DE2361852A1

DE2361852A1 - Aircraft contra-rotating rotors - each is integral with one half of electric motor with poles working together

Info

Publication number: DE2361852A1
Application number: DE2361852A
Authority: DE
Inventors: Alberto Kling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-12-12
Filing date: 1973-12-12
Publication date: 1975-06-26
Also published as: IN144259B

Abstract

The two coaxial contra-rotating rotors each turn freely about a common imaginary axis on the aircraft frame or a support member. Each rotor (29, 30) forms part of an electric motor, equivalent to the rotor and stator (10, 11) and acting against each other so as to cause rotation in opposite directions. The poles of one or both parts are supplied with alternating current from a generator, typically of the high-frequency type. The generator can have a small number of poles and run at high speed, being of the polyphase type, while the number of poles of the rotors can be greater. Alternatively the generator can be a direct-current one, with an electronic or mechanical converter producing the high-frequency current for the rotors.

Description

Rotor device for an aircraft

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eotoreinrichtung für ein Fluggerät,mit zwei mittels eines Antriebs angetriebenen gegenläufigen Rotoren. . 'The invention relates to an eotor device for a Aircraft with two counter-rotating ones driven by a drive Rotors. . '

Bei bekannten Fluggeräten mit Rotoreinrichtungen der eingangs erläuterten Art werden die beiden gegenläufigen Rotoren von einem Antrieb angetrieben, der über ein Reduktionsgetriebe und Drehmomentübertragungseinrichtungen mit den beiden Rotoren gekoppelt ist. Die derzeit in der Flugzeugindustrie bekannten Antriebe, beispielsweise Turbinen oder Kolbenverbrennungsmaschinen,haben Ausgangsdrehzahlen, die zu hoch sind, um eine direkte Ankopplung von Rotoren, die mit niedriger Geschwindigkeit umlaufen müssen, zu ermöglichen. Daher ist eine direkte Ankopplung der Antriebswelle bekannter Antriebe an einen Rotor und des Antriebsgehäuses an den anderen Rotor nicht möglich. Selbst wenn bei langsam laufenden Kolbenmaschinen eine derartige direkte Ankopplung durchgeführt würde, würde die Antriebsmaschine aus anderen GründenIn known aircraft with rotor devices of the initially explained Art, the two counter-rotating rotors are driven by a drive that is coupled to the two rotors via a reduction gear and torque transmission devices is. The drives currently known in the aircraft industry, for example turbines or internal combustion piston engines, have Output speeds that are too high for a direct coupling of rotors that have to rotate at low speed, to enable. Therefore, a direct coupling of the drive shaft of known drives to a rotor and the drive housing not possible to the other rotor. Even if such a direct coupling is carried out with slowly running piston engines would, the prime mover would for other reasons

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sehr rasch außer Funktion treten. Die dann eintretende Drehung des Motorblocks würde sehr rasch eine ausreichende Ölschmierung unterbinden und die auftretenden Zentrifugalkräfte würden die einzelnen !Teile des Antriebs ungleichmäßig und sehr rasch verschleißen. Bei koaxialen gegenläufigen Rotoren sind, wenn vermieden werden soll, daß Drehmomente auf den die Rotoren tragenden Rumpf des Fluggeräts übertragen werden, sehr schwere und kompliziert gebaute Übertragungstriebe zwischen Antrieb und den Rotoren erforderlich.cease to function very quickly. The then occurring rotation of the engine block would very quickly provide sufficient oil lubrication and the centrifugal forces that occur would make the individual parts of the drive unevenly and very quickly wear out. In the case of coaxial rotors rotating in opposite directions, torques on the rotors are to be avoided bearing fuselage of the aircraft are transferred, very heavy and complex transmission drives between drive and the rotors are required.

In der US-PS 2 996 269 ist ein Hubschrauber mit gegenläufigen Rotoren beschrieben, bei welchem zwischen den Antriebsmotor und die Rotoren ein Übertragungsgetriebe eingeschaltet ist, das so aufgebaut ist, daß keine Drehmomente auf die Zelle des Hubschraubers übertragen werden. Bei diesem bekannten Hubschrauber wird zur Übertragung der Antriebsmomente vom Antrieb auf die Rotoren und zur Verhinderung, daß Drehmomente auf die Zelle übertragen werden, ein aus einer Vielzahl von Teilen aufgebautes kompliziertes Planetenzahnradgetriebe verwendet.' Dieses Getriebe ist ungünstig schwer, in der Herstellung sehr kostspielig und wartungsbedürftig und störanfällig. Wegen der Vielzahl von erforderlichen Zahnradpaarungen bestehen bei diesem bekannten Getriebe darüber hinaus die Gefahr des Auftretens von unerxvünschten Schwingungen und eines durch Reibungsverluste bedingten hohen Leistungseigenverbrauchs, der die Antriebsleistung und damit den Wirkungsgrad stark-reduziert. In US-PS 2,996,269 is a helicopter with counter-rotating Rotors described in which between the drive motor and the rotors a transmission gear is switched on, which is constructed so that no torques on the cell of the Helicopter are transferred. In this known helicopter, the drive torque is transmitted from the drive on the rotors and to prevent torques on the Cell are transmitted, a complex planetary gear transmission made up of a large number of parts is used. ' This transmission is unfavorably heavy, very expensive to manufacture and requires maintenance and is prone to failure. Because of the There are a large number of required gear wheel pairings This known transmission also carries the risk of undesired vibrations and one due to frictional losses Due to the high power consumption, which greatly reduces the drive power and thus the efficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rotoreinrichtung der eingangs erläuterten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau eine Drehung der gegenläufigen Rotoren bei niedrigen Umlaufgeschwindigkeiten ohne Verwendung von Reduzier-The invention is based on the object of a rotor device of the type explained at the beginning, which, with a simple structure, results in a rotation of the rotors rotating in opposite directions low circulation speeds without the use of reducing

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getrieben und ohne die Einleitung von Reaktionsdrebinomenten in die Zelle ermöglicht, dabei den Einsatz eines schnelllaufenden ITugtriebwerkes als Energiequelle für den Antrieb zuläßt, und zuverlässig und stufenlos regelbar ist.driven and without the initiation of reaction divergences into the cell, while the use of a high-speed IT train engine as an energy source for the drive allows, and is reliable and infinitely variable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beide Rotoren frei um eine gemeinsame ideelle Drehachse drehbar an einem Rumpfteil des Pluggerätes gelagert sind, daß die beiden Rotoren die relativ zueinander drehbaren Teile eines Elektromotors ("Stator".und "Rotor") bilden, indem an dem ersten. Rotor eine Anzahl von Polen des Elektromotors angebracht ist' und an dem anderen, gegenläufigen Rotor die korrespondierenden Pole des Elektromotors so zu den Polen des ersten Eotors hingewandt angebracht sind, daß eine gegenseitige Feldeinwirkung gegeben ist, und daß wenigstens" die an einem Rotor, vorgesehenen Pole .elektrisch mit einem einen Frequenz-Strom erzeugenden Stromgenerator verbunden sind. ■According to the invention, this object is achieved in that both rotors are freely rotatable about a common ideal axis of rotation a body part of the plug device are mounted, that the two rotors are the relatively rotatable parts of an electric motor ("Stator". And "rotor") form by attaching to the first. Rotor attached to a number of poles of the electric motor ' and on the other, counter-rotating rotor, the corresponding poles of the electric motor to the poles of the first electric motor facing are attached that a mutual field action is given, and that at least "the poles provided on a rotor .electrically with a frequency current generating Power generator are connected. ■

Bei der erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung dienen die beiden gegenläufigen Rotoren nicht nur als Luftschrauben, sondern sie stellen gleichzeitig relativ zueinander drehbare Teile eines Elektromotors mit umlaufendem Feld dar. Dabei ist im Gegensatz zu üblichen Elektromotoren nicht ein Teil ortsfest angebracht (Stator), während der andere Teil relativ zum ortsfesten Teil umläuft (Rotor), sondern beide Teile laufen in entgegengesetzter Drehrichtung relativ zueinander um, wobei die Relativgeschwindigkeit der Relativgeschwindigkeit entspricht,"die gegeben . wäre, wenn ein umlaufender Teil festgehalten und nur.der andere Teil umlaufen würde. Durch die frei drehbare Lagerung beider gegenläufiger Rotoren ist gewährleistet, daß keiner dieser Rotoren ein Drehmoment auf die in der Zelle angeordnete Energiequelle ausübt. Übertragungs- und Reduktionsgetriebe zwischenIn the case of the rotor device according to the invention, the two are used in opposite directions Rotors not only act as propellers, but at the same time represent parts of a rotatable relative to one another Electric motor with a rotating field. This is in contrast one part is not fixedly attached to conventional electric motors (stator), while the other part is relative to the fixed part rotates (rotor), but both parts rotate in opposite directions of rotation relative to each other, with the relative speed corresponds to the relative speed "that would be given if one rotating part was held and only the other Part would go around. The freely rotatable mounting of both rotors rotating in opposite directions ensures that neither of them Rotors apply torque to the energy source located in the cell exercises. Transmission and reduction gear between

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Energiequelle in der Zelle und den gegenläufigen Rotoren entfallen bei der erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung vollkommen. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist gewährleistet, daß auf beide gegenläufige Rotoren das gleiche Drehmoment ausgeübt wird, und zwar unabhängig davon, ob beide Rotoren den gleichen Durchmesser aufweisen und ob sie die gleiche Umlaufgeschwindigkeit haben.The energy source in the cell and the rotors rotating in opposite directions are completely eliminated in the rotor device according to the invention. The inventive training ensures that that the same torque is exerted on both rotors rotating in opposite directions, regardless of whether both rotors have the same diameter and whether they have the same rotational speed.

Mit Vorteil ist die erfindungsgemäße Rotoreinrichtung so ausgebildet, daß die beiden Rotoren als Teile eines Hochfrequenzelektromotors ausgestaltet sind. Auf diese Weise läßt sich der Rotorantrieb mit einer Vielzahl von um den Umfang der Rotoren verteilten Polen bei sehr geringem Baugewicht bewerkstelligen. Durch Regelung der Stromfrequenz des durch den Stromgenerator erzeugten Stromes ist es möglich, die Umlaufgeschwindigkeit der gegenläufigen Rotoren zu regeln. Die Stromfrequenz kann durch schnelleren oder langsameren Antrieb des Stromgenerators mittels eines handelsüblichen Flugzeugtriebwerks erreicht x^erden. Durch die Anordnung der Pole an den Rotoren steht ausreichend Platz zur Verfugung, um eine Vielzahl von Polen an einem Rotor unterzubringen und somit eine sehr kleine Polteilung zu erzielen. Eine derartige kleine Polteilung ermöglicht die Verwendung hochfrequenter Drehfelder. Bei einer kleinen Polteilung ist es außerdem möglich, die einzelnen Pole sehr licht und klein zu gestalten, was insgesamt ein sehr geringes Gewicht für den Rotorantrieb ergibt. Das Gewicht des erfindungsgemäßen Rotorantriebs kann gleich oder geringer gehalten werden als das Gewicht eines vergleichbaren herkömmlichen Antriebs gleicher Leistung.The rotor device according to the invention is advantageously designed in such a way that that the two rotors are designed as parts of a high-frequency electric motor. In this way you can the rotor drive with a large number of poles distributed around the circumference of the rotors with a very low overall weight. By regulating the current frequency of the current generated by the current generator, it is possible to adjust the rotational speed to regulate the counter-rotating rotors. The current frequency can be varied by driving the Power generator by means of a commercially available aircraft engine reaches x ^ earth. Due to the arrangement of the poles on the rotors, there is enough space available for a large number of of poles on a rotor and thus to achieve a very small pole pitch. Such a small pole pitch enables the use of high-frequency rotating fields. With a small pole pitch, it is also possible to use the individual To make poles very light and small, which overall results in a very low weight for the rotor drive. The weight the rotor drive according to the invention can be kept the same or less than the weight of a comparable one conventional drive of the same power.

Eine günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung ist dadurch gegeben, daß an jedem, strombeaufschlagte Pole aufweisenden Rotor" Schleifkontaktelemente vorgesehen sind,A favorable embodiment of the rotor device according to the invention is given by the fact that on each, current-fed pole having rotor "sliding contact elements are provided,

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welche an am Rumpf vorgesehenen, konzentrisch zur Rotordrehachse verlaufenden Kontaktringen gleitend anliegen, und daß jeder Kontaktring elektrisch mit einem Stromausgang eines im Rumpf angeordneten Stromgenerators verbunden ist. Auf diese Weise lassen sich die vom Stromgenerator im Rumpf erzeugten Ströme einfach und zuverlässig zu den an den frei rotierenden, gelagerten Rotoren angebrachten Polen hinleiten.which slide against contact rings which are provided on the fuselage and run concentrically to the axis of rotation of the rotor, and that each contact ring is electrically connected to a current output of a current generator arranged in the fuselage. To this In this way, the currents generated by the power generator in the fuselage can be easily and reliably added to the freely rotating, Poles attached to the rotors mounted on bearings.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung ist dadurch gegeben, daß der Stromgenerator als mit einer geringen Anzahl von Polen ausgestatteter, mit hoher Drehgeschwindigkeit angetriebener Generator ausgebildet ist, und daß an beiden Rotoren eine gleichgroße, die Generatorpolzahl übersteigende Anzahl von Polen vorgesehen ist. Dabei wird jedem Pol des Generators eine Anzahl von Polen jedes Rotors zugeordnet. Auf diese Weise wird eine Drehzahlreduktion zwischen einem mit hoher Drehzahl umlaufenden Generator und den mit niedriger Drehzahl umlaufenden Rotoren erreicht, ohne daß ein Reduktionsgetriebe zwischengeschaltet werden müßte. Eine Abstufung der Drehzahl zwischen einer mit hoher Drehzahl umlaufenden Motor-Stromgeneratoreinheit und den einen Elektromotor darstellenden gegenläufigen Rotoren kann bei der erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung durch die elektrische Kopplung der Anzahl von Polen in den Generator und der Anzahl von Polen auf den einen Elektromotor darstellenden Rotoren erreicht werden, da die Drehzahl der einen Elektromotor darstellenden Rotoren proportional zu der Frequenz des eingespeisten elektrischen Stromes und umgekehrt proportional zur Anzahl der Pole ist (in diesem Zusammenhang wird zur Erläuterung beispielsweise auf Dreiphasenmotoren bzw. Drehfeldmotoren hingewiesen). Ein mit wenigen Polen ausgestatteter Generator kann direkt von einem üblichen, mit hoher Drehzahl umlaufenden Verbrennungstriebwerk angetrieben werden und die erzeugten Ströme können durch die Anordnung einer Vielzahl von Polen an den Rotoren zum AntriebAn advantageous embodiment of the rotor device according to the invention is given by the fact that the current generator is equipped with a small number of poles, with a high Rotational speed driven generator is formed, and that an equally large number of generator poles on both rotors excess number of poles is provided. Each pole of the generator has a number of poles each Assigned to the rotor. In this way there is a speed reduction between a generator rotating at high speed and the rotors rotating at low speed are achieved without that a reduction gear would have to be interposed. A gradation of the speed between a high speed rotating motor-power generator unit and the one electric motor counterrotating rotors representing can in the rotor device according to the invention by the electrical coupling the number of poles in the generator and the number of poles on the rotors constituting an electric motor, because the speed of the rotors constituting an electric motor is proportional to the frequency of the fed-in electric Current and inversely proportional to the number of poles (in this context, for explanation, for example referred to three-phase motors or rotary field motors). A A generator equipped with a few poles can be operated directly from a conventional combustion engine rotating at high speed be driven and the generated currents can be driven by the arrangement of a plurality of poles on the rotors

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der Rotoren mit sehr viel geringerer Umlaufgeschwindigkeit verwendet itferden.the rotors used with a much lower rotational speed itferden.

Eine besonders günstige Ausgestaltung wird dabei dadurch erreicht, daß der Stromgenerator als mehrphasiger Drehstromgenerator ausgebildet ist. Beispielsweise kann der Generator als üblicher dreiphasiger Drehstromgenerator ausgebildet sein, doch ist dies nicht unbedingt erforderlich. Der Stromgenerator kann auch als Strom mit mehr als drei Phasen erzeugender Generator ausgebildet sein.A particularly favorable design is achieved by that the power generator is designed as a multi-phase alternator. For example, the generator can be used as a conventional three-phase alternator, but this is not absolutely necessary. The power generator can can also be designed as a generator generating electricity with more than three phases.

Von besonderem Vorteil ist e-s bei der erfindungsgemäßen Eötoreinrichtung, wenn der Stromgenerator als Hochfrequenzgenerator ausgebildet ist. Hochfrequenzgeneratoren, die mit. hoher Umlaufgeschwindigkeit betrieben werden, haben nicht nur den Vorteil, daß sie direkt an hochdrehende Flugtriebwerke angekoppelt werden können, sondern sie haben darüber hinaus noch den sehr wesentlichen Vorteil, daß sie ein sehr geringes Leistungsgewicht (KVA/kg) aufweisen.E-s is of particular advantage in the Eötor device according to the invention, if the power generator is designed as a high-frequency generator. High frequency generators that use. high speed of circulation are operated, not only have the advantage that they can be coupled directly to high-revving aircraft engines, but they also have the very significant advantage that they have a very low power-to-weight ratio (KVA / kg).

Eine andere günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eotoreinrichtung ist dadurch gegeben., daß der Stromgenerator als Gleichstromquelle mit nachgeschalteter, elektronischer, die zur Speisung der Pole erforderlichen Hochfrequenzströme erzeugender Frequenzumwandlereinheit ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung kann z.B. zunächst mittels einer Batterie oder mittels eines durch ein übliches Flugtriebwerk angetriebenen Gleichstromgenerators ein Gleichstrom erzeugt werden, mit dem eine Frequenzumwandlereinheit gespeist wird. In dieser Umwandlereinheit kann der Gleichstrom in mehrere phasenverschobene zeitveränderliche Ströme (d.h. hochfrequente Wechselströme) unter-Another favorable embodiment of the eotor device according to the invention is given by the fact that the current generator as a direct current source with downstream, electronic, which for Supply of the poles required generating high-frequency currents Frequency converter unit is formed. With this configuration can e.g. initially by means of a battery or by means of a direct current generator driven by a conventional aircraft engine a direct current can be generated, with which a frequency converter unit is fed. In this converter unit the direct current can be broken down into several phase-shifted, time-varying currents (i.e. high-frequency alternating currents)

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teilt werden. Mit diesen Wechselströmen werden dann die Pole der Rotoren gespeist. Mittels der Frequenzumwandlereinheit kann die Drehgeschwindigkeit der Rotoren gesteuert werden.be shared. The poles of the rotors are then fed with these alternating currents. By means of the frequency converter unit the speed of rotation of the rotors can be controlled.

Eine einfache konstruktive Ausgestaltung ist bei der erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung dadurch gegeben, daß jeder Pol als von einer stromdurchflossenen Spule umwiekelter Kern magnetisierbaren Metalls ausgebildet ist.A simple structural design is in the case of the invention Rotor device given by the fact that each pole as a core surrounded by a current-carrying coil magnetizable metal is formed.

Eine zusätzliche feinfühlige Steuerungsfähigkeit bei der erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung kann dadurch erreicht werden, daß beim Rümpf im Bereich der Umlaufbahn der Pole jedes Rotors mindestens je ein wahlweise erregbarer Magnet so angeordnet ist, daß im erregten Zustand sein Feld magnetisch auf die Hagnetfelder der Pole des jeweiligen Rotors einwirkt. Auf diese Weise können etwaige Umlaufgeschwindigkeitsunterschiede der Rotoren, die durch Lagerreibung hervorgerufen werden, kompensiert v/erden. Es ist auch möglich, zu Steuerungszwecken den einen oder anderen Rotor bewußt über bestimmte Zeiten hinweg. langsamer laufen zu lassen. ' · "An additional sensitive control ability in the inventive Rotor device can be achieved in that the fuselage in the area of the orbit of the poles of each rotor at least one optionally excitable magnet is arranged in such a way that that in the excited state its field acts magnetically on the magnetic fields of the poles of the respective rotor. To this Any differences in the rotational speed of the rotors, which are caused by bearing friction, can be compensated for. It is also possible to use the one or the other rotor consciously over certain times. to run slower. '· "

Eine günstige Ausgestaltung der Steuermagnete kann dabei dadurch erfolgen, daß jeder Magnet als von einer stromleitenden Spule umschlossener Kern magnetisierbar en Materials ausgebildet ist.A favorable configuration of the control magnets can be achieved in that each magnet is designed as a current-conducting one Coil of enclosed core magnetizable s material formed is.

Die erfindungsgemäße Rotoreinrichtung übt keine vom Antrieb der Rotoren herrührenden Reaktionsdrehmomente auf die die. Rotoren tragende Fluggerät-Zelle aus. Es ist daher besonders als Rotorsystem für Fluggeräte geeignet, bei denen der oder die Rotoren am Außenumfang eines Mantels angeordnet sind, innerhalb dessen eine Kabine mittels einer Traganordnung kardanisch aufgehängtThe rotor device according to the invention exercises none of the drive Rotors originating reaction torques on the. Aircraft cell carrying rotors. It is therefore special as a rotor system suitable for aircraft in which the rotor or rotors are arranged on the outer circumference of a jacket, within it a cabin gimbaled by means of a support arrangement

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ist. Bei der erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung laufen die Rotoren unabhängig von der sie tragenden Zelle um und üben keine Antriebsreaktionsdrehmomente auf die Zelle aus.is. In the rotor device according to the invention, the run Rotors rotate independently of the cell carrying them and do not exert any drive reaction torques on the cell.

Die erfindungsgemäße Rotoreinrichtung kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß die beiden gegenläufigen Rotoren in zwei parallen Ebenen übereinander koaxial angeordnet sind.The rotor device according to the invention can for example be designed so that the two rotors rotating in opposite directions in two parallel planes are arranged coaxially one above the other.

Eine hinsichtlich ihrer aerodynamischen Eigenschaften und Leistungsfähigkeit besonders günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung, welche insbesondere auch als Rotorsystem bei Fluggeräten mit innerhalb des Rotorsystems kardanisch aufgehängter Kabine geeignet ist, ist dadurch gegeben, daß die Rotorblattkränze der beiden gegenläufigen Ro- ■ toren konzentrisch zueinander angeordnet sind, daß der erste Rotor mit dem inneren Rotorblattkranz ein oder mehrere in einer Ebene angeordnete Laufelemente aufweist, an dem oder denen der innere Rotorblattkranz befestigt ist und daß der zweite Rotor ein oder mehrere in einer Ebene über den Laufelementen des ersten Rotors angeordnete obere Laufelemente und ein oder mehrere in einer Ebene unter den Laufelementen des ersten Rotors angeordnete untere Laufelemente aufxtfeist, xrobei der Rotorblattkranz des zweiten Rotors über Verbindungsstreben, die über bzw.unter dem inneren Rotorblattkranz verlaufen, mit dem oder den oberen Lauf elementen bzw. dem. oder den unteren Laufelementen verbunden ist.One in terms of its aerodynamic properties and Performance particularly favorable embodiment of the rotor device according to the invention, which in particular also is suitable as a rotor system for aircraft with a gimbal-mounted cabin within the rotor system, is given by that the rotor blade rings of the two opposing rotors ■ are arranged concentrically to one another, that the first Rotor with the inner rotor blade ring has one or more running elements arranged in a plane, on which or which the inner rotor blade ring is attached and that the second rotor is one or more in a plane above the running elements of the first rotor arranged upper running elements and one or more in a plane below the running elements of the first rotor arranged lower running elements open, xrobei the rotor blade ring of the second rotor via connecting struts that run above or below the inner rotor blade ring, with the or the upper barrel elements or the. or is connected to the lower running elements.

V/eitere Merkmale des erfindungsgemäßen Rotorsystems ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Patentansprüchen. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung in' Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigenFurther features of the rotor system according to the invention emerge from the following description and the claims. In the following an embodiment of the invention Rotor device described in 'in connection with the drawing. Show it

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Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fluggeräts mit einer erfindungsgemäßen Rotoreinrichtung, teilweise im Schnitt,Fig. 1 is a schematic representation of an aircraft with a rotor device according to the invention, partly in section,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Details II in Fig. 1 in vergrößertem Maßstabe. ,FIG. 2 shows a sectional view of detail II in FIG. 1 on an enlarged scale Scale. ,

In Fig. 1 ist schematisch ein Fluggerät dargestellt, das einen stromlinienförmig geformten Mantel aufweist, innerhalb dessen eine Kabine kardanisch aufgehängt ist. Die Kabine 32 ist um eine Achse schwenkbar. an einem Tragring 33 gelagert, welcher seinerseits um eine andere Achse schwenkbar an einem mit dem Mantel 31 fest verbundenen Ring 1 schwenkbar gelagert ist. An dem Ring 1 sind zwei gegenläufige Rotoren 29 und 30 um die Ringachse frei drehbar gelagert. Bei diesem Fluggerät ist somit die Kabine 32 mittels einer dreiachsigen, zwei Tragringe 33 und. 1 aufweisenden Traganordnung kardanisch an den Rotoren 29 und 30 aufgehängt. Die Kabine ist somit in ihrer Stellung im Raum unabhängig von der Stellung der Rotoren. Selbst bei einer Fluglageänderung der Rotoren kann die Kabine 32 in einer einmal eingestellten Lage gehalten werden. Das Fluggerät verhält sich in allen Flugzuständen wie ein invertiertes Foucault-Gyroskop.In Fig. 1, an aircraft is shown schematically having a streamlined shell, within one of which is gimbaled. The cabin 32 is pivotable about an axis. mounted on a support ring 33, which in turn can be pivoted about another axis on a ring 1 fixedly connected to the jacket 31 is stored. Two rotors 29 and 30 rotating in opposite directions are mounted on the ring 1 so that they can rotate freely about the ring axis. With this one The aircraft is thus the cabin 32 by means of a three-axis, two support rings 33 and. 1 having a support arrangement gimbaled to the rotors 29 and 30. The cabin is thus in their position in space regardless of the position of the rotors. Even if the rotors change position, the cabin can 32 can be held in a position once set. The aircraft behaves like an inverted one in all flight conditions Foucault gyroscope.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist die Kabine 32 an ihrer Oberseite eine flache Plattform auf, auf der sich Personen aufhalten können, auf der jedoch auch Geräte, beispielsweise Beobachtungsgeräte, aufgestellt werden können. Durch nicht eingezeichnete öffnungen in dem Mantel 31 kann somit von der Plattform an der Oberseite der Kabine 32 aus die Umgebung.beobachtet werden. Dabei sind die Rotoren 29 und 30 nicht hinderlich, da sich diese im wesentlichen nur in einer Hauptebene des Fluggeräts erstrecken und den darüber liegenden Bereich völlig freilassen. .50 9 826/0376As can be seen from Fig. 1, the cabin 32 has at its top a flat platform on which people can stand, but on which also devices such as observation devices, can be set up. Through openings, not shown, in the jacket 31, the Platform at the top of the cabin 32 from the surroundings. Observed will. The rotors 29 and 30 are not a hindrance, since these essentially only extend in one main plane of the aircraft and the area above it completely free. .50 9 826/0376

Selbstverständlich können auch im unteren Bereich der Kabine Einrichtungen vorgesehen sein, mittels derer durch ebenfalls nicht dargestellte Öffnungen im unteren Bereich des Mantels die Umgehung beobachtet werden kann. Beispielsweise kann an der Kabine eine Winde angebracht sein, mittels derer Gegenstände von unten her durch Öffnungen im Hantel hindurch in die Kabine gezogen werden. Auch hierbei stören die. Rotoren 29 und 30 nicht, da sie auch den ganzen unteren Bereich des Fluggeräts freilassen.Of course, you can also do this in the lower area of the cabin Devices can be provided by means of which through openings, also not shown, in the lower region of the jacket the bypass can be observed. For example, a winch can be attached to the cabin, by means of which objects can be inserted from below through openings in the dumbbell the cabin can be pulled. Here, too, they interfere. Rotors 29 and 30 are not, as they also cover the entire lower area of the Release the aircraft.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Eotoreinrichtung weist zwei gegenläufige Rotoren mit Rotorblattkränzen 29 bzw. 30 auf, welche in einer Ebene konzentrisch zueinander angeordnet sind. Jeder Rotorblattkranz 29 bzw. 30 ist sowohl an seinem inneren als auch an seinem äußeren Umfang jeweils durch eine Ringwand begrenzt. Diese Ringwände verbessern den Strömungsverlauf in den Rotorblattkränzen und tragen damit zu'einer wesentlichen Verbesserung des Wirkungsgrades der Rotoren bei.The eotor device shown in FIGS. 1 and 2 has two counter-rotating rotors with rotor blade rings 29 and 30 respectively, which are arranged concentrically to one another in one plane. Each rotor blade ring 29 and 30 is both on its inner as well as being bounded on its outer circumference by an annular wall. These ring walls improve the flow in the rotor blade rings and thus contribute to an essential Improving the efficiency of the rotors.

Das mit dem Mantel 31 verbundene Bauelement, an dem die Rotoren, drehbar gelagert sind, ist als Tragring 1 ausgebildet. Der Tragring 1 weist an seinem Außenumfang ringsum verlaufende Vorsprünge 2,3 und 4- auf, welche Laufbahnen für Laufelemente 5,6 und 7 der beiden Rotoren bilden (Fig. 2). Der innere Rotor mit dem Rotorkranz 29 weist an seinem Innenumfang eine Anzahl gleichmäßig um den Innenumfang verteilter Laufelemente in Form von Kreisbogensegmenten auf, die einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit V-förmig verlaufenden Schwenkein aufweisen (Fig. 2). Die Laufelemente 6 sind von einem faßreifenartigen Ring 19 umschlossen. Zwischen dem Vorsprung 3 und den Schenkeln der Laufelemente 6 sind Laufwalzen 9 angeordnet, dieThe component connected to the jacket 31, on which the rotors, are rotatably mounted, is designed as a support ring 1. The support ring 1 has on its outer circumference extending all around Projections 2, 3 and 4, which raceways for running elements Form 5, 6 and 7 of the two rotors (Fig. 2). The inner rotor with the rotor ring 29 has a on its inner circumference Number of running elements evenly distributed around the inner circumference in the form of circular arc segments, which one essentially Have a U-shaped cross-section with V-shaped pivoting points (Fig. 2). The running elements 6 are of a barrel hoop type Ring 19 enclosed. Between the projection 3 and the Legs of the running elements 6 are arranged rollers 9, the

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mittels Kugellagern an den Lauf elementen 6 gelagert sind und an den Laufbahnen des Vorsprungs 3 abrollen. Durch diese Lagerung wird die Lauf reibung zwischen den Lauf elementen 6 und dem Vorsprung 3 minimal gehalten. Am Außenumfang des die Laufelemente 6 'zusammenhaltenden Rings 19 sind die Rotorblätter des Rotorblattkranzes 29 befestigt und erstrecken-sich radial nach außen (Fig. 1). Aus Übersichtlichkeitsgründen sind.die Rotorblätter in Fig. 2 weggelassen. elements 6 are mounted on the barrel by means of ball bearings and roll on the raceways of the projection 3. Through this storage, the running friction between the running elements is 6 and the projection 3 kept to a minimum. On the outer circumference of the ring 19 holding the running elements 6 'together the rotor blades of the rotor blade ring 29 are attached and extend radially outward (FIG. 1). For reasons of clarity sind.die rotor blades in Fig. 2 are omitted.

Oberhalb und unterhalb der Laufelemente 6 des inneren Rotors sind Laufelemente 5 und 7 vorgesehen, welche ebenfalls mittels kugelgelagerter Walzen 9 an rings um den Umfang des Tragrings 1 herumlaufenden Vorsprüngen 2 bzw. 4 in der Weise gelagert sind, die in Verbindung mit den Lauf elementen 6 vorstehend bereits beschrieben wurde' . Sowoh'l die Lauf elemente 5 als auch die Laufelemente 7 stellen gleichmäßig um den Umfang des Tragrings 1 verteilte Kreisbogensegmente dar, welche jeweils durch einen reifenförmigen Ring 18 bzw. 20 zusammengehalten werden. An den Reifen 18 bzw. 20 sind Streben 27 bzw. 28 befestigt, die sich oberhalb bzw. unterhalb des Innenrotorkranzes 29 nach außen erstrecken und am Innenumfang des äußeren Rotorkranzes 30 befestigt sind und diesen mit den Laufelementen 5 und 7 verbinden (vgl. Fig. 1 und 2). Durch diesen Aufbau ergibt sich ein Rotorsystem mit zwei gegenläufigen, konzentrisch in einer Ebene liegenden Rotoren, die sich über einen sehr beträchtlichen Durchmesser erstrecken, wobei die Höhe des Rotorsystems sehr gering gehalten werden kann und die beiden Halbräume über und unter dem Rotorsystem völlig frei bleiben.Above and below the running elements 6 of the inner rotor running elements 5 and 7 are provided, which also means ball-bearing rollers 9 on projections 2 and 4 running around the circumference of the support ring 1 in the manner are stored, the elements in connection with the barrel 6 has already been described above '. As well as the running elements 5 and the running elements 7 represent circular arc segments evenly distributed around the circumference of the support ring 1, which each held together by a hoop-shaped ring 18 and 20, respectively will. On the tires 18 and 20, struts 27 and 28 attached, which extend above and below the inner rotor ring 29 to the outside and on the inner circumference of the outer Rotor ring 30 are attached and these with the running elements Connect 5 and 7 (see. Fig. 1 and 2). This structure results in a rotor system with two concentric counter-rotating Rotors lying in one plane and extending over a very considerable diameter, the height of the rotor system can be kept very small and the two half-spaces above and below the rotor system remain completely free.

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■- id. —■ - id. -

An den Unterseiten der Laufelemente 5 und an den Oberseiten der Laufelemente 7 sind rings um.J3.en Tragring 1 herunil auf ende Ringe 21 befestigt. An den diesen Eingen gegenüberliegenden Flächen des Laufelements 6, düi. an deren Ober- und Unterseiten,, sind ebenfalls Ringe 22 befestigt. An jedem der Ringe 21 bzw. 22 ist jeweils eine Anzahl von Elektromotor-Polen gleichmäßigum den Umfang der Ringe verteilt befestigt. An der Unterseite der Laufelemente 5 sind derartige Pole 10 befestigt. An der gegenüberliegenden Oberseite des Laufelements 6 sind Pole 11 befestigt. An der Unterseite des Laufelements 6 sind Pole 12 befestigt und an der dieser gegenüberliegenden Oberseite des Laufelements 7 sind Pole 13 befestigt. An allen vier Ringen 21 bzw. 22 ist jeweils die gleiche Anzahl von Polen 10 bzw. 11 "bzw. 12 bzw. 13 angebracht. Jeder Pol besteht aus einem zylindrischen Eisenkern 10b bzw. 11b bzw. 12b bzw. 13b und einer darum gewickelten elektrischen Leiterspule 10a bzxv. 11a bzw.. 12a bzw. 13a. Die Leiterspulen der Pole sind mit aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten Schleifkontakten verbunden, welche ihrerseits an rings um den Tragring 1 herumlauf end en Leiterbändern anliegen und gleiten, von denen einige zur Verdeutlichung in Fig. 2 dargestellt und mit den Bezugszeichen 23» 24 und 25 bezeichnet sind. Die den jeweiligen Polen zugeordneten Schleifkontakte sind an den jeweiligen Lauf elementen 5 "bzw. 6 bzw. 7 befestigt. Es wird darauf hingewiesen, daß aus Übersichtlichkeitsgründen nicht nur die Schleifkontakte in Pig. 2 nicht dargestellt wurden, sondern daß auch eine Anzahl der Leiterringe aus Übersichtlichkeitsgründen weggelassen wurde. Leiterringe sind im Bereich aller Laufelemente zu denken.On the undersides of the running elements 5 and on the tops of the Running elements 7 are around.J3.en support ring 1 herunil on end Rings 21 attached. On the surfaces of the running element 6 opposite these rings, düi. on their upper and lower sides, Rings 22 are also attached. A number of electric motor poles are arranged evenly around each of the rings 21 and 22, respectively attached distributed around the circumference of the rings. Poles 10 of this type are attached to the underside of the running elements 5. At the the opposite upper side of the running element 6 are poles 11 attached. There are poles 12 on the underside of the running element 6 and on the opposite top side of the running element 7, poles 13 are attached. On all four rings 21 or 22, the same number of poles 10 or 11 "or 12 or 13 are attached. Each pole consists of one cylindrical iron core 10b or 11b or 12b or 13b and an electrical conductor coil 10a or 12b wound around it. 11a or. 12a or 13a. The conductor coils of the poles have sliding contacts, which are not shown for reasons of clarity connected, which in turn abut and slide around the support ring 1 running around end en conductor strips, some of which are shown for clarity in Fig. 2 and denoted by the reference numerals 23 »24 and 25. The respective Sliding contacts assigned to poles are attached to the respective running elements 5 "or 6 or 7. It is pointed out that that for reasons of clarity not only the sliding contacts in Pig. 2 were not shown, but that a number of the conductor rings have been omitted for reasons of clarity. Ladder rings are in everyone's reach Think running elements.

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. 23B1852. 23B1852

Die sich gegenüberliegenden Polgruppen 10 an den Laufelementen 5 und 11 an den Laufelementen 6 stellen die Pole eines Elektromotors dar, wobei die Laufelemente 5, zusammengehalten durch den Ring 18, eine Ringeinheit darstellen,· die, wenn die Pole mit einem geeigneten hochfrequenten Strom beaufschlagt werden, nach Maßgabe des in den Polen erzeugten Drehfeldes relativ zu.· den T.auf element en 6, die durch den Ring 19 zusammengehalten werden und ebenfalls eine in sich geschlossene Ringeinheit bilden, umlaufen. Die sich gegenüberliegenden Pole 10 und 11 an den Laufelementen 5 bzw. 6 bilden somit einen Elektromotor.The opposing pole groups 10 on the running elements 5 and 11 on the running elements 6 represent the poles of an electric motor represents, the running elements 5, held together by represent the ring 18, a ring unit which, when the poles are supplied with a suitable high-frequency current, according to the rotating field generated in the poles relative to the T.auf elements 6, which are held together by the ring 19 and also form a self-contained ring unit. The opposite poles 10 and 11 to the Running elements 5 and 6 thus form an electric motor.

Gleiches gilt für die an der Unterseite der Lauflemente 6 . befestigten Pole 12 und die an der Oberseite der Laufelemente befestigten Pole 13. Uachdem die Laufelemente 5 und 7 mit dem äußeren Rotor, die Laufelemente 6 jedoch mit dem inneren Rotor verbunden sind, und die Bewegung der Laufringe 5 da- her gleichsinnig mit der Beilegung der Laufringe 7 und relativ zu der Bewegung der Laufringe 6 erfolgen muß, sind die jeweils übereinanderliegenden Pole 11 und 12 der Laufelemente 6 parallelgeschaltet. Ebenso sind die jeweils übereinanderliegenden Pole 10 und 13 der Laufringe 5 und 7 miteinander parallelgeschaltet. Wenn nunmehr von einer aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellten, im Inneren der Kabine angeordneten Stromquelle ein Mehrphasenwechselstrom, beispielsweise ein dreiphasiger Drehstrom, über.-aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellte Leitungen an die Leiterringe 23, 2A-, 25 und von dort an die Pole 10, 11, 12 und 13 geleitet wird, dann werden sich die Laufelemente 5 und 7 infolge der zwischen den Polen 10 und 11 bwz. 13 und 12 erzeugten Drehfelder gemeinsam relativ zu den Laufelementen 6 und in entgegengesetzter Richtung zu deren Laufrichtung drehen. Die Laufelemente 5 und.7.laufen dann gemeinsam um den Tragring 1 um,-während die Laufelemente 6 in dazu entgegengesetzter Richtung um den Tragring 1 umlaufen. Nachdem die rotierendenThe same applies to those on the underside of the running elements 6. attached poles 12 and those on the top of the running elements attached poles 13. Also the running elements 5 and 7 with the outer rotor, but the running elements 6 with the inner one Rotor are connected, and the movement of the races 5 therefore in the same direction as the arrangement of the races 7 and relative For the movement of the raceways 6 must take place, the respective superimposed poles 11 and 12 of the raceway elements 6 are connected in parallel. Likewise, the respective superimposed poles 10 and 13 of the races 5 and 7 are with one another connected in parallel. If now from one for reasons of clarity not shown, arranged inside the cabin power source a multiphase alternating current, for example a three-phase alternating current, via lines, not shown for reasons of clarity, to the conductor rings 23, 2A-, 25 and from there to poles 10, 11, 12 and 13 is, then the running elements 5 and 7 as a result between the poles 10 and 11 resp. 13 and 12 generated rotating fields rotate together relative to the running elements 6 and in the opposite direction to their running direction. the Running elements 5 and 7 then run together around the support ring 1 to, while the running elements 6 revolve around the support ring 1 in the opposite direction. After the rotating

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Magnetfelder zwischen den Polen nur auf die als "Statoren" bzw. "Rotoren" wirkenden Laufelemente 5 und 7 bzw. 6 wirken, wird, von den Lauf element en kein Drehmoment auf den Tragring 1 übertragen mit Ausnahme des geringen Reibungsdrehmoments, das durch die Walzen 9 erzeugt wird.Magnetic fields between the poles only act on the running elements 5 and 7 or 6 acting as "stators" or "rotors", No torque is transmitted from the running elements to the support ring 1 with the exception of the low frictional torque that is generated by the rollers 9.

Um die vorgenannten geringen Reibungsdrehmomente kompensieren und eine Drehung des Tragrings 1 verhindern zu können, sind am Außenumfang des Tragrings 1 zwei Magnete vorgesehen, von denen jeder als um einen Kern 16 bzw. 17 gewickelte Spule 14 bzw. 15 ausgebildet ist (Fig. 2). Jede der Spulen 14 bzw. 15 ist mit einer Stromquelle verbindbar. .Die Spule 14 erstreckt sich im Bereich der Umlaufbahn der Pole 12, während sich die Spule 15 im Bereich der Umlaufbahn der Pole 13 erstreckt. Jede der Spulen ist so angeordnet, daß in ihr bei Stromanschluß ein Magnetfeld erzeugt wird, das auf die jeweils benachbarten Pole einwirkt und einen magnetischen Kraftschluß hervorruft. Wird beispielsweise die Spule 14 aktiviert, so entsteht ein Kraft Schluß zwischen den Polen 12 und der Spule 14, wodurch der Tragring 1 von den Laufelementen 6 in deren Drehsinn mitgenommen wird. Wird dagegen die Spule 15 aktiviert, so tritt ein Kraftschluß mit den Polen 13 ein, wodurch der Tragring 1 von den Laufelementen 7 in deren Drehrichtung mitgenommen wird. Auf diese Weise können nicht nur am Tragring 1 auftretende geringfügige Reibungsdrehmomente kompensiert werden, sondern es ist auch möglich, den Tragring 1 wahlweise in eine gewünschte Position zu drehen.In order to compensate for the aforementioned low frictional torques and to be able to prevent rotation of the support ring 1, are two magnets are provided on the outer circumference of the support ring 1, each of which is a coil 14 wound around a core 16 or 17 or 15 is formed (Fig. 2). Each of the coils 14 and 15 can be connected to a power source. .The coil 14 extends extends in the area of the orbit of the poles 12, while the coil 15 extends in the area of the orbit of the poles 13. Every the coil is arranged in such a way that when it is connected to the power supply, a magnetic field is generated which acts on the adjacent Pole acts and causes a magnetic frictional connection. If, for example, the coil 14 is activated, a Force connection between the poles 12 and the coil 14, whereby the support ring 1 is carried along by the running elements 6 in their direction of rotation will. If, on the other hand, the coil 15 is activated, a frictional connection occurs with the poles 13, as a result of which the support ring 1 is taken along by the running elements 7 in the direction of rotation. In this way, not only minor frictional torques occurring on the support ring 1 can be compensated, but also it is also possible to optionally rotate the support ring 1 into a desired position.

In den Fig. 1 und 2 ist die jeweils in einer Ringebene angeordnete Zahl von Polen 10 bzw. 11 bzw. 12 bzw. 13 nicht dargestellt. Aus den Figuren ist jedoch ohne weiteres ersichtlich, daß auf jedem Ring 21 bzw. 22 eine große Anzahl von Polen längs des Ringumfanges untergebracht werden kann. Es ist bei diesem Rotor"system möglich und in vielen Fällen vorteilhaft, die Zahl der Pole in jeder Kreisringebene .weitaus größer zu halten als die Zahl der Pole der in der Kabine 32 angeordnetenIn FIGS. 1 and 2, the is arranged in each case in a ring plane Number of poles 10 or 11 or 12 or 13 not shown. However, it is readily apparent from the figures that that on each ring 21 or 22 a large number of poles can be accommodated along the circumference of the ring. It is at This rotor "system is possible and in many cases advantageous, the number of poles in each circular ring plane hold as the number of poles arranged in the car 32

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Stromquelle. Als Beispiel sei angenommen, als Stromquelle diene ein Drehstromgenerator, der einen dreiphasigen Drehstrom erzeugt. Dabei kann die Zahl der Pole in dem Drehstromgenerator relativ gering sein. Demgegenüber kann die Zahl der Pole 10 bzw. 11 bzw. 12 bzw. 13 jeweils ein'ganzes Vielfaches der Pole des Generators ausmachen, wobei aufeinanderfolgende Pole jeweils mit aufeinanderfolgenden Stromphasen des vom Generator kommenden Stroms elektrisch verbunden werden» Auf diese Weise wird durch den schnell umlaufenden Drehstromgenerator in den angeschlossenen Polen ein Drehfeld erzeugt, das um ein Vielfaches langsamer umläuft. Dadurch ergibt sich eine getriebelose Reduzierung der Umlaufgeschwindigkeit zwischen dem Stromgenerator und den Rotoren.Power source. As an example, let us assume that the power source is a three-phase generator that generates a three-phase alternating current. The number of poles in the three-phase generator can be relatively small. In contrast, the number of poles can be 10 resp. 11 or 12 or 13 are each a whole multiple of the poles of the Generators make up, with consecutive poles respectively with successive phases of the current coming from the generator Electricity to be connected electrically »In this way becomes the rapidly rotating three-phase generator in the connected poles creates a rotating field that is many times as high rotates more slowly. This results in a gearless reduction in the rotational speed between the power generator and the rotors.

Bei dem vorstehend genannten Ausführungsbeispiel ist es beispielsweise möglich, daß der Stromgenerator nur eine geringe Anzahl von Polen aufweist und mit einer hohen Drehzahl umläuft, welche einer günstigen Betriebsdrehzahl von Turbinen oder hochdrehenden Kolbenkraftmaschinen'entspricht, so daß eine direkte Ankopplung des Stromgenerators an eine solche Antriebsmaschine möglich ist. Die Drehzahlreduzierung zu den Rotoren hin wird dann dadurch erhalten, daß an den Rotoren jeweils „eine weit größ.ere Anzahl von Polen angeordnet ist,In the above-mentioned embodiment, it is for example possible that the current generator has only a small number of poles and rotates at a high speed, which corresponds to a favorable operating speed of turbines or high-revving piston engines, so that a direct coupling of the power generator to such a drive machine is possible. The speed reduction to the Rotors is then obtained in that "a far greater number of poles is arranged on each of the rotors,

Strompnasenausgangen *Current phase outputs *

die von den / des Stromgenerators aus gespeist werden.which are fed by the power generator.

Nachdem die Drehzahl eines derartig aufgebauten Elektromotors proportional der Frequenz des Speisungsstromes und umgekehrt porportional der Anzahl der Pole ist, ergibt sich auch bei hochdrehendem Stromgenerator eine günstige getriebelose Reduzierung der Drehzahl bei den Rotoren.After the speed of an electric motor constructed in this way is proportional to the frequency of the supply current and vice versa is proportional to the number of poles, also results in high-speed power generator a cheap gearless reduction the speed of the rotors.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß als Stromquelle ein Generator, der mehrphasigen, beispielsweise dreiphasigen, Wechselstrom erzeugt, verwendet wird. Beispielsweise kannIt is not absolutely necessary that a generator, the polyphase, for example three-phase, Alternating current generated is used. For example, can

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auch, eine Gleichstromqeuelle verwendet werden, der eine Umwandlereinheit nachgeschaltet ist, in der der Gleichstrom in mehrphasigen Wechselstrom elektronisch umgewandelt wird. Die. Pole werden in diesem lall mit den verschiedenen Ausgängen des Umwandlers gruppenweise gekoppelt.Also, a DC source can be used, the one Converter unit is connected downstream, in which the direct current is electronically converted into multi-phase alternating current. The. In this case, poles are coupled to the various outputs of the converter in groups.

Die Erfindung ist nicht auf die aufgeführten Beispiele beschränkt. Beispielsweise kann anstelle einer Anzahl rings um den Iragring 1' angeordneter Laufelemente 5 "bzw. 6 bzw. 7 jeweils ein geschlossener Laufring vorgesehen sein. Es ist auch, möglich, "beispielsweise nur die Pole 11 und 12 des Innenrotors als elektrisch erregbare Magnete auszugestalten und die gegenüberliegenden Pole 10 bzw. 13 des äußeren Rotors als Dauermagnete auszugestalten. Zur Erzeugung des erforder-, liehen Stroms zur Speisung der Pole kann ein mit einer Gasturbine direkt gekoppelter Hochfrequenzgenerator Verwendung finden. Derartige Hochfrequenzgeneratoren sind im Flugzeugbau bereits in Verbindung, beispielsweise zur Erzeugung eines Stroms von 400 Hertz bei 600 U/min und haben ein äußerst günstiges geringes Leistungsgewicht.The invention is not restricted to the examples given. For example, instead of a number of running elements 5 ″ or 6 or 7 arranged around the Iragring 1 ′ each a closed race can be provided. It is also possible, for example, only the poles 11 and 12 of the Design the inner rotor as electrically excitable magnets and the opposite poles 10 and 13 of the outer rotor design as permanent magnets. To generate the required, Borrowed electricity to feed the poles can use a high-frequency generator directly coupled to a gas turbine Find. Such high-frequency generators are used in aircraft construction already in connection, for example to generate a current of 400 Hertz at 600 rpm and have a extremely favorable low power-to-weight ratio.

Es ist beispielsweise auch möglich, eine erfindungsgemäße Rotoreinrichtung so auszugestalten, daß jeder Rotor nicht wie in dem anhand der !Pig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiel mit zwei Polreihen 11 und 12 bzw. 10 und 13 versehen ist, sondern nur mit je einer Polreihe, wobei sich die Pole der Polreihen der beiden Rotoren dann so gegenüberliegen, daß ihre Magnetfelder aufeinander einwirken.,It is also possible, for example, to design a rotor device according to the invention in such a way that each rotor does not as in the one based on the! Pig. 1 and 2 described embodiment with two rows of poles 11 and 12 or 10 and 13 is provided, but only with one row of poles each, whereby the poles of the pole rows of the two rotors are then opposite one another in such a way that their magnetic fields act on one another.,

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Claims

Patent claims

1. lRotor device for a plug device, with two by means of one Drive driven counter-rotating rotors, thereby characterized in that both rotors are free around one common ideal axis of rotation are rotatably mounted on a fuselage part of the aircraft that the two rotors are relatively Form mutually rotatable parts of an electric motor ("stator" and "rotor") by adding a number of Poles (11 or 12) of the electric motor is attached and the other, counter-rotating rotor. corresponding pole (10 or 13) of the electric motor are mounted facing the poles of the first rotor so that a mutual field action is given, and that at least the poles provided on a rotor are electrically connected to a frequency current generating Power generator are connected.

2. Ro gate device according to claim 1, characterized that the two rotors form the parts of a high-frequency electric motor.

3. Ro gate device according to claim 1 or 2, characterized characterized in that sliding contact elements are provided on each current-applied rotor having poles, which slide against contact rings (23 or 24 or 25) provided on the fuselage and running concentrically to the rotor axis of rotation, and that each contact ring is electrically connected to a current output of a current generator arranged in the fuselage is.

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4. rotor device according to at least one of claims 1 "to 3, characterized in that the current generator designed as a generator equipped with a small number of poles and driven at high speed .is, and that on both rotors an equal number of poles is provided which exceeds the number of generator poles.

5. Eotor device according to claim 4, characterized That the power generator is designed as a multi-phase alternator.

6. Ro gate device according to claim. 4 or 5 »by this characterized in that the current generator is designed as a high frequency generator.

7. rotor device according to claims 1 or 2, characterized characterized in that the current generator is used as a direct current source with downstream, electronic, which for Supply of the poles required generating high-frequency currents Frequency converter unit is formed.

8. rotor device according to at least one of claims 1 to 7 » characterized in that each pole as a coil through which current flows (10a or 11a or 12a or 13a) wrapped core (10b or 11b or 12b or 13b) magnetizable metal is formed.

9. rotor device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that in the fuselage Area of the orbit of the poles (12 or 13) of each rotor at least one optionally excitable magnet (14, 16 or 15, 17) so is arranged that in the excited state his IPeId is magnetic acts on the magnetic springs of the poles of the respective rotor ►

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10. Rotor device according to claim 9, characterized in that each magnet (14, 16 or 15, 17) as enclosed by a conductive coil (15 or 15) Core (16 or 17) magnetizable material is formed.

11. Rotpreinrichtung according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that each of the two rotors has at least one on the body part on an orbit has running element (5, 7; 6) mounted movably about the rotor axis of rotation, on which poles (10 or 15 or 11, 12) are appropriate.

12. Rotor device according to claim 11, characterized in that each rotor has a number at intervals on an ideal circle arranged concentrically to the rotor axis of rotation and connected to each other (5.7; 6).

13 · rotor device according to claim 11, "'characterized by g e \ k e η η, that each rotor is designed as at least one ring concentrically enclosing the rotor axis of rotation Has running element.

14. rotor device according to at least one of claims 1 \ to 13, characterized in that the body part is designed as a support ring (1) on its outer circumference Orbits for running elements (5,7 | 6) of the two counter-rotating Has rotors.

15. Ro gate device according to at least one of claims 1

. characterized in that the rotor blade rings (29,30) of the two counter-rotating rotors are concentrated

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is arranged trisch to each other that the first rotor with the inner rotor blade ring (29) one or more in one Has flat running elements (6) on which or which the inner rotor blade ring (29) is attached, and that the second rotor one or more in a plane over the Upper running elements arranged on Luafelemente (6) of the first rotor (3) and one or more lower running elements arranged in a plane below the running elements (6) of the first rotor (7), wherein the rotor blade ring (30) of the second rotor via Yerbindungsstreben (27 or 28), which over (27) "or under (28) the inner Eotorblattkranz (29), with the or the upper running elements (5) or the or the lower running elements (7) is connected.

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