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Fernsteuerung einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung Die Erfindung
bezieht sich auf die Pernsteuerung einer auf Druck ansprechenden Vorrichtung, insbesondere
auf eine hydraulische Fernsteuerung.
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Die Erfindung ist für verschiedene Zwecke anwendbar, wo ein Druckimpuls
genlUgt, um eine Vorrichtung von fern zu steuern. Im besonderen ist die Erfindung
dafür gedacht, eine hydraulische Verriegelung der RÜCklehne eines Flugzeugsitzes
in einem bestimmten Winkel aufzuheben.
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Aus dem US-Patent 2.922.497 ist eine hydraulische Verriegelung eines
Flugzeugsitzes bekannt, bei der die Kolbenstange eines Zylinders an einen Verriegelungskolben
,in dem Zylinder angeschlossen ist, und diese Kombination dient als ein Hebelarm
veränderbarer Länge, Das eine Ende'dieses Hebelarms, und zwar entweder das Ende
am Zylinder oder das an der Kolbenstange, ist an dem verschwenkbaren-Rücksitz angeschlossen.,
und:das andere Ende ist an einen festen Teil des Sitzes angeschlossen. Derhydraulische
Fluß in dem Zylinder zwischen den beiden "jQiten des Kolbens ist normalerweise durch
ein Feststellventil
abgeschlossen, wodurch der Rücksitz sich nicht
bewegen kann. Um die Neigung des Rücksitzes einzustellen, betätigt der Passagier
eine Steuerung, wodurch kurze Zeit ein Ventil geöffnet wird, so daß die hydraulische
Flüssigkeit von einer Seite des Kolbens zur anderen fließen kann, und wobei dann
bei offenem Ventil die Neigung des Rücksitzes von Hand geändert werden kann.
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Das normalerweise geschlossene Ventil der hydraulischen Verriegelung
wird-von einer Stange gesteuert, die sich axial in den Zylinder erstreckt, und das
Einstellventil wird geöffnet durch einen leisen Druck auf die Einstellstange in
Längsrichtung.
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Bei einer solchen Anordnung muß die Steuerkraft zur-Öffnung des Feststellventils
an.einem Ende des Zylinders angreifen, aber in dieser Lage ist die Steuerung für
den auf dem Sitz sitzenden Passagier schlecht zugänglich.
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Aus diesem Grunde sind-verschiedene Schraubenbetätigungen, Nockenbetätigungen
und Hebelbetätigungen entwickelt worden, um die Steuerstange von fern zu betätigen.
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Gemäß der Erfindung besteht-die Fernsteuerung der eauf Druck ansprechenden
Vorrichtung aus einer in der Nähe der Vorrichtung angeordneten Membrane, die aus
einer zurückgezogenen Lage in einer ausgezogenen Lage bewegt wird und-damit den.Druck
auf die Vorrichtung ausübt, sowie aus einer Steuerkammer, die von Hand betätigt
T/T-'rd, und bei der sich dann das Volumen der Kammer verringert, wobei die Membrane,
die--Steuerkammer und der Fluß der hydraulischen Flüssigkeit in einem mit Flüssigkeit
gefüllten Gehäuse liegen, so daß bei Vemkigerung des Volumens der Steuerkammer von
Hand ein Druck auf die Membrane ausgeübt wird.
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Die Erfindung vereinfacht-eine Fernsteuerung., weil eine in einem
nachgiebigen Rohr mit kleinem Durchmesser
befindliche Flüssigkeitssäule
den Ventilöffnungsdruck auf eine Steuerstange überträgt. lm Gegensatz zur bekannten
Fernsteuerung ist das hydraulische System einfach, und es ist außerordentlich einfach,
das nachgiebige hydraulische Rohr von der Steuerstange am Ende des Zylinders an
ein von Hand betätigtes Steuerorgan anzuschließen, das in irgendeiner Weise am Sitz
befestigt ist. Bei dem hydraulischen System-4efindet eine vom Steuerungsort entfernte
Steuerkammer Verwendung, deren Volumen von Hand verändert wird, wodurch dann die
Flüssigkeit in Längsrichtung des hydraulischen Rohres bewegt wird. Zu diesem Zweck
wird ein Zylinder miÜ einem Kolben verwendet, und der Kolben wird durch Niederdrücken
eines Knopfes am äußeren Ende des Kolbens bewegt. Dadurch bewegt sich die Flüssigkeit
in Längsrichtung des Rohres und wirkt auf' die Membrane ein, deren Eindrücken dann
den Druck auf das Ende der Ventilsteuerstange überträgt. Bei einer derartigen hydraulischen
Betätigung entsteht die Schwierigkeit, daß sich in der hydraulischen Flüssigkeit
Blasen bilden, wenn das Volumen der Steuerkammer größer wird, nachdem durch die
Flüssigkeitssäule ein Flüssigkeitsdruck zu Wirkung gekommen ist. Die schnelle Bewegung
des Arbeitskolbens verringert den Flüssigkeitsdruck- und hat Kevitation zur Folge.
Das wird erfindungsgemUß dadurch vermieden, daß die hydraulische Flüssigkeit unter
Federdruck gehalten wird.
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Die Membrane liegt an dem beeinflußten Ende der hydraulischen Flüssigkeit
an einer starren Scheibe an, die ihrerseits den Druck von der Hembrane auf die Steuerstange
über-trägt, und auf diese Scheibe wirkt wenigstens eine Feder ein, wodurch die hydraulische
Flüssigkeit zum Steuerende des hydraulischen Systems gedrückt wird, wenn aer Arbeitskolben
am anderen Ende frei wird. Auf diese
Weise d ient die starre
Scheibe zwei Zwecken, nämlich zur Ubertragung einer Kraft von der Membrane auf die
Steuerstange-(nachdem der Steuerkolben von Hand niedergedrückt ist) und zur Weiterleitung
der Rückkraft auf die Membrane, wenn der Steuerkolben frei ist. Außerdem bildet
aie starre Scheibe.eine gleichgroß-e Fläche-wie die Membrane, und diese Fläche.wird
unter Betriebsdruckgesetzt, wodurch sich infolge-der Größe der Fläche -eine große
#Jirkungskraft ergibt.
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Die Erfindung wird 'anhand der Zeichnungen erläutert: Fig.
1 zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt einerAnordnung, in der ein
von Hand einge- -.
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drückter Knopf die hydraulische Feststellung eines versn-hT,%Tenl"-baren
Flugzeugsitzes steuert; Fig.- 2 zeigt die hydraulische Feststellung und einen Teil
des Fernsteuerungssystems; Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die-nichtbetätigtc-Fernsteuerun&bei
zurückgezogenem Bedienungsknopf; Fig. 4 entspri-cht.der Fig. _3 bei eingedrÜcktem
Bedienungsknopf zwecks Freisetzung der'hydraulis chen Vorriegelung.
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In Fig. 1 ist die hydraulische Verriegelung-allgemein mit
10 bezeichnet-, und-die-Verriegelung erfolgt durch einen beweglichen Arm,
dessen eines Ende-mittels eines Gelenkes 12 an einen Teil 14 angeschlossen ist..
der zur Befestigung an der nicht dargestellten Rücklehne eines Flugzeugsitzes dient.
Das zweite Armende istan.einen festen Teil deq Fluggeugsitzes angeschlossen, und
zwar dem in ,gezeigten Beispiel an ein zyl- drisches GelenI',- 15,
das in
einem Bügel 16 gelagert ist" und von zwei
Schnappfedern
18 festgehalten wird. Dein Bügel 16 ist mittels Schrauben 20 fest
am Flugzeugsitz befestigt. Die hydraulische Verriegelung" die im allgemeinen dem
oben erwähnten US-Patent entspricht, besteht aus einem hydraulischen Zylinder 22,
der am Gelenk 12 befestigt ist. Eine rohrförmige Kolbenstange 24 ist an einen nicht
dargestellten Verriegelungskolben in dem hydraulischen Zylinder befestigt. Die rohrförmige
Kolbenstange 24 liegt in deril Gelenk 15,-und hat Außengewinde und wird an dem Ge-Imk
mittels zweier Muttern 25,-26 festgehalten. Auf der kolbenstange 24 ist eine
zylindrische Schutzvorrichtung 28 mittels der Mutter 26 befestigt,
und eine starke Schraubenfeder 30 liegt um den Zylinder 22 herum und ergibt
einen axialeil Druck zwischen dem Inneren der Jehutzvorrichtung und einem radialen
Flansch 32 des hydraulischen Zylinders.
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Gemäß Fig. 3 gleitet eine Steuer stange 34 in der rohrförmigen
Kolbenstange 24, und die Steuerstange erstreckt sich normalerweise aus der Kolbenstange
heraus. Ein nicht gezeigtes normalerweise geschlossenes Feststellvontil in dem hydraulischen
Zylinder 22 unterbricht den Durchfluß von einer zur anderen Seitei, so daß der verstellbare
Sitz sich nicht verschwenken kann, wobei das Ventil geöffnet wird, wenn die Steuerstange
34 in die in Fig. 4 gezeigte Lage zurüc11gezogen wird.
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Die Hauptteile der hydraulischen Fernsteuerung der Steuerstange 34
sind:ein Steuerzylinder --55 an dem von der Verriegelung entfernten Ende.eine bewegliche
Wandung in Form eines Steuerkolbens 36 in dem Steuerzylinder :55 und ein
Knopf 38, mit dem der Kolben 36 gegen die eingeschlossene hydraulische
Flüssigkeit bewegt wird. Wbiterhin gehört dazu eine Kammer 40 am Ende der hydraulischen
Feststellvorrichtung
10, ein nachgiebiges Rohr 42 zwischen 7
dem Steuerzylinder und der
Kammer 40 sowie eine Membrar#e 44, die in der Kammer 40 liegt und den Druck hervorruft,
mit dem die Steuerstange 34 zurückgezogen wird.
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Der Steuerzylinder 35 hat eine zylindrische Verlängerung 45,
die sich teleskopisch in den Steuerzylinder erstreckt und innen eine Umfangsschulter
46 bildet, gegen die sich der Steuerkolben -36 bei Nic htbetätigung des hydraulischen
Systems anlegt. Die Verlängerung 45 ist an einem fe sten Teil des Flugzeugsitzes
befestigt, und zwar so" daß sie in Reichweite des Passagiers liegt. Im gezeigten
Beispiel hat die Verlängerung 45 Außengewinde und erstreckt sich durch eine Bohrung
48 eines festen Teils 50 des Flugzeugsitzes. Muttern 52 halten die
zylindrische Verlängerung45 fest.
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Der Steuer'Kolben 36, in dessen Einschnitt 55 ein Dichtungsring
54 liegt, -ist eine Erweiterung des Steuerkolbens 56,
an dem der Bedienungsknopf
38 befestigt ist, und diese Erweiterung bildet eine Kolbenschulter
58, die sich normalen.jelse gegen die'Umfangsschulter 46 anlegt. Eine Schraubendruckfeder
60 in-dem Steuerzylinder 35 drückt ständig den IS'teuerkolben
36 in seine zurückgezogene Lage, d.h. in Anschlag mit der Umfangssehulter
46. Zwecks Ver-CD bindung des Steuerzylinders 35 mit der Kammer 40-mittels
des nachgiebigen Rohres 42 hat der Steuerzylinder einen Nippel 62, und die
Kammer 40 hat einen ähnlichen festen Nippel 64. Ein Ende des nachgiebigen-Rohres
wird..Elber den Nippel 62 gedrückt und von einem Ring ö5 festgehalten, und
das andere Ende wird über den Nippel 64 gedVrücle.-t und von einem Ring
66 festgehalten Die Kammer 40 ist an einem zylindrischen Block
70 befestigt, der seinerseits an das Ende der rohrförmigen
Kolbenstange
24 befestigt-ist. 3ei der Ausführung nach Fig. 3 und 21 liegt der Block
70 teleskopisch und abgedichtet über'dem Ende der rohrförmigen Kolbenstange
24 und wird durch eine Schraube 72 festgehalten, die in einem Umfangsausschnitt
74 der Kolbenstange liegt. Die Kammer 40 kann in beliebiger Art auf dem Block
70 befestigt sein. Die Kammer 40 kann wie gezeigt einen zylindrischen Rand
75 haben, der den zylindrischen Block 70 umfaßt und radial nach innen
gedreht wird zwecks festen Eingriffs m-it der äußeren Umfangsschulter
76
des zylindrischen Blocks 70.
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Die Membrane 44 kann aus nachgiebigem Material bestehen und kann einen
Umfangsbördel 76 in Art eines Dichtungsringes haben, der nicht nur den Umfang
der Membrane fes4iält, sondern auch als Abdichtung zwischen der Kammer 40 und dem
zylindrischen Block 70 dient. Das hydraulische System sollte eine Auslaßöffnung
für etwa eingeschlossene Luft haben, wenn das System erstmalig mit hydraulischer
Flüssigleit aufgefüllt wird. Zu diesem Zweck kann die Kammer X
40 eine Bohrung
80 haben, die nortiialerweise mittels einer Schraube E#2 abgeschlossen ist,
die einen Dichtungsring 84 trägt.
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Die Membrane 44 wird normalerweise an eine konische innere Umfangsschulter
85 der Kammer 40 angedrückt, und zwar mittels einer starren Metallscheibe
S6, die eine entsprechend konische Umfangsschulter 88 hat. Die Scheibe
86 drückt normalerweise die Membrane 44 gegen die-konische Schulter
35 und hierzu dient wenigstens eine Feder. In dem dargestellten Heispiel
sind vier Federn 90 vorgesehen, die innen in dem Block 70 liegen,
und zwar zwischen der Scheibe 86 und einer inneren Umfangsschulter 92 des
z-,locks 70.
Die Membrane 44 teilt die Kammer 40 in einen
Teil, in dem die Federn liegen, und in einen-zweiten Teil, der mit der Fernsteuerungskammer
hydraulisch in Verbindung steht.
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Die Fernsteuerung wirkt wie folgt: Normaleriveise halten die vier
Federnz90, die um das hervorstehende Ende der Steuer/stange 34 herum liegen, die
Scheibe 86 in der Grenzlage., wobei die Membrane 44 an der konischen Schulter
85 der Kammer 40 anliegt. In dem Steuerzylinder 35, in dem nachgiebigen
Rohr 42 und in der Kammer 40 befindet sich so viel hydraulische Flüssigkeit, daß
der Steuerkolben 36 anUer inneren Umfangsschulter 46 des Steuerzylinders
35 anliegt.
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Drückt der Passagier-den Bedienungsknopf .38 ein" dann wird
der Kolben 56 nach innen gedrückt, in Fig. 3 nach links, und dadurch
wird die hydraulische Flüssigkeit gegen die Membrane 44 in der Kammer 40 gedrückt,
so daß die Membrane sichnach rechts durchbiegt, wie in-Fig.4 gez eigt. Dadurch
' wird die Scheibe M nach rechts bewegt, und die Federn
90 werden eingedrückt, so daß die Steuerstange 34 ebenfalls nach rechts bewegt
wird, wopdurch die Rücklehne des Sitzes zwecks- Änderung ihrer Neigung frei wird6
Hat der Passagier die Neigung der Rücklehne geändert, dann wird der Bedienungsknopf
38 losgelassen. Damit kann die hydraulische Flüssigkeit unter Wirkung des
Federdruckes zurückfließen, Dieses Zurückfließen wird unterstÜtzt durch die Schraubenfäder
60, und dadurch kommt der Kolben 36 in seine Normallage, wo er an
der inneren" Umfangssehulter 46 des Steuerzylinders anliegt. Die Steuerstange 34
wird durch Übliche nicht darges tellte Pedern in ihre Normallage zurückbewegt.
Die
Erfindung entspricht den besonderen Anforderungen an eine hydraulische Sitzverstellung.
Dort, wo das hervorstehende Ende der Steueratange 34 herausragt, ist wenig Platz,
weil der hydraulische Feststelizylinder ein Teil des Sitzes ist. Infolgedessen kann
die Kammer 40 sehr kurz sein.
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Weiterhin ist nur ein kurz wirkender axialer-Druck notwendig, um die
hydraulische Feststellung freizusetzen. Weiterhin spricht die hydraulische Verriegelung
feinfühlig auf eine Bewegung der Steuerstange an, und infolgedessen ergibt sich
eine zuverlässige Konstruktion, bei der nur die Scheibe 86 zu rückgezogen
wird, wenn man auf den Bedienungsknopf 38 gedrückt hat.