Leichtgewichtige Birotor-Drohne

Steckbrief

• Was wurde benötigt: igubal-Gelenklagertechnik
• Anforderungen: Die Kugelkalotte sollte leicht sein und bei starken Temperaturschwankungen, hoher Feuchtigkeit und starker Belastung zuverlässig funktionieren.
• Branche: Aerospace, Drohnen
• Erfolg für den Kunden: igubal Kugelkalotten sind um ein Vielfaches leichter als ihre Pendants aus Metall und eignen sich daher perfekt für Anwendungen, bei denen das Gewicht im Mittelpunkt steht. Sie sind dennoch vergleichsweise robust, kostengünstig und wartungsfrei.

Problem

Die Besonderheit der Drohne FSS3 der Civic Drone Company besteht darin, dass sie mit zwei Hubschrauberrotoren ausgestattet ist, deren Taumelscheiben einer vollständigen Überarbeitung unterzogen wurden. Im Vergleich zu anderen Birotoren ist der Drohnenrahmen um einen festen Mast herum aufgebaut.
Eine Kugelkalotte sollte hierfür gefunden werden, die die Übersetzung auf den Mast herstellt und die Schwingungen der Taumelscheibe leitet, mit der sie sich in Kugelgelenkverbindung befindet. Die Kugelkappe muss ein Maximum an potenziell übertragenen Schwingungen der Rotorblätter zwischen dem festen Mast und der Gleitplatte filtern.
Sie soll dabei eine Mindestlebensdauer von 100 Stunden erreichen können. Während die radiale Belastung eher gering ist, bestehen gegeben durch den Einsatzbereich andere Herausforderungen. So soll die Drohne bei stark schwankenden Temperaturen sowie bei unterschiedlicher Luftfeuchtigkeiten arbeiten können. Die Kalotte muss auf einer festen Matte mit einem Durchmesser von 15 mm gleiten. Zwei Lager mit einem Außendurchmesser von höchstens 32 mm sind außerdem vorgespannt auf einer festen Platte montiert.

Lösung

Die Verantwortlichen bei Civic Drone haben igubal-Gelenklagertechnik, genauer gesagt eine igubal-Kugelkalotte WEM 15-12 in die Taumelscheibe der gegenläufigen Birotor-Drohne integriert.
Die Montage der Kalotte ist innovativ, sie ist bezüglich ihres Gewichts optimiert worden und verwendet nur eine Komponente. Es werden keine Schrauben oder andere Haltekomponenten verwendet. Die Kappe wird axial direkt am festen Mast montiert. Sie erfüllt zwei Funktionen: Zum einen übersetzt die Klaotte auf den Mast und leitet die Schwingungen der Taumelscheibe, mit der es sich in Kugelgelenkverbindung befindet. 
Lager mit igubal Kugelkalotten sind um ein Vielfaches leichter als ihre Pendants aus Metall und eignen sich daher perfekt für Anwendungen, bei denen das Gewicht im Mittelpunkt steht. Dabei sind sie dennoch vergleichbar robust und um bis zu 40 % günstiger. Auch im Betrieb werden Kosten gespart, da sie einen Trockenlauf ohne Schmierung ermöglichen und somit wartungsfrei sind. Die igubal-Kugelkalotten gibt es in verschiedenen Hochleistungskunststoffen mit jeweils unterschiedlichen Eigenschaften.