DE1916120C3 - Blattwurzelausbildung eines Luftschraubenblattes aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Blattwurzelausbildung eines Luftschruubenblattes aus Kunststoff, insbesondere eines Rotorblattes eines Hubschraubers für die Verbindung mit einem gabelartigen Befestigungsteil des Rotorkopfes, mil einem Kunststoffkern, der mit Gewebeschichten umgeben ist, und mit Bohrungen für Befestigungsbolzen, die von Faserbündel umschlungen sind.

Befestigungen dieser Art führen dadurch zu Schwierugkeiten, daß die Bohrungen im Blattansatz die Festigkeit des Luftschraubcnblaltes in diesem Bereich erheblich herabsetzen.

Diese Schwierigkeit versuchte man dadurch zu beseitigen, daß in dem Blattansatz eine Anzahl trapezartig angeordneter Plättchen verlegt wird, zwischen welche Gewebeschichten aus Glasfasern mit Kunststoff durchtränkt gelegt sind. Aus dem ausgehärteten Block werden dann die Bohrungen für die Befestigungsbolzen ausgebohrt. Diese Konstruktion führt aber zu einem hohen Gewicht des Luftschraubenblattes. Außerdem wird durch sie ebenfalls keine dem Materialaufwand entsprechende Festigkeit des Blattansatzes erzielt, da hier die die Festigkeit erhöhenden Faserschichten beim Bohren durchschnitten werden. Eine weitere Schwierigkeit besteht in der richtigen Materialauswahl für die Plättchen, damit der Wärmeausdehnungskoeffizient und Elastizitätsmodul der PlattnteSnti Ausführung (DT-PS e" ο nebeneinander längs des Bl.un.di-Blattschalen, die

LA ZwSeShi miteinander verkleb, sind, m.tteis einer _{dch des ßlaUansalzes}

^W η naT außen gehenden und senkrecht zur η Thene des Luftschraubenblattes ausgestellten Flansch Ergehen. Gegebenenfalls besitzt der Flansch als Gewebestreifen geschlungene und gebogene Schlaufen welche die Bohrungen für d.e Befestigungsbilden. Eine derartige Verbindung .st aber statisch unbestimmt und erfordert c.nen ^rhsltnismäßig großen Herstellungsaufwand, wenn ne g eSSig? Belastung aller Schlaufen erzielt werden soll. Außerdem sind für cmc derart.ge Verbindungsausführung aufwendige E.nnchtungen und Werkzeuge zu ihrer Modellierung erforderlich.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelost, die Blauwurzelausbildung eines .urtschraubenblat.es aus Kunststoff für die Verbindung mn einem gabelartigen Kigangstei! des Rotorkopfes so zu gestalten, daß der Blattansatz auch bei leichter, einfacher und wenig _2S materialaufwendiger Konstruktion emc ausreichende Torsions- und B.egeste.figkeit sowohl m der Drehebene als ai-ch in der Schubebene aufweist.

Dies wird erfindungsgemäß bei einer Blattwurzelausbildung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht. daß der Kunststoffkern auf seiner Ober- und Unterseite im Schnitt längs der Profilsehne je eine nahezu rechteckige Ausnehmung aufweist, in deren Mittelbereich Aufnahmebüchsen für die Befestigungsbolzen mittels eines Schichtstoffcs eingössen sind, daß die „ Aufnahmebüchsen mit je einem ringförmigen Mansch verschen sind, die am Umfang der Aufnahmebuchsen in der Mitte zwischen ihren Enden angeordnet sind, ut:d diß in den Ausnehmungen zu beiden Seiten der Aufnahmebüchsen in Spannweitenrichtung des Schrau-,o benblattcs verlaufende und um die der Lultschraubcnnabe nächslgelegene Aufnahmebüchse herumführende Faserbündel eingelegt sind.

Durch die erfindungsgemäße Blattwurzelausbildung wird eine leichte zugleich steife Konstruktion gcschaf-,c fen bei der eine gleichmäßige Verteilung der auftretcnden' Spannungen erreich! wird. Die besondere Anordnung der Gewebeschichten und Faserbündel sowie die besondere Ausbildung des Kunststoffkernes gewahrleisten eine optimale Kraftübertragung vom Luftschraube benblau über die Bohrungen, Aufnahmebüchsen und ' Befestigungsbolzen auf den Bcfestigungslcil. Dadurch i«t das Durchschneiden der Fasern in der Blattwurzel vermieden und es werden hohe Festigkeitseigcnschaften sowie eine einfache Fertigung erreicht. Außerdem _ss sind bei der erfindungsgemäßen gedrungenen Bauart "" nur verhältnismäßig kurze Aufnahmebüchsen erforderlich, was eine leichte Konstruktion der Blattwurzelausbildung begünstigt. .

Die ringförmigen Flansche verhindern eine Winkcl-(,o Verlagerung der Aufnahmebüchsen zueinander und tragen dadurch wesentlich zu einer weiteren Versteifung der Blattwurzelausbildung bei.

Eine zusätzliche Versteifung wird erf.ndungsgemaß dadurch erreicht, daß zu beiden Seilen der Aufnahmeft₅ büchsen zwischen den Faserbündel und den Aufnahmebüchsen parallel zu den Achsen der Aufnahmebuchsen und in Spannweitenrichtung des .Schraubenblattes verlaufende Scitenwä'idc vorgesehen sind, die an den

ringförmigen Flanschen anliegen. Durch die Seilenwände werden die auftretenden Scher- und Schubkräfte vom Luftschraubenblatt auf das Befestigungsart übertragen.

In den Befestigungsbol/en kann aii ihrer oberer, ^; Knden eine Kammer für Ausgleichsgewicht für die Lärwsauswuchtung ausgebildet ^ein.

Die erfindungsgemäUe Verbindung ist in Form eines Beispieles in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigt

F'ig. ' die Draufsicht des Bla'.laufsatzes und Belestigungsteiles,

F" i g. 2 den Querschnitt gemäß der Linie 4-4 in F i g. 1

F i s. 3 den Längsschnitt gemäß der Linie B-B in

Fig. L

Der I lolmkern 1 ist mit Fiansch-Aufnahmeouehsen 5 und 6 ausgerüstet, indem diese im Schichtstoff oder anderem den Raum 8 ausfüllenden Kunststoff eingegossen u erden. Die Aufnahmebüchsen 5, 6 sind mit mittleren ringförmigen Flanschen 18 und 19 versehen. Gewebe 2 aus Glasfasern bzw. aus anderen mit Harz, szcstrichenen Fasern werden auf dem Kern 1 gleichmäßig schichtweise angeordnet und mit ihnen die Aufnahmebüchsen 5 und 6 umschlungen. Zur Verbesse- :> rung der Übertragung hoher Belastungen vom Blatt nut die Aulnahmebüchsen 5, β und Belestigungsbolz.cn 9 und IO wird der Kern 1 des Holmes mit im Schnitt längs der Profilsehne nahezu rechteckigen \usnehmungen versehen und mit Geweben 2 umschlungen. In die Ausnehmungen werden Tragfaserbündel 7 eingelegt. Mit diesen längs des Blattansatzes geführten Faserbün dein 7 werden im Vorderteil des Blattansätze:, die Aufnahmebüchsen 5 und 6, insbesondere die Aufnahmebüchse 5 iimfaßi. FIs kann auch jede einzelne <\uinahmebüclise 5, β von einem Faserbündel 7 mil (ic'.\ eben 2 umschlangen sein.

\uf die Gewebe 2 sowie die Faserbündel 7 werden schräg mehrere Glasfaserlagen und Gewebe 3 gelegt. die. den Blattansatz entsprechend umfassend, wesentlich die Übertragung der Torsionsmomente erleichtern sowie der Abspaltung des Ansatzteiles unter dem EintIuIi \on Belastungen in der Sehnenebene entgegenw irken.

Im Raum der Faserbündel 7 wird der Kern 1 des Holmes mit Seilenwanden 4 versehen, die aus mehreren geklebten Geweben bestehen. Diese Seitenwände v, erden seitlich der Aulnahmebüchsen 5 und 6 angeordnet, welche sich mit ihren Flanschen 18 und 19 daran abstützen. Durch eine derartige Anordnung der Seitenwände 4 erfolgt eine wesentliche Verbesserung der Betest igung der Büchsen 5 und 6. Die Übertragung der Schubkräfte von dem Luftschraubenblatt auf den Befestigungsieil w ird ebenfalls begünstigt.

Zwecks kräftiger Befestigung des Rotorblattes, wird auf die Blattwurzelausbildung der gabelartige Befestigungsteil 11 mit entsprechend gebohrten Bohrungen aufgesetzt und koaxial zu den Aufnahmebüchsen 5 und 6 ausgerichtet. Danach werden in das Ganze die Befestigungsbolzen 9 und 10 eingeschoben und mit den Muttern 15 befestigt.

Das obere Fnde des Befestigungsbolz.cn 9 besitzt eine Kammer für Ausgleichsgewichte 12. die in der Verbindung die l.ängsauswuchiung der Rotorblätter erleichtern. Zur Aufnahme der Belastungen von den Stirnkappen der Vorderkante des Blattes und zur Übertrat.' ng der Belastungen auf den Holmteil samt den Aufn,; imebüchscn 5 und 6 dient ein zweckmäßig verlängertes, dem Flattern vorbeugendes Gewicht 13. d;;s so angeordnet ist, daß es sich mit den Geweben 2, 3 auf deren ganzer Länge verbindet. Mit Schrauben 14 wird die Stirnkappe der Vorderkante befestigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: ehen und des in den Geweichten e.ngebrachten KtteS ^tSi"

1. Blattwurzelausbildung eines Luftschraubenblattes aus Kunststoff, insbesondere eines Rotorblattes eines Hubschraubers für die Verbindung mit einem gabelartigen Befestigungsteil des Rotorkopfes, mit einem Kunststoffkern, der mit Gewebeschichten umgeben ist. und mit Bohrungen für Befcstigungsbolzen, die von Faserbündeln umschlungen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkern (i) auf seiner Ober- und Unterseite im Schnitt längs der Profilsehne je eine nahezu rechteckige Ausnehmung aufweist, in deren Mittelbereich Aufnahmebüchsen (5, 6) für die Befestigungsbolzen (9) mittels eines Schichtstoffes eingegossen sind, daß die Aufnahmebüchsen (5, 6) mit je einem ringförmigen Flansch (18, 19) versehen sind, die am Umfang der Aufnahmebüchsen (5, 6) in der Mitte zwischen ihren Enden angeordnet sind und daß in den Ausnehmungen zu beiden Seiten der Aufnahmebüchsen (5, 6) in Spannweitenrichtung des Schraubcnblattcs verlaufende und um die der Lauftschraubennabe nachstgelegenc Aufnahmebüchse (5) herumführende Faserbündel (7) eingelegt sind.

2. Blattwurzelausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Aufnahmebüchsen (5, 6) zwischen den Faserbündel!! (7) und den Aufnahmebüehsen (5, 6) parallel zu den Achsen der Aufnahmebüchsen (5, 6) und in Spannweitenrichtung des Schraubenblattcs verlaufende Seitenwändc (4) vorgesehen sind, die an den ringförmigen Flanschen (18,19) anliegen.

3. Blattwurzelausbildung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befcstigiingsbolzen (9) an ihren oberen F.ndcn eine Kammer für Ausgleichsgewichte (12) besitzen.