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Frei lauf vorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Freilaufvorrichtung
zur verwendung in einem angetriebenen Steuersystem ftlr Flugzeugsteuerflächen, bei
welchem die Steuerfläche durch eine Antriebseinheit betätigt ist, die die Antriebskraft
von einem von zwei Motoren eines Paares hydraulischer Notoren ableitet. Es ist bei
solchen Systemen dblich, eine direkte parallele mechanische Verbindung zwischen
den beiden Motoren vorzusehen, jedoch hat dies den Nachteil, daß beim Festfressen
einer der Ausgangswellen der Motoren das gesamte System vollständig unwirksam ist.
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Um eine solche Möglichkeit zu vermeiden, kann eine Freilaufvorrichtung
gemäß der Erfindung an ede Auagangswelle eines jeden Motors angeordnet sein, uln
den Betrieb des einen Motors beim Stillstand des jeweils anderen Motors xu erhöglochen
Die Freilaufvorrichtung gemäß der Erfindung ist gek:ennzeichnet durch eine Eingangswelle,
eine Ausgangswelle, ein durch Torsionsfedern mit der Eingangswelle gekuppeltes Zwischenglied,
zwei
Sätze von Bremsgliedern an dem Zwischenglied, von denen ein Satz mit einem stationären
Bauteil und der andere mit der Ausgangswelle zusammenwirkt, und durch Rollen, die
zwischen der Eingangswelle und dem Zwischenglied angeordnet sind und mit Ftihrungsflächen
auf der Eingangswelle zusamenwirkend von einer unwirksamen in eine wirksame Stellung
verschiebbar sind, in der sie eine direkte Antriebsleistung von der Eingangswelle
auf die Ausgangswelle tibertragen.
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Die Erfindung, Weiterbildungen der Erfindung sowie Vorteile derErfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines usft1hrungsbeispieles anhand
der Zeichnung. In dieser zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines angetriebenen
Steuersystems für eine Flugzeugsteuerfläche; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie
II-II der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linielil-Ill
der Fig. 2; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3, wobei die Teile
im Freilaufzustand gezeigt sind und Fig. 5 einen ähnlichen Schnitt, in dem die Teile
im Antriebszustand dargestellt sind.
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Das in Fig. 1 dargestellte Steuersystem weist ein Paar hydraufischer
Motoren 20 und 20A auf, welche die Eingangswellen 6, 6A von Preilaufvorrichtungen
21, 21A antreiben, deren Ausgangswellen 12, 12A durch ein Getriebe 13 mit einer
Welle 14
zur Betätigung einer Flugzeugsteuerfläche (nicht dargestellt)
verbunden sind.
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Die Eingangswelle 6 (Fig. 2) einer jeden Freilaufeinrichtung ist durch-ein
Zwischenglied 4 umgeben, welches seinerseits durch ein Gehäuse 10 umschlossen ist,
welches an der Ausgangs welle 12 festliegt. Das Zwischenglied 4 trägt zwei Reihen
radial nach außen gerichteter Sperrkolben 7 und 8, welche durch Federn 17 und 18
nach auswärts gedruckt sind. Das Zwischenglied ist mit der Eingangswelle durch sechs
Torsionsfedern 3 gekuppelt.
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Die Reihe der Kolben 7 erzeugt einen Reibwiderstand zwischen dem Zwischenglied
4 und einem feststehenden Bauteil 9, während die Reihe der Kolben 8 einen gleichgroßen
Reibwiderstand zwischen dem Zwischenglied 4 und dem Gehäuse 10 erzeugen.
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Der zwischen den Teilen 4 und 6 durch die Federn S erzeugte Torsionszwang
Uberschreitet jede Differenz, welche in den Reibwerten zwischen den zwei Reihen
federbelasteter Kolben 7 und 8 und den zusammenwirkenden Flächen auf den Teilen
9 und 10 vorhanden sein können.
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Drei Rollen 1 sind in V-förmigen Ausnehmungen 19 am Umfang eines Flansches
5 auf der Eingangswelle 6 aufgenommen und besitzen Vorsprung 22, die in radiale
Schlitze 2 in dem Zwischenglied 4 eingreifen. Eine schwache Ringfeder 11 verhindert
das freie Anlegen der Rollen 1 unter Schwerkraft an das Gehäuse 10.
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Die Verwendung von zwei Reihen aus Reibkolben 7 und 8 auf dem Zwischenglied
4 (Eine Reihe berührt das Gehäuse 10, welches mit der Ausgangswelle 12 verbunden
ist, und die andere
Reihe berührt einen stationären Kragen 9) ermöglicht
die ErfUllung folgender Forderungen: 1. Es ist genügend Reibung durch die beiden
golbenreihen vorhanden, um die Steifheit der Federn 3 zu überwinden, wenn ein normaler
Antrieb gefordert ist.
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2. Es ist genügend Federkraft verfügbar, um die Rollen 1 zu zentrieren,
wenn der andere Motor aufgrund eines Festfressens des normalen Antriebs arbeitet.
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Nachfolgend ist die Betriebsweise unter normalen Bedingungen, wenn
die Eingangswelle 6 die Ausgangswelle 12 antreiben soll, beschrieben.
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Wenn sich die Eingangswelle 6 zu drehen beginnt, biegen sich die Federn
3 durch, während das Zwischenglied 4 aufgrund der Reibung der Kolben 7 und 8 im
stationären Zustand, auf den Kragen 9 und das Gehäuse 10 einwirken. Die Rollen 1
werden daher nicht mit der Eingangswelle 6 mitgenommen, sondern werden entlang einer
Fläche der V-förmigen Ausnehmungen 19 nach außen gedrängt, bis sie das Gehäuse 10,
wie in Fig. 5 dargestellt, bertiliren. Es besteht dann ein zwangsläufiger Antrieb
zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle aufgrund der Keilwirkung der Rollen.
Das Zwischenglied 4 ist dann entgegen der durch die Kolben 7 auf den Kragen 9 ausgeübten
Reibung mitgenommen, aber es ist eine ungenügend große Torsionskraft durch die Federn
3 vorhanden, um die Antriebsrollen 1 außer Eingriff zu bringen.
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Wenn die Eingangewelle später angehalten und in entgegengesetzter
Richtung in Drehung versetzt wird, kommen die Rollen 1 von der Fläche des Gehäuses
10 frei und der Eingriff für den Antrieb erfolgt in gleicher Weise wie bereits beschrieben,
jedoch liegt nun jede Rolle 1 an der anderen Reibfläche
der V-förmigen
Ausnehmung 19 an.
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Die Eingangswelle 6 kann deshalb die Ausgangswelle 12 in beide Richtungen
antreiben.
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Falls der Antriebsmotor während des normalen Antriebs hängen bleibt
und der zweite Motor hinzugezogen wird, sind zwei Möglichkeiten zu berücksichtigen:
1. kann verlangt werden, daß der zweite Motor den Antrieb der Ausgangewelle in der
gleichen Richtung fortsetzt.
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In diesem Falle werden die Rollen 1 der mit dem hängengebliebenen
Motor verbundenen Vorrichtung entlang den Flächen zu dem Boden der Ausnehmungen
19 entsprechend der Darstellung in Fig. 4 rollen Diese Neigung wird durch die Entspannung
der Torsionsfedern 3 unterstützt. Obwohl die Kraft beim Entspannen klein ist, ist
sie wirksam, da das Zwischenglied 4 gleichen, oder entgegengesetzt gerichteten Reihkräften
ausgesetzt ist. Diese Reibkräfte entstehen durch die Bremswirkung des Kragens 9
über die Kolben 7 auf das Zwischenglied und von dem Antriebseffekt durch das GeWEusie
10 auf das Zwischenglied über die Kolben 8 her. Der Antriebseffekt wird in der gleichen
Richtung wie die Entspannung der Federn wirken.
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Wenn die Rollen einmal von dem Gehäuse 10 freikommen, ist die Torsionskraft
der Ledern 3 groß genug, um den entkuppelten Zustand aufrechtzuerhalten. Der zweite
Motor kanu dann sowohl in der einen, als auch in der anderen Richtung drehen, ohne
einem Widerstand durch den ersten festgefressenen Motor ausgesetzt zu sein, außer
einem geringen Widerstand der. von der Reibung der Kolben 8 auf dem Gehäuse 10 herrührt.
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2. könnte der zweite Motor die Ausgangswelle in einer umgekehrten
Richtung antreiben und zwar in einer Richtung, die der des ersten Motors vor dem
Festfressen entgegengesetzt ist.
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In diesem Falle besteht die Neigung dazu, daß die Rollen 1 der mit
den festgefressenem Motor verbundeenen Vorrichtung noch stärker mit dem Gehäuse
10 in Eingriff kommen und die ntriebsübertragung von dem zweiten Motor auf die Flugzeugsteuerfläche
verhindern. Damit der zweite Motor wirksam werdenknn, ist es notwendig, daß der
Flugzeugführer den Äntriebsmechanismus der mit dem festgefressenen Motor verbundenen
Freilaufvorrichtung entsperrt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man die Ausgangswelle
durch den Motor um einen kleinen Betrag in der gleichen Richtung weiterdreht, wie
dies durch den ersten Motor vor seinem Festfressen der Fall war. Hierdurch kehren
die Teile in die in Big. 4 dargestellte Lage zurück und der zweite Motor kann nun
in jede von beiden Richtungen drehen, ohne einem wesentlichen Widerstand, ausgehend
von dem festgefressenen Motor, ausgesetzt zu sein.
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Die beschriebene doppelt wirkende Vorrichtung kann mit den Ausgängen
irgendwelcher doppelt angeordneter Hydraulikmotoren fiir den Antrieb in beliebiger
Richtung verbunden sein. Wenn die Freilaufvorrichtung mit direkt gekuppelten hydraulisden
Motoren installiert wird, kann die Vorrichtung beim Aussetzen des einen Motors den
anderen Motor in die Lage versetzen, das System ohne Zerstörung des festgefressenen
Motors anzutreiben. Darüber hinaus überträgt die Vorrichtung das volle Ausgangsdrehmoment
von jedem Motor.
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- Patentansprüche -