DE1286911B

DE1286911B - Metal propeller blade

Info

Publication number: DE1286911B
Application number: DEH63366A
Authority: DE
Original assignee: HAWKINS PETER MICHAEL
Current assignee: HAWKINS PETER MICHAEL
Priority date: 1967-07-24
Filing date: 1967-07-24
Publication date: 1969-01-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Metall-Luftschrauben Blatt mit innenliegendem Träger zur Aufnahme der Hauptkräfte sowie einer Profil bildenden Außenhaut, deren Fliehkräfte auf dem Träger übertragen werden, der im wesentlichen aus einem Ober- und einem Untergurt besteht und bei dem die Gurte in der Nähe der Außenhaut und im vorderen Blatteil angeordnet sind, wobei die blattinneren Rippen quer zur Blattlängsachse vorhanden sind und bei dem zur Verbindung der einzelnen Teile Punktschweißung verwendet wird.The invention relates to a metal propeller blade with an internal Carrier to absorb the main forces and a profile-forming outer skin, their Centrifugal forces are transmitted to the carrier, which essentially consists of an upper and a lower belt and in which the belts are in the vicinity of the outer skin and are arranged in the front part of the blade, the inner ribs being transverse to the longitudinal axis of the blade are present and where spot welding is used to connect the individual parts will.

Die einzelnen Teile derartiger Luftschrauben-Blätter sind bisher durch Löten und Schweißen mit-: einander verbunden worden, wobei neben Punktschweißung auch autogene Schweißung angewandt werden mußte, da die meisten Verbindungsstellen einer Punktschweißung nicht gerecht wurden und Punktschweißungen bei der besonders bei Luftschrauben erforderlichen Leichtbaukonstruktion nicht anwendbar waren.The individual parts of such propeller blades are so far through Soldering and welding with-: been connected to each other, being in addition to spot welding autogenous welding also had to be used, as most of the connection points a spot weld did not do justice and spot welds in particular The lightweight construction required for propellers could not be used.

Die Verbindungsstellen, die einer autogenen Schweißung unterworfen werden mußten, konnten aber dann nur unter Schutzgas ausgeführt werden. Schutzgasschweißungen im Flugzeugbau erfordern aber langjährige Erfahrungen der Schweißer und dürfen nur von zugelassenen Schweißern ausgeführt werden. Außerdem ist es bei Konstruktionen, die autogen geschweißt werden, nicht möglich, Werkstoffe höchster Festigkeit zu verwenden, ohne daß an den Schweißstellen autogener Schutzgasschweißung die Festigkeit herabgesetzt wird, so daß die Material-und Gewichtsersparnis, die man durch Wahl hochfester Werkstoffe erstrebt, gerade an den Verbindungsstellen nicht vorhanden ist und die hohen Fliehkräfte ausgesetzten Bauteile der Luftschrauben an den Verbindungsstellen stärker dimensioniert werden müßten.The joints that are subjected to an oxy-fuel weld had to be, but could then only be carried out under protective gas. Inert gas welding in aircraft construction, however, welders require many years of experience and are only allowed to be carried out by approved welders. In addition, it is in constructions which are oxy-fuel welded are not possible to use materials of the highest strength use without the strength of the gas-shielded arc welding at the welding points is reduced, so that the material and weight savings that can be achieved by choice Striving for high-strength materials, especially not available at the connection points and the components of the propellers exposed to high centrifugal forces at the connection points would have to be dimensioned more heavily.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Luftschraubenblatt konstruktiv so zu gestalten, daß alle Verbindungsstellen lediglich durch Punktschweißung hergestellt werden können, so daß hochlegierte Werkstoffe höchster Festigkeit Verwendung finden können, ohne daß an den Verbindungsstellen eine- Herabsetzung der Festigkeit eintritt, wobei diese Verbindungsstellen auch alle gleichmäßig ausgeführt werden können, da man nicht mehr auf die Geschicklichkeit der jeweiligen Schweißer angewiesen ist, denn die Punktschweißung erfolgt automatisch gesteuert vollkommen maschinell.The object of the invention is to construct a propeller blade in such a way to design that all joints are made only by spot welding can be, so that high-alloy materials of the highest strength are used can without a reduction in strength at the connection points, these connection points can also all be carried out evenly, since one is no longer dependent on the skill of the respective welder, because the spot welding is controlled automatically and completely by machine.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Metall-Luftschraubenblatt der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Ober- und Untergurt des Trägers an den Gurtaußenkanten über in Blattlängsrichtung, in Abständen angeordnete Stege miteinander verbunden sind.The task at hand is the initially mentioned type solved according to the invention in that the upper and lower belt of the carrier at the belt outer edges over in the longitudinal direction of the blade, arranged at intervals Bridges are interconnected.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beträgt am Blattfuß die Länge der Stege ein Vielfaches der mittleren Steghöhe und bildet somit am Blattfuß zusammen mit den Ober- und Untergurt des Trägers einen Kastenholm.According to a further feature of the invention is at the blade root The length of the webs is a multiple of the mean web height and thus forms at the leaf root a box spar together with the upper and lower chords of the girder.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind i zwischen den einzelnen Stegen in Blattlängsrichtung an den Außenkanten des Ober- und Untergurtes nasenartige Vorsprünge angeordnet, an denen die Rippen und die Außenhaut befestigt sind.In a further embodiment of the invention, i are between the individual Nose-like webs in the longitudinal direction of the blade on the outer edges of the upper and lower chords Arranged projections to which the ribs and the outer skin are attached.

Vorteilhafterweise sind gemäß einem weiterenMerk i mal im Rahmen der Erfindung die nasenartigen Vorsprünge um die Blechstärke der an den Vorsprüngen befestigten und abgewinkeltenRippenteile ausgespart. Dadurch, daß es durch die. erfindungsgemäße Bauart -möglich -ist, nur mittel Punktschweißung die einzelnen Bauteile-miteinander zu verbinden, ergeben sich ganz bedeutende Vorteile. Alle mit großer Präzision vorgefertigten Teile weisen keinerlei Gewichtsunterschiede mehr auf, die sonst nachträglich durch Auswuchten ausgeglichen werden müßten. Die Verbindungsstellen selbst benötigten keinerlei zusätzliches Material, so daß eine vorherbestimmte Schwerpunktslage bei sämtlichen Luftschraubenblättern praktisch ohne jede Abweighung eingehalten werden kann, was =bisher, sobald autogen geschweißt werden- mußte, nicht möglich war. Auch die Außenhaut der Blätter weist durch die überall nur in Punktschweißung durchgeführte Schweißung eine vollkommen glatte, vorbestimmte Form auf, da jeder Verzug, der besonders bei ganz dünnen Außenhautblechen durch die Erwärmung beim Autogenschweißen, selbst unter Verwendung von Schutzgas, nicht zu vermeiden ist, nunmehr entfällt.Advantageously, according to a further feature, i times are within the scope of Invention, the nose-like projections to the sheet thickness of the projections fastened and angled rib parts left out. Because it is through the. Design according to the invention -is possible -is, only by means of spot welding the individual Connecting components to one another results in very significant advantages. All with Parts that are prefabricated with great precision no longer show any weight differences that would otherwise have to be compensated for subsequently by balancing. The connection points themselves did not require any additional material, so that a predetermined center of gravity adhered to practically without any deviation for all propeller blades can become what = previously, as soon as oxy-fuel welding had to be carried out, not possible was. The outer skin of the leaves also shows only in spot welding performed weld a perfectly smooth, predetermined shape, as each Warpage, which is caused by the warming of the Autogenous welding, even when using shielding gas, cannot be avoided, now not applicable.

Mit der erfindungsgemäßen Punktschweißkonstruktion werden daher bisher nicht zu vermeiden gewesene Nachteile beseitigt, üiid es wird eine in jeder Hinsicht einwandfreie und fertigungstechnisch auch in großen Stückzahlen wirtschaftlich herstellbare Luftschraubenblattbauart geschaffen.With the spot welded construction according to the invention, therefore, so far Unavoidable drawbacks are eliminated, and it becomes one in every respect flawless and economically producible in terms of production technology, even in large quantities Propeller blade type created.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung nachstehend beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch, ein Luftschraubenblatt entlang der Linie I-I der F i g. 2, F i g. 2 eine Draufsicht auf das Blatt, jedoch ohne die obere Außenhaut,-F i g. 3 einen Schnitt entlang ,der Linie III III der F i g. 2 in abgeändertem Maßstab, F i g. 4 ein Schnitt entlang der Linie IV IV der F i g. 2 in abgeändertem Maßstab, F i g. 5 eine Ansicht von oben auf eine Einzelheit entsprechend F i g. 4, jedoch -ebenfalls wieder ohne Außenhaut.An embodiment of the invention is shown below with reference to the drawing described. 1 shows a section through a propeller blade the line I-I of FIG. 2, fig. 2 shows a plan view of the sheet, but without the upper outer skin, -F i g. 3 shows a section along the line III III of FIG. 2 on a modified scale, FIG. 4 shows a section along the line IV IV of FIG G. 2 on a modified scale, FIG. Figure 5 is a top view of a detail according to FIG. 4, but again without the outer skin.

Ein Luftschraubenblatt 10 besitzt einen innenliegenden Träger 20 zur Aufnahme der hauptsächlichen Flieh- und Biegekräfte. Die profilbildende Außenhaut 30 ist sowohl auf dem Ober- als auch auf dem Untergurt 21, 22 sowie einem weiteren Träger 40, der hauptsächlich zur Aufnahme von Biege- und Querkräften vorgesehen ist und außerdem mit Rippen 50, 51, die quer zur Blattlängsrichtung verlaufen, mittels Punktschweißung verbunden.A propeller blade 10 has an internal support 20 for absorbing the main centrifugal and bending forces. The profile-forming outer skin 30 is on both the upper and lower chords 21, 22 and a further carrier 40, which is mainly intended to absorb bending and transverse forces and also with ribs 50, 51, which run transversely to the longitudinal direction of the blade, by means of Spot weld connected.

Ober- und Untergurt 21, 22 des Trägers 20 sind mit Stegen 60 bis 72 durch Pu- nktschweißung miteinander verbunden. Die Länge der Stege 60 und 61 beträgt ein- Vielfaches ihrer Höhe so daß am Rotorblattfuß diese Stege mit dem Ober- und Untergurt einen Kastenträger bilden. Zwischen den einzelnen Stegen 60, 62, 64, 66, 68, 10 und 72 sind vorne an den Außenkanten des Ober- und Untergurtes 21, 22 nasenartige Vorsprünge 81, 82 vorgesehen. .Ähnliche Vorsprünge 83, 84 befinden sich an den Außenkanten des Ober- und Untergurtes 21, 22 hinten zwischen den Stegen 61, 63, 65, 67, 69 und 71. An den nasenartigen Vorsprüngen, die um die Blechstärke 53 der Rippen 50 ausgespart sind, werden diese Rippen durch Punktschweißung verbunden.The upper and lower chords 21, 22 of the girder 20 are connected to one another with webs 60 to 72 by spot welding. The length of the webs 60 and 61 is a multiple of their height so that at the rotor blade foot these webs form a box girder with the upper and lower chords. Between the individual webs 60, 62, 64, 66, 68, 1 0 and 72 are front, at the outer edges of the upper and lower flange 21, 22 have nose-like projections 81, provided 82nd Similar projections 83, 84 are located on the outer edges of the upper and lower chords 21, 22 at the rear between the webs 61, 63, 65, 67, 69 and 71 , these ribs are connected by spot welding.

Claims

Claims: 1. Metal propeller blade with internal support to absorb the main forces as well a profile-forming outer skin, whose centrifugal forces are transmitted to the carrier, which consists essentially of a There is an upper and a lower belt and in which the belts are close to the outer skin and are arranged in the front part of the blade, with ribs in the interior of the blade transverse to the The longitudinal axis of the blade is present and spot welding is used to connect the individual parts is used, d a d u r c h g e - indicates that the upper and lower belt (21,22) of the carrier (20) at the belt outer edges over in the sheet longitudinal direction at intervals arranged webs (60 to 72) are connected to one another. z. Sheet according to claim 1, characterized in that the length of the webs (60, 61) at the blade foot is a multiple the mean web height is and thus at the leaf root together with the upper and Lower chord (21, 22) a box spar is formed. 3. Sheet according to claims 1 and 2, characterized in that between the individual webs (60 to 72) in the longitudinal direction of the sheet nose-like projections (81 to 84) are arranged to which the ribs (50) and the outer skin (30) are attached are. 4. Sheet according to claims 1 to 3, characterized in that the nose-like Projections (81 to 84) by the sheet thickness (53) attached to the projections and angled rib parts (50) are recessed.