DE749542C

DE749542C - Pressure medium-operated control device, in particular for motorized rudder laying devices of automatic controls in aircraft

Info

Publication number: DE749542C
Application number: DE1939749542D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilfried Fieber
Priority date: 1939-11-09
Filing date: 1939-11-09
Publication date: 1944-11-24

Description

Druckmittelbetriebene Steuervorrichtung, insbesondere für motorische Ruderlegeinrichtungen von selbsttätigen Steuerungen in Flugzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine druckmittelbetriebene Steuervorrichtung, insbesondere für motorische Ruderlegeinrichtungen von selbsttätigen Steuerungen in Flugzeugen, mit einem die Verstellung des Hauptsteuerorgans bewirkenden, von schwachen Steuerkräften verstellbaren. Vorsteuerorgan, bei der beide Steuerorgane an demselben von einem Druckerzeuger gespeisten Druckmittelkreislauf angeschlossen sind.Control device operated by pressure medium, in particular for motorized Rudder setting devices of automatic controls in aircraft The invention relates to a pressure medium operated control device, in particular for motorized rudder laying devices of automatic controls in aircraft, with the adjustment of the main control member causing weak control forces adjustable. Input tax organ in which both tax organs work on the same from one Pressure generator-fed pressure medium circuit are connected.

Es sind Steuereinrichtungen bekannt, bei denen für das Vor- und das Hauptsteuerorgan getrennte Druckerzeuger verwendet werden. Diese Einrichtungen sind jedoch verwickelt und unübersichtlich und haben einen unbefriedigenden Gesamtwirkungsgrad und hohes Gewicht. Ferner sind Einrichtungen bekannt, bei denen zur Beschickung der Vor- und Hauptsteuerung ein gemeinsamer Druckerzeuger vorgesehen, ist und bei denen für das Vor- und Hauptsteuerorgan das zur Betätigung dienende Druckmittel aus der gleichen Druckleitung entnommen wird. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß sich die durch das Arbeiten des Servomotors in der Druckleitung auftretenden Druckschwankungen unmittelbar auf die Vorsteuerung übertragen. Dadurch ist ein genaues Ansprechen der Steuerung gemäß den vorgegebenen Steuerwerten nicht mehr gewährleistet.There are known control devices in which for the front and the Main control unit separate pressure generator can be used. These bodies are however, tangled and confusing and have unsatisfactory overall efficiency and heavy weight. Furthermore, devices are known in which for loading a common pressure generator is provided for the pilot and main control, and at those used for actuation for the pre-control and main control element is taken from the same pressure line. These facilities have the disadvantage that the work of the servomotor in the pressure line occurs Immediately transfer pressure fluctuations to the pilot control. This is an accurate Response of the control according to the specified control values is no longer guaranteed.

Die vorgenannten Nachteile sind durch die Einrichtung gemäß der Erfindung bei Verwendung eines gemeinsamen Druckerzeugers dadurch beseitigt, daß das in bekannter `'eise an die Druckmittelzuleitung zum Verstellmotor angeschlossene Hauptsteuerorgan durch den vom Vorsteuerorgan regelbaren Druckunterschied in der Druckmittelableitung vevstellbar angeordnet ist, die zum Erhalten eines vorbestimmten Druckes eines der bekannten Mittel, vorzugsweise ein Druckregelventil, aufweist.The aforementioned disadvantages are due to the device according to the invention when using a common pressure generator eliminated that in known The main control element connected to the pressure medium supply line to the variable displacement motor due to the pressure difference in the pressure medium discharge that can be regulated by the pilot control element is arranged adjustable to obtain a predetermined pressure of one of the known Means, preferably a pressure control valve, has.

In den Zeichnungen ist ein Ausführung;sbeispiel der Erfindung dargestellt.The drawings show an embodiment of the invention.

In Fig. i ist die gesamte Steuereinrichtung schematisch veranschaulicht, während Fig. 2 das eigentliche Steuerorgan ini Schnitt zeigt.In Fig. I the entire control device is illustrated schematically, while Fig. 2 shows the actual control member in section.

die Fig. i erkennen läßt, fördert div Pumpe 6 das Druckmittel, z. B. 01 -, aus eincn@ Vorratsbehälter über das Filter 8 unter einem bestimmten, für den Servomotor i (Rudermotor) erforderlichen Betriebsdruck zu dem in dem Gehäuse 2(t angeordneten Hauptsteuerorgan 2 (Fig. 2). Vom Hauptsteuerorgan wird das Druckmittel je nach dem vcirgegebenen Steuerwert entweder oberhalb oder unterhalb des Kolbens i' in den Zylinder des Servomotors i geleitet, wodurch sich der Kölben i' entweder nach unten oder nach oben bewegt und dadurch das mit der Kolbenstange i" verbundene Ruder o. dgl. verstellt. Da jedoch von dem gemäß den jeweils vorgegebenen Steuerwerten entsprechenden Impulsgeber nur schwache Steuerkräfte ausgelöst werden, die zur Verstellung des Hauptsteuerorgalls 2 nicht ausreichen, so müssen die Steuerimpulse durch eine Vorsteuerungsanordnung verstärkt werden. Dies geschieht in der Weise, daß der Steuerimpulsgeber nicht an das Hauptsteuerorgan unmittelbar angreift, sondern eine die Vorsteuerung betätigende Vorsteuernadel 3 beeinflußt, die, wie Fig.2 zeigt, so eingestellt ist, daß in der Grundstellung des Steuerschiebers 2 ein Ringspalt zwischen der Nadel 3 und der Düse 9 verbleibt. Durch die Vorsteuerung wird alsdann, -wie weiter unten beschrieben, die Verschiebung des Hauptsteuerorgans bewirkt.The Fig. i can be seen, div pump 6 promotes the pressure medium, z. B. 01 -, from eincn @ reservoir through the filter 8 under a certain operating pressure required for the servo motor i (rudder motor) to the main control element 2 (FIG. 2) arranged in the housing 2 (t) the given control value either above or below the piston i 'in the cylinder of the servo motor i, whereby the piston i' moves either down or up and thereby adjusts the rudder or the like connected to the piston rod i " If only weak control forces are triggered by the pulse generator corresponding to the given control values, which are not sufficient to adjust the main control organ 2, the control pulses must be amplified by a pre-control arrangement. This is done in such a way that the control pulse generator does not directly affect the main control organ but rather a pilot needle 3 which actuates the pilot control, which, as shown in FIG. is set so that in the basic position of the control slide 2 an annular gap remains between the needle 3 and the nozzle 9. The pre-control then, as described below, causes the main control element to be shifted.

Die Torsteuerung wird mit dem aus dein Servomotor i oder der Hauptsteuerung abfließenden Druckmittel beschickt, wobei mittels des Druckregelventils 5 dafür gesorgt ist, daß der Druck in der Abflußleitung immer auf einer bestimmten und für das genaue Arbeiten der Vorsteuerung erforderlichen Höhe gehalten wird. Das Druckmittel kann also nach Arbeitsleistung nicht wie bei bekannten Ausführungen frei abfließen, sondern wird nach Verlassen des Servomotors und der Hauptsteuerung durch ein Druckregelv entil ; auf einen bestimmten Druck aufgestaut. Eine -ewisse Menge des Druckmittels wird dabei über eine Abzweigung von der Abflußleitung 2o durch das Filter 7 der Vorsteuerung zugeführt und kann dann über einen Abfluß 16 frei abströmen, während die restliche. nicht über die Vorsteuerung geleitete Menge teils durch einen Kanal 21 in den Raum 12 gelangt, teils über die Leitung 24 und das Druckregelvelltil 5 abfließen kann. Zwischen der Zuleitung i; und der Ableitung 24 ist eine vor dem Ventil 5 in die Ableitung einmündende Verbindungsleitung 25 vorgesehen. in der ein Überdruckventil q. angeordnet ist. Es kann daher z. L. bei einseitiger Belastung des Ser@-omotors i bis über den Höchstdruck hinaus, bei der durch das Hauptsteuerorgan 2 keinenennenswertenDruckmittelinengen mehr tliel.ien, nicht vorkommen, daß die Vorsteuerun- kein Druckmittel erhält. Der Vorsteuerdruck ist also unabhängig von der Belastung; des Servomotors.The door controller is fed with the effluent from your servomotor i or the main control pressure medium, being provided by means of the pressure control valve 5 for the fact that the pressure in the discharge line always at a certain, and for accurate operation of the feedforward required height is maintained. The pressure medium can therefore not flow freely after work, as in known designs, but is valve after leaving the servo motor and the main control by a pressure control valve; pent up at a certain pressure. A certain amount of the pressure medium is fed via a branch from the drain line 2o through the filter 7 of the pilot control and can then flow freely via an drain 16, while the rest. Amount not passed via the pilot control partly reaches the space 12 through a channel 21, and partly can flow away via the line 24 and the pressure control valve 5. Between the supply line i; and the discharge line 24 is provided with a connecting line 25 opening into the discharge line upstream of the valve 5. in which a pressure relief valve q. is arranged. It can therefore, for. L. in the case of one-sided loading of the servomotor i beyond the maximum pressure, at which the main control element 2 no longer provides any significant pressure medium, it does not happen that the pilot control unit receives no pressure medium. The pilot pressure is therefore independent of the load; of the servo motor.

Ebenso spricht die Steuerung auch in clci-\Jullstellung der Einrichtung sofort an, da das im Vorsteuerraum 14 und in der _11>flußleitung 2o befindliche Druckmittel durch das Druckregelventil 5 auf einen bestimmten Druck gehalten ist und durch Zuflul, über das Ventil d. dafür gesorgt ist, daß die benötigte Druckmittelmenge vorhanden ist und somit auch der erforderliche Vorsteuerdruck erhalten bleibt.The control also responds immediately when the device is in the closed position, since the pressure medium located in the pilot control chamber 14 and in the flow line 2o is kept at a certain pressure by the pressure regulating valve 5 and is supplied through the valve d. it is ensured that the required amount of pressure medium is available and thus the required pilot pressure is maintained.

Wie Fig.2 zeigt. strömt das von der Pumpe 6 geförderte Druckmittel durch den Fanal 17 dem Steuerschieber 2 ztt. Soll nun zwecks Betätigung des Ruders der Kolben i' des Servomotors, wenn man die Fig. i betrachtet, beispielsweise von unten nach ohei: verstellt werden, so wird mittels des nicht dargestellten Impulsgebers die Vorsteuernadel3 so weit nach rechts verschoben, bis sie den Ringspalt in der Düse 9 schließt. Da der Druck in dem Raum 12 genau so groß ist wieg in dem Raum 1d., die Druckfläche 22 des Hilfskolbens ii jedoch kleiner ist als di:-Druckfläche 23 des Steuerschieber; 2. überwiegt, sobald die von dem Impulsgeber gesteuerte Nadel 3 die Düse 9 geschlossen hat, die auf die Fläche 23 ausgeübte Kraft. Der Steuerschieber 2 bewegt sich daher nach rechts, wodurch der Druckkanal 17 mit dein zum Servomotor führenden Kanal i9 und der Abflußkanal 20 mit dem Kanal 18 verbunden werden.As Fig.2 shows. the pressure medium conveyed by the pump 6 flows through the fanal 17 to the control slide 2 ztt. Should now for the purpose of operating the rudder the piston i 'of the servomotor, looking at Fig. i, for example from down to ohei: are adjusted by means of the pulse generator, not shown the pilot needle3 moved so far to the right until it closes the annular gap in the Nozzle 9 closes. Since the pressure in the space 12 is exactly as great as in the space 1d., However, the pressure area 22 of the auxiliary piston ii is smaller than the di: pressure area 23 of the control slide; 2. predominates as soon as the needle controlled by the pulse generator 3 the nozzle 9 has closed, the force exerted on the surface 23. The control slide 2 therefore moves to the right, whereby the pressure channel 17 with your to the servo motor leading channel i9 and the drainage channel 20 are connected to the channel 18.

Soll der Steuerschieber 2 wieder in die Mittellage zurückgeführt und sollen damit die Steuerkanäle wieder geschlossen werden, so wird mittels des Impulsgebers die Düsennadel 3 teilweise aus der Düse 9 lierausgezogen. Dadurch strömt das in dein Raum r I befindliche Druckmittel durch die Düsen i; am rechten Ende des Steuerschiebers 2 in den Raum 13 und von dort über den Kanal 16 auf druckloses Niveau ab. Durch das -\1>strömen des Druckmittels aus dem Raum 14 wird der Druck auf die Fläche 23 vermindert, so dali durch den Druck auf die Fläche 22 des Hilfskolbens i i der Steuerschieber 2 von dieseiil Kolben nach links bewegt wird. Diese Bewegung hält so lange an, bis sich ein Gleichgewichtszustand eingestellt hat, d. h. bis der durch die Düsennadel 3 mit der Düse 9 gebildete Ringspalt nur noch so viel Druckmittel durchströmen läßt, daß der Druck auf die Fläche 23 dem Druck auf die Fläche 22 das Gleichgewicht hält.If the control slide 2 is to be returned to the central position and the control channels are to be closed again, the nozzle needle 3 is partially pulled out of the nozzle 9 by means of the pulse generator. As a result, the pressure medium located in your room r I flows through the nozzles i; at the right end of the control slide 2 into the space 13 and from there via the channel 16 to a depressurized level. The pressure on the surface 23 is reduced by the flow of the pressure medium out of the space 14, so that the control slide 2 is moved to the left by this piston due to the pressure on the surface 22 of the auxiliary piston ii. This movement continues until a state of equilibrium has been established, ie until the annular gap formed by the nozzle needle 3 with the nozzle 9 only allows enough pressure medium to flow through that the pressure on the surface 23 equilibrates the pressure on the surface 22 holds.

Wird die Düsennadel 3 weiter nach links bewegt, so wird die Düse weiter geöffnet. Es strömt mehr Druckmittel aus dem Raum i-. ab, wodurch der Druck in diesem Raum absinkt und unter der Wirkung der nunmehr wieder überwiegenden Kraft auf den Hilfskolben ii der Steuerschieber 2 weiter nach links bewegt wird, bis wieder Gleichgewicht hergestellt ist. Der Steuerschieber :2 folgt somit genau den Bewegungen der durch den Impulsgeber gemäß den vorgegebenen Steuerwerten beeinflußten Düsennadel 3.If the nozzle needle 3 is moved further to the left, the nozzle becomes wider opened. More pressure medium flows out of the space i-. off, reducing the pressure in this Space sinks and under the effect of the now predominant force on the Auxiliary piston ii, the control slide 2 is moved further to the left until equilibrium is restored is made. The control spool: 2 follows exactly the movements of the through The nozzle needle 3 influenced the pulse generator according to the specified control values.

Das in der Abflußleitung 2o befindliche und durch das Druckregelventil5 auf einer bestimmten Druckhöhe gehaltene, aus dem Servomotor i durch den Kanal 18 oder i9 zum Steuerschieber 2 geflossene Druckmittel wird lediglich in der Nullage des SteuerschieberS 2 durch die über das Ventil 4 abströmende Druckmittelmenge ergänzt und durch die Düse io in den Vorsteuerraum i-i. geleitet.That located in the drain line 2o and through the pressure control valve5 Maintained at a certain pressure level, from the servo motor i through the channel 18 or i9 pressure medium which has flowed to the control slide 2 is only in the zero position of the control slide 2 supplemented by the amount of pressure medium flowing out via the valve 4 and through the nozzle io into the pilot control chamber i-i. directed.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung ist nicht nur für motorische Ruderlegv orrichtungen in Flugzeugen geeignet, sondern kann ebenfalls mit Vorteil in anderen Steuereinrichtungen verwendet werden, bei denen mir geringen Steuerkräften große Verstellkräfte auszulösen sind.The device according to the invention is not only for motorized Ruderlegv devices in aircraft are suitable, but can also be used with advantage in others Control devices are used in which I have small control forces large Adjusting forces are to be triggered.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Pressure medium-operated control device, in particular for motorized rudder-setting devices of automatic controls in aircraft, with a pre-control element which effects the adjustment of the main control element and can be adjusted by weak control forces, in which both control elements are connected to the same pressure medium circuit fed by a pressure generator, characterized in that it is connected in a known manner to the pressure medium supply line (i7) to the adjustment motor - (i) connected main control element (2) is arranged to be adjustable by the pressure difference in the pressure medium discharge line (2o) which can be regulated by the pilot control element (3), which is used to obtain a predetermined pressure of one of the known means, preferably a pressure control valve ( 5).

2. Control device according to claim i, characterized characterized in that between the pressure medium supply line (i7) and the discharge line (24) one opening into the discharge line (24) upstream of the pressure control valve (5), a second one Pressure control valve (4) containing connecting line (25) is arranged: For delimitation the subject of the application from the state of the art are not in the grant procedure Pamphlets have been considered.