Luftschraubenverstellvorrichtung. Es sind bereits Vorrichtungen zum Ver stellen von Luftschrauben im Betrieb vor geschlagen worden, bei denen die Blatt verstellung mittels einer gegenüber der Luft sehraubenwelle achsial verschiebbaren Muffe erfolgt. Die Verschiebung dieser Muffe ge schieht nach diesen bekannten Vorschlägen mittels eines die Muffe umgreifenden Stell hebels, der einerseits an einem flugzeug festen Punkt schwenkbar gelagert, ist und an welchem anderseits ein zum Führersitz führendes Verstellgestänge mittels eines ein fachen Gelenkes angreift. Die Verschiebe muffe überträgt die ihr erteilte Verschiebe bewegung mittels angelenkter Hebel auf die Füsse der drehbar gelagerten Luftschrauben blätter.
Diese bekannten Vorrichtungen be sitzen zwar gegenüber andern Verstell vorrichtungen den Vorzug grosser Einfach heit, doch haben sie sich in der Praxis als nicht brauchbar erwiesen. Es hat sich näm lich herausgestellt, dass die nur um eine ein zige Achse bezw. um zwei parallele Achsen beweglichen Anlenkungen des die Verschiebe muffe umgreifenden Stellhebels schon nach wenigen Flugstunden merkliche Beschädi gungen, insbesondere der Verschiebemuffe, zur Folge haben. Dies dürfte zu einem wesentlichen Teil darauf zurückzuführen sein, dass die gegenseitige Lage der Luft schraubenwelle und der Schwenkachse für ,den Stellhebel unmerklich von der recht winkligen Stellung abweicht bezw. dass eine solche Abweichung durch die im Fluge wir kenden Kräfte zustandekommt.
Dies führt zu einer Art Taumelbewegung des Stell hebels bezw. der verschiebbaren Muffe und damit zu einer Kantenpressung, die auf eine Zerstörung der verschiebbaren Muffe hin wirkt.
Beim Erfindungsgegenstand sollen diese Nachteile dadurch vermieden sein, dass ein zelne Teile der Vorrichtung in bezug auf einander allseitig gelenkig beweglich sind.
Zweckmässig ist noch die Muffe an der Gleitfläche aus einem Kunststoff wie Kunst- harz hergestellt. Es kann auch innerhalb der Muffe eine Gleitbüchse aus einem Kunst stoff vorgesehen sein.
Die Einstellung der Luftschraube muss 5 ganz verschieden sein, je nachdem, ob das Flugzeug in normalem Fluge fliegt, ob es in Segelflug übergeht oder ob eine Sturzflug bremsung mit Gegengas vorgenommen wird. In vorteilhafter Weise ist die Luftschrauben- verstellvorrichtung den verschiedenen Be dingungen dadurch angepasst, dass zwei ge trennt wirkende Antriebsmittel für den Stell hebel vorgesehen sind, von denen das eine für den normalen Flug geeignet ist und für das Zusammenwirken mit:
einem selbst tätigen Drehzahlregler zwecks Feineinstel lung eine verhältnismässig geringe Verstell geschwindigkeit ergibt, während das andere für die vom normalen Flug abweichenden Verhältnisse in Frage kommt und zwecks Grobeinstellung eine mehrfach grössere Ver stellgeschwindigkeit als das ersterwähnte Antriebsmittel erzeugt, wobei es von Hand aus gesteuert wird.
Beide Antriebe können elektromotorische sein, wobei der eine von ihnen mit einem Un tersetzungsgetriebe ausgestattet ist. Es kann auch als langsam wirkender Antrieb ein hydraulischer und als schnellwirkender ein elektromotrischer vorgesehen sein.
Bei der Anordnung des doppelten An triebes, insbesondere des schnell wirkenden Antriebes, sind an sich starke Beanspruchun gen in den einzelnen Teilen der Verstellvor richtung zu erwarten. Infolge der allseitig gelenkigen Verbindung ;sollen sie jedoch in erträglichen Grenzen gehalten und ein vor zeitiger Verschleiss verhindert werden.
In der Zeichnung sind einige beispiels- weise Ausführungsformen des Erfindungs gegenstandes dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 schematisch eine perspektivische Ansicht der wesentlichen Teile der Verstell vorrichtung nach der einen Ausführungs form, Fig. 2 die gleiche Verstellvorrichtung im Aufriss, teils geschnitten, teils in Ansicht, Fig. 3 die gleiche Verstellvorrichtung im Grundriss, teils in Ansicht, teils im Schnitt nach der Linie A-B in der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt durch die Verstell vorrichtung nach der Linie C-D in der Fig. 2, Fig. 5 schematisch eine Verstellvorrich tung mit zwei verschiedenartigen Antrieben im Aufriss, Fig. 6 eine andere Verstellvorrichtung mit zwei verschiedenen Antrieben für den Muffenstellhebel im Grundriss, Fig.
7 schematisch eine Gesamtanordnung mit Wählschaltern und Fig. 8 eine Ausführungsform mit kar danischer Aufhängung der Verstellmuffe im Schnitt entsprechend der Fig. 4.
Wie aus den Fig. 1 bis 4 hervorgeht, sind die Luftschraubenblätter 1 und 2 der zweiflügeligen Luftschraube in der Luft schraubennabe 3 drehbar gelagert. Die Nabe 3 ist mit dem Nabenhals 4 durch eine Stirn verzahnung 5 gekuppelt. Beide Teile werden durch die innere Gewindemuffe 6 mit gegen läufigen Gewinden zusammengehalten. An seinem äussern Ende ist der Nabenhals 4 durch Schrauben 7 mit der Motorwelle ver bunden.
Auf dem Nabenhals 4 ist die aus Kunststoff, insbesondere aus einem mit Textileinlage versehenen Kunstharz auf der Phenol-Aldehyd-Basis bestehende Gleit büchse 8 mittels Schrauben 9 befestigt. Auf der Gleitbüchse 8 ist die Verstellmuffe 10 verschiebbar, an deren Augen 11 Lenker 12 angelenkt sind, welche an den Verstell- muttern 13 gelenkig angreifen.
Die Muttern 13 sind mittels ihres den jeweiligen Blattfuss umfassenden Gewindes mit, den Schrauben blättern fest verschraubt, so dass jede Schwen kung der Muttern 13 eine Verdrehung der Schraubenblätter 1 bezw. 2 hervorbringt. Um die Verstellmuffe 10 herum greift der den Stellhebel bildende Traversenring 14, der an zwei sich gegenüberliegenden Stellen I und II an Verbindungsglieder allseitig beweglich angelenkt ist, welche ihrerseits an flugzeug festen Punkten befestigt sind.
Die Verbin dung bei II ist verstellbar ausgebildet, und , zwar in der Weise, dass der Traversenring bei dieser Verstellung um die Stelle I ge schwenkt werden kann. Die zwar beweg liche, aber nicht verstellbare Anlenkung des Traversenringes 14 bei I geschieht durch einen Lenker 15, der einerseits an den flug zeugfesten Punkt 16 (Fig. 3) angelenkt ist und anderseits mit seinem gabelförmigen Ende 17 mittels eines Bolzens 18 in einem Pendelkugellager 19 (Fig.
4) gelagert ist, das in dem Auge 20 des Traversenringes 14 sitzt, so, dass der Traversenring gegenüber dem Lenker 15 um zwei zueinander senk rechte Achsen schwenkbar ist. Statt dessen könnte auch ein Kardangelenk vorgesehen sein. Mittels der bei II angeschlossenen Ver stellspindel 21 kann der Traversenring 14 um die Stelle I geschwenkt und damit die Verstellbewegung erzeugt werden. Die Spin del 21 ist an ihrem flugzeugfesten Ende drehbar und bis zu einem gewissen Grade schwenkbar, jedoch nicht achsial vers.chieb- bar mittels des Pendelkugellagers 22 ge lagert. Sie trägt eine Mutter 23, die bei II indem Traversenring 14 mittels des Pendel kugellagers 24 allseitig schwenkbar gelagert ist.
Die Mutter 23 ist durch einen Arm 25 und einen Bolzen 26 gegen Verdrehen ge sichert. Mittels der Gewinderinge 27 und 28, von denen -der erste mit dem Traversenring 1.4 verschraubt und zur Einspannung des Pendelkugellagers 24 verwendet ist, während der zweite auf der andern Seite des Pendel kugellagers 24 angeordnet und mit der Mutter 23 verschraubt ist, wird die Mutter 23 gegen Verschieben in bezug auf den Tra versenring 14 gesichert. Das freie Ende der Spindel 21 ist mit einem Sicherungs- und Anschlagring 29 versehen.
Um 90 versetzt zu den Anlenkstellen I und II trägt der Tra versenring 14 Zapfen 30 und 31 (Fig. 4), auf denen der innerhalb des, Traversenringes liegende Fassungsring 32 für das Kugel lager 33 angeordnet ist, dessen Innenring 34 auf der Verschiebemuffe 10 aufsitzt und auf dieser mittels des Gewinderinges 35 gegen den Anschlag 36 der Muffe 10 gepresst wird. Mittels eines weiteren Gewinderinges 37, der in den Fassungsring 32 eingeschraubt ist, wird der Aussenring des Kugellagers im Fassungsring festgehalten. Zur Sicherung gegen eine Verdrehung der Verschiebemuffe 10 gegenüber der Gleitbüchse 8 dient ein Keil 38, der in einen die Verschiebebewegung bestimmenden Schlitz 39 der Gleitbüchse 8 eingreift.
Statt mittels der Pendelkugellager den Traversenring 14 mit dem Lenker 15 sowie der Spindel 21 zu verbinden, kann auch der Traversenring mit der Verschiebemuffe bezw. mit dem Fassungsring 32 des. Kugel lagers 33 auf der Verschiebemuffe über einen weiteren Ring 32' kardangelenkig verbunden werden (Fig. 8). Der Ring 32' ist um die Zapfen 30 und. 31 schwenkbar, während der Fassungsring 32 um die Zapfen 30' und 31' des Ringes 32' senkrecht hierzu schwenk bar ist.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist im wesentlichen folgende: Während des. Be triebes dreht sich die Luftschraube samt ihrem Nabenhals, der auf ihr befestigten Gleitbüchse 8, der Verstellmuffe 10 und dem Innenring 34 des Kugellagers 33 gegenüber dem Kugellageraussenring und dem Traver senring um die Luftschrauben- bezw. Motor achse A-B. Hierbei ist die Stellung der Schraubenblätter von der Stellung der Ver schiebemuffe 10 und damit von d er Stellung der Mutter 23 auf der Spindel 21 abhängig, die mittels eines gestrichelt angedeuteten Ge lenkwellenantriebes 40 (Fig. 3) in dem Pen delkugellager 22 gedreht werden kann.
Die Drehung der Spindel 21 bewirkt eine Ver schiebung der Mutter 23, die, da sie in dem Traversenring 14 unverschiebbar gelagert ist, den Traversenring mitnimmt und um den Bolzen 18 an der Anlenkstelle I schwenkt. Durch diese Schwenkbewegung wird über das achsial belastbare Kugellager 33 die Ver schiebemuffe 10 auf der Gleitbuchse 8 ver schoben und überträgt ihre Verschiebe bewegung über die Lenker 12 auf die Ver- stellmuttern 13, die ihrerseits die Luft schraubenblätter mitnehmen, das heisst in den Lagern verdrehen.
Infolge der allseitig gelenkigen Verbin dung des Traversenringes mit dem Lenker 15 sowie der Spindel 21 können alle diese Teile der Verstellvorrichtung etwaigen Ver- kantungen, die sieh aus den im Fluge wirken den Kräften ergeben können, nachgeben, so dass ein vorzeitiger Verschleiss der Ver schiebemuffe 1.0 bezw. der Gleitbüchse 8 z. B. durch Korrosion weitgehend vermieden wird. Durch die Verwendung einer Gleit- büchse 8 aus Kunststoff wie Hartgewebe gelingt darüber hinaus eine restlose Beseiti gung aller Korrosionserscheinungen auch im Dauerbetriebe.
Sowohl die Gleitbüchse 8 als auch die Verschiebemuffe 10 können aus Hartgewebe oder dergl. hergestellt. sein. Auch eine Verwendung einer Verschiebe- inuffe oder einer Gleitbüchse allein aus Hart gewebe oder dergl. ist mit Erfolg möglich.
Die Verstellung der Luftschraubenblätter erfolgt durch Drehung der Gewindespindel 21 mittels des angedeuteten Gelenkwellen antriebes 40 von Hand, mechanisch oder elektrisch. An Stelle eines elektrischen An triebes mit sieh drehender Schraubenspindel kann auch in an sieh bekannter Weise ein hydraulischer Antrieb des Traversenringes benutzt sein.
Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 5 und 6 sind zwei verschiedene Antriebe vorgesehen, nämlich ein langsam arbeitender und ein schnell arbeitender Antrieb. Der langsam arbeitende Antrieb ist zum Zusam menwirken. mit einem Regler, z. B. einem Fliehkraftregler, zwecks Feineinstellung der Luftschraubenblätter bei normalem Flug be stimmt, während der von Hand zu steuernde, schnell arbeitende Antrieb für die Grob verstellung der Luftschraubenblätter auf Segelstellung oder für Sturzflugbremsung bei Gegengasbetrieb in Frage kommt.
Die Umschaltung kann durch einen Wählhebel erfolgen, der über mehrere Stel lungen verfügt, nämlich für Automatik, Se gelflug und Sturzflugbremsung. In der erst genannten Stellung ist -der durch Fliehkraft regler gesteuerte, langsam wirkende Antrieb und in den andern beiden Stellungen der schnell wirkende Antrieb eingeschaltet. Letzterer kann durch einen Anschlag oder dergl. nach Erreichen der jeweils gewünsch ten Stellung selbsttätig ausgeschaltet werden.
Die in der erstgenannten Stellung selbst tätig aufrechterhaltene Regeldrehzahl kann, wie bekannt, durch Änderung der Feder vorspannung am Fliehkraftregler vom Pilo ten in weiten Grenzen eingestellt werden. Diese Einstellung kann auch durch Kupp lung des Reglers mit dem Gashebel erfolgen.
In Fig. 5 ist eine Verstellvorrichtung mit doppeltem Antrieb schematisch dargestellt. n der Schraubennabe 3 sind die Luftschrau benblätter 1 und 2 mittels Kugellager in der vorbeschriebenen Weise drehbar gelagert. An die auf die Blattfüsse geschraubten Verstell- muttern 41 sind die Lenker 42 angeschlossen, die ihrerseits mit der Muffe 43 verbunden sind. Diese Muffe 43 ist der bewegliche Innenring eines Pendelkugellagers, an dessen äusserem feststehenden Ring 44 zwei Zapfen 45 sitzen. Auf diesen Zapfen ist der doppel- armige, die Muffe ebenfalls umgreifende Stellhebeil 46 gelagert.
An seinem einen Arm greift die Kolbenstange 47 des Drucköl- zylinders 48 an, der am Motor- oder Getriebe gehäuse gelagert ist. An diesem Gehäuse ist. ebenfalls ein Elektromotor 50 gelagert, der mit dem andern Arm des Hebels 46 unter Zwischenschaltung eines beliebigen Getriebes verbunden ist. In der Fig. 5 ist die Motor wolle 51 selbst als Schraubenspindel aus gebildet und die auf ihr bewegliche Mutter 52 mit dem Hebel 46 verbunden, um die Kraftübertragung auf möglichst einfache Art zu bewerkstelligen.
Bei ausgeschaltetem Drehzahlregler ist die Kolbenstange 47 festgehalten und der Hebel 46 schwenkt um das Gelenk, das seine Verbindung mit dieser Stange herstellt, so bald der Motor 50 eingeschaltet ist. Umge kehrt wirkt das der Verbindung der Mutter 52 mit dem Hebel 46 dienende Gelenk wegen der Selbsthemmung zwischen der Mutter und der Spindel 51 als fester Drehpunkt, wenn der Regler den Kolben im Druckölzylinder 48 verstellt. Der Elektromotor 50 wird da durch in der jeweils gewünschten Stellung der Schraubenblätter ausgeschaltet, dass z. B.
durch Berührung der Spindelmutter 52 mit einem der Kontakte 53 ein Stromkreis ge schlossen oder geöffnet wird; welcher der Kontakte 53 wirksam wird, ist durch die Wählhebelstellung bestimmt. An Stelle der einzelnen festen Kontakte 53 kann auch ein einziger durch den Wählhebel längs der Spindel 51 verstellbarer Kontakt oder End- schalter verwendet sein. Mit dem hydrauli schen Antrieb ist der Wählhebel durch me chanische oder elektrische Übertragungs mittel verbunden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind der vorbeschriebene elektrische und hydraulische Antrieb zur Luftschrauben verstellung in Anwendung auf die in Fig. 1 bis. 4 dargestellte Verstellvorrichtung gezeigt, wobei also,der Traversenring 14 bei I und II mittels verschiedener Antriebsmittel ver- schwenbar ist, und zwar dient auf der einen Seite zur Verstellung des Traversenringes ein hydraulischer Antrieb, der relativ langsam arbeitet, während auf der andern Seite ein elektrischer Antrieb vorgesehen ist, der um ein Mehrfaches schneller arbeitet als der hydraulische Antrieb.
Wie die Zeichnung er kennen lässt, greift der Lenker 15, der auf der einen Seite des Traversenringes mit diesem verbunden ist, mit seinem motor seitigen Ende gelenkig an der Kolbenstange eines hydraulischen Arbeitszylinders 54 an. dessen Arbeitskolben durch Zuführung bezw. Abführung von Drucköl durch die Leitun gen 55 hindurch bewegt wird, wobei die Steuerung dieser Bewegung in an sich be kannter Weise vom Drehzahlregler aus er folgt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Traversenringes wird die Spindel 21 über ein Vorgelege 56 von einem Elektromotor 5 7 angetrieben, der vom Führersitz aus ge steuert wird.
Bei Betätigung der Verstell vorrichtung durch den hydraulischen Antrieb schwenkt der Traversenring um die in dem Pendelkugellager 24 gelagerte Spindelmutter 23, die durch Selbsthemmung auf der Spin- del des zu diesem Zeitpunkt nicht betätigten elektrischen Antriebes festgehalten wird. Im Falle des elektrischen Antriebes schwenkt der Traversenring um den im Pendelkugel lager 19 gelagerten Bolzen 18 des durch die Flüssigkeit im Arbeitszylinder 54 fest gehaltenen Lenkers 15. Die Auswirkungen dieser Schwenkbewegung sind die gleichen wie diejenigen der vorbeschriebenen Schwenk bewegung, mit dem Unterschied, dass bei elek trischer Betätigung die Verstellbewegung um ein Vielfaches schneller erfolgt als bei hydraulischer Betätigung.
Die Fig. 7 zeigt eine schematische Ge samtanordnung der zum Betrieb des Ver stellpropellers erforderlichen Schalter. In diesem Falle ist sowohl als schnellwirkender, von Hand gesteuerter Antrieb wie auch als langsam wirkender, automatisch gesteuerter Antrieb ein Elektromotor vorgesehen. Die Blätter 1 und 2 der Verstellschraube werden wie nach Fig. 5 durch Verschwenkung des Hebels 46 verstellt. Auf das in -der Zeich nung obere Ende dieses -Hebels wirkt als langsam verstellender Antrieb der Elektro motor 60 mit dem Untersetzungsgetriebe 61. Für die automatische Steuerung dieses An triebes ist der Fliehkräftregler 58 vorgesehen, der über das Relais 59 :den Motor 60 be einflusst.
Der Fliehkraftregler 58 ist auf eine bestimmte Luftschraubendrehzahl (zweck mässig in Abhängigkeit von der Gashebel stellung) eingestellt und bewirkt bei jeder Über- oder Unterschreitung dieser Drehzahl eine entsprechende Blattverstellung der Luft schraube. Sinkt beispielsweise die Dreh zahl unter die eingestellte Drehzahl, so setzt der Regler 58 über das Relais 59 den Elek tromotor 60 in einem solchen Sinne in Be trieb, @dass eine Verringerung des Aasstell winkels der Luftschraubenblätter erreicht wird, womit das Triebwerk entlastet wird, so dass:
die Drehzahl wieder steigt. Übersteigt die Schraubendrehzahl die eingestellte Dreh zahl, so bewirkt der Regler eine umgekehrt gerichtete Blattverstellung, das heiss also eine Vergrösserung,des Aasstellwinkels bezw. der Schraubensteigung und damit eine stär- kere Belastung des Triebwerkes, was zum Sinken der Drehzahl führt.
Mittels eines Umschalters 62 kann nach Wahl die automatische oder die Hand verstellung eingestellt werden, indem ein Hebel. 63 entweder auf den Kontakt 64 oder auf den Kontakt 65 gelegt wird. Die Um legung auf den Kontakt 64 bewirkt die Ein schaltung der Automatik und die Umlegung auf den Kontakt 65 die Ausschaltung der Automatik und die Einschaltung der Hand verstellung.
Ist durch Umlegen des Hebels 63 auf den Kontakt 65 die Handverstellung gewählt worden, so wird diese Handverstellung durch den Daumenschalter 66 in Tätigkeit gesetzt, der meistens mit dem Gashebel vereinigt ist bezw. auf diesem Gashebel sitzt. Durch Be tätigen des Daumenschalters wird über das Relais 67 der Schnellverstellmotor 68 in Tätigkeit gesetzt. Die Versorgung des ge samten Antriebes erfolgt aus der Sammler batterie 69. Mittels des Daumenschalters 66 können die Luftschraubenblätter auf Segel stellung gebracht werden.
Mit 70 ist der Gashebel bezeichnet. Dieser kann verschiedene Stellungen einnehmen. T' ist die Vollgasstellung für normalen Betrieb; L ist die Leerlaufstellung. Wird er aus der Vollgasstellung V kommend über die Leer laufstellung L hinausgeschwenkt, so wird über die mit ihm verbundene Schaltwalze 71 die Luftschraube automatisch auf Brems stellung verstellt. Diese Einstellung geht un abhängig von der Stellung des Hebels 63i des Umschalters 62 vor sich. Die Leerlaufstel lung ist durch eine Schaltkulisse, eine Bremse oder dergl. für den Piloten kenntlich gemacht.
Anderseits kann die Einstellung der ge wünschten im Bereich der willkürlichen Re gelung liegenden Blattstellung auch in den Umschalter 62 verlegt sein, der dann ausser dem Kontakt 64 für automatische Verstel lung mehrere Kontakte hat, von denen der eine der Segelstellung und der andere der Bremsstellung der Luftschraube entspricht. Die Schaltung ist dann so ausgeführt, dass jedem dieser Kontakte am Umschalter 62 ein Kontakt 53 zugeordnet ist, der in der ent sprechenden Stellung des Umschalters 62 in den Stromkreis geschaltet wird.