DE730553C

DE730553C - Adjustments for controllable pitch propellers

Info

Publication number: DE730553C
Application number: DER92929D
Authority: DE
Original assignee: HANS REISSNER DR ING; Argus Motoren GmbH
Current assignee: HANS REISSNER DR ING; Argus Motoren GmbH
Priority date: 1935-03-24
Filing date: 1935-03-24
Publication date: 1943-01-14

Description

Stellzeug für Verstellpropeller Bei Verstell- und umsteuerbaren Schraubenpropellern führt die Forderung, daß die Schraubenflügel selbsttätig und auch bei Stillstand der Schraube verdrehbar und insbesondere auf kleinsten Fahrtwiderstand (in Segelstellung) oder Rückwärtsschub bringbar sein sollen,, zur Anwendung besonderer Stell-Elektromotoren.Adjusting tools for controllable pitch propellers For controllable and reversible screw propellers leads to the requirement that the screw wing automatically and also at a standstill the screw can be rotated and, in particular, to the lowest possible travel resistance (in the sail position) or backward thrust should be able to be brought, for the application of special electric actuators.

Bekannt sind Steilzeuge für Verstellpropeller, bei denen die Flügelblattverstellung durch einen gleichachsig zur Propellerwelle angeordneten Gleichstromelektromotor erfolgt, dessen Rotor bei Nichtverstellung der Flügel stromlos und synchron mit der Propellerwelle umläuft, dagegen zum Verstellen der Flügel entweder im Motorbetrieb eine Voreilung oder im Generatorbetrieb eine Verzögerung gegenüber der. Propellterwelle erfährt, wobei das Flügelverstellgetriebe selbstsperrend ausgebildet ist. Bei diesem bekannten Steilzeug ist der Stator des Elektromotors am Luftschraubenantriebsblock befestigt, während der Rotor auf der Propellernabe gelagert ist, und der Zusammenbau des Rotors mit dem Stator muß daher nach Aufsetzen der Propellernahe auf die Propellerwelle erfolgen, was hei bereits in Dienst befindlichen Flugzeugen, z. B. bei der Auswechselung von Propellern, große Schwierigkeiten bereitet.Steep tools for controllable pitch propellers are known, in which the blade adjustment by a direct current electric motor arranged coaxially with the propeller shaft takes place, the rotor of which is de-energized and synchronized with the blades if the blades are not adjusted the propeller shaft rotates, on the other hand to adjust the blades either in motor mode a lead or, in generator mode, a delay compared to the. Propeller shaft learns, wherein the vane adjustment is designed to be self-locking. With this one known steep tool is the stator of the electric motor on the propeller drive block attached while the rotor is mounted on the propeller hub, and the assembly of the rotor with the stator must therefore after placing the propeller close to the propeller shaft take place, which is called aircraft already in service, e.g. B. in substitution of propellers, causes great difficulties.

Die Erfindung bezieht sich auf :ein ähnliches Stellzeug, und das Neue besteht darin, daß der Elektromotor als Ganzes an der Stirnsehe der Propellernabe auf einem Wellenstumpf der Propellerwelle frei drehbar gelagert ist und das auf den Stator bei eingeschalteter Erregung rückwirkende Drehmoment über ein gleichachsig mit ihm gekuppeltes an sich bekanntes Windflügelrad gegen die umgebende Luft abgebremst wird.The invention relates to: a similar setting tool, and the new one consists in the fact that the electric motor as a whole is attached to the front face of the propeller hub is freely rotatably mounted on a stub shaft of the propeller shaft and that on the stator with activated excitation retroactive torque via an equiaxed with it coupled, known wind vane wheel decelerated against the surrounding air will.

Dies hat den Vorteil, daß der Propeller nebst Stehzeug in der Fabrik vollkommen fertiggestellt und zusammen montiert werden kann und dann auf die Propellerwelle in einfachster Weise aufschiebbar ist. Der Wellenstumpf der Propellenweile kann hierbei an der Propellernabe, und zwar an deren Vorderseite, und der oder die Schleifringe zur Stromüberleitung nach oder vom Flugzeug können an der Rückseite der Nabe angebracht sein. Ein solcher Propeller nebst Stehzeug ist dann auf jede beliebige zur Nabe passende Welle aufsetzbar und ist bei Reparaturen bequem auswechselbar. Bei der Montage brauchen am Motor bzw. Flugzeug nur noch Schleifkontakte angebracht zu werden, die mit dem oder den Schleifringen der Nabe zuSamm@enarbeiten.This has the advantage that the propeller and standing gear are in the factory can be completely finished and assembled together and then onto the propeller shaft can be postponed in the simplest way. The shaft stub of the propellant shaft can here on the propeller hub, namely on its front, and the slip ring or rings for power transmission to or from the aircraft can be attached to the rear of the hub be. Such a propeller together with standing gear is then on any one to the hub Suitable shaft can be attached and can be easily exchanged for repairs. In the Assembly only need sliding contacts to be attached to the engine or aircraft, which work together with the slip ring or rings of the hub.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn am Stellmotor ein die Drehzahl des Stellmotors gegenüber dem Propeller erhöhendes Zwischengetriebe vorgesehlen ist und die Windflügel vorzugsweise mit schraubenartiger Steigung solcher Art versehen sind, daß sie im Leerlauf entgegengesetzt zum Propellerdrehsinn umlaufen. Durch die Erhöhung der Drehzahl des Stellmotors gegenüber dem Propeller wird der Stellmotor für eine bestimmte notwendige Verstelleistung kleiner als ohne ein solches Getriebe und daher sowohl leichter als auch widerstandssparender. Im gleichen Sinne wirkt auch eine der Propellersteigung entgegengesetzte ;schraubenartige Steigung der Windflügel, durch die der Stator entgegen dem Propellerdrehsinn zum Umlauf gebracht wird.An advantageous embodiment is obtained when on the servomotor an intermediate gear that increases the speed of the servomotor compared to the propeller is provided and the wind blades preferably with a helical pitch of such Kind are provided that they are opposite to idle Propeller direction of rotation circulate. By increasing the speed of the servomotor compared to the propeller the servomotor becomes smaller for a certain required adjustment than without it such a transmission and therefore both lighter and more resistance-saving. in the An opposite pitch to the propeller has the same effect; helical Incline of the wind blades, through which the stator against the direction of rotation of the propeller to Is circulated.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn die Größe der Windflügel gegenüber dem Drehmoment des Stellmotors so abgestimmt ist, daß die Drehgeschwindigkeit der Windflügel .die gewünschte Drehzahlverschiedenheit zwischen Stator und Rotor ergibt und dadurch die Verstellgeschwindigkeit des Stellzeuges bestimmt. Soll die Verstellgeschwindigkeit des Stellzeuges groß sein, so werden auch die Windflügel entsprechend groß ausgebildet, während sie bei einer gewünschten kleinen Verstellbeschwindigkeit entsprechend kleiner sein können. Je: kleiner die Windflügel sind, mit desto größerer Geschwindigkeit läuft der Stator im gleichen Sinne wie der Propeller mit diesem um, so daß die Verstellgeschwindigkeit entsprechend klein wird.Another advantageous embodiment results when the size the wind vane is matched to the torque of the servomotor so that the Speed of rotation of the wind blades. The desired speed difference between Stator and rotor results and thereby the adjustment speed of the setting tool certainly. If the adjustment speed of the setting tool is to be high, then The wind blades are also designed to be correspondingly large, while at a desired one small adjustment speed can be correspondingly smaller. The smaller the one Wind blades are, the greater the speed the stator runs in the same Sense how the propeller with this around, so that the adjustment speed accordingly becomes small.

Als Steigungsmesser dient zweckmäßig ein die Umlaufszahlendifferenz des Stellrades und der Schraube anzeigendes Differentialgetriebe, z. B. von der Schraube und .dem Stellmotor abgeleitete Wellen, die an gegenläufige Haupträder eines Planetengetriebes angeschlossen sind, dessen Planetenträger die Steigung anzeigt.The difference in the number of revolutions is expediently used as the inclinometer the adjusting wheel and the screw indicating differential gear, z. B. from the Shafts derived from the servomotor and attached to the main wheels rotating in opposite directions a planetary gear are connected, the planet carrier shows the slope.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel in vereinfachter Darstellung, und zwar in einer teilweise aufgeschnittenen Seitenansicht.The drawing illustrates the invention using an exemplary embodiment in a simplified representation, namely in a partially cut-away side view.

Nach der Zeichnung ist ein Stellmotor 7a, 7b auf die der Lagerung des Propellers gegenüberliegende freie Seite verlegt. Von Schneckenverzahnungen i der Flügelfüße sind die Wellen von angreifenden Schnecken 2 nach der freien, also bei Zugpropellern der vorderen Seite herausgeführt und greifen dort mit Stirnräder n3 in ein Stellrad 5 ein, das unmittelbar mit dem Rotor 1,a des Stellmotors 7a, 7b verbunden ist, dessen Stator 7v mit bremsenden Windflügeln 15 ausgerüstet ist. Das Stellrad 5 mit dem Rotor 7- ist auf einem Lagerdorn 16; der als Rohr ausgebildet sein kann, gelagert, und eine diese Teile verbindende Lagerhülse 17 trägt Bürsten 18 und i 9 zum Bestreichen eines, mit dem Anker verbundenen Stators 2o und eines auf dem Lagerdorn 16 angebrachten . Schleifringes 21, von dein aus eine Stromleitung zu seinem Schleifring 22 der Motorwelle und von dort zu einer Stromabnehmerbürste 23 des Flugzeugnetzes führt. Der zweite Kollektorpol ist hier als Körperschlußpol angenommen, um bei beiden Schleifringen 21, 22 Verdoppelungen zu ersparen.According to the drawing, a servomotor 7a, 7b is laid on the free side opposite the bearing of the propeller. From worm gears i of the wing feet, the shafts of attacking worms 2 are led out to the free, i.e. the front side in the case of traction propellers, and there they engage with spur gears n3 in an adjusting wheel 5 which is directly connected to the rotor 1, a of the adjusting motor 7a, 7b , whose stator 7v is equipped with braking blades 15. The adjusting wheel 5 with the rotor 7- is on a bearing pin 16; which can be designed as a tube, and a bearing sleeve 17 connecting these parts carries brushes 18 and 9 for coating a stator 2o connected to the armature and one attached to the bearing mandrel 16. Slip ring 21, from which a power line leads to its slip ring 22 of the motor shaft and from there to a pantograph brush 23 of the aircraft network. The second collector pole is assumed here as the body contact pole in order to save duplication in both slip rings 21, 22.

Die Wirkung ist folgende: Bei Stromlosigkeit des Stellmotors steht sein Stator still oder läuft ganz langsam im Propellersinn um, je nach der vorhandenen Lagerreibung, während der Rotor im Verhältnis zum Propeller stillsteht, also gleichläufig mit ihm umläuft. Erhält der Stellmotor über die Schleifringe 22,21 Strom vom Flugzeugsammler, so beginnt der Rotor gegenüber dem Propellerumlauf vorzueilen und die Flügel auf kleinere Steigung zu verstellen unter Aufnahme des Reaktionsdrehmoments durch die Windflügel 15, die sich dann mit einer bestimmten Geschwindigkeit entgegengesetzt zum Propeller umdrehen. Wird andererseits der Stellmotor mit Strom versorgt bei gleichzeitiger Einregelung auf Langsamlauf, de hier am einfachsten durch Anschalten verminderter Sammlerspannung erfolgt, so arbeitet der Stellmotor als Dynamomaschine aufladend auf den Sammler. Sein in diesem Fall bremsendes Moment bewirkt sein Zurückbleiben hinter dem Propellerumlauf und. damit eine Steigungsvergrößerung, während das Reaktionsmoment hierzu die Windflügel im gleichen Sinne mit dem Propellerumlauf, aber mit geringerer Drehzahl als dieser, zum Umlaufen bringt.The effect is as follows: When the servomotor is de-energized, it stops its stator is still or rotates very slowly in the propeller sense, depending on the existing one Bearing friction while the rotor is stationary in relation to the propeller, i.e. in the same direction running around with him. If the servomotor receives power from the aircraft collector via slip rings 22,21, so the rotor begins to advance towards the propeller rotation and the blades open to adjust smaller slope while absorbing the reaction torque by the Wind blades 15, which are then opposed at a certain speed turn to the propeller. On the other hand, the servomotor is supplied with power at Simultaneous adjustment to slow speed, de here easiest by switching on If the collector voltage is reduced, the servomotor works as a dynamo machine charging on the collector. His braking moment in this case causes him to lag behind behind the propeller circulation and. thus an increase in the slope while the reaction torque for this purpose the wind blades in the same sense with the propeller rotation, but with less Speed than this, makes to rotate.

Soll zum Kleinhalten des: Stellmotors seine zwischen. Rotor und Stator gemessene Leerlaufdreh7ahl erhöht sein, so werden die Bremsflügel 15 nicht rein axial, sondern nach einer Schraubensteigung angebracht, derart, daß sie bei Nichtverstellung entgegen dem Propellerdrehsinn umlaufen. In dem gleichen Sinne ist es auch möglich, am Stellmotor ein Zwischengetriebe vorzusehen, das eine erhöhte Drehzahl für den Stellmotor gegenüber dem Propeller ergibt. In demselben Sinne ist weiter die Größe der Windflügel auf die von ihnen herzugebende Leistung so abstimmbar, daß die Drehgeschwindigkeit der Windflügel die gewünschte Drehzahlverschiedenheit zwischen Stator und Rotor ergibt und -dadurch die Verstellgeschwindigkeit des Stellzeuges bestimmt.To keep the: servomotor small its between. Be increased rotor and stator Leerlaufdreh7ahl measured, the brake wing 1 5 is mounted not purely axial, but according to a helical pitch, so as to circulate when not adjustment, contrary to the propeller rotation. In the same sense, it is also possible to provide an intermediate gear on the servomotor, which results in an increased speed for the servomotor compared to the propeller. In the same sense, the size of the wind blades can also be matched to the power to be produced by them so that the speed of rotation of the wind blades results in the desired speed difference between the stator and rotor and thereby determines the adjustment speed of the setting tool.

ZurAnzeige der Steigungseinstellungen der Flügelblätter kann bei dem neuen Stellzeug grundsätzlich die Differenz der Umlaufzahl der Schraube und des Stellrades dienen, weil ja beide gleich viele Gesamtumläufe ausführen. Erreichbar ist dies beispielsweise, indem von der Schraube und dem Stellmotor abgeleitete Wellen an gegenläufige Haupträder eines Planetengetriebes angeschlossen sind, dessen Planetenträger dann die Steigung anzeigt.To display the pitch settings of the blades, the new setting tool basically the difference between the number of revolutions of the screw and the Serve the adjusting wheel, because both perform the same number of total revolutions. Accessible is this, for example, by means of shafts derived from the screw and the servomotor are connected to main gears rotating in opposite directions of a planetary gear, the planetary carrier of which then displays the slope.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Setting tools for controllable pitch propellers, included. the the Blade adjustment by one arranged coaxially to the propeller shaft DC electric motor takes place, the rotor of which is de-energized when the blades are not adjusted and rotates synchronously with the propeller shaft, -on the other hand, to adjust the blades either a lead in engine operation or a delay in generator operation with respect to the propeller shaft, where: .the. Vane adjustment gear: self-locking is formed, characterized in that the electric motor as a whole on the Front side of the propeller hub freely rotatable on a stub shaft of the propeller shaft is stored and the torque that reacts to the stator when the excitation is switched on via a coaxially coupled one with it. well-known wind turbine against the surrounding air is slowed down. z. Positioning tool according to claim i, characterized in that that the servomotor increases the speed of the servomotor compared to the propeller Intermediate gear is provided and the wind vane preferably with a helical Incline of such a kind are provided that they are idling opposite to the 'propeller direction of rotation circulate. 3. Standing equipment according to one of claims i or a, characterized in that that the size of the wind vane compared to the torque of the servomotor so matched is that the speed of rotation of the wind blades .the desired speed difference between the stator and rotor and thereby the adjustment speed of the standing tool certainly. q .. steep tool according to one of claims i to 3, characterized in that that as a slope indicator a difference in the number of revolutions of the adjusting wheel and the screw indicating differential gear is used.