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Meßmanschette Die Erfindung betrifft eine Meßmanschette zum Messen
von Handkräften und Handwegen an Griffen, insbesondere an Steuerknüppeln von Flugzeugen.
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Bei Flugeigenschaftsuntersuchungen an Flugzeugen tritt das Problem
auf, während des Fluges in den verschiedenen Flugzuständen die Steuerkräfte und
Steuerwege zu messen. Diese interessieren besonders auch bei kleineren Flugzeugen,
deren angenehme Fliegbarkeit für die Verwendung durch Privatleute als Sport-, Reise-
oder Geschäftsflugzeuge eine Voraussetzung ist. Gerade bei kleineren Flugzeugen,
Motorseglern und Segelflugzeugen kann man es sich aber in den meisten Fällen gewichts-
oder platzmäßig und finanziell nicht leisten, anstatt des Steuerknüppels einen besonderen
sogenannten Meßknüppel mit einem Schreiber einzubauen, der während des Prüffluges
den Steuerkraftverlauf aufzeichnet. Man benutzt statt dessen einfache Federwaagen
oder ähnliche Geräte, die sich ohne Umbauten durch Einhägen am Griff des Steuerküppels
befestigen lassen und während des Fluges abgelesen werden. Die Vorteile dieser Geräte,
Billigkeit und einfache Befestigung ohne Veränderungen am Flugzeug, sind jedoch
mit erheblichen Nachteilen verbunden.
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Diese Geräte sind unhandlich - besonders die langen Federwaagen -
und behindern den Piloten beim Fliegen. Um z. B. die Höhensteuerkräfte in Richtung
»Ziehen« zu messen, braucht der Pilot beide Hände. Mit der einen Hand bringt er
am Meßinstrument die erforderliche Zugkraft in Richtung »Ziehen« auf und mit der
anderen Hand führt er lose den Steuerknüppel, um bei ungewollten Änderungen der
Querlage des Flugzeuges Quersteuer geben zu können. Für das Messen der Quersteuerkräfte
gilt das gleiche sinngemäß. Zudem ist das Messen der Quersteuerkräfte in engen Kabinen
nur mit Geräten möglich, die auch Druckkräfte messen können.
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Außerdem sind die Geräte recht ungenau und reichen nur für grobe Messungen
aus. Ein erheblicher Meßfehler entsteht allein dadurch, daß bei der üblichen Anordnung
von Steuerknüppel und Pilotensitz der Pilot unter einem mehr oder weniger spitzen
Winkel auf den Steuergriff und damit auf den Handkraftmesser und seine Anzeige blickt.
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Den Meßaufwand, den die Meßknüppel zuviel treiben, der sie zu schwer,
zu teuer und zu umständlich in der Anwendung bei kleineren Flugzeugen macht, treiben
diese Geräte zu wenig.
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Eine andere Lösung ist durch französische Handkraftmeßgeräte gegeben,
die nicht senkrecht zum Steuerknüppelgriff angeordnet, sondern wie ein kleiner Meßknüppel
auf diesen aufgesteckt werden. Auch sie befriedigen nicht, da sie neue Nachteile
besitzen, nämlich schwierige Befestigung: Die vorkommenden Steuerknüppel haben verschiedene
Durchmesser (bei Segelflugzeugen schwanken die Steuerknüppeldurchmesser beispielsweise
zwischen 22 und 28 mm); manche Knüppel sind auch mit Gummigriff oder einer Holzkugel
am Ende versehen, so daß diese kleinen Meßknüppel nicht ohne Anpassen eines Verk
bindungsstückes dnd gegebenenfalls Abbau derKugel aufgesteckt werden können. Mit
einem derart verlängerten Steuerknüppel wird einmal der Hebelarm der Handkraft verlängert
und zum anderen läuft man Gefahr, am Instrumentenbrett, unter dem manche Steuerknüppel
durchstreichen, oder sonstwo anzustoßen, wodurch größere Steuerausschläge unmöglich
werden können. Zur Steuerwegmessung, das ist die Messung der Änderung der Steuerstellung,
werden gewöhnliche Rollbandmaße verwendet, die ebenfalls extra am Steuerknüppel
befestigt werden müssen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gerät zu erstellen, welches alle
die genannten Nachteile vermeidet, das handlich und im Flug bequem zu benutzen ist,
dabei trotzdem Vorrichtungen zur Steuerkraft- und Steuerwegmessung in einem Gerät
vereinigt, das auf den üblichen Griffen und Steuerknüppeln verschiedener Durchmesser
ohne Umbauten leicht zu befestigen ist, in jede Meßrichtung gedreht werden kann,
nur die aufgebrachte Hand-Querkraft nach Zug und Druck mißt und dies genügend genau
tut, das leicht im Flug abgelesen werden kann und das auch möglichst einfach herzustellen
ist; kurz: ein Gerät, welches für den genannten Zweck besonders gut geeignet ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Meßmanschette mit einem in Längsrichtung
zu öffnenden Schlitz ausgebildet ist und von der Seite her über den Griff gestülpt
wird und ihrerseits wieder als Griff dient, der unter Federwirkung steht.
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Die Meßmanschette wird an Hand von schematischen Zeichnungen eines
Ausführungsbeispieles erläutert.
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A b b. 1 zeigt das Gerät gemäß der Erfindung in Seitenansicht, A
b b. 2 in Draufsicht, A b b. 3 gibt ein perspektivisches Bild, A b b. 4 ist eine
Seitenansicht, bei der die äußere Manschette geschnitten wurde; Ab b. 5 zeigt einen
Querschnitt in der in A b b. 4 gezeichneten Lage.
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2 bezeichnet eine äußere Manschette, die von der Seite über das Griffstück
des Steuerknüppels gestülpt wird und ihrerseits wieder als Griffstück dient. Diese
Geräteform verdickt nur das Griffstück des vorhandenen Steuerknüppels, steht nicht
über ihn hinaus und ist handlich, denn vom normalen Fliegen her ist man ja gewohnt,
einen runden Steuerknüppel zu fassen. 3 ist ein Teil der äußeren Manschette und
kann als Tür 2 aufgeklappt werden, so daß ein breiter Schlitz in Längsrichtung frei
wird, durch den der Steuerknüppel von der Seite hindurchgeführt wird. Kugeln 1 am
Ende des Steuerknüppels stören dabei nicht. Die äußere Manschette 2 ist nur über
zwei Bandfedern 4 und 5 mit der inneren Halbmanschette 6 verbunden, an der der Steuerknüppel
1 mittels zweier elastischer Bänder 7 unten und oben befestigt wird. Die beiden
Bandfedern 4 und 5 erzwingen in ihrer Anordnung ein Parallelfedern und machen damit
die äußere Manschette momentenfrei.
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In zwei Klemmvorrichtungen, bestehend aus je einer verschieblich geführten
Walze 8 und einer Andruckfläche der inneren Halbmanschette 6 klemmen die elastischen
Bänder 7 unter Spannung von selber fest.
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Auf diese Weise läßt sich die Meßmanschette auf Handgriffen verschiedener
Durchmesser und auch verschiedener Querschnittsformen leicht befestigen.
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Nach Öffnen der Tür 3 können die beiden elastischen Gurte gelockert
werden (Lösen ist nicht erforderlich) und die Meßmanschette in die jeweilige Meßrichtung
gedreht werden oder deren Steuerknüppel heruntergeschoben werden - z. B. wenn sie
nicht mehr gebraucht wird. Die innere Halbmanschette 6 ist in bezug auf die äußere
Manschette 2 exzentrisch angeordnet, so daß zwischen den beiden ausreichend Raum
zur Aufnahme der Bandfedern, des Feinwerks und der Meßanzeige sowie eines Rollbandmaßes
entsteht, ohne daß der Durchmesser der äußeren Manschette unhandlich groß wird.
Die sehr geringe nicht spürbare Auslenkung (11 mm maximal bei dem Ausführungsbeispiel)
der unter Federwirkung stehenden äußeren Manschette 2 wird über den Verbundhebel
9 auf den Übersetzungshebel 10 übertragen, der am Ende ein Zahnsegment trägt und
auf der inneren Halbmanschette 6 gelagert ist. Das Zahnsegment steht mit dem Ritzel
des Anzeigerades 11 im Eingriff, welches auf der Welle 14 drehbar gelagert ist,
die ebenfalls an der inneren Halbmanschette befestigt ist. Das Anzeigerad 11 ragt
von einer Verkleidung mit Schaugläsem geschützt aus der oberen Deckplatte 15 der
Meßmanschette hervor, welche ebenso wie die untere Deckplatte 16 an der inneren
Halbmanschette befestigt ist. Auf dem Anzeigerad 11 sind zwei gleiche, gegeneinander
geneigte und verschobene Skalen 12 und 13 (abt. 1 und 2) angebracht, die durch die
beiden Schaugläser, die mit einer Marke (fester Zeiger) versehen sind, abgelesen
werden können. Da dieselbe Meßmanschette zum Messen der Höhen-
steuer- und Quersteuerkräfte
nacheinander verwendet werden soll, muß sie um 90° gedreht werden können und benötigt
demzufolge zwei Skalen zum Ablesen, die jede wiederum um etwa 45 gegen den Piloten
geneigt sind, um möglichst parallaxenfreies Ablesen zu ermöglichen. An der äußeren
Manschette ist von innen her das Rollbandmaß 17 zur gleichzeitigen Wegmessung befestigt.
Dadurch wird die Auszugskraft des Maßbandes nicht mitgemessen. Ein Fehler kann bei
der Steuerwegmessung entstehen, und zwar maximal um den Betrag der Auslenkung der
äußeren Manschette 2. Diese Auslenkung infolge der Handkraft und damit der Meßfehler
kann aber Dank der großen Übersetzung gering gehalten werden. 18 und 19 sind je
zwei einseitige, justierbare Federanschläge zur Vergrößerung des gesamten Meßbereiches
und zur Spreizung des unteren Teiles. Dadurch wird der Einfluß im Hinblick auf einen
konstanten relativen Fehler günstiger, z.B. für den Vergleich von Meßwerten verschiedener
Flugzeuge. Wird die äußere Manschette 2 ausgelenkt, so schlägt die eine Feder an
den ersten Anschlag 18 an. Dadurch wird die Federlänge verkürzt und diese Feder
steifer. Bei weiterer Belastung geschieht dasselbe noch einmal durch einen zweiten
Anschlag 19.