DE1953124A1

DE1953124A1 - Verbesserungen an den Rotoren fuer Luftfahrzeuge mit rotierendem Tragwerk

Info

Publication number: DE1953124A1
Application number: DE19691953124
Authority: DE
Inventors: Mouille Rene Louis
Original assignee: Sud Aviation Societe Nationale de Constructions Aerdnaettiques
Current assignee: Sud Aviation Societe Nationale de Constructions Aerdnaettiques
Priority date: 1968-10-30
Filing date: 1969-10-22
Publication date: 1970-09-17
Also published as: US3610774A; JPS502159B1; FR96059E; GB1298557A

Description

PATENTA₁MWALTi: Essen, den 21.Oktober 1969

Dr. Andrejewski (-55 593/mm-)

Dr. -Ing. Honke
43 Essen, Ketl-.viserStr.36

(Am Hiiupib.ihulief Iiriüborg)
Teleiou225ö02/03

SUD-AVIATION Societe Nationale de Constructions Aeronautiques, in Paris (Seine) Frankreich

Verbesserungen an den Botoren für Luftfahrzeuge mit rotierendem Tragwerk.

Priorität : Frankreich, erste Zusatzanmeldung vom 30. Oktober I968 Zusatzanmeldung zur deutschen Patentanmaldung Nr. P 17 56 Sk6.e

In der deutschen Patentanmeldung Nr. P 17 56 846.6

wird ein Hotor für «in Luftfahrzeug mit rotierendem Tragwerk beschrieben, der eine Kombination von Einrichtungen umfaeet, die «inen einatückigen Botormaet, der gleichzeitig die Welle, die Nabe und die Flügel tragende Arme bildet, mit einer besonderen Anordnung zur Befestigung der Flügel durch drehbare Lagerung der FlUgelfUsee und Zurückhaltung an den Armen vereinigt, wobei die Flügel durch eine Verbindung gehalten werden, die praktisch unter den Fliehkräften undehnbar ist, aber trotzdem eine Dreh- elästizität bietet, wobei dieses Verbindungselement den 'uaa des entsprechenden Flügels mit einem in der Erweiterung des oberen Abschnitts des

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Mastes untergebrachten mittleren Kern verbindet. Die in dieser Patentanmeldung beschriebene Anordnung

verwendet am Flügelfuss eine Befestigungsmuffe, welche den Arm überdeckt und drehbar und gleitend auf diesem angeordnet ist.

Der vorliegende Zusatz betrifft eine Lagerung- derselben Art, bei der jedoch die vorgenannte Muffe dicht ünd~~drehbar so angeordnet ist, dass sie innerhalb des Armes eine geringe Gleitbewegung ausführen kann, woraus sich für diesen Arm eine seiner Funktion besser angepasste Form ergibt.

Sie—wird durch ein unter den Fliehkräften^undehnbares

aber torsionselastisches Element zurückgehalten, welches beispielsweise von einem Stapel metallischer Federblätter gebildet wird. Dieses undehnbare Element ist einerseits über einen Stöpsel mit dem durch die genannte Muffe verlängerten Flügeltragarm und andererseits, in der Nähe der ßotorachse, mit einem einen Kern bildenden mittleren Teil verbunden, der sich im oberen Abschnitt des Mastes befindet·

Geraäss einer vorteilhaften Ausführungsform kann die

Nabe eine Struktur aufnehmen, die geringere Abmessungen aufweist und daher leichter ist,.und zwar insbesondere durch Annäherung der Rotorachst und der Achsen für die Zurückhaltung der Flügel.

Die Dichtheit der von Arm und Muffe gebildeten Einheit wird durch zwischengelegte Dichtungen bewirkt, um «ine Zentral— schmierung durch ölbad der einzelnen Teile zu ermöglichen. ■- -— -

Der Zusatz ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt einer Anordnung zur Flügelbefestigung, der zugleich durch die Achae dee einstückigen Mastes und die Achae eines seiner Arme verläuft.

Fig. 2 zeigt mit teilweiseh Ausbrüchen eine Stirnan-

aicht des Endstückes eines Armes gegenüber dem Gabelgelenk.

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Fig. 3 zeigt eine Detailansicht des Endstückes eines Armes vom hinteren Teil der Fig. 1 aus gesehen. ..

Fig. h zeigt in vergrössertem Masstab die Anhaltevorrichtung des Rückhaltbundes auf der Muffe des Innenkranzes eines Nadellagers.

Fig. 5 zeigt ebenfalls in vergrössertem Masstab die

Detailansicht der gegenüberliegenden Arretierung und der von ihr getragenen Dichtungsringe. ■

Die dargestellte Anordnung umfasst einen Rotormast 1,

der von einem einzigen, einstückigen hohlen Teil gebildet wird und'in seinem oberen Abschnitt mit Armen 2 versehen ist, deren Zahl gleich der Flügelzahl des betrachteten Hotors ist.

Im Innern jedes Armes 2 ist eine Flügelträgermuffe 3

schwenkbar und mit geringer Amplitude gleitend gelagert. Die Nadellager k und 5i deren Kränze voneinander durch Zwischenstücke 6 und 7 getrennt sind, die vorteilhafterweise aus Kunststoff bestehen, gewährleisten den Zusammenhalt und ermöglichen gleichzeitig diese Schwenkung der Muffe 3 in dem Arm 2 und diese leichten Gleitbewegungen.

Diese Flügelträgermuffe 3 bildet auf ihrer äusseren

Seite einen Gabelkopf 8, dessen jeder Schenkel mit Ringen 9 versehene Locher aufweist, welche zur Aufnahme der Achsen 10 zur Befestigung des Flügels 10a bestimmt sind.

Auf der Seite der Achse des die Rotornabe bildenden —-

Mastes wird der Innenkranz des Nadellagers *f von dem Bund eines Ringes in Stellung gehalten, der dank der Werkzeugeinsatznuten, mit denen seine Bohrung versehen ist, in die Muffe eingeschraubt wird, wobei der Ring 11 durch einen Feststeller 11a gebreast wird, dessen eine Zunge in einer Nute 3a der inneren Stirnfläche der Muffe 3 liegt, während eine Gegenzunge 11b_ in eine Auszahnung 11£ des genannten ,Bundes zurückgedrückt wird (siehe Fig. 1 und ²O.

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Der äussere Kranz des Nadellagers 4 stützt sich auf

einer Unterlegscheibe 12 ab, die aus einem von.einem Superpolyamid wie Nylon gebildeten Kunststoff besteht, wobei die Stirnflächen der genannten Scheibe 12 derart ausgebildet sind, dass sie ein Auflager gegen die seitliche Zone eines mittleren Kernes, der nachstehend beschrieben wird, und gegen den genannten Kranz des Nadellagers k unter Berücksichtigung der aufsteigenden Schrägung der Achse des Armes 2 im Verhältnis zur Senkrechten der Achse des Rotormastee bilden·

Auf der Flügelseite stützt sich der Innenkranz des

Nadellagers 5 ^auf eine« Hing 1^ geeigneten Querschnitts ab (siehe Fig. 1 und 5)» der gleichzeitig auf der Stirnfläche des Kranzes des betrachteten ψ Nadellagers, über eine entsprechende äussere Lagerfläche der Muffe 3 und im Innern eines angesetzten Ringes i4a in einer Endbohrung des Armes 2 und schliesslich auf einem Ansatz i4b aufliegt, der unter Zwischenschaltung einer Auskehlung mit abgerundetem Profil in der Anschlusszone zwischen der zylindrischen Lagerfläche der Muffe 3 und dem Ausgangspunkt der Schenkel des Gabelkopfes 8 angeordnet ist.

Dieser Hing 14 weist innen eine Auskehlung auf, die eine Ringdichtung 1^ auf der vorgenannten Lagerfläche aufnimmt, und aussen eine Auskehlung, die eine Ringdichtung 16 ovalen Querschnitts auf- ^ nimmt, welche die Dichtheit zwischen dem Ring 14 und dem Ring 1*fa gewährleistet. Diese Dichtung 16 ermöglicht die Abdichtung zugleich bei der Drehbewegung und der gleitenden Verschiebung in axialer Richtung.

Im Innern der Muffe 3 erscheint unter dieser selben.

das Nadellager 5 aufnehmenden Lagerfläche eine Verstärkung, die einen Ansatz 1? bildet, der ale Auflager für einen Stöpsel 18 bestimmt ist, an dessen Vorderseite zwei diametral entgegengerichtete Flügelstücke 19 hervorragen, die in entsprechende Ausnehmungen 19» am Boden des Gabelkopfes 8 eintreten (Fig. 1 und 2) und deren Zusammenwirken bei der Drehbewegung" die Verbindung zwischen diesem Gabelkopf 8, zusammen mit der Muffe 3

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schliesslich dem Flügel 10a gegenüber dem hohlen Arm 2 gewährleistet.

Im Innern der Muffe ist eine durch einen Stapel von

metallischen Federblättern gebildete, Fliehkräften gegenüber undehnbare aber torsionselastische Verbindungsanordnung 20 zwischen dem Stöpsel 18 und einem mittleren Kern 21 angebracht. Jedes Ende dieser Verbindungsanordnung besitzt eine Bohrung, die dazu bestimmt ist, auf der Seite des Stöpsels 18 eine Achse 22 aufzunehmen, die in der entsprechenden Bohrung der Muffe 3» wo der genannte Stöpsel 18 eingesetzt: ist, festgehalten wird und, auf der Seite des Kernes 21, eine Achse 23, die einen Kopf 23a aufweist. Somit werden über diese Achsen und diese Verbindungsanordnung 20 der mittlere Kern 21 und, über den Stöpsel 18, die Muffe 31 ihr Gabelkopf 8 und schliesslich der Flügel 1-Qa fest miteinander verbunden.

Um den Halt der Achsen 23 durch den entsprechenden

Kopf 23a zu gewährleisten, erhält der Kern 21 die Unterstützung einer zusammengesetzten Schale 2k, die von drei gewölbten Teilen gebildet wird, welche einzeln auf der Stirnfläche des Kernes durch Bolzen 25 befestigt sind und die Köpfe 23a zwischen den gewölbten Teilen und dem Kern festklemmen. Die Wölbteile werden nacheinander mit ihrem Rand in eine Auskehlung 26 eingesetzt und gewährleisten nach der Verschraubung zugleich den festen Sitz des Kernes 21 und der Achsen 23.

Auf der Ebene der Abdichtung besitzt der Stöpsel

eine Auskehlung, die eine Hingdichtung i8a aufnimmt, so dass jede Muffe 3 innen verschlossen ist, und in einer Lagerung des Kopfes des Mastee 1 ist ein iHchtungstrager 27 aus Kunststoff angeordnet, der die möglichen Verschiebungen des Kernes 21 in den Lagerflächen des genannten Mastes begrenzt und mit Hilfe einer in einer Auskehlung des genannten Dichtungeträgers 2? angebrachten Dichtung 27a die Abdichtung eines somit im Kopf des Mastes gebildeten Ölbehälters gewährleistet, der auf der gegenüberliegenden Seite durch eine ebenfalls aus vorzugsweise durchsichtigem Kunststoff bestehende Kuppel 28 verschlossen wird» die durch ein« Dich-

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tung 29 ihrer Schürze am Öffnungskopf des Behälters angedrückt, durch einen Sprengring gehalten und schliesslich durch einen einen Spiegel? ■ Standanzeiger bildenden Stöpsel verschlossen wird·

über in die Schenkel des Gabelkopfes 8 gefräste Aussparungen 30 nimmt ferner der hintere Teil der genannten Schenkel eine Gabel 31 auf, die das Endstück eines Armes bildet, der durch Bolzen 32 und Muttern befestigt ist, die Verjüngungen dieser Schenkel und 2ähne dieser Gabel durchdringen, sowie durch Bolzen 33 und Kuttern, die eine fest mit dem Gabelboden verbundene Abdeckung und eine Öse JM durchdringen, die von einer seitlichen Ausdehnung der Bodenfläche des Gabelkopfes gebildet wird und in der genannten Bodenfläche des Gabelkopfes zweckmässige Vorsprünge und Vertiefungen aufweist. Der formschlüssig mit der Gabel verbundene Arm 35 umgibt im Abstand den Arm 2 und bildet durch Verjüngung an seinem Ende ein Gabelgelenk 36* Dieses Gabelgelenk nimmt eine Schubstange 37 für die Steuerung des Anstellwinkels des Flügels 10a auf.

Im Verhältnis zu dem in dem vorgenannten deutschen

Patent Nr. P 17 56 846.6 beschriebenen Gegenstand bietet die vorstehend beschriebene Auefuhrungsform zusätzliche Vorteile, von denen die folgenden unterschieden werden können :

- die Anordnung der Muffe 3 und ihres Stöpsels 18 in-

nerhalb des Armee 2 ermöglicht eine maximale Annäherung von Flügelbefestigung und Drehachse des.Nabenmastes, und dieses ist ein günstiger Faktor für die dynamische Stabilität des Rotors und für die Herabsetzung der Fliehkraftbeanspruchungen f

- da die Muffe 3 i«n Innern des Armes 2 liegt, kann,

in Übereinstimmung mit den verschiedenen'anderen Faktoren, die bsi einer derartigen Konstruktion zu beachten sind, die Verb'ndung dieses Armes mit dem Mast mit beliebig groaaen Werkstoffquerechnitttn vorgesehen werden, da die Gesamtheit seiner Aueatnflache frei ist % hieraue ergibt sich eine Herabsetzung der Beanspruchungen in dieser kritischen Zone und also ein·

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bessere Ermüdungsbeständigkeit 5 ⁴ "

- die somit erlangte Beherrschung in der Formgebung,

dieser Zone ermöglicht es, hier eine Profilierung zu verwenden, die die Möglichkeit bietet, zwischen der Flügelbefestigung und dem Mast eine progressivere Evolution der Starrheit zu erreichen ;

- hieraus ergibt sich augenscheinlich eine Möglichkeit zur Herabsetzung des Gewichtes der Einheit Mast - Muffe*

Es versteht sich von selbst, dass, ohne den Rahmen

der Erfindung zu verlassen, Modifikationen an den vorstehend beschriebenen ^usführungsformen vorgenommen werden können.

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Claims

PATENTANSPHUCHE

Λ,j Rotor für j Luftfahrzeuge mit rotierendem Tragwerk entsprechend der deutschen Patentanmeldung Nr. P 17 56 846.6, der für die Verbindung eines einstückigen, hohlen Rotormastes, welcher

-gleichzeitig die -Welle, die-Nabe und die—Flügel tragende-Arme-bildet.,

mit den Flügeln selbst, eine Muffe umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte den Flügel (10a) tragende Muffe (3) im Innern eines solchen Armes (2) dicht so angebracht ist, dass sie drehbar ist und eine geringe Gleitbewegung ausführen kann, die durch eine Verbindung (20) zwischen der Muffe (3) und dem Befestigungskern (21) im Innern der Nabe ermöglicht wird, wobei die Verbindung (20) unter der Einwirkung der Fliehkräfte undehnbar, aber biegsam und torsionselastisch im Innern der genannten Muffe angebracht ist.
2.) Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Befestigung des Verbindungsgliedes (20) im Innern der Muffe (3) und des Armes (2) durch einen bei der Drehung mit der genannten Muffe verbundenen Stöpsel (18) erfolgt.
3·) Rotor nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung des Verbindungsgliedes (20) in einem mittleren Kern (21), der in dem ausgebauchten Teil des Nabenmastes (1) angesetzt ist, in grösster Nähe der Achse des genannten Mastes durch Achsen (23) erfolgt, die in axialer Richtung zugleich gegenüber dem Mast (1) und dem Kern (21) immobilisiert werden.
4«) Rotor nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet,

dass die Immobilisierung der Achsen (23) durch das Festklemmen der Köpfe (23a) der genannten Achsen (23) zwischen der Flanke des Kernes (21) und und den mehrfachen Wölbteilen einer Schale (2*0 erreicht wird, wobei die Wölbteile durch Bolzen (25) auf dem genannten Kern (21) befestigt und über einen Rand in eine Auskehlung (26) des Mastes (1) eingefügt werden·

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5·) Hotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die äussere Formgebung des Armes (2) in Hinblick auf den Werkstoffquerschnitt, insbesondere bei der Verbindung zwischen dem Arm (2) und der Nabe (i)'und in Hinblick auf die Progressivität der Evolution der Starrheit zwischen dieser Verbindung und dem Ende des Armes (2), frei bestimmt wird.
6.) Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass ein formschlüssig mit der Muffe (3) verbundener Gabelkopf (8) für die Befestigung des Flügels (10a), in der Nähe des Endes des Armes (2), einen diesen letzteren umgebenden Hebel (35) trägt, wobei dieser angesetzte Hebel ("55} in einem Gabelkopf (36) endet, an den eine Anstellschubstange (37) gelenkig angeordnet ist.
7·) Hotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Keilung der Nadellager (4,5), die zwischen dem Arm (2) und der Muffe (3) angeordnet sind, in Hinblick auf die Innenkränze der genannten Lager (4,5) zweiseitig ist und Zwischenstücke ('6,7) aus Kunststoff zwischen den inneren und äusseren Käfigen umfasst, wobei der äussere Käfig, der der Nabe (1) benachbart ist, sich auf einem profilierten Zwischenstück (12) abstützt, das ebenfalls aus Kunststoff besteht.
8.) Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

dass die Abdichtung für das Ol des Schmierbades in jedem Arm (2) und in jeder Muffe (3) durch «in· innere Dichtung (i8a) zwischen der Muffe (3) und dem Stöpsel (18), durch zwei äuaeere Dichtungen (15_ti6), die jeweils auf der Muff· (3) und in dem Arm (2) anliegen, wobei die beiden Dichtungen (15,16) in dem äusseren Kranz (1²O der Nadellager (4,5) angeordnet •ind, und in der Nabe durch einen Dichtungeträger (27) unter dem Kern (21) und durch eine Dichtung (29) der Kuppel (28) für die ulreaerve oberhalb der genannten Wölbteile (24) gewährleistet wird·

PA· Dr.Andrtjtwiki, Dr.Honk·

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