DE917950C - Mit einem Trag- und Stuetzkoerper versehenes hohles Fluegelblatt fuer Luftschrauben und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Mit einem Trag- und Stuetzkoerper versehenes hohles Fluegelblatt fuer Luftschrauben und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE917950C
DE917950C DEJ5008D DEJ0005008D DE917950C DE 917950 C DE917950 C DE 917950C DE J5008 D DEJ5008 D DE J5008D DE J0005008 D DEJ0005008 D DE J0005008D DE 917950 C DE917950 C DE 917950C
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DE
Germany
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blade
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hollow
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Expired
Application number
DEJ5008D
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English (en)
Inventor
Otto Rademacher
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/78Making other particular articles propeller blades; turbine blades

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • Mit einem Trag- und Stützkörper versehenes hohles Flügelblatt für Luftschrauben und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf ein hohles Flügelblatt für Luftschrauben und auf ein Verfahren zu seiner Herstellung. An hohle Flügelblätter für Luftschrauben werden in der Hauptsache zwei Forderungen gestellt, die einander widersprechen. Zunächst wird von, hohlen Flügelblättern für Luftschrauben eingeringes Gewicht verlangt, gleichzeitig aber hohe Festigkeit und Steifigkeit, damit die Luftschraubenflügel den im Betrieb auftretenden hohen Beanspruchungen gewachsen sind und Schwingungen der Schraubenflügel in erträglichen Grenzen !bleiben.
  • Es sind schon zahlreiche Ausführungen von; Hohlblättern für Luftschraubenflü-gel vorgeschlagen worden, welche jedoch im allgemeinen auf einem KompromiB zwischen den beiden vorstehend erwähnten Forderungen beruhen. Jedenfalls hat keine der bisher bekanntgewordenen Ausführungen von Hohlblättern für Luftschraubenfiügel die Grundforderung nach ,geringstem Gewicht in zufriedenstellendem Maße erfüllt.
  • Im allgemeinen sind die bekannten Hohlblätter fürLuftschrauben aufgebaut aus einem holmartigen Stützkörper, an welchem eine das Blattprofil aufweisende Verschalung befestigt ist. Die Festlegung der Schale an dem Stützkörper erfolgt dabei manchmal durch Niete, im allgemeinen aber durch eine molekulare Haftverbindung mittels Schweißen oder Löten. Der Nachteid solcher Bauformen besteht aber sowohl darin, daB die Forderung nach geringstem Gewicht nicht voll erfüllt ist, als insbesondere auch darin, daß die Haftverbindung zwischen dem holmartigen Träger und der Profilverkleidung von außen nicht sichtbar und daher nicht ohne weiteres überprüfbar ist.
  • Andere Vorschläge, bei denen auf einen Trag-und Stützkörper überhaupt verzichtet ist und das Hohlblatt nur aus selbsttragenden Halbschalen besteht, die in den Flügelschaft übergehen, erfüllen zwar weitgehend die Forderung nach möglichst geringem Gewicht, jedoch sind hinreichende Festigkeit und Steifigkeit bei ihnen nicht ohne weiteres zu erzielen.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines mit einem Trag- und Stützkörper versehenen hohlen Flügelblattes für Luftschrauben., welches durch die Besonderheit seines Aufbaues die Nachteile bekannter Ausführungsformen vermeidet :und den Forderungen an geringstes Gewicht und beste Festigkeitseigenschaften weitgehend gerecht wird. Dies wird gemäß er Erfindung dadurch erreicht, daß an den etwa in Blattmitte sich erstreckenden und mit seiner Außenfläche dem Blattprofil angepaßten Trag- und Stützkörper sich nach beiden Seiten zu das .Blattprofil .ergänzende Hohlkörper anschließen, die durch eine von außen her anzubringende und zu überprüfende molekulare Haftverbindung unnachgiebig am Trag- und Stützkörper festgelegt sind. Der Trag- und Stützkörper wird dabei zweckmäßig aus einem Rohr hergestellt, welches im Bereich des eigentlichen Flügelblattes in dem durch das Profil vorgeschriebenen Mäße flach gedrückt ist und bei dem die Schmalseiten des Querschnittes abgeschnitten sind, während die die Profilenden enthaltenden Ergänzungsstücke durch Hohlkörper mit in sich geschlossener Qucrschnittsform gebildet werden, die sich .ohne sprunghaften Übergang in der Oberfläche an die stehengebliebenen leistenartigen Stützglieder des Trag- und Stützkörpers anfügen und nach Anbringen der Haftverbindung mit diesem zusammen einen Kastenträger bilden. Um ,ein möglichst geringes Gewicht des fertigen Hohlblattes zu erzielen, wird als Ausgangswerkstück für den Trag- und Stützkörper zweckmäßig ein Rohr verwendet, dessen Wandstärke nach außen 'hin entsprechend den Beanspruchungen durch die Fliehkraft abnimmt. Die das Ein- und Austrittsende des Blattprofils aufweisenden Ergänzungsstücke können aus Werkstoff von verhältnismäßig geringer Wandstärke hergestellt werden, wobei diese nach außen hin ebenfalls geringer werden kann.
  • Gegenstand der Erfindung ist ferner das Verfahren zur Herstellung eines in der beschriebenen Weise aufgebauten hohlen. Flügelblattes für Luftschrauben. Ein Hohlblatt nach der Erfindung weist den Vorteil einer leichten: Herstellbarkeit aller Einzelteile und der leichten Nachprüfbarkeit der Haftverbindungen zwischen den einzelnen Teilen auf.
  • In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung wesenhaft dargestellt. Es zeigt Abb. i die Draufsicht eines Luftschraubenblattes nach der Erfindung. Abb. i a die Einzelheit einer Ausführungsform ähnlich derjenigen nach Abb. i, Abb. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II der Abb. i, Abb. 3 einen ähnlichen Schnitt -einer etwas geänderten Ausführungsform, Abb. d. den Querschnitt einer weiteren Ausführungsform mit einer 'besonderen Versteifungswand im Trag- und Stützkörper.
  • Gemäß Abb. i besteht das Flügelblatt einer Luftschraube aus dem etwa in der Blattmitte sich erstreckenden Trag- und Stützkörper a und den seitlich an diesen anschließenden Ergänzungsstücken b und c. Der Trag- und Stützkörper a., welcher in den Blattfuß d übergeht, wird zweckmäßig mit diesem zusammen aus einem einheitlichen Stück hergestellt. Zweckmäßig dient hierbei als Ausgangswerkstück ein Rohr; dessen Querschnitt und Wandstärke nach außen hin abnimmt. Im Bereich des eigentlichen Blattes wird dieses Rohr in dem durch das endgültige Profil vorgeschriebenen Maße flach gedrückt und die schmalen Enden des flachen Querschnittes in der Längsrichtung des Blattes abgeschnitten, so daß der Trag- und Stützkörper im Bereich des eigentlichen Blattes aus zwei gurtartigen Stütz_-gliedern a1, a2 besteht, die mit dem Flügelfuß zusammenhängen und nach dem Mittelteil des fertigen Blattprofils gekrümmt sind. Der außerhalb des eigentlichen Blattes liegende Teil d des Trag- und Stützkörpers bleibt erhalten; er dient als Fuß zur Befestigung des Blattes in der Luftschraubennabe.
  • An den in vorstehend angegebener Weise vorbereiteten, .durch den Trag- und Stützkörper a gebildeten mittleren Teil des Profils schließt sich an der Anströmseite das Ergänzungsstück b und an der Austrittsseite das Ergänzungsstück c an (4bb. 2). Die Ergänzungsstücke b und c "werden gebildet von Hohlkörpern, de zweckmäßig eine in sich geschlossene O_.uerschn,ittsform aufweisen und die so gestaltet sind, daß ihr Umriß mit den betreffenden Stellen des Blattprofils genau übereinstimmt. Die vorzugsweise aus Blech hergestellten Ergänzungsstücke b und c werden nun von der Seite her an den durch den Trag- und Stützkörper gebildeten mittleren Teil des Blattes herangeführt und zweckmäßig durch eine molekulare Haftverbindung an ihm festgelegt. Bei Verwendung metallischer Werkstoffe wird diese molekulare Haftverbindung vorteilhaft durch Schweißen oder Löten erzielt. Die beiden Ergänzungsstücke b und c bilden nach Verschweißung mit dem Trag- und Stützkörper a einen Kastenträger hoher Steifigkeit, der trotzdem geringes Gewicht aufweist. Gleichzeitig wird bei einem solchen Aufbau ,eine günstige Spannungsverteilung bei kleinem Zentrifugalmoment des Blattes erreicht.
  • Die in Abb. 2 und 3 dargestellten Querschnittsformen eines Flügelblattes nach der Erfindung unterscheiden sich lediglich dadurch voneinander. Saß die erste nach Abb.2 für Schweißverbindung und die andere nach Abb. 3 für Lötverbindung oder Preßschweißung besonders .geeignet ist. Wenn ein Hohlblatt von besonders großer Breite nach dem Sinn der Erfindung hergestellt werden soll, ist es zweckmäßig, den den mittleren Teil des Blattes bildenden Trag- und Stützkörper a aus mehreren schalenförmigen Teilen zusammenzusetzen oder, wie in Abb. 4 dargestellt, die gurtartige.n Stütz-. g.li.eder a1, a2 durch eine in der Längsrichtung des Blattes sich .erstreckende Versteifungswand foder deren mehrere zu versteifen, wobei die Wand f mit den gurtartigen Stützgliedern a1, a2 des Trag- und Stützkörpers a durch Schweißen oder Löten verbunden sein kann.
  • Einen besonderen Vorteil 'bietet es schließlich, wenn die! Ränder e der gurtartigen Stützglieder a1, a2 des Trag- und Stützkörpers a nicht, wie in Abb. i dargestellt, in gleichem Abstand voneinander bis zur Blattspitze durchlaufen, sondern wenn sie vorher nach außen abgebogen sind derart, daß der Trag- und Stützkörper nach der Blattspitze zu eine plötzliche Verbreiterung g erhält. Diese Verbreiterung wirkt als Widerlager für die an dem Trag-und Stützkörper a festgelegten Ergänzungsstücke b und c, welche unter der Wirkung der Fliehkraft gegen diese Verbreiterung angedrückt werden, so daß die Verbindungsstelle zwischen Ergänzungsstücken und Trag- und Stützkörper weitgehend entlastet ist.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mit einem Trag- und Stützkörper versehenes hohles Flügelblatt für Luftschrauben, dadurch gekennzeichnet, daß an den etwa in Blattmitte sich erstreckenden und mit seiner Außenfläche dem Blattprofil angepaßten Trag-und Stützkörper (a) sich nach 'beiden Seiten zu das Blattprofil ergänzende Hohlkörper (b, c) anschließ-en, die durch eine von außen her anzubringende und zu überprüfende molekulare Haftverbindung unnachgiebig am Trag- und Stützkörper (a) festgelegt sind.
  2. 2. Hohlblatt nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Trag- und Stützkörper (a) zweckmäßig aus einem Rohr hergestellt ist, welches im Bereich des eigentlichen Flügelblattes in dem durch das Profil vorgeschriebenen Maße flach gedrückt ist und bei dem die Schmalseiten des Querschnittes abgeschnitten sind, während ;die die Profilenden enthaltenden Ergänzungsstücke (b, c) durch Hohlkörper mit in sich .geschlossener Querschnittsform gebildet werden, die sich ohne sprunghaften Übergang in der Oberfläche an die stehenge'bliebenen gurtartigen Stützglieder (a1, a2) des Trag- und Stützkörpers (a) anfügen und nach Anbringen der Haftverbindung mit diesem zusammen, einen Kastenträger bilden.
  3. 3. Hohlblatt nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Trag- und Stützkörper (a) bis zur Blattspitze unter stetiger Verjüngung durchgeführt ist und die Blattspitze ihm angehört.
  4. 4. Hohlblatt nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen in Richtung der Flügelachse verlaufenden Ränder (e) des Trag- und Stützkörpers (a) vor der Blattspitze nach außen abgebogen sind, derart, daß am Trag- und Stützkörper (a) eine Verbreiterung (g) entsteht, die als Widerlage.r zur Aufnahme der auf die Ergänzungsstücke einwirkenden Fliehkräfte dient.
  5. 5. Verfahren zur Herstellung eines hohlen @Luftschraubenblattes nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch ;gekennzeichnet, daß als Ausgangswerkstück für den mit dem Blattfuß ein einheitliches Stück bildenden Trag- und Stützkörper ein Rohr mit nach der Blattspitze zu abnehmender Wandstärke dient, daß dieses Rohr im Bereich des eigentlichen Blattes unter Berücksichtigung des endgültigen Profils flach gedrückt wird und dann die Schmalseiten des auf diese Weise abgeflachten Rohres abgeschnitten werden, so daß von dem Querschnitt nur die beiden Breitseiten als gurtartige Stützglieder übrigbl-eiben, und daß schließlich getrennt für sich hergestellte dünnwandige Hohlkörper aus Blech, deren Querschnitt eine geschlossene Form besitzt und der :Gesta'It des fertigen Blattprofils angepaßt ist, von der Seite her mit ihrer quer zur Umlaufrichtung des Schraulbenblattes sich erstreckenden Stirnwand an den Trag- und Stützkörper herangebracht und mit diesem von außen her durch molekulare Haftverbindung, vorzugsweise .durch Löten oder Schweißen, unnachgiebig verbunden werden.
DEJ5008D 1942-12-17 1942-12-17 Mit einem Trag- und Stuetzkoerper versehenes hohles Fluegelblatt fuer Luftschrauben und Verfahren zu seiner Herstellung Expired DE917950C (de)

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DE (1) DE917950C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1106607B (de) * 1958-07-18 1961-05-10 Entwicklungsbau Pirna Veb Hohlfluegel, insbesondere Luftschraubenfluegel

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1106607B (de) * 1958-07-18 1961-05-10 Entwicklungsbau Pirna Veb Hohlfluegel, insbesondere Luftschraubenfluegel

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