DE2352464C3

DE2352464C3 - Airframe with a propeller that can be retracted via a swivel arm

Info

Publication number: DE2352464C3
Application number: DE19732352464
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Scheffel, Bernd, Dipl-Ing, 8000 München
Filing date: 1973-10-19
Publication date: 1977-08-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Flugzeugzelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an airframe according to the preamble of claim 1.

Bei Motorseglern mit einschwenkbaren Propellern wird die für den Segelflug erforderliche Widerstandsverminderung dadurch erreicht, daß die Triebwerksanlage mit Propeller, oder der Propeller allein, in den Rumpf eingeschwenkt wird. Es ist dazu erforderlich, den Propeller in eine genau bestimmte Stellung zu bringen, damit er beim Einschwenken in den Schacht des Rumpfes ohne Beschädigung eintaucht.For motor gliders with retractable propellers, the drag reduction required for gliding is reduced achieved in that the power plant with propeller, or the propeller alone, in the The fuselage is swiveled in. It is necessary to bring the propeller into a precisely defined position, so that it dips into the shaft of the fuselage without damage when it is swiveled in.

Es sind Antriebe mit Schwenkpropellern bekannt geworden, welche sich in zwei Gruppen einordnen lassen, solche, bei denen der Antriebsmotor an der Schwenkung teilnimmt und solche, bei denen er nicht teilnimmt.Drives with swivel propellers are known which fall into two groups let, those in which the drive motor takes part in the swivel and those in which it does not participates.

Zur ersten Gruppe zählen Konstruktionen nach DT-GM 18 35 295 und DT-GM 19 56 510. Beide Konstruktionen setzen ein genaues Richten der Propeller vor dem Einfahren voraus, die Literatur gibt aber keine technische Lösung dafür an. Aus der Praxis ist bekannt, daß der Pilot bei derartigen Antrieben das Ausrichten der Propeller mittels der Motoranlaßvorrichtung besorgt, wobei er über Spiegel die Stellung des Propellers beobachtet. Daraus kann unter Umständen ein Sicherheitsrisiko entstehen, denn er muß seine eigentliche Aufgabe vernachlässigen. Selbst wenn dieses manuelle Verfahren automatisiert würde, wäre es nicht zufriedenstellend. Entweder besäße es bei erträglichem technischem Aufwand eine geringe Genauigkeit, oder es wäre zwar genau, verlangte aber zuviel technischen Aufwand. In jedem Fall verbliebe noch ein weiterer Mangel, nämlich die Sicherung des eingeschwenkten Propellers gegen Verdrehung. Eine solche Sicherung ist zum störungsfreien Ausschwenken erforderlich.The first group includes constructions according to DT-GM 18 35 295 and DT-GM 19 56 510. Both Constructions require a precise alignment of the propellers before retraction, the literature gives but no technical solution for it. It is known from practice that the pilot does this with such propulsion systems Alignment of the propeller by means of the engine starter, whereby he shows the position of the mirror via mirrors Propellers observed. This can possibly result in a security risk, because he must be his neglect the actual task. Even if this manual process were automated, it wouldn't be satisfactory. Either it would have a low level of accuracy with tolerable technical effort, or it would would be accurate, but would require too much technical effort. In any case, there would be one more left Deficiency, namely the securing of the pivoted propeller against rotation. One such backup is required for trouble-free pivoting.

Zur zweiten Gruppe der bekannten Konstruktionen zählen die Ausführungen nach der DT-PS 3 61 941 und der OE-PS 2 17 873, bei denen der Antriebsmotor nicht an der Schwenkung teilnimmt. Kennzeichen beider Konstruktionen ist eine Kupplung zwischen Motor und Propeller, welche im Augenblick des Einschwenkens eelöst wird. Während bei der Ausführung nach der DT-PS 3 61 941 nach Lösen der Kupplung der Propeller von Hand in die richtige Stellung gebracht wird, besorgt dies bei der Anordnung nach der OE-PS 2 17 873 der Fahrtwind. Es ist dazu eine weitere formschlüssige Kupplung vorhanden, die den sich im Fahrtwind drehenden Propeller ruckartig in der erforderlichen Stellung gegen Drehung blockiert. Diese Lösung kann in der angegebenen Form zur Beschädigung der ganzen Einrichtung führen.The second group of known constructions includes the versions according to DT-PS 3 61 941 and of the OE-PS 2 17 873, in which the drive motor does not take part in the pivoting. Characteristics of both Constructions is a coupling between the motor and the propeller, which occurs at the moment of pivoting is released. While with the version according to DT-PS 3 61 941 the propeller after loosening the coupling is brought into the correct position by hand, this is concerned with the arrangement according to OE-PS 2 17 873 of the Wind. There is also another form-fitting coupling that moves in the airstream rotating propeller jerkily blocked in the required position against rotation. This solution can in the specified form lead to damage to the entire facility.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, welche das genaue Richten und Einschwenken des Propellers mit geringem Aufwand an Bedienung und technischer Ausrüstung ermöglicht.The invention is based on the object of a To create a device which enables the precise alignment and pivoting of the propeller with little effort Operation and technical equipment made possible.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Flugzeugzelle durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.In the case of the airframe mentioned at the beginning, this task is carried out by the in the characterizing part of the Claim 1 specified features solved.

Der erzielbare Vorteil ist darin zu erblicken, daß beim Einschwenken des Propellers eine Schwenkung des Kreuzstückes und damit ein selbsttätiges, exaktes Richten des Propellers erzielt wird, sofern sich der Propeller vorher grob angenähert in der Einschwenklage befand. Das Stillsetzen erfolgt mit bekannten Mitteln und erfordert keine große Genauigkeit. Nachdem der Propeller ganz eingeschwenkt ist, blockiert ihn das Kreuzgelenk gegen jede Verdrehung. Damit wird sichergestellt, daß auch beim Ausschwenken keine Störungen infolge unkontrollierter Verdrehung des Propellers eintreten.The achievable advantage is to be seen in the fact that when pivoting the propeller a pivoting of the Cross piece and thus an automatic, exact straightening of the propeller is achieved, provided that the Propeller was roughly in the swiveled-in position beforehand. The shutdown takes place with known means and does not require great accuracy. After the propeller is fully swiveled in, it blocks it Universal joint against any twist. This ensures that no Faults occur as a result of uncontrolled rotation of the propeller.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Sie werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawing. They are detailed below described.

Es zeigen:Show it:

F i g. 1 Einbaubeispiel einer Vorrichtung zum Propellereinschwenken in den Rumpf eines Flugzeuges,F i g. 1 Installation example of a device for pivoting the propeller in the fuselage of an airplane,

Fig.2 Seitenansicht der Vorrichtung vor dem Einschwenken,Fig. 2 side view of the device before pivoting,

Fig.3 Seitenansicht der Vorrichtung nach dem Einschwenken,Fig. 3 side view of the device after pivoting,

F i g. 4 Schnitt durch das Kreuzgelenk mit Blick auf die triebwerksseitige Gabel,F i g. 4 Section through the universal joint with a view of the fork on the engine side,

Fig.5 Einbaubeispiel mit senkrecht im Rumpf stehenden Triebwerk und Winkelgetriebe vor dem Propeller.Fig. 5 Installation example with engine standing vertically in the fuselage and angular gear in front of the Propeller.

Das Triebwerk 1 ist hinter der Pilotenkabine im Rumpf eingebaut. Seine Abtriebswelle 2 weist nach hinten und trägt das Kreuzgelenk 3. Die Leistungsübertragung vom Kreuzgelenk 3 zum zweiblättrigen Propeller 4 erfolgt über ein Ketten- oder Zahnriemengetriebe 5. Die Zwischenglieder 8, 9 erfüllen dabei Nebenaufgaben. Während 9 als teleskopartig verschiebliche Welle zum Ausgleich von Toleranzen ausgebildet sein kann, ist es möglich, das Zwischenglied 8 als Freilauf auszubilden, um in bekannter Weise den Antrieb des Propellers zum Vorrichten durch den Fahrtwind zu erleichtern. Auch kann eines der 2.wischenglieder 8, 9 als Dämpfer für Torsionsschwingungen ausgebildet sein.The engine 1 is installed behind the pilot's cabin in the fuselage. Its output shaft 2 points to the rear and carries the universal joint 3. The power transmission from the universal joint 3 to the two-bladed propeller 4 takes place via a chain or toothed belt drive 5. The intermediate links 8, 9 fulfill secondary tasks. While 9 can be designed as a telescopically displaceable shaft to compensate for tolerances, it is possible to design the intermediate member 8 as a freewheel in order to facilitate the drive of the propeller for setting up by the airstream in a known manner. One of the 2nd wiper links 8, 9 can also be designed as a damper for torsional vibrations.

Zum Einschwenken wird der Propeller 4 an einem nichtgezeigten Arm um die Schwenkachse 6 in den Schacht 7 des Rumpfes eingeklappt.To pivot the propeller 4 on an arm, not shown, about the pivot axis 6 in the Shaft 7 of the fuselage folded up.

Anhand der Fig.2, 3 und 4 wird erläutert, wie das Kreuzgelenk 3 eingebaut ist, damit es beim Einschwenken den Propeller selbsttätig richtet.With reference to Fig. 2, 3 and 4 it is explained how the Universal joint 3 is installed so that it automatically aligns the propeller when it is swiveled in.

Der Zustand mit ausgeschwenktem Propeller 4 ist in F i g. 2 dargestellt. Das Kreuzgelenk 3 ist gestreckt. Das Triebwerk 1 steht still. Zur besseren Erklärung befindet sich der Propeller in F i g. 2 bereits in einer Stellung, die spätestens beim Eintauchen in den Schacht 7 erforder-The state with the propeller 4 pivoted out is shown in FIG. 2 shown. The universal joint 3 is stretched. The Engine 1 is at a standstill. For a better explanation, the propeller is in FIG. 2 already in a position that required at the latest when dipping into shaft 7

lieh ist. Bei dieser Propellerstellung liegen beide Schenkel der propellerseitigen Gabel 11 des Kreuzgelenkes 3 in der Schwenkebene 13 des Propellers 4, welche senkrecht auf der Schwenkachse 6 steht. Das Untersetzungsverhältnis zwischen Kreuzgelenk 3 und Propeller 4 ist ganzzahlig. Das bedeutet, daß die in Fig.2 gezeigte Stellung von Propeller 4 und Kreuzgelenk 3 je ganze Propeüerumdrehung zweimal auftritt, wenn das Untersetzungsverhältnis den Wert eins hat.is borrowed. In this propeller position, both legs of the propeller-side fork 11 of the Universal joint 3 in the pivot plane 13 of the propeller 4, which is perpendicular to the pivot axis 6 stands. The reduction ratio between the universal joint 3 and the propeller 4 is an integer. It means that the position of propeller 4 and universal joint 3 shown in FIG. 2 twice per complete propeller revolution occurs when the reduction ratio is one.

Nach dem Einschwenken, wie in Fig.3 dargestellt, verhindert das Kreuzgelenk 3 durch sein Kreuzstück 12 jegliche Verdrehung des Propellers 4.After pivoting, as shown in FIG any twisting of the propeller 4.

In F i g. 4 ist ein Schnitt durch die Gabel 11 angegeben mit Blick auf das Kreuzstück 12 und die triebwerksseitige Gabel 10. Das Kreuzgelenk befindet sich dabei in genau der gleichen Stellung wie in Hg.2, Die Kreuzachse der propellerseitigen Gabel 11 liegt dabei genau in der Schwenkebene 13. Die schraffierte Fläche in F i g. 4 gibt an, wie weit die Kreuzachse der Gabel 11 von der in Fig.2 gezeigten Stellung abweichen darf, ohne daß dadurch das selbsttätige Richten in die erforderliche Stellung während des Einschwenkens verhindert wird. Bei der beschriebenen Vorrichtung genügt es, vor dem Einschwenken des Propellers die Abtriebswelle 2 und damit das Kreuzgelenk 3 so weit vorzurichten, daß das Kreuzgelenk weniger als ± 45° von der exakten Einschwenkstellung abweicht. Während des Einschwenkens entsteht dann im Kreuzgelenk 3 ein Drehmoment, welches eine weitere Verdrehung in die exakte Einschwenkstellung bewirkt. Der Vorteil der Vorrichtung kann auch so formuliert werden: Bei bekannten Konstruktionen muß der Propeller vor dem Einschwenken so genau gerichtet werden, daß seine Abweichung von der Ideallage nur wenige Winkelgrade beträgt, während bei der beschriebenen Vorrichtung die zulässige Abweichung nahezu 45° betragen darf. Darüber hinaus besteht dann bei jedem Einschwenkvorgang die absolute Sicherheit, daß der Propeller mit der exakten Stellung in den Schacht 7 eintaucht.In Fig. 4 shows a section through the fork 11 with a view of the cross piece 12 and the engine-side fork 10. The universal joint is located in exactly the same position as in Hg.2, the cross axis of the propeller-side fork 11 is here exactly in the swivel plane 13. The hatched area in FIG. 4 indicates how far the cross axis of the fork 11 may deviate from the position shown in Fig.2, without thereby the automatic straightening in the required position is prevented during pivoting. In the device described it is sufficient, before the propeller is swiveled in, the output shaft 2 and thus the universal joint 3 so far to ensure that the universal joint deviates by less than ± 45 ° from the exact pivoting position. While the pivoting then arises in the universal joint 3 a torque, which a further rotation in causes the exact pivoting position. The advantage of the device can also be formulated as follows: At known constructions, the propeller must be directed so precisely before pivoting that its Deviation from the ideal position is only a few degrees, while in the device described the permissible deviation may be almost 45 °. In addition, there is then with each pivoting process the absolute certainty that the propeller dips into the shaft 7 in the exact position.

In Fig.5 ist ein weiteres Anwendungsbeispiel dargestellt. Hier steht das Triebwerk 1 senkrecht im Rumpf und der Propeller 4 an einem nichtgezeigten Schwenkarm ergibt zusammen mit dem Winkelgetriebe 14 und dem Kreuzgelenk 3 die Propellerschwenkvorrichtung. Auch hier tritt der Effekt des selbsttätigen genauen Richtens unter den vorgenannten Bedingungen ein.In Fig.5 is another example of use shown. Here the engine 1 is perpendicular in the fuselage and the propeller 4 on a not shown The pivot arm, together with the angular gear 14 and the universal joint 3, forms the propeller pivot device. Here, too, the effect of automatic precise straightening occurs under the aforementioned conditions one.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Airframe with a propeller that can be retracted via a swivel arm, the propeller- S propulsion is carried out by an engine built into the airframe, characterized in that that for the transmission of the propeller drive with the axis of rotation (6) of the swivel arm coaxial universal joint (3) is provided, the <o Gear ratio between propeller (4) and universal joint is an integer and that the legs of the propeller-side fork (11) of the universal joint in approximately one position before the retraction process can be shut down parallel to the propeller pivot plane (13).

2. Device according to claim 1, characterized in that that between the universal joint (3) and propeller (4) a chain or toothed belt drive (5) is built in.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that between the universal joint (3) and Propeller (4) an angular gear (14) is installed.