DE390980C

DE390980C - Post-turning device for surfaces that move in a non-rigid medium

Info

Publication number: DE390980C
Application number: DEF48598D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1921-02-11
Filing date: 1921-02-11
Publication date: 1924-02-26

Description

Nachdreheinrichtung für Flächen, die sich in einem unstarren Medium bewegen. L m in einem unstarren Medium bewegte Flächen zu irgendwelchen Zwecken, beispielsweise zum Zweck der Steuerung eines Wasser-oder Luftfahrzeuges, zu verstellen, hat man die zur Verstellung der Flächen erforderlichen Kräfte der Strömung entnommen und über mehrere hintereinander geschaltete Hilfsflächen stufenweise auf die Flauptfläche wirken lassen. Dabei mußte die Anordnung der einzelnen Teile so getroffen «-erden, daß die Hilfsflächen, während @lie Hauptfläche die erwünschte Bewegung ausführt, wieder nach ihrer ursprünglichen Lage gegenüber der ihnen vorgeschalteten Fläch-- zurückgeführt werden, und (laß dabei auch bei unerwünschten, von fier Strömung verursachten Bewegungen, besonders solchen der Idauptflä ehe, die Hilfsflächen und insbesondere (von der Hauptfläche aus gerechnet) die letzte Hilfsfläche so eingestellt werden, (laß sie solchen uti: rwünschten Bewegungen entgegenwirken.Post-turning device for surfaces that are in a non-rigid medium move. L m surfaces moving in a non-rigid medium for any purpose, for example for the purpose of controlling a watercraft or aircraft, the forces required to adjust the surfaces have been taken from the flow and step by step onto the main surface via several auxiliary surfaces connected one behind the other let it work. The arrangement of the individual parts had to be made in such a way that that the Auxiliary surfaces, while @lie main surface the desired movement executes, again according to their original position in relation to the preceding one Flat - be led back, and (also with undesired, let by fier flow caused movements, especially those of the main surface, the auxiliary surfaces and in particular (calculated from the main area) the last auxiliary area is set in this way become, (let them counteract such uti: r-desired movements.

Gemäß der Erfindung wird hierfür eine besonders zweckmäßige hinrichtung in der Weise getroffen, daß jeder Fläche, mit Ausnahme der (von der Hauptfläche aus gerechnet) letzten Hilfsfläche, ein gegen sie verdrebbares, ihr die Richtung und das Maß der. Verstellung vorschreibendes Organ (ein Richtungsweiser) zugeordnet wird. Die Richtungsweiser der einzelnen Flächen sind miteinander gekuppelt. Sie bilden 'Geile einer sympathischen Nachdrehvorrichtti:ig, die unmittelbar durch die Strömung bedient wirrl.According to the invention, this is a particularly useful execution taken in such a way that every face, with the exception of the (from the main face calculated from) the last auxiliary surface, something that can be destroyed against her, her direction and the measure of. Adjustment prescribing organ (a direction indicator) assigned will. The direction indicators of the individual areas are coupled with one another. she form 'Geile of a likeable post-turning device, which is immediately followed by the Current served wirrl.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise in Anwendung auf ein Schiffsruder veranschaulicht; sie ist aber auch bei Luftfahrzeugsteuern oder zur Verstellung von Flächen, die durch ihre Bewegung in der Ströinung Arbeit leisten oder aufnehmen (Flügel von Propellern, Luft- oder Wasserför#lerern, Ventilatoren, Kompressoren, tVindmühl.n, verstellbare Tragflügel von Luftfahrzeugen tisw. ), verwendbar.The invention is applied in the drawing, for example a ship's rudder illustrated; but it is also with aircraft taxes or for adjusting surfaces that perform work through their movement in the flow or pick up (blades of propellers, air or water conveyors, fans, Compressors, tVindmühl.n, adjustable wings of aircraft tisw. ), usable.

In Abb. i ist (r die am Schiffsrumpf drehbare Hauptfläche, die durch clen Strönitingsdruck verstellt werden soll: b und c sind zwei hintereinander geschaltete Hilfsflächen. In einem Ausschnitt rler Hauptfläche (:der an Hebelarmen, die von ihr ausgehen., dreht sich die Fläche b, in einem Ausschnitt der Fläche h oder an Hebelarmen, die von ihr ausgehen, die Hilfsfläche c. Jeder Fläche ist ein Richtungsweiser zugeordnet, der ihr die Richtung zt:-weist, in der sie sich bei der Verstellung bewegen soll und von dessen Einstellung (las Maß ihrer Verdrehung abhängig ist. Der Richtungsweiser d der Fläche a ist mit dein Richtungsweiser c (Ier Fiiiche b durch die Zahnung f, der Richtungsweiser c durch die Zahnung g unmittelbar mit der Achse der letzten Hilfsfläche c gekuppelt. Die Riclitungswcisei7 sind zweckmäßig auf der Achse der ihnen zugeordneten Flächen drehbar befestigt.In Fig. I (r is the main surface that can be rotated on the hull and extends through The Strönitingsdruck is to be adjusted: b and c are two connected in series Auxiliary surfaces. In a section of the main surface (: the one on lever arms that of you run out., the surface b rotates in a section of the surface h or an Lever arms extending from it, the auxiliary surface c. Every area is a signpost assigned, which shows her the direction in which she is in the adjustment should move and on its setting (read the degree of their rotation depends. The direction indicator d of the surface a is linked to your direction indicator c (Ier Fiiiche b through the toothing f, the direction indicator c through the toothing g directly with the Axis of the last auxiliary surface c coupled. The guidelines are appropriate rotatably mounted on the axis of the surfaces assigned to them.

Abb.2 zeigt in anderer, noch mehr vereinfachter Darstellung die Anordnung der Richtungsweiser iin Grundriß.Fig. 2 shows the arrangement in a different, even more simplified representation the direction indicator in plan.

Soll nun durch den Strömungsdruck die Hauptfläche a aus der in Abb. 2 und 3 gezeichneten Anfangslage, die mit der durch einen Pfeil angedeuteten Strömungsrichtung zusammenfällt, um ein bestimmtes Maß verstellt werden, et-,va um den Winkel rc (Abb. 3), so wird zuerst der Richtungsweiser d urn einen Winkel y, der gleich a, vermehrt um einen bestimmten weiter unten erörterten Betrag.:-ist, und hierdurch auch der Richtungsiveiser e verstellt. Dieser verstellt mittels des Zahntriebes g das Zahnrad 11. und damit die letzte Hilfsfläche c (Abb. 3).If the main area a is now to be derived from the flow pressure in Fig. 2 and 3 drawn initial position with the flow direction indicated by an arrow coincides, can be adjusted by a certain amount, et-, especially by the angle rc (Fig. 3), the direction indicator d is first increased by an angle y equal to a by a certain amount discussed below.: - is, and thereby also the Directional misaligned. This adjusts the gear by means of the gear drive g 11. and thus the last auxiliary surface c (Fig. 3).

Da die Hilfsfläche c jetzt einen @@'inlcel d mit der Hilfsfläche b bildet, erzeugt die Ströinunr auf der konvexen Seite des Systems einen Unterdruck, auf der konkaven einen Chefdruck, und die Druckdifferenz bewirkt jetzt eine Verstellung der Fläche b.Since the auxiliary surface c now has a @@ 'inlcel d with the auxiliary surface b forms, the flow creates a negative pressure on the convex side of the system, a boss pressure on the concave one, and the pressure difference now causes an adjustment the area b.

Während dieser Verstellung von h erfolgt aber durch Abrollen von h an g eine Rückdrehung von c und damit eine Vergrößerung des Winkels d. Diese Rückdrehung geht nicht bis zur Nullage von c gegenüber b (1 d = i 8o° ). sondern nur bis zum Ausgleich der auf (lie beiden Flächen wirkenden Strrnnungskräfte (Abb. q.).During this adjustment of h, however, a reverse rotation of c takes place by rolling from h to g and thus an increase in the angle d. This reverse rotation does not go as far as the zero position of c with respect to b (1 d = i 80 ° ) . but only until the flow forces acting on the two surfaces are balanced (Fig. q.).

Die so verstellte Hilfsfläche b bildet ihrerseits mit der Hauptfläche a einen Winkel : ; die Strömung erzeugt nun auf der konvexen Seite des Systems a, b einen -Unterdruck, auf der konkaven einen Überdruck, und clie Druckdifferenz bewirkt jetzt eine Verstellung rler Fläche a in der von ihrem Richtungsweiser vorgeschriebenen Richtung. Während diesen-Verstellung der Hauptfläche a erfolgt aber durch Abrollen des Richtungswcisers c° an f eine Rückdrehung des Richtungsweisers e der l--läclie'b. Diese Rückdrehung des Richtungsweisers c-. überträgt dieser durch sein Zahnsegment auf die Fläche c, die somit eine ztisätzliche Rückdrehung erfährt (Abb. 5).The auxiliary surface b adjusted in this way, in turn, forms an angle with the main surface a:; The flow now produces a negative pressure on the convex side of the system a, b, on the concave side an overpressure, and the pressure difference now effects an adjustment of the surface a in the direction prescribed by its directional indicator. During this adjustment of the main surface a, however, a reverse rotation of the direction indicator e of the läclie'b takes place by rolling the direction indicator c ° on f. This reverse rotation of the direction indicator c-. transfers this through its toothed segment to surface c, which thus experiences an additional reverse rotation (Fig. 5).

Diese Verstellung, die hier in ihre einzeln: ii einander übergreifenden Phasen zerlegt gschildert wurzle, verläuft natürlich nicht so. (lall zunächst nur die Fläche #) ihre volle Bewegung ausführt und dann erst die Fläche sich bewegt; vielmehr wirkt schon bei einer geringen Verstellung der Hilfsfläche c diese \-erstellend auf die Hilfsfläche h, um1 diese wieder auf die Hauptfläche cr, unrl auch die Rückdrehung der Hilfsflächen erfolgt gleichzeitig;. Uin einmal diese Riick@lrelitirg auszu---leichen und -las durch sie zu friili wiederhergestellte Gleichgewicht cIer Kräfte aufzuheben, muß zur Verstellung der Hauptfläche um dein Winkel rl ihr Richtungsweiser nicht nur uni r:. sondern um a + x verstellt «-erden, wobei -iunter Umständen ein Vielfaches von @i, seih kann.This adjustment, here in its individual: ii overlapping Phases dismantled gschildert wurzle, of course it doesn't work that way. (At first just slurred the surface #) executes its full movement and only then does the surface move; rather, even with a slight adjustment of the auxiliary surface c, it has a generating effect on the auxiliary surface h, around this again on the main surface cr, and also the reverse rotation the auxiliary surfaces takes place at the same time. Uin once to balance this back @ lrelitirg and -laid through them to friili to break the restored equilibrium of forces, does not have to move the main surface by your angle rl their direction indicator only uni r :. but shifted by a + x «-ground, whereby -i may be a multiple from @i, seih can.

Um dann aber eine nihglichst rasche un:1 kräftige Wirkung des Steuers auf das Schiff bei geringstem Kraftaufwand zu erzielen, wird an Stelle der einfachen Kupplung der Richtungsweiser bzw. der letzten Fläche eine ins Schnelle übersetzte Kupplung angeordnet. Ein Beispiel hierfür ist: in Abb. 6 dargestellt. Die große Übersetzung von .dem Richtungsweiser d' der Hauptfläche a auf .den Richtungsweiser e' der ersten Hilfsfläche b und von diesem auf das Zahnrad li der zweiten Hilfsfläche c bedingt für eine nur kleine Verstellung von d' einen großen. und raschen Ausschlag der Hilfsfläche c und eine entsprechend starke Verdrehung der Flächen b und a.However, in order to achieve the fastest and most powerful effect of the rudder on the ship with the least amount of effort, instead of the simple coupling of the direction indicator or the last surface, a fast-acting coupling is arranged. An example of this is: shown in Fig. 6. The large translation from .the direction indicator d 'of the main surface a to .the direction indicator e' of the first auxiliary surface b and from this to the gear li of the second auxiliary surface c requires a large adjustment for only a small adjustment of d '. and rapid deflection of the auxiliary surface c and a correspondingly strong rotation of the surfaces b and a.

Diese Übersetzung ins Schnelle von der Hauptfläche bis zur letzten Hilfsfläche kann in verschiedener Weise auf .die einzelnen Teile verteilt werden, entwedergleichmäßig zu- und wieder abnehmend, oder aber, was .das zweckmäßigste ist, -allmählich gesteigert, wie bei dem .beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 6; also durch eine erste Übersetzung ins Schnelle zwischen dem Richtungsweiser der Hauptfläche und dem Richtungsweiser '' der ersten Hilfsfläche und eine weitere zwischen dem Richtungsweiser .der ersten Hilfsfläche und der zweiten Hilfsfläche. Die zur Verstellung .des ganzen Systems erforderliche Kraft hängt .im wesentlichen nur von der Größe der letzten Hilfsfläche und dem Grade ihrer Ausbalancierung ab.This quick translation from the main surface to the last Auxiliary area can be distributed in different ways on the individual parts, either increasing and decreasing steadily, or whatever is gradually increased, as in the .described embodiment according to Fig. 6; So by a first translation into high speed between the direction indicator the main surface and the direction indicator '' of the first auxiliary surface and another between the direction indicator .the first auxiliary surface and the second auxiliary surface. The force required to adjust the entire system essentially depends depends only on the size of the last auxiliary surface and the degree of its balance.

i'Vlit den Anordnungen gemäß der Erfindung ist, abgesehen von-der Geschwindigkeit der Verstellung und Zurückführung und von der nahezu winkelgerechten Nachdrehung zwischen .den Flächen und ihren Richtungsweisern, auch noch der Forderung -genügt, daß das Flächensystem Ausschlägen, die durch die Einwirkung störender Strömungen auf die Hauptfläche hervorgerufen werden, schnell entgegenwirkt.i'Vlit the arrangements according to the invention, apart from -the Speed of adjustment and return and of the almost right angle Subsequent rotation between the surfaces and their direction indicators, including the demand -sufficient that the surface system deflections caused by the action of disruptive currents caused on the main surface, counteracts quickly.

Bei der Anordnung, bei der die Übersetzung zwischen den einzelnen Richtungsweisern nach dem kleinsten Hilfssteuer hingesteigert wird, ergibt sich besonders der Vorteil, .daß auch die Gegenwirkung durch die Übersetzung ins Schnelle beschleunigt und verstärkt wird. Auch hier erzielt man dadurch, daß die Übersetzung allmählich gesteigert wird, die Wirkung, ,daß nunmehr jede der Flächen infolge der Übersetzung ihres Richtungsweisers ins Schnelle .durch rasche und kräftige Gegenwirkung der nächstfolgenden Flächen gegen unbeabsichtigte Ausschläge geschützt wird.In the arrangement in which the translation between the individual Direction signs after the smallest auxiliary tax is increased, results especially the advantage that there is also the counteraction through the rapid translation is accelerated and amplified. Here, too, one achieves that the translation is gradually increased, the effect that now each of the surfaces as a result of the Translation of your direction indicator into rapidity through rapid and powerful counteraction the next following surfaces is protected against unintentional deflections.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel bezog sich auf die Anordnung einer Hauptfläche mit nur zwei Hilfsflächen. Die Erfindung äst aber mit Vorteil auch für Anordnungen verwendbar, bei denen mehr als zwei Hilfsflächen hintereinander geschaltet sind oder bei denen auf eine Hauptfläche mehrere Hilfsflächen in Parallelschaltung wirken. Wie schon erwähnt, kann die Anordnung zur Steuerurig von Luft-und Wasserfahrzeugen, beispielsweise zur Verminderung ,der zum Steuern erforderlichen Kraft bei Schiffsrudern, Verwendung finden. Auch bei den größten Schiffen kann " man immer so viel Hilfsflächen hintereinander anordnen, daß die Steuerung durch Bedienung der letzten von ihnen mit ,geringen Kräften, z. B. durch Kreiselapparate oder aber von Hand, ausgeführt werden kann. Die Erfindung ist aber nicht nur auf Steuerungen beschränkt, sondern, wie bereits oben erwähnt, auch auf solche Flächen anwendbar; die bei ihrer Bewegung in dem sie umgebenden Mittel Nutzarbeit aufnehmen oder abgeben.The embodiment described referred to the arrangement a main area with only two auxiliary areas. The invention, however, has an advantage Can also be used for arrangements in which more than two auxiliary surfaces are in a row are connected or where several auxiliary surfaces are connected in parallel on one main surface works. As already mentioned, the arrangement for steering aircraft and watercraft, for example to reduce the power required to steer a ship's rudder, Find use. Even with the largest ships, "there is always so much auxiliary space sequentially arrange that control by operating the last of them with, low forces, e.g. B. by gyroscopes or by hand can be. The invention is not limited to controls, but, as already mentioned above, also applicable to such surfaces; those in their movement take up or give up useful work in the means surrounding them.

Die Erfindung eist ferner nicht nur auf Hilf sflächenanordnungen anwendbar, bei denen ein Richtungsweiser fortgesetzt verstellt wird; sie kann mit Vorteil auch .da Anwendung finden, wo Flächen dauernd in einer bestimmten Lagegehalten werden sollen (z. B, Tragflächen, Flügel von Propellern und Windmühlen usw.).Furthermore, the invention is not only applicable to auxiliary surface arrangements, in which a direction indicator continues to be adjusted; it can with advantage too .da are used where surfaces are permanently held in a certain position (e.g., wings, blades of propellers and windmills, etc.).

Claims

PATRNT CLAIMS: i. Device for adjusting surfaces that are in which they move surrounding means, with the help of the on the surface via auxiliary surfaces flow pressure acting in stages, characterized in that each area, excluding the last auxiliary surface (calculated from the main surface), a relative to her rotatable that. Adjustment direction prescribing organ (direction indicator) assigned.

2. Arrangement according to claim i, characterized in that the direction indicator is arranged coaclisial to the axis of rotation of the surface.

3. Arrangement according to claim i, characterized in that the direction indicators with each other or with the last Auxiliary surface through a translation into fast speed (calculated from the tone of the main surface) are coupled. 4 .. Arrangement according to claim i to 3, characterized in that, issuing from the main face, the translation from one direction indicator to the next or has increased to the last auxiliary area: