DE3604906C2 - Hubschrauber-Rotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hubschrauber-Rotor. Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Gelenkrotor, bei dem jedes Rotorblatt an einer Mittelnabe mittels eines Gabelkopfs angeschlossen ist, welcher seinerseits gelenkig an einer Mittelnabe am Rotor angeschlossen ist.

Bei Gelenkrotoren dieser Art führt jedes Rotorblatt relativ zur Nabe und um die Gelenkverbindung Oszillationsbewegungen in zwei Ebenen aus, nämlich einerseits infolge des Auftriebs in einer rechtwinklig zur Nabenebene verlaufenden Ebene und andererseits infolge der Massenträgheit und des Luftwiderstands horizontal in der Nabenebene. Bekannte Rotoren dieser Art sind üblicherweise mit Begrenzungseinrichtungen versehen, mit denen die vertikalen und die horizontalen Oszillationswinkel innerhalb eines relativ begrenzten Bereichs gehalten werden, wenn die Rotorgeschwindigkeit unter einem vorgegebenen Einstellwert liegt.

Genauer gesagt, es sind Begrenzungseinrichtungen bekannt, welche auf dem Gabelkopf oder der Nabe angeordnete Schwenkarme verwenden, die so ausgebildet sind, daß sie infolge der Zentrifugalkraft zwischen einer normalen Leerlaufstellung, in welcher sie mit Anlageflächen an der Nabe bzw. dem Gabelkopf zusammenwirken und so die Oszillationsbewegung begrenzen, und einer Betriebsstellung verschoben werden, in welcher das Rotorblatt frei oszillieren kann.

Der Hauptnachteil von Gelenkrotoren mit Begrenzungsvorrichtungen der angegebenen Art liegt darin, daß zusätzlich zu der besagten senkrechten und horizontalen Oszillationsbewegung die den Gabelkopf und die Nabe umfassende Gelenkverbindung auch eine Verschwenkung und Änderung des Anstellwinkels um seine Achse erlaubt. Da solche Verschwenkungen im Sinne eine Veränderung des Anstellwinkels ersichtlich zu einer Versetzung der Anlageflächen und der Wege der zugeordneten Schwenkarme führen, wird der Kontakt zwischen den Schwenkarmen und den jeweils zugeordneten Anlageflächen verschlechtert, was zu schneller Abnutzung und verminderter Wirksamkeit der Begrenzungseinrichtungen führt.

Das ist insbesondere hinsichtlich der Steuerung der senkrechten Oszillations- oder Schlagbewegungen extrem gefährlich. Während die horizontalen Oszillationsbewegungen ständig durch hydraulische Dämpfer zwischen den Rotorblättern und der Nabe unter Kontrolle gehalten werden, wird andererseits die senkrechte Oszillationsbewegung bei niedriger Geschwindigkeit ausschließlich durch die Schwenkarme begrenzt, und jegliche resultierende Verschlechterung oder Unwirksamkeit kann deshalb - insbesondere während des Starts - und zwar infolge von Windeinflüssen und "Bodeneffekt" zu einer scharfen Auslenkung der Rotorblätter in Aufwärtsrichtung und einem hieraus resultierenden Überziehen des Hubschraubers führen.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, einen Rotor von solchem Aufbau zu schaffen, daß sichergestellt ist, daß zumindest soweit die Begrenzungseinrichtung für die senkrechten Oszillationsbewegungen in Frage steht - unabhängig von dem jeweils gerade bestehenden Rotorblatt-Anstellwinkel - ständig eine perfekte Anlage zwischen den Schwenkarmen und der jeweils zugeordneten Anlagefläche gegeben ist.

Ausgehend von dieser Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß ein Hubschrauber-Gelenkrotor mit einer Antriebswelle, einer auf der Antriebswelle angeordneten Mittelnabe, einer Anzahl von sich im wesentlichen radial von und gelenkig an der Nabe angeschlossenen Rotorblättern und mit einer Vorrichtung zur Begrenzung der Oszillationsbewegung jedes Rotorblatts relativ zur Nabe in einer im wesentlichen parallel zur Achse der Antriebswelle verlaufenden Richtung vorgeschlagen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Begrenzungsvorrichtung für jedes Rotorblatt eine Ringmutter, welche am betreffenden Rotorblatt jeweils so gehaltert ist, daß sie um ihre parallel zur Achse des Rotorblatts verlaufende Achse drehbar ist, ein zwischen der Ringmutter und der Nabe angeordneter Verbindungstrieb, welcher diese bezüglich der Drehung um die Achse der Ringmutter zu einer integralen Einheit verbindet, und zwischen der Nabe und der Ringmutter angeordnete Schwenkarme aufweist, welche in einer im wesentlichen parallel zur Achse der Antriebswelle verlaufenden Ebene verschwenkbar sind.

Nachfolgend wird eine Anzahl von nicht beschränkenden Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Teildraufsicht auf eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rotors, wobei Teile der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen sind;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Einzelheit von Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung einer in den Fig. 2 und 3 gezeigten Einzelheit;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Einzelheit von Fig. 3;

Fig. 6 eine vergrößerte Draufsicht auf eine in den Fig. 2 und 3 gezeigte Einzelheit;

Fig. 7 eine Schnittansicht durch eine Abwandlung der in Fig. 4 gezeigten Einzelheit;

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine erste Einzelheit der in Fig. 7 gezeigten Abwandlung; und

Fig. 9 eine Draufsicht auf eine zweite Einzelheit der Abwandlung gemäß Fig. 7.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Hubschrauber-Hauptrotor 1 mit einer im wesentlichen senkrechten Antriebswelle 2, deren oberes Ende aus einer im Rumpf 4 des Hubschraubers vorgesehenen Durchtrittsöffnung 3 (Fig. 2) vortritt.

Der Rotor 1 weist außerdem eine auf dem besagten oberen Ende befestigte Nabe 5 auf, welche koaxial zur Welle 2 angeordnet ist und eine Anzahl von Rotorblättern 6 (von denen nur eines dargestellt ist) trägt, welche von der Nabe 5 aus radial nach außen vorstehen und jeweils mittels einer zugeordneten Verbindungsvorrichtung 7 an der Nabe 5 befestigt sind.

Die Nabe 5 weist einen vorzugsweise aus Metall hergestellten und auf der Welle 2 aufgepaßten inneren Rohrkörper 8 auf; ein vorzugsweise aus Verbundmaterial hergestellter äußerer Rahmen 9 weist in einem Horizontalschnitt im wesentlichen die Form eines regelmäßigen Vielecks mit abgerundeten Ecken auf, deren Anzahl der Anzahl der Rotorblätter 6 entspricht; außerdem ist eine Anzahl von ringförmigen Übergangselementen 10 vorgesehen, von denen jedes zwischen dem rohrförmigen Körper und einer zugeordneten abgerundeten Ecke des Rahmens 9 angeordnet ist.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, weist der Rohrkörper 8 an seinem oberen und unteren Ende zwei Ringflansche 11 auf, von denen in jeden eine Anzahl von Nuten 12 eingearbeitet ist, die nach außen gekrümmt sind und deren Anzahl der Zahl der Rotorblätter 6 entspricht, wobei die Nuten 12 einen Abschnitt eines im Querschnitt wesentlichen rechteckigen Gurts 13 aus Verbundmaterial mit kreisförmigem Horizontalschnitt aufnehmen.

Jeder kreisförmige Gurt 13 auf dem oberen Ringflansch 11 ist in Ausrichtung zu einem ähnlichen Gurt 13 am unteren Ringflansch 11 angeordnet und die Gurte jedes Paars von Gurten 13 sind zu einer Einheit zusammengefaßt, so daß sie ein zugeordnetes Ringelement 10 bilden, und sie sind mit benachbarten Ringelementen und dem Rahmen 9 zu einer Einheit verbunden. Der besagte Rahmen 9 besteht ebenfalls aus zwei übereinander angeordneten Gurten 14, welche mit den Gurten 13 jedes Ringelements 10 durch eine Ummantelung 15 aus Verbundmaterial so zu einer Einheit verbunden sind, daß an jedem der abgerundeten Ecken des Rahmens 9 eine Überbrückungskonstruktion 16 gebildet ist, an welcher die Verbindungsvorrichtung 7 eines zugehörigen Rotorblatts 6 angeschlossen ist.

Jede Verbindungsvorrichtung 7 ihrerseits weist einen im wesentlichen U-förmigen Gabelkopf 17 auf, der mit seiner konkaven Seite zur Antriebswelle 2 gerichtet montiert ist. Der Gabelkopf 17 weist einen oberen Gabelarm 18 und einen unteren Gabelarm 19 auf, die an ihren äußeren Enden durch ein Stegelement 20 verbunden sind, welches auf seiner nach außen weisenden Seite mit einem im wesentlichen horizontalen Ausschnitt 21 versehen ist, der im Stegelement selbst zwei übereinanderliegende Arme 22 bildet, welche sich in bezug auf die Antriebswelle 2 radial nach außen erstrecken.

Die Arme 22 sind jeweils mit zwei axialen Durchgangsbohrungen 23 und 24 versehen und weisen einen Ausschnitt 25 auf, der im wesentlichen parallel zum Ausschnitt 21 verläuft. Jede Verbindungsvorrichtung 7 weist außerdem ein Anschlußbauteil 26 auf, der aus zwei entgegengesetzt gerichteten Gabelungen 27 und 28 besteht, von denen die erste die Wurzel eines zugeordneten Rotorblatts 6 aufnimmt, welches mittels Durchgangsbolzen 29 mit den Armen der Gabelung 27 verbunden ist, und die zweite Gabelung 28 weist zwei übereinanderliegende Arme 30 auf, von denen jeder verdrehbar und gleitend verschiebbar innerhalb eines zugeordneten Ausschnitts 25 liegt, wobei jeder dieser Arme eine koaxial zur Durchgangsbohrung 23 verlaufende Bohrung 31 aufweist.

Die koaxialen Bohrungen 23 und 31 werden von einem Bolzen 32 durchsetzt, während die Durchgangsbohrung 24 einen (nicht gezeigten) Antrieb aufnimmt, der in bekannter Weise mit einem (ebenfalls nicht gezeigten) Antrieb zur Verschwenkung des jeweiligen Rotorblatts 6 um die Achse der Bohrung 24 zusammenwirkt, nachdem zunächst der Bolzen 32 innerhalb der Bohrungen 23 und 31 entfernt ist. Der Anschlußbauteil 26 und der (nicht gezeigte) Motor dienen dazu - in bekannter Weise - die zugeordneten Rotorblätter 6 in Richtung des Rumpfs 4 zu verschwenken, um so den Hubschrauber in beengten Raumverhältnissen, beispielsweise innerhalb eines Schiffs möglichst einfach verstauen zu können.

Jede Verbindungsvorrichtung 7 ist an der zugeordneten Überbrückungskonstruktion 16 mittels einer Wand 33 angeschlossen, welche sich durch die Mittelöffnung des jeweiligen ringförmigen Übergangselements 10 erstreckt und an den freien inneren Enden der zugeordneten Gabelarme 18 und 19 mittels zweier Durchsteckbolzen 34 befestigt ist.

Die Wand 33 weist eine in bezug auf die Antriebswelle 2 im wesentlichen radial verlaufende Mittelbohrung 35 auf, in der ein Kugelgelenk 36 angeordnet ist, deren Kugelkopf auf dem freien Ende eines Ansatzes 38 befestigt ist. An dem dem mit dem Kugelkopf 37 versehenen Ende gegenüberliegenden Ende weist der Ansatz 38 einen Flansch 40 auf, mittels dessen er an einem in einer im wesentlichen parallel zur Achse der Antriebswelle 2 verlaufenden Ebene liegenden Flansch 41 befestigbar ist, der seinerseits einstückig an den äußeren Rändern der Ringflansche 11 angeformt ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Wand 33 mit einem seitlichen Gabelansatz 42 versehen, an welchem das Ende eines die Änderung des Anstellwinkels des zugeordneten Rotorblatts 6 steuernden Antriebselements 43 angeschlossen ist, welches auf seiner zur Antriebswelle 2 weisenden Seite zwei Ansätze 44 aufweist, die so ausgebildet sind, daß sie - in an sich bekannter Weise - mit den Enden von ihnen zugeordneten, auf dem Ansatz 38 gehalterten Schwenkarmen 45 und 46 zusammenwirken können, und welche zusammen mit den Ansätzen 44 eine Vorrichtung zur Begrenzung der Bewegung der Rotorblätter 6 relativ zur Nabe 5 in einer im wesentlichen horizontalen Ebene rechtwinklig zur Achse der Antriebswelle 2 bilden.

Die jeweils zum Stegelement 20 weisende Seite der Wand 33 ist am inneren Befestigungsschuh 47 eines sphärischen elastischen Lagers 48 angeschlossen, dessen äußerer Befestigungsschuh 49 so angeordnet ist, daß er im wesentlichen an der zugeordneten Übergangskonstruktion 16 anliegt, wobei dieser äußere Befestigungsschuh 49 an seinem oberen und unteren Ende mittels Schrauben 50 an den freien Enden von zwei Armen 51 und 52 auf einem U-förmigen Gabelelement 53 befestigt ist, welches seinerseits so auf der Überbrückungskonstruktion 16 angeordnet ist, daß seine konkave Seite zur Antriebswelle 2 weist und sein Stegteil 54, durch welches die Arme 51 und 52 verbunden sind, an der äußeren Fläche der Überbrückungskonstruktion 16 anliegt.

Zwischen jedes Gabelelement 53 und den Gabelkopf 17 auf der zugeordneten Verbindungsvorrichtung 7 ist eine Einrichtung 55 zur Begrenzung der Oszillationsbewegung des Rotorblatts 6 relativ zur Nabe 5 in einer im wesentlichen senkrechten Ebene parallel zur Achse der Antriebswelle 2 eingeschaltet.

Wie insbesondere in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, weist die Begrenzungseinrichtung 55 eine Ringmutter 56 auf, deren Achse im wesentlichen parallel zu der des jeweils zugeordneten Rotorblatts 6 verläuft, und die auf dem Gabelkopf 17 so gehaltert ist, daß sie sich um ihre eigene Achse drehen kann, bezüglich der Nabe 5 jedoch winkelmäßig fixiert ist; ein Schlitten 57 ist entlang der zugeordneten Überbrückungskonstruktion 16 gleitend verschiebbar gehaltert, und zwar infolge eines sich zwischen dem Schlitten 57 und der Ringmutter 56 erstreckenden Verbindungstriebes 58. Zwei in einer im wesentlichen parallel zur Achse der Antriebswelle 2 liegenden Ebene verschwenkbare Schwenkarme 59 und 60 sind zwischen dem Schlitten 57 und der Ringmutter 56 angeordnet und begrenzen die Abwärts- bzw. Aufwärtsverschiebung der Ringmutter 56 relativ zum Schlitten 57, wenn die Geschwindigkeit des Rotors 1 unter einen vorgegebenen Grenzwert abfällt. Genauer gesagt, zwischen den beiden Armen 18 und 19 jedes Gabelkopfs 17 verläuft eine Querwand 61 mit Anschlußflanschen 62 an ihren gegenüberliegenden Enden, mittels derer sie an den Armen 18 und 19 befestigbar ist. Die Querwand 61 ist in einer im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des zugeordneten Ansatzes 38 verlaufenden Ebene angeordnet und weist eine mittige Durchgangsöffnung 63 auf, deren Fläche einen sich zur Antriebswelle 2 erweiternden konischen Ringsitz 64 bildet. Der sitz 64 bildet einen Halterungs- und Gleitsitz für die Ringmutter 56, deren Außenfläche einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 65 aufweist, der im Sitz 64 anliegt und außerdem weist sie einen zylindrischen Abschnitt 66 auf, der vom schmaleren Ende des kegelstumpfförmigen Abschnitts 65 in Richtung zum jeweiligen Rotorblatt 6 durch die Durchgangsöffnung 63 hindurchtritt.

Die Ringmutter 56 ist in der Durchgangsöffnung 63 axial mittels eines Halterings 67 gesichert und auf der dem Rotorblatt 6 zugewandten Seite mit einem Gabelansatz 68 versehen, an welchem das eine Ende des Verbindungstriebes 58 anschließbar ist.

Wie insbesondere in Fig. 5 gezeigt ist, liegt der Verbindungstrieb 58 in einer im wesentlichen radial zur Nabe 5 verlaufenden Ebene und weist einen Kurbelarm 69 auf, dessen schmaleres Ende zwischen die Arme eines Gabelansatzes 68 eingesetzt und an diesen Armen mittels eines Durchsteckbolzens 70 angelenkt ist, der rechtwinklig zur Achse der Ringmutter 56 orientiert ist. Der Verbindungstrieb 58 weist außerdem eine Verbindungsstange 71 auf, welche aus zwei gegenüberliegenden Gabelköpfen 72 und 73 besteht, von denen der erste das stärkere Ende des Kurbelarms 69 aufnimmt, wobei mittels eines parallel zum Durchsteckbolzen 70 ausgerichteten Durchsteckbolzens 74 das Ende verschwenkbar im Gabelkopf 72 angelenkt ist. Der zweite Gabelkopf 73 umfaßt den Schlitten 57 und ist an diesem mittels eines parallel zum Bolzen 74 ausgerichteten Durchsteckbolzens 75 schwenkbar angelenkt. Wie insbesondere in den Fig. 4 und 6 gezeigt ist, hat der Schlitten 57 im wesentlichen U-Form und ist in Querrichtung gleitend verschiebbar auf dem Gabelelement 53 angeordnet. Der Schlitten 57 ist mit einer Abschlußplatte 76 versehen, deren Innenfläche einen zur Antriebswelle 2 vorstehenden Keilvorsprung 77 bildet, der gleitend verschiebbar in eine Nut 78 in der Außenfläche des Stegteils 54 des Gabelelements 53 eingreift und in einer im wesentlichen rechtwinklig zur Achse der Antriebswelle 2 verlaufenden Ebene liegt. Vom oberen bzw. unteren Ende der Abschlußplatte 76 treten zur Antriebswelle 2 zwei Arme 79 und 80 vor, welche in der Draufsicht trapezförmig sind und zur Antriebswelle 2 schräg geneigt verlaufen. In der Nähe ihrer freien Enden weist jeder Arm 79 und 80 eine Innennut 81 auf, welche sich über einen Kreisbogen erstreckt, deren Mittelpunkt mit der Achse der Antriebswelle 2 zusammenfällt, und in welche gleitend verschiebbar jeweils ein gebogener Führungssteg 82 eingreift. Die Führungsstege 82 treten in einer im wesentlichen quer zur Achse der Antriebswelle 2 verlaufenden Ebene von den Armen 51 bzw. 52 des Gabelelements in die Nuten 81 vor. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Bogen, über den sich jeder Führungssteg 82 erstreckt, annähernd doppelt so groß wie der Bogen der jeweils zugeordneten Nut 81.

Auf der dem Rotorblatt 6 zugewandten Seite weist der Schlitten 57 eine Nase 83 mit einer Durchgangsbohrung 84 auf, in welche der Bolzen 75 eingreift, dessen gegenüberliegende Enden von der Durchgangsbohrung 84 vortreten, und jeweils in einem ersten Arm 85 bzw. einem zweiten Arm 86 des Schwenkarms 59 eingepaßt sind. Der Arm 85 ist an der Oberseite vorgesehen und weist einen Kopf 87 auf, der so ausgebildet ist, daß er mit einer an der Ringmutter 56 ausgebildeten Anlagefläche 88 so zusammenarbeitet, daß im Leerlauf das jeweilige Rotorblatt 6 auf der Nabe 5 abgestützt wird, und daß er in Richtung zur Antriebswelle 2 verschoben wird und aus der Anlage an der Anlagefläche 88 freikommt, wenn der Schwenkarm 59 von dem am Ende des unteren Arms 86 angeordneten Gegengewicht 89 verschwenkt wird, sobald die Geschwindigkeit des Rotors 1 einen bestimmten vorgegebenen Wert übersteigt. Der Schwenkarm 59 wird entgegen der Wirkung einer Feder 90 verschwenkt, deren mittlerer Abschnitt um den Bolzen 75 herumgeführt ist und deren Enden in einen Schlitz 91 eingreifen, der in Längsrichtung entlang der Oberseite der Nase 83 eingeformt ist und mit der Durchgangsbohrung 84 in Verbindung steht. An der Unterseite bildet die Nase 83 eine Anlagefläche 92, die so ausgestaltet ist, daß sie mit dem Schwenkarm 60 im Leerlauf im Sinne einer Begrenzung der Aufwärtsbewegung des jeweiligen Rotorblatts 6 zusammenarbeitet.

Im tatsächlichen Gebrauch wird die leichteste Verschiebung des Rotorblatts 6 in der Ebene der Nabe 5, d. h. quer zur Achse der Antriebswelle 2 von dem Gabelkopf 17 über den Verbindungstrieb 58 auf den Schlitten 57 übertragen, wodurch der Schlitten 57 zu einer Verschiebung entlang der zugeordneten Überbrückungskonstruktion veranlaßt wird. Eine Verstellung des Blatts 16 in der Ebene der Nabe 5 verursacht demzufolge keine relative Verstellung der Ringmutter 56 und des Schlittens 57.

Darüber hinaus verursacht die kleinste Verdrehung des Rotorblatts 6 und daraus folgend auch des zugeordneten Gabelkopfs 17 um ihre Achsen als Folge einer durch das Antriebselement 43 ausgeführten Änderung des Anstellwinkels des Rotorblatts 6 eine relative Verdrehung der Ringmutter 56 und der zugeordneten Querwand 61; die Querwand 61 verdreht sich relativ zur Ringmutter 56 und die Ringmutter 56 wird durch das Verbindungsgetriebe 58 relativ zum Schlitten 57 winkelmäßig fixiert gehalten.

Mit anderen Worten, die einzige Relativbewegung jeder Ringmutter 56 und des zugeordneten Schlittens 57 ist eine Oszillationsbewegung in einer Ebene rechtwinklig zur Ebene der Nabe 5 und im wesentlichen durch die Achse der Antriebswelle 2. Bei Rotor-Geschwindigkeiten unter einem vorbestimmten Wert wird eine solche Oszillationsbewegung von den Schwenkarmen 59 und 60 begrenzt, welche beim Fehlen jeder Relativbewegung der Ringmutter 56 und des Schlittens 57 - anders als bei der erwähnten Oszillationsbewegung - dauernd genau so ausgerichtet sind, daß sie zu den zugeordneten Anlageflächen 88 und 92 weisen.

Bei dem in den Fig. 7, 8 und 9 gezeigten abgewandelten Ausführungsbeispiel ist die Ringmutter 56 des in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiels ersetzt durch eine Ringmutter 93, deren Außenfläche im wesentlichen identisch mit der der Ringmutter 56 ist und die deshalb mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet ist. Wie die Ringmutter 56 ist auch die Ringmutter 93 drehbar und verschiebbar in eine in der Querwand 61 gebildete konische Ringsitzfläche 64 eingepaßt und weist auf der der Nabe 5 zugewandten Seite eine untere Gabelung 94 auf, an welcher der Schwenkarm 60 mittels eines Bolzens 95 und einer Feder 96 verschwenkbar angeschlossen ist. Abweichend von der Ringmutter 56 weist die Ringmutter 93 einen im wesentlichen radial zur Nabe 5 über die Anlagefläche 88 vorstehenden Ansatz 97 auf. Der Ansatz 97 weist eine querverlaufende Durchgangsbohrung 98 auf, und liegt an einem gegabelten Ende 99 an einem Kurbelarm 100 an, der mittels eines die Durchgangsbohrung 98 durchsetzenden Bolzens 101 am Ansatz 97 angelenkt ist.

Der Kurbelarm 100 bildet Teil eines Verbindungstriebes 102, welcher weiter eine Verbindungsstange 103 umfaßt, deren eines Ende aus einer Gabelung 104 besteht, welche mittels eines eine Bohrung 106 im Kurbelarm 100 durchsetzenden Bolzens 105 an der Verbindungsstange 103 angeschlossen ist.

Wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, besteht die Verbindungsstange 103 aus einer im wesentlichen trapezförmigen ebenen Platte 107, von deren gegenüberliegenden Enden an der längeren Seite die Arme der Gabelung 104 vortreten, und an deren kürzerer, zur Nabe 5 weisenden Seite ein Schlitten 108 integral befestigt ist. Der besagte Schlitten 108 ist auf einer von der Nabe 5 gehalterten und in einer im wesentlichen quer zur Achse der Antriebswelle 2 verlaufenden Ebene liegenden Schiene 109 verschiebbar geführt. Der Schlitten 108 besteht aus zwei übereinander angeordneten Armen 110 und tritt von der kürzeren Seite der Platte 107 zur Antriebswelle 2 vor. Die besagten beiden Arme 110 begrenzen einen im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Durchlaß 111, der gleitend verschiebbar mit der Schiene 109 in Eingriff steht. Die Schiene 109 weist einen gebogenen Stab 112 mit gekrümmter Längsachse, deren Mittelpunkt im wesentlichen mit der Achse der Antriebswelle 2 zusammenfällt, auf. Der Stab 112 hat einen rechteckigen Querschnitt solcher Größe, daß der Stab gleitend verschiebbar, jedoch gegen Drehung gesichert in den Durchlaß 111 eingreift.

Der gebogene Stab 112 ist an seinen gegenüberliegenden Enden mit zwei zylindrischen koaxial zueinander ausgerichteten Zapfen 113 versehen, von denen jeder drehbar in eine mit einer reibungsfreien Büchse 114 ausgefütterte Bohrung 115 in einem zugeordneten Lagerbock 116 eingreift. Der Lagerbock ist starr auf der Oberfläche des Arms 51 des Gabelelements 53 befestigt. Abweichend vom Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 6 hat das abgewandelte Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 7 bis 9 keinen Schlitten 57 und weist, wie insbesondere in Fig. 9 erkennbar ist, einen Ansatz 117 auf, der frei von seinem Stegteil 54 zum Rotorblatt 6 vortritt und eine gekrümmte Unterseite hat, welche eine Anlagefläche 118 (Fig. 7) für den Schwenkarm 60 bildet.

Durch einen parallel zur Achse der Antriebswelle 2 verlaufenden Ausschnitt 119 wird der Ansatz 117 in zwei Arme 120 unterteilt, welche mit zueinander koaxialen quer verlaufenden Durchgangsbohrungen 121 versehen sind, und in welche gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 122 die gegenüberliegenden Enden eines Bolzens 123 verschwenkbar eingreifen.

Der Bolzen 123 bildet die Schwenkachse eines dem Schwenkarm 59 in den Fig. 1 bis 6 entsprechenden Schwenkarms 124, und weist zwei Gegengewichte 125 auf, welche mittels Armen 126 starr auf den von der Bohrung 121 vorstehenden gegenüberliegenden Enden des Bolzens 123 befestigt sind. Der Schwenkarm 124 weist außerdem einen durch einen Mittelarm 128 am Bolzen 123 befestigten Kopf 127 auf, der durch den Ausschnitt 119 hindurchtritt und eine im wesentlichen koaxial zur Antriebswelle 2 verlaufende gekrümmte Fläche 129 aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie mit der Anlagefläche 88 zusammenwirkt.

Beide Flächen 129 und 118 erstrecken sich über jeweils einen dem Bogen des Stabs 112 ähnlichen Bogen, die jedoch größer als die Bögen sind, über welche sich die Anlagefläche 88 und das Ende des Schwenkarms 60 erstrecken. Die Arbeitsweise des abgewandelten Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 7 bis 9 ist bereits in Verbindung mit den Fig. 1 bis 6 beschrieben, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 7 bis 9 kein Schlitten 57 vorgesehen ist. Zwischen den Anlageflächen 88 und 118 sowie den zugeordneten Schwenkarmen 124 und 60 kann deshalb in einer rechtwinklig zur Achse der Antriebswelle 2 verlaufenden Ebene eine Relativbewegung auftreten, welche auf die Massenträgheit und den Widerstand zurückzuführen ist und die durch die Abmessungen der Flächen 129 und 118 parallel zur besagten Ebene kompensiert wird.

Claims (9)

1. Hubschrauber-Gelenkrotor mit einer Antriebswelle (2), einer auf der Antriebswelle (2) angeordneten Mittelnabe (5), einer Anzahl von im wesentlichen radial von der Nabe (5) ausgehenden und gelenkig an ihr angeschlossenen Rotorblättern (6) und mit einer Vorrichtung (55) zur Begrenzung der Oszillationsbewegung jedes Rotorblatts (6) relativ zur Nabe (5) in einer im wesentlichen parallel zur Achse der Antriebswelle (2) verlaufenden Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorrichtung (55) für jedes Rotorblatt (6) eine Ringmutter (56; 93), welche am betreffenden Rotorblatt (6) jeweils so gehaltert ist, daß sie um ihre parallel zur Achse des Rotorblatts (6) verlaufende Achse drehbar ist, einen zwischen der Ringmutter (56; 93) und der Nabe (5) angeordneten Verbindungstrieb (58; 102), welcher diese bezüglich der Drehung um die Achse der Ringmutter (56; 93) zu einer integralen Einheit verbindet, und zwischen der Nabe (5) und der Ringmutter (56; 93) angeordnete Schwenkarme aufweist, welche in einer im wesentlichen parallel zur Achse der Antriebswelle (2) verlaufenden Ebene verschwenkbar sind.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Rotorblätter (6) an der Mittelnabe (5) mittels eines Gabelkopfs (17) angeschlossen ist, welcher zwei Gabelarme (18; 19) aufweist, von denen einer über und der andere unter der Mittelnabe (5) angeordnet ist, und daß die Ringmutter (56; 93) zwischen den Gabelarmen (18; 19) angeordnet und von ihnen gehaltert ist.

3. Rotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gabelkopf eine Querwand (61) aufweist, welche sich zwischen den beiden Gabelarmen (18; 19) und quer zur Achse des jeweils zugehörigen Rotorblatts (6) erstreckt, daß die Querwand (61) mit einer zur Nabe (5) gerichteten konischen mittigen Sitzfläche (64) versehen ist, und daß die Ringmutter (56; 93) eine konische ringförmige Sitzfläche (65) aufweist, welche in axialer Anlage an der konischen Sitzfläche (64) fixiert ist und sich in dieser drehen kann.

4. Rotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er für jedes der Rotorblätter (6) eine auf der Nabe (5) gehalterte und sich in einer im wesentlichen rechtwinklig zur Achse der Antriebswelle (2) verlaufenden Ebene erstreckende Führung (82; 109) und einen Schlitten (57; 108) aufweist, der gleitend verschiebbar mit der Führung (82; 109) gekoppelt und mit dem Verbindungstrieb (58; 102) verbunden ist.

5. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schlitten (57) im wesentlichen U-Form hat und einen oberen Arm (79) sowie einen unteren Arm (80) aufweist, welche in querverschieblicher Weise mit der Nabe (5) verbunden und so angeordnet sind, daß sie einen zugeordneten Umfangsabschnitt (16) derselben umfassen.

6. Rotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Führungen (82) zwei bogenförmige Rippen aufweist, welche auf der Nabe (5) angeordnet sind und gleitend verschieblich mit an den Armen (79; 80) des jeweils zugeordneten Schlittens (57) ausgebildeten und jeweils zugeordneten bogenförmigen Nuten (8) in Eingriff stehen.

7. Rotor nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme wenigstens einen drehbar auf dem Schlitten (57) gehalterten Schwenkarm (59) aufweisen, daß die Ringmutter (56) eine Anlagefläche (88) für ein Ende des Schwenkarms (59) aufweist, und daß der Schlitten mit dem Verbindungstrieb (58) durch eine Gelenkverbindung (73; 75) verbunden ist, deren Achse im wesentlichen parallel zur Führung (82) verläuft.

8. Rotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme wenigstens einen Schwenkarm (124) aufweisen, der drehbar an der Nabe (5) gehaltert ist, daß die Ringmutter (93) eine Anlagefläche (88) für eine am Schwenkarm (124) vorgesehene Endfläche (129) aufweist, und daß der Schlitten (108) eine integrale Einheit mit einem Ende des Verbindungstriebes (102) bildet.

9. Rotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (108) zwei Arme (110) aufweist, welche von dem Ende des Verbindungstriebes (102) vortreten, und einen Durchlaß (111) bilden, durch welchen die besagte Führung (109) als prismatische Gleitverbindung hindurchgeführt ist, und daß die Führung (109) einen gebogenen Stab (112) aufweist, dessen gegenüberliegenden Enden verschwenkbar an der Nabe (5) angeschlossen sind.