DE1111949B

DE1111949B - Helical wing with pulling element lying in the wing and relieved outer skin

Info

Publication number: DE1111949B
Application number: DED28915A
Authority: DE
Inventors: Jakob Haw
Original assignee: Deutsche Propellerbau Gesellschaft Haw and Co
Current assignee: Deutsche Propellerbau Gesellschaft Haw and Co
Priority date: 1958-09-08
Filing date: 1958-09-08
Publication date: 1961-07-27

Description

Schraubenflügel mit im Flügel liegendem Zugorgan und entlasteter Außenhaut Das Patent 1071491 betrifft Schraubenblätter mit innenliegendem Zugorgan und entlasteter Außenhaut, deren Fliehkräfte auf einen im Flügelblatt liegenden und von der Außenhaut umgebenen Zuganker übertragen werden, der mit schwingungsdämpfenden Mitteln versehen ist, die mit dem Zugorgan aus einem Stück bestehen, d. h. eine Einheit oder ein einheitliches Ganzes bilden. Dieses einheitliche Ganze der schwingungsdämpfenden Mittel mit dem Zugorgan kann dabei auf beliebige Art und Weise erreicht werden, z. B. dadurch, daß die schwingungsdämpfenden Mittel aus dem Zugorgan selbst herausgearbeitet sind oder durch Schweißung, Lötung od. dgl. zu einer Einheit oder einem einheitlichen Ganzen gestaltet sind.Propeller wing with tension member located in the wing and relieved outer skin The patent 1071 491 relates to propeller blades with an inner tension member and relieved outer skin, the centrifugal forces of which are transferred to a tie rod located in the wing blade and surrounded by the outer skin, which is provided with vibration damping means that are connected to the tension member consist of one piece, d. H. form a unit or a unified whole. This unified whole of the vibration damping means with the pulling element can be achieved in any way, for. B. in that the vibration-damping means are worked out from the pulling element itself or by welding, soldering or the like. Are made into a unit or a unified whole.

Gemäß der Erfindung werden derartige Schraubenblätter dadurch weiter verbessert, daß die schwingungsdämpfenden Mittel außerhalb des übertragungsweges der von dem Zugorgan aufgenommenen Fliehkräfte, also von diesen Fliehkräften unbeeinflußt, da außerhalb des Fliehkraftflußfeldes, angeordnet werden.According to the invention, such screw blades are thereby expanded improved that the vibration damping means outside of the transmission path the centrifugal forces absorbed by the pulling element, i.e. unaffected by these centrifugal forces, because outside of the centrifugal force flow field, are arranged.

Hierdurch wird erreicht, daß die schwingungsdämpfenden Mittel von der übertragung und Aufnahme nichteigener Fliehkräfte ausgeschlossen sind, wodurch wiederum Spannungsspitzen im Zugorgan auf ein Minimum herabgesetzt werden bzw. scharfe Spannungsübergänge im Zugorgan überhaupt nicht auftreten können.This ensures that the vibration damping means of the transmission and absorption of non-intrinsic centrifugal forces are excluded, whereby in turn, stress peaks in the tension member are reduced to a minimum or sharp Tension transitions in the tension member cannot occur at all.

Es ist bei hohlen Schraubenblättern zwar schon vorgeschlagen worden, Rippen in den inneren Blechwänden anzubringen, damit die dünne Blechhaut örtlich versteift werden kann, aber bei dieser bekannten Ausführungsform sind diese Rippen nicht mit einem alle Zugkräfte aufnehmenden Zugorgan verbunden, sondern lediglich an der Außenhaut befestigL Dabei ist die Außenhaut zum größten Teil selbsttragend, und die Eigenfliehkraft wird über einen von der Außenhaut selbst gebildeten Bund auf die Nabe übertragen.It has already been suggested for hollow screw blades that To attach ribs in the inner sheet metal walls so that the thin sheet metal skin locally can be stiffened, but in this known embodiment these are ribs not connected to a pulling element that absorbs all tensile forces, but only attached to the outer skin L The outer skin is for the most part self-supporting, and the centrifugal force is generated via a collar formed by the outer skin itself transferred to the hub.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing explained.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Zuganker eines Schraubenblattes; Fig. 11 stellt einen Teilschnitt entsprechend der Linie 2-2 der Fig. 1 dar; Fig. 111 zeigt einen Steg in vergrößertem Maßstabe. Das in Fig. 1 dargestellte Zugorgan 30 bildet gewissermaßen ein Skelett eines Schraubenblattes, auf dem die formgebende Außenhaut 600, 601 (Fig. Ill) angeordnet ist und das zur Aufnahme der aufkommenden Kräfte dient. Dieses Zugorgan besitzt am Flügelfuß zylindrische Form 20 und einen Bund 22 zur Lagerung in einer Nabe.Fig. 1 shows schematically a tie rod of a screw blade; Fig. 11 is a partial section on line 2-2 of Fig. 1 ; 111 shows a web on an enlarged scale. The tension member 30 shown in Fig. 1 forms , so to speak, a skeleton of a screw blade on which the shaping outer skin 600, 601 (Fig. III) is arranged and which serves to absorb the forces that arise. This pulling element has a cylindrical shape 20 on the wing base and a collar 22 for storage in a hub.

Die zylindrische Form 20 geht dann z. B. durch Flachdrücken eines Rohres in Profilforin des Schraubenblattes über, wobei, wenn das Zugorgan aus einem Rohr hergestellt ist, dieses Rohr entlang der Ein- und Austrittskante beschnitten ist.The cylindrical shape 20 then goes, for. B. by flattening a Tube in Profilforin of the screw blade, and if the pulling element consists of a Tube is made, this tube cut along the entry and exit edge is.

Hierdurch entstehen vom Flügelfuß bis zur Flügelblattspitze zwei Bänder 300, 301, die so angeordnet sind, daß sie einen inneren Teil der Saug- und Druckseite des Schraubenblattes bilden. Diese Bänder stellen, wie aus Fig. Il und 111 ersichtlich, Ober- und Untergurt 300, 301 eines Trägers dar, der den Zuganker des Blattes bildet und gabelförmig vom Blattfuß 20 bis zur Blattspitze verläuft. This creates two bands 300, 301 from the wing root to the wing tip, which are arranged so that they form an inner part of the suction and pressure side of the screw blade. As can be seen from FIGS. 11 and 111 , these bands represent upper and lower chords 300, 301 of a carrier which forms the tie rod of the blade and extends in the form of a fork from the blade root 20 to the blade tip.

An Stelle aus einem Rohr, kann der Zuganker auch aus zwei konisch verlaufenden Blechhälften hergestellt sein.Instead of one tube, the tie rod can also be tapered from two extending sheet metal halves be made.

Zwischen dem Ober- und Untergurt dieses gabelförn-flg auslaufenden Zugankers werden nun die schwingungsdämpfenden Mittel, vorzugsweise in Form von Spanten oder Stegen 70 bis 78, eingeschoben und an den Berührungsflächen kraft- und formschlüssig mit dem Zuganker 300, 301 verbunden. The vibration-damping means, preferably in the form of ribs or webs 70 to 78, are now inserted between the upper and lower chords of this fork-shaped tie rod and connected to the tie rods 300, 301 in a non-positive and positive manner at the contact surfaces.

Hierdurch ist es möglich, die Knicklänge des Biegeträgers entsprechend dem Abstand der Stege 70 bis 78 beliebig groß zu gestalten bzw. auf jedes gewünschte Maß zu unterteilen. Die kraft- und formschlüssige Verbindung der Stege mit dem Zugorgan zu einer Einheit kann durch Schweißung oder Lötung erfolgen.This makes it possible to make the buckling length of the bending beam as large as desired in accordance with the spacing of the webs 70 to 78 or to subdivide it to any desired dimension. The non-positive and positive connection of the webs with the tension member to form a unit can be done by welding or soldering.

Das die Fliehkräfte aufnehmende Zugorgan, d. h. die Ober- und Untergurtbänder 300, 301, können im Querschnitt so bemessen werden, daß eine gleichmäßige Beanspruchung von der Flügelspitze bis zum Blattfuß erfolgt, darüber hinaus kann der Querschnitt der Ober- und Untergurtbänder auch in Drehrichtung der Schraube so verlagert werden, daß der jeweilige Profilschwerpunkt beliebig gelegt werden kann.The pulling element absorbing the centrifugal forces, d. H. the upper and lower belt straps 300, 301, can be dimensioned in cross-section in such a way that an even load takes place from the wing tip to the blade root; Profile focus can be placed arbitrarily.

Eine Verlegung des Profilschwerpunktes ist z. B. bei Schraubenblättern mit vollem Querschnitt oder bei gewöhnlichen Hohlblättem nicht durchführbar.A relocation of the profile center of gravity is z. B. with screw blades with full cross-section or with ordinary hollow leaves not feasible.

Die Schwerpunktlinie des erfindungsgemäßen Schraubenflügels kann also auch zum Ausgleich von Drehmomenten in bezug auf die Blattlängsachse beliebig verlagert werden.The center of gravity of the helical wing according to the invention can therefore also relocated as desired in relation to the longitudinal axis of the blade to compensate for torques will.

Die Stege 70 bis 78 können an den Ein- und Austrittskanten über ein Kantenblech 80, 81 miteinander zusätzlich verbunden sein.The webs 70 to 78 can additionally be connected to one another at the entry and exit edges via an edge plate 80, 81.

Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Außenhautteile 600, 601, d. h. Saug- und Druckseitenteil, welche ja die profilbildende Hülle darstellen, mit dem Ober-und Untergurt des Zugankers verbunden werden, z. B. durch Schweißung oder Lötung.This is advantageous when the outer skin parts 600, 601, i. H. Suction and pressure side parts, which represent the profile-forming shell, are connected to the upper and lower chords of the tie rod, e.g. B. by welding or soldering.

Auch können die Abmessungen der Stege und/oder deren gegenseitige Abstände im Sinne einer Justierung der Fliehkfäfte verschieden groß gewählt sein. Aus Fig. 1 ist z. B. ersichtlich, daß die Abstände der Stege 70 bis 78 untereinander verschieden sind. Auch die Breite des Steges 78 ist größer als bei anderen Stegen.The dimensions of the webs and / or their mutual spacings can also be selected to be of different sizes in order to adjust the centrifugal forces. From Fig. 1 , for. B. can be seen that the distances between the webs 70 to 78 are different from each other. The width of the web 78 is also greater than that of other webs.

Von der Eintrittskante und/oder der Austrittskante bis zum Gurt 300, 301 des Zugankers 30 kann sich auch die Breite des Steges ändern und z. B. Keilform aufweisen, falls aus Gründen der Fliehkraftbemessung oder der Schwerpunktsverlagerung dies erwünscht oder erforderlich ist.From the leading edge and / or the trailing edge to the belt 300, 301 of the tie rod 30 , the width of the web can also change and z. B. have a wedge shape, if this is desired or necessary for reasons of centrifugal force measurement or shifting the center of gravity.

In den Stegen können auch Erleichterungsföcher angeordnet sein, die sowohl für die Lage des Schwerpunktes beliebig verlegt werden können als auch eine solche Lage haben, daß sie in bezug auf andere Erleichterungslöcher in anderen Stegen eine Durchführung einer Montagestange ermöglichen.In the webs, relief compartments can also be arranged can be relocated for the position of the center of gravity as well as one such that they are in relation to other relief holes in other webs enable a mounting rod to be carried out.

In Fig. 111 ist z. B. der Steg 71 in vergrößertem Maßstabe dargestellt und mit Erleichterungslöchern 90 bis 94 versehen, die sich im vorderen Teil so befinden, daß der Schwerpunkt des Steges nach hinten verlagert wird.In Fig. 111 , e.g. B. the web 71 shown on an enlarged scale and provided with relief holes 90 to 94, which are located in the front part so that the focus of the web is shifted to the rear.

Aussparungen 710, 711 dienen für die Lagerung der Ober- und Untergurte 300, 301 des Zugorgans 30. Je nachdem diese Aussparungen 710, 711 sich weiter hinten oder vom befinden, kann der Profilschwerpunkt entsprechend gelagert werden.Recesses 710, 711 serve for the storage of the upper and lower chords 300, 301 of the tension member 30. Depending on whether these recesses 710, 711 are located further back or from, the center of gravity of the profile can be stored accordingly.

Für die Kantenbleche 80, 81 besitzen die Stege ebenfalls Aussparungen 712, 713, wie aus Fig. Ill zu ersehen ist.For the edge plates 80, 81 , the webs also have recesses 712, 713, as can be seen from FIG. III.

Druck- und Saugseitenteil 601 und 600 werden dann an den Kantenblechen 80, 81 verschweißt oder verlötet, desgleichen auch an dem Ober- und Untergurt 300, 301 des Zugankers 30. Pressure and suction side parts 601 and 600 are then welded or soldered to the edge plates 80, 81 , as well as to the upper and lower chords 300, 301 of the tie rod 30.

Zu diesem Zweck können die Saug- und Druckseitenteile 600, 601 im Bereich der Gurte 300, 301 entsprechende Durchbrechungen für die Schweißverbindung aufweisen.For this purpose, the suction and pressure side parts 600, 601 can have corresponding openings for the welded connection in the area of the belts 300, 301.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Screw wing with tension member lying in the wing and relieved outer skin, the centrifugal forces of which are transferred to an inner tension member which is provided with vibration-damping means which form a unit with the tension member, according to patent 1071 49 1, characterized in that the vibration-damping Means are arranged outside the transmission path of the centrifugal forces absorbed by the pulling element (30) , that is to say unaffected by these centrifugal forces.

2. A wing according to claim 1, characterized in that the vibration-damping means (70 to 78 ) are inserted between a fork-shaped tie rod in a bending beam with upper and lower chord between the upper (300) and lower chord (301) and force at the contact points - and are positively connected to the tie rod. 3. A wing according to claim 1 and 2, characterized in that the vibration-damping means are formed as the buckling length of the bending beam loading tuning bulkheads or webs. 4. A wing according to claim 3, characterized in that the bulkheads or webs (70 to 78 ) are connected to one another at the entry and / or exit edges via an edge plate (80, 81). 5. A wing according to claim 1 to 4, characterized in that the dimensions of the webs and / or their mutual distances are chosen to be different in the sense of an adjustment of the centrifugal forces. 6. A wing according to claim 1 to 5, characterized in that the webs from the entry and / or from the exit edge to the tie rod (30, 300, 301) change in width, for. B. have a wedge shape. 7. A wing according to claim 1 to 6, characterized in that the webs (70 to 78) are provided with relief holes (90 to 94). 8. A wing according to claim 7, characterized in that for a number of webs the relief holes at one point of the web with respect to other webs to enable the implementation of a mounting rod are in a straight line one behind the other. References considered: British Patent Specification No. 215 1.30.