DE1525125C2 - Axiallager fur einen Verstell propeller - Google Patents

Description

flügel ausgetauscht werden mußte. Der entfernte Propellerflügel war nicht mehr verwendbar. Dadurch ergeben sich beträchtliche Kosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein Axiallager für einen Verstellpropeller zu schaffen, bei dem ein Austausch allein der Verschleißteile möglich und zugleich das . für den Verstellpropeller hohe Maß an Sicherheit gewährleistet ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen dem Bund und der dem Bund zugewandten Lagerscheibe ein Druckring aus vergütbarem Metall angeordnet ist, dessen eine Druckfläche in an sich bekannter Weise an die Ausrundung des Bundes angepaßt ist und dessen andere Druckfläche eine senkrecht zur Schaftachse stehende ebene Ringfläche bildet.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist also der Druckring zur Übertragung der Kräfte auf den Fuß des Verstellpropellers bleibend mit diesem verbunden, und die Lagerfläche des Axiallagers wird durch die geteilte Lagerscheibe eines an sich bekannten geteilten Lagers gebildet. Das geteilte Lager bzw. die geteilte Lagerscheibe ist durch den über das getrennte Lager geschobenen Haltering zusammengehalten. Der Haltering kann leicht so elastisch ausgebildet werden, daß er über den Fuß geschoben werden kann und dann in seine runde Form zurückfedert uiyi sich an dem Fuß selbst hält.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind sämtliche dem Verschleiß unterworfenen Wälzlagerteile bei der Wärmebehandlung des Verstellpropellers nicht mit .diesem verbunden, ihre Güte kann also auch nicht durch die Wärmebehandlung beeinträchtigt werden. Der Druckring unterliegt bei der erfindungsgemäßen Lösung keinem Verschleiß, so daß er aus einem Material hergestellt werden kann, das eine nicht so hohe Güte hat und das außerdem allein im Hinblick auf die Wärmebehandlung in Verbindung mit dem Verstellpropeller auswählbar ist.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Zeichnung ist eine Querschnittszeichnung.

Zur Aufnahme des Lagerdruckes eines Schafts 11 eines Propellerflügels ist auf diesem ein innerer Druckring 12, im folgenden Anlagering 12 genannt, befestigt. Dieser Anlagering 12 wird während einer Zwischenstufe des Herstellungsprozesses des Flügels auf den Schaft 11 im Bereich der Wurzel des Flügels aufgesteckt und wird im Ergebnis ein Bestandteil des Flügels. Da der innere Anlagering 12 allen Vergütungsvorgängen unterworfen ist, denen der Flügel anschließend unterworfen ist, und bei denen eine Wärmebehandlung stattfindet, muß der Anlagering 12 aus einem solchen Material bestehen, das diesen Wärmebehandlungen widerstehen kann, was beispielsweise bei Werkzeugstahl der Fall ist.

Die Verbindung des Schafts 11 des Propellerflügels mit einem Bund 13 ist zur Vermeidung von Kerbspannungen ausgerundet. Der innere Anlagering 12 muß daher so geformt sein, daß er sich der Ausrundung anpaßt. Die Ausrundung geht von einer flachen Schräge 14 in eine gekrümmte Kurve 15 über. Die innere Seite des Anlageringes 12 ist dann genau an diese Kurvenform mit gleichem Radius angepaßt.

Auf der dem Bund 13 abgewandten Seite bildet der Anlagering 12 eine flache radiale Ringfläche 17 zur Aufnahme des Lagerdrucks. Das Lager· besteht im wesentlichen aus einem Käfig 18 für die Rollen 19 und 20, einem Ring 21 zur radialen Führung der Rollen, einer Lagerscheibe 22 und einer äußeren Lagerscheibe.

Der Rollenkäfig 18 wird aus einem verhältnismäßig dicken festen Ring gebildet, dessen axiale Abmessung etwas geringer als der Durchmesser der Rollen 19 und 20 ist, und der mit einer großen Zahl

ίο radialer Ausnehmungen 24 versehen ist, die von der Außenfläche her und mit so geringem gegenseitigen Abstand wie möglich angeordnet sind, ohne daß jedoch die Ausnehmungen 24 an irgendeiner Stelle ineinanderlaufen. Diese Ausnehmungen 24 bilden offene Taschen zur Aufnahme der Rollen 19, 20. Die Breite der Ausnehmungen in Umfangsrichtung ist gleich dem Durchmesser der Rollen, und sie sind nach außen offen, wobei die Rollen über den äußeren Rand des Käfigs 18 vorstehen. Der Käfigring ist am inneren Umfang durch einen Boden 25 geschlossen. Jede der Bohrungen 24 nimmt zwei Rollen 19 und 20 auf, die Ende an Ende bei 26 nebeneinanderliegen. Eine Rolle 19 jedes Paares ist etwas langer als die andere Rolle 20, wobei in einer Ausnehmung 24 die längere Rolle 19 am inneren Ende der Ausnehmung 24 liegt, wie das in der Zeichnung dargestellt ist, während in der jeweils nächsten Ausnehmung 24 die kürzere Rolle 20 am inneren Ende liegt. Die Rollen werden in ihren Ausnehmungen 24 durch den Haltering 21 gehalten, der den Käfig 18 umgibt. Sowohl der Käfig 18 und der Haltering 21 bestehen aus Manganbronze oder einer ähnlichen Lagerlegierung.

Die innere Lauffläche des Lagers wird durch die Lagerscheibe 22 gebildet, die zwischen dem Anlagering 12 und den Rollen 19 und 20 liegt. Die äußere Lauffläche wird durch den äußeren Lagerring 23 mit sehr starkem Querschnitt gebildet, der auch aus Stahl bestehen kann.

Um den Zusammenbau und das Auseinandernehmen des Lagers zu erleichtern, sind die Lägerscheibe 22, der Käfig 18 und der äußere Lagerring 23 mittendurch aufgetrennt. Die beiden Hälften jedes dieser geteilten Teile sind in der folgenden Weise zusammengehalten. Im Falle der Lagerscheibe 22 greift der Haltering 21,der nicht aufgeteilt ist und um den ganzen Umfang herumläuft, axial bei 27 über die äußere Fläche der Scheibe 22 hinweg. Der Käfig 18 ist innen mit einer axial vorstehenden Schulter 28 versehen, um die eine innere zylindrische Fläche 29 des äußeren Lagerringes 23 herumgreift. Nicht allein dadurch hält der äußere Lagerring 23 die beiden Hälften des Käfigs 18 zusammen, vielmehr liegt er außerdem an einer Seitenkante des Halterii «es 21 an, um diesen in axialer Richtung zu halten und außerdem die Hälften der inneren Lagerscheibe 22 zu sichern. Der äußere Lagerring 23 ist an seiner Außenfläche mit einer Schulter 30 versehen, die von einer nicht dargestellten Ringfläche der Propellernabe umgeben ist, wodurch alle Teile in ihrer Lage gehalten werden. Obwohl der Haltering 21 einen kleineren Innendurchmesser als der innere Anlagering 12 und der Bund 13 hat, ist er doch flexibel und kann leicht von Hand in eine EHpsenform gedrückt werden, um so seitlich über die Flügelwurzel hinweggeschoben werden zu können.

Durch die Zwischenlage der aufgeteilten Lagerscheibe 22 zwischen den Rollen 19, 20 und dem inneren Anlagering 12 ergibt sich, daß der innere Anlagering 12 von Punktbelastungen und den Ring-

spannungen frei ist, die sonst durch die Übertragung des Axialdruckes durch die Rollen 19, 20 direkt auf den Anlagering 12 erzeugt werden wurden. Da der Anlagenng 12 keinen Abnutzungserscheinungen unterworfen ist, besteht normalerweise auch kein Grund zur Erneuerung dieses Teils während des Betriebes. Die Wartung besteht allein in der Erneuerung der Lagerscheibe 22 und irgendeines anderen der leicht auseinandernehmbaren Teile, die abgenutzt sind.

An den Trennkanten der Lagerscheibe 22 können leichte Abschrägungen vorgesehen sein, um die RoI-len in dem Augenblick zu entlasten, in dem sie über die Trennkanten der Lagerscheibe 22 hinwegrollen. Auf diese Weise wird die Lebensdauer des Lagers verlängert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

schleiß oder Reparatur jederzeit von der Welle in

Patentanspruch: Axialrichtung entfernbar und daher austauschbar.

Für eine Druckwälzlagerung eines verstellbaren Pro-Axiallager für einen Verstellpropeller, das zwi- pellerflügels ist diese bekannte Konstruktion nicht sehen einem mit einer Ausrundung versehenen 5 geeignet.

Bund des Propellerschafts und der Nabe an- Durch die schweizerische Patentschrift 32 826 ist

geordnet ist und das aus geteilten Lagerscheiben es bekannt, Wälzlagerlaufringe zu teilen. Bei Lagern und einem über das geteilte Lager geschobenen . für Wellen allgemein spielt es jedoch keine Rolle, ob Haltering besteht, dadurch gekennzeich- ein Wälzlagerlaufring teilbar ist; denn immer können net, daß zwischen dem Bund (13) und der dem io die Wälzlagerlaufringe und eventuell vorgesehene Bund (13) zugewandten Lagerscheibe (22) ein Stützringe zur Abstützung der Wälzlagerlaufringe an Druckring (12) aus vergütbarem Metall angeord- Hohlkehlen, wie sie auch bei dieser durch die net ist, dessen eine Druckfläche in an sich be- schweizerische Patentschrift bekannten Konstruktion kannter Weise an die Ausrundung (15) des Bun- vorgesehen sind, aus verschiedenen Werkstoffen herdes (13) angepaßt ist und dessen andere Druck- 15 gestellt sein, da sie von der Welle jederzeit entfernfläche eine senkrecht zur Schaftachse stehende bar sind und somit keiner von ihnen eine gemeinebene Ringfläche (17) bildet. same Wärmebehandlung mit der Welle erfordert.

Durch die britische Patentschrift 519 267 ist es bei einer Propellerlagerung bekannt, das Axiallager zu.

20 teilen und von einem Haltering zusammenzuhalten.

Ein Druckring aus vergütbarem Metall ist jedoch zwischen Axiallager und einem Bund des Schafts nicht vorhanden, so daß ein Austausch allein der

Die Erfindung betrifft ein Axiallager für einen Verschleißteile bei gleichzeitig hoher Betriebssicher-Verstellpropeller, das zwischen einem mit einer Aus- 25 heit nicht möglich ist.

rundung versehenen Bund des Propellerschafts und Durch die USA.-Patentschrift 2 144 428 ist die

der Nabe angeordnet ist, und das aus geteilten Anpassung eines Lagerringes an eine Ausrundung Lagerscheiben und einem über das geteilte Lager ge- am Bund eines Propellerfußes bekannt. Die Verschobenen Haltering besteht. schleißteile sind bei dieser bekannten Lagerung je-

Gewöhnlich ist bei den Propellern für Flugzeuge 30 doch nicht auswechselbar. _:

jeder Flügel um eine Verstellachse drehbar, die senk- Das der Erfindung zugrunde liegende Problem barecht auf der Flügelwurzel steht und radial zu der siert auf der bekannten Verwendung eines Druckla-Rotationsachse des Propellers verläuft. Auf diese gers im Bereich des Fußes eines Propellerflügels, Weise kann der Einstellwinkel der Flügel verändert . dessen Schaft in einer Hohlkehle in einen Fuß überwerden. Zu diesem Zweck ist der Schaft jedes Flü- 35 geht, an dem bündig ein Druckring anliegt. Die gels drehbar in der zentralen Nabe des Propellers in Hohlkehle ist in bekannter Weise aus Festigkeitseinem passenden Lager gelagert. Obwohl die BeIa- gründen vorgesehen, und der Druckring dient zur stung "dieses Lagers beträchtlich ist, muß es doch eine Übertragung der axialen Druckkräfte im Bereich der verhältnismäßig geringe Reibung haben, so daß der Hohlkehle auf den Fuß.

Flügel durch den Verstellmechanismus leicht gedreht 40 Um bei einer derartigen Konstruktion die gewerden kann. Die Schwierigkeit bei der Konstruktion wünschte Festigkeit und Zuverlässigkeit zu erzielen, wird noch dadurch erhöht, daß der der Flügelwurzel ohne daß die Konstruktion unzulässig teuer wird, ist am nächsten liegende Teil des. .Flügelschafts, an dem es unerläßlich, daß der Druckring, der bei bekannten das Lager befestigt ist, möglichst keine zylindrische Konstruktionen auch als Lauffläche für die Wälzkör-Form haben sollte, wozu ein Übergang im Quer- 45 per dient, auf den Schaft des Verstellpropellers aufschnitt erforderlich ist, in dem der Querschnitt sich gesetzt wird, bevor dieser seiner abschließenden allmählich vom Schaft zum Flügel vergrößert. Wärmebehandlung unterworfen wird. Da der Druck-

Durch die deutsche Patentschrift 1 067 643 ist eine lagerring als Lauffläche für das Drucklager dient, Drehlagerung für Propellerflügel bekannt, bei der in muß er aus einem Lagermetall hoher Güte bestehen, den Fuß eines Propellerflügels ein Spannkörper 50 Trotzdem ergibt sich eine Abnutzung im Betrieb, mit einem Flansch eingeschraubt ist, an dem ein auf und daraus folgen zwei wesentliche Nachteile, den Fuß des Propellerflügels aufgesetztes Drucklager Ein Nachteil besteht darin, daß das Lagermetall

anliegt. Ein solcher Propellerflügel kann getrennt des Drucklagerringes neben der hohen Güte gleichvon dem Drucklager gefertigt werden, und auch das zeitig die Eigenschaft haben muß, zusammen mit der Drucklager mit entsprechenden Laufringen kann 55 Welle wärmebehandelt werden zu können. Diese Beebenfalls getrennt hergestellt und in der für das Ma- dingungen erfüllen nur sehr teure Lagermetalle, terial der Laufringe erforderlichen Weise wärmebe- Ein weiterer Nachteil ergibt sich dadurch, daß der

handelt werden. Ein Nachteil besteht in der Verwen- Drucklagerring vor der Formung des Propellerflügels dung des Spannkörpers, der einen geringen Quer- auf den Schaft aufgeschoben werden muß, so daß er schnitt hat, wegen des Gewindes durch Kerbwirkung 60 nach der Formung des Propellerflügels nicht mehr brechen kann und darüber hinaus die erforderliche abnehmbar ist und mit dem Propellerflügel eine un-Dicke des Fußes des Propellerflügels vergrößert. trennbare Einheit bildet. Ein verschlissener Druck-Schließlich sind auch Maßnahmen erforderlich, um lagerring ist daher nicht zu erneuern. Damit war bei ein Lösen des Spannkörpers zu verhindern. bisher bekannten Konstruktionen die Lebensdauer

Durch die USA.-Patentschrift 1 364 705 ist eine 65 des gesamten Propellerflügels durch die Lebensdauer Wälzlagerung bekannt, bei der ein Druckring eine des Druckringes bestimmt. Das bedeutet, daß bei Hohlkehle einer Welle überbrückt. Bei dieser be- überschreiten der zulässigen Abnutzung des Druckkannten Wälzlagerung ist der Druckring bei Ver- lagerringes bei der Wartung der gesamte Propeller-