DE7304551U - Freifliegender Spielzeughubschrauber - Google Patents

Description

DlpL-lng. Karl Ktekeben *\

Patentanwalt

Bertin 19, Kaiserdanun 28

2?. März 1973

GM.5298 G 73 04 551.9

Markes & Co. Kommanditgesellschaft in 588 lüdenscheid/Westfalen

I'reif liegender Spielzeughubschrauber.

Die Neuerung betrifft einen freifliegenden Spiexzeughubschrauber mic einem an sinem Rumpf drehbar befestigten schwungkraftgetriebenen Drehflügelrotor, welcher vor dem Start des Spielzeuges mittels einer Beschleunigungevorrichtung in schnelle Drehung versetzt wird.

Bei derartigen Spielzeughubschraubern ist es erforderlich, daß das Gewicht des Drehflügelrotors eine genügend große kinetische Energie und einen ausreichenden Auftrieb über einen längeren Zeitraum erzeugt, damit ias Spielzeug gute Plugleistungen zeigt.

Es ist bekannt, bei Spielzeughubschraubern der genannten Art zur Erreichung von ausreichenden Plugleistungen dein Drehflügelrotor relativ schwer und den Rumpf des Hubschraubers möglichst leicht zu gestalten. Es wurde somit das zulässige Gesamtgewicht des Spielzeuges so aufgeteilt, daß möglichst viel Gewichtsanteil für den auftriebliefernden Rotor und möglichst wenig Gewichtsanteil für den Rumpf verwendet wurde.

Die bekannten Spielzeughubschrauber weisen dabei den Nachteil auf, daß ein verhältnismäßig kleiner Rumpf mit einem überdimensionierten Drehflügelrotor versehen werden mußte, um überhaupt zu ausreichenden Flugleistungen zu gelangen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die erforderliche Auftriebsleistung der Drehflügel nur dadurch erzeugt werden konnte, daß die Drehflügel eine starke Anstellung (Schrägstellung) aufweisen, so daß die Unterseite der jeweiligen Drehflügel zur überwiegenden Erzeugung des Auftriebes herangezogen wurde. Dies hat zur Folge, daß die Flugleistungen trotz relativ schwerer Drehflügelrotoren und klein gehaltener Rümpfe nicht weiter verbessert werden konnte und in den meisten Fällen mangelhaft blieb. Alle bekannten Spielzeughubschrauber mit Schwung getriebenen Drehflügelrotoren weisen somit nach dem Stand der Technik entweder sehr schlechte Plugleistungen oder ein extrem falsches Größenverhältnis zwischen Hubsohrauberruiapf und Rotor auf, wodurch der Wert des Spielzeuges stark gemindert wird.

Der Neuerung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das Größenverhältnis zwischen Hubschrauberrumpf und Durchmesser des Drehflügelrotors einem originalen Hubschrauber anzupassen und den Drehi'lügeirutor so zu gestalten, daß bei gleichbleibendem Durchmesser desselben eine höhere und gleichzeitig länger andauernde Auftriebsleistung und somit eine Verringerung des schädlichen Widerstandes im Fluge erreicht wird. Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß das Verhältnis zwischen dem Gewicht des Drehflügelrotors und dessen Rotorkreisfläche so ausgelegt ist, daß die Rotorkreisflächenbelastung des gesamten Drehflügelrotors für sich allein kleiner als

ρ
0,027 g pro cm ist und der feste Anstellwinkel der Profilsehne der Drehflügelprofile gegenüber der Rotorkreisebene weniger als 10 Grad beträgt, wobei die Profil-

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sehne axe die linie definiert ist, welche die äußerste Profilspitze mit dem flach auslaufenden Profilende verbindet .

Bei dieses) Verhältnis zwische. Drehflügelrotorgesamtgewicht und RotorLreisfläche ist es möglich, den Hubschrauberruropf hinsichtlich dessen Gewicht und Abmessungen im Verhältnis -sum Rotordurohmesser annähernc wirklichkeitsgetreu zu gestalten. Um bei der genannten gewichts mäßig leichten Auslegung des Drehfiügelrotors exoe genügend lange Flugdauer des Spielzeuges zu erreichen, weisen in weiterer Ausgestaltung der Neuerung die Drehflügel ein π ndee⁴ens einseitig aerodynamisch gewölbte» auftrieberzeugendes Profil auf, dessen größte Dicke weniger als 1/12 der Profillänge ausmacht. Bei dieser Auslegung der Drehflügel ist das Profil derselben vorzugsweise an der Oberseite aerodynamisch wirksam gewölbt und an der Unterseite eben auegeführt, derart, daß die Wölbungslinie der Oberseite im Querschnittbild des Drehflügels an der Profilnase die gerade Profillinie an der Unterseite so schneidet, daß der Innenwinkel größer als 60 Grad und kleiner als 90 Grad ist.

Auf diese Weise wird erreioht, daß der aui den drehenden Rotor induziert·, infolge Wirbelbildung entstehende schädliche Widerstand naohhaltig verringert \ind die Auftriebeleistung und die Flugdauer somit wesentlich erhöht wird.

Durch das Zusammenwirken der beschriebenen Maßnahmen wird erreicht, daß der Drehflügelrotor nach der Beschleunigung mittels einer geeigneten Vorrichtung beim Start über einen relativ langen Zeitraum eine gleichmäßig hohe Auftriebeleistung erzeugt, welche bei sinkender Drehzahl nur langsam und gleichmäßig nachläßt. Wie bereits dargelegt, weist das Eigengewicht des Drehflügelrotore mit Rotornabe für sich allein unter den genannten Bedin-

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gungen eine Kreisflächenbelastung von weniger als 0,027 g pro cm auf. Dieses hat zur Folge, daß ein solcher Drehflügelrotor mit einem hohen Zusatzgewicht durch einen relativ großen Rumpf belastet werden lrann, ohne c"aß die Flugleistuugen dadurch wesentlich verschlechtert werden.

Einige Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Flg. 1 einer. Spiel ζ eughfib schraub er mit schwungkraft- ^etriebenea Drenflügelrotor und Beschleunigungsvorrichtung für den Rotor in Seitenansicht,

Fig. 2 die Ausführung eines Drehfligelprofils eremäß der Neuerung im Längsschnitt,

Fig. 3 eine alternative Formgebung des Drehflügelprofils ebenfalls im Längsschnitt,

Fig. 3a die Profilnase in Ausführung nach Fig. 3 im Teillängsschnitt.

In Fig. ¹ ist der Drehflügelrotor 1 an dem Hubschrauberrumpf 2 drehbar befestigt. Mittels der Besohleunigungsvorrichtung 3» welche mit der Rotorwelle 4 formschlüssig und ausrastbar in Verb it. lung gebracht werden kann, wird der Drehflügelrotor 1 in bekannter Weise vor dem Start des Spielzeuges zum freien Flug in schnelle Drehung verse zt. Gemäß der Neuerung ist das Größenverhältnis zwischen Rotordurchmettser und Rumpfgröße annähernd einem originalen Hubschrauber angepaßt.

In Fig. 2 ist das Drehflügelprofil in seiner Auslegung gemäß der Neuerung im Längsschnitt dargestellt, wobei die Streclre a die Profildicke und die Strecke b die Profillänge darstellt. Das Verhältnis von a:b ist so abgestimmt, daß a, die Profildicke, weniger als 1/12 der Profillänge b ausmacht. Die Linie 5 stellt die Ebene der Rotorkreisfläche dar. Die Profillängssehne 6 ist in Bezug

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auf die Rotorkreisebene 5 mit einem Anstellwinkel ß von weniger als 10 G-rad versehen. Auf diese Weise werden Wirbelzonen vermieden und die Plugdauer sowie die Auftriebsieistung der Oberseite des Profils merklich verbessert. Bei der in Tig. 2 dargestellten Profilform kann die Basislinie 7 des Profils überwiegend als Gerade ausgeführt sein, wobei nur an der Profilnase eine leichte Verrundung nach oben vorgesehen wird.

In Fig. 3 ist ein modifiziertes neuerungsgemäßes Profil im Längsschnitt dargestellt. Die Basislinie fällt in diesem Fall mit der Profillängssehne 10 zusammen und bildet rait der durch die Linie 11 dargestellten Rotorkreisebene einen Winkel von weniger als 10 Grad. Auch in diesem Falle beträgt die Profildicke c weniger als 1/12 der Profillänge b.

Tn Fig. 3a, ist die Profilnase nach Pig. 3 nochmals in vergrößerter Ausführung im Teillängsschnitt dargestellt. Hier ist ersichtlich, daß die ebene Baeislinie und die gebogene Linie 13 der aerodynamisch wirksam geformten Oberfläche d^s Drehflügels so verlaufen, daß d->r Schnittpunkt in die Bas.lslinie 12 fällt. Dabei verläuft die gebogene Linie der Profiloberseite neuerungsgemäß stets derart, daß die im Bereich des Schnittpunktes 14 angelegte Tangente zur Basislinie 12 einen Winkel von mehr als 60 Grad und weniger als 90 Grad bildet.

Dadurch wird erreicht, daß bei der Herstellung des Drehflügels im Spritzgußverfahren eine einfache Ent-

ornmng und Auslegung des Werkzeuges möglich ist. Außerdem wird durch diese Formgebung eine Wirbelbildung an der Oberseite des jeweiligen Drehflügels weitgehend unterbunden und der induzierte Widerstand im Fluge reduziert und eine Scvharfkantigkeit an der Flügelnase, die zu Verletzungen führen kann, ausgeschlossen.

Durch die Neuerung werden verschiedene Vorteile

erzielt. Durch die neuerung&gemäße Auslegung des Drehflügelrotors wird der auf den Rotor induzierte schädliche Widerstand wesentlich vermindert, während gleichzeitig die Auftriebsleistung durch die reduzierte Profildicke und die aerodynamisch ausgeformte Oberfläche merklich verbessert wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Rotor nach erfolgter Beschleunigung eine erhöhte Auftriebsleistung eine längere Zeit aufrechterhalten kann, als es nach dem Stand der Technik bisher möglich war. Die Folge ist, daß ein durch eine geringe Profildicke sehr leicht zu gestaltender Drehflügelrotor im freien Flug einen Rumpf zu tragen vermag, welcher in seinen Größenverhältnissen zum Rotordurchmesser den Verhältnissen eines originalen Flubschraubers erstmalig sehr nahe kommt. Durch das Zusammenwirken der neuerungoßemäßen Merkmale wird somit ein Spielzeughubschrauber geschaffen, welcher durch sein originalgetreueb Aussehen, die hervorstechenden Flugleistungen und schließlich durch die Leichtigkeit mit der der gewichtsarrot nrehflügelrotor beschleunigt werden kann, einen wesentlich erhöhten Spielwert erhält. Durch die neuerungsgemäße Formgebung des Drehflügelprofils wird weiterhin eine einfache und kostensparende Fertigung des Spielzeuges sichergestellt.

Schutzansprüche

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Claims (3)

Schutzansprüche :

1. Freifliegender Spielzeughubschrauber mit einem an einem Rumpf drehbar befestigten schwungkraftgetriebenen Drehflügelrotor, welcher vor dem Start des Spielzeuges mittels einer Beschleunigungsvorrichtung in schnelle Drehung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem Gewicht des Drehflügelrotors und dessen Rotorkxeisflache so ausgelegt ist, daß die Rotor-r kreisflächenbelaetung des gesamten Drehflügelrotors für

ρ sich allein kleiner als 0,027 g pro cm ist und der .feste Anstellwinkel (ß) der P^ofilsehne der Drehflügelprofile gegenüber der Rotorkreisebene (5,11) weniger als 10 Grad beträgt, wobei die Profilsehne (6,10) als die Linie definiert ist, welche die äußerste Profilspitze mit dem flach auflaufenden Profilende verbindet.

2. ,Spielzeughubschrauber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehflügel ein mindestens einseitig aerodynamisch gewölbtes auftrieberzeu^endes Profil aufweisen, dessen größte Dicke weniger als 1/12 der Profillänge ausmacht und welches an der Vorder- und Hinterkante annähernd spitz ausläuft.

3. Spielzeugliubschr über nach den Ansprüchen 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Drehflügel s.o. -τ^Ί2r Oberseite aerodynamisch wirksam gewölbt und an der Unterseite eben ausgeführt ist, derart, daß die WölbungsJ ^,nie der Oberseite im Querschnittbild des Drehflügels an der Profilnase die gerade Profillinie der Unterseite so schneidet, daß der Innenwinkel größer als 60 Grad und kleiner als 90 Grad ist.