DE3423888A1

DE3423888A1 - Blattwinkelverstelleinrichtung

Info

Publication number: DE3423888A1
Application number: DE19843423888
Authority: DE
Inventors: Jerome Gerard Andover Conn. Duchesneau; Robert Allan Vernon Conn. Schwartz
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1983-08-05
Filing date: 1984-06-28
Publication date: 1985-02-14
Also published as: GB2144491B; CA1227386A; FR2550276B1; GB8414014D0; BR8402679A; GB2144491A; SE451826B; US4588354A; IT8421657A1; FR2550276A1; JPS6038295A; ES533290A0; SE8403411D0; IT8421657A0; IT1176351B; ES8503599A1; SE8403411L; JPH0659877B2

Description

BlattwinkelverStelleinrichtung

Die Erfindung betrifft Blattwinkelverstelleinrichtungen für verstellbare Propeller und insbesondere die Steuerung der MotorgeschwindigkeiL durch Einatelluny des Propellerblattwinkels.

Es ist seit langem bekannt/ den Betrieb eines Propellerflugzeuges zu steuern, wie z.B. die Geschwindigkeit des Flugzeugmotors durch Einstellen des Blattwinkels der einzelnen Propellerblätter zu steuern. Um die Motorgeschwindigkeit während des Fluges zu steuern, stellt der Pilot normalerweise einen Zustandshebel ein, der die Einstellung eines von dem Motor angetriebenen Motorgeschwindigkeitsregler reguliert. Der Regler beaufschlagt mittels bestimmter zusätzlicher Vorrichtungen ein Blattwinkelstellglied, das an seinem Ausgabeglied mit dem Propeller verbunden ist, um dadurch den Blattwinkel einzustellen, wobei eine solche Einstellung den Luftwiderstand gegenüber der Drehung der Propellerblätter verändert, um dadurch die Motorgeschwindigkeit zu steuern.

Bei den meisten modernen Flugzeugen ist das Stellglied ein hydraulisches, wobei die Bewegung seines Ausgabegliedes als Antwort auf Einstellungen des Druckes der Hydraulikflüssigkeit erfolgt, die das Stellglied antreibt. Solche Druckeinstellungen werden gewöhnlich durch Regulierungen der Einstellung eines die Hydraulikflüssigkeit steuernden Vorsteuorventils durch den vorgenannten

—g—

Motorgeschwindigkeitsregler bewirkt. Motorgeschwindigkeiten, die von derjenigen abweichen, die einer gewünschten Regler-• einstellung entspricht, bewirken, daß der Regler die Vorsteuerventileinstellung reguliert, und infolgedessen beaufschlagt der Druck der Hydraulikflüssigkeit das Blattwinkeländerungsstellglied. Eine solche Druckänderung bewirkt eine Bewegung des Ausgabegliedes des Stellgliedes, um den Blattwinkel auf eine Einstellung einzuregulieren, die der gewünschten Motorgeschwindigkeit entspricht.

Wie der Fachwelt geläufig sein wird, könnte eine Störung des Motorgeschwindigkeitsregüjers, des zugeordneten Vorsteuerventils oder irgendeines der Hydrauliksysterne, die zwischen das Vorsteuerventil und das Blattwinkeländerungsstellglied geschaltet sind, infolge von Fehlern in dem auf das Stellglied wirkenden Druck und daher in der Blattwinkeleinstellung zu Motorübergeschwindigkeitszuständen führen. Um das Risiko solcher Motorübergeschwindigkeitszustände sowie das Begleitrisiko eines Schadens an dem Motor und dem Propeller zu verringern, kann das Flugzeug mit einem Hilfs- (übergeschwindigkeits-)Regler und einem zugehörigen Vorsteuerventil ausgerüstet sein, um die Steuerung des Blattwinkels von dem Hauptregler und dem Steuerventil im Falle einer solchen Störung zu übernehmen. Ein solcher Ubergeschwindigkeitsregler und das zugehörige Vorsteuerventil arbeiten im wesentlichen auf dieselbe Art und Weise wie der Hauptregler und das vorbeschriebene Vorsteuerventil, d.h. durch Einstellen des Druckes der Hydraulikflüssigkeitseingabe an das Blattwinkeländerungsstellglied als Antwort auf Motorgeschwindigkeitszustände. Mit zweifachen Motorgeschwindigkeitsreglern und Vorsteuerventilen ist es klar, daß eine Einrichtung zum Absondern der Steuerung des Blattwinkeländerungsstellgliedes entweder auf den Hauptregler und das Servoventil oder den Ubergeschwindigkeitsregler und das Servoventil erforderlich ist. Außerdem ist

es klar, daß eine solche Einrichtung so kompakt wie

möglich, mit geringen Kosten herstellbar und wirksam ge-• nug sein sollte, um zu verhindern, daß eine hydraulische Störung in einer der beiden Geschwindigkeitsregler-Vor-Steuerventilanordnungen die andere beeinflußt, so daß das Fehlerrisiko bei den Blattwinkeleinstellungen vermindert wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Einrichtung zum Absondern der Steuerung des Propellerblattwinkels auf eine von zwei Motorgeschwindigkeitsregleranordnungen zu schaffen.

Außerdem soll eine solche verbesserte Einrichtung geschaffen werden, die sich durch Wirtschaftlichkeit sowohl in den Kosten als auch im Aufbau sowie durch eine gesteigerte Kompaktheit auszeichnet.

Ferner soll eine solche verbesserte Einrichtung geschaffen werden, die sich durch eine Wirksamkeit auszeichnet, die das Risiko, daß eine Störung in einer Motorgeschwindigkeit sanordnung den Betrieb einer dafür bestimmten Hilfsanordnung ungünstig beeinflußt.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist also eine Blattwinkelverstelleinrichtung, die mit einem Paar Motorgeschwindigkeitsregler versehen ist, die ein Paar Einrichtungen zum Beaufschlagen eines Blattwinkeländerungsstellgliedes mit Steuersignalen, die den gewünschten Blattwinkel angeben, steuern, auch mit einer Steuereinrichtung versehen, die mit den Signalbeaufschlagungseinrichtungen wirkverbunden ist und auf die Steuersignale von dort anspricht, wobei diese Steuereinrichtung ein einzelnes der Steuersignale als Antwort

-δι auf ihre relativen Größen abgibt. Bei einer bevorzugten

Ausführungsform ist die Blattwinkelverstelleinrichtung eine ■ ' hydromechanische, in welcher das Blattwinkeländerungsstellglied ein hydraulisches Stellglied umfaßt und die Einrichtungen zum Beaufschlagen des Stellgliedes mit Steuersignalen Vorsteuerventile umfassen, die durch die Motorgeschwindigkeitsregler eingestellt werden. Bei einer solchen Einrichtung umfassen die Steuersignale Drücke der Hydraulikflüssigkeit, die dem Stellglied von den Vorsteuerventilen zugeteilt wird. Die Steuereinrichtung umfaßt eine Wahleinrichtung zum Beaufschlagen des Stellgliedes mit einem der Fluiddrucksteuersignale. Die Wahleinrichtung kann ein Ventil aufweisen, das ein erstes und ein zweites bewegliches Ventilelement hat, welche auf die Steuersignale ansprechen, wobei das größte Steuersignal das entsprechende Ventilelement auf seinen Sitz bringt, welches das andere Ventilelement von seinem Sitz entfernt hält, um das kleinere Steuersignal zu dem Stellglied durchgehen zu lassen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben, die eine schematische Darstellung einer Blattwinkelverstelleinrichtung für einen verstellbaren Propeller nach der Erfindung zeigt.

Die Erfindung, die in der Zeichnung global bei 10 gezeigt ist, ist in eine Blattwinkelverstelleinrichtung für einen verstellbaren Propeller 20 eingebaut, der eine Nabe 25 einschließt, die irgendeine gewünschte Anzahl von Blättern (eines ist bei 30 gezeigt) trägt, die im Winkel durch eine Drehbewegung in Lagern 32 um deren Längsachse 35 als Antwort auf den Betrieb eines Blattwinkeländerungsstellgliedes 40 eingestellt werden. Der Propeller wird von einem Motor 42 angetrieben, der mit dem Propeller durch irgendeine geeignete Kraftübertragungs-

einrichtung, die durch die gestrichelte Linie 4 3 angedeutet ist, verbunden ist. Das Stellglied 4 0 beinhaltet • einen Zylinder 45, der einen hin- und herbewegbaren Kolben 50 darin hat. Der Kolben 50 ist über Verbindungsstangen 65 und 70 und einer Lagerpackung (Ubergangsflache von drehbar auf drehfest) 80 mit einem Nocken 55 verbunden. Der Nocken 55 hat darin einen Schlitz 83, in welchem eine Rolle 86 angeordnet ist, die an einem Drehzapfen 88 angebracht ist, der sich radial nach innen von der Wurzel des Blattes 30 aus erstreckt. Für den Fachmann ist erkennbar, daß eine Hin- und Herbewegung des Stellgliedkolbens 50 eine ähnliche Hin- und Herbewegung des Nockens 55 bewirkt, wobei der Eingriff der Rolle 86 in dem Schlitz 83 eine Drehung des Blattes in dem Lager 32 um die Achse 35 hervorruft, um den Blattwinkel einzustellen.

Die obige Beschreibung der verstellbaren Propellereinrichtung ist nur beispielhaft für eine übliche Art von verstellbaren Propellereinrichtungen, bei denen die Erfindung eingesetzt werden kann, und ist nicht Teil der Erfindung.

Für den Fachmann ist es klar, daß die Größe der durch das Stellglied 40 bewirkten Propellerblattwinkeländerung durch den Zustrom von Hydraulikflüssigkeit zu ihm und das Abfließen von Flüssigkeit von ihm bestimmt wird. Wie in der Zeichnung gezeigt ist, wird abgemessene Flüssigkeit in das Stellglied über die Leitung 95 eintreten gelassen, wobei diese Flüssigkeit den Kolben unter Druck setzt und ihn nach links in eine Richtung drängt, in welcher der Blattwinkel abnimmt. Flüssigkeit mit einem konstanten Eingangsdruck P_g wird dem Stellglied über die Leitung 100 zugeführt, wobei diese Flüssigkeit den Kolben unter Druck setzt und ihn nach rechts in eine Richtung drängt, die eine Zunahme des Blattwinkels bewirkt. Wie in der Zeichnung angegeben ist, ist die mit Flüssigkeit

-ιοί aus der Leitung 95 unter Druck gesetzte Kolbenfläche wesentlich größer (in .der Größenordnung des zweifachen) als die

■ · Fläche des Kolbens, die mit Flüssigkeit in der Leitung 100 unter Druck gesetzt wird. Demzufolge wird der Fachmann den Kolben 50 als einen "Halbflächenkolben" erkennen, bei welchem die Beaufschlagung des Kolbens 50 mit der Hälfte des Druckes Pg über die Flüssigkeitsleitung 95 den Kolben gegen eine Bewegung im Gleichgewicht halten wird. Es ist erkennbar, daß eine Regulierung des Druckes in'der ersten Flüssigkeitsleitung 95 nach oben oder nach unten von Pg/2 aus die Kraft auf dem linken Teil des Kolbens nach oben oder nach unten reguliert, um eine gewünschte Kolbenverschiebung zu erzielen.

Der Kolben 50 weist eine Stütze (Arm) 105 auf, die sich von ihm aus nach außen und nach oben erstreckt, wobei die Stütze 105 ein einstellbares Widerlager 110 hat, das in ihr Ende eingeschraubt ist. Das Widerlager 110 ist mit einem beweglichen Teil (nicht gezeigt)" eines Betaventils 115 in Eingriff bringbar, das mit Hydraulikflüssigkeit mit dem Eingangsdruck P₀ über eine Leitung 160 versorgt wird, die eine öffnung 165 darin hat, die den Druck der Flüssigkeit vermindert. Das Betaventil ist durch irgendein geeignetes Mittel, wie z.B. ein Gestänge 120, mit einem Motorgashebel 125 mechanisch verbunden, der seinerseits mittels einer geeigneten Verbindung 130 mit dem Motor 42 zur Steuerung dessen Leistungsabgabe verbunden ist. Der Gashebel 125 ist auch mit einem Umkehrventil 135 über ein Gestänge oder ein anderes geeignetes bei 140 angegebenes Verbindungsmittel verbunden. Das Umkehrventil steht mit dem Betaventil 115 mittels der Leitungen 95, 145 und 147 in Verbindung, die eine Strömungsdrossel (öffnung) 150 darin hat. Das Umkehrventil wird mit Hydraulikflüssigkeit mit dem Eingangsdruck P_ über die Leitung 155 und auf eine unten näher zu beschreibende Art und Weise mit abgemessener Hydraulikflüssigkeit über

-11-die Leitung 157 versorgt.

■ Derjenige Teil der Propellerblattverstelleinrichtung, der das Umkehrventil, das Betaventil, die hydraulischen Verbindungen dafür und die mechanischen Verbindungen zwischen diesen Ventilen und dem Gashebel 125 umfaßt, bildet keinen Teil der Erfindung, sondern ist hier als Hintergrundinformation über ein typisches Gebiet, in welchem die Erfindung eingesetzt werden kann, mit enthalten. Es soll genügen, darauf hinzuweisen, daß unter normalen Betriebsbedingungen (Reglersteuerung der Motorgeschwindigkeit) die von der Leitung 157 dem Umkehrventil 135 zugeführte abgemessene Hydraulikflüssigkeit dem Betaventil 115 und dem Stellglied 40 zugeführt wird, wobei der Druck der abgemessenen Flüssigkeit bestimmend für die Richtung der

von dem Stellglied bewirkten Blattwinkeleinstellung ist. Bei bestimmten Blatteinstellwinkeln ist die direkte Gashebel- (Beta) Steuerung des Blattwinkels erforderlich. Unter solchen Bedingungen wird Hydraulikflüssigkeit aus der Leitung 155 mit dem Eingangsdruck P dem Betaventil von dem Umkehrventil zugeführt. Diese Flüssigkeit mit
relativ hohem Druck wird auch dem Stellglied 40 von dem Umkehrventil über die Leitung 95 zugeführt, wodurch der Stellgliedkolben nach links in eine abnehmende Blatt-

Winkelrichtung bewegt wird. Eine solche Bewegung bringt das Widerlager 110 an dem Arm 105 in Eingriff mit dem
Glied in dem Betaventil, welches durch das Gestänge 120 mit dem Gashebel für eine Bewegung mit ihm verbunden ist, wodurch eine solche Gashebelbewegung eine entsprechende Bewegung des Armes 105 und des Stellgliedkolbens 50

für eine direkte Gashebelsteuerung des Blattwinkels bewirkt.

Der Motor 42 ist mittels einer Welle 170 mit einem Hauptmotorgeschwindigkeitsregler 175 irgendeiner bekannten Konstruktion verbunden. Wie in der Zeichnung dargestellt

ist, weist der Hauptregler eine Welle 180 auf, die mit der Welle 170 verbunden ist und zur Drehung mit ihr in • · Lagern 185 gelagert ist. Die Welle 180 weist an ihrem Ende ein Paar Stützen 190 auf, die mit Armen oder Halterungen 195 versehen sind, an welchen ein Paar Fliehgewichte 200 schwenkbar angeordnet sind. Jedes Fliehgewicht 200 beinhaltet einen radial nach innen gerichteten angeformten Schenkel 205, der an einem Fußteil 210 eines Vorsteuerventilschieberelementes 215 anstößt, das 2ur Drehung mit dem Regler 175 in Lagern 220 gelagert ist, die in einem Käfig 230 angeordnet sind. Der Steuerschieber wird in Längsrichtung in Anlage mit den Fliehgewichten durch eine Druckfeder 225 gedrängt, die zwischen dem Lagerkäfig 230 und einem Federhalter 235 aufgenommen ist. Wie dargestellt ist, ist der Federhalter 23 mit einem Zustandshebel 237 durch irgendeine geeignete Verbindung (wie z.B. ein Gestänge),die durch die gestrichelte Linie 24 0 angedeutet ist, verbunden,mit welchem Zustandshebel der Pilot des Flugzeugs eine gewünschte Motorgeschwindigkeit einstellt. Das Steuerschieberelement 215 ist mit einem innen angeordneten länglichen Durchgang 24 5 versehen, der bei einer ringförmigen Ausnehmung 250 endet. Die Ausnehmung 250 steht mit einem Durchgang 255 in dem Ventilgehäuse in Verbindung, durch welches das Vorsteuerventil mit hydraulischer Niederdruckflüssigkeit mit einem Druck P_L zur Schmierung der Anlage des Fußes 210 mit den Fliehgewichten 200 sowie zur Schmierung der Reglerlager 185 versorgt wird, wobei das Schmiermittel durch den längliehen Durchgang 257 und den damit verbundenen radialen Durchgängen 259 zu ihnen geleitet wird. Beide Durchgänge 257 und 259 sind in der Welle 180 angeordnet.

Das Steuerschieberelement 215 weist auch eine ringförmige Ausnehmung 260 auf, die mit der Leitung 265 in dem Ventilgehäuse in Verbindung steht. Die Leitung 265,

in welche Hydraulikflüssigkeit mit einem Eingangsdruck P-

eingegeben wird,, hat darin eine öffnung 270 zum Vermindern • des Druckes der Hydraulikflüssigkeit, die zum Steuerschieber geleitet wird. Die Lager 220 werden durch jegliche Flüssigkeit, die aus der Ausnehmung 260 austritt, über die Oberfläche des Steuerschiebers strömt und in den inneren Längsdurchgang 275 eintritt, der an seinem rechten Ende mit den Lagern 220 in Verbindung steht, geschmiert.

Wie die Fachleute ohne weiteres erkennen werden, dreht sich der Regler 175 im Betrieb mit dem Motor aufgrund seiner Verbindung mit ihm. Änderungen in der Zentrifugalkraft ,verbunden mit einer Änderung der Drehgeschwindigkeit der Fliehgewichte 200, lassen die Fliehgewichte sich drehen, wobei eine solche Drehbewegung die Enden der Schenkel 205 versetzt, wodurch bei erhöhter Geschwindigkeit der Vorsteuerventilschieber bewegt wird oder bei verminderter Geschwindigkeit dem Steuerschieber gestattet wird, durch die Feder 225 bewegt zu werden. Eine solche Bewegung des Vorsteuerventilschiebers teilt der Auslaßleitung 280 Hydraulikflüssigkeit aus dem Durchgang 265 zu. Eine Einstellung der Lage des Zustandhebels zum Ändern der Motorgeschwindigkeit reguliert die Lage des Federhalters 23 5 aufgrund der Verbindung zwischen diesen Bauteilen. Eine solche Neueinstellung des Federhalters bewirkt eine Änderung der Kompression der Feder 225, wodurch der Steuerschieber in Längsrichtung aus dem Gleichgewicht gebracht wird. Durch das Aus-dem-Gleichgewicht-bringen wird der Steuerschieber neu eingestellt, wodurch der Druck der von dem Steuerschieber dem Stellglied 40 zugeteilten Hydraulikflüssigkeit geändert wird, um die ■ Steigungseinstellung der Blätter und somit die Motorgeschwindigkeit zu ändern.

Wie oben dargelegt, ist es allgemeine Praxis, Propeller-Flugzeuge mit einem Hilfs-(Ubergeschwindigkeit)Regler zum

Zwecke der Übernahme der BlattwinkeIsteuerung im Falle

eines Versagens des Hauptreglers oder des Vorsteuerven-• tils auszustatten. Ein solcher Hilfsregler ist global bei 300 gezeigt, welcher einen Rotor 305, der in Lagern 310 abgestützt ist, einschließt. Der Rotor 305 wird durch den Motor 42 angetrieben, wobei er mit ihm durch irgendeine geeignete Verbindung, die durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, verbunden ist, und hat zentrifugalansprechende Fliehgewichte 320, die schwenkbar an ihm auf die oben in bezug auf den Hauptregler beschriebene Art und Weise angebracht sind. Die Fliehgewichte 320 stoßen an einem beweglichen Steuerschieberelement 325 eines Hilfsvorsteuerventils an und stellen diesen Steuerschieber als Antwort auf eine Schwenkbewegung der Fliehgewichte infolge ihrer Drehung ein. Der Steuerschieber 325 ist zur Drehung mit dem Reglerrotor 305 in Lagern 330 gelagert. Die Lager 330 sind in einem Lagerkäfig 335 befestigt, wobei eine Schraubendruckfeder 340 zwischen dem Lagerkäfig 335 und einem Federhalter 345 aufgenommen ist. Eine zweite Schraubenfeder 350, die zwischen dem Federhalter 345 und einer Befestigungsvorrichtung 355 zusammengedrückt ist, drängt den Federhalter 34 5 und somit den Lagerkäfig 335 und das Steuerschieberelement 325 nach rechts in Anlage mit dem Hilfsreglerrotor. Die Befestigungsvorrichtung 355 ist mit einer Einstellschraube 360 versehen, mit welcher die Lage des Federhalters 345 (und somit des Vorsteuerventilelements 325) entsprechend einer Anlage des Federhalters mit der Befestigungsvorrichtung 355 eingestellt wird. Dies stellt die Vorspannung der Feder 340 und somit die von dem Vorsteuerventilelement 325 zum Zusammendrücken der Feder 340 benötigte Kraft zum Einstellen der Geschwindigkeit, mit welcher der Rotor 305 des Hilfsreglers 300 das Vorsteuerventilelement bewegt, ein. Der Federhalter 345 wird gegen die Schraube 360 von der Hydraulikflüssigkeit beim Eingangsdruck P_q gehalten, der auf eine innere Stirnfläche

des Federhalters 345 über die Leitung 365 aufgebracht wird.

Die Zufuhr von Flüssigkeit zu dem Federhalter wird durch

ein Kugelventil 370 gesteuert, das von einem Magnetventil • · 375 betätigt wird.

Das Steuerschieberelement 325 ist mit ringförmigen Ausnehmungen 380 und 385 versehen, wobei die Ausnehmung mit den Durchgängen 390 und 395 in dem Ventilgehäuse in Verbindung steht. Hydraulikflüssigkeit mit dem Eingangsdruck Pg wird der Ausnehmung 380 über den Durchgang 390 zugeführt, wobei die Zuteilung dieser Flüssigkeit an die Auslaßleitung 395 durch die Stellung des Steuerschiebers 325, wie sie durch den Hilfsregler 300 eingestellt ist, gesteuert wird. Der normale Flüssigkeitsverlust entlang der Oberfläche des Steuerschiebers wird durch die ringförmige Ausnehmung 385 und die Leitung 4 00 in dem Ventilgehäuse zu den Lagern 310 für deren Schmierung geleitet.

Beide Leitungen 280 und 395, durch die abgemessene Hydraulikflüssigkeit von den VorSteuerventilen 215 bzw. 325 geliefert wird, sind mit der Wahleinrichtung 10 verbunden, die ein Paar Kugelventilelemente 405 und 410 umfaßt, die in einem Durchgang 412 im Gehäuse 415 aufgenommen sind. Die KugelVentilelemente sind durch eine Stange 420 miteinander verbunden. Der Durchgang 412 verbindet den ersten und den zweiten Einlaß 4 20 und 425 miteinander, bildet Sitze 430 und 435, auf denen die Kugelventilelemente 405 bzw. 410 zur Anlage kommen, und steht mit einem Auslaß 440 in Verbindung, der mit der Leitung 157 in Verbindung steht, durch welche abgemessene Flüssigkeit in das ümkehrventil 135 eintreten gelassen wird.

Wie oben dargelegt ist, ist es im Falle eines Versagens der Hauptregler- und Vorsteuerventilanordnung erforderlich, daß der Hilfsregler und das Vorsteuerventil die Steuerung der Motorgeschwindigkeit übernehmen. Wenn beispielsweise eine Störung auftritt, die dem Blattwin-

keländerungsstellglied 40 über die Leitung 95 einen

höheren zugemessenen Druck als erforderlich zuführt/ er-• gibt sich ein negativer Fehler im Propellerblattwinkel.

Ein solcher Fehler würde bewirken, daß die Motorgeschwindigkeit von der gewünschten Geschwindigkeit aus zunimmt, wodurch ein Schaden an den Motor- und Propelleranordnungen riskiert wird. Durch die vorliegende Erfindung werden solche Risiken durch die Wahleinrichtung 10 verringert, welche auf die hydraulischen Steuer-(Druck)Signale in den Leitungen 280 und 395 durch ein Schließen des Kugelventils entsprechend dem höchsten der beiden Drücke anspricht. Da die Kugelventilelemente durch die Stange 4 20 miteinander verbunden sind, wird das Schließen des einen Ventilelements von dem öffnen des anderen Ventilelement begleitet, wodurch der Durchgang durch das Wahlventil zwischen dem Einlaß, durch den die Flüssigkeit mit dem niedrigeren Druck zugeführt wird, und dem Auslaß 440 (und folglich letztlich dem Blattwinkeländerungsstellglied 40) geöffnet wird, so daß die Flüssigkeitsdruckeingabe an das Umkehrventil (und folglich das Stellglied) von der Einstellung der Regler- und VorSteuerventilanordnung, die den niedrigsten Ausgabedruck liefert, bestimmt wird. Wenn somit z.B. die Hauptregler- und Vorsteuerventilanordnung ausfällt und der Wahleinrichtung 10 einen zu hohen Druck liefert, wird dieser Druck das Kugelventil 40 5 schließen, wodurch der Hochdruckstrom zu dem Umkehrventil abgestellt wird, und zur gleichen Zeit das Kugelventil 410 öffnen, wodurch der niedrigeren Druckausgabe des Hilfsreglers und Steuerventils gestattet wird, das Stellglied für eine richtige Einstellung des Propellerblattwinkels zu beaufschlagen.

Für die Fachleute wird auch erkennbar sein, daß,wenn eine der Regler- und Vorsteuerventilanordnungen durch übermäßige Leckverluste aus ihr schlecht arbeiten sollte, die Wahleinrichtung 10 das schlecht arbeitende Regler-Vorsteuerventil wirksam von der anderen Anordnung trennen

wird/ so daß die mit dem Betrieb der anderen Anordnung verbundenen Plüs.sigkeitsdrücke nicht von einer solchen • Störung beeinflußt werden. Beispielsweise wird erkennbar sein, daß Leckverluste aus dem Vorsteuerventil 215 den Druck unter den der erforderlich ist, um die gewünschte Motorgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, absenken würde, und infolgedessen könnte eine Einstellung des Zustandshebels erforderlich sein, um die gewünschte Motorgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Der Ausgabedruck des Hilfsvorsteuerventils an die Wahleinrichtung 10 in der Leitung 395 hält jedoch das Kugelventil 410 geschlossen, wodurch jegliche Leckverluste aus dem Ventil 215 die Hilfsregler- und Vorsteuerventilanordnung nicht beeinflußt.

Außerdem ist ersichtlich, daß die Wahleinrichtung 10 wirtschaftlich im Aufbau und daher in den Kosten ist, wobei die Wahleinrichtung ein relativ unkompliziertes Gehäuse, ein Paar von miteinander verbundenen Kugelventilen und eine relativ einfache Durchgangsanordnung darin aufweist. Demzufolge werden mit der vorliegenden Erfindung die aufgeführten Eigenschaften und Merkmale auf eine wirtschaftliche und unkomplizierte Art und Weise erzielt.

Obwohl bei der bevorzugten Ausführungsform ein Zweifach-' kugelwahlventil gezeigt ist, wird erkennbar sein, daß verschiedene andere Ventilanordnungen, welche die Flüssigkeitsdrucksignale von den Haupt- und Hilfsregler- und Vorsteuerventilanordnungen trennen, verwendet werden können. Obgleich ein flüssigkeits-mechanisches System gezeigt worden ist, wird erkennbar sein, daß verschiedene andere Regler, wie z.B. elektrische Regler, verwendet werden können, in diesem Fall wird dann die Wähleinrichtung 10 arbeiten, um zwischen elektrischen Ausgangssignalen zu unterscheiden, wobei sie nur Signale einer

vorbestimmteη relativen Größe durchgehen läßt. Es ist auch klar, daß verschiedene andere Abwandlungen der vorliegenden Erfindung, die aus dieser Offenbarung deutlich wird, sich den Fachleuten anbieten werden, und es sind die folgenden Ansprüche dafür bestimmt, diese Abwandlungen zu umfassen, so daß sie in den Bereich der Erfindung fallen.

Claims

Dipl.-Chem. Dr. Steffen ANDBAE

Dipi.-Phys. Dieter FLACH

Dipl.-lng. Dietmar HAUG

Dipl.-Chem. Dr. Richard KNHSSL 28 Junf

PATENTANWÄLTE ^L ^{Οί ÜUni}

Stetnstr. 44, D-8000 München 80

Anm.: United Technologies Corporation

Hartford, Ct./ V.St.A. Az: 210/DH/sc

BlattwinkGlvcrstellcinrichLuny

Patentansprüche

Λ J Blattwinkelver stelle inr ichtung für einen von einem Motor angetriebenen verstellbaren Propeller, mit einem Stellglied, das mit den Blättern des Propellers für deren Bewegung in Blattwinkeländerungsrichtungen verbunden ist, gekennzeichnet durch:

eine erste Einrichtung zum Beaufschlagen des Stellgliedes (40) mit einem ersten Steuersignal, das eine gewünschte Blattwinkeleinstellung angibt, 10

einen Motorgeschwindigkeitsregler (175), der zum Einstellen der ersten Einrichtung als Anwort auf normale Motorbetriebgeschwindigkeiten mit der ersten Einrichtung wirkverbunden ist,

eine zweite Einrichtung zum Beaufschlagen des Stellgliedes (40) mit einem zweiten Steuersignal, das eine . · gewünschte Blattwinkeleinstellung angibt,

einen Hilfsregler (300), der zum Einstellen der zweiten Einrichtung als Antwort auf Motorübergeschwindigkeitszustände mit der zweiten Einrichtung wirkverbunden ist, und

eine Steuereinrichtung, die mit der ersten und der zweiten Steuersignalbeaufschlagungseinrichtung wirkverbunden ist und auf die ersten und zweiten Steuersignale anspricht, um die ersten und zweiten Steuersignale voneinander zu trennen und ein einzelnes Steuersignal dem Stellglied (40) als Antwort auf die relative Größe der Steuersignale zuzuführen.
2. Blattwinkelverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (40) ein hydraulisches Stellglied umfaßt, die erste und die zweite Steuersignalbeaufschlagungseinrichtung ein erstes und ein zweites Vorsteuerventil (215,325) umfassen, die von dem Motorgeschwindigkeitsregler (175) bzw. dem Hilfsregler betätigt werden, die Steuersignale Fluiddrucksignale umfassen und die Steuereinrichtung ein Wahlventil (10) umfaßt, das einen ersten und einen zweiten Einlaß (420, 425) einschließt, die mit dem ersten bzw. dem zweiten Vorsteuerventil (215,325) in Verbindung stehen, und einen Auslaß (440) einschließt, der mit dem Stellglied

(40) in Verbindung steht.
3. Blattwinkelverstelleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wahlventil (10) ein Gehäuse (415) umfaßt, das mit einem Durchgang (412) versehen ist, der den ersten und den zweiten Einlaß (420, 425) mit dem Auslaß (440) verbindet, und ein erstes und

mm J —.

ein zweites Ventilelement (405,410) in dem Durchgang (412) neben dem ersten bzw. dem zweiten Einlaß (420,425) ihren • Sitz haben, wobei das größere der Fluiddrucksignale von einem der Vorsteuerventile (215,325) bei Beaufschlagung des Wahlventils (10) mit ihm, die Anlage des entsprechenden Wahlventilelements (405,410) auf seinem Sitz und das Abheben des anderen Ventilelements (405,410) von seinem Sitz bewirkt, um dadurch den Durchgang (412) zwischen dem Auslaß (440) und dem anderen Steuerventil (215,325) zu öffnen, wodurch die Fluiddrucksteuersignaleingabe an das Stellglied (40) durch das Einstellen des anderen Vorsteuerventils (215,325) durch den entsprechenden Motorregler bestimmt wird.
4. Blattwinkelverstelleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Wahlventilelement (405,410) miteinander derart wirkverbindbar sind, daß die Anlage des einen Wahlventilelements (405,410) auf seinem Sitz das Abheben des anderen Wahlventilelements (405,410) von seinem Sitz auslöst und davon entfernt hält.
5. Blattwinkelverstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motorgeschwindigkeitsregler (175) und der Hilfsregler (300) Zentrifugalregler umfassen, die Fliehgewichte (200,320) tragende Rotoren einschließen, welche Fliehgewichte auf die Drehgeschwindigkeit der Rotoren ansprechen, die Rotoren in Lagern (185, 310) abgestützt sind und innere Fluiddurchgänge (257,259,

400) mit einer Schmiermittelquelle und den Lagern in Verbindung stehen und einen Schmiermittelstrom von der Quelle zu den Lagern aufnehmen.
6. Blattwinkelverstelleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalbeaufschlagungseinrichtungen hydromechanische Vorsteuerventile (215,325)

umfassen, die Steuerschieberteile einschließen, die von Lagern (220) zur. Drehung mit den Reglerrotoren abgestützt werden, wobei die Steuerschieber durch innere Pluiddurchgänge (275) gekennzeichnet sind, die mit einer Schmiermittelquelle und den Steuerschieberlagern (220) in Verbindung stehen, um einen Schmiermittelstrom von der Quelle zu den Steuerschieberlagern (220) aufzunehmen.