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Verstellanlage zum synchronen Verstellen von zwei oder mehreren mit
je einem Antrieb ausgerüsteten Verstellteilen, z. B. zum Ausfahren zweier Sturzflugbremsen
von Flugzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstellanlage zum synchronen
Verstellen von zwei oder mehreren mit je einem besonderen Antrieb ausgerüsteten
Verstellteilen, z. B. zum Ausfahren zweier Sturzflugbremsen von Flugzeugen. Bei
Anlagen dieser Art besteht die Aufgabe, den Gleichlauf der Verstellteile auch dann
zu erhalten, wenn die inneren Widerstände der Verstelleinrichtungen oder die äußeren
Widerstände, beispielsweise der Sturzflugbremsen, ungleich sind. Zur näherungsweisen
Lösung dieser Aufgabe ist eine sogenannte elektrische Stufenschaltung für beide
Antriebe vorgeschlagen worden. Hierbei schaltet abwechselnd der erste Antrieb eine
Stufe des zweiten Antriebes, dieser dann eine Stufe des ersten, bis die beiden auszufahrenden
Verstellteile in ihren Endlagen angelangt sind. Diese Anlage ist insofern nachteilig,
weil bei ihr ein häufiges Ein- und Ausschalten des Antriebsstromes für das abwechselnd
stufenweise Ausfahren der Verstellteile notwendig ist; hierdurch tritt eine starke
vorzeitige Abnutzung der Kontakte ein.
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Nach dem Gedanken der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden,
daß die Antriebe nur
bei Störung des Gleichlaufes der Verstellteile
elektrische Schalter zur Unterbrechung oder Änderung des Stromdurchlaufes' steuern,
um die Energiezufuhr zu den Antrieben im Sinn des Herstellens des Gleichlaufes,
insbesondere im Sinn der Geschwindigkeitsverzögerung des voreilenden Antriebes,
zu beeinflussen.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen
wiedergegeben und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Bei der in Abb.
i dargestellten Verstellanlage zum gleichmäßigen und gleichzeitigen Verstellen von
Flugzeugverstellteilen, z. B. von Sturzflugbremsen, beeinflußt die elektrische,
mit Magnetschaltern ausgestattete Regeleinrichtung einen hydraulischen Steuerschieber,
welcher den meist als hydraulische Verstellstrebe durchgebildeten Antrieb steuert.
Demgegenüber zeigt Abb. 2 eine Verstellanlage, bei der die elektrische Regeleinrichtung
unmittelbar elektrische Motoren beeinflußt.
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Die wesentlichen Teile der elektrischen Regeleinrichtung gemäß dem
Ausführungsbeispiel nach Abb. i bilden die beispielsweise mit je zwei Kontaktgruppen
1, 2, 3 ausgebildeten Schalter 4, 5, deren Kontakte 1, 2, 3 durch sich kreuzende
Leitungen 6 bis ii miteinander verbunden sind. Die vorzugsweise als Drehschalter
ausgebildeten Schalter 4, 5 sind über Leitungen 12, 13, Magnetschalter 14, 15 und
weitere Leitungen 16, 17, 18 am Flugzeugbordnetz i9, 2o angeschlossen. Die Magnetschalter
14, 15 schließen oder öffnen die Hauptstromkreise 21 bis 24, wodurch die gleichfalls
'als Magnetschalter ausgebildeten Ein- und Ausschalter a5 bis 28 betätigt werden.
Verbindungsglieder 29, 3o stellen die Wirkungsverbindung zwischen den Ein- und Ausschaltern
25 bis 28 mit den hydraulischen Steuerschiebern 31 her, die den Druckmittelzufluß
zu den Verstellstreben 32 steuern. Die Endausschalter 33 schalten bei Erreichen,
der Endlage der Arbeitsstreben 32 oder der Verstellteile die Antriebe der Anlage
selbsttätig aus. Das für das wechselweise Ein- und Ausfahren notwendige Umschalten
der Anlage wird durch den Schalter 53 bewerkstelligt.
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Die gemäß dem Gedanken der Erfindung vor- -geschlagenen Schalter 4,
5 weisen je zwei Kontaktgruppen 1, 2, 3 auf, die durch über diese gleitende Schaltarme
34, 35 und 36, 37 nacheinander geschaltet werden. Jeder der Schalter 4, 5 ist einer
der verschiedenen Antriebsseiten zugeordnet und steht mittels Achsen 38, 39 mit
den Antrieben 32i, in Wirkungsverbindung. Zur übersichtlichen Darstellung des Schaltplanes
sind die Teile der Schalter4, 5 aus der in der Zeichnung ersichtlichen Waise nebeneinanderliegend
wiedergegeben. Zweckmäßigerweise liegen die Schaltarme 34,35 und 36,37
jedes
der Schalter 4, 5 übereinander; sie werden von den Achsen 38, 39, welche mit den
Zahnrädern 42, 43 zu gemeinsamen Drehbewegungen gekuppelt sind, geschaltet. Ferner
sind die den einzelnen Schaltarmen 3.4 bis 37 zugeordneten Kontakte 1, 2, 3 regelmäßig
verteilt im Kreise in den Schaltern 4, 5 angeordnet, so daß bei einer vollen Kreisumdrehung
der Schaltarme 34 bis 37 stets jeder einzelne der Kontakte i, 2, 3 nacheinander
geschaltet wird.
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Es ist auch möglich, für eine volle Kreisumdrehung der Schaltarme
34 bis 37 mehr als drei Kontakte vorzusehen. Die die Schaltarme 3.4 bis 37 drehenden
Achsen 38, 39 sind mit je einem in eine Zahnstange 40, 41 eingreifenden Zahntrieb
42, 43 verbunden. Die Zahnstangen 40, 41 stehen mit den beweglichen Teilen, z. B.
dem Kolben 45 oder der Kolbenstange 44 der Verstellstreben 32 oder den ausfahrbaren
Verstellteilen unmittelbar in Wirkungsverhindung. je nach der gewählten Übersetzung
zwischen den Zahntrieben 42, 43 mit den Zahnstangen 40, 41 führen die Schalter -
4, 5 eine größere oder geringere Zahl von Umdrehungen bei der Ein- oder Ausfahrbewegung
der Verstellteile aus. Es ist so die Möglichkeit gegeben, die Feinheit und Abstufung
der Regelung den verschiedenen Umständen anzupassen.
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Die Wirkungsweise der elektrischen Regeleinrichtung der Verstellanlage
nach Abb. i beim Ausfahren der nicht dargestellten Sturzflugbremse ist folgende:
Beim Umlegen des Schalters 53 in die aus Abb. i ersichtliche Stellung öffnen die
Magnetschalter 25, 27 mittels der Achsen 29, 3o die Steuerschieber 34 so daß das
Druckmittel in die Verstellstreben 32 fließt und die Verstellteile ausgefahren werden.
Während des Ausfahrens wird die Bewegung der Verstellteile auf die mit den Kolben
45 verbundenen Zahnstangen 40, 41 übertragen, so daß beim gleichmäßigen Bewegen
beider Verstellteile auch beide Zahnstangen 40, 41 gleichmäßig bewegt werden, die
dann mittels ihrer Zahntriebe 42, 43 über die Verbindungsachsen 38, 39 die Schaltarme
34 bis 37 gleichzeitig und gleichmäßig mitdrehen. Es gleiten mithin beim Drehen
der Achsen 38, 39 die Schaltarme 34 bis 37 gleichmäßig vom Kontakt i zum Kontakt
2, dann zum Kontakt 3, und zwar je nach der Übersetzung während des Ausfahrens etwa
fünf- bis zwanzigmal. Beim gleichzeitigen und gleichmäßigen Ausfahren beider Verstellteile
sind daher beide Drehschalter 4,5 stets in gleicher übereinstimmender Stellung miteinander,
und es wird keiner der Stromkreise 6 bis i i der Schalter 4,5 geschlossen, demzufolge
kein Magnetschalter 14, 15 erregt und auch kein Hauptstromkreis 21 oder 23 unterbrochen.
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Beim Voreilen beispielsweise der linken Hälfte der Anlage dreht sich
die linke Achse 38 des Drehschalters 4 schneller als die des Schalters 5.
Die Kontaktarme 34,35 des linken Schalters 4 berühren vorzeitiger, wie dies die
punktierte Stellung anzeigt, die Kontakte 2, so daß der durch eingezeichnete Pfeile
gekennzeichnete Stromkreis 13, 3'7, 1, 7, 3'5, 16, 14, 18 des Magnetschalters 14
geschlossen wird. Nun öffnet der Magnetschalter 14 den Hauptstromkreis 21, 25, 33,
wodurch der Magnetschalter 25 stromlos wird und mittels der Achse 29 den Steuerschieber
31 schließt. Der Kolben 45 der Verstellschraube 32 und die entsprechende linke Sturzflugbremse
stehen still, während die rechte Sturzflugbremse weiter ausfährt;
hierbei
werden auch die Schaltarme 36, 37 des rechten Schalters 5 bis zum Kontakt 2 weiterbewegt.
Beim Berühren des Kontaktes 2 des Schalters 5 wird der Regelstromkreis 13, 37, i,
7, 35, 16, 14, 18 durch den Schaltarm 37 unterbrochen, der Magnetschalter 14 wird
stromlos und schließt infolge Federwirkung den vorher unterbrochenen Hauptstromkreis
21 wieder. Für beide ausfahrenden Verstellteile ist jetzt ein gleicher Ausfahrweg
wiederhergestellt. Sie fahren nun, gleiche innere und äußere Widerstände der Anlage
vorausgesetzt, gleichzeitig und gleichmäßig weiter aus. Bei jedem Voreilen des einen
oder anderen Verstellteiles wiederholt sich der vorbeschriebene Regelvorgang.
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Die Einrichtung nach Abb. i kann auch in der Weise abgeändert werden,
daß die Magnetschalter 14, 15 nach Abb. i den voreilenden Antrieb 32 nicht gänzlich
abschalten, sondern nur seine Leistung vermindern. In diesem Falle schließen die
Magnetschalter 14, 15 dieZuführungsöffnungen für das Druckmittel des Steuerschiebers
31 nur teilweise. Hierdurch werden starke Stöße im Betrieb, die sonst bei dem vollständigen
Stillsetzen des betreffenden Antriebes auftreten, vermieden. Es können jedoch auch
umgekehrt die Magnetschalter 14, 15 nach Abb. i im Falle einer Verzögerung
des Antriebes den Eintrittsquerschnitt für das Drucköl vergrößern, so daß der zurückbleibende
Antrieb beschleunigt wird.
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Die Anlage nach Abb.2 entspricht im wesentlichen der nach Abb. i mit
dem Unterschied, daß die elektrische Regeleinrichtung unmittelbar die elektrischen
Motoren 47, 48, die die Versteliteile antreiben, im Sinne eines Gleichlaufes beeinflußt.
Jeder der beiden Motoren 47, 48 weist für seine beiden Umlaufrichtungen zwei verschiedene
Feldwicklungen 54, 55 auf, die durch den Handschalter 53 wechselweise einschaltbar
sind. Die Schalter 4, 5 und die Magnetschalter 14, 15 sowie die von diesen betätigten
Schalter 25 bis 28 sind durch die Leitungen 12, 13, 16, 17, 18, 49, 50, 5 4 52 untereinander
und mit dem Bordnetz i9, 20 verbunden. Im weiteren Ausbau der Erfindung ist ein
beim Voreilen des einen Motors in den Stromkreis dieses Motors einschaltbarer Widerstand
46 angeordnet, der bei synchronem Ausfahren der Verstellteile nicht in die Stromkreise
der Motoren 47, 48 eingeschaltet wird. Bei Gleichlauf der beiden Verstellteile werden
die Schaltarme 34 bis 37 der beiden Schalter 4,5 synchron über die vier Gruppen
der Kontakte i, 2, 3 gedreht. Dadurch stehen die Kontaktarme 34 bis 37 stets auf
den gleichen Kontakten, so daß keine Stromverbindung für die Stromkreise der Magnetschalter
14, 15 zustande kommt.
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Wenn der linke Motor 47 voreilt, gelangen die Kontaktarme 34, 35 vorzeitiger
in die punktierte Stellung, d. h. auf die Kontakte 2 des Schalters 4, als die Kontaktarme
36, 37 des rechten Schalters 5. Der mit eingezeichneten Pfeilen versehene Stromkreis
19, 52, 13, 37, i, 7,:2, 35, 16, 14, 18, 20 wird geschlossen,
und die Schalter 25, 26 werden durch den Magnetschalter 14 aus der in vollen Linien
ge zeichneten nach rechts in die gestrichelte gezeichnete Lage geschaltet. Der vorher
über die in vollen Linien gezeichnete Schaltstellung des Schalters 25 zur Minusleitung
2o verlaufende Hauptstromkreis 21, 54, 47, 25 wird umgeschaltet und verläuft nun
über die in gestrichelter Weise dargestellte umgeschaltete Stellung der Schalter
25, 26, die Leitung 49, den Schalter 27 und über den Widerstand 46 zur Minusleitung
2o. Je nach der Bemessung des Widerstandes 46 läuft der vorgeeilte Motor 47 mit
entsprechend geringerer Drehzahl, während der Motor 48 mit der üblichen größeren
Drehzahl weiterläuft und so seine zurückgebliebene Strecke aufholt. Demzufolge werden
nicht nur die Verstellteile, sondern auch die Schalter 4, 5 in gleiche übereinstimmende
Lagen gebracht, d. h. die Schaltarme 34 bis 37 stehen nach kurzer Zeit auf den Kontakten
2, 2 beider Schalter 4, 5. Da der Kontaktarm 37 des Schalters 5 jetzt auf dem Kontakt
:2 steht, ist der Stromkreis des Magnetschalters 14 am rechten Kontakt 3 des Schalters
4 unterbrochen. Der Magnetschalter 14 wird stromlos, die Schalter 25, 26 gehen infolge
Federwirkung in die in vollen Linien gezeichnete Stellung zurück, wodurch der Widerstand
46 abgeschaltet wird und der Motor 47 wieder mit unverminderter gleicher Drehzahl
wie der Motor 48 umläuft.
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Die Verstellteile werden beim Vorliegen der angenommenen Belastungen
wieder gleichmäßig ausgefahren, wobei auch die Schaltarme 34 bis 37 gleichzeitig
stets über gleiche Kontakte verlaufen. Jede sich einstellende Ungleichförmigkeit
beim Ausfahren der Verstellteile wird in der vorbeschriebenen Weise durch die Einrichtung
nach der Erfindung aufgehoben.
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Die Anlage nach Abb.2 kann ferner so abgeändert werden, daß der voreilende
Motor nicht abgebremst, sondern daß der zurückbleibende Motor beschleunigt wird.
Zu diesem Zweck kann, da es sich im allgemeinen um Gleichstromnebenschlußmotoren
handelt, daß Feld des zurückbleibenden Motors durch Einschalten eines Widerstandes
geschwächt werden, wodurch die Motordrehzahl gesteigert wird. Diese Abänderung der
Gleichlaufeinrichtung stellt die wirtschaftlichste Lösung dar, weil eine Verzögerung
des Motors durch Abbremsen mit einem Energieverlust verbunden wäre.
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Die Schalter 4, 5 sind, um Unterbrechungen beim Übergang von einem
zum anderen Kontakt zu vermeiden, als Moment- oder Sprungschalter ausgebildet.
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Bei mehr als zwei zu verstellenden Teilen werden die Stromkreise je
eines Antriebes sinngemäß in gleicher Weise von je zwei Schaltern, welche beispielsweise
den Schaltern 34 und 36 oder 35 und 37 entsprechen, beeinflußt.