-
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.