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" Antrieb für einen Hubschrauber "
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Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen Hubschrauber, insbesondere
Modellhubschrauber, Geräteträger oder dergleichen9 mit einem Motor, einer Kupplung,
einem zwischen dieser und der Hauptrotorwelle sowie der Heckrotorwelle angeordneten
Getriebe sowie mit einer Anlasserwelle.
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Derartige Antriebe sind bei Modellhubschraubern bekannt und erfordern
bei der Montage die Einhaltung sehr enger Toleranzen. Bereits geringe Fluchtungsfehler
in der aus Motorabtriebswelle, Schwungscheibe, Kupplung und Anlasserwelle bestehenden
Kette führen dazu9 daß ein unruhiges Lauf entsteht. Ferner ist die Übertragung der
Antriebsleistung des Motors im Bereich des Getriebes von der Motorabtriebswelle
auf die Hauptrotorwelle und die Heckrotorwelle aufwendig und erfordert mehrere Stufen.
Dabei kommt hinzu, daß die Achsen der Hauptrotorwelle und der Heckrotorantriebswelle
um 90° zueinander liegen. All dies führt dazu, daß für den Antrieb ein erheblicher
Aufwand erforderlich ist.
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Ausgehend von den obigen Überlegungen liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen Antrieb in besonders einfacher Bauweise zu schaffen, so daß bei
der Montage nicht enge Toleranzen eingehalten werden müssen und auch bei großen
Montagetoleranzen eine einwandfreie Funktion sichergestellt ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Kupplung
abtriebsseitig ein Zahnrad in Gestalt eines Stirnrades aufweist und daß ein weiteres
Zahnrad (Stirnrad) auf der Hauptrotorwelle und ein Kronenrad auf der Antriebswelle
für den Heckrotor mit dem Zahnrad an der Kupplung kämmen. Das Getriebe des erfindungsgemäßen
Antriebs umfaßt somit unmittelbar im Bereich des Verbrennungsmotors nur noch 3 Zahnräder
und ist daher außerordentlich einfach und unkompliziert. Hierbei kommt noch hinzu,
daß die Verwendung eines Kronenrades als Antriebszahnrad für die Heckrotorantriebswelle
sehr große Montagetoleranzen zuläßt, weil sich ein Kronenrad einwandfrei unter verschiedenen
Winkeln zur Achse des antreibenden Ritzels einbauen läßt, ohne daß die Funktion
dadurch beeinträchtigt; würde. Die erfindungsgemäßen Merkmale erlauben daher eine
starke Vereinfachung der gesamten Antriebskomponenten des Hubschraubers und bringen
große Erleichterungen bei der Montage mit sich.
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Weitere Merkmale d r Erfindung gehen aus der Beschreibung und den
Ansprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor, Die Erfindung wird nachstehend
anhand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher
beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1: eine Seitenansicht eines Hubschraubers
mit erfindungsgemäßem Antrieb; Fig. 2: eine prinzipmäßige Detailansicht des Antriebes
in größerem Maßstab; Fig. 3: eine Seitenansicht der Schwungscheibe sowie einen-
Schnitt durch die Kupplung und Fig. 4: eine Draufsicht auf die Kupplungsscheibe.
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Ein insbesondere als Modellhubschrauber, Geräteträger oder dergleichen
verwendbarer Hubschrauber 1 gemäß Figur 9 umfaßt ein Grundgestell 2 und eine Karosserie
3, en denen ein Antrieb 4 sowie eine Steuerung 5 für den Hauptrotor 6 und den Heckrotor
7 angeordnet sind. Die Steurung 5 ist nicht Gegenstand der Erfindung und wird daher
im folgenden auch nicht weiter beschrieben. Sie entspricht an sich bekannten Steuerungen.
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Das Grundgestell 2 weist zwei Seitenplatten 8 auf9 zwischen denen
der Antrieb 4 gelagert ist0 Dieser Antrieb umfaßt als Motor beispielsweise einen
üblichen Verbrennungsmotor 99 von dessen Abtriebswelle ein Lüfterrad 109 eine Schwungscheibe
11 sowie die Kupplungsscheibe 12 einer Kupplung 13 unmittelbar angetrieben werden
Der Motor 9 ist zusammen mit dem Lüfterrad 10 und der Schwungscheibe 11 als eine
Baueinheit an den Seitenplatten 8 befestigt0 Fest verbunden mit der Kupplungsscheibe
12 ist andererseits eine Anlasserwelle 14, die an ihrem der Kupplungsscheibe 12
abgewandten Ende 15 einen Anlasserkonus 16 trägt und ihrerseits zwischen den Seitenplatten
8 gelagert ist.
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Zur Übertragung des Drehmomentes vom Verbrennungsmotor 9 auf die Kupplungsscheibe
12 dienen stiftförmige Mitnehmer 17 an der einen Stirnfläche 18 der Schwungscheibe
11.
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Diese Mitnehmer 17 liegen im Betrieb in Bohrungen 19 der Kupplungsscheibe
12. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Bohrungen 19 etwas größer als der Durchmesser
der stiftförmigen Mitnehmer 17.
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Während die Schwungscheibe 11 starr mit der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors
9 verbunden ist, greifen die Mitnehmer 17 ständig lose in die einen größeren Durchmesser
aufweisenden Bohrungen 19 der Kupplungsscheibe 12. Herstellungsungenauigkeiten wirken
sich daher nicht aus.
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Die Kupplungsscheibe 12 besteht zweckmäßigerweise aus einem Kunststoff,
wie beispielsweise dem unter dem Warenzeichen DELRIN vertriebenen Werkstoff.
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Zweckmäßig ist schließlich, wenn die Schwungscheibe 11 drei stiftförmige
Mitnehmer 17 aufweist und entsprechend viele Bohrungen gleichmäßig verteilt auf
gleichem Radius in der Kupplungsscheibe 12 angeordnet sind, wie aus Figur 4 hervorgeht.
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Die Kupplung 13 ist eine Fliehkraftkupplung, deren Kupplungsscheibe
12 ein im wesentlichen kreisförmiger Kupplungskörper mit drei segmentförmigen Backen
20 ist, die.einsttickig mit dem Nabenteil 21 verbunden sind.
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Zur Erzeugung der Backen 20 dienen längs Kreissehnen verlaufende,
an den a&hsparallel liegenden Bohrungen 19 endende Schlitze. Je nach der Materialstärke
des Steges 23 zwischen der Bohrung 19 und dem Jeweils benachbarten Schlitz 22 fassen
die Backen 20 aufgrund der Verformung durch die Fliehkraft bei jeweils bestimmten
Drehzahlen.
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Die Kupplungsscheibe 12 weist schließlich noch eine Mittelbohrung
24 für die Anlasserwelle 14 sowie eine quergerichtete Ausnehmung 25 zur Befestigung
der Anlasserwelle 14 auf. Die Anlasserwelle 14 trägt hierzu einen Querstift 26 (Figur
3), der in zusammengebautem Zustand in der Ausnehmung 25 liegt.
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In Figur 3 sind schließlich die Schwungscheibe 11 und die Kupplung
13 nur zur Darstellung der stiftformigen Mitnehmer an der Schwungscheibe 11 auseinandergerückt
dargestellt. Während des Betriebes liegen die Mitnehmer 97 ständig in den Bohrungen
19. Ferner greift ein Zentnerstück 27, das sich einstückig an der Kupplungsscheibe
12 befindet, ständig in eine Bohrung 28, die zwischen den Mitnehmern 17 in der Schwungscheibe
11 angeordnet ist.
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Der eigentliche Kupplungsvorgang erfolgt beS bestimmten Drehzahlen
zwischen den Baden 2o der Kupplungsscheibe 12 und einer diese übergreifenden Kupplungsglocke
29. Die Kupplungsglocke 29 ist frei drehbar auf der Anlasserwelle 14 mit Hilfe eines
Lagers, beispielsweise eines Nadellagers 30 gelagert. Die Anlasserwelle 14 ist ihrerseits
wiederum in Lagerblöcken 31 und 32 gelagerte die mit Hilfe von Schrauben an den
Seitenplatten 8 des Grundgestells 2 befestigt sind0 Mit der abtriebsseitig angeordneten
Kupplungsglocke 29 ist ferner ein Zahnrad 39 fest verbunden. Dieses Zahnrad 33 ist
ein Ritzel bzw. Stirnred, das mit Hilfe des gleichen Nadellagers 30 auf der Anlasserwelle
14 gelagert ist0
Die KupZlungsglocke 29 besteht vorzugsweise aus
Alllmiri und ist innen im Angriffsbereich der Backen 20 der Kupplungsscheibe 12
unbeschichtet. Die aus Kunststoff bzw. DELRIN bestehende Kupplungsscheibe 12 wirkt
mit der aus Aluminium bestehenden Kupplungsglocke 29 unmittelbar zusammen.
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Das Zahnrad 33 bzw. Stirnrad 33 ist in die Nabe 34 der Kupplungsglocke
29 eingepreßt bzw. dort in geeigneter Weise unverrückbar gesichert. Gemäß der in
Figur 3 dargestellten Ausführungsform befindet sich das Nadellager 30 vollständig
in einer Bohrung 35 des Zahnrades 33. Das Zahnrad 33 trägt die Kupplungsglocke 29,
und zwischen dem Zahnrad 33 und der diesem zugewandten Stirnfläche 36 der Kupplungsscheibe
12 befinden sich ein Distanzring 37 und eine Distanzscheibe 38. Der Distanzring
37 stützt zugleich die Kupplungsglocke 29 ab.
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Das Zahnrad 33 bzw. Ritzel an der Kupplungsglocke 29 treibt ein Zahnrad
39 bzw. Stirnrad 39 an, welches fest auf der Hauptrotorwelle 4c angeordnet ist.
Das Zahnrad 33 treibt somit die Hauptrotorwelle 40 unmittelbar an, die achsparallel
in Lagerblöcken 41 und 42 gelagert ist.
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Ferner greift ein am Ende 43 der Heckrotorantriebswelle 44 angeordnetes
Kronenrad 45 in die Verzahnung des Zahnrades 33. Die Achse 46 der Heckrotorantriebswelle
44 steht senkrecht auf der Achse 47 des Za hnrades 33. In Anbetracht der bei Kronenrädern
möglichen Verzahnung ist eine genaue Einhaltung der Lage und Richtung der beiden
Achsen 46 und 47 Jedoch nicht notwendig. Hier sind große Toleranzbereiche zulässig.
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Auch die Heckrotorantriebswelle 44 ist in wenigstens einem Lagerblock
48 gelagerte der sich zwischen den Seitenplatten 8 befindet. Weitere Lagerpunkte
sind in der Nähe des Heckrötors angeordnet und in den Figuren nicht dargestellt.
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Das Zentrierstück 27 an der Kupplungsscheibe 12 greift nur wenig in
die Bohrung 28 der Schwungscheibe 11. In der Bohrung 28 ist daher noch ausreichend
Platz für eine Mutter 49, die die Schwungscheibe 11 am freien Ende 50 der Motorabtriebswelle
hälto Das Zahnrad 33 an der Kupplungsglocke 29 ist das einzige und gemeinsame Antriebsrad
für daß Stirnrad 39 der Hauptrotorwelle 40 und das Kronenrad 45 an der Heckrotorantriebswelle
44. Dieser geringes getriebetechnische Aufwand in Verbindung der sehr einfach aufgebauten
Kupplung 13 ergeben einen insgesamt außerordentlich geringen antriebstechnischen
Aufwand, der sowohl zu einer Verein fachung bei der Montage und Demontage führt
als auch sehr wenig störanfällig ist0 Lagermä.ßig bilden ferner der Motor 9, seine
Abtriebswelle und das Lüfterrad 1o mit der Schwungscheibe 11 eine Einheit. Die Kupplung
13 und das Zahnrad 33 sind unabhängig vom Motor gelagert. Beide Einheiten sind im
Bereich des angetriebenen Kupplungsteiles 12 zwar formschlüssig, Jedoch nicht starr
und somit lose bzw. kardanisch verbunden0 Hierdurch gleichen sich ebenfalls Fluchtungsfehler
selbsttätig aus.
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L e e r s e i t e