DE1601713A1 - Kontroll- und Schalteinrichtung an Servosteuerungen - Google Patents

Description

• Kontrnll- und Schalteinrichtung

  an Servosteuerungen

  Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Entdecken

  und Abschalten eines blockierten Steuerkreises an zweistufi-

  gen elektrohydraulischen Servosteuerungen für Flugzeuge.

  Bekannt sind elektro-hydraulische Steuereinrichtungen

  an Flugzeugen, die die jeweilige Hebeletellung des Steuerknüp-

  pels abgreift und.einem Bervomntor weitergibt, der seinerseits

  die Ruderstellung bewirkt. Nun ist aber aus Sicherheitsgründen

  eine Vervielfachung von Baukomponenten der Steuereinrichtung

  erforderlich, um bei Ausfall eines Steuerkreises einen ande-

  ren weiterarbeiten zu lassen. In der Praxis hat sich die An-

  ordnung von drei Baukomponenten bewährt, weil hierbei die ein-

  zelnen Steuerkreise die gewünschte Hebelstellung eines Stell-

  organes untereinander vergleichen und dadurch einen ausgefal-

  lenen Steuerkreis sofort feststellen und mit Wilfe zusKtzli-

  cher Einrichtungen den ausgefallenen Steuerkreis abschalten

  kann. Diese vermehrte Anordnung hat aber den Nachteil, daß die

  Anlage teurer ist als eine Zweikreis-Anlage und auch erhöhtes

  Bargewicht bedingt. Dies ist aber gerade im Flugzeugbau sehr

  nachteilig. Andererseits haftet aber einer Zweikreis-Anlage

  der Nachteil au, das diese Einrichtung keine vergleichende

  Möglichkeit besitzt und beim Blockierren eines Steuerkreisen

  . auch den anderen behindern kann. Bei elektro-hydrauliscben

  Steuerungen kann' auf eine Vervielfachung der Baukomponenten

  nicht verzichtet werden, wenn man die geforderte Zuverlüe-

  sigkeit gewährleisten möchte. Unter den zu berücksichtigen-

  den Ausfällen ist das Blockieren eher zweiten Stufe ein Fall,

  der zwar äußerst selten vorkommt, aber bisher nur-durch eine

  Dreifach-Annrdnung von entweder drei aktiven Steuerventilen .

  oder zwei aktiven Steuerventilen und einen Modell-Stsuerven-

  til kompensiert werden kann. Bei dieser Verdreifachung wird

  das exakte Arbeiten jeder der drei zweiten Stufen durch drei

  Vergleichsgeräte überprüft und der Ausfall einer der zweiten

  Stufen entdeckt und dieselbe abgeschaltet.

  Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Einrich-

  tung zum Entdecken und Abschalten eines blockierten Steuerkrei-

  ses 'an zweistufigen elektro-hydraulischen Servosteuerungen für

  Flugzeuge zu erstellen, die bei einer Zweifach-Anordnung von

  Servoventilen, d. h. Anordnung von zwei ersten Stufen mit den

  zugehörigen Dreh aomentmotoren und den beiden mechanisch gekup-

  pelten zweiten Stufen ein Blockieren einer zweiten Stufe ein-

  deutig anzeigt und die nötigen Abschalt- bzw. Umschaltvorgänge

  auslöst. Es können dadurch die Folgen, die sich aus einem Hlok-

  kieren einer zweiten Stufe ergeben würden, völlig verhindert

  werden. Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch. erreicht, daß in

  der zweiten Stufe die Steuerk®lbenführung als axial verschieb-

  bare Zylinderbüchse ausgebildet ist und durch Zentrierfedern

  in Mittellage gehalten wird, wobei die Zylinderbüchse In.- Stel-

  luegen außerhalb der Mittellage den Steuerkreis für den zuge-

  hörigen Servomotor absperrt: Um auch ein Trennen des Steuer-

  drucksystems zu ermöglichen, wird nach einer weiteren: Ausbil-

  dung der Erfindung durch die Zylinderbüchse in Stellung außer-

  halb der Mittellage ein Abschalten der Druckmittelleitungen be-

  wirkt. Dadurch wird erreicht, daß man auf einer Dreitacb-Anord-

  nung verzichten scann, und an deren Stelle eine Zweifach-Anord-

  nung verwendet, wobei dieselbe Sicherheit gewährleistet Ist.

  Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung

  n eher erläutert:- _

  Es zeigend

  Figi Anordnung eines iih-ServoventilsFig..,2 -Anordnung eines Zith.-3e:`veventils mit Zylinder-

  bü cb$e

  Figz 3 Abschalten dem- t@drnnntem.

  'Vie nee Fig. 3. ersicbt.ic' ist , bendelt es sieh um eine

  prinzipielle Anordnungeie _ei.i`h@ent-i.s@ Zu zerglie-

  dert sich dis -Anordnung, ä' .ne 'eclii.und recht,* Stufe

  1a. und 1h und in eist i.e linke marehte Stufe- äa und 2b,

  eobel Jeweils a und alte turr be:nelehnQt rird. In der

  2eten- Stufe la und Ih :.aditw@ Sei 3b nne-

  Gidnet mit den zugehörgon rlüga a",Q Von don Strahl-

  düsen a, Alb zweigenbin'@en 5a", 5zum gei:nsn-

  n Zy l :-ndGrgebse 6- ä,a ei002 ZViinderobuzc 6

  verschi.,ebbzz- Stel.lklry?GD ?.tU$.iy. dAQ.teit %Alfe- de?

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  s b verzichtet, da-dieser -..völlig den

  linken Kreis n. entspricht. 3n die Anordnung ist wieder die

  erste Stufe la mit entmtor 3.a und Strldüse 4a auäge-

  führt . Die zweite Stufe 2enthält -dyllndergehäuse 6, dns

  mit der Verbindungsleitung ,a verbumdgn und Steuerdxucksy-

  sä em p angeseblössen ist. lm Inneren dos Zylindergehäuses 6 be-

  findet sich axial verschiebbar eine Zylinderbüchse 9, die: im

  Zylindergehäuse _6 it Hilfe zweier ntrierfedern 10 in- Mittel-

  lüge gehalten wieda ln dieer ylnc1-arbüchse i.mt wieder der

  Stelllcolben 7a., ebenfalls axial verschlebbar eingefügt, Die

  Kuppelatange 8 verbindet wechaainch die.atellkoiben 7a mit

  den nicht gezeichneten Stehkolben 7b. Die Leitungen den

  Steuerdruckerntemv. P sind einerweit® mit der zweiten Stufe 2a

  und 2b verbunden, addsrrrseite auch mit einem

  11,

  _auf dessen Wirkungsweie später eingegangen wird. Ferner ist .

  ein* Steuerleitung 12 zwi«ben Z7lnderßebäuee Hund Wechsel-

  ventil 1i angeordnet, von, der einte Leitung Ober eine Drossel 13

  zur teicklaufleitung 9 fahrt. Die Leitungen C1 und C2 zum stell.-

  zylinder wind zur Vollständigkeit autgeiührt.

  Die Zylinderbüchse O -weist. noch auf der Augenweite

  Steuernuten 1! auf, die sich z. 9. am linken Ende der Zylinder-

  büchse 9 befinäen..Die®e Steuernuten 14 sind derart ausgeführt,

  da6 Brie Uber den beiden Einlatlbohrungen 15 der Leitung des

  Steuerdruckey®ten P in Zylindergehäuse R liegen, wenn sich

  dis Zylinderbüchse 9 in liittellage befindet. Gegenüberliegend

  ist Im Zy lindergehäuse S eine Steuerbohrung 18 angeordnet, die

  In radalee Richtung gesehen in der Mitte der Einlaßbohrungen

  15 bzw. der Steuernuten 1# liegen. An stier Steuerbohrung 18 ist

  die Steuerlaätung,12 angeschlossen. Die Leitungen des Steuer-

  drucksystenn P, sowie der Verbindungsleitungen 5a, 5b bleiben

  In Wirkverbindung mit den Stehkolben 7a, 7b.

  Die Fig.@3 zeigt eine einfache Möglichkeit zur Abschal-

  ten der-Druck®ittelleitungen den Steuerdrucke'stem® P und der

  Verbindungsleitungen 5a, 5b. Be kann z. 9. die Zylinderbüchse 8

  so weit au® der Mittellage gebracht werden, daß die vorhin ge-

  nannten Druekwittelleitungen unterbrachen werden. Dadurch ist

  der zugehöriger Servomotor von Steuerdruckeyater P völlig abgo-

  schaltet. _

  Das Wechselventil 11 enthält Steuerkolben 17, die mit

  Hilfe einer Druckfeder 18 in Anschlagstellung verharren. An die-

  ser Seite den wech®elventälgehlunes 19 führt eine Kolbenstange

  20 aus den Gehäuse heraus und wird von einem elektrischen Stel-

  lungsanzeiger 21 abgetastet. Dir Leitungen C1 und C2 !führen zum

  Stellsylinder. _

  Da man aus- fertigungstecha.schsn Grinden ohnehin eine

  Zylinderbtiehse 9 in, das Zliinderaehäuwce 6- sinfen wird" wird

  man aber im Gegensatz zur: harkömellch'n Anordnung,. diese Zy-

  linderbüchse 9 nicht fest mit d« Zylindergehäuse g verbinden,

  sondern diese frei verschiebbar bingepaßt und durch Zentrier-

  federn 10 mit entsprechender-Vurspanmung- In -der Mittellage bat-

  ten. Hein normalen Arbeiten der Ventile lindert sich s Gegen-

  satt zur normalen Anordnung zweier zweiter Stufen nichts-. Blok-

  leiert aber nun eine zweite Stufe, dann wird durch die Steuer-

  kraft in dieser zweiten Stufe zusaaa et der anderen zweiten

  Stufe die Federkraft überdrückt und die Zylinderbüchse 9 aus

  ihrer Mitteltage herausbewegt:-`Diesen iferausbe*egen aus der

  Mittellage verbindet die beiden Zteuernuten 14; an der Außen--

  meite der Zy linderbtichse 9 mit einer Steuerbohrung -1:6- in Ge-

  hause 6Dadurch wird ein Wcbselv-entil 11, das sowohl als By-

  pass- wie als .Absperrveati1 arbeitet, mit Druck besutschlagt

  und führt folgende Schaltungen aue:

  1. Ms verbindet die Steuerleitungen vom Zylinder zum Steuerven-

  til untereinander (Bgpasse:inrtchtung). `

  z. Es: sperrt die Steueleitung_en von Ventil zum Zylinder ab

  ..

  (Absperrventil).

  Dies hat zur Folge, daü der Steilzylinder imor-noch von der nicht

  ausgefallenen zweiten Stufe und! deren:.Dydrauliksysten angesteuert

  wird und ' ®omt in seine korrekter Mittel lauer - Ixüft, Das Blockie-

  ren der zweiten Stufe bzw. das korrekte Abschalten der gesamten

  ZylnderhltIite wird durch einen ßtellungsanzeirr 21e z, $,. Mikro-

  schelten der die Bewegung doa R*chselvantils 11 abtastet=-amee-

  zeigt Da bei dieses. VorgsnU - nicht .diel Ih ucicsuääbrObg - zur! e'-

  itea Stapfe abgeschgltet wird! ustterstöta. derteuerdruck In

  der blockierten zweiten Stufe den-Steuerdruck der anderen zwe-

  tjen Stufe; so dar die 1Cisfte, diol-düxch diWtrertedeer-

  eöugt werden:" kein eachttliges: Verhalten den gesamten Stellgy-

  lindere mit sich bringen -

  Mit iiilie dieser Anordnung ist es nun möglich, daa die-

  nelbe Sicherheit, die bei einer Dreifach-Anordnung von Steuer-

  eystenen gefordert wird, auch erreicht wird. Dies ist insofern

  von Bedeutung, da infolge Verringerung der Anzahl der Bauteile

  nicht nur Gewichtsersparnis und Verringerung der Herstellko-

  sten erreicht wird, sondern darüberhinaus die Anlage wesant-

  lieh funktionstüchtiger ist.

Claims (1)

1. P a t e n t a n r p r V c h e 1, Einrichtung zum Entdecket und Abschalten einen blockierten Steuerkreines an zweistufigen elektro-h'draulischen Servo- ateuernngen, innbesondere fOr Pluszeuge, seit redundanter Anordnung der Steuerkreise und feit mechanisch gekuppelten zweites Stuten, dadurch «elcennsseichnet, daß in der zweiten Stufe die SteuerxolbenfOhrung als axial verschiebbare Zy- linderbächse (S) ausgebildet iot und durch Zentrierfedern (10) in itittellage gehalten wird, wobei.die Zylinderbüchse (9) in Stellung außerhalb der blittellaqe den Steuerkrein für den zugehörigen Servcnotor absperrt. 2, Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderbüchse (9) in Stellungen außerhalb der Vittel- lage ein Abschalten der Druckmittelleitungen bewirkt. 3., Einrichtung nach Anneruch 1 uns 2, dadurch gekennzeichnet, daß In der Zylinderbüchse (ß) besondere Steuernuten (14) vorgesehen sind, über übe in Stellungen außerhalb der Mit= tellige ein Absperrventit fischen hydreutischem Steuerkreis und Servoeotor betätigt wird. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gakennzolchnet, daß das Absperrventil als Wechselventil (11) mit Iifpass- Einrichtung für die Druckleitungen den Servomotors ausge- bildet Ist. _ Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernuten (1e) an Ende und an der Außenseite der Zylinderbüchse (9) angeordnet sind. f. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch ßelcennzeichnet, dnß die.Zentrierfedern (10) beidseitig in Längsrichtung der Zylinderbüchse (9) angeordnet sind und sich am Gehäuse (6) abstützen. 7. Einrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch ffekennzeichnet, daß die Zentrierfedern (10) mit Vorspannung eingebaut sind.