DE612675C - Luftschraube - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
2. MAI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 62 c GRUPPE D63684XIJ62C

in Friedrichshafen a. B.

Luftschraube

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Juni 1932 ab

Es ist bekannt, die Größe und die Form der wirksamen Flächen der Flügelblätter einer Luftschraube während des Betriebes durch radiales Herausschieben zusätzlicher Blatt-Verlängerungsstücke zu verändern. So vorteilhaft in aerodynamischer Hinsicht die Veränderung des Wirkungsgrades einer Luftschraube durch Veränderung von Größe und Form der Blattflächen ist, so unvorteilhaft ist

to die bekannte Lösung der Aufgabe, da die radial beweglichen Blattverlängerungsstücke bei hoher Umlaufzahl der Luftschraube infolge der Zentrifugalkraft ihre Verstell- und Befestigungsteile außerordentlich hoch beansprachen, was leicht zu verhängsnisvollen Brüchen führen kann.

Die Erfindung weist einen anderen Weg zur Lösung der Aufgabe, indem sie empfiehlt, angelenkte Hilfsflügel oder Teile solcher an den Hauptflügeln anzulenken, damit sie, von Hand gesteuert oder unter dem Einfluß der Schleuderkraft, aus dem Hauptflügelprofil seitlich heraustreten und so die wirksame Flügelbreite vergrößern.

Es empfiehlt sich, die gegeneinander verschiebbaren Teile der Luftschraube, nämlich Haupt- und Hilfsflügel, mit einer gemeinsamen Haut aus hochelastischem Stoff, beispielsweise Gummi, zu umkleiden. Durch diese gemeinsame Haut wird der aerodynamische Vorteil erzielt, daß trotz der Verschiebung der Teile gegeneinander das Flügelprofil äußerlich glatt bleibt.

In der Abbildung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Luftschrauben nach der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt in Ansicht, Abb. 2 im Schnitt eine Luftschraube, deren Blattbreite während des Betriebes willkürlich verändert werden kann. Auf der hohlen Welle α und fest mit dieser verbunden sitzt die Luftschraube mit den fest an der Nabe sitzenden Flügeln b. Um diese Flügel durchdringende Bolzen c schwenkbar sind die Hilfsflügel d und die Hebel e. Die Hebel e werden durch Gummikabel f, an deren Stelle auch Federn treten können, gegen einen in Längsrichtung der Schraubenwelle willkürlich verschiebbaren Konus g gedrückt. Wenn der Konus g so weit in die Welle α hineingezogen ist, daß die Hebel e ihre größte Annäherung aneinander erreicht haben, liegen die Hilfsflügel d vollkommen hinter denen der Hauptflügel b. Während des Laufes haben die Flügel d infolge der Zentrifugalkraft nicht das Bestreben, hinter den Hauptflügeln der Luftschraube hervorzutreten. Die Gummikabel / sind also während des Laufes entlastet und werden nur bei Stillstand der Luftschraube beansprucht. Wird der Konus g axial aus der Hohlwelle α heraus vorgeschoben, so werden die Hebel e nach dem Grade der Vorschiebung aus ihrer Lage gedrängt und dadurch die Bolzen c gedreht, so daß die Hilfsflügel d hinter den Hauptflügeln b der Luftschraube hervortreten, wie bei d_x punktiert angedeutet. Wird der Konus g

in die Hohlwelle α hineingezogen, so nähern sich die freien Enden der "Hebel e einander, und die Hilfsflügel d nehmen unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft wieder ihre Lage hinter den Hauptflügeln ein.

Abb. 3 zeigt in Ansicht, Abb. 4 im Schnitt eine Luftschraube, deren Blattbreite sich selbsttätig in Abhängigkeit von der Drehzahl verändert. Mit der Welle in beliebiger, an sich bekannter Weise verbunden ist ein Hauptflügelpaar h, hinter dem auf der Welle leicht drehbar ein zweites Flügelpaar i sich befindet. In jedem Hauptflügel h befindet sich ein schräg über die Blattbreite gehender Schlitz k, in jedem Hilfsflügel i ein radial angeordneter Schlitz I. Durch die Schlitze sind Bolzen mit Gewichten m gesteckt, welche durch Zugfedern η radial belastet sind. Wird die Luftv schraube in Umdrehungen versetzt, so haben die Gewichte m das Bestreben, sich unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft entgegen der Wirkung der Federn η von der Drehachse zu entfernen. Da die Schlitze "k und / in einem Winkel zueinander stehen, tritt durch die radiale Bewegung der Gewichte m eine gegenseitige Verschiebung der Flügelpaare h und i zueinander ein, bis die in Abb. 3 punktiert angegebene äußerste Lage I₁ erreicht ist. Sinkt die Drehzahl, so läßt die Zentrifugalkraft nach, und die Gewichte m nähern sich unter dem Zug der Federn η der Drehachse, wodurch die Flügelpaare h und i zur Deckung gebracht werden.

Abb. 5 zeigt in Ansicht eine Luftschraube, deren Blattbreite sich ebenfalls selbsttätig in Abhängigkeit von der Drehzahl verändert. Hier sind die Hauptflügel 0 hohl und an einer Kante offen und nehmen einen Hilfsflügel p, der die Form eines Flügelblattes oder eines Teiles desselben besitzt, um eine Achse q drehbar, in sich auf. Der Teil p wird in dem Flügelblatt 0 durch umgeschlungene Gummikabel r oder durch im Innern des Flügelblattes befindliche Zugfedern gehalten. Wird die Luftschraube in Umdrehungen versetzt, so hat der bewegliche Einsatz p das Bestreben, sich unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft und entgegen der Zugwirkung des Gummikabels r so einzustellen, daß. ein Punkt der Luftschraubenachse, der Drehpunkt bei q und der Schwerpunkt S des Teiles ρ auf einer Geraden liegen, d. h. bis die gestrichelt gezeichnete Lage .JT₁ des beweglichen Einsatzes erreicht ist. Sinkt die Drehzahl, so zieht das Gummi-' kabel r den beweglichen Einsatz p wieder in das Innere des Flügelblattes 0 zurück. Es besteht auch die Möglichkeit, den Teil p anstatt in den Hauptflügel 0 eintreten, ihn übergreifen zu lassen.

6d Abb. 6 zeigt eine Luftschraube, welche sich von den bisher gezeigten dadurch unterschei- | det, daß die Veränderung der Blattbreite mehr auf das Flügelende beschränkt ist und nach beiden Seiten erfolgt. Die Veränderung geschieht auch hier selbsttätig in Abhängigkeit von derJDrehzahl. Das als Metallhohlkörper gedachte Luftschraubenblatt ist unweit der Spitze an beiden Kanten geschlitzt und enthält, um die Achsen.? drehbar, zwei bewegliche Einsätze t. Letztere sind mit Zugfedern oder einem bei u befestigten Gummikabel ν belastet. Wird die Luftschraube in Umdrehungen versetzt, so haben auch diese beweglichen Teile t das Bestreben, sich unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft und entgegen der Zugwirkung des Gummikabels ν so einzustellen, daß für jeden Teil t ein Punkt der Luftschraubenachse, der Drehpunkt ,y und der Schwerpunkt^ auf einer Geraden liegen, d. h. bis die Lagen S₁ der Schwerpunkte oder die gestrichelt gezeichneten Lagen der Teile t erreicht sind. Sinkt die Drehzahl, so zieht das Gummikabel ν die Teile t wieder in das Innere des Flügelblattes zurück.

Abb. 7 bis 10 zeigen Profile von Luftschrauben nach der Erfindung, bei denen die gegeneinander verschiebbaren Haupt- und Hilfsflügel mit einer gemeinsamen Haut umgeben sind.

Nach Abb. 7 sind zwei volle Teile O₁ und b₁ durch die Teilfuge A-B getrennt und mit einer gemeinsamen Haut C₁ umgeben. Sollte der Flügel an der Druckseite konkav sein, so schmiegt sich die Haut während des Laufens durch den Luftdruck der Profilform an.

Abb. 8 zeigt die gleiche Luftschraube nach erfolgter Verstellung. Die Teile α und b sind in der Flucht der Teilfuge A-B gegeneinander verschoben. Die ursprüngliche Profilbreite L ist auf L₁ vergrößert. Es empfiehlt sich, den Teil b_x mit möglichst großem Radius T₁ abzurunden, damit das Profil nach der Verstellung auf der Saugseite nicht zu sehr gebrochen erscheint.

Abb. 9 zeigt die gleiche Luftschraube nach erfolgter Verstellung der Blattbreite von L auf L₁; doch sind beide Teile O₁ und b_x parallel zur Profilsehne um die Strecke e_x voneinander entfernt, so daß in der Teilfuge A-B ein Spalt entsteht. -

Nach Abb. 10 stoßen zwei hohle Teile f₁ und g_± in der Teilfuge C-D aneinander und sind so ineinander geführt, daß sie in den Richtungen E-F gegeneinander verschoben werden können. Beide Teile sind mit einer gemeinsamen HaUtZi₁ umgeben.

Claims (4)

1. Patentansprüche;

   i. Luftschraube mit während des Betriebes änderbarer Größe und .Form der wirksamen Flächen der Flügelblätter, gekennzeichnet durch angelenkte Hilfsflügel

   oder Teile solcher, die, um Achsen schwenkbar, von Hand gesteuert oder selbsttätig unter dem Einfluß der Schleuderkraft seitlich aus dem Profil der Hauptflügel heraustreten und die wirksame Flügelbreite vergrößern.
2. 2. Luftschraube nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsflügel auf die Flugrichtung bezogen vor ader hinter den Hauptflügeln angeordnet sind.
3. 3. Luftschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsflügel von den Hauptflügeln oder die. Haupt-_ flügel von den Hilfsflügeln ganz oder teilweise umhüllt werden.
4. 4. Luftschraube nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Haupt- und Hilfsflügel mit einer gemeinsamen elastischen Haut (z. B. aus Gummi) umkleidet ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen