DE2332435A1

DE2332435A1 - Verbindungseinrichtung

Info

Publication number: DE2332435A1
Application number: DE2332435A
Authority: DE
Inventors: Richard J Ditlinger
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1972-06-26
Filing date: 1973-06-26
Publication date: 1974-01-17
Also published as: CA961465A; IT989466B; JPS4950697A; FR2191644A5; GB1378263A; US3768334A

Description

Dipl. Ing. E. Graaifs - Du,·, ir g. w. Wahnert

S München 2, Meiiarijcraa· 25

Telefon 5 54 05 86

The Bendix Corporation
Executive Offices
Bendix Center
Southfield, Mich. 48o75/USA

München, 25. Juni 1973 Anwaltsakte M-2712

Verbindungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungseinrichtung, die insbesondere für die gegenseitige Verbindung eines Rotorarmes und eines Rotorblattes an einem Hubschrauber geeignet ist,

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf eine Verbindungseinrichtung, bestehend aus zwei getrennt liegenden Buchsen mit Mantel und daran axial voneinander getrennten Planschen, die sich radial nach außen erstrecken, und aus einem Riemen, der um die Buchsen herumläuft und durch die Plansche gehalten wird.

Verbindungseinrichtungen der vorgenannten Art können bei hoher Zugbeanspruchung Torsionsschwingungen auffangen, wobei die ZugspannungsSchwankung infolge der Torsionsschwankungen im

Vergleich

309883/0533

infolge zur relativ konstanten Zugbeanspruchung / der Zuglast klein sind. Jedoch können in einigen Anwendungsfällen die Buchsen einer Winkelbewegung unterworfen werden, wodurch ein Biegemoment auf den Riementräger wirkt, das eine Zugbeanspruchung im Riemen hervorrufen kann, die im wesentlichen so groß wie die durch die Zuglast hervorgerufene ist. Aus diesem Grund wird der innere Aufbau des Riemens schnell zerstört, was sich dann in einer bedeutend kürzeren Lebensdauer äußert.

Daher besteht die Aufgabe eine Verbindungseinrichtung der oben genannten Art zu schaffen, die eine große Lebensdauer aufweist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein formveränderungsfähiges, elastisches Material zwischen dem Riemen und dem Mantel vorgesehen ist, wodurch eine deformierbare Auflagefläche für den Riemen geschaffen wird, und daß das formveränderungsfähige, elastische Material auf Druck anspricht und von einer Zone hohen Druckes zu einer Zone niedrigeren Druckes zwischen Riemen und Mantel fließen kann, um dadurch den Auflagedruck quer zum Riemen auszugleichen.

Die Verbindung wird an einem Ausführungsbeispiel und an Hand j der beilegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische schematische Darstellung einer herkömmlichen Verbindungseinrichtung in einem Hubschrauber

9S83/053 3 ³ "

Pig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Ausführungsform

Fig. 3 ■ einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Pig. 2

Pig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 3

und
Fig. 5 eine Ansicht einer Buchse der Fig. 3 in einer

gekippten Stellung, wodurch ein Biegemoment auf den

Riemen ausgeübt wird.

Wie Fig. 1 zeigt, ist eine herkömmliche Verbindungseinrichtung Io im wesentlichen lamellenartig aufgebaut und weist an ihren Enden zwei Buchsen 12 und 14 mit öffnungen l6 und 18 auf, durch die zu verbindende Wellen oder Stifte geschoben werden.

Jede der Buchsen 12 und 14 ist mit ange formten , voneinander getrennt liegenden und näherungsweise parallel verlaufenden Flanschteilen 24 und 26 versehen. Ein lamellenartig aufgebauter, endloser Riemen 28 läuft um die Buchsen 12 und 14 und wird durch die Flanschteile 24 und 26 gehalten.

Der endlose Riemen 28 kann zum Beispiel aus mehreren Drähten oder faserartigem Material 3o gebildet sein, das in geeigneter Weise durch einen Polyurethan- oder gummielastischen Klebstoff 32 zusammengehalten wird.

Die Verbindungsvorrichtung Io ist, wenn sie in einem Hubschrau-

3098 8.3/0533 _ ;₄ _

ber zur Anwendung kommt, normalerweise relativ hohen Zugkräften ausgesetzt, die an den Enden angreifen, und gleichzeitig ist sie um eine in Richtung der Zugkräfte verlaufenden Achse Torsionsschwingungen ausgesetzt, was zu einer im wesentlichen gleichmäßigen Kraftverteilung auf die Drähte oder auf das faserartige Material 3° führt. Jedoch wurde in gewissen Anwendungsfällen beobachtet, daß entweder eine oder beide Buchsen 12 und 14 durch die sie durchsetzende Welle zueinander und/oder voneinander weg gekippt werden können. Ein solches Kippen der Buchsen hat ein Biegemoment auf den Riemen 28 zur Folge, wodurch gewisse Drähte oder Fasern 30 stärker gestreckt werden als die restlichen. Daher unterliegen sie entsprechend hohen Zugbeanspruchungen, wodurch eine schnelle Alterung des Riemens 28 bewirkt wird.

In den Figuren 2 bis 5, die eine erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung zeigen, werden für entsprechende Elemente dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 benützt. Die einteiligen Buchsen 12 und 14 bestehen jeweils aus einem Mantel 34 mit axial voneinander getrennten, halbkreisförmigen Flanschteilen 36 und 38, die sich von dem Mantel radial nach außen erstrecken. Der Mantel 34 ist zwischen den Flanschteilen 36 und 38 mit einer flach verlaufenden Oberfläche 4o oder mit einer Oberfläche relativ großen Krümmungsradius's versehen. Die gegenüberliegenden axial verlaufenden Ränder dieser Fläche sind so, wie in 42 und 43 dargestellt, gekrümmt, wobei dieser Krümmungsradius einen allmählichen Übergang von d-r Fläche 4o nuf den Kreisumfang des Mantels 34 schafft.

3 Π 9 8 8 3 / Π S 3 3 ''

Ein geeignetes, formveränderungsfähiges, elastisches Material 44, das sich, wenn es einem hohen Auflagedruck unterliegt, wie eine Flüssigkeit verhält, ist an den Mantel 34 gegossen oder in anderer Weise geeignet daran befestigt und weist einen äußeren Krümmungsradius auf, der gleich dem Radius des Mantels Jk ist, wodurch die Kreisform des Mantels hergestellt ist.

Wie in den Figuren 2 bis 5 gezeigt, umschließt der Riemen 28 das formveränderungs fähige, elastische Material 44, das zwischen '■■ j dem Riemen 28 und dem Mantel 34 mit seinen Flanschteilen 36 \

ί

ι und 38 eingeschlossen ist. Der Riemen 28 mit den Drähten oder _; dem faserartigen Material 3° und dem Polyurethan- oder gummi-

elastischen Klebstoff 32 liegt gegen das formveränderungsfähige,

elastische Material 44 an, was einen hydrostatischen Druck ; gegen die Flanschteile 36 und 38 ausübt. Der hydrostatische ■ Druck ist an den radial am weitesten nach innen gelegenen Drähten ! 3o am größten und nimmt auf Null an den radial am weitesten nach außen gelegenen Drähten 30 ab, wodurch eine Aufweitung oder

! ein Lecken des formveränderungsfähigen, elastischen Materials

! 44 nach außen vom Mantel 34 vermieden wird. Da das formveränderungsfähige, elastische Material 44 auf Druck anspricht, '. wird es von einer Zone höheren Druckes zu einer niedrigeren Druckes fließen, wodurch der Druck auf dem Riemen 28 ausgeglichen

In Fig. 5 ist eine gekippte Stellung der Buchse 14 gegenüber der Buchse 12 als Folge einer Bewegung eines Stiftes 22 übertrieben dargestellt. Sie übt, wie vorher erwähnt, ein Biegemoment

309883/0 5 33 -6-

auf den Riemen 28 aus, wodurch versucht wird, die unteren Drähte gegenüber den oberen in die Länge zu ziehen. Der sich ergebende höhere Druck, der durch die gestreckten unteren Drähte Jo gegen das formveränderungsfähige, elastische Material 44 ausgeübt wird, bewirkt, daß dieses Material nach oben in die Zone niedrigeren Druckes fließt, wodurch der Druck am unteren Teil sinkt und am oberen Teil steigt, um den Auflage-

■ druck am Riemen 28 auszugleichen und damit die Zugkräfte auf die Drähte Jo·

Eine Kippbewegung der Buchse 14 in die zur Pig. 5 gezeigte entgegengesetzte Richtung hat den oben beschriebenen umgekehrten Effekt zur Folge. In jedem Fall verteilt sich das formveränderungsfähige elastische Material 44 zwischen der Buchse 14 und dem Riemen 28, um einen Druckausgleich auf den Riemen 28 in der oben beschriebenen Weise zu vermitteln.

Der oben beschriebene Aufbau zum Ausgleich des Auflagedruckes ist nicht auf die Tür einen Hubschrauber geeignete Ausführungsform der Verbindungseinrichtung beschränkt. Selbstverständlich kann das formveränderungsfähige, elastische Material 44 geeignet im Aufbau eines Lagers vorgesehen werden, wo es als ein Ersatz für ein herkömmliches Pendellager mit großer Ausgleichsfähigkeit verwendet wird, das einer zyklischen Bewegung unterliegt. Es ist festgestellt worden, daß der erlaubbare Auflagedruck auf das formveränderungsfähige, elastische Material 44 fünfzig bis einhundert mal größer als der auf die Lagerfläche

.309883/0533

eines herkömmlichen Pendellagers sein darf, vjodurch sich ein entsprechend kleinerer Lageraufbau für eine gegebene Ausgleichs- ^;

fähigkeit ergibt.

3 η 9 p- in / η s ^ s ^iJ

Claims

-Qt-

PatentanwXlt·

Or. Ing. H. Negendank

Dfpl. Ing.H. Haudr-Dtel Pnys. W. Schmitz

Dipl. Ing. E. Graeffs - Dip). Ing. W. Wehnelt

8 München 2, MozartstraBe 25

Telefon 53» 05 «6 j . ■

The Bendix Corporation
Executive Offices
Bendix Center
Southfield, Mich. 48o75/USA

München, 25.6.73 Anwaltsakte M-2712

Patentansprüche

getrennt 1.)Verbindungsvorrichtung, bestehend aus zwei voneinander liegenden Buchsen mit Mantel und daran axial voneinander getrennten Flanschen, die sich radial nach außen erstrecken, und aus einem Riemen, der um die Buchsen herumläuft und durch die Flansche gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein formveranderungsfähiges, elastisches Material (44) zwischen dem Riemen (28) und dem Mantel (34) vorgesehen ist und so eine deformierbare Auflagefläche für den Riemen schafft, wobei das formveranderungsfähige, elastische Material auf Druck anspricht und von einer Zone hohen Druckes zu einer Zone niedrigeren Druckes zwischen Riemen und Mantel fließen kann, um dadurch den Auflagedruck quer zum Riemen auszugleichen.

3098 8 3/0 5 33 - ic -
2. Verbindungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel(34)an seiner äußeren Umfangsfläche mit einer Ausnehmung (4o, 42, 43) versehen ist, die durch did axial voneinander getrennten Plansche (36, 38) begrenzt ist, wobei das formveränderungsfähige, elastische Material (44) von der Ausnehmung und dem Riemen 28 eingeschlossen wird, und dadurch eine Auflagefläche mit einem Krümmungsradius gleich dem Radius des außerhalb der Ausnehmung liegenden Umfangs des Mantels (54) geschaffen wird.
3. VerbindungBeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfläche an der Stelle der Ausnehmung durch einen relativ flachen Teil (4o) mit umfangsmäßig voneinander getrennten, axial verlaufenden, gekrümmten Rändern (42, 43) bestimmt ist, die in den restlichen, kreisförmigen Teil des Mantels (34) übergehen.
4. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, daß die axial voneinander getrennten Plansche (56, 38) halbkreisförmig ausgebildet sind.
5. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (28) aus einer Schichtung getrennt liegender, paralleler Drähte (30) besteht, die miteinander durch einen gummielastischen Klebstoff (32) verbunden sind.

- 11 309883/0533
6. Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das biegbare Material (44) so angeordnet ist, daß die Zugbeanspruchung auf jeden der Drähte (3o) im wesentlichen gleichmäßig verteilt wird, wenn bei einer Kippbewegung der Buchsen (12, 14) ein Biegemomerrt auf den Riemen wirkt.

7· Verbindungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet," daß der Riemen (28) gegen die axial voneinander getrennten Plansche (36, 38) anliegt, wodurch ein Aus treten des fοrmveranderungsfähigen, elastischen Materials (44) dazwischen vermieden wird.

309883/053