DE740608C

DE740608C - Inside stiffened propeller hollow blade

Info

Publication number: DE740608C
Application number: DER99220D
Authority: DE
Inventors: Hans Christian Koenigs
Original assignee: Rheinmetall Borsig AG
Current assignee: Rheinmetall AG
Priority date: 1937-04-29
Filing date: 1937-04-29
Publication date: 1943-10-25

Description

Innen versteiftes Luftschraubenhohlblatt Luftschrauben für Luftfahrzeuge müssen zwei einander entgegenstehenden Forderungen genügen; einerseits müssen sie fest sein, um den hohen Betriebsbeanspruchungen stand-zu--halten anderseits anderseits sollen sie leicht sein, wie das für jeden Teil eines Luftfahrzeuges anzüstrebien ist. Man stellt daher Luftschrauben aus Stoffen her, die bei geringem Gewicht hohe Festigkeit besitzen, insbesondere aus Leichtmetall. Darüber hinaus bildet man die Luftschraube hohl aus, um ihr Gewicht noch weiter herabzusetzen.Inside stiffened propeller hollow blade Airscrews for aircraft must meet two conflicting requirements; on the one hand, they must be firm to withstand the high operational demands - on the other hand, on the other hand should they be light, as strived for in every part of an aircraft is. Therefore propellers are made from materials that are lightweight and high Have strength, especially made of light metal. In addition, one forms the Hollow propeller to reduce its weight even further.

Da vollständig hohl. ausgebildete Luftschrauben zu Schwingungs- und Ermüdungsbrüchen neigen, hat man die Hohlblätter von innen abgestützt durch fachwerkartig angeordnete Längs- und Querrippen, gegebenenfalls auch durch Schrägrippen. Zwischen- den Rippen verbleiben großie Hohlräume, die @erhebliche Gewichtsersparnisse der hohlen versteiften Luftschrauben gegenüber vollen Luftschrauben ergeben. ' Man hat solche innen versteifte Hohlblätter auf verschiedenem Wege hergestellt.Since completely hollow. trained propellers to vibration and The hollow sheets are supported from the inside by lattice-like structures arranged longitudinal and transverse ribs, possibly also by inclined ribs. Between- large cavities remain in the ribs, which saves a considerable amount of weight hollow stiffened propellers compared to full propellers. ' One has such internally stiffened hollow sheets produced in different ways.

Bei einem ersten Herstellungsverfahren werden die Rippenfachwerke aus einzelnen Stäbe,n- zusammengesetzt und die Aunjenhaut darauf befestigt. Diese Art des Blattaufbaues ist wegen der vielen Teile und Verbire. dungen wenig fest und steif, auch wenig betriebssicher, dazu ziemlich schwierig und teuer in der Fertigung und im Verhältnis zur Festigkeit noch immer ziemlich schwer.In a first manufacturing process, the rib trusses from individual rods, assembled and the Aunjen skin attached to it. These The type of leaf structure is due to the many parts and verbs. not very firm and stiff, also not very reliable, and quite difficult and expensive to manufacture and still quite heavy in relation to strength.

Bei einer zweiten Art der Herstellung hat man aus einem vorgeschmiedeten vollen Schraubenblattkörper den Fachwerkkörper in der Weise herausgearbeitet, daß man abwechselnd nach der Saug- und Druckseite offene Aussparungen in den vollen Luftschraubenkörper hineinfrässe und den so erhaltenen, aus einem Stück bestehenden Fachwerkkörper mit einer dünnen, die Schraubenoberfläche bildenden Blechhaut überzog, oder nur die entstandenen Öffnungen durch Deckel verschloß.In a second type of manufacture, one has a pre-forged one full screw blade body the truss body worked out in such a way that alternately open to the suction and pressure side Recesses Mill into the full propeller body and the resulting one from one Piece of existing truss with a thin one that forms the screw surface Sheet metal skin covered, or only the resulting openings closed with a lid.

Bei einem dritten Herstellungsverfahren wird der die Saugseite des Blattes bildende Teil- der Blattaußenfläche zusammen mit den Rippen gegossen, während der die Druckseife des Blattes bildende Teil der Außenhaut aus Blech hergestellt und mit dem gegossenen Teil des Schraubenblattes derart verbunden wird, daß ein vollständiges, allseitig geschlossenes und innen versteiftes Schraubenblatt :entsteht.In a third manufacturing process, the suction side of the Leaf-forming part- the outer surface of the leaf is poured together with the ribs while the part of the outer skin which forms the pressure soap of the sheet is made of sheet metal and is connected to the molded part of the screw blade such that a Complete, all-round closed and internally stiffened screw blade: arises.

Ein anderes bekanntes Hgrstellungsverfahren besteht darin, daß das Hohlblatt als Gußstück hergestellt ist, welches nachträglich in erhitztem Zustande durch Pressen in Matrizen die gewünschte genaue Form :erhält. Der Charakter als Gußstück wird hierdurch aber nicht so verändert, daß eine wesentliche Verbesserung der Festigkeit und des Gefüges herbeigeführt wird. Daher wird dieses Hohlblatt noch durch besondere Stahlstangen versteift.Another well-known method of preparation is that the Hollow sheet is made as a casting, which is subsequently heated the desired exact shape by pressing in dies: obtained. The character as However, this does not change the casting in such a way that a substantial improvement is achieved the strength and structure is brought about. Therefore, this hollow sheet is still Stiffened by special steel rods.

Diese vorbekannten Hohlblätter sind zufolge ihres Aufbaues und ihrer Herstellungsweise in ihrer Festigkeit nicht ausreichend, so daß besondere Einrichtungen zur Versteifung im Innern angebracht werden müssen. Wird aus einem bereits vorgeschmiedeten Blatt das Hohlblatt herausgefräst, so tritt überdies noch der Nachteil in Erscheinung, daß der Faserverlauf, welcher für die Festigkeitseigenschaften des Fertigerzeugnisses maßgeblich ist, eine Verschlechterung erfährt, da durch Herausfräsen der Aussparungen die einzelnen Fasern angeschnitten und unterbrochen werden.These previously known hollow sheets are due to their structure and their Manufacturing method is insufficient in its strength, so that special facilities must be attached inside for stiffening. Is made from an already forged If the leaf is milled out of the hollow leaf, there is also the disadvantage that that the fiber flow, which for the strength properties of the finished product is decisive, experiences a deterioration, since by milling out the recesses the individual fibers are cut and interrupted.

Der Erfindungsgegenstand betrifft einen solchen hohlen Luftschraubenflügel, der aus einem leichtmetallenen, in der Flügellängsrichtung verlaufenden TräUer besteht, der wenigstens nach einer Flügelseite .hin rippenartige, dem Flügelprofil. angepaßte Stege aufweist, über welche ein die betreffende Flügelseite abschließendes Blech gelegt ist. -Der Trägerkörper wird erfindungsgemäß als ein in an sich bekannter Weise im Gesienk geschlagenes Schmiedstück hergestellt. Auch kann der Rippenkörper 'mit der stark gewölbten Außenhaut der Saugseite zusammen als einstückigges Gesenkschmvedstück hergestellt und lediglich die Außenhaut der Druckseite durch ein Blech gebildet werden, das an dem im Gesenk geschlagenen Teil des Blattes befestigt ist. Der Leichtmetallrohling, von dem bei der Herstellung eines Hohblattes @erfindungsgemäß ausgegangen wird, ähnelt dem bei der Herstellung von vollen Luftschrauben üblichen Ausgangskörper. Hier können jetzt aber die Querschnitte kleiner gewählt verdien, so daß weniger Werkstoff erforderlich ist.The subject of the invention relates to such a hollow propeller wing, which consists of a light metal beam running in the longitudinal direction of the wing, the at least one wing side .hin rib-like, the wing profile. customized Has webs, over which a sheet metal closing off the relevant wing side is laid. -The carrier body is according to the invention as a known per se Forged piece wrought in Gesienk. The rib body can also '' together with the strongly curved outer skin of the suction side as a one-piece die-cast piece produced and only the outer skin of the pressure side is formed by a sheet metal attached to the die-cut part of the sheet. The light metal blank, which is assumed according to the invention in the manufacture of a hollow blade @, is similar to the initial body used in the manufacture of full propellers. Here, however, the cross-sections can now be chosen to be smaller, so that fewer Material is required.

Unter Umständen kann man ein Vorgesenk %%verwenden, um zunächst eine Vollschraube '-mit vermindertem Querschnitt herzustellen, und dann in einem Fertiggesenk daraus den Rippenkörper oder die Saugaußenhaut mit den darin liegenden Rippen herzustellen. Die Fertig g@esenke unterscheiden sich von den bei der Herstellung von Vollschrauben benutzten lediglich dadurch, daß: mindestens einer der beiden Gesenkteile Vorsprünge besitzt, die in dem Schraubenblatt die zwischen den Rippen verbleibenden Hohlräume erzeugen.Under certain circumstances you can use a die %% to first make a Full screw '- to be produced with a reduced cross-section, and then in a ready-made die from it to produce the rib body or the suction outer skin with the ribs located therein. The prefabricated sinks differ from those used in the manufacture of full screws used only in that: at least one of the two die parts projections possesses, the cavities remaining between the ribs in the screw blade produce.

Die Vorteile eines auf diese Weise hergestellten Hohlblattes sind mannigfaltiger Art. Jegliche Nacharbeit durch Pressen, Fräsen o. dgl. kommt völlig in Wegfall. Auch ist jetzt eine-schnelle serienweise Fertigung möglich, was bei den bisher bekannten Verfahren ausschied. Ein weiterer großer Vorzug besteht darin, daß, das Hohlblatt an allen, auch den unzugänglichen Stelleneine vorzüglich im Charakter des Schmiedeverfahrens begründete Verfestigung erfährt, was noch durch den der Form entsprechenden günstigen Faserverlauf gefördert wird. Vor allem sind die Rippen, -welche das Hohlblatt im Innern versteifen, in einem Arbeitsgang zugleich mit dem Körper hergestellt, so daß man jetzt der bisher als unentbehrlich angesehenen Ver-steifungskörper entraten kann.The advantages of a hollow sheet produced in this way are of various kinds. Any reworking by pressing, milling or the like comes completely in omission. Fast series production is now also possible, which is the case with the previously known method was eliminated. Another great benefit is that the hollow leaf is excellent in character in all places, including inaccessible places of the forging process justified undergoes solidification, which is still due to that of the form appropriate favorable fiber flow is promoted. Most of all are the ribs, -which stiffen the hollow sheet inside, in one operation at the same time as the Body produced, so that you can now use the stiffening body that was previously regarded as indispensable can disregard.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von im Gesenkschmiedeverfahren herstellbaren Luftschraubenhohlblättern im Querschnitt dargestellt. -In Fig. i ist die Außenhaut a der Saugseite des Blattes mit den Rippen b zusammen im Gesenk geschmiedet. Die Hohlräume a, bis 79 werden erzeugt durch an -einem Gesen hteil vorhandene Vorsprünge. Damit diese Vorsprünge sich leicht aus dem fertig geschmiedeten Hohlblatt wieder herauslösen lassen, sind sie leicht verjüngt gehalten, so daß; die zwischen den Hohlräumen verbleibenden Rippen leicht keilförmig sind. Die Außenhaut c der Druckseite des Schraubenblattes ist aus Blech geschnitten und durch eine beliebige Befestigung mit dem Körper a verbunden.In the drawing, two exemplary embodiments of hollow propeller blades that can be produced by the drop forging process are shown in cross section. -In Fig. I the outer skin a of the suction side of the sheet with the ribs b is forged together in the die. The cavities a to 79 are produced by projections present on a joint part. So that these projections can easily be removed from the finished forged hollow sheet again, they are kept slightly tapered, so that; the ribs remaining between the cavities are slightly wedge-shaped. The outer skin c of the pressure side of the screw blade is cut from sheet metal and connected to the body a by any fastening.

Bei dem Blatt nach Fig. a ist nur der Rippenkörper, der aus einer die Blattvorderkante, die Blatthinterkante und zu beiden Seiten Rippen e und f tragenden Platte d besteht, im Gesenk geschmiedet. Die Außenhaut der Saugseite und der Druckseite sind aus Blech gestanzt und auf dem Gerippe befestigt. Die verwendeten Gelenke haben beide Vorsprünge zur Erzeugung der Hohlräume g1 bis g3 und h'1 bis 1ä9.In the sheet according to FIG. A, only the rib body, which consists of a plate d carrying the leading edge of the sheet, the trailing edge of the sheet and ribs e and f on both sides, is die-forged. The outer skin of the suction side and the pressure side are punched from sheet metal and attached to the framework. The joints used both have projections for producing the cavities g1 to g3 and h'1 to 1-9.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Hollow propeller wing, which consists of a light metal carrier running in the longitudinal direction of the wing, which has rib-like webs adapted to the wing profile at least towards one wing side, and in which over the webs a sheet metal closing off the wing in question is placed, characterized in that the support body is manufactured as a forged piece hammered into the hinge in a manner known per se. a. Hollow propeller bracket according to claim 1, characterized in that the strongly curved wall of the wing suction side forming the carrier is designed as a one-piece drop forged part, which is covered on the flat wing pressure side in a known white by a sheet. 3. Hollow sheet according to claim i, characterized in that a rib body (d, Fig. a) is used, which consists of a plate in the wing center plane, which mi t the front and rear edge of the sheet and the ribs (e, f) projecting in between them on both sides is forged from its piece in the Gesienk, with the corresponding to the. Leaf profile stepped ribs the outer skins (g, h) of the pressure side and: the suction side are attached. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following were considered in the granting procedure: German patent specification No. 629 093, 550 389, 437 357;