DE505288C - Luftschraube mit massiven Metallfluegeln - Google Patents

Description

• Luftschraube mit massiven Metallflügeln Die Erfindung bezieht sich auf massive Luftschrauben aus Metall von der nach dem Erfinder benannten Art, deren massive Flügel, aus einer leichten und widerstandsfähigcn Legierung bestehend, sich besonders durch die ungewöhnlich dünnen Ouerschnitte oder Profile kennzeichnen, durch die die Schraube auf die sich aus dem radialen Zug infolge der Fliehkraft zu einem wesentlichen Teil ergebende dynamische Starrheit angewiesen ist, um die Flügel in wirksamer Stellung zu halten; diese Schraubenausbildung kann bei Schrauben mit getrennten Flügeln, aber auch bei Schrauben, die von Flügelspitze zu Flügelspitze aus einem Stück bestehen, angewendet werden.
• Die Erfindung bezieht sich auf Schrauben der letztgenannten Art, bei denen erfindungsgemäß eine mittlere nabenförtnige Verdickung mit den Flügeln aus einem Stück besteh. Diese Nabe besitzt eine Wellenbohrung und kann unmittelbar auf die Antriebswelle eines Flugzeuges aufgesetzt werden. Die Schraube kann aus einem schmiedefähigen Rohrwerkstück hergestellt werden, wobei aber die Schraubenblätter die gleichen typischen, ungewöhnlich dünnen Profile erhalten wie bei den früheren Ausführungsformen. Diese Ausbildung ermöglicht, das Flügelprofil bis dicht an die Nabe heran dünn zu halten und zwar soll gemäß der Erfindung die Dicke der Flügelquerschnitte in einem radialen Abstand von etwa '/1" der Flügellänge von der Drehachse etwa 1;" der Flügellänge nicht übersteigen, so daß die Flügel an dieser Stelle, von der aus sie allmählich in die Verdickung des Nabenteiles übergehen, noch vortreibende Wirkung haben.
• Einen weiteren Teil der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung dieser Schraube sowie ein solches zur Herstellung eines Zwischenwerkstücks, aus dem die fertige Schraube einfach und schnell hergestellt werden kann, wodurch erheblich an Herstellungskosten gespart wird.
• Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigen Abb. i die fertige Schraube in Stirnansicht, Abb. 2 das unfertige Schraubenschmiedewerkstück.
• Bei der gezeigten Ausführungsform besteht die Schraube aus einem einzigen massiven Stück geschmiedeten Metalls, wobei massive Flügel i und 2 aus einem Stück mit dem mittleren Nabenteil3 bestehen. Dieser mittlere Teil ist in Richtung des Wellendurchmessers verbreitert, und an den Übergangsstellen nach den Flügelfüßen sind Vorsprünge angeordnet, die mit den Flügelfüßen, sich unmittelbar zuspitzend, verschmelzen. Die Flügel i und 2 sind von so geringer Profilstärke im Verhältnis zu den von ihnen aufzunehmenden Schublasten, daß sie sich ohne den ausgleichenden Einfluß der Schleuderkraft beim Fliegen in unzulässiger `'eise verbiegen würden.
• Im Abstand a-b von der Mittelachse können die Flügel so dünn sein, daß, wenn die Schraube beispielsweise aus einer vergüteten Aluminiumlegierung mit etwa 0,5 °/0 1Iagnesium, 3,5 bis 5,5 °/a Kupfer und o,5 bis i,o °/o Mangan besteht, die Dicke an dieser Stelle für eine Schraube von 2,7m Durchmesser nicht mehr als 2,5 cm beträgt, das würde also etwa 1/5,4 der Flügellänge sein. Hierdurch gelingt es, das Gesamtgewicht zu vermindern und gleichzeitig die Steigungswinkel der Flügel unter den Beanspruchungen beim Fliegen stetig zu halten; ein fernerer Vorteil besteht darin, daß--zur vortreibenden Wirkung alle Teile des Schraubenflügels beitragen einschließlich der in der nächsten Nachbarschaft der Drehachse liegenden Flügelteile.
• Bisher wurden bei Luftschrauben aus Holz oder hohlen Metalluftschrauben mit einem verdickten mittleren Nabenteil zum Aufsetzen auf die Antriebswelle die Teile des Flügels in einer Entfernung von l/1" des Schraubenhalbmessers von der Mitte und sogar bei 1/,, des Halbmessers so dick gemacht, daß sie praktisch keinerlei Schubwirkung ergaben. Durch die Verwendung von widerstandsfähigem vergütetem Leichtmetall und durch geeignete Abstufung der Breite, der Dicke und des Umrisses unter gleichzeitiger Herstellung von Nabenteil und Flügelblättern aus einem einzigen Rohblock nach der Erfindung wird eine Schraube erzielt, deren Flügel einschließlich der nahe der Nabe liegenden Flügelteile erhöhte Vortriebskraft liefern.
• Das Schmieden der Werkstücke im Geserik ist an sich außerordentlich wirtschaftlich, aber bei der industriellen Verwertung besteht auch Bedarf an einzelnen Sehrauben von verschiedener Gestalt, verschiedenen Durchmessern, Breiten und Winkeln, und die Anfertigung besonderer Stempel und Gesenke für jede Schraubengattung verbietet sich infolge der Kosten. Verschiedene Gattungen können aber so gruppiert werden, daß bei ihnen die Mittelteile der Schraube von gemeinsamer Form und Größe sind, und da die Formgebung gerade dieses Schraubenteiles der kostspieligste Teil des Herstellungsverfahrens ist, soll gemäß der Erfindung dieser mittlere Teil mittels besonderer Gesenke geformt werden, im übrigen aber sollen die Schraubenflügel in dem rohen, geglühten Zustand belassen werden, wie er sich nach dein ersten Schmiedevorgang aus der Ausgangs-form, dem Rohblock, ergibt. Das Werkstück wird später durch Bearbeitungsverfahren, wie Fräsen o. dgl., oder mittels besonderer Gesenke fertiggestellt, dann kalt bis zu dein gewünschten Steigungswinkel verdreht und schließlich zur Erzielung der erforderlichen Metalleigenschaften mit Hitze behandelt. In Abb. 2 ist ein Halbfabrikat dieser Art aus massivem Metall gezeigt, bei dem der mittlere Teil mit der Nabe 3 und der Bohrung a., der ungefähr zwischen den punktierten Linien c-d liegt, zwischen Gesenken mit den an diesem Teil erforderlichen gekrümmten Arbeitsflächen gepreßt wird, während die Flügel jenseits c-d von polygonalem, vorzugsweise rechteckigem Querschnitt sind, im wesentlichen aber flach verbleiben und das gesamte Werkstück in geglühtem Zustand ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Luftschraube mit massiven Metallflügeln von so geringer Profilstärke relativ zur erwarteten Schubbelastung, daß sie beim Fliegen ohne den Ausgleich der Schleuderkraft in unzulässiger Weise verbogen würden, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel aus einem Stück mit einer mittleren nabenförmigen Verdickung zum Aufsetzen auf die Antriebswelle bestehen.
2. 2. Luftschraube nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Flügelquerschnitte in einem radialen Abstand von etwa 1/1o der Flügellänge von der Drehachse etwa 1/", dieser Flügellänge nicht übersteigt, so daß die Flügel an dieser Stelle noch vortreibende Wirkung haben, und daß die Flügelquerschnitte aus dieser Dicke am Flügelfuß allmählich in die Verdickung des Nabenteils übergehen.
3. 3. Verfahren zur Herstellung der Luftschraube nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dein verdickten Nabenteil und einem erheblichen Teil der verwundenen Flügel bestehende Mittelteil in der Hitze im Gesenk fertiggeschmiedet wird, während die Hauptteile der Schraubenflügel an der Spitze unbearbeitet bleiben, um kalt weiterbearbeitet zu werden.