EP0202225A1 - Hubwerk für personen und/oder lasten - Google Patents
Hubwerk für personen und/oder lastenInfo
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- EP0202225A1 EP0202225A1 EP85900660A EP85900660A EP0202225A1 EP 0202225 A1 EP0202225 A1 EP 0202225A1 EP 85900660 A EP85900660 A EP 85900660A EP 85900660 A EP85900660 A EP 85900660A EP 0202225 A1 EP0202225 A1 EP 0202225A1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- housing
- hoist according
- drive
- hoist
- rotors
- Prior art date
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- Withdrawn
Links
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/52—Tilting of rotor bodily relative to fuselage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/04—Helicopters
- B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
- B64C27/10—Helicopters with two or more rotors arranged coaxially
Definitions
- the invention relates to a hoist for people and / or loads.
- the object of the present invention is to provide a hoist for people and / or loads, which is structurally simple, so that not only is it easy to maintain but also provides an operating option that allows untrained personnel to steer leave or even transport loads alone.
- the individual elements should be of conventional design, so that the hoist is composed of elements that can be quasi taken from a kit.
- the object is achieved by a combination of features which are known in some cases and is characterized by
- a control unit for synchronously or separately adjusting the blade angle of the rotors, the control unit starting from the housing or being integrated in the housing.
- Coaxial rotor systems are known per se. Their construction and handling is quite complex, so that a corresponding type of drive has not or only little success.
- a cardanic pivoting of a drive in connection with hoists such as helicopters / gyrocopters is also known.
- a connection with coaxial rotor systems is not known in practice. However, it should offer considerable advantages over known arrangements, in particular with regard to simple maneuverability.
- Control units for synchronously or separately adjusting the blade angles of the rotors can also be referred to as known.
- the known here require complex components such as swash plate, intermediate storage, cyclic sheet measurement, etc.
- the control unit is based on a so-called control stick, which is arranged in a passenger compartment and can be operated by a pilot.
- the combination proposed according to the invention - coaxial rotor system, cardanically pivotable drive and a self-proposing control unit based on the housing accommodating the drive - represents a hoist for people and / or loads that is simple in structure, offers easy operation and maintenance friendliness that was not to be expected.
- the known state of the art Technology no suggestion that all functionally important elements of the hoist start from a single housing, which itself is not a passenger compartment or the like.
- the drive comprises a reduction gear operated by one or more drive units, such as a load-dividing bevel gear, between whose plate or bevel gears, the necks of which pass into the drive shafts for the rotors or represent them themselves, a transverse shaft which is rotatable about its longitudinal axis is guided by means of the at least one push rod passing through the housing and parallel to the drive shafts for the rotors is displaceable, the push rod above the housing interacting with a ring element surrounding the drive shaft of the lower rotor and axially displaceable to the latter, the position of which determines the blade angle setting, and below of the housing can be uncoupled from the control rod guided within the drive shaft for the upper rotor and determining the blade angle position.
- drive units such as a load-dividing bevel gear
- the cross shaft can also be located above or below the ring gear or the housing, without affecting the simplicity of the construction.
- Two push rods are preferably arranged diametrically to the drive shafts for the rotors and have toothings which mesh with gear wheels arranged on the transverse shaft. If the cross shaft is now rotated by means of an operator or by remote control using, for example, an electric motor, the ring element is displaced by the interaction with the lifting rods, which rotates with the drive shaft for the lower rotor, so that in this way the blade angle setting in desired extent can be changed.
- the cross shaft naturally has a self-locking feature that prevents unwanted turning.
- a pivot lever extends from the housing, with which the housing can be pivoted gimbally with the rotors with respect to a supporting frame which comprises the passenger compartment. If loads are to be transported alone with the hoist according to the invention, the loads can be pivoted in relation to the housing by means of electrical, hydraulic or similarly actuatable actuating elements, this being possible remotely or pre-programmed.
- the housing receiving the drive and the control unit can be designed to be displaceable and / or pivotable relative to the supporting frame in the form of, for example, the passenger compartment.
- the housing can be connected to the cell via a tube, which in turn is rigidly connected to the cell.
- a fork can emerge from the support frame in the form of the cell, which pivots in the housing, the fastening axis preferably running above the reduction gear. This results in an optimal weight distribution.
- the housing can interact with a pipe running horizontally or almost horizontally to a supporting strut, which is rotatable about its longitudinal axis and has a bearing journal which penetrating from the housing and extending in this elongated hole arrangement.
- the housing is displaceable with respect to the pin so that the pivot point of the housing can be off-center.
- the torque resulting from this can act on a preloaded lifting cylinder which is located between the housing and the support frame.
- the torque is determined by the position of the trunnion in the slot arrangement.
- the resulting easy maneuverability is obvious.
- the housing can be moved using a trim wheel.
- the trimming / control can also be brought about by the fact that the housing is arranged centrally or eccentrically in relation to the bearing journal and the pretensioning of the lifting cylinder, which is located between the support frame and the housing, is varied.
- the pivotability can also be achieved in that the torsionally rigid tube connected to the housing is based on a supporting strut running horizontally or almost horizontally in the supporting frame, which is rotatable about its longitudinal axis and pivotable about an axis running perpendicular to the longitudinal axis.
- the transmission can be designed as a differential and the control of the vertical axis (course control) can also be carried out by deflecting the residual thrust of the turbine. In this way, the negative reaction to an unevenly distributed torque on the rotors in the event of control deflections can be prevented.
- a semi-gimbal suspension of the lifting unit i.e. a degree of freedom tilting around the transverse axis
- a cyclic blade control which would only be needed for control around the longitudinal axis, for example.
- Fig. 1 shows a schematic illustration of a hoist in side view
- Fig. 3 shows a hoist according to Fig. 1 and 2 for the transport of loads.
- a lifting mechanism 10 which comprises a coaxial rotor system comprising rotors 12 and 14, a housing 16 and a support frame 19.
- the rotors 12 and 14, which have rotor blades of the same size and in opposite directions, are actuated by a drive unit 24, for example in the form of an internal combustion engine or a turbine, via drive shafts 18 and 20, which start from a load-dividing bevel gear mechanism 22.
- a freewheel 26 and a powershift clutch 28 can also be connected between the drive unit 24, which should be emphasized.
- the bevel gear 22 itself comprises two bevel or ring gears 30 and 32, the necks of which pass into the drive shafts 18 and 20.
- the drive shafts 18 and 20 are supported relative to the housing 16 by schematically illustrated bearings 72, 74 and 76.
- the housing 16 is received in a bearing 34 in order to enable a cardanic pivoting.
- the bearing 34 which is arranged above the housing 16, starts from the support frame 19. This provides the possibility of pivoting the housing 16 together with the drive unit 24 and the rotors 12 and 14 in relation to the support frame 19, which results in good maneuverability with a simple construction.
- a control unit 36 is provided in or emanating from the housing 16, which enables the blades of the rotors 12 and 14 to be synchronized or decoupled - the latter for torque compensation - be adjusted.
- the control unit 36 now has the following structure in the exemplary embodiment.
- a cross shaft 38 which runs between the plate or bevel gears 30 and 32 of the reduction gear 22, cooperates with two push rods 40 and 42, which in turn interact via a bearing 44 with a ring or cylinder element 46, via which the blade angle adjustment of the rotor 14 he follows.
- the ring element 46 rotates with the drive shaft 20, but is axially displaceable in relation to the push rod position.
- the push rods 40 and 42 are arranged diametrically to one another with respect to the drive shaft axis.
- the former In order to enable an axial displacement of the push rods 40 and 42 depending on the rotation of the cross shaft 38, the former have an external toothing 48 and 50 which mesh with gear wheels 52 and 54 which are arranged on the cross shaft 38.
- the cross shaft 38 in turn opens into a lever 56 which can be detected in the area below the housing 16 and can be pivoted, for example, by an operator to the desired extent, in order to bring about the required blade angle adjustment.
- the transverse shaft can also be actuated via an electric motor (not shown) or a similarly acting element, the actuation of which is optionally carried out remotely or pre-programmably. This is advantageous if the hoist 10 according to the invention is to be used, for example, only for the transport of loads or the like, without even operating personnel sitting in the hoist.
- the push rods 40 and 42 open below the housing 16 into a cross rod 58, from which a control rod 60 extends, which extends within the drive shaft 18.
- the blade adjustment of the rotor 12 can then - as shown - on the control rod 60 consequences .
- intermeshing gearwheel elements which are fastened, for example, to the lower end of the push rods 40, 42, 60, to achieve a decoupled or opposite working of the push rods by rotating the push rods 40, 42, 60 by means of a Thread is converted into an axial movement.
- a handle 62 can be actuated.
- this decoupling can also take place via an electric motor or the like, not shown. This can also result in the possibility of automatic torque control.
- the control according to the invention which is arranged in the housing 16 or starts from it, ensures that, with a simple construction, the blade angles of the rotors 12 and 14 are set securely without the need for structurally complex control sticks in the region of the support frame 19.
- a lever 64 extends from the housing 16 and can have a gas lever at the lower end.
- the throttle lever can also be arranged on the lever 56. If the lever 64 is pulled in relation to the supporting frame, moved forwards or pivoted sideways, the trajectory changes to the corresponding extent.
- Fig. 3 The embodiment of Fig. 3 is intended to illustrate that the lifting mechanism 10 according to the invention can be used solely for the transport of loads 66 which are received by a support frame 68 which extends above the housing 16 and in relation to the latter is gimbal pivotable. Otherwise, the other elements of the hoist 10 according to FIG. 3 with those of Fig. 1 and 2 are of the same design, so that there is no need for further discussion.
- a frame 70 extends from the housing 16 in order to enable the hoist 10 to land or take off safely.
- the lever 56 indicated in the figure is then remotely controlled or preprogrammed, actuated, the transverse shaft 38 being optionally operable by an electric motor or a similarly acting element, so that the lever 46 can be omitted.
Landscapes
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Description
Hubwerk für Personen und/oder Lasten
Die Erfindung bezieht sich auf ein Hubwerk für Personen und/oder Lasten.
Hubwerke in Form von zum Beispiel Hubschraubern oder Helikoptern sind hinreichend bekannt. Der konstruktive Aufwand ist jedoch erheblich , wodurch sich eine gewisse Störanfälligkeit ergibt. Eine Handhabung entsprechender Hubschrauber von nicht oder nur wenig geschulten Personen ist nahezu ausgeschlossen . Auch besteht nicht die Möglichkeit , mit entsprechenden Hubschraubern Lasten zu transportieren , ohne daß sich im Hubschrauber selbst zumindest eine Bedienungsperson befindet. Ferner ist ein erheblicher technischer Aufwand wie elektronische Bauteile, Stabilierungskreisel etc . erforderlich .
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es , ein Hubwerk für Personen und/oder Lasten zur Verfügung zu stellen, das konstruktiv einfach aufgebaut ist, so daß sich nicht nur eine Wartungsfreundlichkeit sondern auch eine Bedienungsmöglichkeit ergibt, die es gestattet , ein Lenken von ungeschultem Personal durchführen zu lassen oder sogar Lasten allein zu transportieren. Dabei sollen die einzelnen Elemente von konventioneller Bauart sein, so daß das Hubwerk aus Elementen zusammengesetzt ist, die quasi aus einem Bausatz zu entnehmen sind .
Die Aufgabe wird durch eine Kombination von zum Teil bekannten Merkmalen gelöst und ist gekennzeichnet durch,
a ) zwei vorzugsweise gleich große gegenläufige Rotoren ,
b ) ein kardanisch aufgehängtes, den Antrieb aufnehmendes und die Abtriebswellen für die Rotoren abstützendes Gehäuse sowie
c) eine Steuereinheit zum synchronen oder getrennten Verstellen der Blattwinkel der Rotoren, wobei die Steuereinheit von dem Gehäuse ausgeht oder im Gehäuse integriert ist.
Koaxialrotorsysteme für sich sind bekannt. Ihre Konstruktion und ihre Handhabung ist recht aufwendig, so daß sich eine entsprechende Antriebsart nicht oder nur wenig durchgesetzt hat. Eine kardanische Verschwenkbarkeit eines Antriebs im Zusammenhang mit Hubwerken wie zum Beispiel Hubschraubern/Tragschraubern ist ebenfalls bekannt. Eine Verbindung mit Koaxialrotσrsystemen ist aus der Praxis nicht bekannt. Sie dürfte jedoch insbesondere hinsichtlich der einfachen Manövrierbarkeit gegenüber bekannten Anordnungen erhebliche Vorteile bieten. Steuereinheiten zum synchronen oder getrennten Verstellen der Blattwinkel der Rotoren sind ebenfalls als bekannt zu bezeichnen. Die hier bekannten benötigen aufwendigen Bauteile wie Taumelscheibe , Zwischenlager, zyklische Blattmessung etc. . Dabei geht die Steuereinheit von einem sogenannten Steuerknüppel aus, der in einer Fahrgastzelle angeordnet und von einem Piloten zu bedienen ist. Trotz der erwähnterweise zum Teil bekannten Einzelmerkmale stellt die erfindungsgemäß vorgeschlagene Kombination -Koaxialrotorsystem, kardanisch verschwenkbarer Antrieb und einen eigenerfinderischen Vorschlag bildende von dem den Antrieb aufnehmenden Gehäuse ausgehender Steuereinheit- eine ein Hubwerk für Personen und/oder Lasten betreffende Lehre dar, die einen einfachen Aufbau, eine problemlose Bedienung und Wartung sfreundlichkeit bietet, die nicht zu erwarten waren. Insbesondere erfolgt aus dem bekannten Stand der
Technik dahingehend keine Anregung , daß alle funktionswichtigen Elemente des Hubwerks von einem einzigen Gehäuse ausgehen , das selbst nicht eine Fahrgastzelle oder ähnliches darstellt.
In Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der Antrieb ein von einem oder mehreren Antriebsaggregaten betätigtes Untersetzungsgetriebe wie lastteilendes Kegelradgetriebe , zwischen dessen Teller- oder Kegelrädern , deren Hälse in die Antriebswellen für die Rotoren übergehen oder diese selbst darstellen, eine um ihre Längsachse drehbare Querwelle geführt ist, mittels der zumindest eine das Gehäuse durchsetzende parallel zu den Antriebswellen für die Rotoren geführte Schubstange verschiebbar ist, wobei die Schubstange oberhalb des Gehäuses mit einem die Antriebswelle des unteren Rotors umgebenden und zu dieser axial verschiebbaren Ringelement in Wechselwirkung tritt, dessen Lage die Blattwinkeleinstellung bestimmt, und unterhalb des Gehäuses entkuppelbar mit der innerhalb der Antriebswelle für den oberen Rotor geführten die Blattwinkelstellung bestimmenden Steuerstange verbunden ist. Selbstverständlich kann sich die Querwelle auch oberhalb oder unterhalb des Tellerrades bzw. des Gehäuses befinden , ohne daß dadurch die Einfachheit der Konstruktion berührt wird . Dabei sind vorzugsweise zwei Schubstangen diametral zu den Antriebswellen für die Rotoren angeordnet und weisen Verzahnungen auf , die mit an der Querwelle angeordneten Zahnrädern kämmen. Wird nun die Querwelle mittels eines von einer Bedienungsperson oder durch Fernsteuerung mittels beispielsweise eines Elektromotors gedreht , so erfolgt durch das Wechselwirken mit den Hubstangen ein Verschieben des Ringelementes , das sich mit der Antriebswelle für den unteren Rotor dreht, so daß auf diese Weise die Blattwinkeleinstellung im gewünschten Umfang verändert werden kann . Dabei weist die Querwelle selbstverständlich eine Selbsthemmung auf, die ein ungewolltes Drehen unterbindet.
Selbstverständlich braucht das Verschieben der Schubstangen nicht mechanisch , sondern kann hydraulisch oder auf andere Weise erfolgen .
Um das Hubwerk bei einem Einsatz zum Befödern von Personen manövrieren zu können , geht von dem Gehäuse ein Schwenkhebel aus , mit dem das Gehäuse zusammen mit den Rotoren in Bezug auf einen Tragrahmen, der die Fahrgastzelle umfaßt, kardanisch verschwenkt werden kann . Sofern mit dem erfindungsgemäßen Hubwerk Lasten allein transportiert werden sollen, kann durch elektrische , hydraulisch oder ähnlich betätigbare Stellelemente ein Verschwenken der Lasten in Bezug auf das Gehäuse erfolgen, wobei dieses ferngesteuert oder vorprogrammiert möglich ist.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das den Antrieb und die Steuereinheit aufnehmende Gehäuse zu dem Tragrahmen in Form zum Beispiel der Fahrgastzelle verschiebbar und/oder verschwenkbar ausgebildet sein. Dabei kann das Gehäuse mit der Zelle über ein Rohr verbunden sein, daß seinerseits drehsteif mit der Zelle verbunden ist.
Alternativ kann von dem Tragrahmen in Form der Zelle eine Gabel ausgehen, die das Gehäuse schwenkbar aufnimmt, wobei die Befestigungsachse vorzugsweise oberhalb des Untersetzungsgetriebes verläuft. Dadurch ergibt sich eine optimale Gewichtsverteilung .
Zur kardanischen Verschwenkbarkeit des Gehäuses und damit der Rotoren-Antriebs-Einheit und der Steuerung kann das Gehäuse mit einem in dem Tragrahmen horizontal oder nahezu horizontal zu einer tragenden Verstrebung verlaufenden Rohr in Wechselwirkung treten, das um seine Längsachse drehbar ist und einen Lagerzapfen aufweist, der von dem Gehäuse ausgehende und in diesem verlaufende Langlochanordnung durchsetzt. Dabei ist das Gehäuse in Bezug auf den Zapfen derart verschiebbar, daß der Drehpunkt des Gehäuses außermittig liegen kann. Das hieraus resultierende Moment kann dabei auf einen vorgespannten Hubzylinder, der sich zwischen dem Gehäuse und dem Tragrahmen befindet, wirken. Dabei wird durch die Position des Lagerzapfens in der Langlochanordnung das Moment bestimmt. Die sich daraus ergebende einfache Manövrierbarkeit liegt auf der Hand. Die Verschiebbarkeit des Gehäuses kann dabei durch ein Trimmrad erfolgen.
Gegebenenfalls kann die Trimmung/Steuerung auch dadurch hervorgerufen werden , daß das Gehäuse in Bezug auf den Lagerzapfen mittig oder außermittig angeordnet ist und die Vorspannung des Hubzylinders, welcher sich zwischen dem Tragrahmen und dem Gehäuse befindet, variiert wird. Auch kann die Verschwenkbarkeit dadurch erzielt werden , daß das mit dem Gehäuse drehsteif verbundene Rohr von einer in dem Tragrahmen horizontal oder nahezu horizontal verlaufenden tragenden Verstrebung ausgeht, die um ihre Längsachse drehbar und um eine senkrecht zur Längsachse verlaufende Achse verschwenkbar ist.
Auch besteht die Möglichkeit , das Gehäuse von einer oberhalb des Gehäuses mit dem Tragrahmen verbundenen Halterung um um 90º versetzte Achsen zu verschwenken, um so die kardanische Beweglichkeit zu erreichen.
Ferner ist auf folgendes hinzuweisen : Bei der Verwendung einer Turbine als Antrieb kann das Getriebe als differential ausgebildet sein und die Kontrolle der Hochachse (Kurssteuerung ) auch durch Ablenkung des Restschubes der Turbine erfolgen . Somit kann die negative Reaktion bei ungleichmäßig verteiltem D rehmoment an den Rotoren bei Steuerausschlägen verhindert werden . Alternativ ist es möglich , dieses Phänomen durch eine halbkardanische Aufhängung der Hubeinheit ( d . h . ein freiheitsgrad Kippen um die Querachse ) in Verbindung mit einer zyklischen Blattsteuerung zu eliminieren , welche zum Beispiel nur zur Steuerung um die Längsachse benötigt würde . Bei dieser Anordnung ist es möglich, den Antrieb zum Beispiel Turbine außerhalb der Hubeinheit fest zu installieren .
Weitere Einzelheiten , Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, sondern auch aus den in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen , die jedoch keine Einschränkung der Erfindung darstellen. Vielmehr bleibt es einem Durchschnittsfachmann unbenommen, die entsprechenden Elemente durch gleichwirkende zu ersetzen, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen .
Es zeigen:
Fig . 1 eine schematische Darstellung eines Hubwerks in Seitenansicht,
Fig. 2 das Hubwerk nach Fig . 1 in Vorderansicht und
Fig. 3 ein Hubwerk nach Fig. 1 und 2 zum Transport von Lasten.
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Hubwerk 10 dargestellt, das ein Rotoren 12 und 14 umfassendes Koaxialrotorsystem, ein Gehäuse 16 sowie einen Tragrahmen 19 umfaßt. Die Rotoren 12 und 14, die gleich große und gegenläufige Rotorblätter aufweisen, werden über Antriebswellen 18 und 20, die von einem lastteilenden Kegelradgetriebe 22 ausgehen, von einem Antriebsaggregat 24 zum Beispiel in Form eines Verbrennungsmotors oder einer Turbine betätigt. Zwischen dem Antriebsaggregat 24 kann ferner ein Freilauf 26 sowie eine Lastschaltkupplung 28 geschaltet sein, worauf nachdrücklich hingewiesen werden soll. Auch besteht die Möglichkeit, das Kegelradgetriebe 22 mit mehr als einem Antriebsaggregat 24 anzutreiben. Das Kegelradgetriebe 22 selbst umfaßt zwei Kegel- oder Tellerräder 30 und 32 , deren Hälse in die Antriebswellen 18 und 20 übergehen. Ferner sind die Antriebswellen 18 und 20 gegenüber dem Gehäuse 16 durch schematisch dargestellte Lagerungen 72, 74 und 76 abgestützt.
Das Gehäuse 16 ist von einer Lagerung 34 aufgenommen, um ein kardanisches Verschwenken zu ermöglichen. Die Lagerung 34, die oberhalb des Gehäuses 16 angeordnet ist, geht von dem Tragrahmen 19 aus. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, das Gehäuse 16 zusammen mit dem Antriebsaggregat 24 und den Rotoren 12 und 14 in Bezug auf den Tragrahmen 19 kardanisch zu verschwenken, woraus sich bei einfacher Konstruktion eine gute Manövrierbarkeit ergibt.
Um nun die Blattwinkel der Rotoren 12 und 14 einzustellen , wird in eigenerfinderischer Ausgestaltung vorgeschlagen, daß im Gehäuse 16 eine Steuereinheit 36 vorgesehen oder von diesem ausgeht , die es ermöglicht , daß die Blätter der Rotoren 12 und 14 synchron oder entkoppelt -letzteres zum Drehmomentenausgleich- verstellt werden. Die Steuereinheit 36 weist im Ausführungsbeispiel nun folgenden Aufbau auf. Eine Querwelle 38 , die zwischen den Teller- oder Kegelrädern 30 und 32 des Untersetzungsgetriebes 22 verläuft, wirkt mit zwei Schubstangen 40 und 42 zusammen , die ihrerseits über ein Lager 44 mit einem Ring- oder Zylinderelement 46 wechselwirken , über die die Blattwinkeleinstellung des Rotors 14 erfolgt. Dabei dreht sich das Ringelement 46 mit der Antriebswelle 20, ist jedoch in Abhängigkeit von der Schubstangenstellung axial zu jener verschiebbar. Die Schubstangen 40 und 42 sind in Bezug auf die Antriebswellenachse diametral zueinander angeordnet. Um ein axiales Verschieben der Schubstangen 40 und 42 in Abhängigkeit von der Drehung der Querwelle 38 zu ermöglichen , weisen erstere eine Außen Verzahnung 48 und 50 auf, die mit Zahnrädern 52 und 54 kämmen , die an der Querwelle 38 angeordnet sind. Die Querwelle 38 ihrerseits mündet in einen Hebel 56 , der in den Bereich unterhalb des Gehäuses 16 erfaßbar ist und zum Beispiel von einer Bedienungsperson im gewünschten Umfang verschwenkt werden kann , um so die erforderliche Blattwinkeleinstellung herbeizuführen. Dabei kann selbstverständlich das Betätigen der Querwelle auch über einen nicht dargestellten Elektromotor oder ähnlich wirkendes Element erfolgen , wobei dessen Betätigung gegebenenfalls ferngesteuert oder vorprogrammierbar erfolgt. Dieses ist dann von Vorteil, wenn das erfindungsgemäße Hubwerk 10 zum Beispiel nur zum Transport von Lasten oder ähnliches benutzt werden soll, ohne daß selbst Bedienungspersonal im Hubwerk sitzt.
Damit eine synchrone Verstellung der Rotoren 12 und 14 erfolgt, münden die Schubstangen 40 und 42 unterhalb des Gehäuses 16 in eine Querstange 58 , von der fest eine Steuerstange 60 ausgeht , die innerhalb der Antriebswelle 18 verläuft. Über die Steuerstange 60 kann dann -wie dargestellt- die Blattverstellung des Rotors 12 er
folgen . Ebenso ist es möglich zum Beispiel durch ineinanderkämmende Zahnradelemente , welche zum Beispiel am unteren Ende der Schubstangen 40, 42, 60 befestigt sind, ein entkoppeltes bzw. entgegengesetztes Arbeiten der Schubstangen zu erreichen, in dem die Drehbewegung der Schubstangen 40, 42, 60 mittels eines Gewindes in eine Axialbewegung umgesetzt wird. Bei Drehmomentsänderung der Rotoren kann auch somit ein Schubwechsel der Hubeinheit verhindert werden. Um ein Entkoppeln der Blattverstellung zu ermöglichen , also zu einem Drehmomentenausgleich die Rotorblätter des oberen Rotors 12 allein zu verstellen, kann ein Griff 62 betätigt werden. Dieses Entkoppeln kann jedoch auch über einen nicht dargestellten elektrischen Motor oder ähnliches erfolgen. Hierdurch kann sich auch die Möglichkeit einer automatischen Drehmomentenregelung ergeben.
Die erfindungsgemäße Steuerung , die im Gehäuse 16 angeordnet ist bzw. von diesem ausgeht, stellt sicher, daß bei einfacher Konstruktion ein sicheres Einstellen der Blattwinkel der Rotoren 12 und 14 erfolgt, ohne daß hierzu konstruktiv aufwendige Steuerknüppel im Bereich des Tragrahmens 19 erforderlich sind.
Um das Gehäuse 16 in Bezug auf den Tragrahmen 19 verschwenken zu können , also die Flugbahn des Hubwerks 10 zu bestimmen, geht von dem Gehäuse 16 ein Hebel 64 aus , der am unteren Ende einen Gashebel aufweisen kann. Ebenso kann der Gashebel am Hebel 56 angeordnet sein . Wird der Hebel 64 in Bezug auf den Tragrahmen herangezogen, nach vorne bewegt oder seitlich verschwenkt, so erfolgt im entsprechenden Umfang eine Flugbahnänderung.
Auch sei darauf hingewiesen, daß eine automatische Konstantdrehzahlregelung vorgesehen sein kann.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig . 3 soll verdeutlichen, daß das erfindungsgemäße Hubwerk 10 allein zum Transport von Lasten 66 benutzt werden kann, die von einem Tragrahmen 68 aufgenommen sind, der oberhalb des Gehäuses 16 ausgeht und in Bezug auf diesen
kardanisch verschwenkbar ist. Ansonsten sind die weiteren Elemente des Hubwerks 10 gemäß Fig . 3 mit denen der Fig . 1 und 2 gleich ausgebildet , so daß sich ein weiteres Eingehen erübrigt. Zusätzlich geht von dem Gehäuse 16 ein Gestell 70 aus, um so ein sicheres Landen bzw. Starten des Hubwerks 10 zu ermöglichen . Der in der Figur angedeutete Hebel 56 wird dann ferngesteuert oder vorprogrammiert, betätigt, wobei gegebenfalls die Querwelle 38 über von einem Elektromotor oder einem ähnlich wirkendem Element betätigbar ist , so daß der Hebel 46 wegfallen kann.
Ist im Ausführungsbeispiel ein mechanisches Betätigen der Schubstangen 40 und 42 wiedergegeben , so ist auch ein hydraulisches , elektrisches oder ähnliches Betätigen möglich. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit , daß das Ringelement 46 nur von einer einzigen Schubstange axial in Bezug auf die Antriebswelle 20 verschoben wird . Vorteilhaft sind jedoch zwei Schubstangen diametral zueinander angeordnet.
Ferner ist nachdrücklich darauf hinzuweisen , daß selbstverständlich auch die Möglichkeit besteht , die kardanische Steuerung durch eine zyklische Blattverstellung mit einer Taumelscheibe zu ersetzen .
Claims
1. Hubwerk für Personen und/oder Lasten g e k e n n z e i c h n e t d u r c h a) zwei gegenläufige Rotoren (12, 14),
b) ein kardanisch aufgehängtes den Antrieb (22, 24) aufnehmendes sowie die Abtriebswellen (18, 20 ) für die Rotoren (12, 14 ) abstützendes Gehäuse (161 und
c) eine Steuereinheit (36) zum synchronen oder getrennten Verstellen der Blattwinkel der Rotoren (12, 14), wobei die Steuereinheit in dem Gehäuse integriert ist oder von dem Gehäuse ausgeht.
2. Hubwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Antrieb ein von einem oder mehreren Antriebsaggregaten (24) betätigtes Untersetzungsgetriebe (22) in Form eines lastteilenden Kegelradgetriebes umfaßt, daß im Gehäuse (16) vorzugsweise zwischen den Kegelrädern (30, 32) des Getriebes oder am Gehäuse eine um ihre Längsache drehbare Querwelle (38) geführt ist, mittels derer zumindest eine das Gehäuse (16) durchsetzende Schubstange (40, 42 ) parallel zu den Antriebswellen (18, 20) verschiebbar ist, wobei die Schubstange oberhalb des Gehäuses mit einem die Antriebswelle (20) des unteren Rotors (14) umgebende und zu dieser axial verschiebbaren Ringelement in Wechselwirkung tritt, dessen Lage die Blattwinkeleinstellung bestimmt, und unterhalb des Gehäuses entkuppelbar mit einer innerhalb der Antriebswelle (18) für den oberen Rotor (12) geführten die Blattwinkeleinstellung bestimmenden Steuerstange (60) verbunden ist.
3. Hubwerk nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei Schubstangen (40, 42) diametral zu den Antriebswellen (18, 20 ) für die Rotoren (12, 14) angeordnet sind, daß die Schubstangen das Gehäuse (16) durchsetzen und daß die Schubstangen eine Verzahnung (48, 50) aufweisen, die mit an der Querwelle (38) vorhandenen Zahnrädern (52, 54) kämmen.
4. Hubwerk nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Verschieben der Schubstange bzw. der Schubstangen (40, 42) hydraulisch oder elektrisch erfolgt.
5. Hubwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß von dem Gehäuse (16) ein Schwenkhebel (64) ausgeht, über den das Gehäuse zusammen mit den Rotoren (12, 14) in Bezug auf einen Tragrahmen (19) kardanisch verschwenkbar ist.
6. Hubwerk nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen dem Antriebsaggregat (241 und dem Untersetzungsgetriebe (22) eine Lastschaltkupplung (28) und ein Freilauf (26) geschaltet ist.
7. Hubwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an dem Gehäuse (16) ein Last (66) befestigbar ist und das Gehäuse zu der Last zum Beispiel ferngesteuert oder vorprogrammierbar kardanisch verschwenkbar ist.
8. Hubwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse (16) zur kardanischen Verschwenkbarkeit mit einem von dem Tragrahmen (19) ausgehenden horizontal oder nahezu horizontal in einer tragenden Verstrebung verlaufenden Rohr in Wechselwirkung tritt, das um seine Längsachse drehbar ist und einen Lagerzapfen aufweist, der eine im oder am Gehäuse verlaufende Langlochanordnung durchsetzt.
9. Hubwerk nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse (16) in Bezug auf den Zapfen entlang der Verstrebung bzw. des Rohres derart verschiebbar ist, daß der Drehpunkt des Gehäuses in Bezug auf den Zapfen gewünschtenfalls außermittig liegt.
10. Hubwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse (161 mit dem Tragrahmen (19) über ein Rohr verbunden ist, das von einer horizontal oder nahezu horizontal verlaufenden tragenden Verstrebung des Tragrahmens ausgeht, die um ihre Längsachse drehbar und um eine senkrecht zur Längsachse verlaufende Achse verschwenkbar ist.
11. Hubwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Gehäuse (16) zur kardanischen Verschwenkbarkeit von einer Gabel aufgenommen ist, um deren Querachse das Gehäuse verschwenkbar ist, wobei die Gabel von einer horizontal oder in etwa horizontal verlaufendn Verstrebung des Tragrahmens aufgenommen und um ihre Längsachse drehbar ist.
12. Hubwerk nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das bei außermittiger Lagerung des Gehäuses (16) hervorgerufene Moment auf zumindest einen zwischen dem Gehäuse und dem Rohr verlaufenden Hubzylinder wirkt.
13. Hubwerk nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß eine Trimmung/Steuerung um die Querachse des Hubwerks wahlweise durch Verschieben des Lagerzapfens in der Langlochariordnung oder durch Veränderung der Vorspannung des oder der Hubzylinder gegeben ist.
14. Hubwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Antrieb einen Freiflugkolbenmotor umfaßt, der ein Turbinenrad oder Hydraulikmotor antreibt, das bzw. der das Getriebe betätigt.
15. Hubwerk nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Turbinenrad hydraulisch oder pneumatisch antreibbar ist.
16. Hubwerk nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Turbinenrad mit Frischgas und/oder Heißgas betreibbar ist.
17. Hubwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ke n n z e i c h n e t, daß die kardanische Steuerung durch eine zyklische Blattsteuerung ergänz- bzw. ersetzbar ist.
18. Hubwerk nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein entkoppeltes oder entgegengesetztes Arbeiten der Schubstangen (40, 42, 60) durch ineinanderkämmende vorzugsweise an ihren unteren Enden angeordnete Zahnradelemente erfolgt.
19. Hubwerk nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei der Verwendung einer Turbine als Antrieb das Getriebe als Differential ausgebildet ist.
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