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Steuervorrichtung für Flügelradpropeller Bei Flügelradprohellern bekannter
Ausführung werden die vom Fahrthehel und vorn Ruderrad gegebenen Stetierimptilse
auf Servomotoren übertragen, deren Schubstangen am oberen Ende eines in der Mitte
des Propellers gelagerten Steuerknüppels angreifen. Das untere Ende des Steuerknüppels
greift in (las im Laufrad angeordnete Flügelantriebsgestänge ein. Zur Lagerung des
Steuerknüppels dient eine zweiteilige Kugelbüchse; desgleichen ist auch das obere
und untere Ende des Knüppels kugelig ausgebildet und in je einer zweiteiligen Kugelbüchse
gefaßt. Von diesen schwer herzustellenden Kugelbüchsen ist besonders die untere,
in der Steuerscheibe sitzende sehr hoch belastet und hat mehrfach zu Betriebsstörungen
Anlaß gegeben. Ein weiterer Nachteil dieser Knüppelsteuerung ist in dein notwendigen
Vorhandensein der Steuerscheibe selbst zu sehen, da die Anwendung des einfachsten
Fliigelantriebsgestänges aus Kurbelschleifen und Schulstangen einen zentralen Steuerzapfen
voraussetzt, tim den die Kurbelschleifen umlaufen. Es ist zwar bereits vorgeschlagen
worden (Patent 609 2S5, Abb. i), an der Steuerscheibe noch einen zentralen Steuerzapfen
anzubringen; <lies bereitet aber auf dem kleinen zur Verfügung stehenden kaum
so große konstruktive Schwierigkeiten, daß es bisher zu keiner @tisführung dieses
Vorschlages gekommen ist.
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Die im folgenden näher beschriebene Irrfindung g gibt 1 eine
1 grunds'itzlich neue Lösung der gestellten Aufgabe an. Sie vermeidet nicht
nur den Steuerknüppel mit seinen Kugelbüchsen und den hierbei erforderlichen Gleitführungen
für die Servomotorkollren, sondern gibt gleichzeitig die Möglichkeit der Anordnung
eines zentralen Steuerzapfens im Flügelantriebsgestänge. Durch die Anwendbarkeit
eines Steuerzapfens an Stelle einer Steuerscheibe kommt mit der Steuerscheibe auch
die Mitnahme oder Gleichlaufeinrichtung für die Steuerscheibe in Fortfall. Der Gesamtaufbau
des Radkörpers wird dadurch einfacher.
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Die Erfindung besteht darin, (laß die LTbertragung
der
Verstellbewegung der oberhalb des Laufrads liegenden Servomotoren auf einen in das
Fliigelantriebsgestänge eingreifenden Steuerzapfen und dessen achsparallele Führung
innerhalb des gewünschten Steuerdiagramms durch ein Gelenkrahmensystem erfolgt,
das aus einem tun eine zur Laufradachse parallele Achse drehbaren Rahmen und einem
in Nullstellung etwa unter rechtem Winkel daran angelenkten, den Steuerzapfen tragenden
weiteren Rahmen besteht, wobei der eine Servomotor all dem einen und der andere
Servoniotor all dein anderen Rahmen angreift.
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Das ganze Übertragungssystem wird in gleicher Weise wie der bekannte
Steuerknüppel in dem Propellergehäuse gelagert, das hierfür in die das große Antriebskegelrad
tragende, mit dem Laufrad verbundene Trommel topfförmig hineinragt und zweckmäßig
gleichzeitig zur axialen und radialen Lagerung des Propellers dient.
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Im einzelnen wird das Vbertragungssysteln etwa derart ausgebildet,
daß im Propellergehäuse parallel zur Achse des Propellers eine Kurbelwelle gelagert
wird, und zwar mit ihrem unteren Ende im Boden des in die Laufradtrommel hineingezogenen
Gehäusetopfes und mit ihrem oberen Ende im Deckel des Propellergehäuses. Auf dieser
Kurbelwelle sitzen in gewissem :111stand voileinander zwei ini übrigen gleiche und
gleichlaufende Kurbeln. Die Kurbelwelle und die beiden Kurbeln bilden den ersten
Rahmen des erfindungsgemäßen Gelenkrahmensystems. An die Kurbeln dieses ersten Rahinens
sind zwei miteinander starr verbundene weitere Kurbeln derart angelenkt, daß sie
in Nullstellung, wenn also die beiden Servomotoren in Nullstellung sind, etwa senkrecht
zu dein ersten Kurbelpaar stehen. An ihrem äußeren Ende trägt das zweite Kurbelpaar,
das zusammen mit ihrer starren Verbindung den zweiten Rahmen bildet, den nach unten
durch eine Öffnung im Gehäusetopf hindurch in das Flügelantriebsgestänge hineingreifenden
achsparallelen Steuerzapfen. Der Fahrtservomotor greift senkrecht an der oberen
Kurbel des ersten Kurbelpaares und der Ruderservomotor in gleicher «'eise all der
oberen Kurbel des zweiten Kurbelpaares an.
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Es ist natürlich ohne weiteres möglich, statt der gemeinsamen Kurbelwelle
für die obere und untere Kurbel des ersten Kurbelpaares je einen besonderen Kurbelwellenzapfen
auszubilden und die Kurbeln in anderer Weise starr miteinander zu verbinden, wobei
dann der Fahrtservomotor zweckmäßig all dieser Verbindung angreift. Desgleichen
kann auch der Ruderservomotor statt an der oberen Kurbel des zweiten Kurbelpaares
günstiger an einer starren Verbindung der beiden Kurbeln angreifen.
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Eilte besonders zweckmäßige Ausführungsform ergibt sich dann, wenn
der eine Servomotor (insbesondere der Ruderservomotor) nicht unmittelbar all seinem
Rahmen angreift, sondern mittelbar in der Weise, claß die Servomotorkolbenstange
all einer um einen achsparallelen Zapfen drehbaren, zti dem ersten Rahmen etwa senkrecht
stehenden Kurbel angelenkt ist, die über eine gegenüber (lern ersten Rahmen tun
18o° versetzte Kuppelstange an dem zweiten Rahmen angreift.
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Sie ist «-eiter unten an Hand der Abbildungen näher erläutert.
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Die Erfindung ist in den Al)lril(Ituigen schematisch in einigen Ausführungsbeispielen
dargestellt. Al>b. i zeigt zunächst im Grundriß und Alib. 2 perspektivisch die grundsätzliche
Anordnung bei Verwendung eines einfachen 7weiralitnensystenis; in Abb.3 ist eine
etwas geänderte Atisfiihrungsform schematisch und in Abb.4 mehr konstruktiv dargestellt;
die A11.5 bis 8 zeigeil zwei Ausfiihrungsheispiele, bei welchen der eine Servomotor
mittelbar all seinem Rahmen angreift.
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In Abb. i ist mit i der Falirtservomotor bezeichnet, dessen Steuerstift
niit dein Fahrthebel betätigt wird, und mit 2 der senkrecht zuin Fahrtservomotor
liegend; Ruderservoinotor, dessen Steuerstift mit dem Ruderrad in Verbindung stellt.
Der Fahrtservomotor i greift etwa rechtwinklig an einer Kurbel 3 all, die an der
Kurbelwelle .4 sitzt. =1m äußeren Ende der Kurbel 3 ist eitle Kurbel 5 allgelenkt,
all der der Ruderservonlotor 2 angreift und die in der gezeigten Nullstellung des
Servomotors etwa rechtwinklig zur Kurbel 3 stellt. 1)as äußere Ende der Kuppelstange
trägt den Steuerzapfen 6. llit 7 ist das Steuerdiagratnin angedeutet, innerhalb
dessen der Steuerstift mit dein dargestellten Gelenkrahmensvstem verschoben werden
kann.
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hl Abb.2 sind für die verschiedenen Teile die gleichen Bezeichnungen
gewählt, so daß hierzu keilte weitere Erläuterung erforderlich ist.
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Bei der 111 Abb. 3 angedeuteten Ausfiihrungsforin sind für die beiden
Kurbeln 3, 3' an Stelle einer gemeinsamen Kurbelwelle zwei Kurbelwellenzapfen .I°
und 4b vorgesehen. Die beiden Kurbeln 3, 3' sind durch eine achsparallele Querstange
8 starr miteinander verbunden, all der der Servomotor i angreift. Desgleichen sind
die beiden Kurbeln 5, 5' durch die Stange 9 starr miteinander verbrunden, all der
der Servomotor 2 angreift.
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In Abb..I sind wiederum die gleichen Bezeichnungen wie in Abb. 3 gewählt.
Sie zeigt den Einbau der Vorrichtung in den Propeller. Das Laufrad io, das über
das Kegelrad i i angetrieben wird, wird von dein topfförmig in die Laufradtronimel
12 hineinragenden Gehäuse 13 getragen, und zwar mittels des Spurlagers 1 4 und des
Querlagers 15. Der Kurbehvellenzapfen 4b ist im Boden des Gehäuses 13 und der obere
Kurbelwellenzapfen 4° im Gehäusedeckel 16 gelagert. Der Steuerzapfen6 greift durch
die Öffnung 17 in das Laufrad hinein und trägt am unteren Ende vier Gleitsteine
18 für je eine Kurbelschleife 19 des Flügelantriebsgestänges.
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Das Ausführungsbeispiel nach den Abb. 5 und 6 ist gegenüller demjenigen
der Abb.3 um die Kuppelstange 20 und die uni 21 drehbare Kurbel 22 erweitert. An
der Kurbel 22 greift der Servomotor 2 all, während die Kuppelstalige 2o die Kurbel
22 mit dein aus den Teilen 5«, 5b und 9 gebildeten zweiten lZahmen verbindet. Die
Kuppelstange 20 ist in
bezug auf den zweiten kalunen (#5°, 5b, 9)
gegenüber dem ersten Rahmen (3. 3', S ) uni t8o° versetzt. Hierdurch
wird erreicht, daß finit einem etwa in der Mitte an der @iul)pclstan ge 3b sitzenden
Steuerzapfen 011 ein Steuerdiagrarnln 7 bestrichen werden kann, (las zwei genau
oder aiiiliihernd geradlinige Begrenzungslinien atifwcist. Aul.ler durch eutsprechende
\Vahl der I_iiti"eil von Kurbeln und Kuppclstangen kann durch die Wahl der Lage
des Steuerzapfens auf der Kulillelstan ge 5b die Gestalt des erzielbaren Steuerdiagraninis
weitgehend verün(1(-rt werden.
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I)ie =k1)11. 7 tuld ` zeigen ein weiteres :\usfüllrungsbeispiel, bei
welchem die Prellachse des ersten Raliniens (3. 3', 4) und der hurlml 22 zttSanlllielifallen.
[in übrigen sind die gleichen l)'eztigszeiclien w ie in den _\1>1l.5 und
G ge@@-:ihlt, so (laß sich ein(-weitere Erläuterung erübrigt.
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An Stelle der angegebenen Servomotoren mit geradlinigem Kolbenlieb
köinicii bei allen Ansfühi-ungen finit Vorteil Dreliservotnotoren zur @m@-eridung
kommen. Hei einer Ausführung des Vl>ertragun(,sgestänges nach :\l11>. 4 müßte dann
der Fahrtservornotor gleichachsig zurr Kurbelwellenzapfen 4" angeordnet sein und
auf diesen direkt eilmirken. Der IZu(lerser@omotor dagegen müßte entweder ebenfalls
gleichachsig zum Kurbelwellenzapten 411 angeordnet sein und Tiber Zahnräder oder
einen Kettentrieb auf (1e11 1)relizal)feli der Kurbel 5 bzw. auf diese selbst einwirken
oller aller gleichachsig zum Prellzapfen der Kurbel liegen. In dieseln Falle wäre
eine elastische Olzuführungsleitung für den Sei-v()lilotor erforderlich.
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Es sei jedoch noch erw@ihnt, (laß die ertnidungsgenuiße Ausbildung
der Steuervorrichtung @eines-\vegs an die Verwendung von Servomotoren gebtttiden
ist. Es wäre durchaus möglich, daß beispielsweise bei kleinen Propellern -zwar die
Fahrtsteuerung durch einen Servomotor übertragen wird, die Rudersteuerung aller
ohne Servomotor von Hand durch ein entsprechendes Gestänge; oder aller es könnten
auch sowohl die am Fahrthebel als auch die am Ru(lerrad gegebenen Steuerimpulse
durch ein Gestänge von der Koniniandobrücke aus auf die Steuereinrichtung geniäf.i
der Erfindung übertragen werden.
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Desgleichen ist die Erfindung nicht an die Verwendung eines '#,tetiei-zal)fetis
mit Gleitsteinen gebenden. Es kann vielmehr statt des Steuerzapfens auch eine Steuerscheibe
finit entsprechend anderem Fliigelaiitrielisgest;inge Verwcn<lung finden.