DE102022212646A1 - Antriebsstrang für ein schwebfähiges Luftfahrzeug - Google Patents

Antriebsstrang für ein schwebfähiges Luftfahrzeug Download PDF

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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04Helicopters
    • B64C27/12Rotor drives

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein schwebfähiges Luftfahrzeug (100) umfassend mindestens eine Antriebseinheit (1.1, 1.2), mindestens eine Rotorwelle (2.1, 2.2) und ein Getriebe (3), das im Leistungsfluss zwischen der mindestens einen Antriebseinheit (1.1, 1.2) und der mindestens einen Rotorwelle (2.1, 2.2) angeordnet ist, wobei das Getriebe (3) mindestens eine Planetenradstufe mit einer Sonnenwelle (4), einer Hohlradwelle (5) und einer Stegwelle (6) aufweist, wobei an der Stegwelle (6) mindestens ein Planetenrad (7) angeordnet ist, das mit der Sonnenwelle (4) und der Hohlradwelle (5) im Zahneingriff steht, wobei mindestens ein erster Stützring (8.1) derart an einer Stirnseite des mindestens einen Planetenrads (7) angeordnet ist, dass der mindestens eine Stützring (8.1, 8.2) in einem intakten Zustand des mindestens einen Planetenrads (7) im Wesentlichen keinen Kontakt zu dem mindestens einen Planetenrad (7) aufweist und der mindestens eine Stützring (8.1) bei einem Bruch des mindestens einen Planetenrads (7) Bruchsegmente des mindestens einen Planetenrads (7) kontaktiert und im Wesentlichen zwischen der Sonnenwelle (4) und der Hohlradwelle (5) zusammenhält. Ferner betrifft die Erfindung ein schwebfähiges Luftfahrzeug (100) mit einem solchen Antriebsstrang.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein schwebfähiges Luftfahrzeug. Ferner betrifft die Erfindung ein schwebfähiges Luftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang. Beispielsweise ist das schwebfähige Luftfahrzeug ein Hubschrauber.
  • Ein Hubschrauber ist unter gewissen Umständen durch die im System gespeicherte kinetischen und potentielle Energie in der Lage bei Ausfall des Antriebs, bzw. der Leistungsübertragung, eine gesteuerte Notlandung durch Autorotation durchzuführen. Unter „Autorotation“ ist eine durch den Fahrtwind angetriebene Drehung des Hauptrotors des Hubschraubers zu verstehen, wobei der Fahrtwind schräg von unten gegen den Hauptrotor strömt. Die schnelle Bewegung des Hauptrotors durch den Fahrtwind erzeugt eine Kraft durch dynamischen Auftrieb, wobei diese Kraft der Schwerkraft entgegenwirkt. Die Autorotation ist beim Hubschrauber eine Notmaßnahme und verhindert, dass der Hubschrauber bei einem Ausfall des Antriebs ungebremst zu Boden fällt. Dazu muss der Hauptrotor vom Piloten in einen geeigneten Winkel zum Fahrtwind gebracht werden. Während der Autorotation sinkt der Hubschrauber zunächst schnell und wird kurz vor der Landung durch stärkeres Anstellen der Rotorblätter abgebremst, wobei die im rotierenden Hauptrotor gespeicherte kinetische Energie dabei abgebaut wird.
  • Ein Blockieren bzw. Abbremsen des Getriebes, beispielsweise durch Bruchteile von Getriebeelementen, die Wellen oder Verzahnungselemente des Getriebes blockieren können, verhindert jedoch eine sichere Notlandung durch Autorotation.
  • In Luftfahrgetrieben, insbesondere in Hubschraubenbetrieben, werden regelmäßig Planetenradstufen zur Leistungsübertragung eingesetzt. Der Bruch eines Planetenrads, bei welchem sich das gebrochene Planetenrad in Segmente zerteilt, kann zu einer Blockade der Planetenradstufe führen, was wiederum zu einer Blockade des Hauptrotors und somit zum Absturz des Hubschraubers führen kann.
  • Aus der EP 3 660 355 B1 geht ein schwebfähiges Luftfahrzeug hervor. Das Luftfahrzeug umfasst mindestens eine Antriebseinheit, mindestens einen Rotor und ein Getriebe, das zwischen der Antriebseinheit und dem Rotor angeordnet ist. Das Getriebe weist mindestens ein Zahnrad auf, das einen Hauptkörper, der um eine erste Achse drehbar ist, und mehrere erste Zähne, die vom Hauptkörper vorstehen, umfasst. Das Zahnrad umfasst ein erstes Paar erster Ringe, die einander axial gegenüberliegen und mit dem Zahnrad derart zusammenwirken, dass auf das Zahnrad eine radiale Kraft ausgeübt wird, die in Richtung der ersten Achse gerichtet ist. Ferner umfasst jedes Zahnrad ein Paar zweiter Ringe, die einander axial gegenüberliegen und mit dem Zahnrad derart zusammenwirken, dass jeweilige radiale Kräfte ausgeübt werden, die von der ersten Achse weg gerichtet sind.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen alternativen Antriebsstrang für ein schwebfähiges Luftfahrzeug bereitzustellen, wobei der Antriebsstrang die Sicherheit des Luftfahrzeugs erhöhen soll. Insbesondere soll bei einem Planetenbruch in einem Getriebe des Antriebsstrangs eine Blockade des Antriebsstrangs verhindert und eine Notlandung des Luftfahrzeugs ermöglicht werden. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Figuren.
  • Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein schwebfähiges Luftfahrzeug umfasst mindestens eine Antriebseinheit, mindestens eine Rotorwelle und ein Getriebe, das im Leistungsfluss zwischen der mindestens einen Antriebseinheit und der mindestens einen Rotorwelle angeordnet ist, wobei das Getriebe mindestens eine Planetenradstufe mit einer Sonnenwelle, einer Hohlradwelle und einer Stegwelle aufweist, wobei an der Stegwelle mindestens ein Planetenrad angeordnet ist, das mit der Sonnenwelle und der Hohlradwelle im Zahneingriff steht, wobei mindestens ein erster Stützring derart an einer Stirnseite des mindestens einen Planetenrads angeordnet ist, dass der mindestens eine Stützring in einem intakten Zustand des mindestens einen Planetenrads im Wesentlichen keinen Kontakt zu dem mindestens einen Planetenrad aufweist und der mindestens eine Stützring bei einem Bruch des mindestens einen Planetenrads Bruchsegmente des mindestens einen Planetenrads kontaktiert und im Wesentlichen zwischen der Sonnenwelle und der Hohlradwelle zusammenhält.
  • Mithin ist der mindestens eine Stützring in einem intakten Zustand des mindestens einen Planetenrads derart von dem mindestens einen Planetenrad beabstandet, dass zwischen dem mindestens eine Stützring und dem mindestens einen Planetenrad ein Luftspalt entsteht. Der mindesten eine Stützring kommt in der Regel nicht an dem mindestens einen Planetenrad zur Anlage. Je nach Belastung und Verformung des Planetenradsatzes kann es zu kurzzeitigen Kontakten zwischen dem mindestens eine Stützring und dem mindestens einen Planetenrad kommen. Erst wenn das mindestens eine Planetenrad bricht und beispielsweise ein Bruchsegment des gebrochenen Planetenrads sich von dem gebrochenen Planetenrad ablöst, kommt es zu einem regelmäßigen Kontakt zwischen dem mindestens eine Stützring und dem gebrochenen Planetenrad. Durch diesen Kontakt, also durch das Stützen des gebrochenen Planetenrads am Stützring, wird verhindert, dass sich das gebrochene Planetenrad von der Stegwelle ablöst und unkontrolliert in das Getriebe weicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Antriebsstrang einen zweiten Stützring, der auf der entgegengesetzten Stirnseite des mindestens einen Planetenrads angeordnet ist. Mit anderen Worten ist das mindestens eine Planetenrad axial zwischen den beiden Stützringen angeordnet, wobei der erste Stützring an einer ersten Stirnfläche des jeweiligen Planetenrads angeordnet ist, wobei ferner der zweite Stützring an einer zweiten Stirnfläche des jeweiligen Planetenrads angeordnet ist. Dadurch wird der Halt des gebrochenen Planetenrads zwischen der Sonnenwelle und der Hohlradwelle verbessert.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die beiden Stützringe identisch ausgebildet. Dadurch wird die Herstellung der Stützringe verbessert und die Anzahl der Gleichteile erhöht. Dadurch können Kosten und Montageaufwand verringert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Stützring drehfest mit der Stegwelle verbunden. Beispielweise sind beide Stützringe zumindest mittelbar über weitere Bauteile oder unmittelbar mit der Stegwelle drehfest verbunden, sodass diese zusammen mit der Stegwelle rotieren.
  • Beispielsweise ist der mindestens eine Stützring auf einem Planetenradbolzen der Stegwelle angeordnet. Mithin erstreckt sich der mindestens eine Stützring in radialer Richtung von dem Planetenradbolzen nach außen. Der Planetenradbolzen ist seinerseits mit der Stegwelle drehfest verbunden. Alternativ ist der mindestens eine Stützring unmittelbar an einem axialen Abschnitt der Stegwelle angeordnet, wobei der axiale Abschnitt der Stegwelle zumindest zur drehbaren Aufnahme des mindestens einen Planetenrads ausgebildet ist. Mithin erstreckt sich der mindestens eine Stützring in radialer Richtung von dem axialen Abschnitt der Stegwelle nach außen. Insbesondere ist der axiale Abschnitt einteilig mit der Stegwelle verbunden. Vorzugsweise ist ein Lager zwischen dem mindestens einen Planetenrad und dem axialen Abschnitt der Stegwelle angeordnet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das mindestens eine Planetenrad an mindestens einer Stirnseite einen axial ausgebildeten Bord auf, wobei der mindestens eine Stützring an einem Außenumfang einen axial ausgebildeten Bord aufweist, wobei diese Borde dazu eingerichtet sind, bei einem Bruch des mindestens einen Planetenrads zusammenzuwirken. Insbesondere kommt es bei einem Bruch des mindestens einen Planetenrads zu einem Kontakt zwischen dem Bord an der Stirnseite des Planetenrads und dem Bord an dem Außenumfang des Stützrings. Die Borde verbessern einen Kontakt zwischen dem mindestens einen Planetenrad und dem mindestens einen Stützring und erhöhen die Sicherheit bei einem Planetenbruch.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der mindestens eine Stützring an einem Innenumfang einen axial ausgebildeten Bord auf, wobei der Bord dazu eingerichtet ist, ein Lager, das zur drehbaren Lagerung des Planetenrads ausgebildet ist, axial zu führen. Beispielsweise ist das Lager an einem Planetenradbolzen angeordnet. Alternativ ist das Lager an einem axialen Abschnitt der Stegwelle angeordnet. Vorzugsweise ist das Lager als Zylinderrollenlager ausgebildet. Alternativ ist das Lager als Pendelrollenlager ausgebildet. Insbesondere weist das Pendelrollenlager eine Schrägstellung auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Stützring aus einem magnetischen Stahlwerkstoff ausgebildet. Bevorzugt ist ein Sensor zur Detektion von Metallspänen im Getriebe angeordnet. Durch die Relativbewegung zwischen den Buchsegmenten eines gebrochenen Planetenrads und dem Stützring werden magnetische Stahlspäne erzeugt, die von dem Sensor erfasst werden können, um eine Fehlermeldung zu generieren und eine Notlandung einzuleiten. Dadurch wird ein sogenannter schlafender Fehler im Getriebe verhindert. Insbesondere ist der mindestens eine Stützring aus einem hochfesten Stahlwerkstoff ausgebildet. Alternativ ist der mindestens eine Stützring aus einer Titanlegierung oder einem Verbundwerkstoff ausgebildet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der mindestens eine Stützring scheibenförmig ausgebildet. Mit anderen Worten ist der mindestens eine Stützring flach und dünnwandig sowie in Umfangsrichtung geschlossen ausgebildet. Insbesondere ist der mindestens eine axiale Bord am Stützring die einzigen Erhebung bzw. Ausformung in axialer Richtung am Stützring.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist axial zwischen dem mindestens einen Stützring und der Stegwelle eine Ausgleichsscheibe angeordnet. Mithin ist das jeweilige Planetenrad axial zwischen den Ausgleichsscheiben angeordnet. Bevorzugt sind zwei Ausgleichsscheiben und zwei Stützringe an einem jeweiligen Planetenrad vorgesehen, um eine Montage des Planetenrads an der Stegwelle zu erleichtern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Sonnenwelle als Antriebswelle der Planetenradstufe ausgebildet, wobei die Stegwelle als Abtriebswelle der Planetenradstufe ausgebildet ist, wobei die Hohlradwelle stationär festgelegt ist. Mit anderen Worten wird über die Sonnenwelle die Antriebsleistung mindestens einer Antriebseinheit in die Planetenradstufe eingespeist, wobei über die Stegwelle der Abtrieb zu einer Rotorwelle, insbesondere zur Hauptrotorwelle erfolgt. Die Hohlradwelle ist drehfest mit dem Gehäuse verbunden und somit an einer Rotation gehindert.
  • Ein erfindungsgemäßes schwebfähiges Luftfahrzeug umfasst einen erfindungsgemä-ßen Antriebsstrang. Insbesondere weist das Luftfahrzeug zwei Antriebseinheiten sowie zwei Rotorwellen, die mit einem jeweiligen Rotor antriebswirksam verbunden sind, auf. Die obigen Definitionen sowie Ausführungen zu technischen Effekten, Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs gelten sinngemäß ebenfalls für das erfindungsgemäße Luftfahrzeug.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines als Hubschrauber ausgebildeten Luftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang;
    • 2 eine stark abstrahierte schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs;
    • 3 eine abstrahierte schematische Ansicht eines Ausschnitts eines Planetenradsatzes des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs; und
    • 4 eine abstrahierte schematische Ansicht eines Ausschnitts eines alternativen Planetenradsatzes eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs.
  • 1 zeigt ein als Hubschrauber ausgebildetes schwebfähiges Luftfahrzeug 100 mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang. Der Antriebsstrang umfasst antriebsseitig zwei Antriebseinheiten 1.1, 1.2, von denen aufgrund der Darstellung nur die erste Antriebseinheit 1.1 sichtbar ist, und abtriebsseitig ein Rotorsystem mit einem als Hauptrotor ausgebildeten ersten Rotor 101 und einem als Heckrotor ausgebildeten zweiten Rotor 102. Im Leistungsfluss zwischen den Antriebseinheiten 1.1, 1.2 und den Rotoren 101, 102 ist ein Getriebe 3 angeordnet. Die zweite Antriebseinheit 1.2 ist aus perspektivischen Gründen nur in 2 dargestellt.
  • 2 zeigt den in 1 dargestellten Antriebsstrang detaillierter. Der erste Rotor 101 ist über eine erste Rotorwelle 2.1 mit dem Getriebe 3 antriebswirksam verbunden. Der zweite Rotor 102 ist über eine zweite Rotorwelle 2.2 mit dem Getriebe 3 antriebswirksam verbunden. Die erste Antriebseinheit 1.1 ist über eine erste Sammelstufe 16.1 mit einem Sammelrad 17 antriebswirksam verbunden, wobei im Leistungsfluss zwischen der ersten Sammelstufe 16.1 und der ersten Antriebseinheit 1.1 ein erster Freilauf 18.1 angeordnet ist. Die zweite Antriebseinheit 1.2 ist über eine zweite Sammelstufe 16.2 mit dem Sammelrad 17 antriebswirksam verbunden, wobei im Leistungsfluss zwischen der zweiten Sammelstufe 16.2 und der zweiten Antriebseinheit 1.2 ein zweiter Freilauf 18.2 angeordnet ist.
  • Das Getriebe 3 weist eine Planetenradstufe mit einer Sonnenwelle 4, einer Hohlradwelle 5 und einer Stegwelle 6 auf. An der Stegwelle 6 sind mehrere Planetenräder 7 angeordnet, wobei vorliegend nur zwei Planetenräder 7 der Planetenradstufe dargestellt sind. Die Planetenräder 7 stehen mit der Sonnenwelle 4 und der Hohlradwelle 5 im Zahneingriff. Die Sonnenwelle 4 ist als Antriebswelle der Planetenradstufe ausgebildet und drehfest mit dem Sammelrad 17 verbunden. Die Stegwelle 6 ist als Abtriebswelle der Planetenradstufe ausgebildet und drehfest mit der ersten Rotorwelle 2.1 verbunden. Ferner ist die Hohlradwelle 5 gehäusefest ausgebildet und somit gegen Rotation gesichert. Die zweite Rotorwelle 2.2 ist stark vereinfacht dargestellt und antriebswirksam mit dem Sammelrad 17 verbunden. Ferner umfasst das Getriebe 3 einen Sensor 15 zur Detektion von Metallspänen im Getriebe 3.
  • 3 zeigt einen Ausschnitt des Planetenradsatzes gemäß einer ersten Ausführungsform. Zur Vereinfachung ist die Sonnenwelle vorliegend nicht dargestellt. Die Planetenräder 7 kämmen mit der Hohlradwelle 5 und sind über Planetenradbolzen 9 an der Stegwelle 6 aufgenommen. Zwischen dem jeweiligen Planetenradbolzen 9 und dem jeweiligen Planetenrad 7 ist ein als Zylinderrollenlager ausgebildetes Lager 13 angeordnet. Ein erster scheibenförmiger Stützring 8.1 ist an einer ersten Stirnseite des Planetenrads 7 angeordnet und ein zweiter scheibenförmiger Stützring 8.2 ist an der entgegengesetzten zweiten Stirnseite des Planetenrads 7 angeordnet. Mithin ist das jeweilige Planetenrad 7 axial zwischen den beiden Stützringen 8.1, 8.2 angeordnet. Axial zwischen dem jeweiligen Stützring 8.1, 8.2 und der Stegwelle 6 ist eine jeweilige Ausgleichsscheibe 14.1, 14.2 angeordnet. Die Ausgleichsscheiben 14.1, 14.2 vereinfachen eine Montage der Stützringe 8.1, 8.2 auf dem Planetenradbolzen 9 an der Stegwelle 6. Die Stützringe 8.1, 8.2 sind auf dem Planetenradbolzen 9 der Stegwelle 6 angeordnet und darüber drehfest mit der Stegwelle 6 verbunden. Mithin rotieren die Stützringe 8.1, 8.2 nicht mit den Planetenrädern 7, sondern mit der Stegwelle 6.
  • Die beiden Stützringe 8.1, 8.2 sind identisch, vorzugsweise aus einem magnetischen Stahlwerkstoff ausgebildet und derart am jeweiligen Planetenrad 7 angeordnet, dass die Stützringe 8.1, 8.2 in einem intakten Zustand des jeweiligen Planetenrads 7 keinen Kontakt zu dem jeweiligen Planetenrad 7 aufweisen und somit zumindest ein Luftspalt räumlich zwischen den Stützringen 8.1, 8.2 und dem jeweiligen Planetenrad 7 ausgebildet ist. Erst bei einem Bruch eines der Planetenräder 7 werden die Bruchsegmente des gebrochenen Planetenrads 7 von den Stützringen 8.1, 8.2 kontaktiert und im Wesentlichen zwischen der Sonnenwelle 4 und der Hohlradwelle 5 zusammengehalten, wodurch ein unkontrolliertes Vagabundieren von größeren Bruchsegmenten im Getriebe verhindert wird. Das jeweilige Planetenrad 7 weist an der jeweiligen Stirnseite einen axial ausgebildeten Bord 10.1, 10.2 auf. Der jeweilige Stützring 8.1, 8.2 weist an einem Außenumfang einen axial ausgebildeten Bord 11.1, 11.2 auf. Das Zusammenwirken der Borde 10.1, 10.2 am Planetenrad 7 und der Borde 11.1, 11.2 an den Stützringen 8.1, 8.2 verhindern nicht nur ein Ablösen eines Bruchsegments des gebrochenen Planetenrads 7, sondern optimieren gleichzeitig den Kontakt zwischen dem jeweiligen Stützring 8.1, 8.2 und dem Planetenrad 7 beim Bruch des Planetenrads 7. Ferner weisen die Stützringe 8.1, 8.2 an einem Innenumfang einen axial ausgebildeten Bord 12.1, 12.2 auf, wobei der jeweilige Bord 12.1, 12.2 am Innenumfang dazu eingerichtet ist, das Lager 13, das zur drehbaren Lagerung des Planetenrads 7 ausgebildet ist, axial zu führen.
  • Mit anderen Worten werden die axial äußeren Stützringe 8.1, 8.2 als Notfall-Halter für die Planetenräder 7 verwendet, die im Fall eines Planetenradbruches die Buchsegmente des gebrochenen Planetenrads 7 derart in Position halten, dass hierdurch ein Verklemmen oder Abbremsen des Getriebes 3 weitestgehend vermieden oder zumindest stark verzögert wird. Durch die Relativbewegung zwischen den Buchsegmenten des gebrochenen Planetenrads 7 und den Stützringen 8.1, 8.2 werden magnetische Stahlspäne erzeugt, die von dem Sensor 15 erfasst werden können, um eine Fehlermeldung zu generieren und eine Notlandung des Hubschraubers einzuleiten. Durch die mit dem Bruch eines Planetenrades 7 einhergehende Steifigkeitsänderung bzw. Verlagerung des gebrochenen Planetenrads 7 in Bezug auf seine ursprüngliche Position auf der Stegwelle 6, kann das gebrochene Planetenrad 7 nicht mehr die vorgesehene Leistung übertragen und wird teilweise entlastet. Die intakten Planetenräder 7 übernehmen weitestgehend die Leistungsübertragung.
  • 4 zeigt einen Ausschnitt des Planetenradsatzes gemäß einer zweiten Ausführungsform. Zur Vereinfachung ist auch hier die Sonnenwelle nicht dargestellt. Der Planetenradsatz gemäß 4 unterscheidet sich konstruktiv von dem Planetenradsatz gemäß 3, wobei nachfolgend die Unterschiede zwischen diesen beiden Ausführungsformen erläutert werden. Der Planetenradsatz gemäß 4 weist keine Planetenradbolzen auf, sondern axiale Abschnitte an der Stegwelle 6. Die axialen Abschnitte und die Stegwelle 6 sind einteilig ausgebildet. Der jeweilige axiale Abschnitt an der Stegwelle 6 ist zur drehbaren Aufnahme des jeweiligen Planetenrads 7 eingerichtet. Dazu ist das jeweilige Planetenrad 7 über jeweils ein als Pendelrollenlager ausgebildetes Lager 13 an dem jeweiligen axialen Abschnitt der Stegwelle 6 aufgenommen. Die Stützringe 8.1, 8.2 sind an dem jeweiligen axialen Abschnitt der Stegwelle 6 angeordnet, wobei das jeweilige Planetenrad 7 axial zwischen den beiden Stützringen 8.1, 8.2 angeordnet ist. Die Stützringe 8.1, 8.2 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 4 sind massiver ausgebildet als die Stützringe 8.1, 8.2 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 3. Insbesondere sind die axial ausgebildeten Borde 12.1, 12.2 am Innenumfang der Stützringe 8.1, 8.2 um ein Vielfaches größer und breiter ausgebildet. Dies hat konstruktive Gründe und ist insbesondere der Führung und axialen Abstützung des Lagers 13 geschuldet. Ferner sind gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 4 die Ausgleichsscheiben 14.1, 14.2 aufgrund der konstruktiven Änderungen an der Stegwelle 6 entfallen. Ansonsten entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 4 dem Ausführungsbeispiel gemäß 3, auf das Bezug genommen wird.
  • Bezugszeichen
  • 1.1
    erste Antriebseinheit
    1.2
    zweite Antriebseinheit
    2.1
    erste Rotorwelle
    2.2
    zweite Rotorwelle
    3
    Getriebe
    4
    Sonnenwelle
    5
    Hohlradwelle
    6
    Stegwelle
    7
    Planetenrad
    8.1
    erster Stützring
    8.2
    zweiter Stützring
    9
    Planetenradbolzen
    10.1
    Bord am Planetenrad
    10.2
    Bord am Planetenrad
    11.1
    Bord am Stützring
    11.2
    Bord am Stützring
    12.1
    Bord am Stützring
    12.2
    Bord am Stützring
    13
    Lager
    14.1
    Ausgleichsscheibe
    14.2
    Ausgleichsscheibe
    15
    Sensor
    16.1
    erste Sammelstufe
    16.2
    zweite Sammelstufe
    17
    Sammelrad
    18.1
    erster Freilauf
    18.2
    zweiter Freilauf
    100
    Luftfahrzeug
    101
    erster Rotor
    102
    zweiter Rotor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 3660355 B1 [0005]

Claims (15)

  1. Antriebsstrang für ein schwebfähiges Luftfahrzeug (100) umfassend mindestens eine Antriebseinheit (1.1, 1.2), mindestens eine Rotorwelle (2.1, 2.2) und ein Getriebe (3), das im Leistungsfluss zwischen der mindestens einen Antriebseinheit (1.1, 1.2) und der mindestens einen Rotorwelle (2.1, 2.2) angeordnet ist, wobei das Getriebe (3) mindestens eine Planetenradstufe mit einer Sonnenwelle (4), einer Hohlradwelle (5) und einer Stegwelle (6) aufweist, wobei an der Stegwelle (6) mindestens ein Planetenrad (7) angeordnet ist, das mit der Sonnenwelle (4) und der Hohlradwelle (5) im Zahneingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erster Stützring (8.1) derart an einer Stirnseite des mindestens einen Planetenrads (7) angeordnet ist, dass der mindestens eine Stützring (8.1) in einem intakten Zustand des mindestens einen Planetenrads (7) im Wesentlichen keinen Kontakt zu dem mindestens einen Planetenrad (7) aufweist und der mindestens eine Stützring (8.1) bei einem Bruch des mindestens einen Planetenrads (7) Bruchsegmente des mindestens einen Planetenrads (7) kontaktiert und im Wesentlichen zwischen der Sonnenwelle (4) und der Hohlradwelle (5) zusammenhält.
  2. Antriebsstrang nach Anspruch 1, ferner umfassend einen zweiten Stützring (8.2), der auf der entgegengesetzten Stirnseite des mindestens einen Planetenrads (7) angeordnet ist.
  3. Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei die beiden Stützringe (8.1, 8.2) identisch ausgebildet sind.
  4. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Stützring (8.1, 8.2) drehfest mit der Stegwelle (6) verbunden ist.
  5. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Stützring (8.1, 8.2) auf einem Planetenradbolzen (9) der Stegwelle (6) angeordnet ist.
  6. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der mindestens eine Stützring (8.1, 8.2) an einem axialen Abschnitt der Stegwelle (6) angeordnet ist, wobei der axiale Abschnitt der Stegwelle (6) zumindest zur drehbaren Aufnahme des mindestens einen Planetenrads (7) ausgebildet ist.
  7. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Planetenrad (7) an mindestens einer Stirnseite einen axial ausgebildeten Bord (10.1, 10.2) aufweist, wobei der mindestens eine Stützring (8.1, 8.2) an einem Außenumfang einen axial ausgebildeten Bord (11.1, 11.2) aufweist, wobei die Borde (10.1, 10.2, 11.1, 11.2) dazu eingerichtet sind, bei einem Bruch des mindestens einen Planetenrads (7) zusammenzuwirken.
  8. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Stützring (8.1, 8.2) an einem Innenumfang einen axial ausgebildeten Bord (12.1, 12.2) aufweist, wobei der Bord (12.1, 12.2) dazu eingerichtet ist, ein Lager (13), das zur drehbaren Lagerung des Planetenrads (7) ausgebildet ist, axial zu führen.
  9. Antriebsstrang nach Anspruch 8, wobei das Lager (13) als Zylinderrollenlager oder Pendelrollenlager ausgebildet ist.
  10. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Stützring (8.1, 8.2) aus einem magnetischen Stahlwerkstoff ausgebildet ist.
  11. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Stützring (8.1, 8.2) scheibenförmig ausgebildet ist.
  12. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei axial zwischen dem mindestens einen Stützring (8.1, 8.2) und der Stegwelle (6) eine Ausgleichsscheibe (14.1, 14.2) angeordnet ist.
  13. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sonnenwelle (4) als Antriebswelle der Planetenradstufe ausgebildet ist, wobei die Stegwelle (6) als Abtriebswelle der Planetenradstufe ausgebildet ist, wobei die Hohlradwelle (5) stationär festgelegt ist.
  14. Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Sensor (15) zur Detektion von Metallspänen im Getriebe (3) angeordnet ist.
  15. Schwebfähiges Luftfahrzeug (100) mit einem Antriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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