DE6812883U - Steuervorrichtung fuer fesselflugzeugmodelle mit elektrischem propellerantrieb. - Google Patents

Description

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Hans-Joachim Rinnau

Steuervorrichtung für Fesselflugzeugmoaelle mit elektrischem Propellerantrieb

1. Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für

s Fesselflugzeugmodelle mit elektrischem Propeller

antrieb und bezieht sich auf die dazu benötigten Verbindungselemente, die die Höhen- und Tiefensteuerimpulse von einem Steuerknüppel und zugleich den elektrischen Strom von einer regelbaren Stromquelle auferhalb des Flugkreises auf das Flugmodell übertragen.

2. Es ist bekannt, Fesselflugzeugmodelle mit Verbrennungsmotorantrieb mit Hilfe eines Seilzuges und einer Steuermechanik von außerhalb der Kreisbahn zu steuern.

(vgl. "Hobby" Das Magazin der Technik Nr. 13/1966 vom 15. 6. 1966 Jahrgang XIV, Ehapa- Verlag, Stetten, Seite 92 und 95)

3. Bei dieser bisher bekannten Art sind keine Möglichkeiten vorhanden, die Geschwindigkeit des Modells nach dem Start auf einfache Weise &u beeinflussen. Zudem ist die Flugdauer von der Menge des getankten Kraftstoffes abhängig, so daß beliebig zu unterbrechende oder zu verlängernde Flüge nicht möglieh sind. Der Betrieb des Verbrennungsmotors bewirkt zusätzlich eine starke Lärmbelästigung und Verschmutzung durch Auspuffgase und Verbrennungsrückstände, wodurch die Benutzung in geschlossenen Räumen stark eingeschränkt wird, die Benutzung im Freien ist jedoch nur bei günstigen Wetterverhältnissen möglieh.

Dazu kommen die nicht geringen Schwierigkeiten des

Anwerfens der Mot ore und der Verbrauch von relativ ■>

ί teurem Kraftstoff. Zwar ist das gerinne Leistungs- ■;··

gewicht der Verbrennungsmotoren ein großer Vorteil, besonders bei Kunstflugfiguren, doch werden durch die erwähnten Nachteile die Einsatzmöglichkeiten wieder stark eingeschränkt.

Hinzu kommt, daß bei der Steuervorrichtung entsprechend der Beschreibung in oben erwähnter Zeitschrift wegen der Spannung des Seilzuges sowohl die zentrale Steuermechanik als auch der Steuerknüppel am Boden fest verankert werden müssen, wodurch der Auf- und Abbau der Anlage sehr erschwert wird.

Zudem ist es dabei nicht möglich, mehrere Modelle gleichzeitig auf einer Kreisbahn fliegen zu lassen.

4·. Es ist anzustreben, die Möglichkeiten der Einflußnahme auf das Modell zu erweitern, so daß Start und Landung, Fluggeschwindigkeit und Plughöhe innerhalb der physikalischen Gegebenheiten aber nach dem Willen des Modellführers geregelt werden können. Zugleich sollen die Einsatzmöglichkeiten dadurch erweitert werden, daß Lärmbelästigungen und Verschmutzungen vermieden werden und der Auf- und Abbau der Anlage erleichtert werden.

5. Bei Verwendung eines Flugmodells mit Elektromotor besteht die Möglichkeit, durch eine regelbare Stromquelle (z.B. ein Regeltransformator für 1 - 12 V, 1 A wie er beim Betrieb von elektrischen Modelleisenbahnen benutzt wird) die Drehzahl des Motors und damit die Geschwindigkeit des Modells nach Belieben zu beeinflussen. Um den Luftwiderstand jedoch nicht durch

zusätzliche Stromzuführungen zu erhöhen, sollen die beiden Steuerleinen gleichzeitig als elektrische Leiter dienen. Nach meinen Untersuchungen reicht die Zugfestigkeit handelsüblicher, isolierter Schwachstromlitze (z.B. 18 χ 0,10) aus, um die zentrifugalen Kräfte eines Modells bis etwa 300 g Gewicht, bei einem Radius von 1,5 m und maximal 40 km/h Geschwindigkeit aufzunehmen. Dabei gewahrleistet der Querschnitt der Schwachstromlitze einen annähernd verlustfreien Stromdurchgang. Durch die Wahl geeigneter Materialien sind die Spannungsverluste an den Stromabnehmern und den Haken und Ösen gering, so daß ein Regeltransformator mit maximal 12 V Spannung eine ausreichende und ungefährliche Energiequelle darstellt.

Um den Auf- und Abbau der Anlage zu vereinfachen, werden die Höhen- und Tiefensteuerimpulse vom Steuerknüppel mit Hilfe eines Bowdenzuges zur zentralen Steuermechanik übertragen. Dadurch wird eine zuverlässige Übertragung gewährleistet, wobei aber die Verankerung der Steuerteile am Boden überflüssig wird.

6. Die durch die Vorrichtung erzielten Vorteile sind folgende: Start und Landung können wie beim Großflugzeug durch "Gas"-geben (hier: Erhöhung der elektrischen Spannung) bzw. durch "Drosseln" ausgeführt werden. Das Leistungsgewicht eines Elektromotors im Verhältnis zu einem Verbrennungsmotor ist zwar bedeutend höher, doek reicht eine Leistung von 10 - 12 W bei einem Wirkungsgrad von 60 — 70 % aus, um ein 300 g schweres Modell von 75 cm Spannweite und 30 g/dm Flächenbelastung mit 25 - 40 km/h vorwärts zu ziehen. Damit sind zwar keine Kunstflugfiguren (ötoa Loopings oder Aehten) zu erzielen, doch liegt der Reiz dieser

Modellfliegerei in den Möglichkeiten der willkürlichen Veränderung der Fluggeschwindigkeit. Deshalb ist diese Vorrichtung zu Demonstrationszwecken gut geeignet. Es können z.B. verschiedene Start- und Landeformen originalähnlich durchgeführt oder sogar regelrecht geübt werden; zudem können verschiedene Flugzustände wie Langsamflug durch Überziehen oder durch Motordrosselung eindrucksvoll demonstriert werden. Dadurch gewinnt diese Anordnung nicht nur als Spielzeug an Bedeutung, sondern sogar als Lehr- und Übungsmittel.

Darüberhinaus ist die Vorrichtung geeignet, Messungen und Vergleiche der Flugeigenschaften an verschiedenen Modellen zu machen, so z.B. Untersuchungen von Profilen, Rumpfformen, Leit- und Fahrwerken oder Luftschrauben u. ä..

Durch Aufstockung der Vorrichtung zur unabhängigen Steuerung von zwei oder sogar drei Modellen um eine Achse lassen sieh höchst interessante und spannende Flugkombinationen erzielen wie z.B. "Fuchsjagden" und Formationsflüge oder auch gleichzeitige Starts und Landungen mehrerer Modelle.

Bei der geringen Leistung der Elektromotore ist eine Benatzung im Freien nur bei fast völliger Windstille möglieh, jedoch bieten sich gerade diese Modelle als Saal- oder sogar Zimmerflugmodelle aufs idealste an, weil laute Geräusche, Auspuffgase und Verschmutzung durch Eraftstoffrüekstänäe entfallen. Zudem ist durch die Verwendung des Bowdenzüges und flexibler Stromzuführungen ein leichter Auf- und Abbau der Anlage auch auf festem Boden gegeben. Es müssen lediglich die Verbindungen vom Steuerpult zur zentralen Steuermechanik in Höhe der Rollspur durch eine Plastikunterlage

abgedeckt werdea, damit die Modelle beim Starten oder Landen sich nicht verfangen.

7. Da bei meinen bisherigen Versuchen keine speziellen Slektromotore verwendet werden konnten, wäre es wünschenswert, einen geeigneten Motor mit geringem Gewicht und hoher Dauerbelastung zu konstruieren, der die Leistungsre serves, erhöhen könnte und damit die Vorteile dieser Vorrichtung erweitert würde.

Durch die Entwicklung einer speziellen L-itze, deren Zugfestigkeit z.B. durch eine eingeflochtene Stahlseele erhöht würde, könnten die Steuerleinen zum Flugmodell auch für· große Belastungen angepaßt werden, so daß selbst größere Modelle durch die Vorrichtung gefahrlos gesteuert werden könnten.

8.Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung für zwei Modellflugzeuge soll anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert werden.
Ss zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht der Anlage für zwei Modellflugzeuge

Figur 2 eine Seitenansicht eines Steuerknüppels Figur 3 einen. Schnitt durch die zentrale Steuermechanik Figur M- eine teilweise aufgebrochene Draufsicht eines Flugmodells

a) Die Propeller der Flugmodelle 1 in Figur 1 werden durch Elektromotore angetrieben, die über die isolierten Steuerleinen 2, den Stromabnehmern 3 süo. der zentralen S1;euermechanik M- und den Stromzuführungen 5 mi* den Regeltransformatoren verbunden sind. Die Steuerleinen. 2 übernehmen gleichzeitig an der zentralen Steuermechanik M-die Steuerimpulse, die von den Steuerknüppeln. 7 über die

Bowdenzüge 8 kommen.

So können also Geschwindigkeit und Plughöhe der Flugmodelle von außerhalb des Flugkreises willkürlich gesteuert werden.

"b) Die Arbeitsweise eines Steuerknüppels zeigt Figur 2.

c) Bei der Konstruktion der zentralen Steuermechanik 4-(Figur 1 und Figur 3) muß darauf geachtet werden, daß die drekb&ren Teile, die vom Flugmodell mitgezogen werden, ein mögliehst geringes Gewicht haben und sehr leichtgängig gebaut werden.

Figur 3 zeigt den Aufbau der Steuermechanik für zwei Flugmodelle.

Die Impulse, die vom Steuerknüppel ausgehen, werden durch den Bowdenzug 8 auf die Scheibe 9 übertragen, die auf dem senkrechten Messingrohr 10auf- und abwärts bewegt werden kann, wobei eine Druckfeder 11 die Spannung des Bowdenzuges neutralisiert. Oberhalb der Seheibe 9 dreht sich zwischen zwei aufgelöteten Ringen eine Metallbüchse 12, die zwischen einen doppelten Träger 13 geschraubt ist. Der daran beweglich befestigte Arm 14 trägt den Steuerhebel mit zwei Isolatoren und die Messinghaken, in welche die Messingösen der Steuerleinen eingehängt werden.

Damit die Bewegungen der Scheibe 9 auf Teil 14 übertragen werden, gleitet in einer Rille der Scheibe 9 ein Ring, der dureh die Seele des Bowdenzuges 13 mit dem Steuerhebel verbunden ist. Der Stahldraht 16, der die beiden Steuerleinen 2 zusammenführt, dient einerseits dazu, die Stellung de3 Armes der jeweiligen Flughöhe anzupassen und um andererseits die drehbaren Teile der Steuermechanik mitzuführen.

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Die "beiden Stromabnehmer 3 befinden sich oberhalb der Steuermechanik. Der obere ist durch ein Stück Kunststoffrohr gegenüber dem Messingrohr 10 isoliert angebracht. Dieser Pol benötigt eine Litze innerhalb des Messingrohres 10. Der andere Pol liegt gemeinsam auch für die weiteren Modelle am unteren Ende des Messingrohres 10 an. Die Stromabnahme geschieht am einfachsten durch Schleifkontakte aus Messingdraht, die durch einen Bügel 31 mitgedreht werden. Die elektrische Verbindung zu den Messinghaken an den Isolatoren stellen zwei flexible Stücke Litze her.

Die Steuermechanik für das zweite (entsprechend auch für das dritte) Modell wird insofern abgewandelt, daß die Seele des Bowdenzuges 8· im Inneren hochgeführt wird und durch einen Schlitz im Messingrohr 10 mit der Scheibe 9' verbunden ist.

Die komplette Steuermechanik 4 wird am zweckmäßigsten fest auf eine Grundplatte 17 montiert. Die Grundplatte 17 sollte aber leicht abnehmbar (z.B. durch Führungsrillen) auf eine hochgestellte Kiste 18 als Sockel befestigt werden, so daß gleichzeitig ein Behälter für sämtliche Einzelteile der Anlage bei Hichtbetrieb vorhanden ist. Außerdem ist es so leichter möglich, den Sockel mit Gewichten (z.B. Bücher) zu beschweren, falls die Zugkräfte der Modelle die Standfestigkeit desselben übersteigen.

Figur 4- zeigt das Steuersegment 19, das die Steuerimpulse auf das Höhenruder überträgt. Das Segment muß aus einem festen, isolierenden Material bestehen, so daß in die Messinghaken die Steuerleinen eingehängt werden können. Die Verbindung zum Elektromotor, auf dessen Welle eine Luftschraube montiert ist, wird durch angelötete, flexible Litze hergestellt.

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In Höhe der Rollspur der Modelle werden die Bowdenzüge 8 und die Stromzuführungen 5 durch eine Plastik unterlage 20 abgedeckt.

Claims (1)

1. G 68 128 8J.6

   Hans-Joachim Rinnau

   rtBnaprüche

   Steuervorrichtung für Fesselflugzeugmodelle mit elektrischem Propellerantrieb und stromführenden Steuerleinen, dad. gek., daß die Bedienung des Höhen- und Tiefensteuers sowie die Regelung des elektrischen Stromes von einer regelbaren Stromquelle 6 und einem Steuerknüppel 7 außerhalb des Flugkreises zur zentralen Steuermeehanik (steuerbarer Pylon) erfolgt.

   Vorrichtung nach Anspruch 1, dad. gek., daß nach Belieben eine oder mehrere Steuermechaniken (Pylonen) für ein bzw. mehrere Modelle in einem Zentrum übereinander montiert werden.