DE4331825A1 - Verfahren und Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung eines Propellers eines Luftfahrzeugs - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung eines Propellers eines LuftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur hydraulischen Verstellung eines Propellers eines Luft
fahrzeugs nach den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 3.
Die Leistung des Triebwerks eines Luftfahrzeugs ist im all
gemeinen durch den Ladedruck und die Drehzahl bestimmt.
Durch Konstanthalten dieser Größen ist es somit möglich,
ebenfalls die Leistung des Triebwerks konstant zu halten.
Durch Verwendung geeigneter Regeleinrichtungen kann die Lei
stung des Triebwerks unabhängig von dem jeweiligen Flugzu
stand konstant gehalten werden. Hierdurch kann u. a. z. B.
eine Überlastung des Triebwerks verhindert werden.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Regelung der
Drehzahl zur Konstanthaltung der Leistung. Es sind bereits
zahlreiche Einrichtungen bekannt geworden, die die Drehzahl
eines Triebwerks dadurch konstant halten, daß sie den An
stellwinkel des Propellers bei Abweichungen von der Soll
drehzahl derart selbsttätig regeln, daß infolge der hiermit
verbundenen Belastungsänderung die richtige Drehzahl wieder
erreicht wird.
Derartige bekannte Einrichtungen umfassen elektrische Regel
einrichtungen (DE-PS 6 71 179, DE-PS 6 76 363) oder hydrau
lische Einrichtungen.
Bei bekannten hydraulischen Einrichtungen für Segelstellung
sind Verstellvorrichtungen vorgesehen, bei denen das Hydrau
likfluid entweder beidseitig auf den Verstellschieber oder
einseitig auf den Verstellschieber zur Verminderung des
Steigungswinkels des Propellers einwirkt. Bei den bekannten
einseitig wirkenden Verstelleinrichtungen sind eine Feder
und Gegengewichte an den Blättern vorgesehen, die beim Aus
fall der Hydraulik einen maximalen Steigungswinkel (Segel
stellung) des Propellers bewirken.
Bei einem Segelflugzeug mit Hilfsmotor, im folgenden kurz
Motorsegler genannt, findet ein verstellbarer Propeller An
wendung, der üblicherweise drei Stellungen, nämlich eine
Segelstellung, in der die Propellerblätter einen Anstell
winkel von ca. 90° aufweisen, eine Reisestellung in der die
Propellerblätter einen Anstellwinkel von etwa 20° bis 30°
aufweisen und eine Startstellung, in der die Propellerblät
ter einen Anstellwinkel von etwa 10° bis 20° aufweisen,
ermöglicht.
Unter Verwendung der bekannten einseitig wirkenden Verstell
vorrichtung bedeutet dies, daß bei einem Ausfall oder Druck
verlust der Hydraulik der Propeller mittels der Feder und
Gegengewichten an den Blättern in die Stellung mit maximalem
Steigungswinkel, d. h. die Segelstellung, gestellt wird und
somit für den Antrieb des Luftfahrzeugs unwirksam wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfah
ren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart
weiterzubilden, daß bei einem Ausfall der Hydraulik der
Propeller in eine Stellung geführt wird, in der weiterhin
seine Wirksamkeit gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 bzw. 3 gekenn
zeichnete Erfindung dadurch gelöst, daß die Druckbeaufschla
gung der Verstelleinrichtung mittels eines Hydraulikfluids
in Richtung einer Steigungswinkelerhöhung eines Propellers
ohne Gegengewichte und mittels einer Feder in entgegenge
setzter Richtung einer Steigungswinkelverminderung des Pro
pellers erfolgt, bzw. dadurch, daß der mit Hydraulikfluid-
beaufschlagte Verstellschieber auf den Propeller zur Stei
gungswinkelerhöhung und die Feder auf den Propeller zur
Steigungswinkelverminderung einwirkt.
Bei einem Druckverlust oder einem Ausfall der Hydraulik wird
mit der Erfindung eine Propellerstellung erreicht, die einen
weiteren Antrieb des Luftfahrzeugs gewährleistet, d. h. mit
der Erfindung wird eine Notlandung verhindert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
So ist weiter vorgesehen, daß bei einem Druckverlust im
Regler für die Propellerblattstellung automatisch eine
Druckbeaufschlagung der Verstelleinrichtung mittels eines
zweiten Hydraulikfluids erfolgt. Hierdurch wird sicherge
stellt, daß bei einer Leckage in der Regelung bei einer
Segelflugstellung des Propellers diese weiterhin automatisch
aufrechterhalten werden kann.
Zweckmäßigerweise ist weiter vorgesehen, daß das Hydraulik
system eine Hauptservoleitung mit einem Regler zur Regelung
des Steigungswinkels des Propellers und ein in der Hauptser
voleitung propellerseitig angeordnetes Absperrventil und
eine Hilfsservoleitung mit einer Pumpe für die Segelstellung
des Propellers und ein in der Hilfsservoleitung propeller
seitig angeordnetes Absperrventil umfaßt. Mit dieser Kon
struktion wird auf einfache, gewichtssparende und billige
Weise die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren
ermöglicht.
Das Vorsehen eines Druckschalters gemäß Anspruch 5 ermög
licht das automatische Ein- und Ausschalten der Pumpe für
die Segelstellung des Propellers. So kann der Druckschalter
z. B. bei einem Druck von 10,5 bar (150 psi) ein Abschalten
der Pumpe und bei ca. 5 bar (70 psi) ein Einschalten der
Pumpe bewirken.
Außerdem muß aus Sicherheitsgründen eine manuelle Über
wachung der Regelung bzw. Steuerung möglich sein. Dies wird
in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß das Absperr
ventil in der Hauptservoleitung sowie das Absperrventil und
die Pumpe in der Hilfsservoleitung mittels eines Schalters
an einen Bedienungshebel im Cockpit des Luftfahrzeugs be
dienbar sind.
Damit bei einem vollständigen Ausfall der Hydraulik eine
Propellerstellung von < 20° und damit eine Überdrehzahl
vermieden wird, ist eine Steigungsblockierung vorgesehen, um
in diesem Fall einen mittleren Steigungswinkel des Propel
lers von ca. 20° bis 50° zu gewährleisten
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es
zeigt
Fig. 1 eine Schematische Darstellung der Verstellvorrich
tung.
Die in Fig. 1 dargestellte Verstellvorrichtung umfaßt eine
Hauptservoleitung 11 und eine Hilfsservoleitung 12, die zu
der Verstellvorrichtung 2 für den Propeller 13 führen. In
der Verstellvorrichtung 2 ist ein Verstellschieber 14, eine
Feder 9 und eine Steigungsblockierung 10 vorgesehen. In der
Hauptservoleitung 11 befindet sich ein Regler 1 und strom
abwärts davon ein Magnetventil 3. In der Hilfsservoleitung
12 befindet sich eine Pumpe 4 und stromabwärts davon ein
Druckschalter 6 sowie ein Magnetventil bzw. ein Rückschlag
ventil 5. Die beiden Servoleitungen 11, 12 sind zweckmäßiger
weise nach den jeweiligen Ventilen 3 bzw. 5 zusammenge
führt, können jedoch ebenfalls getrennt mit der Verstellvor
richtung 2 verbunden sein. Zur manuellen Steuerung ist im
Cockpit des Luftfahrzeugs ein Bedienungshebel 7 und ein
Schalter 8 vorgesehen, mit dem die Absperrventile 3 bzw. 5
geöffnet bzw. geschlossen werden können und ein Ein- bzw.
Abschalten der Pumpe 4 erfolgt.
Im folgenden wird das Verfahren zur hydraulischen Verstel
lung des Propellers beschrieben. Der Propellerregler 1 ver
sorgt die hydraulische Verstelleinrichtung 2 des Propellers
mit Hydraulikfluid, wodurch über einen Verstellschieber 14
eine Vergrößerung des Steigungswinkels des Propellers 13
erreicht wird. Soll der Propeller 13 bei abgestelltem Trieb
werk in Segelstellung gebracht werden, befindet sich der
Regler 1 im Unterdrehzahlzustand, wobei der Steuerschieber
geöffnet ist, um im Normalbetrieb Hydraulikfluid zur Vermin
derung des Steigungswinkels der Verstelleinrichtung 2 abzu
führen. Um nun eine Segelstellung erreichen zu können, muß
die Hauptservoleitung 11 zum Propeller 13 mittels des
Magnetventils 3 geschlossen werden, damit die Pumpe 4 für
die Segelstellung Hydraulikfluid zum Propeller 13 fördern
kann. Im Normalbetrieb muß die Hilfsservoleitung 13 zur
Pumpe 4 durch ein weiteres Magnetventil 5 oder ein Rück
schlagventil, das nur Druck zur Hauptservoleitung 11 aber
keinen Rückfluß zuläßt, blockiert sein. In Segelstellung und
bei etwaigen Druckverlusten durch Leckage wird durch den
Druckschalter 6 in der Hilfsservoleitung 12 automatisch die
Pumpe 4 aktiviert, um die Segelstellung zu erhalten. Soll
die Segelstellung manuell eingestellt werden, so wird ein
Schalter 8 im Bedienungshebel 7 im Cockpit betätigt, der bei
ausgelöster Schaltung automatisch das Magnetventil 3
schließt, das eventuell vorhandene Magnetventil 5 öffnet und
die Segelstellungspumpe 4 aktiviert. Soll der Propeller aus
der Segelstellung wieder in die Normalbetriebsstellung ver
stellt werden, wird der Bedienungshebel 7 in den Normalbe
triebsbereich gestellt, wodurch mittels des Schalters 8 das
Magnetventil 3 geöffnet wird und das Magnetventil 5 ge
schlossen wird, um den Rücklauf des Hydraulikfluids zu
ermöglichen, also das System drucklos zu machen. Die Feder 9
verstellt dann den Propeller 13 in den Normalbetriebsbe
reich. Um die Gefahr einer Überdrehzahl im Reiseflug bei
plötzlichem Druckverlust, z. B. bei einem Versagen des Reg
lers 1 zu vermeiden, ist in der Verstellvorrichtung eine
Steigungsblockierung 10 vorgesehen, die von Fliehkraft und
Servodruck abhängig die Blattsteigung des Propellers 13 auf
einer reiseflugähnlichen Stellung, d. h. bei einem Steigungs
winkel von ca. 20° bis 50° blockiert. Dadurch wird ein auf
wendiges Steigungsblockiersystem vermieden.
Claims (7)
1. Verfahren zur hydraulischen Verstellung in "Segelstel
lung" eines Propellers eines Luftfahrzeugs, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Druckbeaufschlagung der Verstellvorrich
tung (2) mittels eines Hydraulikfluids in Richtung einer
Steigungswinkelerhöhung eines Propellers (13) ohne Gegenge
wichte und mittels einer Feder (9) in entgegengesetzter
Richtung einer Steigungswinkelverminderung des Propellers
(13) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
bei einem Druckverlust im Regler (1) für die Propellerblatt
stellung automatisch eine Druckbeaufschlagung der Verstell
einrichtung (2) mittels eines zweiten Hydraulikfluids er
folgt.
3. Verstellvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrau
likfluid beaufschlagte Verstellschieber (14) des Propellers
ohne Gegengewichte (13) zur Steigungswinkelerhöhung auf
"Segelstellung" und die Feder (9) auf den Propeller (13) zur
Steigungswinkelverminderung auf "Startstellung" einwirkt.
4. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß das Hydrauliksystem einer Hauptservoleitung (11)
mit einem Regler (1) zur Regelung des Steigungswinkels des
Propellers (13) und ein in der Hauptservoleitung (11)
propellerseitig angeordnetes Absperrventil (3) und eine
Hilfsservoleitung (12) mit einer Pumpe (4) für die Segel
stellung des Propellers (13) und ein in der Hilfsservo
leitung (12) propellerseitig angeordnetes Absperrventil (5)
umfaßt.
5. Verstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß in der Hilfsservoleitung (12) zwischen
dem Absperrventil (5) und der Pumpe (4) ein Druckschalter
(6) angeordnet ist.
6. Verstellvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperr
ventil (3) in der Hauptservoleitung (11) sowie das Absperr
ventil (5) und die Pumpe (4) in der Hilfsservoleitung (12)
mittels eines Schalters (8) an einem Bedienungshebel (7) im
Cockpit des Luftfahrzeugs bedienbar sind, um automatisch
Segelstellung zu erreichen.
7. Verstellvorrichtung nach einem oder mehreren der An
sprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstell
vorrichtung (2) eine Steigungsblockierung (10) zur Sicher
stellung eines mittleren Steigungswinkels des Propellers
(13) aufweist, um bei Ausfall des Servodrucks Überdrehzahl
im Reiseflug zu vermeiden.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4331825A DE4331825C2 (de) | 1993-05-05 | 1993-09-18 | Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung eines Propellers eines Luftfahrzeugs |
DE19939314861 DE9314861U1 (de) | 1993-05-05 | 1993-09-18 | Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung eines Propellers eines Luftfahrzeugs |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4314914 | 1993-05-05 | ||
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DE4331825A1 true DE4331825A1 (de) | 1994-11-10 |
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---|---|---|---|
DE4331825A Expired - Fee Related DE4331825C2 (de) | 1993-05-05 | 1993-09-18 | Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung eines Propellers eines Luftfahrzeugs |
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---|---|
DE (1) | DE4331825C2 (de) |
Cited By (3)
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-
1993
- 1993-09-18 DE DE4331825A patent/DE4331825C2/de not_active Expired - Fee Related
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KR101383926B1 (ko) * | 2007-03-09 | 2014-04-10 | 티엘티-터보 게엠베하 | 축류팬의 임펠러용 회전 날개의 유압식 조정 장치 |
US11064690B2 (en) | 2015-12-02 | 2021-07-20 | Pulverizadores Fede, S.L. | Sprayer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE4331825C2 (de) | 1998-07-02 |
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