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Vorrichtung zur selbsttätigen Ver- und Entriegelung von Steuerschiebern
in Schaltern für hydraulische oder pneumatische Druckmittelarbeitszellen, insbesondere
für Flugzeuge Die hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Druckmittelarbeitszellen
in Flugzeugen zum Ein- und Ausziehen von Fahrwerken, Hilfsflächen usw. benötigen
für ihre Betätigung ein Steuerorgan, welches den Piloten weitgehend entlastet und
trotzdem die Steuerung der Arbeitselle in zuverlässiger Weise gewährleistet. Insbesondere
ist diese Forderung bei ein- und ausziehbaren Fahrwerken gestellt, wo das Gewicht
des Fahrwerks in einer Bewegungsrichtung das Druckmittel in negativem Sinne beeinflussen
kann.
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Es ist bereits ein verriegelbarer Schalter bekannt, bei dem ein vom
Druckmittel beaufschlagbarer Verriegelungskolben auf den Steuerschieber unmittelbar
von der Seite her einwirkt. Dieser Schalter hat aber den großen Nachteil, daß der
Verriegelungskolben eine besondere Verbindungsleitung zwischen Schalter und Druckmittelarbeitszelle
erfordert. Da im Flugzeug Schalter und Arbeitszelle in den meisten Fällen örtlich
voneinander sehr weit entfernt liegen, bedeutet die zusätzliche Leitung ein großes
Mehrgewicht der hydraulischen Anlage, und außerdem erhöht sie den Wartungsaufwand
derselben.
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Die Erfindung vermeidet die geschilderten Nachteile bei einem Steuerschalter
mit einem auf den Steuerschieber unmittelbar von der Seite her einwirkenden Verriegelungskolben
dadurch, daß die im Verriegelungssinne belastete Seite des Verriegelungskolbens
unmittelbar und die andere Seite über eine Drosselstelle mit der Druckmittelzuführungsleitung
in Verbindung steht. Durch diese Anordnung weisen die Räume beidseitig des
Verriegelungskolbens
beim Durchfluß des Druckmittels einen unterschiedlichen Druck auf, der die Verschiebung
des Verriegelungskolbens in die Verriegelungslage veranlaßt, während der statische
Druck bei gefüllter Arbeitszelle einen Druckausgleich und damit auch ein Aufheben
dieser Lage für den Verriegelungskolben herbeiführt. Der Druckausgleich wird durch
eine Verbindungsöffnung von verhältnismäßig kleinem Durchmesser unterstützt, die
beim Durchfließen des Druckmittels nur als Drosselstelle wirkt, dagegen bei Druckmittelstauung,
sogar bei einer etwaigen geringen Undichtigkeit der Arbeitszelle, den Ausgleich
herbeiführt.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung besitzt der Verriegelungskolben
einen Zapfen, der in eine entsprechende Aussparung des Steuerschiebers, z. B. in
eine Ringnut, eingreift. In einer anderen Ausführung besitzt der Verriegelungskolben
an seiner dem Steuerschieber zugekehrten Seite eine reibungserhöhende Oberflächenbeschaffenheit.
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Ferner kann zur-Rückführung des entriegelten Steuerschiebers in seine
einen drucklosen Kreislauf des Druckmittels kurzschließende Mittelstellung eine
einzige Druckfeder vorgesehen sein, die zwischen zwei konzentrisch zur Steuerschieberachse
angeordneten, gegen Anschläge im Schaltergehäuse und am Steuerschieber abstützbaren
Ringscheiben abgestützt ist.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i einen Schalter mit der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
in Leer IaufsteIlung, wobei das hydraulische Netz schematisch angedeutet ist, Abb.
2 den gleichen Schalter mit eingeschobenem Steuerschieber, wodurch ein Ausfahren
des Arbeitskolbens bedingt ist, Abb. 3 einen Steuerschalter mit anders gestaltetem
Verriegelungskolben und aasgeschobenem Steuerschieber, was dem Einfahren des Arbeitskolbens
entspricht.
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In allen Abbildungen ist a der eigentliche Steuerschieber in seinem
Gehäuse b. Die Druckmittelzufuhr erfolgt durch eine öffnung P und die beiden Ableitungen
zu der jeweiligen Arbeitszelle von den Öffnungen Z1 und Z#, während L' der Abfluß
oder bei mehrfacher Anordnung von Arbeitszellen der Anschluß für die Umlaufleitung
zu einem benachbarten Schalter ist. R ist die Rücklauföffnung zum Behälter.
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In Abb. i ist der Steuerschieber in Mittelstellung dargestellt. Der
Druckmittelzufluß erfolgt durch die Öffnung c des Schiebers a, seinen Hohlraum
d und die Öffnung f in die Umlaufleitung U. Alle Öffnungen des Schiebers
a erhalten zum Druckausgleich einen Ringkanal. Das aus dem Ringkanal der Öffnung
c in den Druckraum ä gelangende Druck-Wittel findet seinen Gegendruck durch das
Druckmittel, welches durch die Öffnung la und die als Überdruckventil ausgebildete
Drosselstelle i und den Ringkanal k des Schiebers a
auf die
andere Seite des Kolbens in gelangt. Der Kolben in muß daher mit seinem Zapfen in"
in ausgerückter Stellung verharren. wie es die Zeichnung erkennen läßt, unterstützt
durch eine Druckfeder ?z. Der Zapfen in
weist zweckmäßigerweise einen Verbindungskanal
o auf. Die- Mittellage des Schiebers a wird durch eine Feder q gewahrt, die am Ende
des Schiebers konzentrisch zur Schieberachse im Gehäuse b so eingeschlossen ist,
daß sie zwischen die Ringscheiben ,s und s' eingespannt ist, wobei diese bei Mittelstellung
des Schiebers a im Gehäuse ihre Anlage finden, dagegen je nach der Bewegungsrichtung
des Schiebers ihre Anlage am Schieber a haben. Diese zwei verschiedenen Lagen für
die Ringscheiben s, s` mit zusammengedrückter Feder lassen die Abb. 2 und 3 erkennen.
Außerdem kann die Mittellage des Schiebers a durch eine weitere an sich bekannte
Federraste gewahrt werden.
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Abb. 2 läßt den eingeschobenen Schieber a für eine Bewegungsrichtung
der Arbeitszelle erkennen. Das Druckmittel gelangt in erster Linie über den Ringkanal
t in den Druckraum g und schiebt den Kolben na entgegen dem Druck der Feder
m in Verriegelungslage. Alsdann öffnet es das Überdruckventil i für den Zufluß über
die Öffnung c und den Schieberraum d über die Öffnung c' und Anschlußöffnung Z1,
um in die Arbeitszelle zu gelangen. Die gleichzeitige Verdrängung des Druckmittels
aus der Gegenarbeitszelle erfolgt über die an der Öffnung Z2 angeschlossene Leitung
durch die Öffnung R ins Freie oder in den Behälter. Bei Anwendung einer Flüssigkeit
als Druckmittel kann die verdrängte Flüssigkeit aus den einzelnen Räumen des Schiebers
auch über die Öffnung R abfließen, ebenso wie die Leckflüssigkeit über die Öffnung
R abfließen kann.
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Ein ähnlicher Arbeitsverlauf vollzieht sich bei herausgezogenem Schieber
a, wie in Abb. 3 veranschaulicht. Das Druckmittel gelangt in erster Linie wiederum
in den Raum g für den Verriegelungskolben und erst dann über das Überdruckventil
i und Öffnung c und Hohlraum d des Schiebers a und seine Öffnung
f
in die bei Z2 angeschlossene Druckleitung. Der Abfluß erfolgt also in diesem
Falle über die Leitung von Z, Wie aus Abb. 3 zu ersehen ist, besitzt der Verriegelungskolben
in keinen Zapfen. Der Überdruck im Raum g gegenüber dem Druck
auf
der anderen Seite des Kolbens rvi ist ausrechend, um den Kolben so fest an den Schieber
a anzupressen, daß dieser selbsttätig durch den Druck der Feder q nicht rückgeführt
werden kann, erforderlichenfalls aber von Hand rückführbar ist, um den Arbeitsvorgang
in der Druckmittelarbeitszelle zu unterbrechen. Natürlich kann dieser, um die Klemmwirkung
des Verriegelungskolbens m zu erhöhen, nötigenfalls eine besonders reibungserhöhende
Oberflächenbeschaffenheit besitzen oder auch eine sonstige Formgebung aufweisen.
Ebenso kann' aber auch eine Vorkehrung an dem Schalter getroffen sein, um das Überdruckventil
i durch einen besonderen Handgriff zu öffnen. Infolge des alsdann sofort auftretenden
Druckausgleichs vor und hinter dem Verriegelungskolben rn würde dieser aus seiner
Lage gebracht und den Schieber ca für ein Rückkehren in die Mittellage oder für
ein leichtes Verschieben in die andere Arbeitsstellung freigeben.