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Umkehrbares Untersetzungsgetriebe für Luftschrauben bei gleichbleibender
Drehzahl der Luftschraubenwelle Zum Erzielen eines günstigen Wirkungsgrades der
Luftschraube bei Flugzeugen ist es vorteilhaft, die Drehzahl der Luftschraube möglichst
niedrig zu legen. Dagegen sollte die Drehzahl des Antriebsmotors für die Luftschraube
möglichst hoch sein, damit der Motor klein und leicht wird.
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Diese beiden widerstrebenden Bedingungen können gleichzeitig dann
erfüllt werden, wenn zwischen den schnell laufenden Motor und die langsam laufende
Luftschraube ein Untersetzungsgetriebe geschaltet wird.
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Untersetzungsgetriebe gibt es in verschiedenen Arten. Günstig sind
sog. Planetenradgetriebe, da sie sich bequem am Kurbelgehäuse des Motors anbauen
lassen und da die Luftschraubenwelle in der gleichen Mittellinie mit der Motorkurbelwelle
liegt. Auch verteilt sich dabei die Umfangskraft auf mehrere Zahneingriffe.
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Gemäß der Erfindung wird ein Planetenradgetriebe, bei dem ein Antriebsrad
bald mit einem, bald mit einem anderen Zahnkranz des Getriebes in Eingriff gebracht
werden kann, dazu verwendet, um eine Luftschraubenwelle wahlweise in der einen oder
der anderen Drehrichtung anzutreiben. Zu diesem Zweck ist das Planetenradgetriebe
besonders ausgebildet. Die Luftschraubenwelle ist nämlich mit einem Antriebszahnrad
versehen, das je nach seiner Einstellung in axialer Richtung entweder mit
einer ihm gleichachsigen Innenverzahnung des Planetenradkäfigs oder mit einem Planetenrad
gekuppelt werden kann. Dabei kann das Antriebszahnrad auf der Luftschraubenwelle
verschiebbar oder an ihr auswechselbar sein, oder es kann eine für Rechtsdrehung
bestimmte Luftschraube ein Antriebszahnrad in fester axialer Einstellung und eine
für Linksdrehung bestimmte Luftschraube ein Antriebszahnrad, in der dem anderen
Zahneingriff entsprechenden anderen, aber ebenso festen axialen Einstellung tragen.
Die
bekannten Untersetzungsgetriebe mit Z,
Planetenrädern, mit denen eine Umkehrung
der Drehrichtung bewirkt werden kann, ergeben entweder für beide Drehrichtunge auch
voneinander verschiedene Drehzahlen oder sind alle mit mindestens zwei Bremsen oder
Reibkupplungen versehen, Organe, die« ständig beobachtet, gepflegt und nachgestellt
werden müssen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung sind diese empfindlichen Teile
vermieden. Die Umkehrung der Drehrichtung wird in einfachster und betriebssicherer
Weise erreicht durch Verschieben eines einzigen Ritzels, welches mit der Luftschraubenwelle
umläuft. Das Ritzel nimmt also, je nach der verlangten Drehrichtung, zwei verschiedene
Stellungen ein. In Sonderfällen kann auch entweder die ganze Luftschraubenweile
oder ein Teil davon mit dem daraufsitzenden Ritzel gegen eine andere vertauscht
werden, die das Ritzel an einer anderen axial verschobenen Stelle trägt.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
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Abb. i ist ein Längsschnitt durch das Getriebe.
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Abb. 2 und 3 zeigen je eine andere Ausführungsform für die Luftschraubenwelle,
als in Abb. i dargestellt.
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Mit der Kurbelwelle i des Antriebsmotors ist ein trichter- oder glockenförmiges
Antriebsrad 2 fest verbunden, das an seinem äußeren Rand mit einer Innenverzahnung
22 versehen ist. Ein Lager 18 stützt die Kurbelwelle bzw. das Antriebsrad 2 im Gehäuse
des Getriebes ab.
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Ein Käfig 8, der ein oder mehrere Paare von Stirnrädern
3 und 5 aufnimmt, ist mittels Kugellager 9 und Io einerseits auf dem
feststehenden Hohlkörper (), andererseits im Antriebsrad 2 gelagert und mit einer
Innenverzahnung 16 ausgestattet.
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Die Planetenräder 3 und 5 sind starr miteinander verbunden-,
sie laufen auf einem - emeinsamen Zapfen 7, der beiderseits im Käfig 8 befestigt
ist. Die beiden Seitenteile des Käfigs 8 sind in üblicher Weise durch
Stege 4 verbunden, die zwischen den einzelnen Planetenradgruppen hindurchgehen.
Während die Räder 5 auf einer Außenverzahnung 17 des Hohlkörpers
6 abrollen, greifen die Räder 3 sowohl in die Innenverzahnung 22 des Antriebsrades
2 wie in das die Luftschraubenwelle II mitnehmende Stirnrad 12 ein. Dieses sitzt
auf einer die Luftschraubenwelle umfassenden Schiebehülse 13, die sich mittels Verstellhebels
I4 in der Längsrichtung verschieben läßt, aber in bekannter Weise, z. B.- durch
Keile und -Nuten, die Welle II mitzunehmen vermag. Die Verschiebung der Hülse 13
erfolg in bekannter Weise. In der oberen Hälfte de: Abb. i ist die Hülse 13 in ihrer
äußerster Stellung links dargestellt. Dabei greift das Planetenrad 3 in das Ras
I2 ein, und die Luftschraubenwelle wird mit umgekehrten Drehsinn angetrieben, wie
die Kurbelwelle i läuft.
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Schiebt man die Hülse 13 nach rechts in die Stellung die in der unteren
Hälfte der Abb. i gezeigt ist, so wird zunächst das Ra( 12 außer Eingriff mit dein
Planetenrad 3 gebracht. Bei weiterer Verschiebung kommt das Rad 12 als Kupplung
oder Mitnehmet wirkend in Eingriff mit der Innenverzahnung des Käfigs 8, und die
Luftschraubenwelle nimmt den Drehsinn des Käfigs 8 an, der mit dein Drehsinn der
Kurbelwelle übereinstimmt. Da sämtliche Zähne des Rades 12 mit der Innenverzahnung
16 in Eingriff kommen, kann die Zahnbreite der letzteren schmal gehalten werden.
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Die Luftschraubenwelle ist an ihrem vorderen Ende mittels des Hauptlagers
I9 1111 Gehäuse und am entgegengesetzten Ende mittels des Lagers 2o im Antriebsrad
2 gelagert. Das Untersetzungsverhältnis des Getriebes ist von den Größenverhältnissen
bzw. den Zähnezahlen der zusammenarbeitenden Stirnräder abhängig. Um für beide Drehsinne
die gleiche. Umdrehungszahl, der Luftschraubenwelle zu erhalten, ist allerdings
nur ein einziges Untersetzungsverhältnis möglich, nämlich i : o,6. Dieses ist aber
beim Luftschraubenantrieb durchaus günstig. Bei beispielswei1se 3000 Umdrehungen
des 'Motors würde die Luftschraubenwelle I8oo Umdrehungen machen. Das genannte Untersetzungsverhältnis
tritt ein, wenn die Räder 3 und 12 gleich groß sind, d. h. % der Zähnezahl
des Z,
Zahnkranzes 22 haben. Ferner muß das Rad halb so groß sein wie der
feststehende Zahnkranz 17.
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Die in Abb. i dargestellte Anordnung ermöglicht die Änderung des Drehsinnes
der Luftschrattbenwelle durch Umstellen des Hebels 14 entweder im Stillstand oder
während des Betriebes.
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Wenn eine solche Umstellungsmöglichkeit nicht erforderlich ist, wenn
es sich lediglich darum handelt, die im Herstellerwerk vorbereitete Anlage je nach
Bestellung rechts-oder linkslaufend abzuliefern, so kann dies in einfachster Weise
geschehen durch Austauschen der Luftschraubenwelle II. Dabei wird natürlich die
Schiebehülse 13 mit den'
daraufsitzenden Antriebsrad 12 überflüssig,
ebenso der Verstellhebel i-l. Das Antriebsrad 12 bildet-dabei entweder ein Stück
mit der Luftschraubenwelle, oder es wird, wo es die räumlichen Verhältnisse -estatten,
auf der Welle in bekannter Weise befestigt.
Falls die Luftschraubenwelle
sich umgekehrt drehen soll wie die Motorwelle i, erhält sie die in Abb. 2 gezeichnete
Form, andernfalls die in Abb. 3 dargestellte Form.
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Statt die ganze Luftschraubenwelle auszutauschen, genügt es auch,
den das Antriebsrad tragenden Teil II' dieser Welle austauschbar zu machen. Man
kann dann für diesen Teil II' einen besonders geeigneten Werkstoff benutzen.
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Die Verbindung der beiden Wellenteile kann in bekannter Weise erfolgen,
vorteilhaft durch eine Stirnverzahnung, wie in Abb. 2 11111 3 bei -- angedeutet
und in Abb. 3 im Schnitt gezeigt ist. Dabei dient der an seinen Enden mit Gewinde
von ungleicher Steiung versehen.- Bolzen 15 zum Zusammenspannen der beiden verzahnten
Wellenenden.
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Die im vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen haben alle den
gleichen Grundgedanken, durch Verlegen eines einzigen Zahneingriffs den Drehsinn
der Luftschraubenwelle umzukehren.
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Das nach Abb. 3 auf der Welle i i' sitzende, lediglich als Kupplung
oder Mitnehmer dienende Rad 12 kann auch durch eine andere Kupplung ersetzt werden.
Die hier gewählte Form als Stirnrad hat aber den Vorteil, den Einbau zu erleichtern,
kleine Ungenauigkeiten auszugleichen und Schwingungen unschädlich zu machen.