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Doppeltwirkende Druckflüssigkeitsfernsteuerung Die Erfindung bezieht
sich auf eine doppeltwirkende Druckflüssigkeitsfernsteuerung, bei der sowohl eine
handbetriebene Pumpe als auch eine mechanisch angetriebene Pumpe über ein Leitungspaar
mit einem Arbeitszylinder verbunden sind. Insbesondere betrifft die Erfindung derartige
Fernsteuerun-11 für Luftfahrzeu-e.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, bei einem nur aus einer handbetriebenen
Pumpe bestehenden Pumpensystem den Schwenkliebel der Pumpe zum Steuern der Strömungsrichtung
der Förderflüssigkeit der Pumpe zu verwenden. Bei derartigen Pumpen ist die Steuerung
nicht erschwert, da nur ein Steuerglied, nämlich der Schwenkhebel der handbetriebenen
Pumpe, vorhanden ist.
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Erheblich schwieriger Iiegen die Verhältnisse jedoch bei Pumpensystemen,
auf die sich die Erfindung bezieht, nämlich solche, die aus einer handbetriebenen
und eliner meclianisch angetriebenen Pumpe bestehen. Bei den bekannten Pumpensysteinen
dieser Art müssen beide Pumpen gesondert voneinander gesteuert werden. Das ist allenfalls
noch tragbar in Fällen, wo die Betriebsslicherheit keine entscheidende Rolle spielt
und die Raumverhältnisse nicht ausschlaggebend sind. Auf vielen Anwendungsgebieten
des erwähnten kombinierten Pumpensystems, wie z. B bei Flugzeugen, bedeutet jedoch
die Notwendigkeit der getrennten Steuerung der beiden Pumpen wegen der damit verbundenen
Ge-
fährdung der Betriebssicherheit einen schwerwiegenden Mangel, der nach
der Erfindung dadurch vermieden ist, daß das Antriebsglied der Handpumpe als Schaltglied
des Flüssigkeitsstroms sowohl der Handpumpe als auch der mechanisch angetriebenen
Pumpe ausue b bildet ist. Dadurch ist erreicht, daß für die Bedienung beider
Pumpen lediglich ein einziges Stenerglied notwendig ist. Soll z. B. beim Landen
eines Flugzeuges das Fahrgestell ausgefahren werden, dann braucht der Pilot lediglich
den Handgriff der Handpumpe zu erfassen, den Knopf in der entsprechenden Richtung
zu verdrehen und den Handgriff entweder nach vorn oder hinten zu bewegen. Sollte
sich herausstellen, daß die mechanisch angetriebene Pumpe infolge irgendeines Fehlers
nicht richtig arbeitet, dann kann der Pilot dem sofort dadurch Rechnung tragen,
daß er den Handgriff der Handpumpe, den er noch in der Hand hat, weiter festhält
und hin und her bewegt, wodurch die mechanisch angetriebene Pumpe selbsttätig ausgeschaltet
und die Handpumpe eingeschaltet wird. Zweckmäßig erfolgt dabei die Steuerung der
Ventile der Handpumpe durch Drehbewegung und die Steuerung der Ventile der
mechanisch
angetriebenen Pumpe durch Schwenkbewegung des Antriebsgliedes der Handpumpe.
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Eine besonders einfache Ausgestaltung der selbsttätigen Umschaltung
von der mechanisch angetriebenen Pumpe auf die handbetriebene Pumpe ist nach der
Erfindung dadurch erzielt, daß die dabei zweckmäßig als Kugelventile ausgebildetenVentile
dermechanisch angetriebenen Pumpe in der Mittelstellung des Antriebsgliedes der
Handpumpe beide offen sind.
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In den Zeichnungen ist eine allgemeine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
als Beispiel dargestellt.
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Fig. i ist ein Schaubild, das den Plan und die Anschlüsse einer hydraulischen
Hubvorrichtung darstellt. Die einzelnen Teile der Vorrichtung sind in ihrer unwirksamen
Lage dargestellt.
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Fig. 2 ist ein der Fig. i entsprechendes Schaubild, das die Lage der
Ventile zeigt, wenn die Hubvorrichtung durch die mechanisch angetriebene Pumpe nach
links bewegt worden ist.
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Fig. 3 zeigt im teilweisen Seitenschnitt eine Ausführung der
Handpumpe mit den Steuergliedern.
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Fig. 4 ist ein vorderer Schnitt durch das in Fig. 3 dargestellte
Steuerventil.
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Fig. 5 ist eine teils im Schnitt gehaltene Vorderansicht der
Vorrichtung zum Ausschalten des einen oder beider Schnüffelventile der Handpumpe.
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Fig. 6 veranschaulicht in kleinerem Maßstabe ein Schaubild,
das die Rohrleitungsanschlüsse für die Pumpe nach den Fig. 3
bis
5 darstellt.
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Nach den Fig. i und 2 bestehen die dort schematisch dargestellten
zusammengehörigen Teile einer bevorzugten Ausführungsform aus einem Behälter
A, einer Handpumpe B, mit der ein Wählerventilsystem C verbunden ist,
einer mechanisch angetriebenen Pumpe D und einer oder mehreren hydraulischen
Hubvorrichtungen E oder anderen durch den Flüssigkeitsdruck zu steuernden
oder anzutreibenden Vorrichtungen.
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Die Handpumpe besteht aus einem äußeren Gehäuse io, das durch eine
Rohrleitung ii hindurch von dem Behälter A aus mit Flüssigkeit angefüllt
wird und auf dem vier Hauptzylinder 1:2, 13, 14, 15 angeordnet sind.
jeder dieser Zylinder ist mit einem Kolben versehen. Die Kolben sind mit 16, 17,
18, ig bezeichnet und durch Stangen 20 und 21 paarv-eise miteinander verbunden.
Die Stangen 2o und 2 1 stehen mit einem Schwenkglied 2:2 in Eingriff, das auf einer
Spindel 23 sitzt, die durch das Gehäuse io hindurchragt. Außen auf der Spindel
befindet sich ein Handgriff :24. Das obere Ende dieses 'Handgriffs trägt einen Knopf
25, der zwecks Steuerung eines -mit den Schnüffelventilen:28 und 29 verbundenen
Stoßstangenpaares 26 und 27 gegenüber dem Handgriff 24 drehbar ist.
Die für diesen Zweck benutzten mechanischen Mittel sind in den Fig. i und 2 nicht
besonders dargestellt. Durch die Drehung des Knopfes 2,5 im Sinne des Uhrzeigers,
von oben gesehen, werden die Stangen 26 und 27 nach links bewegt,
so daß da.s Schnüffelventil -99 auf seinen Sitz gelangen kann. Wenn sich der Knopf
25 in seinerMittelstellung befindet, sind beideVentile:28 und 29 von ihren
Sitzen abgehoben.
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Die Schnüffelventile 28 und 29 dienen zur Steuerung der Verbindung
zwischen dem Innern des unter niedrigem Druck stehenden Gehäuses io und einem Paar
Förderkainmern 30 und 31, in welche Flüssigkeit unter Druck durch
die Kolben 16, 17 bzw. 18, ig gepreßt wird, sobald der Handgriff 24 in der
durch den- Pfeil 3:2 angezeigten Weise hin und her bewegt wird.
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Die Hubvorrichtunggen E sind doppeltwirkend und je mit
zwei Arbeitsräumen 33
und 34 versehen. Diese Arbeitsräume sind durch Leitungen
35 und 36 an die Förderkammern 30 und 31 angeschlossen, so
daß, wenn die Pumpe B von Hand angetrieben wird, Flüssigkeit unter Druck durch die
eine der Leitungen zum Antrieb der Hubvorrichtung hindurchgepreßt wird, während
die am anderen Ende des Hauptzvlinders ausgestoßene Flüssigkeit durch das iffene
Schnüffelventil hindurch in das Gehäuse io zurückkehrt. Auf diese Weise bestimmt
die Richtung, in die der Knopf 25 anfänglich gedreht wird, den Weg, den die
Kolben 37 derHubvorrichtung E
nehmen sollen. Angenommen der Knopf sei
so gedreht, d ' aß die Stangen 26 und 27 nach links bewegt
werden, dann wird das S chnüffelventil 29 geschlossen, so daß Flüssigkeit
mit Hilfe der Kolben 18 und ig durch die entsprechenden Förderventile
38 und 39 hindurch in die Leitung 36 und den Arbeitsraum 34
einer jeden Hubvorrichtung E gedrückt wird. Gleichzeitig wird das Schnüffehentil
28 offen gehalten, so daß sowohl die die Zylinder 12 und 13 verlassende Flüssigkeit
in das Gehäuse io zurückgeleitet wird als auch die aus dem Arbeitsraum
33 einer jeden Hubvorrichtun- E ausgestoßene Flüssigkeit in das Gehäuse
io gelangt. Durch Drehung des Knopfes 25 in die entgegengesetzte Richtung
wird das Schnüffelventil 28 geschlossen. Die dem Handgriff 24 mitgeteilte
Schwingbewegung hat dann zur Folge, daß der Kolben 37 der Hubvorrichtung
E in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird.
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Mit der Spindel:23 ist ein Ventilschwenkglied 4o verbunden, das mit
Hilfe eines Stangenpaares
41 und 42 zum Antrieb des Wählerventils
C dient. Die Stangen 41 und 42 halten in der Mittelstellung des Schwenkgliedes 40
ein Paar Kugeln 43 und 44 von ihren Sitzen entfernt. Wie aus Fig. i hervorgeht,
werden beide Räumc45 und 46 des Wählerventils C
durch die Förderleitung 47
der mechanisch angetriebenen Pumpe D versorgt. Sie dienen zur Förderung von
Druckflüssigkeit durch die Rückschlagventile 48 und 49 hindurch in die Leitungen
35 und 36. Der Einlaß der Pumpe D wird von einer Leitung 5o
aus versorgt, die an die Leitung i i oder an das Gehäuse io angeschlossen ist. Die
von der Hauptmaschine des Flugzeuges, einem Elektrornotor, einem im Gleitstrom liegenden
Propeller oder irgendeiner anderen mechanischen Kraftquelle aus angetriebene PumpeD
kann so angeordnet sein, daß sie ohne Unterbrechung arbeitet, wobei in den Mittelstellungen
des Handgriffes 24 und des Knopfes:25 die Flüssigkeit lediglich um beide Ventile
43 und 44 herunigeleitet und dann in das Gehäuse io gefördert wird, von wo aus sie
wiederum durch die Leitung 5o hindurch abgezogen wird. Wenn jedoch der Kolben
37
der Hubvorrichtung oder der Hubvorrichtungen E nach 11inks bewegt
werden soll, d. h. der Arbeitsraum 34 mit Druckflüssigkeit angefüllt werden
soll, wie es in Fig. :2 dargestellt ist, wird der Knopf 25 im Sinne des ##hrzeigers
gedreht, so daß das Schnüffelventil 20, wie oben beschrieben worden ist, geschlossen
wird. Der Handgriff 24 wird ebenfalls nach rechts bewegt und in dieser Lage festgehalten,
so. daß das linke Ende des Schwenkgliedes 4o angehoben wird und so die Stoßstange
41 das Ventil 43 in die Schließstellung gelangen läßt. Dadurch wird verhindert,
daß Flüssigkeit von der Pumpe D
aus durch das offene Schnüffelventil
28 hindurchtritt. Die Flüssigkeit wird vielmehr durch das Ventil 44 hin durch
in die Leitung 36 gefördert, aus der sie in den Arbeitsraum .,4 gelangt.
Gleichzeitig fließt die aus dem Arbeitsraum 33 der Hubvorrichtung
E ausgestoßene Flüssigkeit durch das offene Schnüffelventil28 hindurch in
das Gehäuse io. Wenn der Hubvorrichtungskolben37 in die andere Richtung bewegt werden
soll, wickelt sich genau der'entgegengesetzte Vorgang ab. Der Knopf 25 wird
entgegengesetzt der Richtung des Uhrzeigers gedreht, so daß das Schnüffelventil
28 geschlossen wird. Der Handgriff 24. wird nach links bewegt, so daß (las
Ventil 44 den Kanal 46 verschließen kann. Wenn der Handgriff :24 zwecks Antrieb
der 1 'umpe B von Hand verschwenkt wird, werden die Ventile 43 und 44 wechselweise
geschlossen, ohne daß dadurch die Arbeitsweise der Pumpe B infolge der Anordnung
der Rückschlagventile 48 und 49 beeinflußt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Pumpe B, die im Sinne der vorhergehenden
Beschreibung arbeitet, ist in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt. Das
Pumpengehäuse io wird von dem Behälter A aus durch einen Leitungsanschluß
5 1 hindurch mit Flüssigkeit versorgt. Hinten ist das Gehäuse io mit einem
rohrartigen Ansatz 52 versehen, der als Lager für die Spindel 23
dient.
Diese Spindel trägt an ihrem inneren Ende ein Schwenkglied 22, dessen Enden mit
den Anschlußstangen 2o und 21 verbunden sind. Die Spindel:23 ist rohrartig ausgebildet.
Innen in die Spindel 23 ist ein axial bewegliches SteuergHed 53 eingepaßt,
das ringsum laufende Nuten 54 aufweist. Dadurch ist eine Verzahnung gebildet, die
mit den Zähnen einer Stange 55 in Eingriff steht. Die Stange 55 kann
dadurch bei einer axialen Bewegung des Steuergliedes 53 um ihre Achse gedreht
werden. Diese Bewegung wird durch den Eingriff eines Ritzels 56 mit einer
Zahnstange 57 ausgelöst, die an dem Teil 53 sitzt. Das Ritzel
56 sitzt an dem Ende einer Stange 58, die in den Bedienungshandgriff 24 hineinragt
und in den Knopf 25 endet. Auf diese Weise wird -die dem Handgriff
2-[ mitgeteilte hin und her gehende Bewegung durch die Spindel:23 auf das Schwenkglied
2-2 und von dort auf die verschiedenen Kolben übertragen. Auch das Steuerglied
53 hat teil an dieser Bewegung, ohne daß jedoch dadurch die Winkelstellung
der Stange 55 beeinflußt würde.
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Die Wirkungsweise dieser Spindel ist noch deutlicher in Fig.
5 dargestellt. Aus dieser Figur geht hervor, daß die Stange 55 gegen
axiale Bewegung durch eine an jedem Ende vorgesehene Kugel 59 gesichert ist.
Uin die Stange 55 ist ferner ein Paar Ringe 6o und 61 gelegt, die mit Nockenflächen
6:2 und 63 versehen sind. Diese -.L\Yocken stehen mit auf der Stange
55 angeordneten, um i8o' zueinander versetzten Stiften 64 und 65 in
Eingriff. Die Ringe werden mit Hilfe von schraubenförrnigen Druckfedern
66 und 67 nach innen gepreßt. An den Ringen 6o und 61 sind Ansätze
68 und 69 vorgesehen, die mit den Stoßstangen 26 und
27 zusammenarbeiten. Durch diese Stoßstangen werden die Schnüffelventile
28 -und 2,9 von ihren Sitzen abgehoben, wenn sich die Stange 55 in
der aus Fig. 5 ersichtlichen Mittelstellung befindet. Bei einer Winkelbewegung
der Stange 55, die in jeder Richtung stattfindet, wird jedoch das eine oder
das andere der Ventile 2,8 und 29 auf seinen Sitz gebracht, so daß in der
entsprechenden Leitung 35 oder 36 ein Flüssigkeitsdruck erzeugt wird.
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Das Wählerventil C ist, wie aus Fig. 3 hervorgeht, mit
der Pumpe B zusammengebaut.
Es wird von der Spindel 23 aus
durch den Eingriff eines an dem Scliwenkglied 4o angeordneten Querstiftes 7o mit
den irn Endteil des Rohres 2,3 vorgesehenen Einkerbungen angetrieben. Der
allgemeine Aufbau des Wählerventils ist besonders deutlich in Fig. 4 dargestellt.
Es besteht aus einem Körper 7 1, der senkrecht durchbohrt ist, um die Stoßstangen
.#[i und 42 aufnehmen zu können. Zur Verhinderung des Austritts von Flüssigkeit
dienen nachgiebige Dichtungen 72. Die Stangen 41 und 42 werden mit Hilfe
von schraubenförmigen Federn 73 nach oben gepreßt. Dadurch werden sie in
dauerndem Eingriff mit dem Schwenkglied 40 gehalten. Die Bohrungen 74 und
75 sind durch ein Zwischenloch 76 miteinander verbunden, während ein
Leitungsanschluß 77a dazu dient, beide Bohrungen mit Hilfe einer Leitung
77 mit der Förderseite der Pumpe D zu verbinden, wie aus Fig.
6 hervorgeht. Die Rückschlagventile 48 und 49 sind ebenfalls in dem Körper
71 untergebracht und mit Hilfe von Anschlüssen 78 und 79 mit den Leitungen
35 und 36 verbunden.
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Wenn die mechanisch angetriebene Pumpe nicht arbeitet, verhindern
die Rückschlagventile 49 und 48 in den beiden Abzweigungen des Wählerventils
C ein Zurückfließen der Flüssigkeit in die mechanisch angetriebene Pumpe
D. Dadurch kann die von Hand angetriebene Pumpe B in der üblichen Weise durch
wiederholtes Schwingen des Handgriffes 24 in Betrieb genommen werden, wenn einmal
das richtige Schnüffelventil durch eine Drehung des Knopfes 25 geschlossen
worden ist.
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Der Gegenstand der Erfindung kann zur Durchführung einer großen Zahl
von mechanischen Arbeitsvorgängen, wie z. B. zum Anziehen und Steuern -von Bremsen,
zum Steuern und/oder Betrieb von Geschützen, auf einem Flugzeug beispielsweise zum
Heben und Senken des Fahrgestells, zum Heben und Senken des Schwanzrades, zur Änderung
der Lage der Tragflächenklappen sowie zum Festlegen oder Freigeben irgendeines Gliedes,
das einen Teil eines Flugzeuges bildet oder von dem Flugzeug getragen wird, verwendet
werden. Es können, wenn erforderlich, auch mehrere von Hand angetriebene Pumpen
verwendet werden. jede dieser Pumpen ist mit einem eigenen Wählerventil ausgerüstet.
jedoch ist nur eine einzige mechanisch angetriebene Pumpe zur Versorgung der Wählerventile
erforderlich, obgleich auch mehrere rnechaiiisch angetriebene Pumpen verwendet werden
können.