DE1301726B

DE1301726B - Metal propeller blade

Info

Publication number: DE1301726B
Application number: DEH63661A
Authority: DE
Original assignee: HAWKINS PETER MICHAEL
Current assignee: HAWKINS PETER MICHAEL
Priority date: 1967-08-21
Filing date: 1967-08-21
Publication date: 1969-08-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Metall-Luftschraubenblatt mit innenliegendem Träger zur Aufnahme der Hauptkräfte sowie mit einer profilbildenden Außenhaut, deren Fliehkräfte auf den Träger übertragen werden, der im wesentlichen aus einem Ober- und Untergurt besteht und bei dem die Gurte in der Nähe der Außenhaut und im vorderen Blatt-Teil angeordnet sind, wobei im Blattinneren Rippen quer zur Blattlängsachse vorhanden sind, und bei dem zur Verbindung der einzelnen Teile Punktschweißung verwendet wird und wobei Ober- und Untergurt des Trägers an den Gurtaußenkanten über in Blattlängsrichtung in Abständen angeordnete Stege miteinander verbunden sind, nach Patentanmeldung P 12 86 911.-3-22.The invention relates to a metal propeller blade with an internal Carrier to absorb the main forces as well as with a profile-forming outer skin, whose Centrifugal forces are transmitted to the carrier, which essentially consists of an upper and lower chord and in which the belts close to the outer skin and in the front Sheet part are arranged, with ribs in the interior of the sheet transverse to the longitudinal axis of the sheet are present, and where spot welding is used to join the individual parts and with the upper and lower belt of the carrier at the belt outer edges over in the longitudinal direction of the blade spaced webs are connected to each other, according to patent application P 12 86 911.-3-22.

Wenn derartige Schraubenblätter aus Stahl durch Punktschweißen hergestellt werden, können die Einzelteile, wie Rippen, Außenhaut, Träger, Nasenblech usw., äußerst materialsparend bemessen werden. Denn die Außenhaut, insbesondere hinter dem Träger an der Blatthinterkante, kann in Stahlbauweise äußerst dünn gehalten werden. Hier genügen zur Aufnahme der Flieh- und Biegekräfte Blechstärken von wenigen zehntel Millimetern, jedoch ist eine derartige geringe Blechstärke nicht geeignet, der erforderlichen Griffestigkeit gewachsen zu sein. Zwar könnte man durch eine sehr dichte Folge von Rippen, also durch kurze Rippenabstände, die Griff- und Beulfestigkeit dieser Blatthinterteile erhöhen, aber der damit verbundene erhöhte Arbeitsaufwand würde gleichzeitig auch eine entsprechende Gewichtserhöhung mit sich bringen.When such screw blades are made of steel by spot welding the individual parts, such as ribs, outer skin, carrier, nose plate, etc., can be dimensioned to be extremely material-saving. Because the outer skin, especially behind the support on the trailing edge of the sheet, can be kept extremely thin in steel construction will. Here, sheet thicknesses of a few are sufficient to absorb the centrifugal and bending forces tenths of a millimeter, however, such a thin sheet metal thickness is not suitable, to be able to cope with the required grip. It is true that one could use a very close succession of ribs, i.e. due to the short distance between the ribs, the grip and dent resistance these buttocks increase, but the associated increased workload would also bring a corresponding increase in weight with it at the same time.

Aus diesem Grund hat man bereits vorgeschlagen, insbesondere bei Rotorblättern die sehr dünne Außenhaut der Blatthinterteile mit Abstützungen im -Inneren in Form von sogenannten Honigwabenkernen vorzusehen, jedoch ist die Verarbeitung solcher Wabenkerne sehr schwierig und teuer. Denn diese Wabenkerne können nur mit besonderen Vorrichtungen und nur in Autoklavs verleimt werden, die aber bei Rotorblättern von größeren Durchmessern erhebliche Abmessungen besitzen müssen.For this reason, proposals have already been made, particularly in the case of rotor blades the very thin outer skin of the rear parts of the leaf with supports inside in shape of so-called honeycomb cores to be provided, but the processing is such Honeycomb cores very difficult and expensive. Because these honeycomb cores can only be used with special ones Devices and can only be glued in autoclaves, which, however, are used for rotor blades from larger diameters must have considerable dimensions.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe, indem vorgeschlagen wird, bei einem Metall-Luftschraubenblatt der eingangs genannten Art das hinter dem Träger liegende, aus Leichtmetallrippen und Leichtmetallaußenhaut bestehende Flügelhinterteil mit dem Stahlflügelvorderteil über Stahlzwischenstücke, die mit dem Flügelhinterteil ein einheitliches Ganzes bilden, zu verbinden.The invention remedies this by proposing at a metal propeller blade of the type mentioned that behind the carrier Lying wing rear part consisting of light metal ribs and light metal outer skin with the front part of the steel wing via steel spacers that connect to the rear part of the wing to form a unified whole, to connect.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Zwischenstücke zweiteilig ausgebildet, und die Leichtmetallaußenhaut ist zwischen diesen beiden Teilen eingebettet. Vorzugsweise ist die Leichtmetallaußenhaut an den Auflageflächen gegenüber den Zwischenstücken mittels einer Zwischenlage isoliert. Dadurch kommen Stahl und Leichmetall an den Auflageflächen nicht miteinander in Berührung.According to a further development of the invention, the intermediate pieces are in two parts formed, and the light metal outer skin is embedded between these two parts. The light metal outer skin is preferably on the bearing surfaces opposite the intermediate pieces insulated by means of an intermediate layer. This is how steel and light metal come to the Contact surfaces not in contact with each other.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further features of the invention are characterized in the subclaims.

Auf die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Weise ist es möglich, ohne von der bewährten Punktschweißkonstruktion abzugehen, einzelne Teile der Flügel auch in Leichtmetall herzustellen und diese Leichtmetallteile ebenfalls wieder durch Punktschweißung mit der übrigen Stahlkonstruktion zu verbinden.In the manner proposed according to the invention, it is possible without to depart from the tried and tested spot-welded construction, individual parts of the wings also to be produced in light metal and these light metal parts also through again To connect spot welding to the rest of the steel structure.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung nachstehend beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein Metall-Luftschraubenblatt in der Draufsicht, F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig.l. F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-111 der F i g. 1, jedoch in vergrößertem Maßstab, F i g. 4 eine Einzelheit A der F i g. 3 in vergrößertem Maßstab, F i g. 5 eine andere Ausführungsform von Zwischenstücken.An embodiment of the invention is shown below with reference to the drawing described. It shows F i g. 1 a top view of a metal propeller blade, F i g. 2 shows a section along the line II-II of Fig.l. F i g. 3 a section along the line III-111 of FIG. 1, but on an enlarged scale, FIG. 4th a detail A of FIG. 3 on an enlarged scale, FIG. 5 another embodiment of intermediate pieces.

Ein Luftschraubenblatt 10 besteht aus einem Flügelvorderteil 11 und einem Flügelhinterteil 12. Im F1ügeIvordertei111 ist ein innenliegender Träger 20 zur Aufnahme der Hauptflieh- und Biegekräfte vorgesehen, dessen Ober- und Untergurt 21, 22 mit der profilbildenden Außenhaut, dem sogenannten Nasenblech 31, durch Punktschweißung verbunden sind. Die Außenhaut des Flügelvorderteils 11 ist außerdem noch an einem weiteren Träger 40, der hauptsächlich zur Aufnahme von Biege- und Querkräften vorgesehen ist, mittels Punktschweißung befestigt. Rippen 50 im Flügelvorderteil 11 sind ebenfalls mittels Punktschweißung sowohl am Nasenblech 31 als auch je nach Bedarf am Ober- und Untergurt 21, 22 des Hauptträgers 20 und/oder dem Träger 40 befestigt, und zwar gleichfalls durch Punktschweißung.A propeller blade 10 consists of a front wing part 11 and a rear wing part 12. In the front wing part 111 there is an internal support 20 for absorbing the main centrifugal and bending forces, the upper and lower chords 21, 22 of which are connected to the profile-forming outer skin, the so-called nose plate 31, by spot welding are. The outer skin of the wing front part 11 is also attached by means of spot welding to a further carrier 40, which is mainly provided for absorbing bending and transverse forces. Ribs 50 in the wing front part 11 are also attached by spot welding both to the nose plate 31 and, as required, to the upper and lower chords 21, 22 of the main girder 20 and / or the girder 40 , likewise by spot welding.

Über den Träger 40 hinaus weist das Nasenblech 31 Verlängerungen 33, 34 auf, an denen mittels Punktschweißung 161 Zwischenstücke 110, 120 an sogenannten Kammzinken mittels Punktschweißung befestigt sind.Beyond the carrier 40 , the nose plate 31 has extensions 33, 34, to which intermediate pieces 110, 120 are attached to so-called comb teeth by means of spot welding by means of spot welding 161.

Die Zwischenstücke 110,120 bestehen aus Winkelprofilschienen 111, 112 bzw. 121, 122, zwischen denen die Außenhaut 130, 140 des Flügelhinterteils 12 an den abgewinkelten Enden 131, 141 eingebettet ist, und zwar zwischen den Schenkeln 116, 117 bzw. 126, 127 dieser Winkelprofile.The intermediate pieces 110,120 consist of angle profile rails 111, 112 or 121, 122, between which the outer skin 130, 140 of the rear wing part 12 is embedded at the angled ends 131, 141 , namely between the legs 116, 117 and 126, 127 of these angle profiles .

Die Schenkel 113, 114 bzw. 123, 124 der Winkelprofilschienen 111, 112 bzw. 121, 122 sind kammartig ausgebildet und besitzen Kammzinken 115, 125 bzw. 118, 128; wobei die Kammzinken 115, 125 der Schenkel 113, 123 durch Schlitze 150 der abgewinkelten Enden 131, 141 der Außenhaut 130, 140 des Flügelhinterteils 12 hindurchgeführt sind und in gleicher Ebene mit den Kammzinken 118 und 128 liegen.The legs 113, 114 or 123, 124 of the angle profile rails 111, 112 or 121, 122 are designed like a comb and have comb teeth 115, 125 or 118, 128; The comb teeth 115, 125 of the legs 113, 123 are passed through slots 150 of the angled ends 131, 141 of the outer skin 130, 140 of the rear wing part 12 and lie in the same plane with the comb teeth 118 and 128.

An diesen Kammzinken 115, 125 und 118, 128 findet nun die Punktschweißverbindung 161 mit den Verlängerungen 33, 34 des Nasenbleches 31 statt, und zwar ohne jegliche Schwierigkeit, da sowohl die Kammzinken der Winkelprofilschienen als auch das Nasenblech 31 aus Stahl gefertigt sind.The spot welded connection now takes place on these comb teeth 115, 125 and 118, 128 161 with the extensions 33, 34 of the nose plate 31 instead, without any Difficulty, as both the teeth of the angle profile rails and the nose plate 31 are made of steel.

Außer den Schlitzen 150 sind in den abgewinkelten Enden 131, 141 der Außenhaut 130, 140 des Flügelhinterteils 12 noch kreisrunde Durchbrechungen 151 vorhanden, in die Warzen 119, 129 der Schenkel 116, 117 bzw. 126, 127 hineinragen. Diese Warzen 119, 129 werden, nachdem die abgewinkelten Außenhautenden 131, 141 zwischen den Winkelprofilschenkeln 116, 117, bzw. 126, 127 eingebettet sind, mittels Punktschweißung 162 miteinander verbunden.In addition to the slots 150, there are also circular perforations 151 in the angled ends 131, 141 of the outer skin 130, 140 of the rear wing part 12, into which the lugs 119, 129 of the legs 116, 117 and 126, 127 protrude. After the angled outer skin ends 131, 141 have been embedded between the angle profile legs 116, 117 and 126, 127, respectively, these projections 119, 129 are connected to one another by means of spot welding 162.

Zwischen den Schenkeln 116, 117 bzw. 126, 127 der Winkelprofilschienen 111, 112 bzw. 121, 122 und den abgewinkelten Enden 131, 141 der Leichtmetallaußenhaut 130, 140 wird vor Einbettung eine Isolierschicht 160 angebracht, so daß das Leichtmetall mit dem Stahl an den Auflageflächen keinerlei direkte Berührung hat.Between the legs 116, 117 and 126, 127 of the angle profile rails 111, 112 and 121, 122 and the angled ends 131, 141 of the light metal outer skin 130, 140, an insulating layer 160 is applied before embedding so that the light metal with the steel to the Has no direct contact with the support surfaces.

Das Flügelhinterteil 12 ist in Spannweitenrichtung in Einzelabschnitte 13, 14, 15, 16, 17 unterteilt, und die Enden dieser Einzelabschnitte sind mit je einer Abschlußrippe 163, 164 aus Leichtmetall versehen, die mit der Außenhaut 130, 140 ebenfalls durch Punktschweißung verbunden werden.The rear wing part 12 is divided into individual sections 13, 14, 15, 16, 17 in the spanwise direction, and the ends of these individual sections are each provided with a final rib 163, 164 made of light metal, which are also connected to the outer skin 130, 140 by spot welding.

An der Flügelhinterkante befindet sich eine Kantenleiste 153, die mit der Außenhaut 130, 140 ebenfalls durch Punktschweißung verbunden ist. An Stelle von zwei Zwischenstücken 110, 120 kann auch nur ein einziges zweiteiliges Zwischenstück 170 Verwendung finden. In einem solchen Fall werden zwei U-Profilschienen 171, 172 verwendet, wobei die abgewinkelten Enden 131, 141 der Leichtmetallaußenhaut 130, 140 zwischen den Stegen 173, 174 der U-Profilschienen eingebettet sind.On the trailing edge of the wing there is an edge strip 153, which is also connected to the outer skin 130, 140 by spot welding. Instead of two intermediate pieces 110, 120, only a single two-part intermediate piece 170 can be used. In such a case, two U-profile rails 171, 172 are used, the angled ends 131, 141 of the light metal outer skin 130, 140 being embedded between the webs 173, 174 of the U-profile rails.

Auch hier sind im Leichtmetall Durchbrechungsschlitze 150 vorgesehen, durch welche die kammartig ausgebildeten Schenkel 176 und 178 der U-Profilschiene 171 hindurchgeführt sind. Auch die Schenkel 175 und 177 der U-Profilschiene 172 sind kammartig ausgebildet und liegen in der gleichen Ebene wie die Schenkel 176 und 178.Here, too, perforation slots 150 are provided in the light metal, through which the comb-shaped legs 176 and 178 of the U-profile rail 171 are passed through. Also the legs 175 and 177 of the U-profile rail 172 are designed like a comb and lie in the same plane as the legs 176 and 178.

In den Stegen 173, 174 der U-Profilschienen 171, 172 sind ebenfalls wieder Warzen 179, 180 eingeprägt, die in die Öffnungen 151 des Leichtmetalls eingreifen und miteinander punktverschweißt werden.In the webs 173, 174 of the U-profile rails 171, 172 again warts 179, 180 are stamped, which engage in the openings 151 of the light metal and are spot-welded to one another.

Claims

Claims: 1. Metal propeller blade with an internal carrier for absorbing the main forces and with a profile-forming outer skin, the centrifugal forces of which are transmitted to the carrier, which consists essentially of an upper and lower belt and in which the belts close to the outer skin and in front blade part are arranged, with ribs transversely to the blade longitudinal axis in the blade interior, and in which spot welding is used to connect the individual parts and the upper and lower chords of the carrier are connected to one another at the outer edges of the belt via webs arranged at intervals in the longitudinal direction of the blade, According to patent application P 12 86 911.3-22 c, characterized in that the rear wing part (12), which is located behind the carrier (20) and consists of light metal ribs (163, 164) and light metal outer skin (130, 140), is connected to the steel wing front part (11) via steel spacers (110, 120; 170), which form a single whole with the rear wing part (12), v are bound. z. Blade according to Claim 1, characterized in that the intermediate pieces (110, 120; 170) are constructed in two parts and the light metal outer skin (130, 140) is embedded between these two parts. 3. Sheet according to claim 2, characterized in that the light metal outer skin (130, 140) is isolated on the bearing surfaces with respect to the intermediate pieces (110, 120; 170) by means of an intermediate layer (160). 4. Sheet according to claims 1 to 3, characterized in that the intermediate pieces (110, 120) each consist of two angle profile rails (111, 112; 121, 122), of which one leg (l.13, 114; 123, 124) Is designed like a comb, while the angled ends (131, 141) of the light metal outer skin (130, 140), which are embedded between the other legs (116, 117; 126, 127) of the angle profile rails, are provided with openings in the parts of the angle profile rails protrude or are passed through the parts of the angle profile rails. 5. Sheet according to claim 4, characterized in that the openings at the angled ends (131, 141) of the light metal outer skin (130, 140) are slot-shaped and comb teeth (115, 125) of the angled profile rail (111, 121) through these opening slots (150) are passed through. 6. Sheet according to claim 4, characterized in that the openings (151) at the angled ends (131, 141) of the light metal outer skin (130, 140) are circular, for receiving on the angle profile legs (116, 117; 126, 127 ) protruding protrusions (119, 129) for the purpose of spot welding. 7. Sheet according to claims 1 to 6, characterized in that the light metal wing rear part (12) is divided into sections (13 to 17) in the spanwise direction. B. sheet according to claims 1 to 7, characterized in that a two-part intermediate piece is used, which is formed from U-profile rails (171, 172) between their webs (173, 174) the angled ends (131, 141) of the light metal outer skin (130, 140) are embedded (Fig. 5). 9. Sheet according to claims 1 to 8, characterized in that the light metal outer skin (130, 140) and the angled ends (131, 141) of these outer skin parts consist of one piece.