DE3309677A1

DE3309677A1 - Steuerung fuer die einstellung der blaetter von drehvorrichtungen fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE3309677A1
Application number: DE19833309677
Authority: DE
Inventors: Stephan Roman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-19
Filing date: 1983-03-17
Publication date: 1983-10-06
Also published as: IT1170333B; FR2523546B1; IT8347913A0; DE3309677C2; US4502840A; GB2116928A; GB2116928B; FR2523546A1; CA1206944A; JPS58170697A; GB8302983D0

Description

O OUOO / I

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Steuerung für die Einstellung der Blätter von Drehvorrichtungen für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft die Steuerung für die Einstellung der Blätter von Drehvorrichtungen für Fahrzeuge. Solche Blätter aufweisende . Drehvorrichtungen für Fahrzeuge schließen insbesondere die Drehflügel ein, wie sie z. B. an Hubschraubern, sowohl in ihren Haupt- als auch Heckrotoren, senkrechtstartenden und-landenden Flugzeugen, kurzstartenden und -landenden Flugzeugen und Tragschraubern vorgefunden werden, wobei diese Aufzählung nicht abschließend sein braucht. Sie schließen auch Propeller ein, wie sie z. B-. an vielen herkömmlichen Flugzeugen und zumindest traditionell an den meisten,wenn nicht an allen, Luftschiffen vorgefunden werden, sowie zum Antrieb von Luftkissenfahrzeugen und Wasserflugzeugen. Die Erfindung würde sich auch als nützlich für Schraubenpropeller für Schiffe und Boote und bei Blätter aufweisenden Drehvorrichtungen· erweisen, die zum Erzeugen und Aufrechterhalten des Luftstromes oder der Luftströme bestimmt sind, der bzw. die ein Luftkissenfahrzeug benötigt, um es in eine Lage in der Luft zumindest etwas über dem Boden oder Wasser oder zumindest mit minimaler oder kleiner wirksamen Berührung mit dem Boden oder dem Wasser zu bringen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zum Steuern der Einstellung einer Blätter aufweisenden

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"ΟΙ Drehvorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, die eine ungewöhnlich niedrige Maximallast an einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung oder dgl. hat, um eine vorgegebene maximale Einstellung sicherzustellen, wobei der Hub der Betätigungsvorrichtung berücksichtigt ist. Außerdem soll die Gesamtgröße und das Gesamtgewicht der Vorrichtung zur Steuerung der Einstellung einer Blätter aufweisenden ,Drehvorrichtung für ein Fahrzeug wesenlich reduziert werden. Ferner soll jegliche Schwierigkeit der Verankerung des Einstellsteuersystems für einen Drehflügel innerhalb des Körpers des Hubschraubers wesentlich vermindert und infolgedessen die Gesamtkonstruktion vereinfacht, das Gewicht des Körpers des Hubschraubers vermindert und die Zugänglichkeit zu allen inneren Teilen der Einstellsteueranordnung und anderen mit ihr verbundenen inneren Bauteilen verbessert werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß eine Gesamtanordnung, die verschiedene andere zum Gesamtergebnis beitragende Merkmale aufweist, als Teil der Gesamtsteuerung für die Blatteinstellung einer Blätter 'aufweisenden Drehvorrichtung für Fahr-"**"' zeuge eine spezielle Anordnung aufweist, bei welcher

eine Vielzahl von Stangen an einem Punkt drehbar miteinander verbunden sind, der in Längrichtung zu der Drehachse der Blätter aufweisenden Drehvorrichtung beweglich ist, wobei eine der Stangen auch an einem anderen Punkt drehbar gelagert ist, der bezüglich der augenblicklichen Drehstellung der Nabe der Blätter aufweisenden Drehvorrichtung in jedem beliebigen Zeitpunkt festliegt und eine andere Stange an einem anderen Punkt drehbar gelagert ist, der in jedem beliebigen Zeitpunkt die Einstellung von mindestens einem Blatt der Blätter 'aufweisenden Drehvorrichtung

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- 7 in diesem Zeitpunkt bestimmt.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht des mehr zentralen Teiles einer bestimmten Ausführungsform des Rotors gemäß der Erfindung, wobei die Ansicht aus einer Richtung ist, aus der die biegsamen Rotorbänder und -blätter, die sich quer über dieBiMf lache erstrecken, ersichtlich sind, die Einstellsteueranordnung insoweit als sie sichtbar ist, einschließt und weggebrochen ist, um den größeren Teil der Blätter des Rotors und den unteren Teil der drehbaren und feststehenden Tragsäulen wegzulassen. Diese Ausführungsform hat eine " Anordnung, wie sie bei einem Rotor mit nur zwei Blättern vorkommt.

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in Fig. 1 Gezeigte.

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht des mittleren.-. Teiles von dem in den Figuren 1 und 2 Gezeigten, wobei sie aus derselben Richtung wie in Fig. 1 ist und der größte Teil ihres Ausmaßes weggebrochen ist, um auch einen vertikalen Schnitt zu zeigen.

Fig. 4 eine Ansicht desselben Teiles des Rotors, wie in Fig. 3, wobei sie jedoch in einer Richtung längs zur Ausdehnung der biegsamen Bänder und Blätter des Rotors entlang der Linie 4-4 von Fig. 1 ist, auf der rechten Seite des mittleren Teiles des Rotors ein Aufriß ist, mit einem Schnitt durch das biegsame Band, und auf der linken Seite größtenteils weggebrochen ist, um dort nur einen Teil der drehgelagerten Stangen-

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anordnung zu zeigen und um dort den Scherenaufbau im Längsschnitt zu zeigen.

Fig. 5 eine Draufsicht von dem in den Figuren 3 und Gezeigten, wobei sie entlang der Linie- 5-5 in Fig. 1 gemacht ist und wobei der Rotor selbst in einer Stellung dargestellt ist, in welcher der dargestellte Teil sich von einer Seite zur anderen Seite der Bildfläche erstreckt.

Fig. 6 eine Ansicht wie die von Fig. 4, wobei sie an einer weiteren am Rotor liegenden Stelle in derselben Richtung wie die von Fig. 4 gemacht ist, wobei sie aber weggebrochen ist, so daß sie nicht vollständig die Taumelscheibenanordnung, die Traganordnung oder die hydraulische Betätigungsanordnung zeigt.

Fig. 7 eine Darstellung desselben Ausführungsbeispiels wie das der Figuren 1 bis 6, wobei sie aus einer solchen Richtung gemacht ist, um den mittleren Teil des Rotors mit seinem sich quer über die Bildfläche erstreckenden biegsamen Band zu zeigen, wobei die Darstellung teilweise als Ansicht gemacht ist, die Taumelscheibe, Nabe und das biegsame Band jedoch im Längsschnitt zeigt und die drehgelagerte Stangenanordnung und die Verbindungen zwischen der Betätigungsvorrichtung und der Taumelscheibe schematisch zeigt, wobei der Text und die Darstellung dazu dienen, zwischen nichtperiodischer und periodischer Steuerung zu unterscheiden .

Fig. 8 ist eine Darstellung mehr oder weniger wie Fig. 7, jedoch mit schematischen Merkmalen anstatt figürlichen Darstellungen und als Ansicht auf der rechten Seite, wo Fig. 7 einen Schnitt zeigt, wobei

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sie ein etwas abgeändertes Ausführungsbexspiel im Vergleich zu dem der Figuren 1 bis 7 zeigt.

Fig. 9 eine Darstellung eines dritten Ausführungsbeispieles, das besonders für eine Anordnung bestimmt ist, bei welcher es nur eine nichtperiodische Einstellsteuerung I gibt, wie sie z. B. besonders bei einem Flugzeugpropeller verwendet werden könnte, wobei sie den Rotor im Schnitt in einer Richtung längs zum biegsamen Band und Blatt von einem Punkt hinter dem mittleren Teil aus zeigt, aber weggebrochen ist, um einen mittleren Schnitt in dem mittleren Teil der Taumelscheibe und die feststehende Abstützung der Taumelscheibe hauptsächlich als Ansicht zu zeigen.

Fig. 10 ein Diagramm, das die an einem Modell rechnerisch ermittelten Werte der Belastungen am Verstellglied in Abhängigkeit von nichtperiodischen Einstellwinkeln und die Belastungen an der hydraulischen Betätigungsvorrichtung in Abhängigkeit von nichtperiodischen Einstellwinkeln beidesmal für das System gemäß der Erfindung und für das ihm am nächsten kommende Gegenstück, das den speziellen Vorteil nicht aufweist, zeigt. Die Berechnung ist auf die Annahme gestützt, daß beide Systeme ähnliche Verstellgliedbelastungen zu einem annehmbaren Wert haben würden und zeigt die Belastungen der hydraulischen Betätigungsvorrichtung in einem Vergleich zwischen den beiden Systemen in einer solchen Situation.

Fig. 11 eine ähnliche schematische weggebrochene Seitenansicht einer weiteren Modifikation unter Weglassung von Teilen, in welcher die RotorSteuerungen unterhalb der Rotornabe angeordnet sind. Die Darstellung ist der Darstellung von Fig. 8 ähnlich.

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-ΙΟΙ Die folgende Beschreibung dient zur Erläuterung und nicht zur Beschränkung und erfolgt unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Das am meisten bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung findet sich in den Figuren 1 bis 7, wobei auf dieses Ausführungsbeispiel sowie auf die anderen Ausführungsbeispiele Fig. 10 anwendbar ist. Das wesentliche an diesem Ausführungsbeispiel und auch an demjenigen.der Fig. ist eine Blätter aufweisende Drehvorrichtung zusammen mit einer Steuer- und Abstützanordnung, wie sie z. B. bei dem Haupi;rotor eines Hubschraubers vorgefunden werden würde und bei ähnlich arbeitenden Vorrichtungen mit Drehflügeln vorkommen würde, die wie der Hauptrotor sowohl nichtperiodische Verstellaspekte als auch periodische Verstellaspekte bei der Verstellung ihrer Blätter haben würden.

Bei dieser vorliegenden am meisten bevorzugten Form ist ein Teil der Gesamtvorrichtung eine Blätter aufweisende Drehvorrichtung 20, und ein Teil der Vorrichtung ist feststehend, soweit es die Drehung bezüglich des Restes des Hubschraubers oder eines anderen flugfähigen Fahrzeuges betrifft und dient somit zumindest zu einem großen Teil als etwas, das in Tragverbindung sowohl zu der Blätter aufweisenden Drehvorrichtung als auch zu dem Rest des flugfähigen Fahrzeuges, wie z. B. dem Rumpf,steht, wobei der feststehende-Teil in den Zeichnungen mit 22 bezeichnet ist. Es gibt auch Steuerungsteile,von denen einige mehr oder weniger mit der Drehvorrichtung gedreht werden und somit im Ergebnis einen Teil der Drehvorrichtung bilden und von denen einige mehr oder weniger feststehend bezüglich des Restes des Hubschraubers oder eines anderen flugfähigen Fahrzeugs,vom drehenden Teil aus betrachtet, sind und somit als

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Teil der feststehenden ■ Abstützanordnung gedacht werden können, obgleich ihre Funktion oder zumindest ihre Hauptfunktion eher die Steuerung als die Abstützung betrifft.

Der Drehflüqel weist Blätter 24 auf, die im dargestellten Beispiel aus zwei Blättern 26 und bestehen, obgleich die Erfindung ohne weiteres bei Drehflügeln verwendet werden könnte, die z. B. vier oder noch mehr Blätter haben. Der Drehflügel weist auch ein biegsames Band 30 auf, das beim dargestellten Beispiel, baulich gesehen, eigentlich nur ein biegsames Band ist, das einen von der Mitte aus sich in eine Richtung erstreckenden Teil 32, einen von der Mitte aus sich in die andere Richtung erstreckenden Teil 34 und einen Mittelteil 36 hat, obgleich es durchaus möglich wäre, mehrere biegsame Bänder zusammen mit der Erfindung zu haben, wie es z. B. bei einem vierblättrigen Rotor der Fall ist, bei dem zwei untereinander verbundene biegsame Bänder vorhanden sind, von denen sich jedes vollständig zwischen den beiden paarweise angeordneten Blättern erstreckt, und zweifellos könnte auch eine Konstruktion verwendet werden, bei der jedes Blatt sein eigenes biegsames Band hat.

Der Drehflügel gemäß der am meisten bevorzugten Ausführungsform schließt eine zentrale Nabenanordnung 40 mit ein, die im dargestellten Ausführungsbeispiel nicht nur die eigentliche Nabe 42 (hub proper) sondern auch das zentrale äußere Rohr 44, das sich von ihr aus nach unten erstreckt, und die Platte 46 an ihrem oberen Ende beinhaltet. Diese Platte dient zusammen mit der getrennten Platte 48 auf der anderen Seite des biegsamen Bandes 30 und den Schrauben, wie z. B. den Schrauben 50 und 52, die zwischen ihnen verlaufen,

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und durch die Muttern 54 und 56 daran festgehalten werden, dazu, das biegsame Band an der Nabenanordnung festzuklemmen, so daß es, die Nabenanordnung und die Blätter sich zusammen drehen.

Wie es bereits natürlich beim Hauptdrehflügel von Hubschraubern allgemein bekannt ist, kann z. B. die Steuerung verschiedener Aspekte der Wirkungsweise des Hubschraubers durch eine absichtliche Änderung der Einstellung der Blätter des Drehflügels des Hubschraubers in jedem beliebigen Zeitpunkt sichergestellt werden, und dies ist auch bei der Erfindung speziell beabsichtigt. Als Teil des Hauptdrehflügels sind die Blätter 26 und 28 und das biegsame Band 30 an den jeweils gegenüberliegenden Enden des biegsamen Bandes durch jeweilige Doppelplatten- und Nietanordnungen 60 und 62 zusammengehalten, deren Platten jeweils einen quergerichteten Vorsprung ^; 64 und über die Rückkante des jeweiligen Teiles des biegsamen Bandes hinaus haben. Die jeweiligen Blatteinstellwellen 68 und 70, die hinter und parallel zu den jeweiligen Rückkanten verlaufen, sind mit ihren Endteilen zwischen diese PlattenvorSprünge eingenietet, so daß die Drehstellungen der jeweiligen Einstellwellen, die von den jeweiligen Enden der biegsamen Bänder und der daran angebrachten Blätter eingenommenen Einstellwinkel steuern, wobei an die Biegsamkeit des biegsamen Bandes zu denken ist.

Die Steuerung über der Drehstellungen der jeweiligen Einstellwellen kommt in beiden Fällen von dem Innenbordende der Welle mittels der jeweiligen Blatteinstellarme 72 und 74, die an diesen Innenbordenden befestigt sind und rechtwinklig von den Einstellwellen in eine Richtung wegstehen, die,wenn der Einstellwinkel der Blätter 0° ist, rechtwinklig nach

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oben bezüglich des biegsamen Bandes und Blattes verläuft.

An den Enden dieser Einstellarme befinden sich jeweils Joche 76 und 78, die jeweils eine _v · Universalgelenkkugel. 80 und 82 (uni-balls) tragen. Jede dieser Universalgelenkkugeln stellt eines der am Rand befindlichen Drehlager einer bestimmten drehgelagerten Stangenanordnung dar, und zwar die Universalgelenkkugel 80 für die drehgelagerte Stangenanordnung 84 und die Universalgelenkkugel 82 für die drehgelagerte Stangenanordnung 86.

Bei der drehgelagerten Stangenanordnung 84 sind alle drei Stangen (oder Arme oder Stäbe) 88, 90 und 92 drehbar an einem relativ zentralen Punkt 94 der drehgelagerten Stangenanordnung zusammengehalten. An diesem Punkt hat jede Stange eine Augen- (oder Ring-)anordnung an einem ihrer Enden. Jede dieser drei Augenanordnungen umgibt denselben Kreuzzapfen 96, der an .seinen Enden einen relativ kleinen Durchmesser hat und in seinen mittleren Teilen einen größeren Druchmesser hat. Die Augenanordnungen beinhalten ein bezüglich der Länge des Zapfens zentrales Auge, das ein einzelnes Auge ist und zwei es umgebende Augen, von denen jedes ein an den Enden eines Joches angeordnetes Doppelauge ist. Die Einzelheiten dieser Art von Drehpunkt- und Augenanordnung für die drei Stangen, die drehbeweglich an dem einen Drehpunkt an dem ziemlich zentralen Punkt der drehgelagerten Stangenanordnung angeordnet sind, werden vielleicht am besten durch eine Betrachtung der entsprechend aufgebauten drehgelagerten Stangenanordnung 86 auf der rechten Seite von Fig. 3 verstanden, bei welcher das einzelne zentrale Auge 98, das doppelte Zwischenauge 100 und das doppelte äußere Auge 102 zusammen an dem einzelnen

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Zapfen 104 angeordnet sind,wobei sie sich über eine Teilstrecke um den Zapfen herum drehen können, die natürlich davon abhängig ist, wie weit der Gesamtaufbau den verschiedenen Stangen und Armen gestattet, sich bei einer solchen Drehung zu bewegen.

Näheres zu den Stangen oder Armen in der drehgelagerten Stangenanordnung 84: der Arm 88 erstreckt sich zwischen dem Auge 108, das sein Endelement am Umfang der drehgelagerten Stangenanordnung darstellt, das auf der Universalgelenkkugel 80 gelagert ist, einerseits und dem Auge 110, das eines der Augenanordnungen ist, die an dem relativ zentralen Punkt 94 angeordnet sind; der Arm 90 erstreckt sich zwischen seinem relativ zentralen Doppelauge 112 und seinem Umfangsauge 114 und der Arm 92 erstreckt sich zwischen dem Umfangsauge 116 und dem relativ zentralen Doppelauge 118. Somit besteht die drehgelagerte Stangenanordnung 84 aus drei Stangen, von denen jede ein einzelnes Auge an ihrem' Umfangsende und ein einzelnes oder Doppelauge hat, die alle an demselben Zapfen an ihren anderen Enden an einem Punkt drehbar gelagert sind, der relativ zentral zu der gesamten drehgelagerten Stangenanordnung liegt. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, hat die drehgelagerte Stangenanordnung 86 einen entsprechenden Aufbau.

Das Auge 114 an dem .Umfangsende des Armes 90 ist an der Universalgelenkkugel 120 drehbar gelagert, die wiederum auf der Axialwelle 122 gelagert ist, die sich zu einer Seite weg erstreckt und sich in einem Auflagerbock 126 an der getrennten Platte 48 dreht, die dabei hilft, das biegsame Band an der Nabenanordnung festzuklemmen. Somit befinden sich der Auflagerbock 126 und die in ihm gelagerte Universalgelenkkugel in

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einer Drehstellung an dem Hubschrauber als Ganzes, die durch die Drehstellung der gesamten Hälfte des Hauptdrehflügels des Hubschraubers bestimmt wird, von dem sie einen Teil bilden, wobei die fragliche Hälfte diejenige ist, die das Blatt 26 einschließt.

Das Auge 116 an dem Umfangsende des Armes 92 ist drehbar an der Universalgelenkkugel 128 gelagert, die selbst auf der Welle 130^-gelagert ist, die sich nach einer Seite entlang der Achse der Universalgelenkkugel wegerstreckt und sich in dem Auflagerbock 132 dreht, der wiederum an dem drehbaren umfangsmäßig äußeren Teil 134 der Taumelscheibe 136 angebracht ist.

Die drehgelagerte Stangenanordnung 86 ist identisch aufgebaut und an entsprechenden Universalgelenkkugeln usw. angebracht.

Die Taumelscheibe 136 hat auch einen inneren ortsfesten Teil 138,an dessen äußeren kreisförmigen Kante ihr drehbares Teil mittels der Kugellageranordnung 140 gelagert ist. Die Taumelscheibe 136 ist mittels einer Pfanne auf der großen inneren Kugel 142 gelagert, die wiederum so angeordnet ist, daß sie sich auf dem ortsfesten Tragrohr 144 vertikal auf- und abbewegen kann, wobei die Drehstellung der inneren Kugel mittels eines vertikalen Keiles und einer Keilnut (beide nicht gezeigt) , jeweils an der äußeren Oberfläche des Tragrohres und der inneren Oberfläche des kugelförmigen Teiles unverändert gehalten wird.- Das ortsfeste Tragrohr erstreckt sich nach unten in das Innere des Hubschraubers durch die zentrale Nabenanordnung 40 bis zu einer Stelle (nicht dargestellt) in dem Hubschrauber, wo sie auf geeignete Weise befestigt ist, so daß sie ihre ortsfeste Tragfunktion erfüllen

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- 16 kann.

Auf einer Teilhöhe befindet sich an dem ortsfesten Tragrohr ein kreisförmiger Absat2 in seiner Wand, wie in Fig. 3 ersichtlich ist, und an diesem Absatz ist eine kragenförmige Platte 146 angebracht, an der drei vertikale hydraulische Betätigungsvorrichtungen 148, 150 und 152 in jeweils gleichem Abstand um das ortsfeste Tragrohr herum angebracht sind Jede hydraulische Betätigungsvorrichtung besteht aus einem Zylinder 154, einem Kolben (nicht dargestellt) in ihm und geeignete Rohre 156 und 158 auf jeder Seite des Kolbens, wobei jedes in einer gesteuerten Verbindung mit einer hydraulischen Kraftquelle steht, sowie einen unteren Drehbeschlag 160, mit welchem es auf geeignete Weise an der kragenförmigen Platte angebracht ist/ und eine obere Stange 162 hat, die sich von dem Kolben bis zu einem oberen Drehbeschlag 164 erstreckt, durch den es die Abstützung für einen Punkt an dem nichtdrehenden Teil der Taumelscheibe liefert. Somit können die drei hydraulischen Betätigungsvorrichtungen durch Ausübung einer Steuerung auf ihre hydraulische Flüssigkeit, zusammen sowohl die gesamte Vertikalstellung der Taumelscheibe, als auch ihre Winkelstellung, sowohl nichtperiodisch als auch periodisch steuern.

Wie insbesondere in Fig. 4 gezeigt ist, erstrecken .sich zwei Scherenanordnungen 180 und 180 auf gegenüberliegenden Seiten des Drehflügels jeweils von der oberen Platte 48 nach oben bis zu der Taumelscheibe 136, wobei sie in ihrem Aufbau identisch zueinander sind. Bei jeder Anordnung ist der untere Arm 184, bei 186 mittels eines Auflagerbocks 188 an der Platte drehbar gelagert. Ein Drehzapfen 190

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an dem oberen Ende des unteren Armes ermöglicht seine Drehlagerung an dem unteren Ende des oberen Armes 192. An dem oberen Ende des oberen Armes ist er beweglich an einer kleinen Kugel 194 gelagert, die wiederum an der Taumelscheibe durch einen Zapfen 196 angebracht ist, der durch sie hindurch verläuft und um den sie sich drehen kann. (Die spezielle Konstruktion der Kugel und des Zapfens können am besten bei 198 und 200 in der Schnittdarstellung auf der linken Seite von Fig. 4 gesehen werden).

Fig. 8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei welchem die ortsfeste Traganordnung 170 durch die Kugelanordnung nach oben wesentlich weiter über die Taumelscheibe 136 hinaus verläuft, die kragenförmige Platte 172 sich oberhalb anstatt unterhalb der Taumelscheibe befindet, die hydraulische Betätigungsanordnung 174 sich nach unten anstatt nach oben zu der Taumelscheibe erstreckt, die Taumelscheibe somit näher an den biegsamen Bändern usw. sein kann, als bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform, und die drehgelagerten Stangenanordnungen 176 und 177 somit eine kompaktere Form haben können, weil sie jeweils kürzere obere Stangen 178 und 179 haben.

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 9, das wie bereits angedeutet, für einen Drehflügel geeignet ist, der keine periodische Blattwinkelverstellung sondern nur eine nichtperiodische Blattwinkelverstellung hat, oder.der z. B. für einen Propeller oder dgl. bestimmt ist, bei welchem .eine ähnliche Bedingung vorherrscht, ist einfacher als die vorhergehenden Ausführungsbeispiele in-mancherlei Beziehung, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist. Wie dort zu sehen ist, besteht die

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drehgelagerte Stangenanordnung bei diesem Ausführungsbeispiel aus einer zweiarmigen Anordnung 200. (Zur Vereinfachung ist die Darstellung so geschnitten, daß sie nur eine der beiden drehgelagerten Stangenanordnungen und nur das eine Blatt zeigt, dessen Winkel durch sie gesteuert wird). Bei ihr sind die Arme 202 und 204, die den unteren Armen der anderen Ausführungsbeispiele entsprechen, an einem Punkt 206 drehbar miteinander verbunden, der unmittelbar auf geeignete Weise an dem drehbaren äußeren Teil 208 der Taumelscheibe drehbar gelagert ist, so daß kein oberer Arm erforderlich ist. An diesem Drehpunkt 206 und auch an den beiden unteren Drehpunkten - 212 im Auflagerbock 214 an der unteren linken Seite von Fig. 9 und der Drehpunkt an dem oberen Ende des Blatteinstellarmes 74, der durch den unteren Teil der Scheren 216 verdeckt wird - werden Zapfen anstatt Universalgelehkkugeln verwendet und wird ebenfalls ein Zapfen anstatt einer Kugel an den oberen Drehpunkten der Scheren 216 und 218 verwendet. Die hydraulische Betätigungsanordnung besteht aus einer einzelnen hydraulischen Betätigungsvorrichtung 222, deren Kolben und Zylinder an dem äußersten oberen Ende der ortsfesten Traganordnung 224 angeordnet ist,.wobei ein Arm 226 sich nach unten von dem Kolben aus bis zu dem durchgehenden Kreuzzapfen 228 erstreckt, der sich durch vertikale Schlitze 230 in Querbohrungen 232 in der Kugelanordnung 234 erstreckt, wodurch die hydraulische Betätigungsvorrichtung die Vertikalbewegung der Taumelscheibe und dadurch die Winkelbewegung des Blatteinstellarmes und somit natürlich die Winkelstellung der Blatteinstellwelle, des biegsamen Bandes und des Blattes steuern kann.

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Bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 kann auf die Scheren 216 und die Scheren 218 verzichtet werden, wenn es gewünscht wird, da ihr Zweck bei jeder Ausführungsform hauptsächlich darin besteht, zumindest eine gewisse Übereinstimmung in der Drehstellung zwischen dem drehbaren Teil der Taumelscheibe einerseits und der Nabenanordnung, den biegsamen Bändern und Blättern usw. andererseits zu erhalten, und weil bei dieser Ausführungsform gemäß Fig. 9 mit seinen aus zwei Stangen bestehenden drehgelagerten Stangenanordnungen diese gewisse Übereinstimmung ohne die Scheren sichergestellt ist, wenn sie vollständig zusammengebaut sind, so daß der Drehzapfen an. der Taumelscheibe befestigt ist.

Fig. 11 zeigt eine weitere Modifikation,bei welcher alle Rotorsteuerungen unterhalb der Rotorblätter liegen. Ein hohler zylindrischer Abschnitt einer ortsfesten gestockten Anordnung 342 hat einen unteren Teil, der an dem Getriebegehäuse (nicht dargestellt) befestigt ist. Das obere Anschlußende der gestockten Anordnung 342 hat einen verminderten Durchmesser, über den eine Abstützscheibe 344 für eine hydraulische Betätigungsvorrichtung angeordnet ist. Die Scheibe 344 stützt sich auf einem Absatz an der ortsfesten gestockten Anordnung 342 ab, an der sie z. B. durch Punktschweißen befestigt ist. Drei hydraulische Zylinder 346 sind im 120°-Abstand an der Scheibe 344 drehbar gelagert.

Die ortsfeste gestockte Anordnung 342 trägt an ihrem oberen verminderten Anschlußendteil eine Taumelscheibe 348, die für vertikales Gleiten und einer Winkellagenverstellung mittels eines zentralen Verbundlagers 350 gelagert ist. Die Betätigungsenden der

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hydraulischen Zylinder 346 sind drehbar an der Taumelscheibe 348 angebracht.

In der zentralen Bohrung der ortsfesten gestockten Anordnung 342 ist eine Rotorwelle 352 zentral angeordnet, die ein oberes Anschlußende hat, das einen Befestigungsflansch 356 bildet, an welchem ein biegsames..Band 354 angeordnet ist, das zwischen dem Befestigungsflansch 356 und einer oberen Befestigungsplatte 358 mittels Befestigungsschrauben 360 fest angebracht ist.

Unmittelbar neben der Rückkante des rechten und linken Teiles des biegsamen Bandes befinden sich Blatteinstellwellen 362, deren innere Anschlußenden in kugelförmigen Lagern 364 abgestützt sind. An jeder Einstellwelle ist neben ihrem Lager 364 ein Betätigungsarm 366 angebracht, dessen äußeres gegabeltes Ende mit der Taumelscheibe 348 mittels Gestängen 368 und 370 drehbar verbunden ist.

Die Verwendung und die Wirkungsweise der oben aufgeführten Bauteile sind mit der bereits im einzelnen in bezug auf die Figuren 1 bis 9 beschriebenen Vorrichtung identisch. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Rotor über den Rotorsteuerungen angeordnet.

Die Betriebsweise der Vorrichtung sollte bereits durch die Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele deutlich werden, so daß eine spezielle Beschreibung dafür eigentlich nicht notwendig ist, vorsorglich wird jedoch eine zusätzliche Beschreibung von ihr gegeben.

Wenn der Hubschrauber oder ein anderes Fahrzeug in

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• Betrieb ist, ist der spezielle Einstellwinkel der Blätter in jedem Zeitpunkt von Bedeutung. Dieser Umstand ist natürlich wohl bekannt und braucht deshalb nicht näher beschrieben werden.

Um an einem sehr einfachen verallgemeinerten Fall die grundsätzliche Betriebsweise oder Betätigung des Steuerungssystems zu erläutern ,wird angenommen/ ein Hubschrauber, der die Steueranordnung gemäß Figuren 1 bis 7 beinhaltet,stehe im Leerlaufbetrieb am Boden, wobei seine Blätter eine Einstellung von 0° haben, und diese Blätter sollen nun einen positiven Anstellwinkel erhalten, der den Drehflügel in die Lage versetzt, eine Zugkraft auf den Rest des Hubschraubers auszuüben, wenn dieser Flügel sich dreht, - dies ist ein Vorgang, der natürlich jedesmal stattfindet, wenn der Hubschrauber fliegen soll, wenn der Drehflügel zwischen den Flügen des Hubschraubers in seine Ruhelage zurückgebracht wird, in welcher die Blätter eine Anstellung von 0° haben.

Ein "positiver Anstellwinkel"bedeutet natürlich einen Winkel, bei dem die Vorderkante des Blattes in Drehrichtung höher liegt, als seine Rückkante, wenn sich der Flügel dreht, so daß die mittlere Querschnittslinie des Blattes sich von der Rückkante zu der Vorderkante nach oben neigt.

Zweifellos sind Änderungen und Modifikationen der Vorrichtung möglich, ohne daß vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen werden muß.

Claims

Patentansprüche

(1.j Anordnung für Fahrzeuge, die mindestens eine Drehvorrichtung mit Blättern und auch einen Körper aufweisen, umfassend:

(a) eine Drehvorrichtung, die eine Drehachse, eine Vielzahl von Blättern, deren Einstellwinkel veränderbar sind, und eine drehbare Nabe hat, die in Tragverbindung mit den Blättern und mit dem Körper des Fahrzeugs steht, und

(b) eine Anordnung zum Steuern der Blatteinstellung gekennzeichnet dadurch, daß die Anordnung zum Steuern der Blatteinstellung für jedes einzeln gesteuerte Blatt (26, 28) mindestens

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zwei Stangen (88, 90) aufweist, die an einem an jeder Stange (88, 90) angeordneten Drehpunkt (94) drehbar miteinander verbunden sind, der seine

Lage in Längsrichtung entlang der Drehachse der Drehvorrichtung (20) verändern kann, wobei eine (90) der Stangen (88, 90) auch an einem anderen Drehpunkt drehbar gelagert ist, dessen Lage durch die Drehstellung der Nabe (40) festgelegt ist, und wobei eine andere Stange (90) ebenfalls an einem anderen Drehpunkt drehbar gelagert ist, dessen Lage die Einstellung des Blattes (26) bev stimmt, das durch diese Gruppe von Stangen (88, 90)

gesteuert wird, und durch

(c) Mittel (150, 152) zum Steuern der Lage des Punktes (94) in Längsrichtung entlang der Drehachse der Drehvorrichtung (20), · an welchem eine Gruppe von Stangen (98, 90) drehbar miteinander verbunden sind, und infolgedessen der Einstellung des Blattes (26, 28), das von dieser Gruppe von Stangen (88, 90) gesteuert wird.
2. Hubschrauber mit

(a) einem Rotor, der eine Drehachse und nicht nur eine zentrale drehbare Nabe, die in Tragverbindung mit dem Rest..des Hubschraubers steht, sondern auch eine Vielzahl von biegsamen Bändern, die sich von der Nabe nach außen erstrecken, und Blätter hat, von denen jedes an einem anderen biegsamen Band angebracht ist, wobei die Blätter einen beliebigen Einstellwinkel von verschiedenen Einstellwinkeln annehmen können, und

(b) einer Steueranordnung für die Blatteinstellwinkel, die aufweist: eine Traganordnung für den Rest der Steueranordnung, ein Kugelgelenk, das eine Kugel, die an der Traganordnung angebracht und in

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Längsrichtung zur Drehachse des Rotors beweglich ist/ und eine Pfanne einschließt, eine nicht drehbare Taumelscheibe, die die Pfanne umgibt und an ihr befestigt ist und einen kreisförmigen Umfang hat und wie das Kugelgelenk.in Längsrichtung und zusammen mit der Pfanne relativ zu der Kugel universell beweglich ist, eine drehbare Taumelscheibe, die mittels eines Kugellagers für eine Drehbewegung auf dem Umfang der nicht rotierbaren Taumelscheibe angebracht ist, eine Vielzahl von Blatteinstellwellen, von denen sich jede entlang eines anderen biegsamen Bandes erstreckt, um die Einstellung des Blattes, das an diesem biegsamen Band angebracht ist, zu steuern, eine Vielzahl von Blatteinstellarmen, von denen jeder die Drehwinkelstellung einer anderen Blatteinstellwelle steuert, eine hydraulische Betätigungsanordnung, die an der Traganordnung angebracht ist und eine Vielzahl von hydraulischen Betätigungsvorrichtungen aufweist, die die Lage und Stellung der nicht drehbaren Taumelscheibe und die Lage der Kugel bestimmen, und eine Vielzahl von Zwei-Arm- Anordnungen , deren Arme an einem Ende drehbar miteinander verbunden sind, wobei das andere Ende eines der beiden Arme mit der drehbaren Taumelscheibe drehbar verbunden ist und das andere Ende des anderen Armes an einem Punkt drehbar gelagert ist, dessen Lage durch die Drehstellung der Nabe bestimmt, ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung für die Blatteinstellwinkel eine Vielzahl von Drei-Stangen-Anordnungen (84, 86) aufweist, bei denen alle dreiStangen{88, 90, 92) jeder Anordnung an einem Drehpunkt an einem Ende jeder Stange drehbar miteinander verbunden sind, wobei das andere Ende der einen Stange (92) an einem Punkt

V. FONER EBBINGHAUS FINCK

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an der drehbaren Taumelscheibe (134) drehbar gelagert ist/ das andere Ende einer anderen Stange (90) an einem Punkt drehbar gelagert ist, dessen Lage durch die Drehstellung der Nabe (40) bestimmt wird, und das andere Ende der dritten Stange (88) an einem Punkt an seinem eigenen Blatteinstellarm (72) drehbar gelagert ist.
3. Luftfahrzeug mit einer Drehvorrichtung mit Blättern, deren Einstellung verändert werden kann, einer Nabe und einer Steueranordnung für die Einstellung der Blätter, die eine Taumelscheibenanordnung hat, deren Lage und Stellung steuerbar ist, gekennzeichnet durch eine Drei-Arm-Anordnung (84, 86),bei der alle drei Arme (88, 90, 92) von ihr an einem Punkt (94) drehbar miteinander verbunden sind, wobei einer (92) der Arme an einem anderen Punkt an einem Punkt an der Taumelscheibenanofdnung (136) drehbar gelagert ist, ein anderer Arm (90) an einem anderen Punkt an einem Punkt drehbar gelagert ist, dessen Lage durch die Drehstellung der Nabe (40) festgelegt ist, und der dritte Arm (88) an einem anderen Punkt an einem Punkt drehbar gelagert ist, der den Einstellwinkel eines Blattes (26, 28) bestimmt.