DE1211314B

DE1211314B - Proportionalgeber zur Steuerung von Flugzeugen u. dgl.

Info

Publication number: DE1211314B
Application number: DEST21941A
Authority: DE
Inventors: Otto Straub
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-04-08
Filing date: 1964-04-08
Publication date: 1966-02-24

Description

Proportionalgeber zur Steuerung von Flugzeugen u. dgl. Die Erfindung betrifft einen Proportionalgeber zur Steuerung von dreidimensional gesteuerten Körpern wie Flugzeuge u. dgl. Die Proportionalgeber haben die Aufgabe, den Bewegungsvorrichtungen für die Steuerorgane eine große Anzahl aufeinanderfolgender kleiner Impulse zu geben, um den Steuerorganen eine allmähliche Bewegung zu erteilen. Es ist bei solchen Gebern bekannt, im Kreis getrennt liegende Kontaktfelder mit gezacktem Innenrand und innerhalb dieses Zackenkreises einen diesem gegenüber drehbeweglichen Mehrfachkontaktteil anzuwenden, wobei die Kontaktfelder mit einer ihnen entsprechenden Anzahl Kanälen eines Senders und der Mehrfachkontaktteil mit jedem der Kanäle in Verbindung steht. Während von einem Steuerknüppel eine allseitig relative radiale Bewegung zwischen den Kontaktfeldern und dem Mehrfachkontakt erfolgt, wird der Mehrfachkontaktteil durch einen Elektromotor gedreht, wodurch die rasche Impulsfolge erzeugt wird. Die bekannten Geber haben den Mangel, daß sie räumlich zu groß sind und es daher schwierig oder unmöglich ist, sie in kleinen, umhängbaren Sendern unterzubringen, wie solche z. B. zur Steuerung von Flugzeugmodellen gebräuchlich sind. Es ist damit die Aufgabe gestellt, einen Proportionalgeber von derart gedrängter Bauart zu schaffen, daß er in kleinen Umhängesendern untergebracht werden kann.
Der genannte Mangel wird durch die in den Patentansprüchen gekennzeichnete Erfindung beseitigt.
Die in den Ansprüchen genannte Kugelkulisse ist vermöge ihrer Führung einerseits an dem sie überfassenden Ringrand und andererseits mit ihren radial abragenden Ansätzen in den Längsschlitzen des Gehäuses mittels. des Steuerknüppels in Bereich eines vollen Kreises radial beweglich und kann daher mit dem gezackten Rand oder den Flächen ihrer Kontaktfelder beliebig ,mit den Kegeln des Mehrfachkontaktteiles in Kontakt gebracht werden, so daß gleichzeitig für zwei öder mehr Steuerorgane Bewegungsimpulse gegeben werden können. Dabei kann sich der Mehrfachkontaktteil vermöge einer allseitig schwenkbaren, an sich bekannten Kardangelenk anordnung stets mit allen drei Kontaktkegelspitzen genau an die Hohlkugelfläche der Kugelkulisse anlegen und immer mit den Kontaktfeldern Kontakt herstellen. Durch die Gestaltung der Kulisse als Hohlkugel und die Anordnung des Mehrfachkontaktteiles im Hohlraum der Kulisse ist ein räumliches Zusammendrängen dieser Teile in ihrer Höhe ermöglicht. Das gleiche ist auch erzielt durch die Innenverlegung der von den Kontaktfeldern abführenden Leitungsdrähte in der Kugelkulisse und der Kontaktdrähte in der Muffe, durch die' Ausbildung der einander entgegengerichteten Drahtenden als Haken für die Zugfedern, durch die Unterbringung des Elektromotors in der unteren Hälfte des Gehäusesund durch die Anordnung des elastischen Ringes zwischen Motor und Kugelkulisse. Außerdem ist räumlich vorteilhaft, daß die Zugfedern und die Druckfeder zugleich Stromleitungsteile sind. Durch die geschilderte bauliche Gestaltung des Gebets nimmt derselbe einen so geringen Raum ein, daß er auch in kleinen Umhängesendern untergebracht werden kann.
In der Zeichnung ist ein Äusführungsbeispiel des Gebers für vier Senderkanäle; in drei Abbildungen dargestellt. Es zeigt A b b.1 den Proportionalgeber im Aufriß in etwa natürlicher Größe, A b b. 2 denselben in starker Vergrößerung im Axialschnitt, A b b. 3 die Kontaktfelder der Kugelkulisse in Unteransicht.
Der Geber ist in ein zylindrisches Gehäuse 1 eingebaut, das mit einem oberen, nach außen vorspringenden Ring 2 auf 'der Decke 3 -eines Sendergehäuses sitzt und sich durch eine Bohrung der Decke 3 in den Sender erstreckt. Eine nach oben sich erweiternde hohlkegelige Bohrung 2' des Ringes dient der Einführung und allseitig radialen Bewegungsmöglichkeit eines Steuerknüppels 4. Unten anschließend an die hohlkegelige Bohrung 2' ist am Sitzring 2 ein nach unten vorspringender und an seiner Unterseite gerundeter Ringrand 2" vorgesehen. Gegen diesen Ringrand ist von unten eine halbhohlkugelförmige, vom Steuerknüppel 4 getragene Kugelkulisse 5 mit ihrem äußeren Umfang 5' elastisch angelegt. Damit ist die Ringbohrung wasser- und staubdicht geschlossen. Die elastische Anlage wird durch einen im zylindrischen Gehäuse 1 untergebrachten, die Kugelkulisse 5 an- ihrem Unterrand 5" unterfangenden und selbst unterfangenen, zylindrischen Ring 6 aus elastischem Material, beispielsweise aus Paragummi, bewirkt. In die halbhohlkugelige Innenumfangsfläche 5"' der Kugelkulisse 5 sind beispielsweise " vier kugelzbnensektorförmige, an ihren Innenrändern: . mit. Zacken: 7' versehene, aus Kontaktblech -, bestehende Kontaktfelder 7 flächenbündig eingelässen und- samt der Kulisseninnenumfangsfläche 5"' hohlkugelig überschliffen, so daß eine vollkommen gleichmäßige Halbkugelhohlfläche in der Kugelkulisse 5 besteht. Am unteren Rand jedes Kontaktfeldes 7 ist ein Leitungsdraht 8 angelötet, der durch einen radialen Ansatz 9 beim Unterrand 5" .der Kulisse 5 nach außen .geführt ist. Mit den Ansätzen 9 ist die Kugelkulisse 5 in Längsschlitzen 1' des Gehäuses 1 geführt und dadurch zwar allseitig radial beweglich, jedoch gegen Drehen gehalten, so--daß ihre Kontaktfelder gegen Drehen- im Kreis gesichert sind. An die Innenumfangsfläche 5"' der Kugelkulisse 5 ist ein-Mehrfachkontakt-teil 10 mit den Spitzen 10" von drei auf ihm sitzenden Kontaktkegeln 10' unter Federwirkung -angelegt. Der -Mehrfachkontakttei110 steht durch eine an sich bekannte Kardangelenkanordnung mit- einer Antriebsachse 11 eines (nicht sichtbaren) Zahnradgetriebes eines Elektromotors 12-im Eingriff, welcher in der unteren Hälfte des Gehäuses 1 untergebracht und von einer auf dasselbe aufgeschobenen Muffe 13 unterfangen ist. Dabei greift die Muffe 13 mit Innenleisten 13' in die unteren Teile der Längsschlitze 1' -des Gehäuses 1 ein. DerMotor 12 bildet dabei zugleich das untere Widerlager für -den elastischen Ring 6. Der Mehrfachkontaktteil 10 sitzt z. B. mit einem seine Bohrung überbrückenden Steg 10"' auf einem nach oben. ausgewölbten Steg 14', welcher die -Bohrung einer darunter angeordneten Federwiderlagerkapsel 14 überbrückt und seinerseits mit dem Längsschlitz 11' der Antriebsachse 11- im Eingriff steht. Zwischen der Kapsel 14 und dem Motor 12 ist eine auf dessen Nabe 12' urdrehbar gesteckte Druckfeder 15 eingespannt, welche die Kapsel 14 und den Mehrfachkontakttei110 nach oben drückt und den letzteren mit den Spitzen 10" seiner Kegel 10' an den Innenumfang 5"' der Kugelkulisse 5 anlegt. Das obere Ende 15' der Druckfeder 15 ist abwärts gebogen, damit es keinen Widerstand gegen das Drehen der Kapsel 14 bewirkt. In der Wand der Muffe 13 sind in gleichen Abständen senkrechte Kontaktdrähte 16 und 17 eingelegt, deren untere Enden als Steckerstifte 16',17' aus der Muffe 13 austreten und zur. Verbindung mit beispielsweise vier Kanälen des Senders dienen. Die oberen, aus der Muffe 13 tretenden Enden der Kontaktdrähte 16 sind zu Haken 16" gebogen. Auch die aus den Führungsansätzen 9 der Kugelkulisse 5 austretenden Enden der Leitungsdrähte 8 der Kontaktfelder 7 sind zu Haken 8' gestaltet. Zwischen den Haken 8' und 16" sind die Zugfedern 18 eingespannt. Eine untere Verlängerung 15" der Druckfeder; die durch einen der Längsschlitze 1' des Gehäuses 1 aus demselben tritt, ist mit elastischer Vorspannung an das obere, ihr entgegengebogene Ende 17" einer der Kontaktdrähte 17 angelegt. Durch den elastischen Ring. 6 und die Zugfedern 18 wird die Kugelkulisse 5 in ihrer Mittellage gehalten und -kann gegen die Wirkung dieser elastischen Mittel unter Zuhilfenahme des Steuerknüppels 4 in beliebiger Richtung radial bewegt werden. Dadurch gelangen die Zacken 7' der Kontaktfelder 7 in den Bereich der Spitzen der Kegel 10' des Mehrfachkontaktteiles 10, bei. dessen Drehen durch den Motor 12 zwischen den Zacken 7' und den Spitzen 10" der Kontaktkegel 10' in rascher Folge kurze Kontakte entstehen, die den Sender zu entsprechenden Impulsen für die Steuervorrichtung . eines Flugzeuges veranlassen und durch die Folge der Impulse die Steuerteile langsam bewegen. Der Sitzring 2 des Gehäuses 1 ist von einem Haltering 19 von Z-förmigem Querschnitt überfangen, durch dessen Verschrauben mit der Sendergehäusedecke 3 der Geber festgestellt werden kann. Nach Lösen der Schraubung des Halteringes 19 kann der Geber gedreht und mit seinen Steckerstiften 16',17' in verschiedene Buchsen eines Fassungsringes gesteckt werden. Diese Möglichkeit kann - zum Anpassen des .Gebers an verschiedene Anordnungen der. Kanäle des Senders bzw. des Empfängers im Flugzeug ausgenutzt werden.

Claims

Patenatansprüche: 1. Proportionalgeber zur Steuerung von dreidimensional gesteuerten Körpern wie Flugzeugen u. dgl., welcher im Kreis getrennt liegende Kontaktfelder mit gezacktem Innenrand und innerhalb - dieses Zackenkreises einen diesem gegenüber drehbeweglichen Mehrfachkontäktteil aufweist, gekennzeichnet durch eine Kulisse (5) aus Isolierstoff in Gestalt einer halben Hohlkugel, die in ihrem Zenith mit einem Steuerknüppel (4) verbunden, an ihrem Außenumfang (5') . allseitig radial beweglich, also undrehbar, geführt ist und in deren Innenumfang (5 "') die gezackten Kontaktfelder (7) in Gestalt von Kugelzonensektoren eingelassen und flächenbündig überschEffen sind, wobei *an die -so gestaltete Innenumfangsfläche der Kulisse (5) der drehbewegliche Mehrfachkontaktteil (10) mit Spitzen (10") dreier Kontaktkegel (10') unter Federwirkung (15) allseitig schwenkbar angelegt ist.
2. Geber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktvorrichtung in einem zylindrischen Gehäuse (1) mit oberem Sitzring (2) untergebracht ist, welcher einen unterseitig vorspringenden Ringrand (2'J zur Anlage und Führung der Kugelkulisse (5) mit ihrem Außenumfang (5') aufweist.
3. Geber nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Kontaktfeldern (7) Leitungsdrähte (8) am Unterrand (5") der Kugelkulisse (5) radial nach außen geführt sind.
4. Geber nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkulisse (5) bei den Austrittsstellen der Leitungsdrähte (8) diese in sich aufnehmende Ansätze (9) aufweist und mit - denselben in Längsschlitzen (1') des zylindrischen Gehäuses (1) geführt und gegen Drehen gehalten ist.
5. Geber nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelkulisse (5) mittels eines gegen ihren Unterrand (5") angelegten, elastischen Ringes (6) und mit an Endhaken (8') der Leitungsdrähte (8) abwärts ziehend angreifenden Zugfedern (18) in ihrer Mittellage gehalten und gegen die Wirkung dieser elastischen Mittel (6 und 18) allseitig radial ausschwenkbar ist.
6. Geber nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrfachkontaktteil (10) auf dem Oberende einer angetriebenen, in den Hohlraum der Kugelkulisse (5) ragenden Achse (11) über eine an sich bekannte Kardangelenkanordnung (10"',11',14,14') und eine Druckfeder (15) aufliegt.
7. Geber nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Mehrfachkontaktteil (10) tragende Achse (11) Teil eines im Gehäuse eines Kleinelektromotors (12) sitzenden Getriebes ist, wobei der Motor (12) im unteren Teil des Gehäuses (1), von einer auf denselben aufgeschobenen Muffe (13) unterfangen, angeordnet ist und selber den elastischen Ring (6) für die Kugelkulisse (5) trägt. B.
Geber nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (15) mit ihren unteren Gängen auf der Motornabe (12') undrehbar gehalten ist und eine zur Kontaktgabe bestimmte Verlängerung (15") aufweist und daß der oberste Gang der Druckfeder (15) mit seinem Ende (15') abwärts gebogen ist.
9. Geber nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand der Muffe (13) in gleichen Abständen senkrecht stehende Kontaktdrähte (16 und 17) eingelassen sind, deren unten austretende Enden als Steckerstifte (16' 17') ausgebildet sind und von denen die Hälfte mit oben aus der Muffe (13) austretenden Haken (16") zum Einhängen der Zugfedern (18) der Kugelkulisse (5) dient.
10. Geber nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Verlängerung (15") der Druckfeder (15), die durch einen der Längsschlitze (1') des Gehäuses (1) aus demselben tritt, an einem ihr entgegengebogenen Oberende (17") eines der Kontaktdrähte (17) mit elastischer Vorspannung anliegt.
11. Geber nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er an seinem Sitzring (2) von einem ihn überfassenen Haltering (19) auf einem Sendergehäuse festgespannt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr.1 102 245; USA: Patentschriften Nr. 2'409168, 3 020 457.