DE2921421A1 - Elastische montageanordnung fuer hubschrauberrotor mit durchgehendem streifen - Google Patents
Elastische montageanordnung fuer hubschrauberrotor mit durchgehendem streifenInfo
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Description
DR. ANDREJEWSKI Λ * P
DR.-ING. HOHKE .. (53 988/E) OQO 1 / O
DIPL.-ING.
DK. Αί
43 ESSEN, THEATBEPLATZ 3
Elastische Montageanordnung für Hubschrauberrotor mit durchgehendem Streifen (Erfindung von
Jacques, An to ine AUBRY)
Die vorliegende Erfindung betrifft Hubschrauberrotoren und insbesondere Rotoren mit durchgehenden Streifen,
in denen ein Paar Blätter von ein und demselben Längsträger, der aus einem durchgehenden, elastischen und
verdrehbaren Streifen besteht, getragen wird. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist insbesondere eine Montageanordnurig
eines Streifens am äusseren Ende der Antriebswelle des Rotors, so dass auf dieser Höhe die Verbindung
Streifen-Rotorwelle elastisch gemacht wird.
Infolge des französischen Patentes Nr. 72/12 703 der
amerikanischen Firma United Aircraft kennt man eine Hubschrauberrotoranordnung, bei welcher jedes Paar Blätter
von demselben Längsträger getragen und auf den Mast montiert wird mit Hilfe einer unteren und einer oberen Platte, die
mit einer Rille zur Aufnahme des besagten Längsträgers versehen sind. Dieser ist in seinem Mittelteil geschwungen,
was der Befestigungszone auf den Platten entspricht, in Verbindung mit den Zwischenteilen, welche gleichzeitig die
Form dieser Partie des Längsträgers und der entsprechenden Platte annimmt.
Das französische Patent Nr. 74/31 664 auf den Namen der Antragstellerin schlägt in einem Rotor mit durchgehendem
Streifen, der in seiner Mitte auf der Rotorwelle befestigt ist, eine Verbindung des Blattkörpers mit der Nabe mit
Hilfe von elastischen Klötzen vor, die beidseitig von Platten montiert sind, welche die Nabe im Innern eines mit der
Blattmuffe formschlüssig verbundenen zylindrischen Flansches
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Der Hauptnachteil dieser bekannten Anordnungen liegt in der Tatsache, dass die'durchgehenden Streifen auf der
Nabe eingelassen sind und dass sich daraus zu grosse Schlag- und Schwenkbeanspruchungen am Fuss dieser Streifen
ergeben, welche deren Lebensdauer erheblich herabsetzen, wobei es nicht möglich ist, diese Streifen auf irgendeine
Weise zu verstärken, ohne gleichzeitig auf unzulässige Art und Weise ihr elastisches Rückführdrillmoment und somit
die für die Schrittsteuerung einzusetzende Kraft zu erhöhen.
Es wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen, um eine
elastische Montage der Streifen auf der Antriebswelle zu erhalten. In der französischen Patentanmeldung Nr. Ί\/Ί>Ί 806
von Boeing sind zwei Blätter, welche verschiedene Einheiten bilden, miteinander durch eine flexible Verbindung in Form
eines Streifens verbunden, der sich durch Spalten hindurch erstreckt, die in den dies- und jenseits der Drehachse
befindlichen transversalen Durchbiegungselementen angeordnet sind. Diese Durchbiegungselemente aus verstärktem Kunststoff,
die an ihren äusseren Enden verbunden sind, sind mit der unteren und oberen Platte, welche die Nabe bilden, mit Hilfe
von Stiften verbunden, die durch die besagten Enden hindurchgehen.
Von einer gleichen Gestaltung des Rotors ausgehend, in dem
zwei Blätter durch einen flexiblen ebenen Arm, der zwischen einer unteren und einer oberen Platte, welche die Nabe bilden,
angeordnet ist, miteinander verbunden sind, beschreibt die französische Patentanmeldung Nr. 76/20 844 von Lord eine
elastische Montage des besagten Arms mit Hilfe von Schwenkblöcken, durch die der Arm hindurchgeht, und einer Platte
aus visko-elastischem Werkstoff, itfelche mit der Nabe formschlüssig
verbunden ist und parallel zu der den Verbindungsarm enthaltenen Ebene angeordnet ist.
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Im amerikanischen Patent Nr. 3.880.551 von Boeing findet man die Verbindung oder den Arm oder den flexiblen Flansch,
welcher zwei gegenüberliegende Blätter verbindet, wieder. Dieses Verbindungselement ist zwischen zwei Profilstäben
aus Kunststoff, die formschlüssig mit der Nabe verbunden sind, angeordnet, und zwar mit Einfügung entweder von
T-Durchbiegungselementen aus glasfaserverstärktem Harz oder eines Durchbiegungs-Drill-Elementes aus Epoxyharz,
mit einseitig gerichteten Glasfasern verstärkt, in dessen Mitte der Mittelteil des Verbindungselementes versenkt ist,
um eine elastische Montage dieses Elementes auf der Drehachse zu bilden.
In diesen drei letzten bekannten Ausführungsformen geht
der Streifen, welcher die Blätter trägt, in seinem Mittelteil durch die elastischen Verbindungselemente zur Nabe hindurch
oder ist sogar in diese eingelassen; er ist folglich gewissermassen
in den Nabenanordnung gefangen, was den Zusammenbau und insbesondere die Demontage der Blätter eines so gebildeten
Rotors erschwert. Bei einer solchen Struktur wirft die Inspektion der Organe des Rotors und das eventuelle Auswechseln
derselben schwerwiegende Probleme auf.
Die vorliegende Erfindung soll diesen Nachteilen Abhilfe schaffen und eine elastische Montageanordnung für Rotorblätter
mit durchgehendem Streifen schaffen, welche die Schlag- und Schwenkbeanspruchungen an der Wurzel des besagten Streifens
auf der Nabe auf ein annehmbares Mass herabsetzt (was es somit vermeidet, seine Lebensdauer im Betrieb zu begrenzen)
und gleichzeitig eine rationelle Struktur bietet, welche den Zusammenbau und die Demontage erleichtert; diese Anordnung
bestimmt ausserdem auf positive Art und Weise die mittlere Position der Blattfüsse zur Nabe.
Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine elastische Montageanordnung für Hubschrauberrotor, welche eine formschlüssig
mit der Antriebsdrehwelle verbundene Nabe umfasst
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und für jedes Paar gegenüberliegender Blätter einen flexiblen und verdrehbaren Streifen, der mit der besagten
Nabe verbunden ist und einen gemeinsamen Längsträger für die beiden Blätter darstellt, die jeweils durch einen
Körper gebildet werden, welcher den Streifen einschliesst und mit diesem im Bereich seines äusseren Endes formschlüssig
ist. Erfindungsgemäss wird die Verbindung zwischen den von dem besagten Streifen getragenen Blättern und der Nabe einerseits
durch zwei aus Schichtklötzen bestehenden Einheiten, die symmetrisch zur Drehachse des Rotors angeordnet sind
und den Mittelteil des Streifens elastisch mit Platten verbinden, welche die Nabe darstellen, wobei sich die Mittellinien
dieser Klötze parallel zur Drehachse befinden, d.h. senkrecht zur Drehebene der Blätter, und andererseits durch
ein Kugelgelenk gewährleistet, durch welches der Fuss jedes Blattes sich auf die Nabe stützt und welches diesem Schwenk-,
Schlag- und Anstellwinkelbewegungen ermöglicht.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass jede aus Schichtklötzen bestehende Einheit
aus zwei Klötzen gebildet wird, die jeweils aus einem koaxialen Innenelement und Aussenelernent bestehen, welche
durch eine elastische konische Zone verbunden, auf ein und derselben Achse senkrecht zur mittleren Fläche des Streifens
beidseitig desselben angeordnet sind und sich mit Hilfe eines ihrer Elemente auf den Streifen stützen und mit ihrem anderen
Element auf eine entsprechende Platte der Nabe, welche formschlüssig mit der Rotorwelle verbunden ist. Jeder Schichtklotz
ist vorzugsweise in eine Bohrung der entsprechenden Platte eingeführt, auf welche er sich mittels eines Vorsprungs
seines Aussenelementes stützt, während er sich mittels seines Innenelementes auf den Streifen stützt, wobei die Platten
mit Hilfe von hohlen Abstandstücken auseinandergehalten werden, welche sich dies- und jenseits des Blattes befinden und
durch welche die Verbindungsbolzen der besagten Platten hindurchgehen. Es ist also zweckmässig, die Schichtklötze
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ein und derselben Einheit untereinander mit zylindrischen Abstandsstücken senkrecht zum Streifen, welche durch diesen
sowie durch die inneren Elemente der Klötze hindurchgehen und durch welche die Haltebolzen des Streifens und der
besagten Klötze gehen, zu verbinden.
Wenn die Dicke des Mittelteils des Streifens ausreichend ist, kann jeder Schichtklotz noch in eine entsprechende
Bohrung im Streifen eingeführt werden, auf welchen er sich mit einem Vorsprung seines Aussenelementes stützt, während
er sich mit seinem Innenelement auf die entsprechende Platte stützt.
Dank der konischen Schichtklötze wird somit eine relative Elastizität in die Verbindung zwischen dem durchgehenden
Streifen und den Platten der Nabe, die mit der Transmissionswelle formschlüssig verbunden sind, gebracht. Der Einsatz
der konischen Schichtklötze führt einerseits zu einer äusserst einfachen und leicht demontierbaren Struktur und ermöglicht
es andererseits, auf unabhängige Art und Weise die Steifheit bei Schlag- und Schwenkbewegungen durch Einwirkung auf die
Konizität, die Dicke, die Anzahl und Härte der Elastomerschichten des Schichtstoffes anzupassen. Ausserdem macht
das Kugelgelenk eine genaue mittlere Position des entsprechenden Blattfusses erforderlich, wobei das Blatt Schwenk- und
Schlagbewegungen um das Gelenkzentrum, das zweckmässigerweise auf die Längsachse des Streifens auf den Pseudogelenkpunkt
desselben zu verlegen ist, herum ausführen kann und Anstellwinkelbewegungen um diese Achse herum, welche von
nun an keine Schlagbewegungen und umgekehrt einleiten können.
Das Kugelgelenk des Fusses jedes Blattes kann seinerseits vorteilhaft von einem, am Fuss des Blattkörpers befestigten
Ringbund gebildet werden, welcher eine innere sphärische Fläche koaxial zur Längsachse des Streifens bietet, welche sich
auf den äusseren Umfang eines elastischen Ringes stützt, der im Innern der genannten sphärischen Fläche koaxial zur
besagten Achse angeordnet und von einem mit der Nabe verbundenen Kranz getragen wird. Letzterer, der vorzugsweise
aus zwei unabhängigen^ HaiTreh4ief gestellt ist, um die
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Montage zu erleichtern, sowie der besagte Bund, kann entweder direkt an den Platten der formschlüssig mit der Drehwelle verbundenen
Nabe oder am Mittelteil des Streifens befestigt werden.
Die elastische Ring hat zweckmässig eine Verbundstruktur
und besteht aus einem Ringelement aus selbstschmierendem Werkstoff in Form einer kreisförmigen Rinne und mit seiner
Rückenpartie in Kontakt mit der sphärischen Fläche des Bundes und aus einem elastischen Ring, der in der Rille angeordnet
ist, die das besagte Ringelement bietet, und auf dem äusseren Umfang des genannten Kranzes aufliegt.
Die folgende Beschreibung wird es unter Betrachtung der als
nicht erschöpfende Beispiele beigefügten Zeichnungen ermöglichen zu verstehen, wie die Erfindung in der Praxis angewandt werden
kann.
Abbildung 1 stellt in Schnittrichtung der Drechachse und
Längsachse des durchgehenden Streifens eine erfindungsgemässe Anordnung dar.
Abbildung 2 stellt einen Schnitt gemäss der Linie II-II des
Gegenstandes der Abbildung 1 dar.
Abbildung 3 stellt einen Schnitt gemäss der Linie III-III
des Gegenstandes der Abbildung 1 dar.
Abbildung 4 stellt eine Draufsicht, mit teilweisen Schnitten, einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemassen
Anordnung dar.
Abbildung 5 stellt einen Schnitt gemäss der Linie V-V des Gegenstandes der Abbildung 4 dar.
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Abbildung 6 stellt einen Schnitt gemäss der Linie V/"V I
des Gegenstandes der Abbildung 4 dar.
Auf den Abbildungen 1 bis 3 wurde eine elastische Montageanordnung
der beiden Blätter eines Zweiblattrotors dargestellt, der zum Beispiel ein Zweiblattschaftrotor für Hubschrauber
sein könnte. Dieser Rotor umfasst hauptsächlich einen flexiblen und verdrehbaren Längsträger 2 mit abgeflachtem, rechteckigem
Querschnitt aus hochwiderstandsfähigen Glasfasern mit niedrigem Elastizitätsmodul, welche mit warmgehärtetem Kunstharz umhüllt
sind, um einen Streifen zu bilden, der sich über die Gesamtbreite des Rotors erstreckt. Dieser durchgehende Streifen 2,
mit Mittelstück 0, verbindet die beiden Blätter, die aus den Körpern 3 und 4 bestehen, von denen ausschliesslich die Wurzel
auf den Abbildungen 1 und 2 erscheint. Die Körper 3, 4 umschliessen den Streifen 2 auf den beiden Seiten seines Mittelteils;
jeder Körper ist mit Streifen 2 formschlüssig im Bereich seines äusseren Endes und nicht im Bereich seiner Wurzel verbunden.
Streifen 2 ist in seinem Mittelteil mittels einer doppelten Sohle 5. ebenfalls aus Glasschichtstoff, verstärkt,
so dass die Dicke des Streifens im Bereich der Rotornabe etwa verdoppelt wird.
Auf das kegelstumpfartige Ende 6 der Rotorwelle 7 ist Mantel 8
einer unteren Platte 9 angeschäftet, welche sich senkrecht zu Achse 11 erstreckt. In dieser Platte ist erstens eine auf
Drehachse 11 zentrierte kreisförmige Axialaussparung ausgeführt, welche den Sitz des Kopfes einer grossen Axialschraube
12 bildet, die in ein, in das äussere Ende 6 der Welle 7 geschnittenes Gewide eingeführt wird. Diese Schraube, die dazu
bestimmt ist, Platte 9 auf Welle 7 zu halten, wird in dem dargestellten Beispiel mit zwei Sicherungsscheiben blockiert;
sie könnte mit jedem anderen Mittel blockiert werden. In Platte 9 sind auf beiden Seiten der Axialaussparung 10 in
gleichem Abstand und auf ein und derselben Mittellinie, die auf Achse 11 stösst und parallel zur Längsachse 14, die den
beiden Blättern 3 und 4 gemeinsam ist (die auch die Symmetrielängsachse des Streifens 2 ist), zwei identische Bohrungen 15
ausgeführt.
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Die Rotornabe umfasst ausser der unteren Platte 9 eine obere Platte 16 parallel zur besagten Platte 9 und zur
mittleren Ebene P des Streifens 2, welche ebenfalls mit zwei Bohrungen 17 versehen ist, die untereinander und mit
den Bohrungen 15, denen gegenüber sie sich befinden, identisch sind. Die beiden Platten 9 und 16 gleichen Umrisses,
zwischen denen der im Bereich der Nabe mit seinen beiden Sohlen 5 verstärkte Streifen 2 hindurchgeht, sind mit Hilfe
von vier Bolzen 18 verbunden, die zu je zwei auf jeder Seite des besagten Streifens angeordnet sind; der Abstand
zwischen den Platten wird durch vier röhrenförmige Abstandsstücke 19, in welche die Bolzen 18 hineinragen, gewährleistet.
Eine Verbindung, die eine gewisse Elastizität bietet, wird zwischen Streifen 2, der den gemeinsamen Längsträger der
beiden Blätter 3 und 4 bildet, und den beiden Platten 9 und 16, welche den Teil der mit Welle 7 des Rotors formschlüssig
verbundenen Nabe darstellt, durch zwei Einheiten 20 aus Schichtklötzen mit konischer aktiver Zone gewährleistet. Diese
beiden Einheiten 20 bestehen jeweils aus einem oberen Schichtklotz 20a. und einem unteren Schichtklotz 20b_, die entsprechend
in den Bohrungen 17 und 15 der Platten 16 und 9 der Nabe untergebracht sind. Diese identisch gestalteten Klötze sind symmetrisch
zur Ebene P angeordnet; die aktiven konischen Zonen von zwei Klötzen 2Oa1 und 20b_ ein und derselben Einheit 20 haben
also ihre entgegengesetzten Spitzen auf einer gleichen Achse 21 senkrecht zur Ebene P des Streifens und parallel zur Drehachse
11 des Rotors.
Ein Schichtklotz wie zum Beispiel 20b_ besteht aus einem Aussenelement
20bj , dessen zylindrische Aussenwand einen ringförmigen Vorsprung 20b_2 besitzt zur Auflagerung auf den Rand der Bohrung
15 der unteren Platte 9, und aus einem Innenelement 2ObJ;
zwischen den parallelen Innenwänden, die sich gegenüber den beiden Elementen 20b-j und 20b_3 befinden und zur Mittellinie
geneigt sind, ist eine kegelstumpfartige Metallschale 2Ob*
angeordnet, die zwischen zwei mit den besagten Innenwänden und der Schale formschlüssig verbundenen Schichten 2Ob^ aus
biegsamem Werkstoff wie Gummi oder Elastomer eingefügt ist.
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Die Schichtklötze 20a und 20b ein und derselben Einheit werden miteinander durch Hülsen 22 senkrecht zu Streifen 2
und durch diesen sowie die Innenelemente der besagten Klötze gehend verbunden, wobei diese Abstandsstücke bilden, in
welche Haltebolzen 23 hineinragen, welche die Befestigung der Klötze gegen Streifen 2 mit Hilfe ihrer Innenelemente gewährleisten;
ihre Aussenelemente stehen dagegen nicht mit Streifen 2 in Berührung. Im dargestellten Beispiel umfassen die
Schichtklötze 20a. und 20]j eine einzige Metallschale und zwei
Schichten aus biegsamem Werkstoff. Man kann jedoch ebenfalls Schichtklötze verwenden, die je nach dem in der Verbindung
gewünschten Elastizitätsgrad entweder mit einer einzigen Schicht oder mit zwei Schichten aus elastischem Werkstoff
versehen sind.
Die zweite Verbindung zwischen Blättern und Rotorwelle besteht aus einem Kugelgelenk zur Auflagerung des Blattfusses auf
der Nabe, das sich für jedes Blatt etwa in der Senkrechtebene, welche die Mittellinie 21 der entsprechenden Einheit aus zwei
Schichtklötzen umfasst, und senkrecht zur Längsachse 14 des Streifens 2 befindet.
Der von Streifen 2 gebildete Längsträger trägt die beiden nicht ganz abgebildeten Blattkörper 3, 4, die über eine
gewisse Länge formschlüssig mit ihren beiden entgegengesetzten äusseren Enden verbunden sind, wobei diese Körper progressiv
zur Mitte des Rotors hin verlaufen, um eine zylindrische Muffe zu bilden, die formschlüssig mit einem starren Ansatz 24
verbunden ist, auf dem eine Aussengabel 25 befestigt ist, welche einen Schritthebel für die Anstellwinkelsteuerung des Blattes
ist.
Auf diesem Blattansatz 24 ist ein Bund 26 verschraubt, der aus zwei Teilen besteht, deren Verbindung in Ebene P des
\umfasst
Streifens erfolgt. Der Bund\ eine sphärische Innenfläche 26a., die auf eine Zone begrenzt ist, die sich auf beiden Seiten der Ebene erstreckt, welche die Mittellinie 21 der beiden entsprechenden Klötze und ihres Bolzens 23 umfasst und auf den Mittelpunkt A des im Blatt befindlichen Durchgangsloches des besagten Bolzens und des Abstandsstückes 22 zentriert ist.
Streifens erfolgt. Der Bund\ eine sphärische Innenfläche 26a., die auf eine Zone begrenzt ist, die sich auf beiden Seiten der Ebene erstreckt, welche die Mittellinie 21 der beiden entsprechenden Klötze und ihres Bolzens 23 umfasst und auf den Mittelpunkt A des im Blatt befindlichen Durchgangsloches des besagten Bolzens und des Abstandsstückes 22 zentriert ist.
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Im Innern der sphärischen Fläche 26 a des Bundes 26 ist
ein Ringelement 27 aus selbstschmierendem Werkstoff, z.B. aus Polyamid, in Form einer kreisförmigen Rinne koaxial zur
Mittellinie 14 des Streifens 2 angeordnet. Dieses Element 27 ist ebenfalls in zwei Teilen ausgeführt mit 'Verbindungsfläche in Ebene P des Streifens und umfasst eine kleine innere
Aussparung 27a rechtwinklig zu Bolzen 23, um dem Kopf der Stellmutterdes besagten Bolzens Platz zu lassen. Der konvexe
Rücken des Elementes 27 ist durch schwache Reibung mit der sphärischen Fläche 26a des Bundes 26 in Berührung. Die innere
Rille des Elementes 27 dient einem elastischen O-Ring 28, zum
Beispiel aus Elastomer, als Sitz, Ring, welcher Element gegen die sphärische Fläche 26a. hält und einen Spiel- und
Verschleissausgleich ermöglicht.
Element 27 und Ring 28 stellen gemeinsam einen Verbundring dar, welcher Kugelgelenk und Lager bildet. Dieser Ring ist mit
einer leichten Vorspannung im Innern einer Rille angeordnet, die sich an der Peripherie eines Kranzes 29 befindet, der
wie Bund 26 in zwei Kranzhälften ausgeführt ist mit Verbindungsfläche in Ebene P des Streifens. Diese beiden Kranzhälften
werden zum einen vom Kopf des Bolzens 23 und zum andern von der Stellmutter des besagten Bolzens an Ort und Stelle gehalten,
wobei die sich darin befindlichen Aussparungen rechtwinklig zur Mittellinie 21 die Unterbringung des Kopfes und der Mutter
des Bolzens ermöglichen. Diese Kranzhälften stützen sich auf die seitlichen Wände des Streifens 2 und dessen Verstärkungssohlen 5, dank der zu diesem Zweck angeordneten Vorsprünge
29a.
Der Zusammenbau der verschiedenen Elemente der beschriebenen Anordnung erfolgt auf äusserst einfache Weise in folgender
Reihenfolge:
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- Befestigung der unteren Platte 9 auf dem äusseren Ende 6 der Antriebswelle 7 des Rotors mittels Schraube 12;
- Anordnung der Schichtklötze 20b_ in den Bohrungen 15 der Platte 9;
- Anordnung des vorher mit den beiden Körpern 3 und 4 und den Ansatzstücken 24 ausgerüsteten Streifens 2;
- Anordnung der Schichtklötze 20a. auf dem Streifen und der
oberen Platte 16 mit Einführung dieser Klötze in die Bohrungen 17 der besagten Platte;
- Anordnung der Abstandsstücke 19 und Verbindung der beiden
Platten durch Verschraubung 18;
- Anordnung der AbStandshülsen 22;
- Anordnung der beiden Kranzhälften 29;
- Anordnung der Bolzen 23 mit ihren Muttern;
- Anordnung der Verbundringe (Element 27 und Ring 28) in die Rille des Kranzes 29;
- Anordnung der beiden Bundhälften 26 um die Verbundringe herum und deren Befestigung auf den starren Ansatzstücken 24.
Die Demontage erfolgt ohne Schwierigkeit in umgekehrter Reihenfolge, so dass der Zugang zu einem beliebigen Element
der Anordnung sehr einfach und schnell vonstatten geht.
Beim Betrieb des Rotors erfolgen die verschiedenen Bewegungen jedes Blattes (Anstellwinkel, Schlagen und in geringem Grad
Schwenkbewegung) alle um den entsprechenden Punkt A herum, wobei sich jeder Blattfuss auf die Nabe stützt, und zwar über das
Kugelgelenk der Mitte A, welches von Bund 26, der beim Gleiten mit Verbundring 27, 28 zusammenarbeitet, gebildet wird. Auf
der Höhe der Verbindung des Streifens 2 mit Platten 9 und 16, also der Blätter mit der Nabe, bringen die Schichtklötze
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IS
20a. und 20b_ eine gewisse Elastizität mit sich und gewährleisten
eine Verbindung durch Halbeinbau, was das Niveau der Schlag- und Schwenkbeanspruchungen im Streifen an den äusseren Enden
seiner Verstärkungen erheblich herabsetzt, es aber dennoch ermöglicht, das Motormoment sowie die Kräfte und aus den Blattbewegungen
hervorgegangenen Momente zu übertragen.
Abbildungen 4 bis 6 zeigen eine erfindungsgemässe elastische Montageanordnung, die auf einem vierblättrigen Rotor mit zwei
gekreuzten durchgehenden Streifen 50 und 51 verwendet wird. Die Dicke der Streifen dieses Rotors in ihrem verstärkten
Mittelteil reicht aus, um dort die konischen Schichtklötze 52a., b_, deren Struktur ähnlich der Struktur der vorher
beschriebenen Schichtklötze ist, unterzubringen. In dieser Ausführungsvarianten endst die Rotorwelle 53 an ihrem äusseren
Ende mit der kreisförmigen Erweiterung, auf welcher die Rotoreinheit mit vier Bolzen 55 befestigt ist. Das erste Blatt 50
ist mit der Erweiterung 54 der Welle 53 verbunden und wird zwischen zwei kreuzförmigen Platten 56 und 57 mit Hilfe von
zwei Einheiten 50 aus zwei Schichtklötzen 52a., b_, welche sich
direkt auf Streifen 50 stützen, und von zwei der vier Durchgangsbolzen 55 gehalten. Der zweite Streifen 51 ist ebenfalls
mit der Rotorwelle 53 verbunden und wird zwischen Platte 57 und einer Platte 58 ebenfalls von zwei Einheiten 52 aus konischen
Schichtklötzen 52a., b_, die von zwei weiteren Bolzen 55 durchdrungen
werden, gehalten, mit Einfügung eines AbstandsStückes
59, rechtwinkelig zu jedem dieser zwei Bolzen, zwischen den Platten 56 und 57.
Diese elastische Montage ist wie bei dem vorhergehenden zweiblättrigen
Rotor ebenfalls mit einer Kugelgelenkvorrichtung zur Auflagerung des Blattfusses verbunden. Auf einem zylindrischen
Flansch 60, der formschlüssig mit einem Blattkörper wie 51a. verbunden ist, wird ein Bund 62 aus zwei Teilen
durch Verschraubung 61 befestigt. Dieser Bund bietet innen eine Fläche 62a. in Form einer sphärischen Zone, die leicht nach
aussen verlegt wird im Verhältnis zum Mittelpunkt A der Sphäre,
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auf welche sich ein Verbundring stützt, der ein Lager bildet und aus einem Ringelement 63 in Form einer Rinne und einem
elastischen Ring 64, zum Beispiel aus Elastomer, besteht, zwischen die ein Metallring eingefügt werden kann. Der so
gebildete Verbundring wird von einem Kranz 65, ebenfalls aus zwei Teilen bestehend (wie Element 63), getragen, wobei jedes
Teil eine Ausdehnung 65a zu seiner jeweiligen Befestigung an einer Verlängerung der Platten 56 und 57 einerseits und an einer
Verlängerung der Platte 57 und der Platte 58 andererseits besitzt. Durch diese Ausdehnungen sind die Kränze 65 an der
Nabe befestigt, d.h. die Kränze, welche den ersten Streifen umgeben, an die Verlängerungen der Platten 56 und 57 und die
Kränze, welche den zweiten Streifen 51 umgeben, an die Verlängerungen der Platten 57 und 58. Wie im vorhergehenden
Beispiel ermöglichen die so gebildeten Auflagerungskugelgelenke es den-Blättern, Anstellwinkelbewegungen um die Längsachse
ihres Streifens 50 bzw. 51 sowie Schwenk- und Schlagbewegungen um den Mittelpunkt A des entsprechenden Gelenkes herum auszuführen,
Mittelpunkt, der sich auf der besagten Achse befindet und mit dem Pseudogelenkmittelpunkt des entsprechenden Streifens
zusammenfällt.
Die soeben für einen vierblättrigen Rotor beschriebene Ausführungsvariante
kann ebenfalls im Fall eines zweiblättrigen Rotors angewandt werden.
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Leerseite
Claims (10)
1. - Elastische Montageanordnung für Hubschrauberrotor, xirelche
eine Nabe, die formschlüssig mit der Antriebsdrehwelle verbunden ist, und für jedes Paar gegenüberliegender Blätter
einen flexiblen und verdrehbaren Streifen umfasst, welcher mit der besagten Nabe verbunden ist und einen gemeinsamen
Längsträger der beiden Blätter bildet, welche jeweils aus einem Körper bestehen, der den Streifen einschliesst und mit diesem
im Bereich seines äusseren Endes formschlüssig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen den
Blättern (3, 4), die von dem besagten Streifen (2) getragen werden, und der Nabe einerseits von zwei Einheiten (20) aus
Schichtklötzen, die symmetrisch zur Drehachse (11-) des Rotors angeordnet sind und den Mittelteil des Streifens (2) elastisch
mit den Platten (9, 16), welche die Nabe bilden, verbinden, wobei die Mittellinien (21) dieser Klötze (20) sich parallel
zur Drehachse (11) befinden, d.h. senkrecht zur Drehebene der Blätter (3, 4), und andererseits von einem Kugelgelenk (26, 27)
gewährleistet wird, über welches sich der Fuss jedes Blattes (3, 4) auf die Nabe stützt und welches diesem Schwenk-, Schlag-
und Anstellwinkelbewegungen ermöglicht.
2. - Anordnung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
jede Schichtklotzeinheit (20) aus zwei Klötzen (20a, 20b) besteht, die jeweils aus einem koaxialen Aussenelement (20a..«,
20b_^) und einem Innenelement (2Oa1J, 20b_3) bestehen, die miteinander
durch eine konische elastische Zone verbunden werden, auf ein und derselben Mittellinie (21) senkrecht zur mittleren
Fläche des Streifens (2) dies- und jenseits desselben angeordnet sind und sich mit einem ihrer Elemente auf den Streifen (2) und
mit ihrem anderen Element auf eine entsprechende Platte (9, 16) der Nabe stützen, die formschlüssig mit der Rotorwelle verbunden
ist.
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ORIGINAL INSPECTED
3. - Anordnung gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass jeder Schichtklotz (20a, 20b) in eine Bohrung (15, 17) der
entsprechenden Platte (9, 16) eingeführt ist, auf welcher er mit einem Vorsprung (2OaL,,, 2Ob^) seines Aussenelementes
(2Oa1., 20b*) lagert, während er sich mit seinem Innenelement
(20a.3, 2Ob3) auf den Streifen (2) stützt, wobei die Platten mit
Hilfe hohler Abstandsstücke (19), die sich auf beiden Seiten des Streifens (2) befinden, auseinandergehalten werden und Verbindungsbolzen
(18) der besagten Platten (9, 16) durch diese Abstandsstücke hindurchgehen.
4. - Anordnung gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtklötze (20a., 20b_) ein und derselben Einheit (20) miteinander
durch zylindrische Abstandsstücke (22) senkrecht zum
Streifen (2) verbunden sind, welche durch diesen sowie durch die Innenelemente (2Oa3, 2Ob3) der Klötze (20a, 20b) hindurchgehen
und in welche die Bolzen (23) zur Befestigung des Streifens (2) und der besagten Klötze (20a, 20b_) hineinragen.
5. - Anordnung gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Schichtklotz (52ii, 52b_) in eine entsprechende Bohrung
im Streifen (50, 51) eingeführt ist, auf welchen er sich mit einem Vorsprung seines Aussenelementes stützt, während er
mit seinem Innenelement auf der entsprechenden Platte (56, 57) lagert.
6. - Anordnung gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk (26, 27) des Fusses jedes
Blattes (3, 4) aus einem Ringbund (26) besteht, der am Fuss des Blattkörpers (3, 4) befestigt ist und eine sphärische Innenfläche
(26a.) koaxial zur Längsachse (14) des Streifens (2) bietet, welche sich auf den Umfang eines elastischen Ringes
(27, 28) stützt, der im Innern der besagten sphärischen Fläche
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(2Oa1) koaxial zur Mittellinie (14) angeordnet ist und von
einem mit der Nabe verbundenen Kranz (29) getragen wird.
7. - Anordnung geinäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der Kranz (29), welcher den elastischen Ring (27, 28) trägt', direkt an den Platten (9, 16) der Nabe, die formschlüssig mit
der Drehwelle verbunden sind, befestigt ist.
8. - Anordnung gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kranz (29), welcher den elastischen Ring (27, 28) trägt,
am Mittelteil des Streifens befestigt ist.
9. - Anspruch gemäss einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Ring (27, 28) aus einem
Ringelement (27) aus selbstschmierendem Werkstoff in Form einer kreisförmigen Rinne, welches mit seinem Rückenteil mit
der sphärischen Fläche (2Oa1) des Bundes (26) in Berührung steht,
und einem elastischen Ring (28) besteht, der in der Rille, die das besagte Ringelement (27) bietet, angeordnet ist und sich
auf den Umfang des besagten Kranzes (29) stützt.
10. - Anordnung gemäss einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (26), das Ringelement (27) und
der Kranz (29) aus zwei unabhängigen Hälften bestehen.
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