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Hohlblatt für Luftschrauben Die Erfindung bezieht sich auf ein Hohlblatt
für Luftschrauben in Blechschalenbauweise.
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Es sind Hohlblätter für Luftschrauben bekannt, die ein Rohr, einen
Träger oder ein Stützgerät als Stützkörper aufweisen, wobei um den Stützkörper herum
die das Profil bildenden, im allgemeinen zweiteiligen Schalen gelegt sind. Solchen
Bauarten von Hohlblättern haftet jedoch der Nachteil an, daß der im Blattinnern
angeordnete Stützkörper, welcher an der Bildung des Profils der Schale keinen Anteil
hat, einen Bauteil für sich darstellt, dessen Herstellung erhebliche Schwierigkeiten
bereitet. Für die Herstellung eines solchen Hohlblattes sind nämlich nicht nur die
Gesenke zur Bildung der druck- und saugseitigen Blechschalenteile erforderlich,
sondern noch weitere Gesenke zur Anfertigung des Stützkörpers. Hinzu kommt noch
der weitere Nachteil, daß Hohlblätter dieser Art einen großen Werkstoffaufwand erfordern
und aus diesem Grunde auch ein verhältnismäßig hohes Gewicht aufweisen.
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Es wurden auch schon Hohlblätter mit selbsttragender Schale vorgeschlagen.
Sie erfordern aber zur Erzielung genügender Festigkeit des Blattes große Wandstärken,
und zwar müssen bei zweiteiligen Schalen gerade an der Eintritts- und Austrittskante
des Profils große Wandstärken vorgesehen sein, damit die Schalenteile nicht gegeneinanderschwingen
können. Dadurch aber werden die Zentrifugalmomente, welche abhängig sind vom Abstand
der Masse von der Blattachse, unerwünscht groß, so daß bei solchen Bauarten die
durch das Hohlblatt an sich erreichbaren Vorteile, die in kleinem Gewicht und günstiger
Massenverteilung bestehen, nicht in ausreichendem Maße ausgenutzt werden können.
Nach
dein Vorschlag der Erfindung wird ein- sehr leichtes und vom Gesichtspunkt der Festigkeit
aus äußerst stabiles Hohlblatt dadurch geschaffen, daß in die beiden Saug- und Druckseite
bildenden Blechschalen längs verlaufende Wannen, eingedrückt sind, deren Böden beim
Zusammenbau des Hohlblattes sich berühren und mittels Nietung, Schweißung oder Verschraubung
fest miteinander verbunden sind, wobei die Wannenöffnungen durch das Blattprofil
ergänzende Bleche abgedeckt sind. Bei einer solchen Ausführungsart können die Wannen
so gestaltet sein, däß sie gut zugängliche Verbindungsstellen der einzelnen Bestandteile
des Blattes bilden, und die einzelnen aus Blechbestehenden Bestandteile des Blattes
könnenden auftretenden Belastungen entsprechend veränderliche Wandstärke aufweisen.
Die Herstellung eines Hohlblattes nach der Erfindung gestaltet sich dabei sehr einfach.
Als Ausgangswerkstück dienen vorzugsweise Blechrohre, die einmal oder mehrmals exzentrisch
abgedreht, sodann aufgeschnitten und unter Zuhilfenahme entsprechender Gesenke in
die gewünschte Form gebracht werden.
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Es ist bei hohlen Luftschraubenflügeln schon vorgeschlagen worden,
in die Saugseite oder in die Druckseite oder in beide Seiten Längsrillen einzupressen,
derart, daß die Vorsprünge in den Innenhohlraum des Blattes hineinragen. Solche
Rillen können aber wegen ihrer geringere Höhe nicht wesentlich zur Erhöhung der
Steifigkeit des Blattes beitragen, wenn nicht sehr große Wandstärken der Blechschalen
vorgesehen werden, die andererseits aber die Herstellung der Rillen erschweren und
das Gewicht erhöhen. Der Zweck solcher Rillen ist auch in erster Linie darin zu
sehen, daß ein Verziehen der Blechschalen beim Zusammenschweißen verhindert werden
soll. Jedenfalls aber werden die aerodynamischen Eigenschaften eines Luftschraubenblattes
durch Unregelmäßigkeiten der Oberfläche in Gestalt von Längsrillen ungünstig beeinflußt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Es zeigt Fig. I ein Hohlblatt nach der Erfindung, bei welcher die in der Längsrichtung
sich erstreckenden Wannen noch nicht abgedeckt sind, Fig. 2 a einen Querschnitt
nach der Linie II der Fig. I, Fig. 2b einen Querschnitt nach der Linie II-II der
Fig. I, Feg. 2c einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. I, Fig. 2d einen
Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. I, Fig. 2e einen Querschnitt nach der
Linie V-V der Fig. I, Fig. 3 eine besondere Ausführungsform der Erfindung, Fig.
4 bis I0 die Arbeitsvorgänge bei der Herstellung eines Hohlblattes nach der Erfindung.
Das in Fig. I dargestellte Hohlblätt besteht gemäß Fig. 2ä bis 2e im wesentlichen
aus zwei Schalen I und 2, die an der Eintrittskante und an der Austrittskante des
Profils in geeigneter Weise miteinander verbunden sind. Die Schalen sind mit eingedrückten
Wannen 3 und 4 versehen, wobei die Wannen zweckmäßig kastenförmigen Querschnitt
haben. Die Seitenwände des Kastens bilden holmartige Längsträger, die zur Versteifung
des Blattes dienen, und sie sind in ihrer Tiefe so bemessen, daß die Böden der Wannen
sich aufeinanderlegen. Sie können durch Nietung, Schweißung, Schraubung oder Lotung
verbunden werden, wobei die Güte der Verbindung jederzeit kontrolliert werden kann.
Zur Vervollständigung des Profils werden die Wannen durch Bleche 5 abgedeckt, welche
beispielsweise durch Hartlöten mit der eigentlichen Schale I, 2 verbunden sind,
wobei sie den gesamten Verband weiterhin versteifen. Bei unsymmetrischen Blattprofilen
sind die Wannen zweckmäßig an der Druck-und Saugseite des Profils verschieden tief,
was der Beanspruchung des Blattes entspricht (Fig. 2a und 2b). Weiter werden zweckmäßig
die Wannen so ausgebildet, daß sie gegen die Blattspitze in eine einzige Wanne auslaufen
(Fig. 2a). Außerdem verringern sich die Wannen vorteilhaft nach der Blattspitze
zu in ihrer Breite. Da die Biegungsbeansprüchungen des Blattes in Richtung zur Eintritts-und
Austrittskante hin abnehmen, werden die Schalen mit nach außen abnehmender Wandstärke
ausgebildet (Fig. 2d). Die Zahl der Wannen auf der Blattoberfläche ist nicht beschränkt.
Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Erfindung im Querschnitt. Die Bleche I und 2 bilden
nur das Mittelteil des Profils; die abdeckenden Nasen und Hinterkantenteile 6 und
7 werden beispielsweise als Hauben aufgesetzt. Diese Bauart ist besonders dann geeignet,
wenn Luftschrauben verschiedener Blattbreite erstellt werden sollen, da dann für
verschiedene Schraubentypen ein einheitliches Mittelteil mit Spezialgesenken bereitgehalten
wird, das auch noch durch Beilagen in seiner Dicke in gewissen. Grenzen variiert
werden kann, und je nach der geforderten Type verschiedene Außenteile angesetzt
werden können.
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Die besonderen Vorteile der Erfindung sind folgende: Der Tragkörper
ist in seiner Festigkeit außerordentlich stabil, die Lage der Wannen kann dabei
beliebig nach Festigketsgeschtspttnkten gewählt werden. Die Zentrifugälmomente können
minimal gehalten werden, da man die Massenverteilung, sowohl wasdie Lage der Wannen
wie auch die Wandstärke änbetrifft, vollständig in der Hand hat. Gesenke sind nur
zwei erforderlich, durch die das Profil in seinen Umrissen festliegt. Schließlich
ist noch die einfache Herstellung als besonders vorteilhaft zu erwähnen, die an
Hand der Fig. 4 bis I0 erläutert werden soll.
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Fig. 4 zeigt als Ausgangswerkstück ein handelsübliches zylindrisches
Rohr, das nach Fig. 5 durch Abdrehen =konisch. gestaltet wird, denn gegen die Blattspitze=.
zu-:nehmen die Beanspruchungen- der Luftschraube ah: Der- Abnahme der Wandstärke
gegen Eintritts- -und-Austrittskante wird -.durch -ein-oder mehrmaliges-exzentrisches
Überdrehen gemäß Fig: 6 und= j Rechnung -getragen. - Nach - diesem
Arbeitsgang
wird das Rohr an der Stelle dünnster Wandstärke aufgeschnitten und warm gestreckt.
Hierauf folgt das Pressen im Gesenk, wie dies durch Fig. 8 angedeutet wird. Fig.9
und I0 zeigen die eine Schale des Hohlblattes im fertigen Zustande, die mit ihrem
symmetrischen Gegenstück durch ein geeignetes Befestigungsverfahren verbunden wird,
so z. B. durch Nieten, Schweißen oder Hartlöten.