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Zweiflügelige Luftschraube mit in die Schraubenumlaufachse schwenkbaren
Flügelblättern 'Die Erfindung betrifft eine Luftschraube mit in die Schraubenumlaufachse
schwenkbaren Flügeln, wie sie hauptsächlich für Muskelkraftflugzeuge rund für Segelflugzeuge
mit Hilfsmotor in Betracht kommt, wo die möglichste Verringerung des Luftwiderstandes
besondere Bedeutung hat.
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Es ist bereits bekannt, die Flügel von Hilfsluftschrauben derart schwenkbar
anzuordnen, daß die Flügellängsachsen durch eine Federkraft annähernd parallel zur
Schraubenumlaufachse gehalten werden rund mit zunehmender Drehzahl durch Fliehkraftwirkung
in die Schraubenkreisebene herausschwenken.
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Derartige Luftschrauben weisen den Mangel auf, daß die durch Zusammenklappen
der Flügel in die Schraubenumlaufachse erzielbare Verringerung des. Luftwiderstandes
dadurch wieder teilweise verlorengeht, daß die die Schwenkbewegung der Flügel bewirkenden
Stellglieder selbst einen beträchtlichen Luftwiderstand bieten.
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Nach der Erfindung sind die Naben der im zusammengeklappten Zustand
mit den Druck- oder Saugseiten einander zugewandten Flügel auf einer gemeinsamen,
die Luftsc4raubenwelle senkrecht kreuzenden Schwenkachse gelagert, und die das Zusammenklappen
der Flügelblätter bewirkende Feder ist an der den Flügeln abgewandten Seite der
Schwenkachse angeordnet, vorzugsweise innerhalb der hohl ausgebildeten Luftschraubenwelle.
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Die Lagerung beider Flügel auf einer gemeinsamen Schwenkachse ergibt
eine sehr gedrängte Bauart und damit die Möglichkeit, auch an dieser Stelle den
Luftwiderstand auf einen Kleinstwert zu bringen. Auch wird es. durch die neue Anordnung
möglich, die beiden Flügel -im zusammengeklappten Zustande sehr dicht übereinanderzubringen,
so daß die Luftströmung an den zusammengeklappten Flügeln günstig wird. Dies gilt
besonders für die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Luftschraube
eine Druckschraube ist; bei ihr wenden die zusammengeklappten Flügel ihre Druckseiten
einander zu. Ein wichtiger Vorteil der Erfindung beruht weiterhin darin, daß die
das. Aufklappen der Flügel bewirkende Fliehkraft im zusammengeklappten Zustande
der Luftschraube zunächst nur verhältnismäßig klein ist, so, daß das Aufklappen
der Flügel erst nach Erreichung einer verhältnismäßig hohen Drehzahl der Luftschraubenwelle
stattfindet. Dies hat besondere Bedeutung für Leichtflugzeuge mit einem TnetkurbelantrIeb.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung befinden sich die die Federkraft
auf die Flügelblätter übertragenden Stellglieder in einer windschnittigen, geschlitzten
Haube, deren Schlitz durch Schieber abdeckbar ist, die zwangsläufig durch die Schwenkbewegung
der
Flügelblätter geöffnet bzw. ge:scllloss.cn werden.
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Vorzugsweise wird die Bewegung des Zusammenklappens der Flügelblätter
durch ai, ihnen :angebrachte Anschläge begrenzt. DiJsL Ausführungsform dient der
Betriebssicherheit insofern, :als die Anschläge die Wahrung eines Mindestabstandes
der FlügelschlÄ-erpunkt:e von der ideellen Drehachse ergeben, so daß eine unter
Umständen gefahrbringende Verzög@-rung des Aufklappens der Flügel vermieden wird,
da dieser Mindestabstand bei ausreichender Drehzahl der Luftschrauben-twelle ein
hinreichend groles Fliehkraftmomnent entstehen läßt.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Ansicht der neuen Luftschraube mit zusammengeklappten
Flügeln, . Abb. 2 eine Ansicht der gegenüber Abb. i um 9o-' gedrehten Luftschraube,
Abb. 3 die Luftschraube nach Abb. i und mit aufgeklappten Flügeln, Abb. 4. in größerem
Maßstabs die Lagerung der LuftschrauLenflügel und ihrer Antriebsglieder, Abb.5 eine
Darstellung entsprechend Abb. d. nach einer Drehung um 9o'.
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Die neue Luftschraube besteht in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
aus zwei Flügeln i, 2, deren Naben 3, .1 auf der gemeinsamen Schwenkachse 5 drehbar
gelagert sind, die die Luftschraubenwelle 7 senkrecht kreuzt. Die Schwenkachse 5
wird von -einem gabelförmigen Bügel 6 gehalten, der an der hohl ausgebildeten Luftschraubenwelle
7 befestigt ist. Innerhalb der hohlen Welle 7 ist ein Bolzen 8 verschiebbar, den
eine Druckfeder 9 nach oben zu verschieben sucht. Der Bolzen 8 endigt unten in einem
Querstück io, an dem zwei Laschen i i, 12 drehbar angelenkt sind. Die Laschen i
i, 12 greifen an Bolzen 13, 14 an, die in Gegenarmen 15, 16 der klappbaren
Flügel sitzen. .
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Bei ruhender Welle ,^ der Luftschraube drückt die Feder 9 den Bolzen
8 mit dem Querstück io in die obere Endstellung. Die Teile nehmen dann die in den
Abb. i, 2, ,4 und 5 dargestellte Lage ein, in der sie durch die Anschläg(- 2o, 2
i gehalten werden. WiL die in Abb.2 strichpunktiert eingezeichneten Flügelquerschnitte
zeigen, liegen die zusammengeklappten Flügel i, 2 so übereinander, daß sie ihre
Druckseiten einander zuwenden. Der in der Richtung der :Achse 7' strömenden Luft
setzen sie nur einen geringen Widerstand entgegen. Bei der Drehung der Luftschraubenwelle
7 drehen sich auch die zusammengeklappten Flügel i, 2 mit, und zwar um die (gedachte)
Achse 7' (Abb. 2). Die Schwerpunkte 17# 18
der Flügelquerschnitte i, 2 fallen
nicht init der Achse;' zusammen, sondern haben von ihr einen Abstand, dessen Mindestmali
durch die ;Anschläge 2o, 2 i festgelegt ist. -Mit de_-Drehung der Luftschraubenwelle
tritt eine Fliehkraft auf, die bestrebt ist, die Schwerpunkte der Flügel von der
Drehachse 7' zu entfernen. Da dies nur im Wege der Schwenkung der Flügel um die
Achse möglich ist, bewirkt die Fliehkraft das Aufklappen der Flügel bis in die in
Abb.3 dargestellte 13etriebsl,age.
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Der beim Fliegen mit ,angetrielleiler L tiftschraube auftretende Vortriebsluftdruck
sucht die Flügel noch über die in Abb.3 eingeilU:nmene Stellung hinauszubewegen.
Dem wird durch geeignete Anschläge, a. B. durch .Anschlag einer auf der Schwenkachse
5 sitzfi?dcjl Scheibe i9 gegen die UntersAte des 4'Zuer. stücks io, entgegengewirkt.
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Die die Klappbewegungen der Luftschraubenflügel bewerkstelligenden
Stellglieder liegen in einer Haube 22, di- mit dein Rohr aus einem Stück bestehen
kann. Die Haube 22 enthält in ihrem unteren Teil Schlitze 23, die das Aufklappen
der Flügel um den Zapfen 5 ermöglichen. Innerhalb der Haube 22 sind Schieber 2,.
verschiebbar, und zwar durch die am Querstück io angele nkten Stangen 25. Die Schieber
2.1 haben solche Form, daß sie in der tiefsten Stellung des Querstücks io, d. h.
bei aufgeklappten Luftschrauhenflügeln, mit dem Hauhenteil 22 niöglichst vollkommen
einen Rotationskörper bilden, der der strömenden Luft geringen Widerstand entgegensetzt.
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Bei aufgeklappten Flügeln gemäß Abb. 3 nehmen die Schieber 24. ihre
tiefste Stellung ein, da sich dann auch das Querstück io in seiner tiefsten Lage
befindet. Beim Zusammenkläppen der Luftschraubenflügel geht das Querstück io aufwärts
und nimmt dabei die Schieber 2,1 mit, die durch Hilfsfedern gegen die Innenwandung
der Haube 22 angedrückt werden können.