DE3037824A1 - Rotorkopf fuer einen eine gerade anzahl von rotorblaettern aufweisenden rotor - Google Patents

Description

• Rotorkopf für einen eine gerade Anzahl von Rotorblättern
• aufweisenden Rotor Die Erfindung betrifft einen Rotor bzw. insbesondere dessen Rotorkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Bei einem derartigen Rotor gemäß dem Hauptpatent ..............
• (Zusatzanmeldung P 29 16 727.9 zu Patentanmeldung P 27 12 706.6-22) finden im Rotorkopf, dem sogenannten zentralen Kopfteil, Faserschlaufen als Blattfliehkräfte aufnehmende und übertragende Elemente in der Weise Verwendung, daß die Blattanschlußbohrungen in den Blatthalterungen bzw. Platten keinerlei Schlaufenfaserstränge durchtrennen. Unter der Forderung nach einer unterbrechungsfreien Erstreckung jeglichen solchen unidirektionalen Fasermaterials zwischen Blattanschlußbohrung und Blattanschlußbohrung zweier gegenüberliegender Blatthalterungen sind allerdings in der einzelnen (Platten-) Lage durchgehende Faserschlaufen nur für ein einziges Rotorblatt- bzw. Blatthalterungspaar möglich, d.h. in derselben Lagz w.-rd man zwischen weiteren Rotorbl wtt7 - -betreffenden Blattanschlußbohrungen, wie zusätzlich im Hauptpatent vorgeschlagen, mit Paaren aus voneinander getrennten Faserschlaufengliedern auskommen müssen. Solche paarweise Verwendung von Faserschlaufengliedern - je nach Anzahl von Rotorblattpaaren - neben Faserschlaufen ist aber praktisch nur sinnvoll, sofern für das einzelne einerseits eine Blattanschlußbohrung lmfdssende Faserschlaufenglied andererseits auch eine Anschlußbohrung greifbar ist, beispielsweise eine Anschlußbohrung aus einer Bolzenverbindung der betreffenden Platte mit der Rotorantriebswelle. Andernfalls kann auf diese Faserschlaufenglieder verzichtet werden, was insbesondere für einen Rotorkopf gilt, bei dem die Verbindung der - Platten mit der Rotorwelle über eine als (Schutz-)Gehäuse der Blattsteuerung ausgebildete Rotornabe hergestellt ist. Bei einer derartigen Gestaltung des Rotorkopfes stellt sich zudem wegen der das Plattenzentrum einnehmenden Rotornabe das Problem schlechthln + überhaupt die Faserschlaufe von Blattanschlußbohrung zu Blattanschlußbohrung zweier Blatthalterungen legen zu können. So ist das im Hauptpatent bevorzugte Verlegen mehrerer Faserschlaufen nebeneinander je nach Anzahl der Blattanschlußbohrungen pro Rotorblatt- bzw.
• Bl atthalterungspaar nicht ohne weiteres durchführbar.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotorkopf der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auch seine Ausgestaltung mit einer als Gehäuse der Blattsteuerung ausgebildeten Rotornabe, welche die beiden sternförmigen Platten auf Distanz hält, ohne Probleme für das unterbrechungsfreie Anordnen von Fasermaterial mit unidirektionaler Faserorientierung ist.
• Diese Aufgabe ist gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach im Vergleich zur Lösung des Hauptpatents nicht bloß, neben dem Verzicht auf Kaserschlaufengliederpaare, das unidirektionale Fasermaterial in der jeweils betroffenen Lage auf eine einzige Faserschlaufe beschränkt ist, sondern diese zugleich als ein in seiner Erstreckungsrichtung zur Blattwinkel- bzw. Blattlängsachse koaxiales Verbindungsmittel zwischen den Blatthalterungen des jeweils zugeordneten Rotorblattpaares in der Schlaufenweite der jeweiligen Rotornabenform anpaßbar gestaltet ist. Hierbei läßt sich durch die in den Unteransprüchen gekennzeichneten Weiterb ildungen weiterhin, wie bei der Lösung des Hauptpatents, je nach Anfordertwng grflßt mögliche Kompaktheit in allen Belastungsrichtungen des Rotorkopfes erreichen.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 in der Draufsicht einen Rotorkopf für einen Vierblattrotor eines Drehflügelflugzeugs, Fig. 2 einen Schnitt gemäß Schnittlinie II-II der Fig. 1.
• Ein Rotorkopf hat zum Anschluß von nicht dargestellten Rotorblättern (in paarweise einander diametraler Anordnung) vier radial nach außen gerichtete gabelförmige Blatthalterungen 2 bis 5; hierbei können der Blattanschluß und die Blattsteuerung beispielsweise entsprechend der älteren Patentanmeldung P 30 36 039 ausgeführt werden. Die Blatthalterungen 2 bis 5 werden aufgrund zweier deckungsgleicher, sternförmiger Platten 70 gebildet, welche in koaxialer Anordnung über eine als Gehäuse (für die Blattsteuerung) ausgebildete Rotornabe 71 auf Distanz gehalten werden. Die Platten 70 und Rotornabe 71 bestehen aus Faserverbundwerkstoff, beispielsweise Glasfasern in einer Kunstharzmatrix, wobei sie einen unlösbaren Verbund bilden; letzteres ist aber nicht bindend, z.fl. falls die Rotornabe 71 aus Metall bestehen soll.
• Erfindungswesentlich ist bei dieser gewählten Gestaltung des Rotorkopfes, nämlich mit einer großräumigen Rotornabe 71 im %entrlsm der Platten 70, der mehrlagige Aufba@ der einzelnen PLatte 70. hierbei besteht - bei der gewählten Zahl von Blatthalterungen 2 bis 5 für zwei Rotorblattpaare - jede Platte 70 mindestens aus den zwei dargestellten Lagen 70.1 und 70.2 mit einer Zwischenlage 70.3, d.h. je nach Festigkeitsanforderuna kann ein Mehrfaches solcher Lagen 70.1 und 70.2 über je eine Zwischenlage 70.3 hinzugefügt werden, ebenso eine diesen (Platten-) Aufbau umschließende Decklage. Einzige Bedingung ist (wie dargestellt) für jedes vorhandene (Rotorblatt- bzw.) Blatthalterungspaar 2, 4 bzw. 3, 5 pro Platte 70 mindestens eine dieser Lagen 76.1, 70.2, welche jeweils eine endlose Faserschlaufe 72 bzw. 73 aufweisen und, erforderlichenfalls, durch Füllstücke 74 sowie Füllagen 75 ergänzt sind; hierbei bestehen die Füllstücke und Lagen wie die jeweilige Zwischenlage 70.3 zur Aussteifung des gesamten Plattenverbundes bzw. -aufbaus aus einem GEheDeiaminat. er gruildsaizliche Unterschied dieses Plattenau,-baus im Vergleich zu demjenigen des Hauptpatentes ist in der einzelnen Faserschlaufe 72 bzw. 73 zu sehen, welche, jeweils in Fliehkraftwirkungsrichtung eines der Blatthalterungspsare 2, 4 bzw. 3, 5 sich erstreckend, nur die die betreffende Blattwinkelachse 76 durchquerende Blattanschlußbohrungen 77 der betreffenden Platte 70 (bzw. Blatthalterungen) umfaßt. Hierbei weichen die beiden Schlaufenstränge 72.1 und 73.1 der einzelnen Faserschlaufe 72 bzw. 73 von der Erstreckungsrichtung der betreffenden Blattwinkelachse 76 in dem Maße gleichmäßig ab, daß durch entsprechende Zunahme der Schlaufenweite von den Blattanschlußbohrungen 77 bis zum Rotorkopfzentrum die Rotornabe 71 umlaufen wird. Somit ist eine ununterbrochene, hochzugfeste Faserverbindung zwischen den für die Blattfliehkrafteinleitung günstigsten Punkten des jeweiligen Blatthalterungspaares 2, 4 bzw. 3, 5 hergestellt. Die übrigen Blattanschlußbohrungen 78, welche hauptsächlich bloß in Bl attschwenkrichtun g arretierend wirken müssen, können sich (wie dargestellt) bei entsprechender Ausbauchung der Blatthalterungen 2 bis 5 außerhalb der Faserschlaufen 72, 73 befinden oder ebensogut innerhalb derselben; die dargestellte Anordnung der Blattanschlußbohrungen 78 wird für den in der vorgenannten älteren Patentanmeldung angedeuteten Fall einer Blattfaltmöalichkeit bevorzugt.

Claims (3)

1. Rotorkopf für einen eine gerade Anzahl von Rotorblättern aufweisenden Rotor Zusatzanmeldung zu Zusatzanmeldung P 29 16 727.9 Patentansprüche 1. Rotorkopf für einen Rotor mit einer geraden Anzahl von paarweise einander diametral gegenüberliegenden Rotorblättern, die jeweils an einer radial nach außen gerichteten gabelförmigen Blatthalterung des Rotorkopfes angeschlossen sind, wobei dieser im wesentlichen aus zwei in koaxialer Anordnung auf Distanz gehaltenen sternförmigen Platten aus mehrlagigem Faserverbundwerkstoff gebildet wird und je Platte eine zumindest der Anzahl der Rotorblattpaare (bzw. Biatthalterungspaare) entsprechende Anzahl von Lagen jeweils mit einer in Fliehkraftwirkungsrichtung des zugeordneten Rotorblattpaares sich erstreckenden, endlosen Faserschlaufe aufweist, zwischen denen von Lage zu Lage über eine eine kreuzweise Faserorientierung aufweisende zwischen lage Stoffschluß besteht, gemäß Zusatzpatent ...............

   (Zusatzanmeldung l' 29 16 727.9), dadurch , e k e n n -z C i c h n e t , eine i3 clie Faserschlaufe (72; 73), als einzige der jeweili(ten Lage (70.1 bzw. 70.2), an den beiden zugeordneten Blatthalterungen (2, 4 bzw. 3, 5) nur die die Blattwinkelachse (76) durchquerenclen Blattanschlußbohrungen (77) der Platte (70) umfaßt, wobei in Erstreckungsrichtung der Blattwinkelachse die Schlaufenweite von den Rlattanschlußbohrungen bis zum Reforkopfzentrum zuninunt.
2. 2. Rotorkopf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Faserschlaufe (72; 73) zwischen die betreffende Lage (70.1 bzw. 70.2) ergänzenden Füllstükken (74) und -lagen (75), die eine kreuzweise Faserorientierung aufweisen, in stoffschlüssiger Verbindung eingebettet ist.
3. 3. Rotorkopf nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß auch von den Zwischenlagen (70.3) zu den Füllstücken (74> und -lagen (75) Stoffschluß besteht.