 5 zu dem Regelventil 6. Bei der gezeichjo neten Stellung des Kolbens 7 im Regelventil 6, der durch die Feder 8 in seiner Lage festgehalten wird, fließt das Drucköl über die Leitung 9 zu dem Ölmotor 10 (z. B. einer Zahnradpumpe). Die hierdurch erzeugte Drehbewegung des Ölmotors 10 wird mittels der Zahn- und Schneckenradübersetzung 11 auf den Flügelblattschaft 12 übertragen. Nachdem das Drucköl den Ölmotor in Umdrehung versetzt hat, fließt es über Leitung 13 zum so Regelventil 6 zurück und von hier durch die Leitung 14, die durch die hohl gebohrte Kurbelwelle geführt ist, beispielsweise zum Ölsumpf des Motors zurück.
Die gleichbleibende Drehzahl des Motorluftschraubentriebwerkes wird mit dieser Einrichtung folgendermaßen erreicht.

Das Drucköl, welches durch die Leitung 5 dem. Regelventil 6 zufließt, wird je nach der Stellung des Regelkolbens 7 entweder, wie in der gezeichneten Stellung, über die Leitung 9 dem Ölmotor 10 zugeführt und fließt durch die Leitung 13, 14 wieder ab oder aber, wenn der Kolben 7 von der rechten Seite nach links verschoben wird, über die Leitung 13 dem Ölmotor 10 zugeführt und fließt durch die Leitung 9, 14 wieder ab, so> daß jetzt der Ölmotor 10 eine entgegengesetzte Drehbewegung ausführt. Hierdurch wird im ersten Fall eine den Schraubenblattanstellwinkel verkleinernde, im zweiten Fall eine den Schraubenblattanstellwinkel vergrößerndeDrehbewegung auf den Blattschaft ausgeübt. Wird der Kolben in eine Mittelstellung verschoben, so daß Leitung 9 und Leitung 13 durch den Kolben abgedeckt werden, kommt der Ölmotor 10 zum Stillstand. Beim Umlaufen der Luftschraube wird am Kolben 7 die Fliehkraftkomponente Zj,, die den Kolben 7 aus seiner Lage gegen die Feder 8 nach links verschieben will,' erzeugt. Die Charakteristik der Feder 8 ist so gewählt, daß bei einer gewünschten gleichzuhaltenden Drehzahl des Motorluftschraubentriebwerkes der Kolben 7 die Öffnungen der Leitungen 9 und 13 abdeckt, so daß der Ölmotor 10 sich in Ruhestellung befindet. Wird die gewünschte Drehzahl des Motorluftschraubentriebwerkes überschritten, so* überwiegt die Fliehkraftkomponente Zj die Kraft der Feder 8, der Kolben bewegt sich

ßo nach links, und es fließt Drucköl über die Leitung 13 dem Ölmotor 10 zu, der jetzt den

von der Motorapvfl^Jtetzt geringer gewordene Fliehkraftkompo-'etrennten Ölpumpe·? ^äiente Z/_; nach rechts verschoben wird, Druck

öl über die Leitung 9 dem Ölmotor 10 zu, so daß der Flügelblattansteliwinkel verkleinert wird. Eine Stellschraube 20 gestattet eine Feineinstellung" der gewünschten Regeldrehzahl durch Ändern der Vorspannung der Feder 8. Es ist ersichtlich, daß das Regelventil schon bei sehr geringen Drehzahländerungen des Motorluftschraubentriebwerkes anspricht, da der Kolben 7 druckentlastet ausgeführt ist.

Es ist an sich und im Zusammenhang mit Flügelblattverstelleinrichtungen anderer Bauart bekannt, eine selbsttätige Regelung des Motorluftschraubentriebwerkes auf gleichbleibende Drehzahl erst von einer bestimmten Motorbelastung an erfolgen zu lassen, damit bei geringer Motorbelastung (Leerlauf) der Anstellwinkel der Luftschraubenflügelblätter nicht auf einen so kleinen Wert verstellt wird, daß beim schnellen Ansteigen der Motorbelastung, z. B. durch rasches Öffnen der \^rergaserdrosseln (Vollgas), das Motorluftschraubentriebwerk plötzlich auf eine zu 91· hohe Drehzahl kommt, weil die selbsttätig"e Vergrößerung des Blattanstellwinkels eine gewisse Zeit beansprucht.

Aus Fig. ι ist ersichtlich, daß mit dem Schließen des Hahnes 2 eine Veränderung des Flügelblattanstellwinkels bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung nicht mehr erfolgt. In Fig. 3 bis 5 ist gezeigt, wie ein Öffnen und Schließen des Hahnes 2 in Abhängigkeit von der Drosselleistung des Motors ίσο erreicht wird. In Fig. 3 bis 5 stellt Hebel 15 den Drosselhebel für die Motorleistung dar. Mit dem Hebel 15 ist der Hebel 16 gekuppelt, deren Stellung zueinander durch drei wahlweise einschaltbare Rasten 17, 18 und 19 be- lo.s stimmt ist. Der Hahn 2 in Fig. 3 bis 5 stellt eine Schnittzeichnung des Hahnes 2 der Fig. 1 dar.

Wird der Hebel 15 mit Hebel 16 in Raste 18 eingekuppelt, so ist aus Fig. 3 und 4 er- 11« sichtlich,' daß von einer gewissen Drosselstellung des Hebels 15 an der Hahn 2 geschlossen wird. Es tritt also ein selbsttätiges Regeln des Motorluftschraubentriebwerkes auf gleichbleibende Drehzahl erst von beispielsweise zwei Drittel Motorvollast bis Volllast ein. Umgekehrt, wenn die Belastung des Motors vom Höchstwert zurückgenommen wird, hört bei zwei Dritteln Vollast des , Motors ein selbsttätiges Regeln des Motor- la» luftschraubentriebwerkes auf, und von dieser Drosselstellung an wirkt die Verstelluft-

schraube wie eine Luftschraube mit fest angestellten Flügelblättern.

Soll aber z. B. für den Start eines Eiugzeuges die Drehzahl des Motorluftschraubentriebwerkes höher als die Regeldrehzahl, die etwas unter der Höchstdrehzahl des Motors liegen wird, sein, so kann dieses folgendermaßen erreicht werden.

Hebel 16 ist mit Hebel 15 durch die Raste 18 gekuppelt. Es wird nun bis zu einer Stellung des Drosselhebels 15 gedrosselt, die in unserem Beispiel bis zu zwei Dritteln der Vollast betragen kann. Hierbei regelt das Motorluftschraubentriebwerk auf gleichblei-.15 bende Drehzahl. Wird nun Hebel 15 mit Hebel 16 durch Raste 19 gekuppelt, wodurch Hahn 2 geschlossen wird, so steigt beim Erhöhen der Motorbelastung die Drehzahl des Motorluftschraubentriebwerkes, da der Anstellwinkel der Schraubenblätter sich jetzt nicht mehr ändert. Hierdurch ist es z. B. möglich, mit . erhöhter Motordrehzahl zu starten.

Bei mehrmotorigen Flugzeugen muß die Möglichkeit bestehen, beim. Stillegen eines Motorluftschraubentriebwerkes während des Fluges den Anstellwinkel des stillstehenden Schraubenblattes auf geringsten Formwiderstand der Luftschraube einzustellen. Wird Hebel 15 mit Hebel 16 durch die Raste 17 gekuppelt, so kann bei stillstehender Luftschraube und einer beliebigen Vergaserhebelstellung 15 ein gewünschter Anstellwinkel durch Zuführen von Drucköl durch die hohle Kurbelwelle eingestellt werden. Denn in Ruhestellung des Motorluftschraubentriebwerkes stellt sich, das Verteilerventil 6 so ein, daß im Sinne der Anstellwinkelverkleinerung die Schraubenblätter beliebig weit verstellt werden können.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsttätig auf gleichbleibende Drehzahl regelbare, hydraulisch betätigte Verstelluftschraube, deren Flügelblätter in einer beliebigen Blattanstellüng während des Betriebes festgestellt oder umgekehrt für die selbsttätige Regelung wieder freigegeben werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung der Flügelblätter durch Absperren der Zufuhr des • Drucköles, welches von einer von den umlaufenden Luftschraubenteilen getrennten Pumpe (z. B. Motorölpumpe in Verbindung mit einer Zusatzhandpumpe) geliefert und in stets gleicher Strömungsrichtung durch die hohl gebohrte Kurbelwelle (4) des Flugmotors der an der Luftschraubennabe angebrachten hydraulischen Verstellvorrichtung (6, 7, 8, 9, 10, 13) zu- und durch ein Rohr (14) im Innern der Kurbelwelle drucklos abgeführt wird, erfolgt, und daß der flugzeugfest angebrachte Druckölabsperrhahn (2) in veränderbare Einstellabhängigkeit von der Vergaserdrosselhebelstellung (15) gebracht ist.
2. 2. Selbsttätig auf gleichbleibende Drehzahl regelbare, hydraulisch betätigte Verstelluftschraube nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die anderLuftschraubennabe angebrachte hydraulische Verstellvorrichtung ein in Abhängigkeit von der Drehzahl regelndes Verteilerventil (6, 7, 8) enthält, welches das durch' die hohl gebohrte .Kurbelwelle (4) in stets gleicher Richtung strömende Drucköl einem umsteuerbaren Ölmotor (10) in demjenigen Arbeitssinn zuführt, welcher der durch ,die jeweilige Abweichung von der Solldrehzahl des Motorluftschraubentriebwerkes bedingten Änderung der Flügelblattanstellung entspricht.
3. 3. Selbsttätig auf gleichbleibende Drehzahl regelbare, hydraulisch betätigte Ver-

   -Stelluftschraube nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß das in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motorluftschraubentriebwerkes selbsttätig regelnde Verteilerventil (6, 7, 8) als Federfliehkraftregler ausgebildet ist, dessen von der Drehzahl Q₀ abhängige Verstellkraft vom Steuerkolben (7) des Verteilerventils selbst erzeugt wird und gegen eine nachstellbare Federkraft (8) wirkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen