-
Steuerung für Luftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung
für Luftfahrzeuge.
-
Von den bekannten Ausführungen unterscheidet sich die Steuerung nach
der Erfindung vor allen Dingen dadurch, daß das Ende des Steuerknüppels mit dem
Steuergestänge über ein in Bügeln gelagertes Kugelgelenk oder Hülsengelenk mit um
ihre Längsachse drehbarer, im unteren Ende des Steuerknüppels sitzender Hülse verschwenkbar
verbunden ist. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Gelenk kardanisch gelagert.
-
Erfolgt die Ausbildung des Lagerkörpers als Kugelgelenk, dann wird
vorzugsweise ein Kugelkörper verwendet, der auf seinem Umfang zwei sich senkrecht
kreuzende Nuten aufweist, die je einen Bügel aufnehmen. Jeder Bügel besitzt zwei
Drehzapfen, mit denen er in einem feststehenden Lagergehäuse drehbar ist. Vorteilhaft
liegen die Drehzapfen beider Bügel in derselben waagerechten Ebene und sind in dem
gleichen feststehenden Lagergehäuse drehbar gelagert. Die Bügel sind außerdem so
zueinander angeordnet, daß der eine in der oberen Hälfte der einen und der andere
in der unteren Hälfte der anderen Umfangsnut. des Kugelkörpers verschiebbar ist.
-
Gemäß einer Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist dabei das Ende
des Steuerknüppels mit dem Kugelkörper fest verbunden, z. B. verschraubt. Außerdem
ist vorteilhaft der Kugelkörper in zwei Hälften unterteilt, die um einen gemeinsamen,
in der Mitte ihrer Trennebene liegenden Zapfen zueinander drehbar sind.
-
Bei einer derart ausgeführten Steuerung kann der Steuerknüppel, mit
dem sowohl das Höhen- als auch das Querruder betätigt werden, über Eck verschwenkt
werden.
Dieselbe Wirkung kann auch erreicht werden, wenn statt des
Kugelkörpers ein kardanisch gelagertes Hülsengelenk mit im unteren, dann hohlen
Ende des Steuerknüppels sitzender, um ihre Längsachse um ein bestimmtes Maß drehbaren
Hülse vorgesehen ist. Bei dieser Ausführung sind die beiden Bügel der Kardanlagerung
mit ihren Drehzapfen in einem gemeinsamen feststehenden Lagergehäuse gelagert. Vorteilhaft
liegen die Kardanbügel in senkrecht sich kreuzenden Ebenen und ihre Drehzapfen in
einer gemeinsamen waagerechten Ebene. In dem einen Kardanbügel sind zwei am unteren
Ende des Steuerknüppels befindliche und in dem anderen Kardanbügel zwei an der Hülse
sitzende seitliche Drehzapfen gelagert. Auch hier liegen wiederum die Drehzapfen
in derselben waagerechten Ebene. Außerdem ist vorteilhaft dafür Sorge getragen,
daß sich sämtliche Drehzapfen, d. h. sowohl die der Kardanbügel als auch die des
Steuerknüppels und der Hülse, in derselben waagerechten Ebene befinden. Zu diesem
Zweck greifen nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die beiden Kardanbügel mit
Kröpfungen so übereinander, daß die von ihnen getragenen Lager für die Drehzapfen
des Steuerknüppels und der Hülse in der gleichen Ebene mit den Lagern ihrer eigenen
Drehzapfen liegen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zu diesem Zweck
die Kardanbügel E-förmig ausgebildet.
-
Bei der Ausführung mit Hülsengelenk kann ferner durch den Steuerknüppel
eine Sperrstange geführt sein, die mit ihrem unteren Ende in im Lagergehäuse vorgesehenen
Rasten od. dgl. eingreift und zum Feststellen des Steuerknüppels in seinen verschiedenen
Lagen dient.
-
In dem Falle, wo für das Querruder eine Steuermöglichkeit mittels
Handrades vorhanden sein soll, wird vorteilhaft der Steuerknüppel hohl ausgebildet
und mit zwei seitlichen Drehzapfen in einem feststehenden Lagergehäuse nur in einer
Ebene verschwenkbar gelagert. Diese Bewegung dient dabei nur zum Betätigen des Höhenruders.
Für die Betätigung des Querruders ist in diesem Falle in dem hohlen Steuerknüppel
eine Drehwelle angeordnet, deren unteres Ende bügelförmig gestaltet und in der oberen
Hälfte einer Umfangsnut eines Kugelkörpers verschiebbar geführt ist, der eine weitere
Umfangsnut aufweist, die senkrecht zu der zuerst genannten verläuft und in deren
unteren Hälfte das bügelförmige Ende einer in axialer Richtung unverrückbaren, drehbaren
Steuerstange verschiebbar ist, die in denselben feststehenden Lagergehäuse sitzt
wie der Kugelkörper und die Drehzapfen des Steuerknüppels. Diese Steuerstange steht
mit dem Steuergestänge in Verbindung. Am Kopf der Drehwelle ist ein Übersetzungsgetriebe
vorgesehen, das durch ein Handrad betätigt wird.' Über diese Drehwelle erfolgt,
unabhängig von der Bewegung des Steuerknüppels, das Verstellen des Querruders.
-
Die Steuerung nach der Erfindung hat den Vorteil, daß sie, wie die
Praxis .gezeigt hat, sich hervorragend für die Serienfertigung eignet und absolut
einwandfrei arbeitet. Sie besteht aus einer verhältnismäßig geringen Zahl von Einzelteilen
und ist sehr robust gebaut.
-
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt Fig. i schematisch
eine Seitenansicht einer beispielsweisen Ausführung eines üblichen Steuerknüppels
für Höhen- und Tiefensteuer in einem zweisitzigen Flugzeug mit hintereinander liegenden
Sitzen und Querruderstangen zu den Flügeln, Fig. 2 einen senkrechten, vor dem Steuerknüppel
geführten Schnitt durch die Steuerung gemäß der einen Ausführung, Fig. 3 einen waagerechten
Schnitt durch Fig.2 nach Linie A-B, Fig. .4 und 5 einen senkrechten Schnitt und
einen Grundriß der Kugel des Kugelgelenkes ohne Bügel und Gehäuse, Fig. 5 a eine
Seitenansicht der getrennten beiden Kugelhälften, wobei die obere Hälfte auch von
unten gesehen wiedergegeben ist, Fig. 6 einen Schnitt durch die Mittelebene eines
am Flugzeugboden befestigten Lagergehäuses nebst kardänisch gelagertem, am unteren
Ende des Steuerknüppels sitzenden Hülsengelenk, Fig. 7 einen Schnitt durch die Ausführung
nach Fig. 6, senkrecht zur Zeichenebene, bei in Mittelstellung verschwenktem und
eingerastetem Steuerknüppel in Ansicht, Fig. 8 einen Querschnitt durch das Hülsengelenk
und einen Grundriß der lcardanischen Lagerung, Fig. 9 und io das Hülsengelenk in
der Seitenansicht und von unten gesehen, Fig. 9 a einen Längsschnitt durch das untere
Ende des Steuerknüppels und eine Ansicht der in dieses Ende einzuführenden Hülse,
Fig. i i eine weitere Ausführungsform der Steuerung, teils im Längsschnitt, teils
in der Ansicht, und Fig. 12 einen Längsschnitt durch die Ausführung nach Fig. i
i. .
-
Bei der Ausführung nach Fig.2 bis 5 ist der Steuerknüppels fest, z.
B. durch Anschrauben seines Fußflansches s1 mit einem Kugelkörper verbunden, der
vorteilhaft aus zwei Hälften a, a1 besteht, die um einen senkrechten, in der Mitte
ihrer Trennebene angeordneten Zapfen a2 zueinander drehbar sind. Dieser Kugelkörper
ist mit zwei sich senkrecht kreuzenden Umfangsnuten b, c versehen. In der unteren
Hälfte der Umfangsnut b ist ein Bügel d verschiebbar gelagert, der mit seinen beiden
Drehzapfen dl, d2 in in einem Lagergehäuse g angeordneten Kugellagern k drehbar
ist. In der oberen Hälfte der Umfangsnut c ist ein Bügel f verschiebbar angeordnet,
der mit seinen beiden Drehzapfen f1, f2 ebenfalls in Kugellagern k drehbar ist,
die gleichfalls in dem Lagergehäuse g angeordnet sind. Sämtliche Drehzapfen-dl,
d2; f1, f2 liegen in derselben waagerechten Ebene.
-
Das Lagergehäuse g ist fest, und zwar entweder hängend oder stehend,
mit seinem Flansch 9i mit dem Boden des Flugzeuges verbunden. Von den Lagerzapfen
dl, d2; f1, f2 gehen die Verbindungshebel
zu dem Steuergestänge
ab. Zwei dieser Hebel, von denen der eine mit h bezeichnet ist, sind in Fig. 2 beispielsweise
dargestellt. Das Lagergehäuse g besteht vorteilhaft aus zwei Hälften, die lösbar
miteinander verbunden sind. Die Trennebene der beiden Hälften verläuft da, wo die
Kugellager für die Drehzapfen der Bügel liegen.
-
Bei der vorstehend beschriebenen Lagerausbildung kann der Steuerknüppels
in beliebiger Richtung, und zwar auch über Eck, innerhalb eines Kegelraumes verschwenkt
werden, der durch die schrägen Seitenflächen der Austrittsöffnung des Lagergehäuses
g begrenzt wird und in dessen Spitze der das Kugelgelenk bildende Kugelkörper a,
a1 liegt.
-
Dieselbe Wirkung kann auch mit einem kardanisch gelagerten Hülsengelenk
entsprechend der Ausführung nach Fig. 6 bis io der Zeichnung erreicht werden. Hiernach
sind in dem Lagergehäuse g2 zwei sich senkrecht kreuzende Kardanbügel i, j, die
mit ihren Drehzapfen in derselben waagerechten Ebene liegen, drehbar gelagert. Die
Drehzapfen lagern wiederum in Kugellagern. Die Kardanbügel i, j tragen das
untere Ende des Steuerknüppels s. Zu diesem Zweck ist der Steuerknüppel s an seinem
unteren Ende mit zwei seitlichen Drehzapfen d3, d4 versehen, die im Ausführungsbeispiel
in den im Kardanbügel j angeordneten Kugellagern liegen. In dem unteren Ende des
Steuerknüppels s befindet sich ferner eine Hülse f5, die zwei seitliche Drehzapfen
f3, f4 hat, welche in den im Kardanbügel i vorgesehenen Kugellagern liegen. Wie
die Zeichnung Fig.8 erkennen läßt, liegen die Drehzapfen der Hülse f5 und die des
Steuerknüppels s in sich kreuzenden Ebenen. Das untere Ende des Steuerknüppels s
hat an zwei gegenüberliegenden Seiten je eine Ausnehmung. In diesen Ausnehmungen
befinden sich die Drehzapfen f3, f4 der Hülse f5. Infolge dieser Anordnung liegen
die Drehzapfen f3, f4 der Hülse f5 mit den Drehzapfen d3, d4, welche am unteren
Ende des Steuerknüppels s sitzen, in derselben waagerechten Ebene bei unverschwenktem
Steuerknüppel. Die die Drehzapfen f3, f4 der Hülse f5 aufnehmenden, am unteren Ende
des Steuerknüppels s befindlichen Ausnehmungen haben eine derartige Seitenausdehnung,
daß die Hülse f5 sich um ihre senkrechte Achse im Steuerknüppel um ein gewisses
Maß drehen kann bzw. umgekehrt der Steuerknüppel um seine senkrechte Achse um ein
bestimmtes Maß gegenüber der Hülse drehbar ist.
-
Damit die Drehzapfen der Kardanbügel und des Steuerknüppels nebst
Hülse bei unverschwenktem Steuerknüppel in derselben waagerechten Ebene liegen,
greifen erfindungsgemäß die Kardanbügel i, j
mit Kröpfungen übereinander (Fig.6,
7). Zu diesem Zweck haben die Kardanbügel i, j vorteilhaft annähernd E-Form.
-
Durch die Steuerstange s ist eine Sperrstange l hindurchgeführt, deren
unteres Ende in Rasten 11
faßt, welche im Lagergehäuse g2 vorgesehen sind.
Hierdurch kann der Steuerknüppel in der jeweils gewünschten Schräglage festgestellt
werden. Die beschriebene Ausführung gestattet das Verschwenken des Steuerknüppels
nach allen Richtungen innerhalb eines Kegelraumes, in dessen Spitze das Hülsengelenk
sitzt und der durch die Seitenwände der Austrittsöffnung des Lagergehäuses g2 begrenzt
wird.
-
Das Steuergehäuse g2 ist in der Ebene der Bügellagerzapfen geteilt.
Die Befestigung am Flugzeug erfolgt mit Hilfe des Tragflansches, und zwar entweder
stehend oder hängend.
-
In den Fällen, wo die Querrudersteuerung mittels Handrades betätigt
werden soll, beispielsweise bei schweren Maschinen, braucht der Steuerknüppel nur
in einer Ebene schwenkbar zu sein.
-
Eine derartige Ausführung zeigen Fig. i i und 12. Hiernach ist der
Steuerknüppel s2 hohl ausgebildet und mit zwei seitlichen Drehzapfen in Kugellagern
in einem feststehenden Lagergehäuse g3 nur in einer Ebene vierschwenkbar gelagert.
Durch den hohlen Steuerknüppel s2 geht eine Drehwelle m, deren unteres Ende als
Bügel mal ausgebildet und in einer Umfangsnut des Kugelkörpers a, a1 verschiebbar
ist. In einer zu dieser Umfangsnut senkrechten zweiten Umfangsnut ist das bügelförmige
Ende n1 einer Steuerstange n verschiebbar geführt, die in axialer Richtung unverrückbar,
aber in Kugellagern drehbar in dem Lagergehäuse g3 gelagert ist. Die Steuerstange
za steht in bekannter Weise mit dem Steuergestänge für das Querruder in Verbindung.
Am Kopf der Drehwelle m sitzt ein Kegelrad o, in das ein Kegelrad pi eingreift,
welches auf einer im Kopf des Steuerknüppels s2 in Kugellagern drehbaren Welle befestigt
ist, die außen ein Handrad p trägt. Durch Drehen dieses Handrades p wird das Querruder
verstellt, während durch Verschwenken des Steuerknüppels s2 um seine Drehzapfen
ein Verstellen des Höhenruders erfolgt. Beide Verstellungen erfolgen somit unabhängig
voneinander. Infolge der Anordnung des Kugelgelenks und der Drehwelle m innerhalb
des Steuerknüppels s2 ergibt sich eine sehr gedrängte Bauart, und zwar insbesondere
der Lager, die in dem gemeinsamen Lagergehäuse g3 untergebracht sind.