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Ruderdruck-Schreib- und Meßgerät, insbesondere für Luftfahrzeuge Es
ist bekannt, den Ruderdruck eines Flugzeuges durch die Spannung einer in den, unterteilten
Steuerknüppel eingeschalteten Feder zu messen. Es ist ferner bekannt, eine Meßgröße
auf die Weise zu bestimmen, daß die ihr proportionale Stellkraft durch einen Druck
kompensiert wird, der auf eine mit dem Meß-Organ verbundene bewegliche Wand in entgegengesetztem
Sinne wie die Stehkraft des Meßorgans wirkt und durch eine Flüssigkeit erzeugt wird,
die einen die bewegliche Wand, z. B. eine Membran, enthaltenden Druckraum in von
der Stellung des Meßorgans abhängiger Menge durchströmt. Weil dabei bei der Meßgröße
Null auch der Flüssigkeitsdruck-Null wird, ist diese Meßmethode nicht ohne weiteres
für Messungen geeignet, die, wie z. B. der Steuerdruck bei Flugzeugen, einen Ausschlag
zu beiden Seiten des Skalennullpunktes ergeben.
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Diese Schwierigkeit wird durch die Erfindung dadurch überwunden, daß
eine Vorspann feder vorgesehen wird, die auf die den Einlaß des Druckmittels steuernde
Drossel im entgegengesetzten Sinne wirkt, wie der Druck in. der Meßkammer. Die Vorspannkraft
ist dann derart abzustimmen , und die Drossel derart einzustellen, daß sie dem Druck
das Gleichgewicht hält, welcher sich in der Kammer einstellt, wenn die Druckeinlaßöffnung
etwa zur Hälfte geöffnet ist. Diese Stellung und der entsprechende Druck würde dann
der Mittelstellung des Ruders; also dem Ruderdruck Null zuzuordnen sein. Wird das
Ruder nach -der einen Seite gelegt, so wird unter Überwindung der Vorspannkraft
der Druckmittelzuflüß durch den Steuerschieber verringert. Da hierdurch die auf
den Steuerhebel rückwirkende Vorspannkraft sich erhöht, so ist um so mehr Kraft
auf den Handgriff des Ruderhebels auszuüben, je weiter die Druekmitteleinlaßöffnung
geschlossen wird. Wird das Ruder dagegen nach der anderen Seite gelegt, so wird
der Druckmitteleinlaß geöffnet. Es strömt also mehr Flüssigkeit in die Kaminer.
Der steigende Druck sucht unter Überwindung der Vorspannkraft den Handgriff des
Steuerhebels in entgegengesetzter Richtung unter Schließen des Druckmitteleinlasses
zu bewegen. In beiden Fällen stellt, sich daher ein Gleichgewichtszustand ein, wobei
in beiden Fällen das Abweichen des Druckes in der Kammer von dem mittleren Wert,
sei es nach der einen, sei es nach der anderen Richtung, das Maß für den auf den
Steuerhebel ausgeübten Druck und daher das Maß für den Ruderdruck liefert. Ein an
die Druckkammer angeschlossenes Druckmeß- oder Druckschreibgerät wird daher einen
dem Ruderdruck entsprechenden Ausschlag machen
und den. Ruderdruck
anzeigen oder aufzeichnen, wenn däs` Meßgerät"mit einer entsprechend geeichten Teilung
versehen -oder eine Schreibfläche entsprechender Einteilung verwandt wird.
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Wesen und Wirkungsweise der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen
erläutert, in `denen Abb. i in schematischer Darstellung den Einbau eines nach der
Erfindung hergestellten Gerätes in ein Flugzeug zeigt, während in Abb. 2 der Steuerhebel
mit der Druckkammer und dem Schreib- bzw. - Meßgerät dargestellt ist. Abb. 3 endlich
zeigt teilweise im Schnitt ebenfalls in schematischer Darstellung die Druckkammer
mit dem Steuerbolzen für den Druckmitteleinlaß.
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Das Höhenruder i des Flugzeuges 2 ist mit dem bei 3 angelenkten Steuerhebel
q. durch den Seilzug Sund Lenker 6 verbunden. Der Steuerhebel 4-besteht, wie insbesondere
aus Abb. 2 zu ersehen, aus einem bei 3 angelenkten hohlen Schaft 4.a, in
.welchem- ein den Handgriff 7 tragenden Hebel. db um ein Gelenk q.° drehbar angeordnet
ist: Der Schaft Bades Ruderhebels> ist durch den Rohrstutzen 8 (Abb. 3) mit der
Druckkammer 9 verbunden. Die Druckkammer 9= ist auf der einen Seite durch die Membran
iö abgeschlossen, an-welcher der Bolzen ii befestigt ist. Dieser ist mittels eines
Lenkers 12 mit dem den Handgriff 7 tragenden Hebel q. verbunden. In den Rohrstutzen
8 mündet die Druckmittelleitung 13, welche -durch . ein Gebläse 14 (Abli. i) mit
Druckluft ,versorgt wird. Der Bolzen i i ist als Steuerschieber ausgebildet. Er
-hat bei 15 eine Ringnut und ist mit einer von dieser Ringnut ausgehenden Bohrung
16 versehen, . die bei 17 in das Innere i8 der Druckkammer g einmündet. - Die Druckkammer
9 ist-noch durch ein einstellbares Nadelventil i9 mit der Außenluft.verbunden. Gegen
den Bolzen i z wirkt eine durch Schrauben 2o einzustellende Vorspaunfeder 21. Das
Innere 18 der Druckkammer g- ist durch die Leitung 22-mit dem -Drückschreib---oder
Meßgerät a3 verbunden. Wird auf den, Handgriff 7 ein Zug nach hinten ausgeübt, so'
wird der Steüerbolzen@ i i - gegen das Rohr 8 nach links gezogen und damit der Druclrnitteleinlaß
8 voller vor die Mündung der Druckinittelleitung 13 gebracht. Infolgedessen strömt
dem Innern i8 der Druckkäminer 9 mehr Druckluft- zu. Der Druck auf die Membran "io
erhöht sich und-sucht den, Hebel 4b entgegengesetzt dem auf den Handgriff 7 ausgeübten
Zug zurückzustellen: Da durch das einstellbare Nadelventil i9 etwas Druckluft abbläst,
so stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, in welchem dem auf den Handgriff 7-
ausgeübten Zug durch den entgegengesetzt über die Membran ro und den Bolzen ii ausgeübten
Druck das Gleichgewicht gehalten wird. Dabei stellt der Druck in der Kammer i8 den
Schaft q.a dem Hebel 44 nach, indem dabei das Ruder i entsprechend verstellt wird,
wobei dem auf das Ruder i 'ausgeübten Druck durch den Druck im Innern der Kammer
i8 das Gleichgewicht gehalten wird. Von dem über die Leitung a2 an die Kammer 9
angeschlossenen Differenzdruckschreiber wird daher ein dem Ruderdruck proportionaler
Meßwert aufgeschrieben. Wird umgekehrt auf den Handgriff 7 ein Druck nach vorn ausgeübt,
so wird der Bolzen ii- nach rechts bewegt, die steuernde Kante der Ausdrehung 15
drosselt daher die JDruckluftzufuhr ab. Infolgedessen sinkt der Druck in der Kammer
18. Mit dem Sinken erhöht sich aber die Wirkung der Vör--spannfeder 2i auf den Bolzen.
ii und es wird daher mittelbar über Feder 21-Einstellschrauben :2o, Gehäuse g, Schaft
8 der Ruderhebelschaft 411 demQdurch den Handgriff betätigten Hebel 4b folgen. Es
wird sich daher auch hier ein Gleichgewichtszustand einstellen, in dem der Überschuft
der Spannkraft der Feder 21 über den Druck in der Kammer 18 dem auf das Ruder i
ausgeübten, durch Seilzug und Gestänge übertragenen Ruderdruck das Gleichgewicht
hält:- Hebel 4b und Schaft .4a des Ruderhebels q. bilden daher eine Art Folgesystem,
bei dem sich in der Kammer i8 stets ein Druck einstellt; - der dem auf den Handgriff
7 ausgeübten Druck oder Zug entspricht.
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Statt des einen Druckschreibers 23- können ohne, weiteres weitere
Druckmesser' an das Innere r8 der 'Kammer 9 angeschlossen werden, -welche z. B.
dem Führer oder einer Begleitperson jederzeit den Ruderdruck-anzeigt. Notwendig
ist es selbstverständlich nicht, daß gerade der Ruderschaft in, zwei durch die Druckkammer
verbundene Hebel geteilt ist. Die Druckkammer iä könnte ebensogut in einem anderen
Teil des Gestänges vorgesehen sein.
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Die Erfindung ist in ihrer Anwendung auf das Höhenruder dargestellt.
In genau entsprechender Weise läßt sie sich selbstverständlich auch zum.Aufzeichnen
oder Messen des Druckes auf Seiten- oder Querruder verwenden.