DE712684C

DE712684C - Piston motor operated by pressure medium as a rudder motor in automatic steering systems for aircraft

Info

Publication number: DE712684C
Application number: DEA79668D
Authority: DE
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1936-06-16
Filing date: 1936-06-16
Publication date: 1941-10-23

Description

Druckmittelbetriebener Kolbenmotor als Rudermotor in Selbststeueranlagen für Luftfahrzeuge Bisher wurde die Kolbenstange des Rudermotors einer Flugzeugselbststeuereinrichtung meist unmittelbar mit der zu betätigenden Schubstange verbunden. Ungenauer Einbau und Richtungsänderung der Schubstange haben hierbei Reibungserhöhung zur Folge und können zu K1emmung führen, bei langer Schubstange besteht außerdem Knickgefahr.Pressure medium operated piston engine as rudder motor in automatic steering systems for aircraft So far, the piston rod of the rudder motor of an aircraft self-steering device usually connected directly to the push rod to be actuated. Inaccurate installation and change of direction of the push rod result in increased friction and can lead to jamming, with a long push rod there is also a risk of kinking.

Es ist ferner bekannt, die Kolbenbewegung über ein zwischengeschaltetes Kurbelgetriebe wirken zu lassen. Infolge der mehrfachen Umlenkung läßt sich dabei toter Gang und vermehrte Reibung kaum vermeiden, was für Selbststeueranlagen von großem Nachteil ist. Außerdem ergibt sich eine bedeutende Gewichtsvermehrung, die besonders gegen die Anwendung bei für Luftfahrzeuge bestimmten Rudermotoren spricht.It is also known to control the piston movement via an intermediate Let the crank mechanism work. As a result of the multiple deflection can be Dead gear and increased friction can hardly be avoided, what an automatic steering system from big disadvantage is. In addition, there is a significant increase in weight, the speaks particularly against the application in rudder motors intended for aircraft.

Diese Schwierigkeiten können dadurch überwunden werden, daß man die Schubstange an die Kolbenstange über einen Kreuzkopf anlenkt, der sich in bekannter Weise in einer Gleitbahn bewegt. Richtungsabweichungen zwischen Kolbenstange und Schubstange sind dann ohne Einfiuß, weshalb die Schubstange auch Bogenbewegungen beschreiben kann, was zur Vereinfachung der Gestängeführun.g beiträgt. Der Zusammenbau eines fest gelagerten Arbeitskolbens mit einer Kreuzkopfgleitbahn erfordert jedoch große Genauigkeit und ein starkes Fundament, um sicherzustellen., daß sich die Kolbenstange stets genau in Richtung der Gleitbahn bewegt. Nach der Erfindung ist der Motorzylinder um eine zur Laufrichtung seines Kolbens senkrechte Achse schwenkbar gelagert und die Kolbenstange mit der Schubstange durch einen in einer Gleitbahn geführten Kreuzkopf verbunden.These difficulties can be overcome by using the The push rod is linked to the piston rod via a cross head, which is known in the art Way moved in a slideway. Directional deviations between piston rod and Push rods are then without influence, which is why the push rod also arch movements can describe what contributes to the simplification of the boom guide. The assembly however, requires a fixed working piston with a crosshead slide great accuracy and a strong foundation to ensure that the piston rod always moved exactly in the direction of the slideway. According to the invention is the engine cylinder mounted and pivotable about an axis perpendicular to the direction of travel of its piston the piston rod with the push rod through a cross head guided in a slide tied together.

Einen Servozylinder schwenkbar zu lagern, ist an sich bekannt. In Verbindung mit einer Kreuzkopfführung für die Schubstange wird erfindungsgemäß einerseits erreicht, daß die Kreuzkopfgleitbahn nicht genau mit der Kolbenachse zusammenzufallen braucht.To pivot a servo cylinder is known per se. In Connection with a cross-head guide for the push rod is according to the invention on the one hand achieves that the crosshead slide does not coincide exactly with the piston axis needs.

Weiterhin ist so die bei Selbststeueranlagen häufig gestellte Forderung einer jederzeitigen Trennmöglichkeit des Servomotors von der betätigten Schubstange in einfachster Weise zu erfüllen. Dabei behält die Schubstange nach dem Ausklinken des Steuerkolbens ihre Führung in der Gleitbahn, so d.aß nach der Trennung keine Störung der übrigen Anlage erfolgen kann.Furthermore, this is the frequently asked requirement for automatic steering systems an option to disconnect the servomotor from the actuated push rod at any time to meet in the simplest way. The push rod retains after notching of the control piston their guidance in the slideway, so that after the separation none Disturbance of the rest of the system can occur.

In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die. Zylinderlagerung und die Gleitbahn in ein gemeinsames Tragstück mit vorzugsweise U-förmigem Querschnitt eingebaut. Ein solches Tragstück kann selbst beim Auftreten größerer Steuerkräfte verhältnismäßig dünnwandig ausgeführt werden, da durch das Profil eine große Steifigkeit erzielt wird. Durch den Zusammenbau wird eine Einbaueinheit geschaffen, die sich leicht montieren läßt.In a further embodiment of the invention are. Cylinder bearings and the slide in a common support piece with a preferably U-shaped cross-section built-in. Such a support piece can even with the occurrence of larger control forces be made relatively thin-walled because of the high rigidity due to the profile is achieved. By assembling a built-in unit is created, which easy to assemble.

Durch Dreipunktbefestigung ist der Einbau weiter vereinfacht, insbesondere wird einem Verspannen der Einheit infolge voi2 Einbau-Ungenauigkeit oder Verziehen des Fundaments, was beispielsweise bei Luftfahrzeugen leicht vorkommen kann, vorgebeugt. Wegen der Länge des Tragstücks sind auch die auf die Befestigungsfläche ausgeübten Querkräfte geringer als bei den bisher üblichen Servornotoren; die Querkräfte sind um so kleiner, je größer der Abstand zwischen den Befestigungspunkten in Richtung der Kolbenstange Ist.Installation is further simplified by three-point attachment, in particular will one Bracing of the unit as a result of installation inaccuracy or distortion of the foundation, which can easily happen with aircraft, for example can, prevented. Because of the length of the support piece, there are also those on the mounting surface the transverse forces exerted are lower than with the previously common servo motors; the shear forces are the smaller, the greater the distance between the attachment points in the direction the piston rod is.

Im einzelnen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutdrt, wobei auf die Abbildungen Bezug genommen ist.The invention is explained in detail using an exemplary embodiment, reference being made to the figures.

Abb. i zeigt eine halbschematische Darstellung seitlich gesehen, Abb. 2 eine Ansicht von oben.Fig. I shows a semi-schematic representation seen from the side, Fig. 2 is a view from above.

In Abb. 3 ist die Wanne von vorn gesehen dargestellt.In Fig. 3 the tub is shown seen from the front.

Abb. d. veranschaulicht die konstruktive Durchbildung des Kreuzlcopfes, wobei aus zeichnerischen Gründen die Gleitbahn um go° versetzt angedeutet ist.Fig. D. illustrates the structural design of the cross head, where, for reasons of drawing, the slide is indicated offset by go °.

Abb. 5 und Abb. 6 geben die Ausklinkvorrichtung in zwei verschiedenen Stellungen wieder.Fig. 5 and Fig. 6 show the release device in two different ways Positions again.

Der Steuerzylinder i ist in Kugellagern 2, 2' schwenkbar gelagert. Die Kolbenstange 3 ist mit der Schubstange .I über den Kreuzkopf 5 verbunden, der sich zwischen den Schienen der Gleitbahn 6, 6' bewegt. Zwecks Reibungsverminderung ist die Kreuzkopfgabel mit Kugellagern 7, 7' versehen (s. Abb. 4), auch zwischen Kupplungsbolzen 8 und die (um go' versetzt gezeichnete) Gleitbahn 6, 6' sind Kugellager 9, g' geschaltet.The control cylinder i is pivotably mounted in ball bearings 2, 2 '. The piston rod 3 is connected to the push rod .I via the cross head 5, the moves between the rails of the slide 6, 6 '. In order to reduce friction the crosshead fork is provided with ball bearings 7, 7 '(see Fig. 4), also between Coupling bolt 8 and the slide 6, 6 '(drawn offset by go') are ball bearings 9, g 'switched.

Abb. 3 zeigt, wie in dem die Kugellager 2, z' für die Steuerzylinderhalterung tragenden U-förmigen Tragstück 1o die Gleitbahn 6, 6' angeordnet ist. Sie ist in einem kleineren Tragstück i i angebracht, das vermittels von Versteifungsblechen 12, 12' mit dem Tragstück io vernietet ist.Fig. 3 shows how in which the ball bearings 2, z 'for the control cylinder holder supporting U-shaped support piece 1o the slide 6, 6 'is arranged. she is in attached to a smaller support piece i i by means of stiffening plates 12, 12 'is riveted to the support piece io.

Die Durchbildung der Au:sklinkvorrichtung ist aus. Abb. 5 zu erkennen. Der durch die Feder 13 gehaltene Ausklinkhebel 14 dreht sich bei Zug am Seil 15 in Pfeilrichtung um seinen Drehpunkt 16. Das Seil hat in dem Ansatzstück 17 eine Führung 18.The formation of the unlatching device is over. Fig. 5 can be seen. The release lever 14 held by the spring 13 rotates when the cable 15 is pulled in the direction of the arrow around its pivot point 16. The rope has in the attachment 17 a Guided tour 18.

In Betriebsstellung halten die beiden Nasen 1g, 2o des Ausklinkhebels das zwecks leichteren Ausklinkens auf der Achse 8 sitzende Rollenlager 21 zwischen den. die Kraft aufnehmenden Flächen 22, 23. -Beim Ausklinken drückt die Nase 2o des Ausklinkhebels 14 die Kolbenstange 3 nach unten, wie in Abb. 6 dargestellt ist. Gleichzeitig gibt die Nase 1g das Rollenlager 21 frei. Der Servomotor fällt sodann unter Wirkung der Schwerkraft sowie der Feder 2.4 (s. Abb. i) nach unten, so daß sich die Schubstange frei in dem Gleitlager 6, (a bewegen kann.The two lugs 1g, 2o of the release lever hold in the operating position the roller bearing 21 seated on the axis 8 for the purpose of easier disengagement the. the force-absorbing surfaces 22, 23. -When notching, the nose presses 2o of the release lever 14 pushes the piston rod 3 downward, as shown in Fig. 6. At the same time, the nose 1g releases the roller bearing 21. The servomotor will then fall under the action of gravity and the spring 2.4 (see Fig. i) downwards, so that the push rod can move freely in the plain bearing 6, (a.

Zum Ausklinken braucht nur die beliebig wählbare Spannung der Feder 13 überwunden zu werden. Hinzu kommt die auch unter Vollast nur geringfügige Reibung des Rollenlagers 21. .Die Fortsetzung der Flächen 1g, 20 nach oben ist so ausgebildet, daß nach Einleitung des - Ausklinkens die wirksame Last den Vorgang unterstützt.The tension of the spring, which can be selected as required, is all that is required for notching 13 to be overcome. In addition, there is only slight friction even under full load of the roller bearing 21. The continuation of the surfaces 1g, 20 upwards is designed so that after initiating the - notching, the effective load supports the process.

Die Befestigung des Servomotors am Fundament erfolgt vermittels der Schrauben 25 und 26, 26'. Die Last wird im wesentlichen bei 25 aufgenommen, daher können für die Schrauben 26, 26' Schlitze vorgesehen sein, wodurch der Einbau erleichtert wird.The servomotor is attached to the foundation using the Screws 25 and 26, 26 '. The load is essentially absorbed at 25, therefore For the screws 26, 26 'slots can be provided, which facilitates installation will.

Claims

PATENT ANSPIZCUCIII :. i. Piston engine operated by pressure medium as a rudder engine in self-steering systems for aircraft with a push rod articulated to the piston rod, which extends substantially in the direction of movement of the piston, characterized through the unification of the two known characteristics that the engine cylinder is pivotable about an axis perpendicular to the running direction of its piston and that. the piston rod with the push rod through a guided in a slide Cross head is connected.

2. Pressure medium-operated piston engine according to claim i, characterized in that characterized in that the swivel cylinder bearing and the slide of the cross head are built into a common support piece with a preferably U-shaped profile.

3. Pressure medium-operated piston engine according to claim i or 2, characterized by a release device (13-23) that separates the piston rod (3) from the cross head (5), so that the push rod (4.) remains guided in the slideway (6, ('). d .. pressure medium operated Piston engine according to Claim 3, characterized in that the coupling bolt (8) with roller bearing (21) in normal position between the load-bearing surfaces (22, 23) holding a lever (1q.) Lying symmetrically below the coupling bolt Pivot point (16) and has a nose (2o) which, when the lever is rotated, initiates the release movement initiates.