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Drehflügel mit Ausgleichsgewichten in der Flügelnase Die Erfindung
betrifft Drehflügel mit Ausgleichsgewichten in der Flügelachse nach Patent 976 603.
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In dem Patent 976 603 ist eine Konstruktion beschrieben, in der in
Richtung der Spannweite angeordnete Gewichtsglieder im Vorderteil des Holmprofils
vorgesehen sind, um das Bestreben dieser Flügelbauart auszugleichen, sich nach vorn
durchzubiegen.
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Ziel der Erfindung ist die Schaffung verbesserter Gewichtsglieder
für einen Flügel dieser Bauart und insbesondere eine verbesserte Lagerung dieser
Gewichtsglieder.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Ausgleichsgewichte
aus Stäben bestehen, die in Richtung der Spannweite in den röhrenförmigen Holm eingesetzt
werden können und in ihren oberen und unteren Oberflächen Rillen oder Kanäle haben,
die innere Rippen oder Bördelleisten auf den oberen und unteren Wänden des Holmes
aufnehmen. Die Rillen oder Kanäle werden von elastischem Material gebildet und stehen
mit den Rippen oder Bördelleisten des Holmes in Reibungsverbindung. Die Stäbe bestehen
aus Metall und haben Streifen aus gummiartigem Material, welche die Kanäle oder
Rillen in ihren oberen und unteren Flächen bilden. Erfindungsgemäß sind auch Vorrichtungen
zum Befestigen oder Sichern eines oder mehrerer dieser Stäbe an der Wurzel des Holmes
gegen
Bewegung in Richtung der Spannweite infolge von Zentrifugalkräften vorhanden. Die
Stäbe können auch mit Längskanälen oder -rillen zur Aufnahme des Streifens aus elastischem
Material versehen sein.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus der folgenden
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zu ersehen, die in
den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigt Fig. I einen Grundriß eines Drehflügels,
bei dem die Erfindung angewandt ist, Fig. 2 eine perspektivische Schnittansicht
in vergrößertem Maßstab nach der Linie 2-2 der Fig. I, Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische
Ansicht eines der verbesserten Gewichtsglieder, Fig. 4 eine Schnittansicht nach
der Linie 4-4 der Fig. I, Fig. 5 einen Grundriß einer abgeänderten Ausführungsform
des Flügels nach der Erfindung, wobei Teile zur Erleichterung der Darstellung weggebrochen
sind, und Fig. 6, 7 und 8 schematische Ansichten, welche die Erfindung veranschaulichen.
Darstellungsgemäß besteht der Drehflügel im wesentlichen aus einem stranggepreßten
Metallholmglied Io, das sich von der Wurzel zu der Spitze des Flügels erstreckt
und das Hauptfestigkeitsglied sowie den Vorderkantenteil des Flügels bildet.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich, bildet der Holm einen wesentlichen Flügelteil
in Richtung der Flügeltiefe, indem er sich dem Flügelprofil anpaßt. Der hintere
Teil des Flügelprofils ist aus V-förmigen Metalltaschen 12 hergestellt, deren obere
und untere Vorderkanten 14 und 16 an Falzen befestigt sind, die längs der oberen
und unteren Hinterkanten des Holmes ausgebildet sind. Wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt
ist, ist jede Tasche I2 im wesentlichen ein getrennter Metallkasten, dessen Rippen
2o die seitlichen Begrenzungswände bilden. Die Rippen sind mit Verstufungsvertiefungen
22 sowie mit oberen und unteren nach außen gerichteten Flanschen 24 versehen, die
an den oberen und unteren Blechen der Taschen und einem vorderen Flansch 26 befestigt
sind, der an der senkrechten hinteren Fläche 28 eines Steges 3o befestigt ist, der
die Hinterwand des röhrenförmigen Holmes bildet. Die Rippen 2o bilden somit einander
gegenüberstehende Aussparungen zu dem Zweck, einen nicht dargestellten Klotz aus
elastischem Material zwischen benachbarten Taschen aufzunehmen, um die Schlitze
zwischen den Taschen abzudichten.
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Der stranggepreßte Holm ist in Form eines einzelnen Rohres ausgebildet,
der innere Längsrippen oder Bördelleisten 32 aufweist, die zur Versteifung des Holmes
vorgesehen sind. Das eine Paar dieser Rippen 32 ist im Vorderteil des Flügelprofils
in genauer Lage angeordnet, um die Gewichtsglieder 34 aufzunehmen, von denen das
eine ausführlich in Fig. 3 dargestellt ist.
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Der Holm Io hat mit Ausnahme seines Wurzelbefestigungsteiles gleichmäßigen
Querschnitt über seine Länge, und zwar sowohl innen als auch außen. Der Schraubenflügel
ist auf der Luftschraubennabe durch ein Wurzelbefestigungsteil 36 gelagert, der
obere und untere Gabelungen 38 hat, die das Holmglied dazwischen aufnehmen und daran
befestigt sind. Das äußere Ende des Flügels ist durch eine Abschlußkappe 40, die
einen Verschluß für den hohlen Holm sowie für das Ende der letzten Hinterkantentasche
bildet, und eine Einlageplatte 41 vervollständigt, die einen Innenverschluß für
den Holm und eine Lagerfläche für die Gewichtsglieder bildet. Durch Abnahme des
Kappengliedes 40 und der Einlageplatte 41 wird das Innere des Holmes zur anfänglichen
Anbringung oder späteren Einstellung dieser Gewichte zwecks Ausgleichs des Schraubenflügels
zugänglich.
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Vorzugsweise sind die Gewichtsglieder 34 verhältnismäßig kurz und
haben nach der hier gegebenen Darstellung ungefähr die Länge einer der Hinterkantentaschen.
Jedes Gewichtsglied weist einen vorzugsweisen aus Metall bestehenden Stab 42 von
beträchtlicher Masse auf, der rillenförmig ausgebildete obere und untere Längsflächen
44 hat. Die Aussparungen 44 der oberen und unteren Flächen des Stabes haben gleiche
Streifen aus gummiähnlichem Material 46, die darin angebracht und befestigt sind.
Jeder Streifen 46 hat eine Oberflächennut 48, die so ausgebildet ist, daß sie sich
einer Rippe 32 des Holmes anpaßt, so daß die Gewichtsglieder vom Außenbordende des
Holmes her eingesetzt werden können, wobei die obere und untere vorderste Rippe
32 des Holmes in den Nuten 48 auf den Ober- und Unterseiten der Gewichtsglieder
aufgenommen wird. Die gummiähnlichen Streifen sind nicht genau symmetrisch auf gegenüberliegenden
Seiten der Nuten 48 angebracht. Wie man aus Fig. 3 erkennt, ist der hinter der Nut
48 liegende Streifen etwas dicker als der vordere, so daß sich die Ober- und Unterseiten
der Gewichtsglieder dem Holm nicht nur an den oberen und unteren Rippen 32, sondern
auf ihrer ganzen Breite anpassen, indem der geringen Vergrößerung des Abstandes
zwischen den oberen und unteren Innenflächen des Holmes nach rückwärts zu Rechnung
getragen ist. Die gummiartigen Streifen 4.6 können aus jedem beliebigen Material
hergestellt werden, das ausreichende Elastizität hat, um die Gewichtsglieder leicht
in ihre Stellung im Holm bringen und genau an ihrem Platz in Richtung der Flügeltiefe
während des Umlaufens des Flügels halten zu können.
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So viele Gewichtsglieder 34, wie erforderlich sind, können in den
Flügel eingesetzt werden. Die Gewichtsglieder bleiben infolge der Zentrifugalkraft
außen und ruhen auf der Einlageplatte 41. Der gewünschte Ausgleich des Flügels kann
dadurch erhalten werden, daß Gewichtsglieder verschiedenen spezifischen Gewichts
verwendet werden, und es kann eine weitere Veränderung dadurch erzielt werden, daß
in Richtung der Spannweite in Abstand angeordnete vordere und hintere Erleichterungs-
oder Aussparungslöcher So vorgesehen werden, die eine Feineinstellung der Gewichtsverteilung
dadurch ermöglichen, daß eines oder
mehrere dieser Löcher nach Erfordernis
mit Blei 52 gefüllt werden.
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Außerdem können weitere Änderungen dadurch erhalten werden, daß einige
Gewichtsglieder 34 an dem Wurzelende des Flügels festgehalten werden, wie in Fig.
5 dargestellt ist. Die Gewichtsglieder werden durch Platten 54a, die sich längs
jeder Seite erstrecken, und durch Schraubenbolzen 56 zusammengehalten, die durch
die Platten und die Löcher 50 gehen. Das innerste Gewichtsglied ist an dem
Holm durch einen Anschlußteil 58 befestigt, der eine Aussparung besitzt, um das
Gewichtsglied aufzunehmen, das er zwischen sich mit Schraubenbolzen 62 festhält,
die durch den Anschlußteil und die Aussparungslöcher 50 verlaufen. Das andere Ende
des Anschlußteils 58 ist so ausgebildet, daß es innen in den Holm Io paßt und darin
durch Schrauben oder Niete 6o festgehalten wird.
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Die auf diese Weise erhaltenen Verhältnisse sind in den Fig. 6 bis
8 dargestellt. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ergeben die Gewichte, die nicht an dem
Wurzelende festgehalten werden, ein Moment A an der Flügelspitze, und die Taschen,
die nicht aneinander angebracht sind, tragen zu einer Summe kleinerer Momente hei,
wie beispielsweise B, C, D usw., jeweils ein Moment für jede Tasche. Die
Gewichtsglieder, die vor der Biegungs- oder Torsionsachse 54a des Holmes liegen,
bewirken, daß der Flügel nach hinten gebogen wird, und die Summe der Momente B,
C, D usw. bewirken, daß der Flügel nach vorn gebogen wird. Infolgedessen bestimmt
das größere Moment längs des Flügels die Flügellage, wie man übertrieben dargestellt
in den Fig. 7 und 8 erkennen kann. Wo die Momente einander aufheben, wie beispielsweise
am Punkt X, kehrt der Flügel seine Biegungsrichtung um. So ist in Fig. 7 eine Lage
dargestellt, in der ein großes Gewicht auf die Spitze wirkt, und in Fig. 8 eine
Lage, in der ein geringes Gewicht in derselben Weise wirkt. Der Flügel kann durch
Änderung des Verhältnisses zwischen den festen Gewichten und den auf der Spitze
ruhenden Gewichten gezwungen werden, sich in andere als die dargestellten Lagen
zu biegen, und durch Änderung des Eigengewichtes der Gewichtsglieder ist es möglich,
eine unendliche Anzahl Ausgleichs- und Biegevariationen zu erhalten.
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In Fig. 4 ist das ausgeglichene Verhältnis des gesamten Flügels für
einen typischen Flügelquerschnitt bezeichnet. Das Moment des Ausgleichsstabes 34,
der durch seinen Momentarm X um die Segelstellungs- oder Torsionsachse 54 des Holmes
wirkt, ist gleich dem Moment der Tasche 12, die durch ihren Momentenarm Y wirkt.
So fallen die Segelstellungsachse und der Schwerpunkt des gesamten Flügels zusammen,
und der Flügel hat beim Umlaufen nicht das Bestreben, sich infolge des Vorhandenseins
der Taschen 12 nach vorn zu biegen.
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Es ist offensichtlich, daß als Ergebnis der Erfindung ein Metalldrehflügel
entwickelt worden ist, bei dem die Biegeachse des Flügels in Richtung der Flügeltiefe
so eingestellt werden kann, daß sie mit dem aerodynamischen Mittelpunkt und dem
Flügelschwerpunkt in Richtung der Flügeltiefe zusammenfällt.