DE3001207C2 - Gelenk-Rotor für Hubschrauber - Google Patents
Gelenk-Rotor für HubschrauberInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/322—Blade travel limiting devices, e.g. droop stops
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gelenkrotor für Hubschrauber
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Es sind verschiedene Arten von Gelenkrotoren für Hub
schrauber bekannt, bei denen jedes Rotorblatt durch
eine kinematische Kopplung an der Nabe angeschlossen
ist, die so ausgebildet ist, daß die auf die Rotorblätter
wirkende Zentrifugalkraft auf die Nabe übertragen wird,
wobei jedoch jedes Blatt hinreichende Freiheitsgrade hat,
um eine Verschwenkung um drei Achsen zu ermöglichen.
Üblicherweise sind die Rotorblätter dabei an eine zugehörige
Nabe so angeschlossen, daß die Rotorblätter im wesent
lichen um drei Grundachsen verschwenkbar sind. Eine
erste Verschwenkbewegung, die sogenannte Schlagbewegung,
erfolgt um eine im wesentlichen horizontale Achse, so daß
eine Bewegung eines Rotorblatts in einer senkrechten Ebene
möglich ist (Änderung des Schlagwinkels); eine zweite
Schwenkbewegung erfolgt um eine senkrechte Achse und
ermöglicht eine Bewegung des Rotorblatts in einer im
wesentlichen horizontalen Ebene (Änderung des Vor-
Nacheilungs-Winkels); und schließlich erfolgt eine
dritte Schwenkbewegung um eine in die Längsachse
des Rotorblatts fallende Achse (Änderung des Anstell
winkels). Bei solch einer kinematischen Kopplung
werden normalerweise eine Anzahl von starren und/oder
deformierbaren Gliedern verwendet, die in unterschiedlicher
Weise miteinander so verbunden sind, daß sie die starre
und elastische Verbindung zwischen Rotorblatt und Nabe
bewirken. Als deformierbare Glieder werden bei solch
einer kinematischen Kopplung insbesondere elastomere Lager
in großem Umfang verwendet (GB-OS 20 25 338). Die Kopplung
zwischen den Rotorblättern und der Nabe erfolgt dabei
über sphärische elastomere Lager, die zwar einen einfachen
Aufbau ermöglichen, hinsichtlich der exakten Bewegungs
steuerung jedoch zu wünschen übrig lassen. Vor allen Dingen
sind die drei Hauptbewegungen der Rotorblätter, nämlich
die Änderung des Schlagwinkels, die Änderung des Schwenk
winkels und die Änderung des Einstellwinkels nicht absolut
unabhängig voneinander.
Die bekannten Rotoren mit starrer Ankopplung der Rotor
blätter an der Nabe haben den Nachteil, daß der Aufbau
der kinematischen Kopplung sehr kompliziert ist.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß bei Konstruktionen,
bei denen die kinematische Kopplung nur unter Verwendung
starrer Bauelemente aufgebaut wird (Hebel, Rahmen, Gelenke,
Lager u. dgl.), Rotoren erhalten werden, die ausgesprochen
kompliziert, schwer und teuer sind; wenn jedoch dieser
Aufbau durch Verwendung deformierbarer Bauelemente aus elastomerem
Material vereinfacht wird, dann ist die kinematische Exaktheit
der Gelenkverbindung zwischen dem Rotorblatt und der Nabe
in der Weise beeinträchtigt, daß bestimmte Bewegungen
nicht exakt definiert sind oder unerwünschte zwangs
läufige Kopplungen entstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gelenkrotor
für Hubschrauber zu schaffen, der trotz sehr einfachen Auf
baus eine exakte sich gegenseitig nicht beeinflussende Aus
führung der drei oben erwähnten Grundbewegungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird für einen Rotor gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der
Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf den erfindungs
gemäßen Gelenk-Rotor, wobei zur
besseren Veranschaulichung Teile des
selben weggelassen sind; und
Fig. 2 eine Längsschnittansicht in einer
senkrechten Ebene durch den in Fig. 1
gezeigten Rotor.
Der in den Zeichnungen dargestellte Gelenk-Rotor
gemäß der Erfindung weist im wesentlichen eine Nabe 1
auf, die so ausgebildet ist, daß sie an der
(gestrichelt gezeichneten) Rotor-Antriebswelle
anschließbar ist, deren Achse mit 1a bezeichnet
ist. Die Nabe 1 hat im wesentlichen die Form einer
nach oben leicht konkav gewölbten flachen Platte,
wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Die Umrißform
dieser Platte ist im wesentlichen polygonal und
im Falle des dargestellten und beschriebenen Aus
führungsbeispiels, weiches sich auf einen Vier
blatt-Rotor bezieht, weist sie acht im wesent
lichen ebene Begrenzungsflächen 2 auf. Im Mittel
teil der Platte ist eine Zentrierbohrung 3 und
eine Reihe von Bohrungen 4 zur Befestigung der
Nabe 1 am Flansch der Rotor-Antriebswelle vorgesehen.
Die Platte weist vier im wesentlichen langge
streckte Durchbrechungen 5 auf, die jeweils
parallel zu einer der Begrenzungsflächen 2 ange
ordnet sind. Eine ebene Begrenzungsfläche 6 jeder
Durchbrechung 5 verläuft im wesentlichen parallel
zur zugehörigen Begrenzungsfläche 2, so daß
zwischen diesen Begrenzungsflächen 2 eine Vielzahl
von Stegen 7 mit im wesentlichen konstantem
quadratischem oder rechteckigem Querschnitt ent
steht, wie dies in Fig. 2 erkennbar ist.
Der Rotor weist vier
Gabelköpfe 10 auf, von denen jeder
in der nachstehend beschriebenen Weise mit der
Nabe 1 verbunden und so ausgebildet ist, daß er
ein zugehöriges Rotorblatt 11 trägt. Wie in Fig. 2
gezeigt ist, ist der Gabelkopf U-förmig und mit
zwei parallelen Armen 12 versehen, die an einem
Ende durch ein Basiselement 13 miteinander
verbunden sind. Jeder der Arme 12 ist zweckmäßig
plattenförmig und in Richtung der Längsachse 14
des Gabelkopfs 10 leicht gebogen ausgebildet. Die
Arme 12 können in beliebiger geeigneter Weise mit
dem Basiselement 13 verbunden sein, beispielsweise
durch Bolzen 15. Das dem durch das Basiselement 13
verbundenen Ende der beiden Arme 12 gegenüber
liegende Ende nimmt die Wurzel des zugehörigen
Rotorblatts 11 auf. Zweckmäßig erfolgt die
Verbindung des Rotorblatts 11 mit dem Gabelkopf 10
durch ein Paar von Bolzen 16, die jeweils mit
einem Kopf 17, einem zur Aufnahme einer Mutter 19
mit Gewinde versehenen Endabschnitt und einem
mittigen glatten Schaftabschnitt 20 versehen und
in zugehörige Bohrungen in den Armen 12 und in der
Wurzel des Rotorblatts 11 eingesetzt sind.
Das Basiselement 13 jedes Gabelkopfs 10 ist in
eine zugehörige Durchbrechung 5 der Nabe 1 so ein
gesetzt, daß der zugeordnete Steg 7 zwischen den
Armen 12 liegt, wobei die Längsachse 14 des Gabel
kopfs 10 in der in Fig. 1 erkennbaren Weide parallel
zu einem der Radien der Platte der Nabe 1 aus
gerichtet ist. Der Gabelkopf 10 ist mittels eines
elastomeren Lagers 22 mit der Nabe 1 verbunden,
welches zwischen dem Basiselement 13 des Gabel
kopfs 10 und dem zugeordneten Steg 7 angeordnet ist.
Das Lager wird im wesentlichen von einem Paar
von koaxialen sphärischen Flächen 23 und 24
begrenzt, deren erste mit einer entsprechender
sphärischen Fläche des Basiselements 13 und
deren zweite mit einer zugeordneten sphärischen
Fläche auf einer am Steg 7 befestigten Platte 25
verbunden ist. Die in der Schnittansicht gemäß
Fig. 2 mit C bezeichnete Lage des Mittelpunkts
der sphärischen Flächen ist so gewählt, daß sie
auf die Längsachse 14 des Gabelkopfs 10 und in den
Querschnitt des zugeordneten Stegs 7 fällt.
Die beiden Bauelemente, an denen die sphärischen
Flächen 23 und 24 des Lagers 22 angekoppelt sind,
d. h. das Basiselement 13 bzw. die Platte 25,
bilden in der Praxis mit dem Lager zusammen ein
einstückiges mechanisches Bauelement. Die Ver
bindung zwischen dem Lager 22 und dem Basiselement
13 (an der Fläche 23) und zwischen dem Lager 22
und der Platte 25 (an der Fläche 24) ist also
unlöslich, und wird beispielsweise durch Auf
vulkanisieren des das Lager 22 bildenden elasto
meren Materials direkt auf diese Flächen erreicht.
Alternativ kann das Material auch auf andere Weise
untrennbar an den beiden Bauteilen befestigt
werden.
Die Platte 25 ist am zugeordneten Steg 7 mit einem
im wesentlichen U-förmigen Bügel 26 befestigt,
welcher den Steg 7 vollständig umgreift und Ver
bindungsabschnitte 27 zur Verbindung mit der
Platte 25 beispielsweise durch Schrauben, aufweist.
Ein in eine entsprechende Bohrung im Steg 7 einge
setzter Zapfen 28 stellt sicher, daß die Platte
25 relativ zum Steg 7 exakt ausgerichtet ist.
Jeder Gabelkopf 10 ist mit einem zugeordneten
Betätigungshebel 29 verbunden, der zwei Fortsätze
30 und 31 aufweist, die zwischen den beiden Armen
12 des Gabelkopfs 10 liegen und in geeigneter Weise
mit diesem verbunden sind. Hierdurch begrenzen
die beiden Fortsätze 30 und 31 zusammen mit den Armen 12
einen Hohlraum 32. Der Betätigungshebel, der im
wesentlichen tangential vom zugeordneten Gabelkopf 10
vorsteht, ist mit einem Gabelende 34 versehen,
an dem ein (nicht gezeigtes) Bauelement zur
Steuerung der Einstellung des Anstellwinkels
des Rotorblatts 11 anschließbar ist, zwischen jedem
Gabelkopf 10 und der Nabe 1 ist ein Dämpfer 35
angeordnet, der im wesentlichen eine längsver
schieblich in ein Gehäuse 37 eingreifende Schub
stange 36 aufweist. Die Schubstange 36 ist mittels
eines Kugelgelenks 38 am Fortsatz 31 des Betätigungs
hebels 29 angeschlossen, während das Gehäuse mit
einem zweiten Kugelgelenk 39 an der Nabe 1 befestigt
ist. Der Mittelpunkt des Kugelgelenks 38 liegt
auf der Längsachse 14 des Gabelkopfs 10 und der
Mittelpunkt des Kugelgelenks 39 liegt auf einer
Achse 40, die im wesentlichen rechtwinklig zur
vorerwähnten Achse und durch den Mittelpunkt C
der sphärischen Flächen 23 und 24 des Lagers 22
verläuft.
Jeder Gabelkopf 10 ist mit Einrichtungen zur Be
grenzung der Amplitude der Schwenkbewegung ver
sehen, welche der Gabelkopf 10 in Abhängigkeit von
der Drehgeschwindigkeit des Rotors in einer senk
rechten Ebene um die Achse 40 ausführen kann.
Diese Einrichtungen weisen ein
Anschlagelement 45 auf,
welches aus Abschnitten 46, 47 besteht, die in
Richtung der Längsachse 14 vorspringen und an dem
starr mit dem Steg 7 verbundenen Bügel 26 vor
gesehen sind. Die vorspringenden Abschnitte 46, 47 sind
so ausgebildet, daß sie mit einem im wesent
lichen zylindrischen Schiebestück 48 zusammen
wirken, welches in einer zugeordneten Bohrung im
Fortsatz 30 des Betätigungshebels 29 gelagert und
durch eine Schraubenfeder 49 in Richtung auf den
zugeordneten Steg 7 vorgespannt ist. Ein Ende
dieser Schraubenfeder 49 ist an einem Halterungsbauteil 50
abgestützt, während ihr anderes Ende in eine zuge
ordnete Bohrung im Schiebestück 48 eingreift. Der
Kopf 51 des Schiebestücks 48 ist zweckmäßig durch
einen sphärischen Oberflächenabschnitt begrenzt
und so ausgebildet, daß er mit Anlageflächen 52,
53, und 54 entsprechender Form an den vorspringenden
Abschnitten 46 und 47 zusammenwirkt.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausgestaltung sind am
Vorsprung 46 zwei Anlageflächen 52 und 53 in
unterschiedlichem Abstand von der Längsachse 14
des Gabelkopfs 10 vorgesehen, während am Vorsprung
47 lediglich eine Anlagefläche 54 vorgesehen ist.
Die Abstände und die relative Position der Anlage
flächen 52 und 53, bezogen auf die Längsachse 14 sind in
Abhängigkeit von dem maximalen Schwenkwinkel
gewählt, der vom jeweiligen Gabelkopf 10 während
seiner Schwenkbewegung um die Achse 40 bei vorbe
stimmten Drehzahlen des Rotors nicht überschritten
werden darf.
Ein Stift 55 ist verschiebbar in eine Axialbohrung
im Schiebestück 48 eingesetzt und durch eine Feder
56 vorgespannt, welche den Stift 55 durch eine ent
sprechende Bohrung 57 im Bügel 26 in Richtung auf
den zugeordneten Steg 7 drängt, wie in Fig. 2
gezeigt ist. Zwischen dem Stift 7 und der Bohrung 57
verbleibt lediglich in Aufwärtsrichtung ein vor
gegebener Spalt.
Der obere Arm 12 jedes Gabelkopfs 10 ist mit
einer koaxial zu einer entsprechenden Sack
bohrung 61 in der Oberseite des Bügels 26 vorge
sehene Durchgangsbohrung 60 versehen. Die Durch
messer der Durchgangsbohrungen 60 entsprechen im wesentlichen
dem Durchmesser der Abschnitte 20 und 18 der
Bolzen 16. Diese Durchgangsbohrungen 60 dienen zur Aufnahme
der Bolzen 16 für den nachstehend erläuterten Fall.
Die verschiedenen beschriebenen Bauteile des Rotors
mit Ausnahme des Lagers 22 können aus einem
geeigneten Metall oder einem Verbundmaterial,
beispielsweise einem Glasfasermaterial, herge
stellt werden.
Wie in der Zeichnung ersichtlich ist, ist die Form
jedes Gabelkopfs 10 und insbesondere des Betäti
gungshebels 29 so gewählt, daß sie eine aero
dynamisch geformte Anordnung bilden, die demzufolge
der Rotation einen geringen Widerstand entgegen
setzt. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen,
daß die Teile des Gabelkopfs 10, die der Luft
strömung ausgesetzt sind und in Ebenen rechtwinklig
zur Tangentialrichtung der Rotation liegen, extrem
kleine Flächen haben. Der Betätigungshebel 29
kann von Flächen begrenzt werden, die in geeigneter
Weise miteinander verbunden sind.
Das Verhalten des erfindungsgemäßen Gelenk-Rotors
im Betrieb ist wie folgt:
Die normalen Schlagbewegungen jedes Rotorblatts 11
in senkrechten Ebenen erfolgen um Achsen, die
durch den Mittelpunkt C laufen und in einer im
wesentlichen horizontalen Ebene liegen. Im
speziellen Fall erfolgt die Schwenkbewegung um
die Achse 40, wenn der Voreilungs-Nacheilungs-
Winkel (d. h. der Winkel, um den die Längsachse
14 jedes Gabelkopf 8 um eine durch den Punkt C ver
laufende senkrechte Achse verschwenkt wird) gleich Null
ist. Diese Schlagbewegungen werden tatsächlich von
der von den Lagern 22 gebildeten kinematischen
Verbindung zwischen jedem Gabelkopf 10 und dem
zugeordneten Steg 7 zugelassen. Da der Mittel
punkt der das Lager 22 außen begrenzenden sphärischen
Flächen 23, 24 am Punkt C liegt, können Bewegungen
des Gabelkopfs 10 selbst in senkrechten Ebenen nur
um durch diesen Punkt gehende horizontale Achsen
erfolgen.
Die maximale Größe des Schlagwinkels nach oben und
unten ist ungesteuert, jedoch durch die erwähnten
Einrichtungen begrenzt, mit denen der erfindungs
gemäße Rotor versehen ist. Wenn dabei die Drehzahl
der Nabe 1 relativ gering ist und in jedem Falle
unterhalb eines vorbestimmten Werts liegt, ist die
auf das Schiebestück 48 und auf den Stift 55
wirkende Zentrifugalkraft geringer als die von
den Federn 49 und 56 ausgeübte federnde Reaktions
kraft, so daß sie in ihrer Ausgangsstellung ver
bleiben und zwar das Schiebestück 48 in seiner in
Fig. 2 gezeigten linken Stellung und der Stift 55
innerhalb der zugeordneten Bohrung 57 im Bügel 26.
Da zwischen der Bohrung 57 und dem Stift 55 nur in
Aufwärtsrichtung ein vorgegebenes Spiel herrscht,
wird jede Schlagbewegung des Gabelkopfs 10 in
Abwärtsrichtung verhindert, solange die Drehzahl
geringer als der vorgegebene Wert ist, während
ein Aufwärtsschwingen um eine durch den Mittel
punkt C verlaufende horizontale Achse abgestoppt
wird, wenn die Außenfläche des Stifts 55 mit der
Fläche der zugeordneten Bohrung 57 in Berührung
kommt. Wenn dagegen die Drehzahl des Rotors den
vorgegebenen Wert übersteigt, wird die auf den
Stift 55 einwirkende Zentrifugalkraft 45 hinreichend
groß, um die federnde Reaktionskraft der zugeordneten
Feder 56 zu überwinden, wodurch der Stift 55 in Fig. 2
nach rechts in die zugeordnete Bohrung im Schiebe
stück 58 verschoben wird. Der Stift 55 kann dann
die Schlagbewegungen des Gabelkopfs 10 nicht
länger verhindern, und die Begrenzung der maximalen
Winkelauslenkung erfolgt in diesem Falle dann, wenn
die sphärische Fläche des Kopfs 51 des Schiebestücks
48 an der unteren Anlagefläche 52 des Vorsprungs 46
bzw. der oberen Anlagefläche 54 des Vorsprungs 47
in Anlage kommt und diese Flächen 52 u. 54 so zusammen
wirken. Bei weiterer Drehzahlsteigerung des Rotors
erfolgt eine weitere Verschiebung des Schiebe
stücks 48 - gesehen in Fig. 1 - nach rechts, weil
die auf das Schiebestück 48 wirkende Zentrifugal
kraft größer wird. Dies hat zur Folge, daß die
zulässige maximale Winkelauslenkung während der
Schlagbewegung größer wird. In diesem Fall wird
eine neue Begrenzung durch Anlage des Kopfteils
51 an den Anlageflächen 53 und 54 der Vorsprünge
46 bzw. 47 erreicht.
Obwohl es möglich ist, das Schiebestück 48, den
Stift 55 und die zugeordnete Feder 49 und 56 in
beliebiger Weise zu formen und die Anlageflächen
52, 53 und 54 in irgendeinem Abstand von der
Längsachse 14 anzuordnen, solange die erforder
lichen Kombinationen der Drehzahl und des maxi
malen Schlagwinkels für jede dieser Drehzahlen
erreicht wird, wurde gefunden, daß die nachstehende
Kombination zweckmäßig ist. Für Drehzahlen von
weniger als 25% der maximalen Drehzahl des Rotors
wurde der maximal zulässige Schlagwinkel zwischen
0 und +2° gewählt, während für Drehzahlen zwischen
25% und 85% der Maximaldrehzahl der zulässigen
Schlagwinkel zwischen -2° und +25° gewählt wird.
Bei noch höheren Drehzahlen wird schließlich ledig
lich die abwärts gerichtete Schlagbewegung auf -6°
begrenzt.
Es ist daher ersichtlich, daß mit dem beschriebenen
erfindungsgemäßen Rotoraufbau Schlagbewegungen
erhalten werden, die bei geometrischer-kinematischer
Betrachtung eine genaue Steuerung der maximal
zulässigen Schlagbewegungen ermöglichen. Dabei
werden die idealen geometrischen und kinematischen
Bedingungen genau erfüllt, da die einzige kine
matische Verbindung zwischen jedem Gabelkopf 10
und der zugehörigen Nabe 1 über das elastomere
Lager 22 erfolgt, welches infolge seines geo
metrischen Aufbaus erlaubt, daß der Gabelkopf 10
in senkrechten Ebenen nur um Achsen schwingen
kann, die durch den Mittelpunkt C verlaufen und
in einer horizontalen Ebene liegen. Andererseits
stören oder beeinflussen die Einrichtungen zur
Begrenzung der maximal zulässigen Schlagbewegungen
in Abhängigkeit von der Rotor-Drehzahl die kine
matischen Zusammenhänge zwischen dem Gabelkopf 10
und der Nabe 1 solange nicht, bis die verschiedenen
beschriebenen Bauteile der Einrichtungen mit
einander in Berührung kommen.
Die normale Variation der Winkelstellungen der
Rotorblätter 11 in einer horizontalen Ebene um eine
senkrechte Achse (Vorlauf-Nachlauf-Winkel) ist
ebenfalls genau definiert. Diese Veränderung der
Stellung erfolgt durch eine Schwenkung um eine
senkrechte Achse, die wiederum durch den Mittel
punkt C verläuft. Dies ergibt sich aus der Art
der Verbindung zwischen dem Gabelkopf 10 und dem
Steg 7 mittels des Lagers 22 und aus der Form des
Lagers 22 selbst. Andererseits haben Änderungen des
Schwenkwinkels keinen Einfluß auf die Veränderungen
der Schlagwinkel, weil die geometrisch-kinematischen
Bedingungen, welche die Schlagbewegungen des
Gabelkopfs exakt um in einer horizontalen Ebene
liegende und durch den Punkt C verlaufende Achsen
ermöglichen, bei jedem beliebigen Vorlauf-Nachlauf-
Schwenkwinkel völlig unverändert bleiben. Hierfür
ist auch die Wahl der Lage der Mittelpunkte der
Gelenke 38 und 39 auf den Achsen 14 bzw. 40 ur
sächlich. Diese Konfiguration verhindert nämlich,
daß der Dämpfer 35 Anlaß für weitere Zwangsbewegungen
über die vom Lager 22 gebildeten hinaus gibt. Eine
Beeinflussung der Exaktheit der betrachteten
Bewegungen erfolgt also nicht. Schließlich ist
auch die normale Drehung des Rotorblatts 11 um seine
Längsachse zur Veränderung des Anstellwinkels
möglich und genau definiert. Dies wird durch
Drehung jedes Gabelkopfs 10 um seine Längsachse
14 ermöglicht, was ebenfalls durch das jeweilige
Lager 22 ermöglicht wird.
Wenn der Rotor in Ruhe steht und die zugeordneten
Rotorblätter 11 zusammengeschwenkt oder einge
faltet werden sollen, muß lediglich einer der
jedes Rotorblatt 11 an den Armen 12 des zugeordneten
Gabelkopfs 10 befestigenden Bolzen 16 entfernt
werden. Das Rotorblatt 11 kann dann um die Achse
des anderen Bolzens verschwenkt werden, der dann
als Gelenk für diese Schwenkbewegung dient. Der
herausgenommene Bolzen kann dann so in die Bohrung
60 im oberen Arm 12 eingesteckt werden, daß sein
unteres Ende in die Sackbohrung 61 im Bügel 26
eingreift. Infolge der zwischen dem Gabelkopf 10
und der Nabe 1 durch das Einführen des diese beiden
Bauteile verbindenden Bolzens 16 erzeugten Fest
legung wird auf diese Weise jede Bewegung des
Gabelkopfs 10 relativ zur Nabe 1 verhindert, wie dies
erforderlich ist, wenn der Rotor mit zurückge
falteten Rotorblättern 11 in seiner Ruhestellung steht.
Claims (3)
1. Gelenkrotor für Hubschrauber mit
- - einer Nabe (1) , die an einer Welle befestigt ist und sich mit letzterer um eine im wesentlichen vertikale Achse (1a) dreht, wobei die Nabe (1) eine Vielzahl axialer Durchbrechungen (5) aufweist, die mit dem Umfang der Nabe (1) eine Vielzahl von in gleichem Abstand zuein ander liegenden, in Umfangsrichtung verlaufenden Stegen (7) bilden;
- - einer Vielzahl von Rotorblättern (11), die radial von der Nabe (1) abstehen;
- - einer Vielzahl im wesentlichen U-förmiger Gabel köpfe (10), die die Rotorblätter (11) an die Nabe (1) anschließen und jeweils erste Längsachsen (14) aufweisen, die radial zur Nabe (1) verlaufen, wobei jeder Gabelkopf (10) ein Paar im wesentlichen paralleler Arme (12) und ein Basiselement (13) auf weist, welches die Arme (12) an ihrem einen Ende mit einander verbindet, während deren anderes Ende an das zugehörige Rotorblatt (11) angeschlossen ist, und wobei sich das Basiselement (13) durch eine zugehörige axiale Durchbrechung (5) erstreckt, während die Arme (12) den zugehörigen Steg (7) umgreifen;
- - einem sphärischen elastomeren Lager (22) zwischen jedem der Basiselemente (13) und dem zugehörigen Steg (7), wobei der Mittelpunkt (c) jedes der elastomeren Lager (22) in den zugehörigen Steg (7) hineinfällt;
- - einer Vielzahl von Betätigungshebeln (29), von denen jeder einem zugehörigen Rotorblatt (11) zugeordnet ist und dessen Anstellwinkeländerungen steuert;
- - einer Vielzahl von Dämpfern (35), von denen jeder zwischen der Nabe (1) und einem zugehörigen Rotorblatt (11) angeordnet ist und dessen Schwenk winkeländerungen steuert, wobei jeder Dämpfer (35) über ein erstes Kugelgelenk (38) an das zugehörige Rotorblatt (11) angeschlossen und über ein zweites Kugelgelenk (39) mit der Nabe (1) verbunden ist;
- - und mit Schlagwinkelbegrenzungsmitteln zur Begrenzung der Schlagbewegung jedes der Gabelköpfe (10) um den zugehörigen Steg (7) herum; dadurch gekennzeichnet, daß
- - jeder Betätigungshebel (29) mit einem Ende zwischen die beiden parallelen Arme (12) des zugehörigen Gabel kopfs (10) eingefügt ist;
- - jeder Dämpfer (35) unter Zwischenschaltung des ersten Kugelgelenks (38) mit dem zwischen die Arme (12) des zugehörigen Gabelkopfes (10) eingefügten Ende des zugehörigen Betätigungshebels (29) verbunden ist; und daß der Mittelpunkt des ersten Kugelgelenks (38) jeweils auf der ersten Achse (14) und der Mittelpunkt des zweiten Kugelgelenks (39) auf einer zweiten Achse (40) liegen, welche koplanar mit der als Platte ausgebildeten Nabe (1) angeordnet ist, senkrecht zur ersten Achse (14) verläuft und sich durch den Mittel punkt (C) des zugehörigen elastomeren Lagers (22) erstreckt.
2. Gelenkrotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlagwinkelbegrenzungsmittel jedes Gabelkopfs
(10) zwischen dem genannten einen Ende des zugehörigen
Betätigungshebels (29) und dem zugehörigen Steg (7)
angeordnet sind.
3. Gelenkrotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schlagwinkelbegrenzungsmittel folgende Merkmale
umfassen:
- - ein erstes bewegliches Element (Schiebestück 48), das auf dem genannten einen Ende des Betätigungshebels (29) angeordnet ist und sich relativ zu dem Betätigungshebel in einer Richtung bewegt, die im wesentlichen parallel zur ersten Achse (14) verläuft, wobei die Bewegung fort von der Nabe (1) gegen die Wirkung eines ersten elastischen Elements (Feder 49) erfolgt;
- - ein zweites bewegliches Element (Stift 55), das auf dem ersten beweglichen Element (Schiebestück 48) angeordnet ist und sich relativ zu dem Schiebestück (48) in einer Richtung bewegt, die im wesentlichen parallel zur ersten Achse (14) verläuft, wobei die Bewegung fort von der Nabe (1) gegen die Wirkung eines zweiten elastischen Elements (Feder 56) erfolgt;
- - und ein Anschlagelement (Abschnitt 46), das starr mit dem Steg (7) verbunden ist;
- - wobei das Anschlagelement (Abschnitt 46) eine erste und eine zweite Anschlagfläche (52, 53) bildet, die hinter einander entlang der ersten Achse (14) vom Steg (7) weg nach außen angeordnet sind und wahlweise als Anlage für das erste bewegliche Element (Schiebestück 48) dienen können, und wobei das Anschlagelement (Abschnitt 46) ferner eine Bohrung (57) aufweist, die koaxial zur ersten Achse (14) liegt und das zweite bewegliche Element (Stift 55) aufnehmen kann.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AGUSTA S.P.A., CASCINA COSTA DI SAMARATE, VARESE, |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: ZENZ, J., DIPL.-ING., 4300 ESSEN HELBER, F., DIPL. |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |