DE4426403C1 - Antrieb für ein Segelflugzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Segelflugzeug mit einer Luftschraube mit klappbaren Blättern, wobei die Blätter der Luftschraube in Achsrichtung des Segelflugzeugs klappbar sind, wobei die Luftschraube durch eine verschließbare Öffnung am Bug oder Heck des Rumpfes des Flugzeugs einziehbar ist, und die Luftschraube an einem im Rumpf verfahrbaren Schieber drehbar befestigt ist, der mittels eines Kraftübertragungselements verfahrbar ist.

Derartige Antriebe für Segelflugzeuge sind aus der DE 32 40 995 A1 bekannt. Diese Antriebe werden eingesetzt, wenn keine Thermik vorhanden ist oder die vorhandene Thermik ungenügend ist, um das Flugzeug zumindest auf gleicher Höhe zu halten. Außerdem können derartige Antriebe zum Starten des Flugzeugs benutzt werden. Diese Flugzeuge sind dann unabhängig von einer Winde oder einem Schleppflugzeug, über die sie üblicherweise in die Luft befördert werden. Während des Segelfluges wird der Antrieb abgeschaltet und die Blätter eingeklappt. Bei dem bekannten Antrieb wird der Propeller über eine manuell zu betätigende Schubstange ausgeschoben bzw. eingezogen, was als zu umständlich angesehen wird.

Aus der DE 29 24 104 A1 ist ein Motorsegler bekannt geworden, bei dem der Propeller durch einen Spalt zwischen Rumpf und Nase des Flugzeugs ausfahrbar ist. Aus der DE 42 31 676 C1 ist ein Motorsegelflugzeug bekannt geworden, bei dem der Propeller über Seilzüge aus dem Heck des Flugzeugs ausfahrbar sind. Eine derartige Konstruktion ist aufwendig und anfällig für Störungen und insbesondere kaum für den Modellbau verwendbar.

Ausgehend von der DE 32 40 995 A1 liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für Segelflugzeuge bereitzustellen, der einfach bedienbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Kraftübertragungselement eine Spindel ist und an ihrem vorderen und hinteren Ende einen Freilauf für den Schieber aufweist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Segelflugzeuges mit einem Antrieb, der mittels des einen Freilauf aufweisenden Kraftübertragungselements in Form einer Spindel kann der Propeller bequem ohne manuelle Betätigung verschoben werden, was vor allem bei Modellflugzeugen, die ferngesteuert sind, von großem Vorteil ist.

Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Öffnung am Bug durch einen verfahrbaren Spinner verschließbar ist. Dieser Spinner dient als Rumpfspitze und ist nicht starr mit dem Rumpf verbunden sondern läßt sich vom Rumpf entfernen. Über diesen Spinner wird die Bugöffnung des Rumpfes nach dem Einfahren des Antriebs verschlossen, so daß die ursprüngliche Strömungscharakteristik des Flugzeugs wieder hergestellt ist. Eine verschließbare Rumpfspitze bei einem Klapp-Propeller ist aus der DE 29 24 104 A1 bekannt.

Vorteilhaft gibt der Spinner in ausgefahrener Stellung eine im wesentlichen ringförmige Austrittsöffnung für die aus dem Rumpf auszufahrenden und aufzuklappenden Flügel frei. Durch diese ringförmige Austrittsöffnung können die Flügel beim Ausfahren des Antriebs aus dem Rumpf ins Freie gelangen, indem sie den Rumpf verlassen und hinter dem Spinner radial ausfahren.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Luftschraube an einem im Rumpf verfahrbaren Schieber drehbar befestigt. Über diesen Schieber wird die Luftschraube von ihrer Ruhelage in ihre Arbeitslage innerhalb des Rumpfes verschoben, wobei in der Ruhelage die eingeklappten Flügel sich ebenfalls innerhalb des Rumpfes befinden. In der Arbeitslage befinden sich die Flügel außerhalb des Rumpfes und stehen zur Rumpflängsachse ab. Eine solche Propeller-Lagerung ist durch die DE 32 40 995 A1 bekannt.

Anstelle eines längsverschieblichen Schiebers kann der Antrieb auch mit einem schraubenförmig bewegbaren Schieber versehen sein. Die Antriebskraft auf dem Schieber erfolgt über eine Gewindezugspindel.

Als Antriebsaggregate können neben Elektromotoren auch Verbrennungsmotoren mit gegebenenfalls Übersetzungsgetrieben verwendet werden.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Antriebs beschrieben, wobei ein Längsschnitt sowie einzelne Bauteile dargestellt sind.

Der nur andeutungsweise dargestellte Rumpf 1 eines Modellsegelflugzeugs oder eines manntragenden Großseglers weist eine Bug-Öffnung 2 auf, die durch eine Rumpfspitze oder einen Spinner 3 verschließbar ist. Dabei schließt sich der Spinner 3 strömungsoptimiert an den Rumpf 1 an. Innerhalb des Rumpfes 1 befindet sich ein insgesamt mit 4 bezeichneter Antrieb für eine Luftschraube 5 mit klappbaren Blättern 6 und 7. Der Antrieb 4 besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Gehäuse 8, welches heckseitig mit einer Platte 9 verschlossen ist. Innerhalb des Gehäuses 8 befindet sich ein Getriebe 10 für einen Propellerantrieb 11. Dieser Propellerantrieb 11 ist z. B. ein Elektromotor mit einer Leistung von etwa 1 kW. Am bugseitigen Ende des Gehäuses 8 ist ein topfförmiger Schieber 12 erkennbar. Die Lage dieses Schiebers 12 entspricht nahezu der Arbeitslage, in der die Luftschraube 5 aus dem Rumpf 1 ausgefahren und die Blätter 6 und 7 ausgeklappt sind. Die in der Zeichnung dargestellte Lage der Blätter 6 und 7 stellt eine Zwischenlage dar.

Der Schieber 12 ist mit einer Gewindezug-Spindel 13, die oberhalb des Längsschnitts nochmals separat dargestellt ist, verbunden. Die Gewindezug-Spindel 13 weist an ihrem bugseitigen Ende einen ersten Bereich 14 und in ihrem hinteren Bereich einen zweiten Bereich 15 auf, in denen das dazwischenliegende Gewinde 16 abgedreht ist. Diese Bereiche 14 und 15 stellen die Endlagen des Schiebers 12 dar. Der Schieber 12 ist mit einer Gewindebohrung 17 versehen, in welche das Gewinde 16 der Gewindezug-Spindel 13 eingreift. Durch Drehung der Gewindezug-Spindel 13 kann also der Schieber 12 zwischen den Bereichen 14 und 15 verschoben werden. Dies erfolgt dadurch, daß das heckseitige Ende der Gewindezug-Spindel 13 an einer Gummikupplung 18 und diese über eine Distanzwelle 19 an der Welle 20 eines Servomotors 21 befestigt ist. Über den Servomotor 21 kann die Gewindezugspindel 13 in beide Richtungen angetrieben werden. Auf diese Weise kann der Schieber 12, innerhalb des Gehäuses 8, zwischen seinen beiden Endlagen verschoben werden. Die Endstellungen nimmt der Schieber 12 dann ein, wenn die Gewindebohrung 17 aus dem Gewinde 16 in die Bereiche 14 bzw. 15 rutscht. Wird der Servomotor 21 dann in die andere Drehrichtung angetrieben, klinkt die Gewindebohrung 17 wieder in das Gewinde 16 ein und der Schieber 12 wird in Richtung seiner anderen Endstellung bewegt. Der Servomotor 21 kann auch direkt an der Stirnseite des Gehäuses 8 angeflanscht sein, wobei sich dann die Kupplung 18 im Gehäuse 8 befindet.

Der Propellerantrieb 11 treibt über das Getriebe 10 eine Fernwelle 22 an, die unterhalb des Längsschnittes nochmals separat dargestellt ist. Die Fernwelle 22 ist an ihrem heckseitigen Ende mit einem Klemmschlitz 23 versehen, über den sie an einem Abtrieb 24 des Getriebes 10 befestigt werden kann. Der Klemmschlitz 23 hat den Vorteil, daß die Fernwelle 22 auf einfache Weise befestigt werden kann und außerdem dient der Klemmschlitz 23 als Rutschkupplung, z. B. bei blockierender Luftschraube 5. Das bugseitige Ende der Fernwelle 22 ist mit einem Abschnitt 25 mit einem bezüglich dem Rest der Fernwelle 22 geringfügig größeren Durchmesser versehen. Dieser Abschnitt 25 befindet sich in eingebautem Zustand der Fernwelle 22 und bei ausgefahrenem Schieber 12 in einem Hülsenfreilauf 26, so daß lediglich Drehbewegungen in einer Richtung auf die Luftschraube 5 übertragen werden. Der Hülsenverlauf 26 ist über ein Kugellager 33 im Schieber 12 drehbar gelagert. Zwischen dem Schieber 12 und dem Getriebe 10 ist eine Druckfeder 40 vorgesehen, in der die Fernwelle 22 sich befindet. Die Druckfeder 40 unterstützt den Ausschub des Schiebers 12.

Der Hülsenfreilauf 26 befindet sich seinerseits in einem Preßsitz einer Propellernabe 27, an der die Blätter 6 bzw. 7 in Lagern 28 schwenkbar gelagert sind. Die Drehbewegung der Fernwelle 22 wird also erst dann auf die Propellernabe 27 übertragen, wenn sich der Schieber 12 in seiner vorderen Endstellung befindet, in der der Hülsenfreilauf 26 auf den Abschnitt 25 der Fernwelle 22 mit großem Durchmesser aufgeschoben ist. Befindet sich der Schieber 12 in einer andern Lage, dann liegt die Fernwelle 22 mit ihrem kleineren Durchmesser mit Spiel im Hülsenfreilauf 26 und kann somit keine Kraft auf die Propellernabe 27 übertragen.

Eine exakte vordere Endstellung des Schiebers 12 wird dadurch erzielt, daß in der Stirnseite 29 des Schiebers 12 im Bereich dessen Oberseite eine im wesentlichen V-förmige Kerbe 30 eingearbeitet ist, in welche ein am Gehäuse 8 angeordneter Stift 31 eingreift und den Schieber 12 zentriert und gegen Verdrehung fixiert, wenn der Schieber 12 seine vordere Endlage einnimmt.

Die Rückseite des Spinners 3 ist im wesentlichen konvex ausgeformt, so daß die aus dem Gehäuse 8 ausfahrenden und noch zusammengeklappten Blätter 6 und 7 mit ihren Längskanten 32 an der Rückseite des Spinners 3 entlanggleiten und von diesem aufgeklappt werden. Wenn der Propellerantrieb 11 eingeschaltet wird, öffnen sich die Blätter 6 und 7 aufgrund ihrer Fliehkraft vollständig und liegen nicht mehr am Spinner 3 an.

In der Fernwelle 22 befindet sich eine rohrförmige Zwischenführung 34, die als Abstandshalter zwischen der Fernwelle 22 und einem Spinnerträger 35 dient, an dessen Vorderseite der Spinner 3 befestigt ist. Innerhalb des Spinnerträgers 35 befindet sich eine Spinner-Rückholvorrichtung 36, deren Vorderseite ebenfalls am Spinner 3 festgelegt ist. Die Rückseite ist mit einer Feder 37 versehen, die an einem Stift 38 eingehängt ist, der in etwa in der Mitte der Fernwelle 22 diese radial durchgreift. Die Fernwelle 22, die Zwischenführung 34, der Spinnerträger 35 und die Spinnerführung 36 sind koaxial ineinandergestreckt.

Beim Einfahren des Schiebers 12 klappen die Blätter 6 und 7 nach vorne und können über die zwischen der Bugöffnung 2 und dem Spinner 3 sich befindende Austrittsöffnung 39 in den Rumpf 1 bzw. in das rohrförmige Gehäuse 8 eingefahren werden. Der Spinner 3 wird über die Spinnerrückführung 36 auf die Bugöffnung 2 zurückgezogen und verschließt diese vollständig.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Antriebs 4 können leistungsstarke Luftschrauben 5 mit großen Blättern 6 und 7 eingesetzt werden, ohne daß der Luftwiderstand bei stillstehendem Antrieb 4 vergrößert wird. Außerdem ist der erfindungsgemäße Antrieb 4 bei eingefahrener Luftschraube 5 nicht von außen sichtbar.

Claims (8)

1. Antrieb für ein Segelflugzeug mit einer Luftschraube (5) mit klappbaren Blättern (6 bzw. 7), wobei die Blätter (6 bzw. 7) der Luftschraube (5) in Achsrichtung des Segelflugzeuges klappbar sind, wobei die Luftschraube (5) durch eine verschließbare Öffnung (2) am Bug oder Heck des Rumpfes (1) des Flugzeugs einziehbar ist, und die Luftschraube (5) an einem im Rumpf (1) verfahrbaren Schieber (12) drehbar befestigt ist, der mittels eines Kraftübertragungselements verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement eine Spindel (13) ist und an ihrem vorderen und hinteren Ende einen Freilauf (Bereich 14 bzw. 15) für den Schieber (12) aufweist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (12) in einem Gehäuse (8) längsverschieblich oder schraubenförmig verlagerbar gelagert ist.

3. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftübertragungselement von einem Elektromotor (21) oder einem Verbrennungsmotor antreibbar ist.

4. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (13) über ein elastisches Element (18) mit dem Antrieb (21) verbunden ist.

5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (18) axial komprimierbar bzw. expandierbar ist.

6. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Antrieb für den Schlitten (12) und die Luftschraube (5) vorgesehen ist.

7. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein separater Antrieb (21) für den Schlitten (12) und ein separater Antrieb (11) für die Luftschraube (5) vorgesehen sind.

8. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für einen die Öffnung (2) verschließenden Spinner (3) eine Rückholvorrichtung (36) vorgesehen ist.