-
Wechselstromantrieb von Kreiselgeräten auf Flugzeugen Der Antrieb
von Kreiselgeräten für Flugzeuge, wie Kurskreisel, Fliegerhorizont oder Wendezeiger,
erfolgt elektrisch oder durch Saug- oder Druckluft. -Der elektrische Antrieb hat
den Vorteil, daß er nicht wie der Luftantrieb in großen Höhen versagt und bei niedriger
Temperatur vereisen kann, doch hat er den Nachteil der höheren Kosten und des höheren
Gewichts. Dies gilt insbesondere dann, wenn zum Kreiselantrieb ein Drehstrom oder
Wechselstrom bestimmter Frequenz benötigt wird und zu seiner Erzeugung ein Motorgenerator
verwendet wird. Sofern man nach bekanntem Vorbild den Stromerzeuger durch ein Riemen-
oder Kettengetriebe unmittelbar mit dem Flugmotor kuppelt, wird zwar eine Vereinfachung
dieses Zubehörs und eine Verringerung des Gewichts erreicht.
-
Es kann dann aber infolge der Kupplung des Wechselstromerzeugers mit
dem Flugmotor keine bestimmte Frequenz des Wechselstromes eingehalten werden, weil
die Frequenz von der veränderlichen Drehzahl des Flugmotors abhängt. Hierdurch ergibt
sich der Nachteil, daß bei erheblichem Abfall der Drehzahl des Flugmotors und somit
der Drehzahl des Stromerzeugers mangels besonderer Vorkehrungen die angetriebenen
Kreiselmotoren abgebremst werden. Denn sobald der Kreiselmotor infolge seiner Schwungkraft
bei einem Sinken der Drehzahl des Stromerzeugers schneller als dieser zu laufen
sucht, speist er den Stromerzeuger mit Strom und sucht diesen zu beschleunigen.
Da der Stromerzeuger aber mit dem Flugmotor gekuppelt ist, wird der Kreiselmotor
stark abgebremst, was nicht nur einen Verlust an Kreiselmoment bedeutet, sondern
darüber hinaus Reaktionsdrehmomente erzeugt, die unerwünschte Ver-. stellungen zur
Folge haben können und daher äußerst schädlich sind.
-
Gemäß der Erfindung wird nun die bei einem erheblichen Abfall der
Drehzahl des Flugmotors zu befürchtende Rückwirkung auf die Kreiselgeräte beseitigt.
Dies geschieht dadurch, daß bei Absinken der Drehzahl des Flugmotors unter eine
bestimmte Grenze der Wechselstromerzeuger mit Hilfe eines durch Fliehkraft verstellten
Schalters abgeschaltet wird. An sich wäre es hierbei möglich, bei einem starken
Rückgang der Drehzahl des Stromerzeugers den Stromkreis zwischen Stromerzeuger und
Kreiselmotor zu unterbrechen, etwa durch Spannungs- oder Rückstromrelais. Doch bietet
die an sich bekannte Abschaltung der Erregung den Vorteil; daß dabei nur eine viel
geringere Stromstärke abgeschaltet zu werden braucht.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung
veranschaulicht. In dieser zeigt Fig. 1 den Stromerzeuger mit dem Fliehkraftschalter,
teilweise
im Längsschnitt, nach der Linie I-I der Fig. 2 und Fig.
2 den Grundriß des Schalters, teilweise im Schnitt, nach der Linie 2-2 der Fig.
I.
-
Der Wechseistromerzeuger 10 ist unmittelbar mit dem Flugmotor gekuppelt
und liefert entweder Drehstrom oder einen Einphasenwechselstrom für den Antrieb
der Kreisel der verschiedenen Navigationsinstrumente. An die Ankerwelle II ist mit
Hilfe einer elastischen Kupplung 12 eine Welle 13 angeschlossen, die mittels Kugellager
14 in einem Lagergehäuse 15 ruht, das an das Gehäuse des Motors 10 angeschraubt
ist. Zwischen den beiden Kugellagern 14 trägt die Welle I3 zwei sich in Durchmesserrichtung
gegenüberliegende Zapfen 16, auf denen ein die Welle J3 umgebender Ring 17 gelagert
ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist die Welle I3 mit einer Längsbohrung versehen, in welche
eine StangeIg hineinragt. Diese trägt auf ihrem freien Ende einen durch Kugellager
frei drehbar auf ihr befestigten Ring 21 aus Isolierstoff, in dessen Umfang ein
vorspringender leitender Kontaktring 22 eingelassen ist. Eine Schraubenfeder 23,
welche die Stange 19 umgibt, stützt sich einerseits gegen den inneren Laufring des
Kugellagers 20 und andererseits gegen einen auf der Hohlwelle I3 befestigten Bund
24 und sucht die Stange 19 nach rechts zu ziehen.
-
Sowohl die Hohlwelle I3 als die Stange 19 sind mit einem Längsschlitz
versehen, durch den eine Verbindungsstange25 hindurchragt, die einerseits durch
einen Zapfen 26 mit der Stange 19 gelenkig verbunden ist und andererseits an einem
Scharnierzapfen 18 angreift, der seitlich in dem Ring 17 vorgesehen ist und sich
parallel zur Achse der Zapfen 16 erstreckt. Oben und unten trägt das Gehäuse 15
Isolierklötze 27, auf denen Kontaktfedern 28 befestigt sind. Für gewöhnlich befinden
sich die Teile in der in der Zeichnung veranschaulichten Lage. Da die Welle II mit
dem Flugmotor gekuppelt ist und ihrerseits die Welle 13 mitnimmt, sucht sich bei
deren Umlauf der Ring 17 unter der Wirkung der Fliehkraft quer zu stellen. Jedoch
erst wenn eine bestimmte Drehzahlgrenze überschritten wird, vermag die Fliehkraft
die Spannung der Feder 23 zu überwinden, so daß die Stange 19 durch die Verbindungsstange
25 nach links gezogen wird und hierbei den Kontaktring 22 zwischen die Kontaktfedern
28 bringt und einen Stromschluß zwischen diesen herstellt. Der Erregerstromkreis
des Stromerzeugers 10 verläuft über die Kontaktfedern 28 und wird daher nur geschlossen,
solange die Drehzahl des Flugmotors die bestimmte Grenze überschreitet. Sinkt die
Drehzahl unter diese Grenze, so wird die Stange 19 durch die Kraft der Feder 23
wieder nach rechts verschoben, wodurch der Erregerstromkreis unterbrochen wird.
Der Fliehkraftschalter zeichnet sich durch hohe Betriebssicherheit aus, da der durch
den Kontaktring 22 zu unterbrechende Strom eine verhältnismäßig geringe Stromstärke
hat. Beläuft sich die volle Drehzahl des Flugmotors auf 2600 pro Minute, so wird
der Fliehkraftschalter zweckmäßig so eingestellt, daß er die Erregung des Generators
beim Absinken der Drehzahl unter die Grenze von 2000 Drehzahlen pro Minute unterbricht.
Tritt dieser Fall ein, so laufen die angetriebenen Kreiselmotoren frei aus, da sie
durch ihre Stromverbindung mit dem Stromerzeuger 10 nicht mehr gehemmt werden. Infolgedessen
behalten die Kreisel noch einige Minuten eine genügende Geschwindigkeit, um ihre
Aufgabe erfüllen zu können.
-
Der kleine Nachteil, daß der Stromerzeuger vor Erreichen der Drehzahlgrenze
keinen Strom abgeben kann, spielt keine Rolle, namentlich dann nicht, wenn die Kreiselmotoren
entsprechend ausgelegt sind.