DE252359C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 252359 KLASSE 77 h. GRUPPE- JVl 252359 CLASS 77 h. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. März 1910 ab.Patented in the German Empire on March 1, 1910.

Die Erfindung betrifft ein Flugzeug, dessen paarweise vorn und hinten angeordnete Steuerflächen von Hand gleichartig und unter dem Einfluß des Windes zwecks selbsttätigen Sta- j bilisierens auch entgegengesetzt zueinander ver- j stellt werden können.The invention relates to an aircraft whose control surfaces are arranged in pairs at the front and rear similar by hand and under the influence of the wind for the purpose of automatic sta- j can also be adjusted opposite to each other.

Zur Lösung dieser bekannten Aufgabe wird eine Steuerung mit vier Zylindern benutzt, die parallel zu der Längsachse liegen und derenTo solve this known problem, a control system with four cylinders is used, which lie parallel to the longitudinal axis and their

ίο Kolben mit der Welle zu einer Steuerfläche verbunden sind. Die Steuerung der Kolben dieser vier Zylinder und damit der Steuerflächen erfolgt durch Hand oder Fuß mittels Druckluft, welche einen mit sämtlichen Steuerflächenkolben in Verbindung stehenden Steuerkolben verschiebt und bei Windstößen durch Übertragung der Bewegung des oder der vom Wind beeinflußten Steuer auf die Steuerflächenkolben, die ihrerseits den gemeinschaftlichen Steuerkolben so verschieben, daß die anderen von ihm gesteuerten Steuerflächen entgegengesetzt gedreht werden.ίο piston with the shaft to a control surface are connected. The control of the pistons of these four cylinders and thus the control surfaces takes place by hand or foot by means of compressed air, which one with all control surface pistons related control piston moves and with gusts of wind by transferring the movement of the or the from Wind affected the rudder on the control surface pistons, which in turn affected the common Move the control piston so that the other control surfaces controlled by it are opposite to be turned around.

Diese Anordnung ist gemäß der Erfindung noch mit einem frei pendelnden Gyroskop verbunden, welches die paarweise Drehung entweder der hinteren oder der seitlichen Steuerflächen zum Zweck der Verhinderung des Stampfens oder Rollens zuläßt, indem die zur Verstellung der Steuerflächen dienende Druckluft immer in je zwei der vier symmetrisch angeordneten Steuerzylinder verteilt wird und so die Steuerflächen verstellt, während die beiden anderen unter Vermittlung der die entgegengesetzte Verstellung der Flächen bewirkenden Flächenverbindung mitverstellt v/erden. Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtAccording to the invention, this arrangement is also connected to a freely oscillating gyroscope, which is the paired rotation of either the rear or side control surfaces for the purpose of preventing stomping or rolling allows the for Adjustment of the control surfaces serving compressed air always symmetrically in two of the four arranged control cylinder is distributed and so adjusted the control surfaces, while the two others with the mediation of the effecting the opposite adjustment of the surfaces Ground connection also adjusted. An exemplary embodiment is shown in the drawing of the invention, namely shows

Fig. ι und 4 die Steuerflächen mit der Stabilisierungsvorrichtung in einem senkrechten und einem wagerechten Querschnitt,Fig. Ι and 4 the control surfaces with the stabilizing device in a vertical and a horizontal cross-section,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Gyroskopverstellvorrichtung und2 shows the top view of the gyroscope adjusting device and

Fig. 3 die durch das Gyroskop angetriebene Steuerung für den Eintritt von Druckluft zu den Ausgleichszylindern.3 shows the control for the entry of compressed air to which is driven by the gyroscope the compensating cylinders.

Am Fahrzeug befinden sich vorn und hinten Höhensteuer 10, die um je eine Achse 9 drehbar sind. Diese Steuerflächen können hydraulisch eingestellt werden. Über dem Preßluftbehälter f (Fig. 1) befindet sich ein Zylinder 12, in welchem ein Kolben 20 gleitet. Quer zu diesem Zylinder liegt ein zweiter Zylinder a, der mit dem senkrecht stehenden Zylinder 12 durch einen Kanal verbunden ist. Der Zylinder α dient zur Aufnahme zweier Kolben 14 und 15. Über dem Kolben 20 und hinter den Kolben 14 und 15 befindet sich Wasser oder eine andere zur Druckaufnahme geeignete Flüssigkeit. Die Kolbenstangen 16 und 17 der Kolben 14 und 15 besitzen an ihrem Ende bei 43 und 51 drehbar angelenkte Traversen 42 und 50. In den Endschlitzen 44, 52 dieser Traversen werden Kolbenstangen 38, 39, 40, 41 mittels Zapfen 45, 53 mitgenommen. Die Kolben 31, 32, 33, 34, welche mit den Kolbenstangen 38, 39, 40, 41 verbunden sind, liegen in Zylindern 26, 27, 28, 29, die symmetrisch zur Längsachse des Fahrzeuges verteilt sind. Die freien Enden der Kolbenstangen sind durch Stangen 48, 55 mit Kurbeln 46, 54 verbunden. Diese Kurbeln sitzen auf den Achsen 9 der Höhensteuer 10. Die Achsen 9 dieser Höhensteuer sind in Büchsen 8 gelagert, die durch eine Querstrebe 6 miteinander verbunden sind.The vehicle has height controls 10 at the front and rear, each of which can be rotated about an axis 9. These control surfaces can be adjusted hydraulically. Above the compressed air tank f (FIG. 1) there is a cylinder 12 in which a piston 20 slides. A second cylinder a, which is connected to the perpendicular cylinder 12 by a channel, lies transversely to this cylinder. The cylinder α serves to accommodate two pistons 14 and 15. Above the piston 20 and behind the pistons 14 and 15 there is water or another liquid suitable for absorbing pressure. The piston rods 16 and 17 of the pistons 14 and 15 have at their end at 43 and 51 pivoted cross members 42 and 50. Piston rods 38, 39, 40, 41 are carried along by pins 45, 53 in the end slots 44, 52 of these cross members. The pistons 31, 32, 33, 34, which are connected to the piston rods 38, 39, 40, 41, lie in cylinders 26, 27, 28, 29 which are distributed symmetrically to the longitudinal axis of the vehicle. The free ends of the piston rods are connected to cranks 46, 54 by rods 48, 55. These cranks sit on the axes 9 of the height control 10. The axes 9 of this height control are mounted in sleeves 8 which are connected to one another by a cross strut 6.

Die Einstellung der Höhensteuer ίο in eine bestimmte Grundstellung geschieht mittels des Fußes oder von Hand des auf dem Druckluftbehälter f sitzenden Ventils 24; sobald es nämlieh niedergedrückt wird, tritt Preßluft unter den Kolben 20 und hebt ihn. Infolgedessen bewegen sich die Kolben 14 und 15 gegeneinander und drehen mittels der Kolbenstange 16 und 17 die Kurbeln 46 und 54 und damit gleichzeitig die Höhensteuer um einen bestimmten Winkel. Ein Ventil 25 dient zum Ablassen der Preßluft unterhalb des Zylinders 20, wenn die entgegengesetzte Bewegung der Kolben 14 und 15, also die entgegengesetzte Drehung der Höhensteuer 10, bewirkt werden soll. Die beschriebene Einrichtung dient auch dazu, das Ecken zu verhindern. Trifft beispielsweise ein Luftstoß das in Fig. 4 rechts mit το^α bezeichnete Höhensteuer, so erfolgt folgendes:The adjustment of the height control ίο in a certain basic position is done by means of the foot or by hand of the valve 24 seated on the compressed air tank f; as soon as it is pressed down, compressed air occurs under the piston 20 and lifts it. As a result, the pistons 14 and 15 move against each other and, by means of the piston rod 16 and 17, rotate the cranks 46 and 54 and thus at the same time the height control by a certain angle. A valve 25 is used to release the compressed air below the cylinder 20 when the opposite movement of the pistons 14 and 15, that is, the opposite rotation of the height control 10, is to be effected. The device described also serves to prevent corners. If, for example, a blast of air hits the altitude control designated by το ^α on the right in Fig. 4, the following takes place:

Der Teil το^α des Höhensteuers wird in Pfeilrichtung (Fig. 1) gedreht; dadurch wird auch die Kurbel 46 im gleichen Sinne gedreht und die Kolbenstange 38 in Pfeilrichtung (Fig. 1 und 4), d. h. nach auswärts, gezogen. Durch diese Bewegung wird die Traverse 42, die um 43 an der Kolbenstange 16 drehbar ist, gedreht, so daß das andere Ende der Traverse, die Kolbenstange 39, in entgegengesetzter Richtung (siehe den Pfeil Fig. 4) nach einwärts geschoben wird, so daß der rechtsseitige Teil de.s Höhensteuers entgegengesetzt gedreht wird. Da der Drehpunkt 43 aber nicht fest liegt, sondern durch die Kolben 14 und 15 auf einem beweglichen Kissen liegt, so wird auch die Kolbenstange 16 etwas zurückgedrückt. Infolge dieser Bewegung tritt Wasser aus dem Raum vor dem Kolben 15 in den Raum hinter dem Kolben 14, so daß auch dieser Kolben im gleichen Sinne verschoben wird. Die Kolbenstange 17 dieses Kolbens nimmt dann durch die Traverse 50 die beiden Kolbenstangen 40 und 41 mit, die durch die Kurbelstangen 55 die Kurbeln 54 und damit die hinteren Höhensteuer entsprechend drehen. Durch die Verminderung der Angriffsfläche der automatisch verstellten Teile des Höhensteuers wird somit die einseitige Druckwirkung auf den Flügel io^a ausgeglichen.The part το ^{α of} the height control is rotated in the direction of the arrow (Fig. 1); as a result, the crank 46 is also rotated in the same direction and the piston rod 38 is pulled in the direction of the arrow (FIGS. 1 and 4), ie outward. As a result of this movement, the traverse 42, which is rotatable by 43 on the piston rod 16, is rotated so that the other end of the traverse, the piston rod 39, is pushed inward in the opposite direction (see the arrow in FIG. 4), so that the right-hand part of the elevator is turned in the opposite direction. Since the pivot point 43 is not fixed, but rather lies on a movable cushion through the pistons 14 and 15, the piston rod 16 is also pushed back somewhat. As a result of this movement, water escapes from the space in front of the piston 15 into the space behind the piston 14, so that this piston is also displaced in the same direction. The piston rod 17 of this piston then takes the two piston rods 40 and 41 with it through the cross member 50, which rotate the cranks 54 and thus the rear height control accordingly through the connecting rods 55. By reducing the engagement surface of the parts are adjusted automatically, the stick forward, the one-sided pressure action is thus equalized to the wing io ^a.

Zur Verhinderung des Stampfens, d. h. der Schwingungsbewegung um die wagerechte Querachse und des Rollens, d. h. der Schwingungsbewegung um die Längsachse, wird die eben beschriebene Zylinderanlage gemäß der Erfindung auch benutzt, indem ein weiteres, an sich bekanntes Mittel vorgesehen wird, welches imstande ist, die vorderen oder hinteren Höhensteuer allein bzw. die rechten oder linken Höhensteuer allein zu verstellen. To prevent stomping, i.e. H. the oscillation movement around the horizontal transverse axis and rolling, d. H. the vibratory movement about the longitudinal axis, the cylinder system just described is according to the invention also used by providing a further, per se known means which is capable is to adjust the front or rear elevator controls alone or the right or left elevator controls alone.

Im vorliegenden Falle ist hierzu ein Gyroskop verwendet worden. Der Kreisel 109 erhält seinen Antrieb ebenfalls durch die im Behälter f befindliche Druckluft, die durch das Rohr 112 auf ein Schaufelrad in, das auf der Achse 110 des Kreisels 109 sitzt, geblasen wird. Die Welle 110 des Gyroskops hängt mit einem ellipsoidförmig gebildeten Kopf 64 in einem · Lager 65. Gegen den Kopf 64 legen sich Arme 104, die um Zapfen drehbar sind. An ihrem unteren Ende sind die Arme 104 gezahnt und greifen unter Vermittlung von Zahnrädern 106 in Triebräder 108 ein, die auf den Enden von Wellen 76 sitzen (Fig. 3). Diese Wellen sind nach Fig. 2 im rechten Winkel zueinander gestellt und tragen an ihrer Kreuzungsstelle Kegelräder 74 und 75, mit welchen sie Kegelräder 72 und 81 im entgegengesetzten Sinne antreiben. Die Kegelräder sind mit Schalträdern 78 und 79 verbunden, in welche die Klinken 90 und 89 eingreifen. Die Klinke 90 sitzt auf der Steuerstange 82, deren unteres Ende mit einem Ventil 91 verbunden ist, das den Einlaß für den Übertritt von Luft aus dem Druckluftbehälter f in das Rohr 62 steuert.In the present case, a gyroscope has been used for this purpose. The gyro 109 is also driven by the compressed air in the container f , which is blown through the pipe 112 onto a paddle wheel which is seated on the axis 110 of the gyro 109. The shaft 110 of the gyroscope hangs with an ellipsoidally formed head 64 in a bearing 65. Arms 104, which are rotatable about pegs, lie against the head 64. At their lower end, the arms 104 are toothed and, through the intermediary of gears 106, mesh with drive wheels 108 which are seated on the ends of shafts 76 (FIG. 3). These shafts are placed at right angles to one another according to FIG. 2 and carry bevel gears 74 and 75 at their intersection, with which they drive bevel gears 72 and 81 in opposite directions. The bevel gears are connected to ratchet gears 78 and 79, in which the pawls 90 and 89 engage. The pawl 90 sits on the control rod 82, the lower end of which is connected to a valve 91 which controls the inlet for the passage of air from the compressed air tank f into the pipe 62.

Entsprechend der im rechten Winkel verteilten Anordnung der Wellen 76 sind vier. solcher Steuerstangen 82 und vier solcher Einlaßventile 91 und vier Rohre 62 vorgesehen, die über Kreuz nach den Zylindern 26 bis 29 führen. Die Klinken 89 sitzen auf einer um die Stange 82 drehbaren Hülse 85, die durch einen Arm 92 mit der Steuerstange 94 eines Auslaßventils 97 an den Zylindern 26 bis 29 verbunden ist. Die Wirkungsweise ist folgende:Corresponding to the arrangement of the shafts 76 distributed at right angles, there are four. such control rods 82 and four such inlet valves 91 and four tubes 62 are provided, which lead crosswise to cylinders 26 to 29. The pawls 89 sit on one around the rod 82 rotatable sleeve 85, which by an arm 92 with the control rod 94 of a Exhaust valve 97 is connected to cylinders 26-29. The mode of action is as follows:

Angenommen, das Schiff fängt an zu stampfen, d. h. eine Schwingungsbewegung um die wagerechte Querachse zu machen. Senkt sich in diesem Falle die vordere Kante der Platte A (Fig. 4), so versucht der Kreisel seine senkrechte Stellung beizubehalten, infolgedessen gleiten die Arme 104 auf den ellipsoidartigen Kopf 64 auf der einen Seite nach oben, auf der anderen Seite nach unten und drehen so die beiden Paare der einander gegenüberliegenden Wellen 76 (Fig. 2, die links und rechts befindlichen Wellen). Durch den Kegelräderantrieb 81 und 72 werden auch die Schalträder 78 und 79 in entgegengesetzter Richtung gedreht. Die beiden Schalträder haben entgegengesetzt gerichtete Zähne. Das obere Schaltrad nimmt bei seiner Drehung mittels der Schaltklinke 90 die Steuerstange 82 mit und öffnet das Ventil 91. Die Schaltklinke 89 aber läuft leer über die Zähne des Schaltrades 79. Bei Öffnung der in Fig. 2 links befindlichen Ventile 91 wird Luft durch die Rohre 62 in die Zylinder 26 und 27 vor die Kolben 31 und 32 geführt; diese werden zurückgedrückt und drehen auch infolgedessen das Höhensteuer so, daß das Fahrzeug das Bestreben erhält, sich wieder aufzurichten. Auf der rechten Seite war indessen der Schaltzahn 89 mit dem unteren Schaltrad 79 in Eingriff gekommen; durch dieses wurde der Arm 92Assume that the ship begins to pound, that is, to make an oscillating movement around the horizontal transverse axis. If in this case the front edge of the plate A lowers (Fig. 4), the top tries to maintain its vertical position, as a result of which the arms 104 slide on the ellipsoidal head 64 on one side upwards, on the other side downwards and so rotate the two pairs of opposing shafts 76 (Fig. 2, the left and right shafts). By means of the bevel gear drives 81 and 72, the switching gears 78 and 79 are also rotated in the opposite direction. The two ratchet wheels have oppositely directed teeth. The upper ratchet wheel takes the control rod 82 with it by means of the ratchet 90 and opens the valve 91. The ratchet 89, however, runs idle over the teeth of the ratchet wheel 79. When the valves 91 on the left in FIG. 2 are opened, air is drawn through the pipes 62 guided into cylinders 26 and 27 in front of pistons 31 and 32; these are pushed back and, as a result, turn the height control so that the vehicle tries to straighten up again. On the right side, however, the switching tooth 89 had come into engagement with the lower switching wheel 79; through this the arm became 92

gedreht, welcher durch Vermittlung der Steuerstange 94 das Ventil 97 schloß.rotated, which through the mediation of the control rod 94, the valve 97 closed.

Beim Kippen um die Längsachse treten infolge der veränderten Stellung des Kreisels die beiden in Fig. 2 unterhalb der Längsachse gezeichneten Steuerungsorgane in Tätigkeit, so daß die Kolben 34 und 32 gesteuert werden.When tilting around the longitudinal axis, due to the changed position of the top, the two control organs drawn in Fig. 2 below the longitudinal axis in action, so that the pistons 34 and 32 are controlled.

Claims

Patent claim:

to airplane, whose control surfaces are arranged in pairs at the front and rear by hand similar and under the influence of the wind for the purpose of automatic stabilization too can be adjusted opposite to each other, characterized in that the j surfaces also in a manner known per se by means of a freely oscillating gyroscope are controlled, the pressure medium used to adjust the control surfaces always distributed in two of four symmetrically arranged cylinders and so adjusted two control surfaces while the other two mediating the the opposite adjustment of the surfaces causing surface connection also adjusted will.

1 sheet of drawings.