DE925429C

DE925429C - Verfahren zum Herstellen von Propellern

Info

Publication number: DE925429C
Application number: DEB19035A
Authority: DE
Inventors: Arthur Middleton Young
Original assignee: Bell Aircraft Corp
Current assignee: Bell Aircraft Corp
Priority date: 1947-11-12
Filing date: 1952-02-13
Publication date: 1955-03-21
Also published as: BE508996A; US2589316A

Description

Verfahren zum Herstellen von Propellern Die Erfindung betrifft die Herstellung von Propellern und insbesondere die Herstellung von Propellerflügeln aus Holz oder ähnlichen Materialien, deren Vermögen, Feuchtigkeit aufzunehmen und deren Faserstruktur unter gewissen äußeren Umständen Änderungen unterworfen sind. Obwohl Holz bekanntlich für die Propellerherstellung sehr geeignet ist, besitzt es doch gewisse unerwünschte Eigenschaften, wie die bereits erwähnte Veränderlichkeit in seinem Vermögen, Feuchtigkeit zu absorbieren und die Veränderlichkeit seiner Faserstruktur, die bei Propellern üblicher Konstruktion ein unterschiedliches Werfen oder Krümmen und unterschiedliche Änderungen des Gewichts in den einzelnen Flügeln des Propellers hervorrufen,. Es hat sich daher bei Verwendung bisher üblicher Bauformen und Herstellungsverfahren als unmöglich erwiesen, Sätze von Propellerflügeln herzustellen, bei denen die einzelnen Flügel ein genau untereinander gleiches Gewicht und eine genau untereinander gleiche Form bewahrten und bei denen daher keine unerwünschten Änderungen des Massenausgleichs und der aerodynamischen Eigenschaften des Propellers eintraten. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß die nach bisher verwendeten Verfahren hergestellten Flügel, auch dann, wenn sie aufs genaueste ausgelegt, dimensioniert und in der Fabrik ausgewuchtet waren, in verschiedenem Maße Feuchtigkeit aufnehmen und auf Grund der verschiedenen Faser- und Zellenstruktur der Holzstücke, aus denen die Flügel hergestellt sind, sich in unterschiedlicher Weise werfen.
Die Hauptaufgabe der Erfindung liegt daher darin, ein Herstellungsverfahren für im wesentlichen aus Holz oder ähnlichen Materialien bestehende Flügel eines Propellers zu finden, bei dem mit genau gleichen Abmessungen, Formen und Gewichtsverhältnissen hergestellte Flügel bei Änderungen der Umgebungsfeuchtigkeit und Temperatur im wesentlichen untereinander gleiche Abmessungen, Formen und Gewichtsverhältnisse beibehalten.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren erreicht, bei dem innerhalb der einzelnen Flügel anordnungsmäßig gleiche Dickten ihrer Form, ihren Abmessungen und ihren gewichtsmäßigen Verhältnissen nach im wesentlichen einander gleich hergestellt und dann zu einzelnen Flügeln in der gleichen spiegelbildlichen Lagenanordnung zusammengebaut werden.
Die Erfindung wird an' Hand der Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. i in Draufsicht einen zweiflügeligen Propeller einer Bauart zeigt, die für Helikopterflugzeuge verwendet wird; Fig. 2 zeigt schematisch, wie die einzelnen beim Bau der Flügel eines Propellers, beispielsweise des in Fig. i gezeigten Propellers, verwendeten Holzdickten aus einem Holzstück geschnitten werden; Fig.3 und 4 sind vergrößerte Schnittansichten gemäß der Schnittlinien III-III und IV-IV der Fig. i ; Fig.5 und 6 zeigen die Anwendung der Erfindung bei einer anderen Art von Flügelkonstruktion an Hand von den in Fig. 3 und 4 gezeigten Schnitten entsprechenden Ansichten, und Fig.7 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer von in den vorhergehenden Figuren gezeigten Flügelkonstruktionen abweichenden weiteren Bauart.
Der in Fig. i gezeigte zweiflügelige Propeller besteht aus der Nabe io, an der die Flügel mittels beliebiger Befestigungseinrichtungen 12, 12 befestigt sind. Die beiden Propellerflügel sind mit 14 bzw. 16 und ihre Eintrittskantenteile mit i8 bzw. i9 bezeichnet. Der Flügel 14 ist aus den Dickten 2o bis 29 (s. Fig. i und 3) und der Flügel 16 aus den Dickten 3o bis 39 (s. Fig. i und 4) zusammengebaut.
Wie im vorhergehenden bereits erwähnt, bestehen die Eintrittskantenteile 18, i9 und die Dickten 2o bis 29 und 3o bis 39 der- beiden Flügel aus Holzstreifen, die aus ausgewählten, geformten und behandelten Holzplanken ausgeschnitten sind und dann zu den in Fig. i gezeigten Flügeln zusammengeleimt werden. Jedoch isst es ein besonderes Merkmal der Erfindung, daß die Eintrittskantenteile und die Schichten oder Dickten 2o bis 29 und 30 bis 39 in der im folgenden beschriebenen besonderen Weise zugeschnitten und anordnungsmäßig zusammengestellt werden.
Die einander gleichen Flügel 14, 16 werden so hergestellt, daß das Holz für anordnungsmäßig ähnliche Teile beider Flügel von demselben Stamm und von derselben Stelle dieses Stammes genommen wird So wird, wie in Fig. 2 gezeigt, eine passend ausgewählte Planke in ihrer Faserrichtung in mehrere Streifen geteilt, um Sätze von anordnungsmäßig gleichen Dickten für die Flügel 14, 16 zu erhalten. Die in Fig.2 dargestellte Planke kann also in Längsrichtung in eine gewünschte Anzahl von einander gleichen Stücken für die Flügel 14, 16 aufgeteilt werden; in dem vorliegenden Fall eines zweiflügeligen Propellers wird die Planke in ein oder mehrere Paare von Stücken geteilt, so daß immer ein Stück eines Paares in einer bestimmten Lage am Flügel 14 verwendet werden kann, während das danebenliegende Stück in einer entsprechenden Lage am Flügel 16 verwendet wird.
So wird z. B. der in Fig. 2 mit 25 bezeichnete Streifen an der linken Seite der Planke als. die mit 25 in Fig. i und 3 bezeichnete Dickte verwendet, während 'der danebenliegende Streifen 35 die entsprechende Dickte 35 des Flügels 16 bildet (Fig. i und 4). In ähnlicher Weise werden paarweise nebeneinanderliegende Streifen anderer Planken oder Hölzer sich in der Anordnung entsprechende Dickten der Flügel 14, 16 bilden. Diese in der beschriebenen Art an den Flügeln eines Propellers angeordneten Dickten werden. natürlich in gleicher Richtung am Flügel befestigt, d. h., die in der Planke nebeneinanderhegenden Enden der Streifen werden entweder beide nach der Nabe oder beide nach der Spitze der Flügel zu liegend angeordnet, so daß innerhalb der beiden Flügel die oberen und die unteren Enden der Streifen in zueinander spiegelbildlicher Weise angeordnet sind. Weitere Streifen werden dann paarweise von anderen Planken geschnitten und anordnungsmäßig spiegelbildlich an beiden Flügeln verwendet, so daß die fertigen Flügel derart aufgebaut sind, daß alle anordnungsmäßig sich entsprechenden, Teile der Flügel aus soweit als möglich gleichen Holzteilen bestehen. Diese Holzteile haben gleiche Faserstruktur und sind sich in ihrer Feuchtigkeitsaufnahmefähigkeit ähnlich, so daß sie sich unter allen klimatischen Bedingungen in ähnlicher Weise werfen und in ähnlicher Weise ihr Gewicht ändern werden. Aus diesem Grund werden die einzelnen Flügel eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, form- und maßmäßig übereinstimmenden Flügelpaares unter veränderten klimatischen Bedingungen die gleichen aerodynamischen und gewichtsmäßigen Änderungen aufweisen und daher ausgewuchtet bleiben.
Fig.5 und 6 zeigen die Anwendung .des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einander gleichen, an einem Propeller einzubauenden hohlen Flügeln aus Holz. In quer durch das Profil gelegten Schnitten zeigen Fig. 5 und 6 die Bauweise derartiger Flügel. Wie ersichtlich, bestehen die Flügel aus in Flügellängsrichtung verlaufenden Schichten, die aber nur eine geringe Breite haben, so daß im Innern des Flügels ein-Hohlraum verbleibt. Die in Fig. 5 und 6 gezeigten Flügel 50, 52 sind aus den Eintrittskantenteilen 53, 54 den an diese anschließenden Streifen 55, 56, 57, 58 usw. zusammengesetzt, um auf diese Weise Flügel von dauernd einander gleichbleibender Form zu erhalten, die miteinander ausgewuchtet bleiben, In der bereits erwähnten Weise werden die Streifen 53. 54 nebeneinanderliegend derselben Planke entnommen, und dies ist auch bei den weiteren Streifenpaaren der Fall, die ebenfalls paarweise neben.einanderliegend aus demselben oder weiteren Hölzern ausgeschnitten werden. Anordnungsmäßig gleiche Teile beider Flügel 5o, 52 bestehen daher aus im wesentlichen gleichen Holzteilen, so daß die ganzen Flügel unter allen klimatischen Bedingungen eine einander gleiche aerodynamische Form und gleiches Gewicht behalten und ausgewuchtet bleiben.
Fig. 7 zeigt in einer schematischen Ansicht eines einzelnen Flügels eine weitere Flügelkonstruktion aus in der erfindungsgemäßen Weise hergestellten und zusammengeleimten Holzschichten. Der Flügel besteht aus dem Eintrittskantenteil6o, den in Flügelrichtung verlaufenden Dickten 61 bis 67 und den in Profilrichtung verlaufenden Schichten 68 bis 76. Diese Holzteile, die verschiedenes Profil haben und zu einem Flügel mit den gewünschten aerodynamischen Eigenschaften miteinander verbunden sind, beisitzen wie bei dem in Fig. i gezeigten Propeller, was Form- und Gewichtsänderungen anbetrifft, gleiche Eigenschaften wie die anordnungsmäßig gleichen Teile des hier nicht gezeigten zweiten Flügels des Propellers, da auch hier anordnungsmäßig gleiche Teile der beiden Flügel nebeneinanderliegende Teile der Planken waren, aus denen sie herausgeschnitten wurden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen eines Satzes von zusammengehörenden, einander gleichen Propellerflügeln, die aus einer Mehrzahl von Dickten aus Holz oder ähnlichem Material bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Flügel anordnungsmäßig gleiche Dickten ihrer Form, ihren Abmessungen und ihren gewichtsmäßigen Verhältnissen nadh einander im wesentlichen gleich hergestellt und dann in der gleichen spiegelbildlichen Lagenanordnung zu Flügeln zusammengebaut werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß aus den zur Anfertigung der Flügel verwendeten Hölzern Sätze von. nebeneinanderliegenden Dickten geschnitten werden, wobei jeder Satz eine Dickte für jeden der Flügel einschließt, und daß anschließend die einzelnen Flügel zusammengebaut werden, indem eine Dickte jedes Satzes in langgestreckter nebeneinanderliegender Anordnung zu einer Dickte eines weiteren Satzes angeordnet wird und auf diese Weise ein Satz von Flügeln mit in Sehnenrichtung des Profils verlaufenden Dickten hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dickte jedes Satzes in einer entsprechend nebeneinanderliegenden Lage in jedem der Flügel verleimt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus, den verwendeten Hölzern eine Anzahl von Dicktensätzen geschnitten werden, wobei jeder Satz für jeden der Flügel eine Dickte enthält, die in dem verwendeten Holz neben den für die anderen Flügel bestimmten Dickten. dieses Satzes lag, und daß dann die einzeln aus jedem Dicktensatz entnommenen Dickten zu Flügeln eines Propellers zusammengebaut werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammengebauten Dickten der einzelnen. Sätze bezüglich ihrer Lage zur Nabe und Flügelspitze in einer ihrer ursprünglichen Lage in den Hölzern ähnlichen Lage angeordnet sind.
6. Aus einander gleichen, sich radial von der gemeinsamen Nabe aus erstreckenden, schichtenförmig aus Holz oder ähnlichem Material hergestellten Flügeln bestehender Propeller, dadurch gekennzeichnet, daß anordnungsmäßig gleiche Dickten der einzelnen Flügel gleiche Form, gleiche Abmessungen und gleiche gewichtsmäßige Verhältnisse haben.
7. Propeller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickten in nebeneinanderliegender Anordnung aus den verwendeten Hölzern herausgeschnitten und bezüglich ihrer Lage zur Nabe und zur Flügelspitze in den einzelnen Flügeln in zueinander spiegelbildlicher Weise angeordnet sind. B.
Propeller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Flügeln in Sehnenrichtung des Profils verlaufende Holzteile enthalten. sind, die so konstruiert und angeordnet sind, daß die Dickten in ihren entsprechenden Lagen in den Flügeln sich in Längsrichtung des Propellers erstrecken. g.
Propeller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickten in in Längsrichtung nebeneinanderliegender Lage aus demselben Holzstück geschnitten und bezüglich ihrer Lage zur Nabe und zur Flügelspitze in den einzelnen Flügeln in einer ihrer ursprünglichen Lage in dem Holzstück ähnlichen Lage angeordnet sind. io.
Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickten sich in Längsrichtung des Flügels erstrecken. i i.
Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dickten sich in Querrichtung des Flügels erstrecken.
12. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Dickten sich in Längsrichtung des Flügels und ein Teil der Dickten siech im Querrichtung des. Flügels. erstreckt.