DE2421764C3 - Rotor für Drehflügel-Flugzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor für Drehflügel-Flugzeuge gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.

•f' Die gegenwärtigen, auf Weiterentwicklungen gerichteten Arbeiten an Rotoren für Drehflügelflugzeuge bzw. Hubschrauber verfolgen die Zielrichtung, bestimmte Teile der Rotornabe zu vereinfachen bzw. Kugel- oder Nadellager und Führungsrollen im Bereich der bewegli-

v> chen Stellen zu vermeiden, so daß die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Wartungsarbeiten verlängert und gleichzeitig die Lebensdauer der aufgrund der Rotation der Rotoren sehr hohen Zentrifugalkräften ausgesetzten Elemente erhöht wird.

5^r. Aus der DE-OS 22 03 828 ist bereits eine Rotoranordnung mit einer sternförmig ausgebildeten Nabe aus faserverstärktem Kunststoffmaterial bekannt, bei der die von den Rotorblättern hervorgerufenen Zentrifugalkräfte von einem länglichen Arm aus einem Bündel integral mit der Nabe verbundener Glasfasern aufgenommen und auf die Nabe übertragen werden. Zwischen dem dem Rotorblatt zugewandten Ende des Armes und einer den betreffenden Endbereich des Armes umfassenden Hülse, an der das Rotorblatt angelenkt ist, befindet sich ein Rollenlager, über das die Zentrifugalkräfte in den Afm eingeleitet werden. Da die Arme somit voll den Zentrifugalkräften ausgesetzt sind, müssen sie entsprechend dimensioniert werden und

insbesondere durchgehend eine ausreichend große Picke haben, was ihre Biegsamkeit bzw. Nachgiebigkeit für die Schlagbewegungen der Rotorblätter stark einschränkt Aus der US-PS 31 11 172 ist weiter ein Rotor mit einer vollständig aus Metall gebildeten Nabe '· bekannt, die über ein dickwandiges Metallteil mit dem Rotorblatt in Verbindung stsht Dieses Metallteil ist an der Nabe mit Schrauben befestigt, während zwischen Rotorblatt und Metallteil ein Kugelgelenk aus Schichtstoffen vorgesehen ist. Hier sind also die Verbindungs- m arme in sich steif und zusätzlich durch die Befestigungselemente für die Anbringung an der Nabe geschwächt, was eine nur geringe Lebensdauer der Anordnung erwarten läßt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe r> zugrunde, bei einem Rotor der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Gattung die Biegsamkeit der Verbindungsarme in einer Richtung senkrecht zur Nabenebene und damit die Beweglichkeit der Rotorblätter in Schlagrichtung zu erhöhen, ohne daß die Belastbarkeit der Nabe gegenüber den einwirkenden Zentrifugalkräften und die Beweglschkeit der Rotorblätter herabgesetzt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentansprach 1 gelöst. Danach hat jeder Verbindungsarm senkrecht zur Nabenebene eine geringere Dicke als der zentrale Bereich der Nabe und wird der Verbindungsarm längs seiner gesamten Länge von einem oberen und unteren Schenkel eines Bügels eingefaßt Diese Schenkel übertragen die Zentrifugalkräfte auf die Nabe, so daß die Verbindungsarme diesbezüglich entlastet sind und daher hinsichtlich ihrer Biegsamkeit und Flexibilität optimal auf die Schlagbewegungen der Rotorblätter abgestimmt werden können. Die Verbin- 3ί dung zwischen den Schenkeln und der Nabe erfolgt über ein elastomeres Kugelgelenk, während zwischen dem rotorblattseitigen Ende des flexiblen Verbindungsarmes und dem zugehörigen Endbereich des mit den Schenkeln versehenen Bügels ein Kugelgelenklager angeordnet ist, in dem der besagte Endbereich des Verbindungsarmes in seiner Längsrichtung verschiebbar aufgenommen wird. Damit wird der Vorteil erzielt, daß die Verbindungsarme in der Schlagrichtung der Rotorblätter vollkommen biegsam sein können, ohne -»5 daß damit eine Verringerung der Sicherheit aufgrund einer Schwächung der Arme verbunden ist und die ansonst notwendige Bewegungsfreiheit der Rotorblätter beeinträchtigt wird. Das zwischen den Schenkeln und der Nabe angeordnete Kugelgelenk überträgt die Zentrifuga'kräfte der Rotorblätter auf die Nabe und ermöglicht gleichzeitig eine Änderung des Einstellwinkels der Rotorblätter. Das Kugelgelenk besteht vorzugsweise aus finer schichtförmigen Anodnung von abwechselnd starren Lagen und darauf aufvulkanisierten Lagen aus einem elastotneren Material. Die Lagen sind kugelkalottenförmig ausgebildet, wobei ihr Krümmungsmittelpunkt auf dem fiktiven Mittelpunkt liegt, um welchen die Rotorblätter aufgrund der Biegsamkeit der Verbindungsarme Während der Schlagbewegungen ausschwenken, An jedem Ende der Verbindungsarme kann ein zylindrischer Ansatz vorgesehen sein, der in einem Kugelgelenklager aufgenommen ist, das wiederum innerhalb eines von dem Bügel angeordneten Außenringes gehallen wird. Die der Befestigung der fi5 Rotorblätter dienenden Bügel können Halterungen sein, welche zwei Ansätze aufweisen, wobei das elastomere Kugelgelenk gegen eine Innenschulter am inneren Ende der Halterung anliegt, während ein der Verstellung der Rotorblätter dienender Hebel an einer Außenschulter der Halterung befestigt ist. Der der Befestigung des Rotorblattes dienende Bügel kann zwei parallele starre Platten aufweisen, welche den Fuß des jeweiligen Rotorblattes umfassen, während ein in Armlängsrichtung verschiebbares Kugelgelenklager am äußeren Ende des Armes unter Zwischenschaltung von zähelastischen Platten befestigt isL Die zähelastischen Platten wirken stoßabsorbierend und unterdrücken Resonanzerscheinungen, die durch Schwingungen und übermäßige Beanspruchungen des Rotors hervorgerufen werden können. Außerdem wird hierdurch die Verteilung der natürlichen Schwingungen bei normalen Rotordrehzahlen optimiert Mit Hilfe der zähelastischen Platten wird insbesondere der erste Schwingungsmodus wesentlich oberhalb der Nenndrehzahl des Rotors angehoben, ohne daß der Verbindungsarm weicher ausgebildet werden muß. Auf diese Weise kann die Form und Widerstandsfähigkeit des Verbindus .gsarmes in Hinblick auf eine günstige Biegsamkeit optimiert werden.

Um im Bereich der Nabe in Hinblick auf die abwechselnde Schlagbewegung eine mechanische Begrenzung vorzusehen, wodurch vermieden wird, daß der Verbinuungsarm zu großen Scherbeanspruchungen ausgesetzt ist, weist der das Rotorblatt mit der Nabe verbindende Bügel zweckmäßigerweise zwei parallele starre Platten auf, welche den Fuß des jeweiligen Rotorblattes beidseitig umfassen. In diesem Fall wird das verschiebbare Kugelgelenklager vorzugsweise innerhalb eines mit parallelen Seitenflächen versehenen Gehäuses angeordnet wobei das zarielastische Element in Form von zwei Platten vorgesehen ist, welche zwischen den Außenflächen des Gehäuses und den Platten der Halterung zu liegen kommen. Winkelmäßige Verschiebungen der Rotorblätter können somit nur innerhalb der Rotorebene auftreten, wobei die zähelastischen Schichten eine Rückstellkraft bewirken, die die Rotorblätter in der mittleren Stellung halten, während gleichzeitig eine Schwingungsdämpfung in Schlagrichtung der Rotorblätter zustandekommt Bezüglich anderer Weiterbildungen der Erfindung wird auf die übrigen Unteransprüche verwiesen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung verden nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische teilweise geschnittene Draufsicht auf einen Rotor,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1,

F i g. 3 eine schematische teilweise geschnittene Draufsicht auf einen zweiflügligen Rotor,

F i g. 4 eine geschnittene Ansicht längs der Linie 4-4 in Tig. S,

F i g. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf eine bevorzugte Ausfünrungsform eines dreiflügligen Rotors,

F i g. 6 eine geschnittene Ansicht längs der Linie 6-6 in F i g. 5, und

F i g. 7 eine perspektivische teilweise geschnittene Ansicht der Verbindung zwischen einem Rotorblatt Und der Rotornabe.

Bei der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform eines Rotors mit drei Rotorblättern ist eine sternförmig ausgebildete Nabe aus einem glasfaserverstärkten Kunststoffmaterial vorgesehen. An der Nabe 1 sind Verbindungsarme 2 befestigt, deren Anzahl der Anzahl an Rotorblättchen entspricht Die Arme 2 sind dreieckförmig ausgebildet Und enden jeweils in einem

zylindrischen Ansatz 3. Die Arme 2 verdünnen sich im Vergleich zum mittleren Teil nach außen hin, wodurch biegsame Bereiche 2a gebildet werden. Im mittleren Bereich der Nabe 1 ist ein Kranz von Bohrungen 5 vorgesehen, durch welche Bolzen 7 geführt sind. Die Bolzen 7 dienen zur Befestigung der Nabe 1 an dem oberen Ende einer vertikalen Welle 6. Im Bereich der Basis jedes Armes 2, d. h. im Bereich der Befestigung an der Welle 6, sind zusätzlich rechteckförmige Öffnungen

8 ausgebildet.

Die biegsamen Bereiche 2a der Arme 2 sind jeweils innerhalb eines Bügels 9 angeordnet, der im wesentlichen aus einem zylindrischen Stück besteht, das in Richtung der Nabe 1 zwei Ansätze 10 aufweist, zwischen denen die betreffenden Arme 2 zu liegen kommen. Die Enden dieser Ansätze 10 bilden nach innen ragende Innenschultern 11 und nach außen ragende AuBenschultern 12. Die Befestigung des Bügels

9 gegenüber den biegsamen Bereichen 2a der Arme 2 erfolgt mit Hilfe eines elastomeren Kugelgelenkes 13, weiche aus einer Übereinanderschichtung von abwechselnd starren Metallplatten und Elaslomerschichten besteht. Die miteinander vulkanisierten Schichten sind kugelkalottenförmig ausgebildet, deren Mittelpunkt in Richtung der Nabe liegt. Die einzelnen Elastomergelenke 13 liegen jeweils in den einzelnen rechteckförmigen Öffnungen 8. Die Gelenke 13 sind mit Hilfe von Befestigungsteilen 14 und Bolzen 14a an den Innenschultern 11 des Bügels 9 befestigt. An dem äußeren Rand der Rechteckförmigen öffnung 8 liegt ein Schuh 15 am jeweiligen Gelenk 13 an, der den Rand mit Hilfe von zwei Vorsprüngen 15a umfaßt.

Die zylindrischen Ansätze 3 der biegsamen Bereiche 2a der Arme 2 sind jeweils in Ringen 16 eingesetzt, die innerhalb eines Kugelgelenklagers 17 verschiebbar sind. Die Außenringe 17a dieser vorzugsweise selbstschmierenden Kugelgelenklager 17 sind im Inneren einer Bohrung am hinteren Ende des Bügels 9 eingesetzt.

Der Bügel 9 endet nach außen hin in zwei Ansätzen, weiche der Befestigung des zugehörigen Rotorblattes

Ansätzen Bohrungen vorgesehen, durch welche ein Bolzen 19 geführt ist. welcher ebenfalls durch eine in den Fuß des Rotorblattes 18 eingesetzte Gleitbuchse 20 hindurchgeht, wobei zwischen den Außenflächen des Fußes des Rotorblattes 18 und der innenflächen der beiden Ansätze jeweils Zwischenscheiben 21 eingesetzt sind. Der Bügel 9 ist seitlich fernerhin mit einem Ansatz 22 versehen, an welchem ein elastisches und stoßdämpfendes Verbindungselement 23 angelenkt ist, dessen anderes Ende an der hinteren Kante 24 des Rotorblattes 18 befestigt ist Die elastische und stoßdämpfende Verbindung zwischen dem Bügel 9 und dem Rotorblatt 18 enthält ein zähelastisches Element, mit welchem ein Teil der aufgenommenen Energie elastisch abgegeben, während ein anderer Teil absorbiert wird. Auf diese Weise wird dem Rotorblatt 18 gegenüber der Nabe 1 in der Ebene des Rotors sine gewisse Drehfreiheit gegeben, während gleichzeitig das Rotorblatt 18 in eine mittlere Position zurückgebracht wird, indem eine der Versetzung proportionale Kraft auftritt Gleichzeitig ergibt sich jedoch ebenfalls eine zufriedenstellende Dämpfung. Eine derartige Verbindung zwischen dem Rotorblatt 18 und der Nabe 1 ist im allgemeinen zweckmäßig, wenn die Frequenz der Eigenschwingung des Rotorblattes 18 in Schlagrichtung unterhalb der Normaldrehzahl des Rotors liegt Wenn hingegen die Eigenfrequenz der Schwingung des Rotorblattes in Schlagrichtung über dem Wert der Normaldrehzahl des Rotor liegt, dann kann, so wie dies beispielsweise in Fig.3 gezeigt ist, die Verbindung des Rotorblattes 18 mit dem Bügel 9 starr ausgebildet sein.
■i An den Außenschultern 12 des Bügels 9 ist mit Hilfe nicht dargestellter Bolzen ein Hebelarm 25 befestigt, welcher mit den Steuerelementen des Hubschraubers verbünden ist, um den Einstellwinkel der Rotorblätter 16 verstellen zu können.

Bei der beschriebenen Ausführungsform werden die von dem Rotorblatt 18 erzeugten Zentrifugalkräfte über den Bügel 9 und das Kugelgelenk 13 direkt auf den mittleren Teil der Nabe 1 übertragen. Die biegsamen Bereiche 2a der Arme 2 werden somit dadurch nicht

iä belastet, so daß diese im Hinblick auf die Verbiegungen beim Schlag der Rotorblätter optimal dimensioniert werden können. Während der Schlagbeanspruchungen schwenkt jedes Rotorblatt 18 im wesentlichen um den Krümmungsmittelpunkt des Kugelgelenkes 13. Durch Verformung der Elastomerschichten des Gelenkes 13 läßt sich der Einstellwinkel der Rotorblätter 18 verändern. Dabei gleiten und verdrehen sich die einzelnen kugelkalottenförmigen starren Schichten geringfügig zueinander.

F i g. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform der Nabe von einem mit zwei Rorotblättern versehenen Rotor. Die biegsamen Bereiche 2a. der Bügel 9, das schichtartig aufgebaute Kugelgelenk 13, der zylindrische Ansatz 2, der Ring 16 sowie das Kugelgelenklager

jo 17 sind ähnlich wie bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 ausgebildet. Die Befestigung der Nabe an der Welle erfolgt hier jedoch nach Art einer Schaukel, indem ein in Bezug auf die Welle senkrechtes Gelenk 29 vorgesehen ist, das ein Verschwenken des Rotors relativ zur Antriebswelle ermöglicht. Dieses den Zentrifugalkräften nicht ausgesetzte Gelenk 29 kann aus zwei Nadellagern, zwei selbstschmierenden Gleitlagern oder zwei zylindrischen Buchsen mit einem deformierbaren elastomeren Material — beispielsweise in Schichtanord-

•tn nung — gebildet sein. Die Verbindung der einzelnen

durch das Vorsehen von jeweils zwei Ansätzen 26 und zwei Bolzen 27, welche eine starre Befestigung von jeweils einem Rotorblatt 18 mit dem Bügel 9 ergeben.

Bei der in den F i g. 5. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform besteht die Nabe 1 ebenfalls aus einer sternförmigen Platte, weiche aus Glasfasern besteht, die mit einem wärmehärtbaren Harz umgeben sind. Die Nabe 1 ist mit einer Anzahl von Armen 2 versehen, deren Anzahl der der Rotorblätter 18 entspricht Die dreieckförmig ausgebildeten Arme 2 besitzen einen Bereich 2a von geringerer Dicke. An der Basis dieser Arme 2 sind jeweils rechteckförmige öffnungen 8 vorgesehen, während an den nach außen ragenden Enden jeweils ein Befestigungselement 35 vorgesehen ist, das in einen zylindrischen Ansatz 36 übergeht Die Verbindung zwischen jeweils einem Arm 2 und einem Rotorblatt 18 folgt mit Hilfe eines Bügels 37, welcher im wesentlichen aus zwei Platten 38, 39 besteht die mit Hilfe von zwei Abstandselementen 40 und einer Anzahl von Bolzen 41 in einem gewissen Abstand voneinander gehalten sind. Nach außen hin sind die Platten 38, 39 verdickt und bilden einen Backen, dessen Schenkel 42 vier Bohrungen 43 aufweisen. Innerhalb dieser jeweils paarweise zueinander angeordneten Bohrungen 43 sind Buchsen 44 für die Aufnahme von zwei Bolzen 45 eingesetzt mit weichen die Halterung von jeweils einem Rotorblatt 18 erfolgt Eine der beiden Bolzen 45 ist mit

einem Ziigslift 46 versehen, so daß dieser betreffende Holzen 45 entfernt werden kann. Auf diese Weise kann in bekannter Weise eine Verschwenkung der Rotorblätter 18 um den verbleibenden Bolzen 45 vorgenommen werden, wie dies gestrichelt in [·' i g. 5 angedeutet ist. In Kir.-^lung der Nabe 1 bilden die beiden Platten 38, 39 zwei Arme 47, welche jeweils die biegsamen Bereiche 2a der Arme 2 umschließen.

Die Befestigung des Bügels J7 gegertfber dem Arm 2 erfolgt nut Hilfe eines Kugelgelenkes 48, welches, wie zuvor beschrieben, aus einer ilbcreinanderschithlung von abwechselnd kugelkaloltenformigen McIaII und [•Jasiomcrsihichten gebildet ist. Das Kugelgelenk 48 ist in der beireffenden Öffnung 8 angeordnet und weisl auf seiner konvexen Seite ein Befesiigungsteil 48 auf, welches mittels Bolzen 66 an den beiden Armen 47 befestig! ist, während auf der konkaven Sriir· rJes Kugelgelenkes 48 eine Kugelkalotte 48/j vorgesehen ist. welche an dem Außenrand der öffnung 8 mit I lilfe eines Bol/ens 67 befestigt ist. Der biegsame Bereich 2a des Armes 2 ragt in diesem Fall über das Kugelgelenk 48 hinaus, dessen Mittelpunkt in diesem f-'all nach außen in Richtung des Armes 2 /u liegen kommt, was im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausführungs formen der Fig. I bis 4 steht, bei welchen der Mittelpunkt in Richtung der Achse der Nabe liegt. Der zylindrische Ansatz 36 ist innerhalb eines Kugelgelenk lagers 49 angeordnet, welches wiederum unter Zwi-SC¹¹BnScIIaItUiIg eines Außenringes 51 innerhalb eines Gehäuses 50 gelagert ist. /wischen dem Gehäuse 50 und dem zylindrischen Ansät/ ist ein Dichtungsring 52 vorgesehen, weicherden das Kugelgelenk 49 enthaltenden Hohlraum des Gehäuses 50 abschließt. Zwischen dem Gehäuse 50 und den beiden Platten 18. 19 ist ein elastisches und stoßdämpfendes Element angeordnet. Dieses besteht aus zwei im wesentlichen quadratischen Platten 53. welche aus einem eine relativ hohe Steifigkeit und Verformungsfestigkeit aufweisenden Silikonelastomer bestehen. Derartige Materialien ergeben eine zähelastischen Effekt, indem eine elastische Ruckiunrung unter gleichzeitiger Dämpfung zustandekommt. Die beiden elastomerenPlatten 53 sind in Richlung der Platten 38, 39 an Befestigungsplalten 54 fest vulkanisiert, während auf der Seite des Gehäuses 50 Einsatzelemente 55 vorgesehen sind, welche entlang ihrer gesamten Periferie mit einem umgebogenen Rand 56 versehen sind, wodurch die Außenflächen des Gehäuses 50 umschlossen werden. Die gesamte Anordnung wird durch einen Satz von Bolzen 41 mit Hilfe der beiden Platten 38, 39 zusammengehalten.

Die erwähnten elastomeren Platten 53 dienen auf der einen Seite aufgrund ihrer Elastizität als Rückholelemente und andererseits aufgrund ihrer Verformbarkeit als Stoßdämpfer, wodurch die Frequenz der Eigenschwingung der Rotorblätter sehr stark verringert wird, indem ein Wert im Bereich von 0,6 der Nominaldrehzahl des Rotors erreicht wird. Auf der anderen Seite ergibt sich eine notwendige Dämpfung, um beim Hochlaufen bzw. Abbremsen des Rotors die Resonanzdrehzahl des Rotors durchfahren zu können, ohne daß dabei zu slarke dynamische Beanspruchungen an den Rotorblattern und den Befestigungselemente« gegenüber der Nabe auftre-

' ten. Gleichzeitig werden auf diese Weise Resonanzphänomene aufgrund von Veränderungen der Belastungen aufgrund der Bewegung der Umgebtingsluft eliminiert.

Diese teils elastische teils stoßdämpfende Anordnung im Bereich der Befestigung der Rotorblätter ii(l der

ι» Nabe ist insbesondere im I linblick auf das Gewicht und die Herstellungskosten günstig, weil einerseiis die Platten 38, 19. andererseits das das Kugelgelenklager umschließende Gehäuse 50 jene Elemente bilden, welche die Frequenzanpassiing durchführen, ohne daß

l> dabei zusätzliche Organe wie die bei den bekannten Konstruktionen verwendeten Hebel notwendig wären. Pin weiterer Vuriei! einer derartigen Ausgestaltung ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß die winkelmäßiger« Versetzungen in der Ebene des Rotors, d. h. des

:ii Bolzens 7 in Bezug auf die biegsamen Bereiche 2a der Arme 2 mechanisch durch die Anschläge der Seitenflächen des CJehäuses 20 gegenüber den an den Platten 38, .M befestigten Abstandselementen 40 begrenzt sind. Auf d'iesc Weise bewirken zufällige Überschreitungen der

_>■> übertragenen Kräfte bzw. Momente auf die Füße der Rotorblätter — beispielsweise aufgrund von Beschleunigungen oder zu starkes Abbremsen des Rotors — keine Beschädigungen des elastischen und stoßdämpfenden Elementes. Die durch die mechanischen

in Anschläge festgelegten Versetzungen sind dabei auf Werte reduziert, welche wesentlich unterhalb der Widerslandsgrenzen dieser Anschläge sind.

Das im Bereich der Vorderkanle des Rotorblatles 18 liegende Abstandselement 40 ist entlang des Armes 2

Ii verlängert, wodurch ein Hebelarm 57 gebildet ist, dessen Ende mit einem Auge 58 versehen ist. durch welches eine Achse 59 geführt ist, an welcher eine Steuerstange für den Rotor des 1 lubschraubers befestip' ist. Die Länge des Hebelarmes 57 ist dabei so gewählt,

in daß der Angriffspunkt 69 der Betätigungsstange des Hebelarmes 57 im wesentlichen entlang einer senkrechten Linie zur Achse des Rotorblattes 18 liegt, wobei diese Senkrechte durch den Mittelpunkt des Kugelgelenkes 48 führt. Auf diese Weise haben die Schlagbewe-

i"i gungen des Armes 2 während der Rotation des Rotors keinen Einfluß auf den Angriffspunkt des Hebelarmes 57. sodaß Störbewegungen der Rotorblätter 18 vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil der zuletzt beschriebenen

in Ausführungsform im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen besteht darin, daß die Sleuerkräfte direkt auf die Rotorblätter 18 übertragen werden, was sehr geringe Stördeformation zur Folge hat. Diese Ausgestaltung ermöglicht im übrigen eine

v< Verringerung der Breite der Arme 47 des Bügels 37, welche somit keinen durch die Steuerung bewirkten Drehkräften, sondern nur noch aufgrund der Zentrifugalkraft bewirkten Zugkräften ausgesetzt sind.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Rotor für Drehflügelflugzeuge, mit einer sternförmig ausgebildeten Nabe, einem mit dem zentraien Bereich der Nabe verbundenen Verbindungsarm für jedes Rotorblatt, wobei Nabe und Verbindungsarme aus faserverstärktem Kunststoffmaterial bestehen, einem am inneren Ende von jedem Rotorblatt vorgesehenen hohlen Teil, das unter Umfassung wenigstens des äußeren Endbereiches des Verbindungsarmes in Richtung auf die Nabe weist, und einem zwischen dem äußeren Ende des Verbindungsarmes und dem äußeren Endbereich des hohlen Teils angeordneten Lager, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Verbindungsarm (2) eine Dicke in einer Richtung senkrecht zur Nabenebene hat, die kleiner als die Dicke des lentralen Bereichs der Nabe (1) ist, daß das hohle Teil ein Bügel (9, 37) mit einem oberen und einem enteren Schenkel (Ansatz 10, Arm 47) ist, die den Verbindungsarm längs seiner gesamten Länge !wischen sich einschließen und über eine öffnung (8) im dickeren zentraien Bereich der Nabe (1) miteinander verbunden sind, daß ein elastomeres Kugelgelenk (13) zwischen den inneren Enden der Bügelschenkel (10, 47) und der äußeren Begrentungswand der Öffnung (8) eingeschlossen ist, und daß das zwischen dem äußeren Ende des Verbindungsarmes (2) und dem äußeren Endbereich des Bügels angeordnete Lager ein Kugelgelenklager ist, fci dem der besagte Endbereici des Verbindungsar-Ines in Armlängsrichtui.g verschiebbar aufgenommen ist.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (1) aus in Harz eingebetteten Ciasfasern besteht.

3. Rotor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichtet, daß an jedem Ende der Arme (2) ein lylindrischer Ansatz (3) vorgesehen ist, welcher Innerhalb eines Kugelgelenklagers (17) gelagert ist, Welches wiederum innerhalb eines von dem Bügei

fO, 37) angeordneten Außenring (17a, 51) gehalten t.

4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Befestigung 41er Rotorblätter (18) dienenden Bügel Halterungen §}) sind, welche zwei Ansätze (10) a jfweisen, und daß das Kugelgelenk (13) gegen eine Innenschulter am inneren Ende der Halterung (9) anliegt, während ein der Verstellung der Rotorblätter (18) dienender Hebel (25) an einer Außenschulter (12) der Halterung (9) befestigt ist (F i g. I und 2).

5. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der Befestigung des Rotorblattes (18) dienende Bügel (37) zwei iarallele starre Platten (38,39) aufweist, welche den uß des jeweiligen Rotorblatte« (18) umfassen, Während ein in Armlängsrichlung verschiebbares Kugelgelenklagcr (49) am äußeren Ende des Armes (2) unter Zwischenschaltung Von zähelastischen Platten (53) befestigt ist (F ί g, 5 bis I').

6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgelenklagef (49) innerhalb eines Gehäuses (50) angeordnet ist, welches zwei gegenüberliegende ebene Flächen aufwdst, Und daß die fcähelastischen Platten (53) an jeweils einer Befesti* güngsplätle (54) befestigt sind, Welche zwischen den

starren Platten (38, 39) des Bügels (37) und den Außenflächen des Gehäuses (50) angeordnet sind.

7. Rotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden starren Platten (38,39) Abstandselemente (40) vorgesehen sind, welche die Anfangsdeformation der beiden zähelastischen Platten (53) festlegen.

8. Rotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandselemente (40) durch Berührung der Ränder des Armes (2) Anschläge bilden, welche die Amplitude der Schwenkbewegung der Rotorblätter (18) begrenzen.

9. Rotor nach Anspruch 7 oder 8. dadurch gekennzeichnet, daß an einem der beiden Abstandselemente (40) ein der Verstellung der Rotorblätter (18) dienender Hebelarm (57) angesetzt ist.

10. Rotor nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Hebelarmes (25, 57) im wesentlichen in einer vom Mittelpunkt des jeweiligen Kugelgelenkes (13, 48) ausgehenden, senkrecht zur Achse des jeweiligen Rotorblattes (18) verlaufenden Ebene liegt.

11. Rotor nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zähelastischen Platten (53) einerseits durch Vulkanisation an den Befestigungsplatten (54) befestigt sind, die an der Innenfläche der starren Platten (38,39) anliegen, während auf der anderen Seite Einsatzelemente (55) vorgesehen sind, welche das Gehäuse (50) umschließen.

12. Rotor nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden starren Platten (38, 39) auf der der Nabe (1) abgelegenen Seite einen Befestigungsbügel für jeweils ein Rotorblatt (18) bilden, wobei die Befestigung mit Hilfe von zwei in gleichem Abstand von der Nabe (1) liegenden Bolzen (45) erfolgt, von weichen einer entfernbar ist