ITTO970711A1 - Freno rotore per un elicottero. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del breVetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un freno rotore per un elicottero.

Come è noto, gli elicotteri sono provvisti di un freno rotore che consente di arrestare rapidamente il rotore stesso, quando l'elicottero atterra.

Sono noti freni rotore a disco, comprendenti un disco, angolarmente accoppiato al rotore, ed una pinza freno provvista di organi di attrito tra i quali è interposto il disco ed atti a cooperare con il disco stesso a seguito di un azionamento della pinza per frenare il rotore.

Benché siano normalmente previste misure di sicurezza -atte ad evitare l'azionamento della pinza in volo, esiste la possibilità, per quanto remota, che a seguito di eventuali malfunzionamenti si verifichino comunque strisciamenti relativi tra il disco e gli organi di attrito, anche in -assenza dell'azionamento della pinza, con conseguente generazione di calore per attrito.

Nonostante tutte le precauzioni allo scopo adottate, il conseguente surriscaldamento del freno potrebbe comprometterne il buon funzionamento e creare, in casi estremi, criticità al volo stesso dell'aeromobile.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un freno rotore per un elicottero, il quale sia privo dell'inconveniente sopra descritto.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un freno rotore per un elicottero, comprendente un disco portato solidalmente da un organo di trasmissione accoppiato angolarmente ad un rotore dell'elicottero stesso, una pinza provvista di mezzi di attrito atti a cooperare con il detto disco per frenare il detto rotore, e mezzi di supporto per la detta pinza, caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di movimentazione interposti fra i detti mezzi-di supporto e la detta pinza, per spostare la detta pinza parallelamente al piano del disco tra una posizione operativa di impegno con il detto disco in cui i detti organi di .attrito sono affacciati al disco stesso ed atti a cooperare con esso a seguito di un azionamento della detta pinza, ed una posizione di disimpegno dal detto disco in cui i detti organi di attrito sono estratti dal disco stesso.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni allegati, che ne illustrano esempi di realizzazione non limitativi, in cui:

- la figura 1 è una vista frontale di un freno rotore per un elicottero realizzato secondo l'invenzione;

- la figura 2 è una vista laterale e parzialmente sezionata del freno rotore di figura 1;

- la figura 3 è una vista dall'alto del freno rotore di figura 1, con parti asportate per chiarezza;

- la figura 4 è una vista frontale e schematica di un freno rotore per un elicottero secondo un'altra forma di attuazione di della presente invenzione; e

- la figura 5 è una vista laterale del freno rotore di figura 4.

Con riferimento alle 'figure 1-3, è indicato con 1, nel suo complesso, un freno rotore per un elicottero non illustrato.

Il freno rotore 1 comprende un disco 2, di tipo noto, portato solidale;,':da un mozzo 3 (figura 2) angolarmente accoppiato ad un rotore (non iLlustrato) dell'elicottero, ed una pinza· 4 provvista di organi di attrito 5, 6 atti a cooperare con il disco 2 per frenare il rotore stesso.

Più precisamente, il mozzo 3 'è rotazionalmente 'solidale ad"una linea di trasmissione 7 interposta tra la . "trasmissione principale (non . illustrata) dell'elicottero ed un rotore di coda, anch'esso non illustrato.

La* linea di trasmissione 7 comprende un primo albero. 8,; il quale è angolarmente accoppiato con la trasmissione’principale, in maniera non illustrata, e si estende lungo un asse 9 attraverso una scatola ingranaggi.- 10 associata alla trasmissione principale stessa

II mozzo.3 del disco 2 è 'coassiale al primo albero 8 ed 3⁄4è collegato ad esso tramite un. accoppiamento .scatalato T4 esterno all'albero 8.- Il mozzo 3 presenta una flangia radiale 15 alla quale è rigidamente fissato il,disco 2 tramite una corona'di bulloni 11.

..La linea, di trasmissione. 7 comprende inoltre un secondo:albero 16, il quale è internamente coassiale 'al mozzo 3 ed al disco 2 ed è collegato,al primo albero 8 .mediante un accoppiamento scanalato 17 interno ad esso. La linèa di trasmissione 7 .comprende inoltre una pluralità di/segmenti 18 collegati-in serie tra loro, dei quali è-illustrato soltanto-il segmento 18 adiacente al secondo albero 16, a cui -è- collegato tramite un giunto 19. '

Secondo la presente invenzione, il freno rotore 1 comprende un dispositivo 20 di movimentazione della pinza 4, atto a supportare la pinza 4 stessa ed a muoverla lungo il piano del disco, radialmente rispetto al .disco 2 stesso, fra una posizione operativa in cui gli organi di attrito 5, 6 sono affacciati al disco 2 da parti opposte del disco stesso, ed una posizione di disimpegno, in cui gli organi di attrito 5, 6 sono estratti dal disco 2 stesso. In particolare, la pinza 4 è atta ad essere disposta nella citata posizione operativa quando l'elicottero è a terra, in modo da poter essere azionata per serrare il disco 2 tra gli organi di attrito 5, 6 e, quindi, per arrestare il rotore, mentre è atta ad essere disposta nella sopra citata posizione di disimpegno quando l'elicottero è in volo, in modo da evitare ogni rischio di contatto tra il disco 2 e gli organi di attrito 5,6, in caso di malfunzionamento .

Il dispositivo di movimentazione 20 comprende una guida 24 solidale alla scatola 10, una slitta 25 portante la pinza 4 e montata sulla guida 24 scorrevole lungo una direzione A radiale rispetto al disco 2, in particolare verticale, ed un·dispositivo attuatore 26 portato dalla guida 24'ed atto a traslare la slitta 25 lungo la suddetta direzione A fra una prima posizione sollevata, mostrata in figura 2 e con linea continua in figura 1, in cui la pinza 4 è nella posizione operativa, ed una seconda posizione abbassata, parzialmente indicata con linea a tratto-punto in figura 1, in cui la pinza 4 è nella sua posizione di disimpegno.

Più in particolare, la guida 24 è portata da un supporto 27 realizzato di pezzo- con un coperchio 28 della scatola 10, conformato sostanzialmente ad U ed estendentesi dal coperchio 28 stesso sostanzialmente verso il basso, ed è costituita da una coppia di colonnine 29 di guida parallele fra loro ed alla direzione A; ciascuna delle colonnine 29 è rigidamente fissata al supporto 27 e si estende fra un fine-corsa inferiore 30 ed un fine-corsa superiore 31 definiti dal supporto 27 stesso.

La slitta 25 comprende una coppia di elementi 34 laterali prismatici (figura 3), ciascuno dei quali presenta un- foro 35 assiale - passante impegnato scorrevolmente .da una rispettiva colonnina 29 per realizzare l'accoppiamento scorrevole fra la guida 24 e la slitta 25, ed un corpo trasversale 36 collegante integralmente tra loro i montanti 34, sul squale è fissata frontalmente la pinza 4 tramite una pluralità di prigionieri 37. Il corpo trasversale 36 forma, a fianco di ciascun elemento 34 prismatico, rispettivi risalti prismatici 38 provvisti, ciascuno, di un rispettivo foro 39 di riferimento avente asse parallelo agli assi dei fori 35.

I fori 39 sono atti ad essere impegnati, quando la slitta 25 è in posizione sollevata, da rispettive spine 40 (figure 1 e 3) portate fisse dal supporto 27. L'accoppiamento fra le spine 40 ed i fori 39 realizza un vincolo ausiliario fra la slitta 25 ed il supporto 27 che irrigidisce l’assieme slitta-pinza e contribuisce ad equilibrare il momento di reazione che si genera sulla pinza 4, montata sostanzialmente a sbalzo sulla slitta 25, durante la frenatura.

Un carter 41 di protezione in lamiera, interposto fra la slitta 25 e la pinza 4, è atto ad impedire che le particelle che si producono per usura del materiale di attrito durante la frenatura possano inquinare parti esterne alla pinza 4, ed in particolare depositarsi sulle colonnine 29.

II dispositivo attuatore 26, come mostrato in figura 3, è supportato lateralmente dal supporto 27 e comprende un motore 42 elettrico presentante un albero di uscita 43 di asse 44 ortogonale alla direzione A ed all'asse 9, sul quale è calettato un pignone 45. Il pignone 45 è in presa con una cremagliera 46 (figura 2) portata dalla slitta 25, per muovere la slitta 25 stessa fra la prima e la seconda posizione sopra definite. La cremagliera 46 si estende lungo una direzione parallela alla direzione A ed è fissata su un lato esterno di uno dei montanti 34.

Il dispositivo di supporto e movimentazione 20 comprende, inoltre, un dispositivo di sicurezza 48 (figura 3), per'bloccare la slitta 25 rispetto alla guida 24 quando la slitta 25 stessa è in posizione sollevata; il dispositivo di sicurezza 48 è supportato lateralmente dal supporto.27, da parte opposta rispetto al dispositivo attuatore 26, e comprende un attuatore lineare 49 presentante un asse ortogonale alla direzione A provvisto di un organo 50 di uscita mobile assialmente per impegnare, quando la slitta 25 è in posizione sollevata, una sede 51 ricavata in un'appendice estendentesi di pezzo da uno dei montanti 34.

Il motore 42 e l’attuatore 49 sono controllati da un'unità di controllo (non illustrata) operante in base ad un programma memorizzato in risposta a segnali di attivazione/disattivazione del,freno motore ricevuti da un dispositivo selettore (non illustrato) posto nella cabina di pilotaggio ed azionabile manualmente.^

Il funzionamento del freno rotore 1 è il seguente. Quando il freno rotore è attivato, in particolare quando l'elicottero è a terra, la slitta 25 viene mantenuta in posizione sollevata dal dispositivo di sicurezza 48, e la pinza 4 può essere comandata per serrare il.disco 2 e frenare il rotore.

Quando il freno rotore viene disattivato, in particolare prima del decollo dell'elicottero, la pinza 4 rilascia il disco 2 e permette, quindi, la rotazione della trasmissione principale e dei rotori (principale e di coda) 'da questa azionati; l'unità di controllo disinserisce quindi il dispositivo di sicurezza 48, determinandosi cosi l'estrazione dell'organo di uscita 50 dell'attuatore lineare 49 dalla sede 51, ed aziona il motore 42' per portare la slitta 25 in posizione abbassata e disporre così la pinze 4 nella posizione di disimpegno, in cui il contatto tra gli organi di attrito 5, 6 ed il disco 2 non è più possibile.

Dopo l'atterraggio dell'elicottero, quando viene azionato il freno rotore 1, le operazioni sopra descritte vengono eseguite in ordine inverso, per riportare e mantenére la pinza . 4 nella posizione operativa, e per azionare la pinza stessa portando gli organi di attrito 5,6 a contatto con il disco 2.

Con riferimento alle figure 4 e 5 è indicato con 55, nel suo complesso, un freno rotore secondo una diversa forma di attuazione dell'invenzione, descritto nel seguito per quanto differisce1 dal freno 1 ed utilizzando gli stessi numeri di riferimento per identificare parti corrispondenti a parti già descritte.

Il freno .rotore 55 comprende un braccio 57 di supporto e movimentazione della pinza 4, il quale presenta una prima estremità 58 rigidamente colleg'ata alla pinza 4 ed una seconda estremità 59 atta ad essere accoppiata ad un organo motorizzato, non illustrato, il quale presenta un asse 60 parallelo all'asse 9 del disco 2 ed è atto a far ruotare il braccio 57 attorno all'asse 60 stesso tra due posizioni limite cui corrispondono rispettivamente una posizione operativa della pinza 4, indicata con linea continua, in cui il disco 2 è interposto fra gli organi di attrito 5, 6 della pinza 4 stessa, ed una posizione di disimpegno della pinza stessa, indicata con linea tratteggiata, in cui la pinza 4 è radialmente distanziate dal disco 2.

Il funzionamento del freno rotore 55 è simile a quello del rotore 1 descritto, e differisce da esso essenzialmente per il fatto che il moto della pinza 4 tra la posizione.’ operativa e quella di disimpegno è rotatorio anziché traslatorio le posizioni operativa e di riposo sono associate alle stesse condizioni operative dell'elicottero già.descritte in precedenza.

Da un esame delle caratteristiche dei freni rotore 1 e 55 realizzati secondo i dettami della presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere .

In particolare, la pinza freno 4 viene disimpegnata dal disco 2 quando il freno rotore è disattivato, in modo da evitare con certezza qualsiasi rischio di interazione indesiderata tra il disco 2 e gli organi di attrito 5, 6 della pinza stessa.

Risulta infine chiaro che ai freni 1, 55 descritti possono essere apportate modifiche e varianti che non escono dall'ambito di tutela della presente invenzione.

In particolare, la movimentazione della pinza 4 tra la posizione operativa e la posizione di disimpegno può essere effettuata tramite qualsiasi tipo di cinematismo, ad esempio a parallelogramma articolato o a leva.

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Freno rotore (1) per un elicottero, comprendente un disco (2) portato solidalmente da un organo di trasmissione (3) accoppiato angolarmente ad un rotore dell'elicottero stesso, una pinza (4) provvista di mezzi di attrito (5, 6) atti a cooperare con il detto disco (2).per frenare il detto rotore, e mezzi di supporto (27) per la detta pinza (4), caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di movimentazione (20) interposti fra i detti mezzi di supporto (27) e la detta pinza (4), per spostare la detta pinza (4) parallelamente al piano del disco (2) tra una posizione operativa di impegno con il detto disco (2) in cui i detti organi di attrito (5, 6) sono affacciati al disco (2) stesso ed atti a cooperare con esso a seguito di un azionamento della detta pinza (4), ed una posizione di disimpegno dal detto disco (2) in cui i detti organi di attrito (5,-6) sono estratti dal disco (2) stesso. 2.- Freno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di movimentazione (20) comprendono mezzi di guida (24) della detta pinza (4) lungo una traiettoria (A) sostanzialmente rettilinea. 3.- Freno secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di guida comprendono una guida (24) solidale ai detti mezzi di supporto (27) ed estendentesi lungo una direzione trasversale ad un asse (9) del detto disco (2), detti mezzi -/di .movimentazione (20) comprendendo una slitta (25)’.portante la detta pinza (4) ed accoppiata alla detta1 -guida (24) in'modo scorrevole lungo la detta direzione (A), ed un dispositivo attuatore (26) per spostare la detta slitta '(25) tra una prima ed una seconda posizione corrispondenti rispettivamente alla detta posizióne operativa ed alla detta posizione di disimpegno della detta pinza (4). 4.- .Freno secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la detta guida (24) comprende una coppia di elementi astiformi (29) di guida paralleli .tra loro ed alla detta,direzione, e che detta slitta, (25) comprende una coppia di elementi tubolari (34) ciascuno dei quali è impegnato scorrevolmente da un .rispettivo elemento astiforme (29’).. 5.- Freno secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato che -il detto: dispositivo attuatore (26) comprende un motore elettrico (42) portato fisso·dai detti mezzi di supportò (27), e mezzi di trasmissione (45/ 46) interposti tra il detto motore elettrico (42) e la -detta slitta (25). 6.- Freno sècondo la rivendicazione .5, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di trasmissione comprendono una cremagliera (46) portata dalla detta slitta (25) ed una ruota dentata (45) azionata dal detto motore elettrico (42) ed ingranante con la detta cremagliera (46). 7.- Freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi ausiliari di vincolo (39, 40) interposti fra i detti mezzi di supporto (27) e la detta slitta (25) ed attivi nella detta prima posizione di della detta slitta (25) per equilibrare almeno parzialmente *i carichi di reazione durante la frenatura. 8.- Freno secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi ausiliari di vincolo (39, 40) comprendono mezzi a spina (40) solidali ai detti mezzi di supporto (27) e relative sedi (39) ricavati sulla detta slitta (25); dette sedi (39) essendo atte ad essere impegnate dai detti mezzi a spina (40) nella detta prima posizione della detta slitta (25). 9.- Freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 8, caratterizzato dal sfatto di comprendere mezzi di bloccaggio di sicurezza (48) per bloccare la detta slitta (25) nella detta prima posizione . 10.- Freno secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di bloccaggio di sicurezza (48) comprendono un attuatore lineare (49) solidale alla detta guida e provvisto di un organo di uscita (50) mobile trasversalmente alla detta direzione del moto della detta slitta (25), ed una sede (51) portata dalla detta slitta (25) e selettivamente impegnabile dal detto organo di uscita (50). 11.- Freno secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 10, caratterizzato dal fatto che di comprendere un carter (41) di protezione interposto fra la detta pinza (4) e la detta guida (24). 12.- Freno secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di movimentazione comprendono mezzi di guida (57) della detta pinza (4) lungo una traiettoria sostanzialmente circolare . 13.- Freno secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi di guida comprendono un braccio (57)portante la detta pinza (4) e girevole attorno ad un asse di rotazione (60) parallelo ad un asse (9) del detto disco s (2) tra rispettive posizioni limite corrispondenti alla detta posizione operativa ed alla detta posizione di disimpegno della detta pinza (4). 14.- Freno rotore per un elicottero, sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati.