CH217668A - Zusammengesetzter Propellerflügel, insbesondere für Luftpropeller. - Google Patents

Description

  Zusammengesetzter Propellerflügel, insbesondere für Luftpropeller.    Gegenstand der vorliegenden Erfindung  ist ein     zusammengewitzter    Propellerflügel,  insbesondere für     Luftpropeller.     



  Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei       Ausführungsbeispiele    des Erfindungsgegen  standes veranschaulicht.  



  Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines nach  der ersten Ausführungsform ausgebildeten       Propellerflügels;     Fig. 2 zeigt, in grösserem Massstab, einen  Querschnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1;  Fig. 3 zeigt, in grösserem Massstab, einen  Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 1;  Fig. 4 zeigt, in grösserem Massstab, einen  Querschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 1;  Fig. 5 zeigt, in grösserem Massstab, einen  Querschnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1;  Fig. 6 zeigt, in grösserem Massstab, einen  Längsschnitt nach der Linie 6--6 in Fig. 2  durch den     Wurzelteil        des    Propellerflügels;

    Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines nach  der zweiten Ausführungsform     ausgebildeten     Propellerflügels und         Fig.    8, 9, 10, 11, 12 und 13 zeigen, in  grösserem Massstab, Querschnitte nach den  Linien 8-8, 9-9, 10-10,     11--11,    12-12  und     l3-13    in     Fig.    7.  



  Der     Propellerflügel    gemäss     Fig.    1     bis    6  hat einen Metallkern 10 mit einem flachen  massiven     Spitzenteil    und einem hohlen  Wurzelteil, welch letzterer von     rundem,    nicht  aerodynamischem     Querschnitt    ist und einen  am Wurzelende     vorgesehenen,    nach aussen       erweiterten    Teil 12 aufweist, an dem ein       Ringwulist    14 zur Verstärkung des     Flügel-          befestigungsflansches    vorgesehen ist.

   Der  Hohlraum 16 im Wurzelteil des     Propeller-          flügels    verläuft konisch gegen den     Endteil     des     Metallkernes    und endet im     wesentlichen     an     seiner        Stelle,        .die    ungefähr im     ersten    Vier  tel der Flügellänge oder in der Nähe der  Schnittlinie     3-3    liegt, obwohl     die    Form und  die Länge des Hohlraumes je nach der     Kon-          struktion    des Propellerflügels     variieren    kön  nen.

   Der den Hohlraum 16 umgebende Teil  des     Metallkernes    10 hat die     Form    eines      hohlen Konus von rundem Querschnitt, wie  insbesondere aus den Fig. 2 und 6 hervor  geht. Zwischen dem konischen Wurzelteil  und dem flachen Spitzenteil geht der Kern  allmählich von der runden in die flache  Form über, wobei aber die runde Form so  lange wie möglich beibehalten wird, um dem  Metallkern eine maximale Steifigkeit zu  verleihen.    Alle Teile des.     Metallkernes    mit Aus  nahme des Spitzenteils sind mit einer Hülle  17 aus formbarem, ursprünglich plastischem  Nichtmetall, wie z.

   B. ,Micarta", Schwamm  gummi oder einem andern, im Handel erhält  lichen     plastischen        Material        überdeckt.    Dieses       .Material    wird hauptsächlich auf die Aussen  seite des     Metallkernes    aufgelegt und wird,  beginnend mit der einen runden Querschnitt  aufweisenden Form am Wurzelteil, wie in  Fig. 2 gezeigt, in die in den Fig. 3 und 4  gezeigte Form mit aerodynamischem Quer  schnitt überführt. Am Wurzelende ist diese       Hülle    17 mit einem eine Ringsitzfläche 20  und eine Endfläche 22 aufweisenden Flansch  18 versehen.

   Um eine geeignete     Endfläche     zu verwirklichen und auch geeignete Innen  dimensionen des Hohlraumes, der den hier  nicht gezeigten Tragarm an der Propeller  nahe     aufzunehmen    hat, ist auch die     Innen-          fläehe    des     Metallkernes    am Wurzelende mit       Material        ausgekleidet;    dieser Hüllenteil ist  in Fig. 6 mit 24 bezeichnet.

   Auf diese Weise  erhält man ein einfaches und verhältnismässig  leichtes Wurzelende für den Propellerflügel,  in welches der Tragarm auf nichtmetallischem  Material aufzuliegen kommt, wobei der     Me-          tallkern    in der Hülle zentriert ist und so eine       Verstärkung    für alle Lagerflächen, also die  jenige zwischen Propellerflügel und Trag  arm sowie die     Ringsitzfläche    20 für das       Drucklager    und die Endfläche 22 für das ent  sprechende Lager bildet.

      Wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich  ist, erstreckt sich die     Hülle    17 nicht über  die ganze Länge des     Metallkernes,    sondern  nur bis zum flachen Spitzenteil, indem sie  an der Linie 26 aufhört, so dass der Pro-    pellerflügel, einen unbelegten Spitzenteil  aufweist.  



  Der ganze Metallkern besteht zweck  mässig aus Stahl von hoher     Festigkeit,    so dass  ein verhältnismässig kleiner und leichter  Kern genügt, um allen Beanspruchungen,  welchen der Propellerflügel ausgesetzt ist,  mit einem     angemessenen        Sicherheitsfaktor     standzuhalten.

   Dadurch, dass der Spitzenteil       das    Propellerflügels, der die grösste Umfangs  geschwindigkeit des     Propellers    aufweist, aus       ungedecktem    Metall besteht, ist der Flügel  gegen die Erosionswirkung von Regen  tropfen oder von beim Auffliegen vom Boden  aufgewirbelten     Panikelchen    geschützt, wäh  rend die nichtmetallische Hülle eine aerody  namische Form für ,den gedeckten Teil des  Metallkernes bildet, und zwar unter erheb  lieber Einsparung an Gewicht. im Vergleich  zu einem ganz aus Metall bestehenden Pro  pellerflügel. An der Stelle, wo der Kern aus  der Hülle austritt, verjüngt sich der letztere  allmählich zu einer Federkante um Über  beanspruchungen im Kern zu vermeiden.

    Die gleiche Massnahme ist auch für den  innern Hüllenteil 24 getroffen, der, wie aus  Fig. 6 hervorgeht, sich innerhalb des Kern  hohlraumes allmählich zu einer Federkante  verjüngt.  



  Auf die oben     beschriebene    Weise kann  mittels eines sehr leichten und doch wider  standsfähigen Metallkernes ein aerodynamisch  geformter Propellerflügel hergestellt werden,  ohne dass dem Kern an Gewicht bedeutend  zugesetzt wird oder eine Überbeanspruchung  an irgendeiner     Stelle    des Flügels zu befürch  ten wäre.  



  Beim Propellerflügel gemäss     Fig.    7 bis 12  hat der Metallkern 42 die Form eines ver  hältnismässig dünnwandigen     Rohres,    das in  einen flachen, damit zusammenhängenden  massiven     Spitzenteil    übergeht. Der Hohlkern,  der entweder einen runden oder einen ellip  tischen     Querschnitt    aufweist, hat einen zylin  drischen     Hülsenteil    26, an dessen innerem  Ende ein     Flügelhalteflansch    28 ausgebildet  ist, der sich in der üblichen Weise in einer  trommelförmigen     Propel.lerflügelnabe    be-      festigen lässt.

   Ausserhalb des Hülsenteils 26  verflacht sich der Hohlkern allmählich von  einem Teil 30 mit noch rundem Querschnitt  (Fix. 8) zu Teilen 32 und 34 mit elliptischem  oder annähernd     elliptischem    Querschnitt  (Fix. 9 und 10) und von diesen zu einem  flachen massiven Teil 36 mit Stromlinien  form (Fix. 11). Ausserhalb des flachen  massiven Teils 36 verjüngt sich der Kern  allmählich zum flachen Spitzenteil 39, von  dem in Fig. 13 ein Zwischenquerschnitt ge  zeigt ist.  



  Der in Fig. 12 gezeigte Querschnitt des  Stahlkernes ist etwas grösser als der in  Fig. 11 gezeigte Querschnitt, obschon der  Querschnitt gemäss Fig. 12 etwas näher an  der Flügelspitze liegt als der Querschnitt  gemäss Fig. 11. Dies ergibt sich dadurch,  dass der Kern an der     Übergangsstelle    in den  flachen Spitzenteil     verbreitert    und mit     in    der  Fläche des Flügels krumm verlaufenden  Schultern 38 und 40 versehen ist, deren  Zweck später erläutert ist.  



  Der Metallkern 42 kann auf     irgendeine     geeignete Art hergestellt werden. Vorteilhaft  wird ein     Körper    gebildet, dessen Querschnitt  vom Wurzelende weg zuerst rund und dann  zu einem flachen Teil zusammengedrückt ist,  dessen     Breite    etwas grösser ist als der  Spitzenteil des fertigen Flügels. Der Flansch  28 kann gegebenenfalls während der ma  schinellen Bearbeitung des Kernes oder     nach-          ,c    c  träglich durch Stauchen gebildet werden.  Nachdem der Körper, wie oben beschrieben,  hergestellt worden     ist,    wird im Befestigungs  ende desselben eine zylindrische, am Ende  konisch     ausgebildete    Bohrung angebracht.

    Daraufhin wird der Körper gepresst, um die  Dicke des in der Nähe des Hohlraumendes  sich befindenden Hohlteils zu reduzieren und  die in den Fig. 9 und 10 gezeigten Quer  schnitte zu bilden. Nachdem dieser Teil des  Körpers abgeflacht worden ist, wird der  Spitzenteil und der zwischen diesem letzteren  und dem     Hohlteil    des Körpers sich befin  dende Übergangsteil maschinell auf die an  nähernd endgültigen Dimensionen und Form  bearbeitet und     ersterer        alsdann    geschliffen         und:    poliert, um .den fertigen     Spitzenteil    zu  bilden. Während dieser Bearbeitungs- und  Schleifoperation wird die Dicke des Spitzen  teils zwecks.

   Bildung der niedrigeren     Quer-          schulteirn    38 und 40 auf jeder Seite des  Flügels innerhalb des Randes reduziert.  



  Der Kern 42, der zweckmässig     aus    einem  Metall mit hohem Elastizitätsmodul besteht,  z B. aus einer     Stahllegierung,    wird alsdann  mit einer Hülle 44 überdeckt.     Diese    Hülle  überdeckt den Kern unter Freilassung des  Hülsenteils 26 bis, zu den Schultern 38 und  40 und gibt dem Flügel eine aerodynamische  Form, wie in den Fig. 8 biss 11 gezeigt ist.

    Diese     Hülle    besteht wieder aus einem nicht  metallischen Material, wie ,Micarta" oder  Schwammgummi.     Einei    aus Schwammgummi  bestehende Hülle, .die mittels Zement auf dem  Stahlkern     befestigt    oder auf     diesen    auf  vulkanisiert und mit einer Überzugsschicht  versehen ist, um ihr     eine    dauerhafte,     glatte     Oberfläche zu verleihen, hat sich als     vorteil-          haft    erwiesen. Der Spitzenteil bildet dabei  von den Schultern 88 und 40 weg eine glatte  Verlängerung der Hülle.

   Von diesen     Schul-          tern    weg verläuft die     Hülle        ihrerseits    mit  aerodynamischem     Querschnitt    gegen das Be  festigungsende des Flügels hin und     endet,     schroff an diesem Ende bei 46 (Fix. 7). Die       Breite    der Hülle bei 46     soll    nicht bedeutend  kleiner sein als ihre maximale     Breite    an  irgendeiner     Stelle    längs des Flügels. Beim  Flügel gemäss Fig. 7 ist diese Breite sogar  grösser als an irgendeiner     andern    Stelle des  Flügels.

   Dieser Flügel ist aerodynamisch  wirksam auf fast seiner ganzen Länge, wo  durch die Zugwirkung des Propellers erhöht  wird, indem der nahe der     Propellernabe    ge  legene Flügelteil ausgenützt ist, wodurch  wiederum     ein        günstigerer    Luftstrom über  den     Antriebsmotor        des        Propellers    hinweg  erzeugt wird, der eine bessere     Kühlung    des  letzteren bewirkt.

   Durch die aerodynamische  Gestaltung des innern Teils     des        Nügels.    in  der     beschriebenen        Weise    wird auch eine       Verminderung,des        Propellerwid-erstandes    ge  genüber den üblichen Propellern erreicht, bei  welchen     ein.        beträchtlicher        Teil        des    Befesti-      gungsendes eines jeden Flügels einen runden  Querschnitt. aufweist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Zusammengesetzter Propellerflügel, ins besondere für Luftpropeller, gekennzeichnet durch einen Metallkern mit einem einen runden Querschnitt aufweisenden Wurzelteil, einem flachen Spitzenteil und einem Zwi schenteil, der allmählich in den genannten Spitzenteil übergeht, und durch eine aus nichtmetallischem Material bestehende Hülle, die mindestens den genannten Zwischenteil überdeckt. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Zusammengesetzter Propellerflügel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der flache Spitzenteil des Kernes massiv ist. 2.

   Zusammengesetzter Propellerflügel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der flache Spitzenteil des Kernes auf beiden Seiten mit Querschultern versehen ist. 3. Zusammengesetzter Propellerflügel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet., dass der Metallkern einen rohrförmigen Wurzel teil, einen flachen massiven Spitzenteil und einen hohlen Zwischenteil, der vom Wurzel teil allmählich in den flachen Spitzenteil übergeht, aufweist. 4. Zusammengesetzter Propellerflügel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die nichtmetallische Hülle sich nach innen bis über den Zurzelteil hinaus erstreckt und mit einer Sitzfläche für das Propellerdruck lager versehen ist.

   5. Zusammengesetzter Propellerflügel nach Patentanspruch und Unteransprüchen: 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wurzel teil des Metallkernes erweitert und mit einem ringförmigen Verstärkungswulst versehen ist. 6. Zusammengesetzter Propellerflügel nach Patentanspruch und Unteransprüchen 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der er weiterte Teil des Wurzelteils des Metall kernes mit nichtmetallischem Material aus gefüttert ist.

   7. Zusammengesetzter Propellerflügel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallkern am Wurzelende mit einem Flügelhalteflansch versehen ist und dass die Hülle an einer von diesem Flansch entfernt gelegenen Stelle endet und eine Endfläche aufweist, dessen Breite nicht erheblich kleiner ist als die maximaue Breite der Hülle an irgendeiner Stelle längs des Flügels.

   B. Zusammengesetzter Propellerflügel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Hülle nach dem Befesti gungsende des Flügels hin zunimmt. 9. Zusammengesetzter Propedlerflügel nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass i die Hülle auf den Metallkern aufgeformt ist. 10. Zusammengesetzter Propellerflügel nach Patentanspruch, .dadurch gekennzeich net, @dass die Hülle aus Schwammgummi be steht.