DE654880C - Verntileinrichtung in druckmittelbetriebenen Steueranlagen fuer Luftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung in druckmittelbetriebenen Selbststeueranlagen für Luftfahrzeuge zur Betätigung des Steuers von Hand.

S Es ist zu dem genannten Zweck bekannt, vor Betätigung des Steuers von Hand die Selbststeuereinrichtung durch Kurzschließen außer Betrieb zu setzen, etwa durch Öffnen eines Ventils in einer die Arbeitsräume des Rudermotors überbrückenden Leitung. Bei einer selbsttätigen Steuerung um die drei Achsen wirkt bei der bekannten Anordnung das Kurzschlußventil auf alle drei Rudermotoren zugleich. Es ist danach erforderlich, auch zwecks kurzzeitiger Betätigung des Steuerorgans von Hand für nur eine Achse, beispielsweise zum Zweck eines Ausweichmanövers, die selbsttätige Steuerungseinrichtung auch für die anderen beiden Achsen außer Betrieb zu setzen. Eine solche Einrichtung ist in vielen Fällen nachteilig, insbesondere wenn nur ein kurzzeitiger Eingriff in die selbsttätige Steuerung erfolgen soll.
Es ist fernerhin bekannt, zum Zweck der Steuerung von Hand den Rudermotor auf das stets mit dem Handbetätigungsorgan verbundene Rudergestänge über eine elastische Kupplung wirken zu lassen, die durch vermehrten Kraftaufwand bei der Steuerung von Hand nachgibt.

Die bekannte Anordnung ist aus zwei Gründen nachteilig. Einmal springt nach Beendigung des Eingriffes von Hand das Ruder in die durch den Rudermotor bestimmte Stellung zurück, da dieser ja nicht von Hand verstellt wurde. Andererseits ist die am Handsteuerorgan auszuübende Kraft stets verschieden, und zwar abhängig davon, ob zur Zeit des Eingriffes von Hand sich der Rudermotor außerdem bewegt oder nicht. Der erstgenannte Nachteil kann zu LTnfällen Anlaß geben, während die letztere Eigenschaft verhindert, daß der Pilot durch die aufzmvendende Kraft ein Gefühl für Ruderlegung gewinnt.

Es ist schließlich vorgeschlagen worden, einen druckmittelbetriebenen Rudermotor durch Abstellen der Druckmittelzufuhr unter gleichzeitiger Kurzschließung der Arbeitsräume auszuschalten.

Die bekannte Einrichtung ist nachteilig, da jeweils vor Vornahme eines Eingriffes in die Selbststeuerung von Hand die Ausschaltung des Rudermotors erfolgen muß. In Augenblicken der Gefahr ist hierzu keine Zeit; außerdem wird der Pilot in diesem Falle von

der Hauptaufgabe des Steuerns abgelenkt, da er die Umschaltung vornehmen muß.

Von den geschilderten Nachteilen ist die den Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung frei, die sich kennzeichnet durch eine beiderseitig wirkende, unter Einwirkung eines Überdrucks Öffnende Ventileinrichtung zwischen den beiden zu den Arbeitsräumen des Rudermotors führenden Druckmittelleitungen.

Durch diese Anordnung ist es möglich, ohne Ausschaltung der Selbststeuerung von Hand aus eine Beeinflussung eines gewünschten Steuerorgans vorzunehmen unter gleichzeitiger Übersteuerung des betreffenden Rudermotors. In dem gleichen Augenblick, in dem die Handbetätigung aufhört, übernimmt die selbsttätige Steuerung weiter die Kontrolle des Steuerorgans, ohne daß es dazu einer besonderen Umschaltung bedürfte.

Die bei Überdruck sich öffnende A^entileinrichtung läßt sich nun auf verschiedene Weise ausführen. Man kann beispielsweise zwei parallel arbeitende, nach verschiedenen Richtungen wirkende Überdruckventile in die überbrückende Leitung einschalten. Bei dieser Anordnung ist jedoch eine Abgleichung der Ventile aufeinander erforderlich, damit beide

■ bei dem gleichen Uberdruckwert öffnen.

Diese Schwierigkeit läßt sich jedoch leicht vermeiden, wenn man die den Überdruckwert bestimmende Vorbelastung der Ventileinrichtung, bei der die Ventileinrichtung öffnet, durch ein und dieselbe Feder erfolgen läßt.

Zu diesem Zweck kann man beispielsweise eine Anordnung treffen, bei der zwei nach entgegengesetzten Seiten zu öffnende Ventilteller zu beiden Seiten derselben Belastungsfeder angeordnet sind.

Eine noch einfachere Bauart ergibt sich, wenn man die Ventileinrichtung als federbelastetes Ventil ausbildet, bei dem der Ventilteller zwei vorzugsweise fiächengleiclie Öffnungen abschließt, welche bei Abheben des Ventiltellers in Verbindung treten.

Bei einer solchen Ausbildung empfiehlt es sich, die vorzugsweise flächengleichen öffnungen der Ventileinrichtung als Kreisraum und diesen umgebenden Ringrauni auszubilden. Hierdurch erhält man eine außerordentlich gedrängte Bauart.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausbildung, bei der der Ventilteller der Ventileinrichtung als ein in einer Zylinderführung gleitender abgedichteter Kolben ausgeführt ist und je ein zu den beiden Öffnungen der Ventileinrichtung von der Ventil tellerrückseite führendes Überdruckventil trägt, welches öffnet, wenn infolge von Undichtheit des Kolbens hinter dem Ventilteller ein Druck entsteht, dessen Größe die des auf die Vorderseite des Ventiltellers wirkenden Druckes übersteigt. Hierdurch wird ein Blockieren des Ventils durch Undichtheit-vermieden. ' Es ist .zweckmäßig, die Ventileinrichtung ^! mit dem Gehäuse des Rudermotors zusammenzubauen.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens dargestellt.

Fig. r zeigt den Grundriß eines Rudermotors für eine dreiachsige Steuerung mit schematischer Andeutung der Verbindungen zu den Rudern und Handbetätigungsorganen.

Fig. 2 zeigt einen teil weisen Schnitt senkrecht durch einen Rudermotorzylinder und die Ventileinrichtung.

' Fig. 3 ist ein Querschnitt entsprechend Linie 3'~3'.

Fig. 4 ist eine Außenansicht des Rüdermotors.

Fig. 5 stellt in Einzeldarstellung einen Anschlag des Kurzschlußventils dar.

In Fig. ι sind drei Rudermotorzylinder 1, 2 und 3 dargestellt, die mit den entsprechenden Steuerflächen — Kursruder R, Höhenruder E und Verwindungsklappen A — durch schematiseh angedeutete Seilzüge in Verbindung stehen, die an den Kolbenstangens, 6, 7 angreifen. Die zu den einzelnen Steuerflächen gehörigen Organe zur Handbetätigung durch den Flugzeugführer sind als Hebel 9, 10 und 11 dargestellt.

In Fig. 2 führen die Leitungen 12 und 13 zu dem vom Richtunggeber beeinflußten, nicht dargestellten Relais. Das Druckmittel tritt je nach der Betätigungsrichtung durch Leitung 12 ein und Leitung 13 aus oder umgekehrt.

Von der Leitung 13 gelangt das Druckmittel durch die Öffnung 15 in den Ring- raum 16, der durch das Gehäuse 17 einerseits und das ringförmige Ende 18 der Buchse 19 anderseits gebildet wird. Die Leitung 12 steht durch die Öffnung 20 mit dem Iniienraum der Buchse 19 in Verbindung und weiterhin durch Öffnung 21, Kanal 22, öffnung 23 mit dem Zylinderraum rechts des Kolbens 4.

In ähnlicher Weise besteht eine Verbindung der Leitung 13 durch den Ringraum 16, Öffnung 24, Kanal 22', Öffnung 23' zu dem Zylinderraum links des Kolbens 4.

Die Kanäle 22 und 22' sind normalerweise durch das Kurzschlußventil 25, welches die Bohrung 40 besitzt, voneinander getrennt.

Ebenfalls ist normalerweise der Innenraum der Buchse 19 von dem Ringraum 16 durch das Ventil 26 abgeschlossen, dessen Ventilteller sich gleicherweise auf den Rand der Buchse 19 und die Ringfläche 41 unter Wirkung der Feder 27 auflegt. Die Spannung der Feder 27 ist durch eine

Stellschraube28 veränderlich, welche auf den Federteller 29 wirkt.

Die Flächen des Ventiltellers, auf welche das Druckmittel innerhalb der Buchse 19 und im Ringraum 16 wirkt, sind vorzugsweise gleich gehalten, so daß das Ventil bei dem gleichen Überdruck öffnet, gleichgültig, ob dieser im Ringraum 16 oder im Innenraum der Buchse 19 wirkt.

Kleine Überdruckventile 31,32 sind im Teller des Ventils 26 vorgesehen. Diese Überdruckventile verhindern, daß öl, welches infolge von Undichtheit zwischen Kolben 26 und Zylinder 17 hindurchtritt, einen Druck auf die Rückseite des Kolbens ausübt und damit das Ventil blockiert. Das Überdruck- \entil 31 öffnet in den Ringraum 16, das Ventil 32 in den Innenraum der Buchse 19.

Eine weitere Einrichtung zur Überbrückung des Rudermotors stellt das Kurzschlußventil 25 dar, dessen Ventilkörper eine Ouerbohrung4O besitzt..

Vorzugsweise sind die Kurzschlußventile für alle Rudermotoren durch einen gemeinsamen Schaft 33 (Fig. 3) miteinander gekuppelt. Die Betätigung erfolgt durch das Rad 34, welches durch Drahtseil 35 (Fig. 1) und Handhebel 36 betätigt werden kann. Ein Anschlag 37 ist für den Schaft 33 vorgesehen (Fig. 5), der sich gegen einen Gegenanschlag 38 in der Öffnungs- und Schließstellung des Ventils legt.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende:

Im Falle einer gewünschten völligen Ausschaltung der Rudermotoren werden diese durch die Ventile 25, 25', 25" kurzgeschlossen. In diesem Falle erfolgt die Betätigung der Steuerflächen durch die Hebel 9, 10, 11. Im Falle jedoch, daß dieses Ventil versagt oder eine völlige Ausschaltung der Selbststeuerung nicht erwünscht ist, sondern lediglich ein kurzzeitiger Eingriff von Hand in die Steuerung erfolgen soll, so können die Steuerflächen ebenfalls mit Hilfe der Hebel 9, 10, 11 betätigt werden unter Aufwendung einer Betätigungskraft an den Hebeln, die die normale Steuerkraft übersteigt. In diesem Falle arbeiten die Ventile 26 und schaffen einen Nebenweg für das durch die Kolbenbewegung des Rudermotors bewegte öl. Hört der Eingriff von Hand in die Steuerung auf, so übernimmt die selbsttätige Steuereinrichtung die weitere Kontrolle der Steuerflächen. Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet neben der Möglichkeit eines willkürlichen Eingriffes in die Steuerung eine erhöhte Sicherheit, da verhindert wird, daß die Rudermotoren die Steuerorgane blockieren können.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ι. Ventileinrichtung zur Kurzschließung der zu den beiden' Arbeitsräumen eines druckmittelbetriebenen Rudermotors in Selbststeueranlagen für Luftfahrzeuge führenden Druckmittelleitungen zwecks Ermöglichung einer Ruderlegung von Hand, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch die in den beiden Arbeitsräumen des Motors herrschenden Drücke belastet und mit solcher Vorspannung versehen ist, daß sie unter dem Einfluß der während des Arbeitens der Selbststeueranlage in den Arbeitsräumen des Motors auftretenden Drücke nicht, wohl aber unter dem Einfluß eines infolge Handverstellung des Ruders in diesen Arbeitsräumen hervorgerufenen Überdruckes öffnet und damit die beiden Arbeitsräume des Motors kurzschließt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Überdruckwert bestimmende Vorbelastung der Ventileinrichtung, bei der die Ventileinrichtung öffnet, durch ein und dieselbe Feder erfolgt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung durch ein federbelastetes Ventil gebildet wird, bei dem der Ventilteller zwei vorzugsweise flächengleiche öffnungen abschließt, welche bei Abheben des Ventiltellers in Verbindung treten.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise, flächengleichen Öffnungen der Ventileinrichtung als Kreisraum (19') und diesen umgebenden Ringraum (16) ausgebildet sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller der Ventileinrichtung als ein in einer Zylinderführung gleitender abgedichteter Kolben (26) ausgeführt ist und je ein zu den beiden Öffnungen (16,19') der Ventileinrichtung von der Ventiltellerrückseite führendes Überdruckventil (31, 32) trägt, welches öffnet, wenn infolge von Undichtheit des Kolbens hinter dem Ventilteller ein Druck entsteht, dessen Größe die des auf die Vorderseite des Ventiltellers no wirkenden Druckes übersteigt.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung in an sich bekannter Weise mit dem Gehäuse des Rudermotors zusammengebaut ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen