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Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für ein
(Flugzeug)Fahrwerk.
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Bekanntlich ist es zum Lenken eines Flugzeuges während
des Rollens am Boden notwendig, lenkbare Fahrwerke
vorzusehen, im allgemeinen die Hilfsfahrwerke. Ein
lenkbares Fahrwerk weist eine zur Befestigung am
Flugzeug vorgesehene Aufnahme auf, die im allgemeinen
einziehbar ist, ein in der Aufnahme drehbar gelagertes
Rohr, sowie einen in dem Rohr verschieblich
angeordneten Schaft, der durch eine zweischenkelige
Gelenkhebelanordnung in dem Rohr gehalten wird und an dessen
unterem Ende die Räder des Fahrwerks angeordnet sind. Um
die Räder des Fahrwerks auszurichten, weist dieses eine
Lenkvorrichtung auf. Diese ist üblicherweise entweder
mit einem Stellzylinder mit einer Zahnstange
ausgestattet, die mit einem auf dem Rohr angeordneten
Zahnkranz kämmt, oder aber mit einem hydraulischen
Drehmotor, der an der Aufnahme angeordnet ist und ein mit dem
Zahnkranz kämmendes Ritzel aufweist.
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Aus der US-A-3,124,043 und der US-A-4,313,364 ist je
weils eine Lenkvorrichtung für ein Fahrwerk bekannt,
umfassend ein an der Aufnahme befestigtes Gehäuse, eine
Kurbelwelle, die um eine Achse drehbar in dem Gehäuse
gelagert ist, die parallel zu einer Drehachse einer
Radaufhängung verläuft, Verbindungsmittel, die ein Ende
der Kurbelwelle mit der Radaufhängung verbinden, und
mindestens zwei Stellzylinder, die sich rechtwinklig
zur Drehachse der Kurbelwelle erstrecken. Jeweils ein
Ende dieser Stellzylinder ist gelenkig am Gehäuse
befestigt, so daß der Stellzylinder um eine Achse schwenken
kann, die parallel zu der Drehachse der Kurbelwelle
verläuft, und jeweils ein Ende der Stellzylinder ist an
einem Zapfen der Kurbelwelle angelenkt. Die
Stellzylinder sind mit Verteilmitteln für ein
Arbeitsfluid verbunden, wozu Zuführ- und
Rückführleitungen gehören, die an dem Gehäuse der
Lenkvorrichtung befestigt sind.
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In beiden Fällen werden die Stellzylinder über
komplizierte Verteilorgane versorgt, die die Genauigkeit und
die Manövriergeschwindigkeit der Lenkvorrichtung
verringern.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Lenkvorrichtung für ein Fahrwerk anzugeben, bei dem die
Verteilmittel eine einfache Struktur aufweisen und sich
automatisch an die Ausrichtung des Fahrwerks anpassen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung
vorgesehen, daß bei einer Lenkvorrichtung mit Kurbelwelle
des beschriebenen Aufbaus die Stellzylinder wenigstens
eine sich rechtwinklig zur Schwenkachse der
Stellzylinder erstreckende, polierte Fläche mit mindestens
einer Steueröffnung aufweisen, daß die Zuführ- und
Rückführleitungen gegenüber der polierten Fläche münden
und mit Dichtmitteln versehen sind, die Gleitschuhe
aufweisen, um auf der polierten Fläche des
entsprechenden Stellzylinders zu gleiten. Vorzugsweise
werden die Gleitschuhe von Differentialkolben getragen,
die jeder ein erstes Ende aufweisen, das dichtend in
den Gleitschuhen eingreift, ein zweites Ende mit
größerem Querschnitt, das mit einer im Gehäuse
angeordneten Leitung verbunden ist, sowie eine
Durchgangsbohrung zwischen den beiden Enden. Mit der
Drehung der Kurbelwelle und den Hin- und Herbewegungen
der Stellzylinder werden diese automatisch abwechselnd
mit der Zuführ- und der Rückführeinrichtung verbunden.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der
Erfindung sind Verteilmittel auf einander gegenüberliegenden
Seiten des jeweiligen Stellzylinders mit diesem
verbunden. Auf diese Weise üben die Verteilmittel
symmetrische Kräfte auf die Stellzylinder aus und die auf die
Schwenkachse der Stellzylinder wirkenden Scherkräfte
werden verringert.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels, das als nicht beschränkend zu verstehen
ist, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In
diesen zeigen:
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Figur 1 eine schematische, teilweise
aufgebrochene perspektivische
Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
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Figur 2 eine teilweise Ansicht eines
senkrechten Schnitts durch eine
bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung längs der Ebene II-II
in Fig. 3,
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Figur 3 ist eine teilweise längs der
Linie III-IIII in Figuren 2 und
4 geschnittene Draufsicht, und
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Figur 4 eine teilweise längs der Linie
IV-IV in Fig. 3 geschnittene,
vergrößerte Ansicht.
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Wie in den Figuren dargestellt, ist die Lenkvorrichtung
dazu ausgelegt, an einem Fahrwerk angebracht zu werden,
umfassend eine Aufnahme 1, die an einem Flugzeug
angebracht werden kann, ein drehbares Rohr 2, das in der
Aufnahme angeordnet ist und um seine geometrische Achse
drehen kann, und einen verschiebbaren Schaft 3, an dem
die Räder angeordnet sind und der durch eine nicht
dargestellte zweischenkelige Gelenkhebelanordnung in dem
drehbaren Rohr 2 gehalten wird. Die erfindungsgemäße
Lenkvorrichtung weist ein Gehäuse 4 auf, das hier aus
zwei miteinander in geeigneter Form verbundenen Hälften
besteht und das an der Aufnahme 1 befestigt ist,
beispielsweise mittels Schraubbolzen 5, die quer durch
mit der Aufnahme 1 bzw. mit dem Gehäuse 4 verbundene
Flanschstücke 6 bzw. 7 verlaufen.
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Das Gehäuse 4 ist symmetrisch in Bezug auf eine
vertikale, durch die Achse der Aufnahme 1 verlaufende Ebene.
Eine insgesamt mit 8 bezeichnete Kurbelwelle ist in
Lagern 9 des Gehäuses 4 gelagert und dreht um eine zur
Drehachse des Rohres 2 parallele Drehachse. An ihren
Enden trägt die Kurbelwelle ein Ritzel 10, das mit
einem auf dem Rohr 2 angeordneten Zahnkranz kämmt. Auf
der Innenseite des Gehäuses 4 sind zwei allgemein mit
12 bezeichnete Stellzylinder angeordnet, die beide ein
auf jeweils einer Schwenkachse 14 des Gehäuses 4
drehbar gelagertes Zylindergehäuse 13 haben, sowie eine
Kolbenstange 15, deren eines Ende drehbar auf einem
Zapfen 27 der Kurbelwelle gelagert ist. Wie man den
Figuren 2 und 3 entnehmen kann, sind die Stellzylinder 12
dazu gedacht, in zwei im Mittel rechtwinklig zueinander
angeordneten Richtungen hin- und herzugehen, und die
beiden Zapfen 27 sind um ungefähr 30º versetzt
zueinander um die Drehachse der Kurbelwelle 8 angeordnet.
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Jeder der Stellzylinder 12 hat zwei nach
entgegengesetzten Richtungen weisende polierte Flächen 16, die
sich rechtwinklig zu der Schwenkachse 14 erstrecken und
durch zwei Steueröffnungen 17 durchbrochen sind, von
denen eine mit der Vorderseite eines Kolbens und die
andere mit der Rückseite desselben kommuniziert. Auf
den polierten Flächen 16 der Stellzylinder sind
Gleitschuhe 19 angeordnet, die über Kreuz angeordnete
Zuführschlitze 20 und Rückführschlitze 21 aufweisen.
Differentialkolben 23 sind mit einem ersten Ende in
dichtender Weise in einem Schlitz eines Gleitschuhs 19
angeordnet und mit einem zweiten Ende mit einem größerem
Querschnitt in einer Zuführleitung 23 oder in einer
Rückführleitung 25, die sich im Gehäuse 4 erstrecken.
Darüber hinaus weisen die Differentialkolben 23 eine
Durchgangsbohrung 26 auf, die die entsprechende Leitung
im Gehäuse 4 und den entsprechenden Schlitz in dem
Gleitschuh 19 verbindet. Die Zuführleitungen 24 und
die Rückführleitungen 25 sind in geeigneter Weise mit
den für die Fahrwerkssteuerung zuständigen
hydraulischen Steuerkreisen des Flugzeuges verbunden.
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Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist wie folgt: Wenn Hydraulikflüssigkeit in die
Zugführleitungen 24 gedrückt wird, wirkt der Druck auf die
Differentialkolben 23 und drückt die entsprechenden
Gleitschuhe 19 gegen die polierte Fläche des
betreffenden Stellzylinders. Die Differentialkolben 23 und die
Gleitschuhe 19 bilden so ein Dichtmittel zwischen den
Zuführleitungen und der Oberfläche des betreffenden
Kolbens. In Abhängigkeit mit seiner Stellung wird der
betreffende Stellzylinder so angesteuert, daß die
Kolbenstange 15 entweder ausgefahren oder eingefahren
wird. In der in Fig. 3 gezeichneten Stellung ist
beispielsweise der linke Stellzylinder (Fig.4) mit jeder
seiner vorderen Steueröffnungen 17 über einen Schlitz
20 des Gleitschuhs 19 mit einer Zuführleitung 24
verbunden und jede der hinteren Steueröffnungen ist über
einen zugehörigen Schlitz 21 mit einer Rückführleitung
25 verbunden. Der linke Steuerkolben ist daher einem
Differenzdruck ausgesetzt, der ein Zurückziehen der
Kolbenstange 15 bewirkt. Gleichzeitig wird die
Kolbenstange 15 des rechten Stellzylinders vollständig
ausgefahren und das Gehäuse 13 dieses Stellzylinders
befindet sich dann in der Achse des betreffenden Gleitschuhs
19. In dieser Stellung werden die vier Steueröffnungen
17 von den Mittelstegen der Gleitschuhe abgedeckt und
kommunizieren daher weder mit den Zuführ- noch mit den
Rückführleitungen. Die Rückwärtsbewegung der linken
Kolbenstange bewirkt eine Drehung der Kurbelwelle 8 und
gleichzeitig eine Drehung des Gehäuses 13 des rechten
Stellzylinders, dessen vordere Steueröffnungen über
zugehörige Schlitze 20 mit den Zuführleitungen verbunden
werden, wogegen die hinteren Steueröffnungen über
zugehörign Schlitze 21 mit den Rückführleitungen 25
verbunden werden, usw. Jedesmal wenn die Zuführleitungen
24 mit Druck beaufschlagt werden, erhält man demgemäß
eine automatische Drehung der Kurbelwelle, die über das
Ritzel 10 und den Zahnkranz 11 auf das Rohr übertragen
wird.
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Wenn das Flugzeug geschleppt wird und das Fahrwerk
sich demgemäß selbst in die Schlepprichtung ausrichten
soll, werden die Zuführ- und Rückführleitungen alle mit
dem Rückführbehälter des Flugzeugs für das
Hydraulikfluid verbunden. Die Kolben 18 richten sich dann frei
in den Stellzylinder aus und die Kurbelwelle kann eine
Stellung einnehmen, die ihr durch die Räder bei der
Bewegung des Flugzeuges auf dem Boden aufgezwungen
wird.
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Die Erfindung soll nicht auf die beschriebene
Ausführungsform beschränkt sein und es können andere
Varianten verwirklicht werden, ohne den Rahmen der Erfindung,
wie sie beansprucht wird, zu verlassen. Obwohl es als
vorteilhaft beschrieben wurde, die Stellzylinder im
wesentlichen rechtwinklig zueinander anzuordnen, um
die Regelmäßigkeit der Kraftübertragung auf die
Kurbelwelle 8 zu verbessern, und die Zapfen 16 exzentrisch
unter einem Winkel von 30º bezüglich der Drehachse der
Kurbelwelle 8 anzuordnen, um die Regelmäßigkeit weiter
zu verbessern, ist es insbesondere möglich, andere
Anordnungen der Stellzylinder vorzusehen, wenn die
vorgeschlagene im Hinblick auf den Platzbedarf der
Lenkvorrichtung nicht zufriedenstellend ist.
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Gleichermaßen kann man herkömmliche Verteilmittel im
Inneren des Flugzeuges vorsehen, und diese
Verteilmittel
können über flexible Zuleitungen, die die Drehungen
der Stellzylinder um die Achsen 14 während der Drehung
der Kurbelwelle 8 zulassen, mit den Steueröffnungen der
Stellzylinder verbunden sein.