DE1952520A1 - Arbeitselement,wie Propeller eines Hubschraubers - Google Patents

Description

• Arbeitselement, wie Propeller eines Hubschraubers Die Erfindung betrifft ein Arbeitselement, insbesondere die verbesserte Herstellung eines derartigen Elementes und insbesondere eines Elementes, welches Biegungs- und/oder orsionskräften ausgesetzt ist, wie der Plügel des Rotors eines Hubschraubers.
• Man hat bereits vorgeschlagen, die Torsionsfestigkeit des Elementes der genannten Art dadurch zu verbessern, daß man dieses mit 'l'üchern aus Beinwa.nd oder dergleichen eingehüllt hat, die mit synthetischem Kunstharz verhärtet wurden und die schräg zu dem zu zerschneidenden Strom angeordnet waren, dem das Element ausgesetzt ist. Die Wirksamkeit derartiger Hüllen, welche in parallelen Streifen a.ngeordnet waren oder welche mit Rücksicht auf die Schräge entsprechend gewebt waren, wurde wesentlich durch die Adhäsionsfähigkeit der verschiedenen Tücher begrenzt bzw. durch die Windungen, unter denen sie angeordnet waren. Die Adhäsionskräfte derartiger Tücher sind gegen Widerstände wesentlich geringer bei Verwendung von Materialien, wie Glasfiber-Streifen oder Glasfasern, Metallstreifen oder gewisse synthetische Streifen, zum Beispiel auf der Basis der Polyamide. Es wurde gefunden, daß die Anwendung derartiger Hüllen bei Arbeitselementen nur scheinbar denen der Stoffumhüllung einen Vorsprung bei der Lösung der genannten Aufgabe geben.
• Deshalb hat man versucht, den vorerwähnten STachteil durch Aufspulen von Päden oder Tuchatreifen auf das Element zu verbessern, indem die Windungen dicht aneinanderpassend aufgebracht wurden. Dieses Verfahren hat man zum Beispiel für Schmelzbehälter oder die Flügel eines Hubschrauberrotors angewandt. Eine solche Maßnahme ist beschwerlich und erfordert, um sie in die Tat umzusetzen, besondere Materialien.
• Die vorliegende Erfindung erlaubt es, in sehr einfacher Weise die Vorteile der vorgenannten Mittel zu vereinen und deren Nachteile zu vermeiden.
• Demzufolge wird gemäß der Erfindung das Arbeitselement -durch eine röhrenförmige Hülle verfestigt, welche aus Päden oder Stoffstreifen besteht, welche a.lterna.tiv miteinander verflochten sind und die mit Bezug auf die Hüllenausdehnung schrägliegend angeordnet sind, wobei sich die besagte Umhüllung eng an die Oberfläche des Elementes anlegt.
• Zweckmäßig gebraucht man Streifen, welche Zugkräften einen guten Widerstand entgegensetzen, so wie Glasfiberstreifen, Metallstreifen oder Streifen aus synthetischen Verbindungen.
• Vorteilhaft wird die Hülle mit einem Widerstandsmaterial umgeben, das dazu bestimmt ist, die Hülle zu verstärken und, falls erforderlich, mit der Oberfläche des Blementesszu verbinden; unter solchem Material kann man nennen zum Beispiel Polyesterverbindungen oder Verbindungen von Epoxyden oder einen elektrolytischen Niederschlag bei Verwendung von Metallumhüllungen.
• Die Hülle kann in jeder bekannten Weise hergestellt werden, zum Beispiel durch Weben, Flechten oderUmspinnen, so wie es bei der*Herstellung von Hüllen für Seile oder große Kabel bekannt ist.
• Das Aufbringen der Hülle kann sich nach irgendeiner Methode vollziehen. Eine besonders einfache Methode besteht darin, das Element in die Hülle einzuführen und die Hülle dem Element durch Verengen oder durch einen Längszug anzupassen, was die Verformbarkeit der Hülle mit Rücksicht auf die schräge Anordnung der Fäden bzw. Streifen erlaubt. Man ka.nn die Hülle auch variablen Formen streng anpassen, zum Beispiel einem Balken mit veränderlichem Querschnitt.
• Ferner ist es möglich, die Hülle einer Haltespannung auszusetzen, um sie in enge Verbindung mit dem zu schützenden Element zu bringen, ohne daß hierzu die Dimension der Hülle streng zu kalkulieren ist.
• Auf der Zeichnung sind zum besseren Verständnis der Erfindung Ausführungsbeiupiele dargestellt, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt sein soll, und zwar zeigen: Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eine Teiles einer röhrenförmigen IIülle, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Hülle, welche auf einem Element mit unterschiedlichem Querschnitt angeordnet ist, Fig. 3 einen Schnitt, um zu zeigen, wie man die eine oder beide Extremitiiten der Hülle am Elet:jent befestigen kann.
• Gemäß Fig. 1 ist eine röhrenförmige Hülle 1 aus Fäden oder schmalen Streifen 2, 3 gebildet, die miteinander verflochten sind und unter schrägem Winkel zur Längsrichtung der Hülle angeordnet sind.
• Die Hülle kann an beiden Enden offen oder an einem Ende geschlossen sein, wie bei 4 in Fig. 2 dargestellt worden ist.
• Unabhängig davon, welche Enden geöffnet oder geschlossen sind, kann man die Hülle durch Dehnung oder Streckung Elementen variabler Form anpassen, wie dem Element 5 der Fig. 2. Dieses Element kann massiv oder hohl sein.
• Wenn die Hülle dem Element angepaßt ist, liegen die Fäden oder Streifen 2 und 3 auf geodätischen Linien, eine Anordnung, welche ausgezeichnet angreifenden lorsionskräften oder ähnlichen solchen Kräften widersteht.
• Durch Strecken der Hülle oder gewisser Partien dieser Hülle kann man gleichzeitig erreichen, daß die die Hülle bildenden Fäden oder Streifen in eine Lage gezwungen werden, die als Funktion der angreifenden Kräfte unter anderem einen konstanten Torsionsmodul zeigt.
• Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist ferner, insbesondere wenn es sich um ein Element handelt, wie ein Flügel eines Hubschrauberrotors oder ein Propeller, daß auf dem fertigen Element keine Unebenheiten, Bücken oder Erhebungen oder irgendeine Störung der Kontinuität der Oberfläche auftritt.
• Die Fäden oder Streifen 2 und 3 können vor oder nach der Herstellung der Hülle oder vor oder nach der Anordnung der Hülle auf dem Element zur Verfestigung der Hülle mit einer Kohäsionskräfte verleihenden Substanz eingekleidet werden, zum Beispiel mit einer dauerhaften synthetischen Verbindung.
• Eine solche Einkleidung schützt auch das Element gegen die Unbill der Witterung. in dem Fall, in dem es sioh um einen Propeller oder ein anderes Element aus Holz handelt, welches sich auf Grund der atmosphärischen Einflüsse deformiert, sichert die Hülle eine absolute Abdichtung, zum Beispiel gegen äußere einwirkende Nässe. Wenn man Glasfäden oder Streifen aus Glasfiber verwendet, liegt der Elastizitätsmodul des Hohes und der Glasfasern sehr benachbart, so daß beide miteinander verbundenen Materialien eine große Homogenität aufweisen.
• Bei solchen Vorteilen wird der Gebrauch von Holz erheblich aufgewertet, auch bei der Konstruktion von Einrichtungen, bei denen ein Sich-Aufwerfen des Holzes bei einer Rotation vermieden werden soll, so daß im wesentlichen folgende Vorteile erhalten werden: Eine große Torsionsfestigkeit, eine lange Lebensdauer, auch bei sehr stark wechselnden Krafteinwirkungen auf das Holz, eine gute Konservierung über längere Zeit hinsichtlich der geometrischen und physikalischen Charakteristiken. und ein niedriger Herstellungspreis.
• Um die Extremitäten der Hülle im Falle, daß die Hülle an einem oder beiden Enden offen ist, am Element zu befestigen oder auch nur eine dieser Extremitäten zu befestigen, wenn die HW1-le an einer Seite geschlossen ist, kann man jede an sich bekannte Anordnung verwenden, zum Beispiel Jene, die in Fig. 3 dargestellt worden ist, bei der der Rand 6 der Hülle 1 derart um das Ende des Elementes 5 gelegt ist, daß dieser durch einen Block 8 mit Hilfe eines Beschlages 9 festgehalten wird. Die Haltbarkeit der Befestigung kann weiterhin dadurch erhöht werden, daß der Beschlag durch die Fäden oder Streifen geführt ist.
• Es ist ersichtlich, daß Änderungen hinsichtlich der beschriebenen AusfUhrungen möglich sind, indem die beschriebenen Mittel durch technisch äquivalente Mittel ersetzt werden. Diese Äquivalente sollen mit Gegenstand der Erfindung sein.

Claims (6)

1. PatentansprUche

   Arbeitselement von länglicher Form, wie Flügel eines Hubschrauberrotors, dadurch gekennzeichnet, daß das Element eine röhrenförmige Umhüllung aufweist, bestehend aus Fäden oder Bändern, welche abwechselnd miteinander verflochten sind und mit Bezug auf die Richtung des Elementes schrägliegend angeordnet sind, wobei die Umhüllung fest auf der Oberfläche des Elementes liegt.
2. 2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung mit einem Material umgeben bzw. durchdrungen ist, welches ihm Kohäsionskräfte verleiht.
3. 3. Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung an ihren beiden Enden offen ist.
4. 4. Element nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung an einem Ende geschlossen ist.
5. 5. Element nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 9 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine oder das andere Ende der Umhüllung an dem Element befestigt ist.
6. 6. Element nach Anspruch 1 in Verwendung als Flügel für einen Hubschrauberrotor, dadurch gekennzeichnet, daß es eine röhrenförmige Umhüllung aufweist, welche aus Fäden oder Bändern gebildet ist, welche miteinander verflochten sind und welche schräg zur Richtung des Flügels liegen und mit dem Flügel fest verbunden sind.

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