DE19922152C2 - Kabelanordnung für ein Hubschrauberrotorblatt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kabel für ein Hubschrauberrotorblatt.

Es ist bekannt, im Freien betriebene Rotorblätter bei tiefen Temperaturen mittels elektrischer Heizvorrichtungen zu enteisen. Beispiele hierfür zeigen die US 5 174 717 für einen Flugzeugpropeller und die DE 197 48 716 C1 für Rotorblätter von Windkraftanlagen.

Auch die Rotorblätter sowohl der Hauptrotoren als auch der Heckrotoren von Hubschraubern sind häufig mit einer elektrischen Heizvorrichtung ausgerüstet, um die Rotorblätter bei tiefen Temperaturen enteisen zu können. Solche Heizvorrichtungen werden über elektrische Kabel versorgt, welche sich in Rotorblattlängsrichtung zwischen einer Anschlußstelle am Rotormast und der Heizvorrichtung erstrecken.

Es gibt Hubschrauber mit Hauptrotorblättern, die mit einem Faltgelenk zum Falten des Hauptrotorblattes um eine quer zur Rotorblattlängs­ richtung verlaufende Faltachse versehen sind. Bei Hubschraubern, die mit solchen Hauptrotorblättern ausgerüstet sind, können die Hauptro­ torblätter des Hauptrotors zum Hubschrauberrumpf hin gefaltet werden, wenn der Hubschrauber abgestellt wird.

Es gibt faltbare Hauptrotorblätter, deren Falten manuell geschieht und die im ausgefalteten, flugfähigen Zustand mittels eines Splintes in der Ausfaltposition gesichert werden. Es gibt aber auch Hubschrauber, bei welchen die Faltung mittels eines Faltantriebs automatisch durchgeführt werden kann. Um vor Beginn eines Fluges sicherstellen zu können, daß sich die faltbaren Hauptrotorblätter in der ausgefalteten Flugstellung befinden, sind im Bereich der Faltgelenke Sensoren angeordnet, die ein elektrisches Signal abgeben, aus welchem sich ersehen läßt, ob sich das jeweilige Hauptrotorblatt im flugfähig ausgefalteten Zustand befindet oder nicht. Das Signal eines jeden Sensors wird zu einer Auswertestelle übertragen, welche an eine Anzeigevorrichtung ein entsprechendes Signal liefert.

Sowohl im Fall einer Enteisungsheizvorrichtung eines Hauptrotor- oder Heckrotorblattes als auch im Fall einer Faltsensoreinrichtung eines falt­ baren Hauptrotorblattes ist eine elektrische Verbindung zwischen dem rotierenden Rotorblatt und dem zugehörigen Rotormast erforderlich. Dies wird mittels einer Kabelanordnung bewerkstelligt, die einen Endes mit dem Rotormast und anderen Endes mit dem jeweiligen Rotorblatt ver­ bunden ist.

Die Rotorblätter sowohl des Hauptrotors als auch des Heckrotors sind relativ zum zugehörigen Rotormast um ihre Längsachse verdrehbar, um den Hubschrauber manövrierbar zu machen. Ein Teil des Kabels, der sich im Bereich des Übergangs zwischen Rotormast und Rotorblatt befin­ det, muß daher lose und so locker geführt sein, daß das Kabel die dreidi­ mensionalen Relativbewegungen zwischen dem Rotormast und dem Rotorblatt ausgleichen kann. Dies muß so geschehen, daß das Kabel in diesem losen Bereich nicht übermäßige Bewegungen aufgrund von Vi­ brations-, Auslenk- und Fliehkräften durchführt, um eine übermäßige und schädigende Strapazierung dieses Kabelbereichs zu vermeiden.

Aus der EP 0 754 623 A1 ist es im Zusammenhang mit einer Kabel­ anordnung für eine Enteisungs-Heizeinrichtung eines faltbaren Hub­ schrauberrotorblattes bekannt, die Kabelanordnung zwar prinzipiell mit einem Rundkabel aufzubauen, dieses aber in einem Bereich zwischen dem Hauptrotormast und dem Hauptrotorblatt durch einen U-förmigen Kabelbogen aus einem bandförmigen Kabel zu ersetzen. Dieses bandför­ mige Kabel besteht aus mehreren nebeneinander angeordneten elektri­ schen Rundleitern, die in ein gummiartig elastisches Material mit recht­ eckigem Querschnitt eingebettet sind. Mit diesem Kabelbogen sollen Fliehkräfte und Torsionskräfte aufgefangen werden.

Diese Lösung ist relativ aufwendig, weil zwischen dem Rundkabel und dem Flachkabel des Kabelbogens Übergangsverbinder vorgesehen werden müssen und für den Kabelbogen ein ganz spezielles Kabel hergestellt werden muß. Das elastische Material des Kabelbogens muß einen relativ hohen Biegewiderstand haben, um aufgrund der Torsions- und Fliehkräf­ te keine zu starken Auslenkungen aus seiner Ruhelage zu erleiden. Zu diesem Zweck muß das Material des Kabelbogens in sich relativ fest sein. Es kann daher mit der Zeit zu Ermüdungs- oder gar Brucherschei­ nungen des Kabelbogens kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung verfügbar zu machen, die mit relativ geringem Aufwand und unter stabilen und zuverlässigen Bedingungen einen Bewegungsausgleich eines zwischen einem Rotormast und einem Rotorblatt angeordneten Kabels ermöglicht.

Eine diese Aufgabe lösende Kabelanordnung, nachfolgend und insbesondere in den Ansprüchen auch kurz als Kabel bezeichnet, ist im Anspruch 1 angegeben und kann gemäß den Ansprüchen 2 bis 10 weitergebildet sein.

Die Erfindung schafft ein Kabel für ein Hubschrauberrotorblatt mit einem elektrischen Kabel, das zur Befestigung zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Vorrichtungen vorgesehen ist und zum Bewegungsausgleich einen als Kabelwendel ausgebildeten Kabelbereich aufweist, und mit einem in die Kabelwendel hineinragenden ortsfesten Dorn zur Stabilisierung der Lage der Kabelwendel. Vorzugsweise wird für das Kabel ein konischer Dorn verwendet, dessen maximaler Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Kabelwendel. Das Kabel kann an einem Wendelende mit einem elektrischen Verbinder abgeschlossen und der Dorn kann an dem Verbinder befestigt sein. In diesem Fall kann der Dorn mindestens in dem dem Verbinder benachbarten Bereich hohl und in diesem Bereich mit einer Kabeldurchführöffnung versehen sein, durch welche hindurch das Kabel von der Außenseite des Dorns zum Innenraum des Dorns und von dort zum Verbinder geführt ist. Die Kabeldurchführung kann durch Dichtmasse abgedichtet sein. Man kann den Dorn als Gießteil ausbilden, das an den Verbinder angegossen ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Dorn und eine Verbinderhülse des Verbinders einteilig auszubilden.

Um mit dem Dorn Fliehkräfte auffangen zu können, ist der Dorn bei einem auf ein Rotorblatt montierten Kabel auf der zur Rotor­ blattaußenseite weisenden Seite der Kabelwendel angeordnet und ragt von dieser Seite aus in den Wendelinnenraum hinein. Dadurch werden von dem Dorn sowohl radiale als auch fliehkraftbedingte axiale Auslenkbewe­ gungen der Kabelwendel aufgefangen.

Das Kabel kann in eine solche Wendelform gebracht werden, daß die Wendellagen der Kabelwendel im ausgebauten, also kräftefreien, Zustand der Kabelwendel aneinanderliegen, die Kabelwendel bei montierter Ka­ belanordnung jedoch unter derartiger axialer Vorspannung steht, daß ihre Wendellagen einen axialen Abstand voneinander haben. Damit wird erreicht, daß benachbarte Wendellagen bei den Bewegungen der Kabel­ wendel nicht aneinanderschlagen oder -scheuern.

Mit einer erfindungsgemäßen Kabelanordnung mit Kabelwendel werden sowohl ein Torsionsausgleich als auch ein Längenausgleich geschaffen. Dies gelingt mit relativ wenig Aufwand, da ein durchgehendes einstückiges Kabel verwendet werden kann, bei dem es sich um ein Rundkabel oder um ein Bandkabel handeln kann, wobei lediglich ein Stück dieses Kabels in Wendelform gebracht zu werden braucht. Bei dem mit der Kabelwendel zusammenwirkenden Dorn handelt es sich um ein recht einfaches Bauelement, so daß die Kosten für das Kabel nicht wesentlich über den Kosten für das verwendete Kabelstück liegen.

Ein Kabel der erfindungsgemäßen Art ist besonders vorteilhaft für Heckrotoren, da Heckrotoren wesentlich schneller rotieren als Hauptrotoren und daher an Heckrotoren noch stärkere Fliehkräfte auf­ treten als an Hauptrotoren.

Die Erfindung sowie weitere Aufgaben- und Vorteilsaspekte der Erfin­ dung werden nun anhand von Ausführungsformen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 in schematisierter Weise einen Hubschrauber mit vier Haupt­ rotorblättern und vier Heckrotorblättern;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Hauptrotormastes und zweier damit verbundener, je nur teilweise dargestellter Haupt­ rotorblätter;

Fig. 3 in schematisierter Weise einen Hubschrauber mit vier faltbaren Hauptrotorblättern;

Fig. 4 eine Kabelanordnung für eine Enteisungsheizvorrichtung eines faltbaren Hauptrotorblattes;

Fig. 5 eine Kabelanordnung für eine Enteisungsvorrichtung eines nicht-faltbaren Hauptrotorblattes oder eines Heckrotorblattes;

Fig. 6 eine Kabelanordnung mit einem Verbindungskabel eines Motor­ antriebs für das Falten eines Hauptrotorblattes und mit einem Verbindungskabel eines Faltsensors;

Fig. 7 eine schematisierte Draufsicht auf einen Hauptrotormast und auf Teile von vier faltbaren Hauptrotorblättern mit Kabelanord­ nungen gemäß Fig. 4;

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Längsdarstellung einer ersten Aus­ führungsform eines bei den Kabelanordnungen der Fig. 3 und 4 gezeigten Dorns mit einer Kabelwendel;

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Längsdarstellung einer zweiten Aus­ führungsform eines bei den Kabelanordnungen der Fig. 3 und 4 gezeigten Dorns mit einer Kabelwendel;

Fig. 10 eine teilweise geschnittene Längsdarstellung einer dritten Aus­ führungsform eines bei den Kabelanordnungen der Fig. 3 und 4 gezeigten Dorns mit einer Kabelwendel;

Fig. 11 eine Querschnittsdarstellung eines elektrischen Kabels für eine Hauptrotor-Enteisungs-Heizanlage;

Fig. 12 eine Querschnittsdarstellung eines elektrischen Kabels für eine Heckrotorblatt-Enteisungs-Heizanlage; und

Fig. 13 eine Querschnittsdarstellung eines elektrischen Kabels für einen Faltrotor bzw. für Faltsensoren.

Fig. 1 zeigt in sehr schematisierter Weise einen Hubschrauber 11 mit einem nur angedeuteten Rumpf 13, einem Hauptrotormast 15 für einen Hauptrotor mit vier nicht-faltbaren Hauptrotorblättern 17 und einem ebenfalls nur angedeuteten Heckrotor 19.

Auf jedem der Hauptrotorblätter 17 befindet sich eine Kabelanordnung 23 mit einem elektrischen Kabel 25, einem ersten elektrischen Ver­ binder 27, der mit einem (nicht dargestellten) ersten Gegensteckverbin­ der am Hauptrotormast 15 steckverbunden ist, einem zweiten elektri­ schen Verbinder 29, der sich an dem vom Hauptrotormast 15 abliegen­ den Ende der Kabelanordnung 23 befindet und der elektrischen Ver­ bindung mit einer im Hauptrotorblatt 17 befindlichen (nicht dargestell­ ten) elektrischen Enteisungsheizvorrichtung dient, und mit einer dem zweiten Steckverbinder 29 benachbarten Kabelwendel 35.

Auch Heckrotorblätter von Hubschraubern sind häufig mit elektrischen Enteisungsheizvorrichtungen ausgebildet. Daher können die Heckrotorblätter des Heckrotors 19 in gleicher (jedoch nicht dargestellter) Weise wie die Hauptrotorblätter 17 mit Kabelanordnungen 23 versehen sein.

Während Fig. 1 eine Draufsicht von oben auf den Hubschrauber 11 und auf die Hauptrotorblätter 17 des Hauptrotors zeigt, sind in Fig. 2 in schematisierter Seitenansicht der Hauptrotormast 15 und zwei der Haupt­ rotorblätter 17 des Hauptrotors mit je einer Kabelanordnung 23 gezeigt. Jede der beiden dargestellten Kabelanordnungen weist einen Dorn 37 auf, der sich auf der vom Hauptrotormast 15 abliegenden Seite der Kabelwendel 35 befindet und von dieser Seite aus in das Innere der Kabelwendel 35 hineinragt. Der Dorn 37 hat eine Länge, die vorzugs­ weise größer ist als die axiale Länge der Kabelwendel 35 im Einbauzu­ stand. Der Dorn ist mit dem zweiten elektrischen Verbinder 29 verbun­ den, der seinerseits mittels eines in Fig. 2 nur angedeuteten Befesti­ gungselementes 39 an der Oberfläche des je zugehörigen Hauptrotor­ blattes 17 befestigt ist. Mittels des zweiten elektrischen Verbinders 29 ist das Kabel 25 der Kabelanordnung 23 mit einem elektrischen Zuleitungs­ kabel 41 verbunden.

Das Zuleitungskabel 41 kann entweder der Stromversorgung einer elek­ trischen Enteisungsheizvorrichtung eines Hauptrotorblattes oder eines Heckrotorblattes dienen. Es kann aber auch mit einem Sensor oder Aktuator verbunden sein. Bei Hubschraubern, deren Hauptrotorblätter manuell um ein Faltgelenk ein- und ausfaltbar sind, wird das jeweilige Hauptrotorblatt mittels eines Splintes in der jeweiligen Endfaltstellung gehalten. Geschieht das Falten automatisch, beispielsweise mittels einer Hydraulik, können im Bereich der Faltgelenke der Hauptrotorblätter Sensoren vorgesehen sein, mittels welchen festgestellt werden kann, ob sich das jeweilige Hauptrotorblatt in der ausgefalteten Flugstellung befin­ det. Bei derartigen Hubschraubern mit automatisch faltbaren Haupt­ rotorblättern kann das Zuleitungskabel 41 der Verbindung mit einem solchen Sensor dienen. Außerdem kann das Zuleitungskabel 41 der Verbindung mit einem elektromotorischen Faltantrieb für das Falten des jeweiligen Hauptrotorblattes 17 dienen.

Zwischen einem Hauptrotorblatt 17 und dem Hauptrotormast 15 besteht eine Gelenkverbindung 43, die in Fig. 2 nur sehr schematisch angedeutet ist. Diese Gelenkverbindung 43 ermöglicht kollektive gemeinsame Ver­ stellungen aller Hauptrotorblätter und zyklische Einzelverstellungen der Hauptrotorblätter, um den Hubschrauber manövrieren zu können. Dies führt zu dreidimensionalen Relativbewegungen zwischen den Hauptro­ torblättern 17 und dem Hauptrotormast 15, welche zu Torsions- und Längenbeanspruchungen der Kabel 25 führen. Außerdem wirken auf­ grund der Rotation der Rotorblätter auf das Kabel 25 Fliehkräfte ein, welche bei dem schnell rotierenden Heckrotor besonders hoch sind.

Zum Torsions- und Längenausgleich der Relativbewegung zwischen dem Rotormast und dem jeweiligen Rotorblatt ist die Kabelanordnung 23 mit der Kabelwendel 35 versehen. Der Dorn 37 dient der Lagestabilisierung oder Führung der Kabelwendel 35, und zwar sowohl in radialer als auch in axialer Richtung der Kabelwendel 35.

Bevorzugtermaßen weist der Dorn 37 eine konische Form auf, wobei er sich in Richtung zum Hauptrotormast 15 verjüngt. Sein maximaler Durchmesser ist größer als der Innendurchmesser der Kabelwendel 35, so daß der Dorn 37 in seinem Bereich größten Durchmessers einen bezüglich der Kabelwendel 35 axialen Anschlag für die Kabelwendel 35 bilden kann. Damit werden Fliehkraftbewegungen der Kabelwendel aufgefangen.

Fig. 3 zeigt in ebenfalls sehr schematisierter Weise einen Hubschrauber 11 mit vier faltbaren Hauptrotorblättern 17, von denen zwei nicht voll­ ständig dargestellt sind.

Die Hauptrotorblätter 17 des Hauptrotors sind um Faltgelenke bei 21 faltbar, um sie in der mit Drehpfeilen angedeuteten Weise zum Rumpf 13 hin einfalten und wieder ausfalten zu können. Auf jedem der Haupt­ rotorblätter 17 befindet sich eine Kabelanordnung 23a mit einem elek­ trischen Kabel 25a, einem ersten elektrischen Verbinder 27a, der mit einem (nicht dargestellten) ersten Gegensteckverbinder am Rotormast 15 steckverbunden ist, einem zweiten elektrischen Verbinder 29a, der sich vom Rotormast 15 aus gesehen jenseits des Faltgelenkes 21 befindet und der elektrischen Verbindung mit einer im faltbaren Hauptrotorblatteil 31 befindlichen (nicht dargestellten) Enteisungsheizvorrichtung dient, mit einer Spiralkabeldose 33 am Faltgelenk 21 und einer Kabelwendel 35a zwischen dem ersten Steckverbinder 27a und der Spiralkabeldose 33. Die Kabeldose 33 nimmt einen (nicht dargestellten) Spiralteil des Kabels 25a auf, wodurch es dem Kabel 25a ermöglicht ist, der Faltbewegung des faltbaren Hauptrotorblattes 17 zu folgen.

Zu Einzelheiten im Zusammenhang mit dem Faltgelenk 21 und der Spiralkabeldose 33 wird auf die gleichzeitig eingereichte Patentanmel­ dung "Faltbares Hubschrauberrotorblatt mit Spiralkabeldose" (Anwalts­ aktenzeichen: K 47 885/6) verwiesen, deren Inhalt hiermit ausdrücklich zu Offenbarungsgehalt der vorliegenden Patentanmeldung gemacht wird.

In den Fig. 4 bis 6 sind drei Ausführungsformen von erfindungs­ gemäßen Kabelanordnungen 23 gezeigt.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Kabelanordnung 23a für eine Enteisungsheizvorrichtung eines faltbaren Hauptrotorblattes 17, gemäß Fig. 3, wobei die Spiralkabeldose 33 einen tiefliegenden Kabeleingang 45 und einen hochliegenden Kabelausgang 47 aufweist. Dabei sind die beiden elektrischen Verbinder 27a und 29a je mit einem Endgehäuse 49, einem den Übergang zwischen Endgehäuse 49 und Kabel 25a umgeben­ den, angespritzten Übergangsstück 51 und mit einer Überwurfmutter 53 zur Schraubsicherung des als Steckverbinder ausgebildeten Verbinders mit einem Gegensteckverbinder versehen. Die Kabelwendel 35a befindet sich zwischen dem ersten Verbinder 27a und einem Befestigungselement 55. Die Spiralkabeldose 33 befindet sich zwischen dem zweiten Verbinder 29a und einem Befestigungselement 57. Der zwischen den beiden Befestigungselementen 55 und 57 befindliche Bereich des Kabels 25a ist von einem Schrumpfschlauch 59 umgeben. Die Kabelwendel 35 wird mittels eines Dorns 37a lagestabilisiert, der über eine (nicht dargestellte) Befestigungsvorrichtung am zugehörigen Hauptrotorblatt 17 befestigt ist. Die Kabelwendel 35 ist mit einer Montagemarkierung 61 versehen.

In Fig. 5 ist eine Ausführungsform einer Kabelanordnung 23 für eine Enteisungsheizvorrichtung eines nicht-faltbaren Hauptrotorblattes der in Fig. 1 gezeigten Art oder eines Heckrotorblattes mit den beiden elek­ trischen Verbindern 27 und 29 dargestellt. Diese weisen je ein Endge­ häuse 49 auf. Der Verbinder 27 besitzt außerdem ein den Übergang zwischen dem Endgehäuse 49 und dem Kabel 45 umgebendes angespritz­ tes Übergangsstück 51. Beide Verbinder 27 und 29 umfassen eine Über­ wurfmutter 53 zur Schraubsicherung des als Steckverbinder ausgebilde­ ten Verbinders mit einem Gegensteckverbinder. Die Kabelwendel 35 befindet sich auf der Seite des Endgehäuses 49 des zweiten Verbinders 29. An dieses Endgehäuse 49 schließt sich der konisch ausgebildete Dorn 37 an, der vom Verbinder 29 aus in die Kabelwendel 35 hinein­ ragt, eine etwas größere axiale Länge als die Kabelwendel 35 besitzt und auf der Seite des Verbinders 29 einen maximalen Durchmesser aufweist, der etwas größer ist als der Innendurchmesser der Kabelwendel 35.

Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kabel­ anordnung 23b dient der elektrischen Verbindung zwischen einem am Hauptrotormast 15 (nicht dargestellten) Gegensteckverbinder und einem elektromotorischen Faltantrieb für das Falten des zugehörigen Haupt­ rotorblattes 17 der in Fig. 3 dargestellten Art einerseits und einem Falt­ sensor zur Überwachung der korrekten Faltstellung des faltbaren Haupt­ rotorblattes 17 andererseits. Diese Kabelanordnung weist in Überein­ stimmung mit der in Fig. 5 gezeigten Kabelanordnung 23 einen ersten Verbinder 27b, einen zweiten Verbinder 29b mit einem Dorn 37 und dazwischen ein Kabel 25b und eine Kabelwendel 35b auf. Außerdem sind in Fig. 6 noch zwei voneinander beabstandete Befestigungselemente 55 und 57 für das Kabel 25b und ein auf dem Kabel 25b befindlicher Schrumpfschlauch 59 vorgesehen. Zusätzlich weist die in Fig. 6 gezeigte Kabelanordnung 23b ein weiteres elektrisches Kabel 61 auf, das an dem in Fig. 6 linken Ende an den ersten Verbinder 27b angeschlossen ist und an seinem anderen Ende mit einem dritten elektrischen Verbinder 63 abgeschlossen ist. Dieser weist wie der erste Verbinder 27b ein Endge­ häuse 49, ein angespritztes Übergangsstücke 51 und eine Überwurf­ mutter 53 auf. In Fig. 6 weist der erste Verbinder 27b ein Über­ gangsstück 51b auf, mit dem die beiden Kabel 25b und 61 mit getrenn­ ter Herausführung aus dem Übergangsstück 51b umspritzt sind.

Fig. 7 zeigt in sehr schematisierter Weise einen Hauptrotormast 15 und Teile von daran angeordneten faltbaren Hauptrotorblättern 17 der in Fig. 3 gezeigten Art. In Fig. 7 ist nur eines der Hauptrotorblätter 17 soweit dargestellt, daß man das Faltgelenk 21 mit der Spiralkabeldose 33 sieht. Während in Fig. 3 pro faltbarem Rotorblatt 17 nur eine einzige Kabel­ anordnung 23a für die Energieversorgung einer Enteisungs-Heizvorrich­ tung dargestellt ist, sind in Fig. 7 sowohl eine Kabelanordnung 23a gemäß Fig. 4 als auch eine Kabelanordnung 23b gemäß Fig. 6 darge­ stellt. Während die Kabelanordnung 23a wieder der elektrischen Ver­ bindung mit einer Enteisungs-Heizvorrichtung des Hauptrotorblattes 17 dient, ist die Kabelanordnung 23b vorgesehen, um einen (nicht darge­ stellten) Faltsensor und einen (nicht dargestellten) elektromotorischen Faltantrieb elektrisch zu verbinden. Über die Verbinder 27a und 29a wird die Kabelanordnung 23a mit einem (nicht gezeigten) Gegensteck­ verbinder am Hauptrotormast 15 oder an einer (nicht gezeigten) Taumel­ scheibe des Hubschraubers bzw. mit der im faltbaren Teil des Haupt­ rotorblattes 17 befindlichen Enteisungsvorrichtung verbunden. Über den Verbinder 27a wird die Enteisungs-Heizvorrichtung mit elektrischer Heizenergie versorgt.

Über die Verbinder 27b und 29b der Kabelanordnung 23b werden dem elektromotorischen Faltantrieb elektrische Antriebsenergie und Steuer­ signale von einer beispielsweise im Bereich des Hauptrotormastes 15 angeordneten (nicht dargestellten) Energie- und Steuersignalquelle zu­ geführt. Über die Verbinder 27b und 63 wird ein von einem Faltsensor geliefertes Faltsensorsignal an eine beispielsweise im Bereich des Haupt­ rotormastes 15 angeordnete (nicht dargestellte) Sensorsignalauswerteeinrichtung geliefert. Bei dem Faltsensor kann es sich beispielsweise um einen Endschalter handeln, welcher in Abhängigkeit von der Faltstellung des faltbaren Hauptrotorblattes 17 geschaltet wird.

In den bisher erläuterten Figuren sind für alle dort gezeigten Verbinder Kabelabgangswinkel von 0° dargestellt. Es sind aber für mindestens einen Teil dieser Verbinder auch andere Kabelabgangswinkel möglich. Beispielsweise können die beiden Verbinder 27a und 27b in Fig. 7 unterschiedliche Kabelabgangswinkel haben, zum Beispiel der mit der Enteisungs-Heizvorrichtung verbindende Verbinder 27a einen Kabel­ abgangswinkel von 0° und der mit der Faltsensorik verbindende Ver­ binder 27b einen Kabelabgangswinkel von 45°.

Die drei Hauptrotorblätter 17, von denen in Fig. 7 je nur ein sehr klei­ ner Teil dargestellt ist, sind genauso gestaltet und mit den gleichen Kabelanordnungen versehen wie das in Fig. 7 ausführlicher dargestellte Hauptrotorblatt 17.

In den Fig. 8-10 sind drei verschiedene Ausführungsformen eines Dorns 37 für eine erfindungsgemäße Kabelanordnung 23 dargestellt, und zwar je in teilweiser Schnittdarstellung.

Der in Fig. 8 gezeigte Dorn 37 ist teilweise hohl und weist eine koni­ sche Außenform auf. Der Dorn 37 ragt von der in Fig. 8 rechten, von dem Hauptrotormast 15 wegweisenden Seite der Kabelwendel 35 in diese hinein, um deren Lage zu führen. An seinem in Fig. 8 rechten Endbe­ reich ist der Dorn 37 mit einer Kabeldurchführöffnung 65 versehen, mittels welcher ein in Fig. 8 rechtes Kabelende der Kabelwendel 35 von der Außenseite des Dorns 37 aus in dessen Hohlraum 67 hineinführbar ist. Von dort aus kann das Kabelende mit Anschlüssen des zweiten Verbinders 29 verbunden werden, der sich bei einer bevorzugten Aus­ führungsform unmittelbar an das in Fig. 8 rechte Ende des Dorns 37 anschließt. Der Dorn kann bei dieser Ausführungsform aus Aluminium bestehen.

Die Kabeldurchführöffnung 65 kann mit einer den Dorn 37 im Bereich der Kabeldurchführöffnung 65 umgebenden Dichtmasse 68 geschlossen werden, bei der es sich um eine Vergußmasse handeln kann. In dem mit der Vergußmasse zu versehenden Bereich des Dorns 37 kann dessen äußere Oberfläche aufgerauht sein, um eine bessere Haftung der Vergußmasse zu erzielen. Bei der Vergußmasse kann es sich um Zwei­ komponenten-Polyurethan handeln, we es z. B. unter den Handelsbe­ zeichnungen Hyperlast Isocyanat und Hyperlast 200 erhältlich ist.

Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform ist der Dorn 37 als ein Gießteil, beispielsweise ein Kunststoffgießteil, ausgebildet, das an das Verbindergehäuse des benachbarten zweiten Verbinders 29 angegossen sein kann, wobei ein dem Verbinder 29 benachbarter Endbereich des Dorns 37 einen Teil des Verbinders umgibt und ein Steckerendgehäuse 30 des Verbinders 29 bildet. Man kann aber das Verbindergehäuse und den Dorn auch als einteiliges Spritz- oder Gießteil ausbilden. Eine weite­ re Möglichkeit besteht darin, den Dorn 37 und eine Steckerhülse des Verbinders 29 einteilig auszubilden. Als Gieß- oder Spritzmaterial kann beispielsweise das bereits erwähnte Zweikomponenten-Polyurethan ver­ wendet werden.

Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform ist der Verbinder 29 auf seiner zum Dorn 37 weisenden Seite mit einem Steckergehäuse 30 ver­ sehen, das beispielsweise aus Aluminium oder Kunststoff bestehen kann. Der Dorn ist wie bei der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ausgebil­ det. Das heißt, daß er in dem zum Verbinder 29 weisenden Endbereich einen Hohlraum 67 aufweist, in welchen durch eine Kabeleinführöffnung 65 hindurch das Kabel 65 von der Außenseite des Dorns 37 in dessen Hohlraum 67 hineingeführt ist. Wie bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 8 und 9 ist ein äußerer Kabelmantel von dem innerhalb des Dorns 37 befindlichen Teil des Kabels 25 entfernt, so daß die einzelnen Adern 26 des Kabels 25 freiliegen und deren (nicht dargestellte) abisolierte freien Enden mit (nicht dargestellten) elektrischen Kontakten innerhalb des Verbinders 29 elektrisch verbunden werden können.

Es ist nicht zwingend, das Kabel 25 in das Innere des Dorns 37 hinein­ zuführen. Es ist auch möglich, den die Kabelwendel 35 bildenden Teil des Kabels 25 gänzlich außerhalb des Dorns 27 zu führen und erst im Bereich des Verbinders 29 in diesen hineinzuführen.

Das Kabel 25 kann entweder vor dem Anschließen an den Verbinder 29 oder danach in Wendelform gebracht werden, und zwar durch Tempera­ tureinwirkung und mittels eines Wickelkerns. Vorzugsweise erfolgt diese Wendelformung derart, daß die einzelnen Wendellagen bei nicht mon­ tierter oder kräftefreier Kabelwendel 35 aneinanderliegen. Wie in Fig. 8 bis 10 angedeutet ist, wird die Kabelanordnung 23 jedoch derart am Rotorblatt 17 montiert, daß die Kabelwendel 35 unter axialer Zugspan­ nung steht und deren Wendellagen einen axialen Abstand voneinander haben. Dies hat den Vorteil, daß die Wendellagen im Einbauzustand der Kabelwendel 35 nicht aneinander scheuern.

Für die elektrischen Kabel 25 und 61 können handelsübliche Komponen­ ten und Materialien verwendet werden und sie können einen üblichen Aufbau haben.

Für alle in dieser Patentanmeldung betrachteten Verbinder sind handels­ übliche Verbinder einsetzbar, weswegen sie nicht weiter erläutert wer­ den.

Anhand der in den Fig. 11 bis 13 gezeigten Kabelquerschnitte werden Beispiele für elektrische Kabel erläutert, welche sich als Kabel 25, 25a und 25b eignen.

Das in Fig. 11 gezeigte Kabel dient einerseits der Zufuhr elektrischer Heizenergie zu der Enteisungs-Heizvorrichtung eines Hauptrotorblattes, andererseits der Stromversorgung von Beleuchtungseinrichtungen und desweiteren der elektrischen Verbindung mit Sensoren. Dieses Kabel weist einen in seiner Längsachse angeordneten Füller 71, eine den Füller 71 koaxial umgebende erste Adernlage aus dünneren isolierten Adern 73, eine die erste Adernlage koaxial umgebende zweite Adernlage aus dicke­ ren isolierten Leitern 75 und eine die zweite Adernlage koaxial umge­ bende dritte Adernlage mit ebenfalls dickeren isolierten Adern 77 auf. Die drei Adernlagen sind koaxial von folgenden weiteren Lagen umge­ ben, und zwar in der Reihenfolge von innen nach außen betrachtet: einem Bindermaterial 79, einer geflochtenen Zugentlastung 81, einem weiteren Bindermaterial 83, einem inneren Kabelmantelteil 85 und einem äußeren Kabelmantelteil 87.

Das in Fig. 11 gezeigte Kabel kann beispielsweise als Kabel 25a für die in Fig. 4 gezeigte Kabelanordnung 23a verwendet werden. Die dickeren Adern 75 und 77 dienen der Heizenergieversorgung und die dünneren Adern 73 dienen der Übertragung elektrischer Energie für Beleuchtungs­ einrichtungen und für die Übertragung von Sensorsignalen. Dieses Kabel kann einen Gesamtdurchmesser von 16,3 mm haben.

Ein Kabel mit dem in Fig. 12 gezeigten Kabelaufbau eignet sich für die Übertragung elektrischer Heizenergie für eine Enteisungsheizvorrichtung eines Heckrotorblattes. Auch dieses Kabel weist einen koaxialen Aufbau auf, und zwar mit folgenden Komponenten in der Reihenfolge von innen nach außen betrachtet: Füller 79, dicke isolierte Adern 75, dünne isolier­ te Adern 73, Bindermaterial 79, geflochtene Zugentlastung 81, Binder­ material 83, innerer Kabelmantelteil 85 und äußerer Kabelmantelteil 87.

Die Materialien der einzelnen Komponenten dieses Kabelaufbaus können die gleichen sein wie bei dem in Fig. 11 gezeigten Kabelaufbau. Bei dem in Fig. 12 gezeigten Kabelaufbau können vier dünne Adern 73 mit einer Aderngröße AWG 22/19 und vier dicke Adern 75 mit einer Adern­ größe AWG 16/61 verwendet werden. Der Gesamtdurchmesser dieses Kabels kann beispielsweise 8,6 mm betragen.

Ein Kabel mit dem in Fig. 13 gezeigten Kabelaufbau eignet sich als Kabel 61 in Fig. 6, mit welchem der elektrische Anschluß des Schaltsen­ sors eines faltbaren Hauptrotorblattes erfolgt.

Auch das in Fig. 13 gezeigte Kabel weist einen koaxialen Aufbau auf, wobei allerdings ein Zentralteil durch zwei in einer ersten Diagonalebene liegende Füller 77 und zwei in einer dazu um 90° versetzten zweiten Diagonalebene liegende dünne isolierte Adern 73 gebildet wird. Koaxial um diesen Zentralteil herum angeordnet sind in folgender Reihenfolge von innen nach außen gesehen: neun weitere dünne isolierte Adern 73, ein erstes Bindematerial 79, eine geflochtene Zugentlastung 81, ein zweites Bindematerial 83, ein innerer Kabelmantelteil 85 und ein äußerer Kabelmantelteil 87.

Die einzelnen Komponenten dieses Kabelaufbaus können aus den glei­ chen Materialien bestehen wie die entsprechenden Komponenten der Kabelaufbauten in den Fig. 11 und 12. Das Kabel gemäß Fig. 13 kann einen Gesamtdurchmesser von 7,4 mm haben.

Besteht die geflochtene Zugentlastung 81 aus elektrisch nicht leitendem Material, beispielsweise aus den bereits erwähnten technischen Kurzfa­ sern, erfüllt diese Zugentlastung nur mechanische Zwecke. Verwendet man für die geflochtene Zugentlastung 81 elektrisch leitfähige Fasern, kann mit dieser Zugentlastung eine Doppelfunktion erreicht werden: einerseits eine Erhöhung der mechanischen Zugfestigkeit des Kabels und andererseits eine elektrische Leitfähigkeit, die beispielsweise zur elek­ trischen Schirmung ausgenutzt werden kann.

Als Materialien für die Spiralkabeldose 33 eignen sich beispielsweise Metalle, insbesondere Aluminium, Titan und Legierungen mit minde­ stens einem dieser Metalle, und Kunststoffe, insbesondere Thermoplaste und Duroplaste, von diesen beispielsweise Polyurethane, Polystyrole, Polyester, Polyamide, Polyimide, Phenolharze, Melaminharze, Alkyd­ harze und Epoxidharze, besonders auch mit Verstärkung durch Kohlefa­ sern, Glasfasern und/oder Mineralfasern.

Claims (10)

1. Elektrisches Kabel für ein Hubschrauberrotorblatt (17), das zwischen einem Rotormast (15) und einem relativ dazu bewegbaren Rotorblatt (17) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel zum Bewegungsausgleich einen als Kabelwendel (35) ausgebildeten Kabelbereich aufweist, mit einem in die Kabelwendel (35) hineinragenden ortsfesten Dorn (37) zur Stabilisierung der Lage der Kabelwendel (35).

2. Kabel nach Anspruch 1, mit einem konischen Dorn (37), dessen maximaler Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser der Kabelwendel (35).

3. Kabel nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Dorn (37) von der vom Rotormast (15) abliegenden Seite aus in die Kabelwendel (35) hineinragt und auf dieser Seite einen Anschlag für die Kabelwendel (35) bildet.

4. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem ein Wendelende mit einem elektrischen Verbinder (29) abgeschlossen und der Dorn (37) an dem Verbinder (29) befestigt ist.

5. Kabel nach Anspruch 4, bei welchem der Dorn (37) mindestens in dem dem Verbinder (29) benachbarten Bereich hohl ist und in diesem Bereich eine Kabeldurchführöffnung (65) aufweist, durch welche hindurch das Kabel (25) von der Außenseite des Dorns (37) (37) zum Innenraum (67) des Dorns (37) und von dort zum Verbinder (29) geführt ist.

6. Kabel nach Anspruch 5, bei welchem im Bereich der Ka­ beldurchführöffnung (65) auf die Außenseite des Dorns (37) Dicht­ masse (68) aufgebracht ist.

7. Kabel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei welchem der Dorn (37) als Gießteil ausgebildet ist, das an den Verbinder (29) angegossen ist.

8. Kabel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei welchem der Dorn (37) und eine Verbinderhülse (30) des Verbinders (29) einteilig ausgebildet sind.

9. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem die Kabelwendel (35) derart geformt ist, daß ihre Wendellagen im kräf­ tefreien Zustand der Kabelwendel (35) aneinanderliegen, die Kabel­ wendel (35) jedoch unter derartiger axialer Vorspannung eingebaut ist, daß ihre Wendellagen einen axialen Abstand voneinander haben.

10. Kabel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es im wesentlichen in Rotorblattlängsrichtung verläuft.