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DE3001207C2 - Gelenk-Rotor für Hubschrauber - Google Patents

Gelenk-Rotor für Hubschrauber

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Publication number
DE3001207C2
DE3001207C2 DE3001207A DE3001207A DE3001207C2 DE 3001207 C2 DE3001207 C2 DE 3001207C2 DE 3001207 A DE3001207 A DE 3001207A DE 3001207 A DE3001207 A DE 3001207A DE 3001207 C2 DE3001207 C2 DE 3001207C2
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DE
Germany
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hub
axis
rotor
web
arms
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DE3001207A
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Bruno Lovera
Dantino Pancotti
Emilio Parlani
Guiseppe Virtuani
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Agusta SpA
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Agusta SpA
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Publication date
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/322Blade travel limiting devices, e.g. droop stops
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • B64C27/35Rotors having elastomeric joints

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Pivots And Pivotal Connections (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

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.
DE3001207A 1979-02-02 1980-01-15 Gelenk-Rotor für Hubschrauber Expired - Lifetime DE3001207C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT67223/79A IT1117626B (it) 1979-02-02 1979-02-02 Rotore articolato per elicotteri

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DE (1) DE3001207C2 (de)
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IT (1) IT1117626B (de)

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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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