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Blattverstellvorrichtung an Rotoren von Hubschraubern, vorzugsweise
Modell-Hubschraubern.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Blattverstell-Vorrichtung an Rotoren
von Hubschraubern, vorzugsweise funkferngesteuerten Modellhubschraubern, wobei die
Rotorblätter verdrehbar gegenüber einer sogenannten Rotorwippe sind und letztere
mit Rotor-Ansätzen versehen ist, an denen Rotor Anschlußstücke axial abgestützt
sowie dreh- und feststellbar sind, und hat die Aufgabe, die Konstruktion zu vereinfachen
und eine zuverlässige Arbeitsweise bei einfacher Bedienung zu fördern.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Blattverstellvorrichtung
der eingangs erwähnten Artt die Wandung der rohrförmigen Rotor-Ansätze der Rotorwippe
zwei gegenüberliegende Schlitze aufweist, welche gegeneinander schraubenförmig verdreht
angeordnet sind und durch einen Führungsbolzen durchsetzt werden, der im Rotor-Anschlußstück
befestigt ist, wobei eine zylinderförmige Druckfeder zwischen dem Führungsbolzen
und dem rohrförmigen Rotor-Ansatz abgestützt ist, deren Länge bei axialer Verschiebung
des Rotorblattes veränderbar ist. Durch diese Maßnahme wird in einfacher Weise eine
automatische Blattverstellung erzielt, die von der Drehzahl des Rotors durch an
den Rotorblättern wirksame Fliehkraft abhängig ist.
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Näch einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Rotor-An-Schlußstücke
drehbar und einseitig axial verschiebbar in einer Büchse gelagert, die mit dem rohrförmigen
Rotor-Ansatz der Wippe verschraubbar ist und zur axialen Abstützung der Druckfeder
dient. Hierdurch ist in einfacher Weise eine Feineinstellung der Druckfeder möglich,
deren Vorspannung für die automatische Blattverstellung in Abhängigkeit von der
Fliehkraft entscheidend ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jedes Rotor-
Anschlußstück
mit seinem nach der Wippe gerichteten Ende in einer verkleinerten Bohrung des rohrförmigen
Rotor-Ansatzes dreh- und verschiebbar gelagert und trägt einen Ring mit Querbohrung,
die von dem Führungsbolzen durchsetzt ist. Auf diese Weise wird eine zuverlässige
schwingungsfeste Lagerung der Rotorblätter gegenüber der Wippe ermöglicht. Weiter
wird damit erreicht, daß der rohrförmige Rotor-Ansatz an der Wippe aus einem leichteren
Werkstoff geringerer Festigkeit bestehen kann und trotzdem eine zuverlässige gegen
Abnutzung gesicherte Wirkung im Dauerbetrieb gesichert ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Axial-Gleit-oder
Wälzlager zwischen der Druckfeder und der Büchse eingesetzt und letztere durch eine
Ring-Kontermutter gegenüber dem rohrförmigen Rotor-Ansatz feststellbar. Auf diese
Weise ist die Längenverstellung der Druckfeder einfach und außerdem eine zuverlässige
Arbeitsweise der Rotorblatt-Verstellung im Dauerbetrieb gesichert.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Rotor-Anschlußstück
mit einer abgesetzten Axialbohrung zur Aufnahme eines zylindrischen, mit dem Rotorblatt
unmittelbar verbundenen Schaftes versehen, welcher eine Radialnut aufweist zur axialen
Halterung durch mindestens eine Spannschraube, die in einem Bund des Rotor-Anschlußstückes
zur Festklemmung des Schaftes eingesetzt ist. Durch diese Maßnahme ist eine einfache
Justierung des Rotorblattes gegenüber dem rohrförmigen Ansatz der Wippe gegeben,
so daß die Anfangsstellung des Rotorblattes beliebig gewählt werden kann.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Rotor-Anschlußstück
als zylindrischer Schaft ausgebildet, unmittelbar im Rotor-Ansatz gelagert und weist
am rotorseitigen Ende mindestens eine Querbohrung auf zur Aufnahme von Verbindungsbolzen
mit einem Rotorblatthalter. Durch diese Maßnahme ergibt sich eine vereinfachte Eonstruktion
mit weniger Einzelteilen.
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Der Rotorblatthalter ist getrennt vom Rotor-Ansatz und kann aus einem
anderen geeigneten Werkstoff z.B0 Leichtmetall oder Kunststoff hergestellt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rotor-Ansatz gegenüber
der Wippe um eine rechtwinkelig zur Längsachse der Wippe angeordnete Querachse und
um die Hochachse begrenzt schwenkbar. Hierdurch wird die Einstellung des Rotorblattes
gegenüber der Wippe einfacher und problemloser9 weil das Rotorblatt sich in zwei
Ebenen selbsttätig einstellen kann.
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Vorzugsweise ist die Wippe am äußeren Ende gabelförmig ausgebildet
und mit einer Querbohrung versehen und der Rotor-Ansatz ist an dem der Wippe zugeordneten
Ende doppel-T-förmig gestaltet und am Steg ebenfalls mit einer Querbohrung versehen
zur Aufnahme eines Verbindungsbolzens mit der Wippe0 So ergibt sich eine sehr einfache
Konstruktion für die begrenzte Beweglichkeit um die Quer und Hochachse. Bei Anwendung
eines lösbaren Verbindungsbolzens können die Rotorblätter zum Transport des Hubschraubers
abgenommen werden. Nach der Montage der Rotorblätter vor dem Einsatz des Hubschraubers
bedarf es keiner Einstellvorkehrungen9 da die Trennstelle unabhängig von allen Einstellungsvorrichtungen
ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführung kann der Rotor-Ansatz einstückig,
rotorseitig gabelförmig und am anderen Ende doppel-T-förmig ausgebildet sein. So
ergibt sich ein besonders einfaches mit geringen Kosten herstellbares Verbindungsstück
zwischen Rotorblatt und Wippe, das sich auch gut zur Herstellung aus Kunststoff
eignet. Das Rotorblatt kann gegenüber der Wippe mit einem Anstellwinkel am gabelförmigen
Ende des Rotor-Ansatzes befestigt werden.
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Die Erfindung ist auf den Zeichnungen in iusfiihrungsbeispielen dargestellt.
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Fig.1 zeigt im Schnitt einen Teil der Wippe mit einem angedeuteten
Rotorblattende einschließlich der zur Verstellung dienenden Vorrichtung A"' - -
Fig.1a
zeigt eine Stirnansicht zur Fig.1.
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Fig.2 zeigt eine Draufsicht auf Fig.1.
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Fig.3 zeigt eine einfachere Ausführung der Vorrichtung in Draufsicht.
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Fig.4 zeigt zum Teil geschnitten die Verbindung zwischen der Wippe
und einem Rotorblatt.
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Fig.5 zeigt eine Draufsicht auf Fig.4.
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Fig.6 zeigt eine andere Ausbildung der Verbindung des Rotorblattes
mit der Wippe.
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Fig.7 zeigt einen Schnitt A-B aus Fig.4.
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Fig.8 zeigt eine Ansicht der Pig.5 in Richtung der Längsachse der
Wippe.
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Die sogenannte Rotor-Wippe 1, die hier nur mit einem Arm angedeutet
ist, trägt an jedem Arm einen rohrförmigen Rotor-Ansatz 2, in welchem ein Rotor-Anschlußstück
5 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist, wobei eine zylinderförmige Druckfeder
6 zwischen einem Führungsbolzen 4 und dem rohrförmigen Rotor-Ansatz 2 abgestützt
ist, deren Länge bei einer axialen Verschiebung des Rotorblattes bzw. des Rotor-Anschlußstückes
5 verändert wird. Das Rotor-Anschlußstück 5 hat eine Querbohrung, welche von dem
Führungsbolzen 4 durchsetzt wird. Letzterer greift in zwei~gegeneinander schraubenförmig
verdreht angeordnete Schlitze 3,3t in der Wandung des rohrförmigen Rotor-Ansatzes
2 ein, so daß bei der axialen Verschiebung des Rotor-Anschlußstückes 5 gegenüber
dem rohrförmigen Rotor-Ansatzes 2 zwangsläufig das Rotorblatt um seine Längsachse
verdreht-wird. Der Führungsbolzen 4 wird durch Federkraft in einer Anfangsstellung
gehalten, welcher eine Rotorblattstellung zugeordnet ist, die noch keinen nennenswerten
Auftrieb für den Hubschrauber liefert. Mit zunehmender Drehzahl und dabei auftretender
Fliehkraft verschiebt sich das Rotoranschlußstück 5 mit dem Führungsbolzen 4 gegen
die Feder 6 und wird über die Schlitze 3,3' um seine Langsachse verdreht.
Damit
entsteht ein Auftrieb, der von der Drehzahl des Rotors abhängt. Die Feder 6 ist
so ausgelegt, daß sie ihre Blocklänge noch nicht erreicht hat, wenn der Führungsbolzen
4 bei großer Drehzahl des Rotors das Ende der Schlitze 3,3' erreicht.
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In den rohrförmigen Rotor-Ansatz 2 ist eine Büchse 7 eingeschraubt
und durch eine Ring-Kontermutter li feststellbar.
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Gegen diese Büchse ist das eine Ende der Druckfeder 6 abgestützt.
Nach Lösen der Ring-Kontermutter 11 kann durch Drehung an einem Bund der Büchse
7 letztere über das Gewinde beliebig fein gegenüber dem rohrförmigen Rotor-Ansatz
2 verstellt werden, so daß eine genaue Längen-Einstellung der Feder 6 möglich ist.
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Bei der Ausführung nach Fig.1 und 2 ist das Rotor-Anschlußstück 5
mit seinem nach der Wippe 1 gerichteten Ende in einer kleineren Bohrung 8 des rohrförmigen
Rotor-Ansatzes 2 dreh- und verschiebbar. Ein Ring 9 mit Querbohrung ist auf das
Rotor-Anschlußstück 5 so aufgeschoben, daß der Führungsbolzen 4 die Querbohoung
des Anschlußstückes 5 und des Ringes 9 durchsetzt. Gegen diesen Ring 9 stützt sich
die Druckfeder 6 unmittelbar ab. Ein Axiallager lo, welches als Gleit- oder Wälzlager
ausgebildet sein kann, ist zwischen Druckfeder 6 und Büchse 7 eingesetzt. Auf diese
Weise bleibt die Reibung auch bei stärker vorgespannter Druckfeder 6 klein genug,daß
die von der Fliehkraft abhängige selbsttätige Einstellung der Rotorblätter gewährleistet
ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.1 ist das Rotorblatt nicht unmittelbar
mit seinem Anschlußstück 5 verbunden.
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Vielmehr hat das Anschlußstück 5 eine abgesetzte Axialbohrung zur
Aufnahme eines zylindrischen mit dem Rotorblatt unmittelbar verbundenen Schaftes
12. Dieser weist eine Radialnut 13 auf, in welche eine Spannschraube 14 zur axialen
Halterung des Schaftes 12 eingreift. Die Spannschraube
14 ist in
einen Bund 15 des Rotor-Anschlußstückes 5 eingesetzt und dient gleichzeitig zum
Festklemmen des Schaftes 12 gegenüber dem Rotor-Anschlußstück 5. Nach Lockern der
Spannschraube 14 kann jede beliebige Anfangsstellung des Rotorblattes eingestellt
und mit der Spannschraube 14 gesichert werden. Die Büchse 7 weist eine Innenringnut
1g slaf dir sls Varrs.tvsksmmor fiir pin Schmiermittel dient,wel-
ches bei der Montage eingebracht werden kann. Die Verkleiner-Bohrung 8 des rohrförmigen
Rotor-Ansatzes 2 der Wippe 1 hat eine einseitige Radialbohrung 17. Durch diese Bohrung
kann jederzeit ein flüssiges Schmiermittel eingefüllt werden, welches im Betrieb
durch die Fliehkraft nach außen wandert und schließlich in den Vorratsraum 16 gelangt.
Die axiale Verteilung des Schmiermittels wird gefördert dadurch, daß zwischen dem
rohrförmigen Rotor-Ansatz 2 und dem Rotor-Anschlußstück 5 im Betrieb eine kombinierte
Dreh- und Axialbewegung eintritt.
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Bei der in Fig.3 gezeigten vereinfachten Ausführung der Vorrichtung
ist das Rotor-Anschlußstück 5 so ausgebildet, daß das Rotorblatt unmittelbar damit
verbunden ist. Die erforderliche radiale Verstellmöglichkeit zur Justierung gegenüber
der Wippe 1 wird hier dadurch erreicht, daß der rohrförmige Rotor-Ansatz 2 eine
zylindrische Verlängerung 18 aufweist,die in einer Bohrung der Wippe 1 drehbar und
durch Klemmschrauben 19 axial abstütz- und feststellbar ist. Bei dieser vereinfachten
Konstruktion sind die Herstellungskosten geringer und auch die Baulänge der Verbindung
zwischen Rotorblatt und Wippe kürzer.
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Die Figuren 4-8 zeigen eine weitere
Konstruktion für die Verbindung des Rotorblattes mit der Wippe. Der Rotor-Ansatz
2 ist gegenüber der Wippe 1 um eine rechtwinkelig zur Langsachse der Wippe angeordnete
Querachse 22 und um die Hochachse begrenzt schwenkbar. Zu diesem Zweck ist die Wippe
1 am äußeren Ende gabelförmig ausgebildet und mit
einer Querbohrung
versehen. Der Rotor-Ansatz 2 ist nach der Wippe zu doppel-T-förmig gestaltet und
an seinem Steg ebenfalls mit einer Querbohrung versehen. Ein Verbindungsbolzen 22
verbindet den Rotor-Ansatz 2 mit der Wippe 1 so, daß eine begrenzte Beweglichkeit
des Rotor-Ansatzes gegenüber der Wippe um die Quer- und Hochachse möglich ist. Die
Flanschen des doppel-T-förmig gestalteten Endes vom Rotor-Ansatz 2 sind nach außen
gespreizt, wobei der obere Flansch eine größere Neigung aufweist als der untere.
So ergibt sich bei der Begrenzung der Schwenkbewegung des Rotor-Ansatzes 2 gegenüber
der Wippe 1 einerseits eine große Auflagefläche und andererseits ein verschieden
großer Schwenkwinkel um die Mittellage nach oben oder unten. Auf diese Weise kann
sich das Rotorblatt zwanglos selbst so einstellen, daß unerwühscht große Spannungen
und Lagerdrücke verhindert werden. Wird der Verbindungsbolzen 22 wie gezeichnet
leicht demontierbar gewählt9 so ergibt sich eine Trennstelle zwischen der Wippe
1 und dem Rotorblatt 2. Dies ist zur Erleichterung des Transportes des Hubschraubers
sehr vorteilhaft.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.6 ist auf die selbsttätige Verstellung
des Rotorblattes in Abhängigkeit von der Drehzahl der Einfachheit halber verzichtet
und der Rotor-Ansatz 2 einstückig ausgebildet. Rotorseitig ist er gabelförmig zur
Aufnahme des Rotorblattes9 welches durch eine Schraubverbindung 24 befestigt wird.
Nach der Wippe zu hat er dieselbe Ausbildung wie nach Fig. und g mit den dort geschilderten
Merkmalen.