DE654550C - Aus einer Sende- und einer Empfaengervorrichtung bestehende hydraulische Fernsteuerung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 27. DEZEMBER 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 654550 KLASSE 47h GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. März 1934 ab

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus einer Sende- und einer Empfängervorrichtung bestehende hydraulische Fernsteuerung, bei welcher der Senderkolben unmittelbar eine Flüssigkeitssäule verschiebt und der Empfängerkolben in der einen Richtung durch die Flüssigkeitssäule, in der anderen Richtung durch ein auf ihn wirkendes elastisches Mittel gesteuert wird und bei welcher der Senderkolben ebenfalls unter der Wirkung eines elastischen Mittels steht, das dem elastischen Mittel des Empfängerkolbens entgegenwirkt.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art

sind die beiden elastischen Mittel nicht gegeneinander ausgeglichen; vielmehr ist das elastische Mittel am Senderkolben dazu bestimmt und so bemessen und angeordnet, daß es in der Ruhestellung nicht nur dem elastischen Mittel am Empfängerkolben, sondern vor allem auch einem Bremspedal unmittelbar entgegenwirkt sowie bei dessen Betätigung entlastet ist und dann dem anderen elastischen Mittel nicht mehr entgegenwirkt.

Demgegenüber besteht das Neue der Erfindung darin, daß die elastischen Mittel am Senderkolben und am Empfängerkolben gegeneinander ausgeglichen sind.

Hierdurch wird erreicht, daß die Bewegung des gesteuerten Elementes der Bewegung des steuernden Elementes in beiden Richtungen mit der gleichen und hoher Genauigkeit folgt und daß die neue Fernsteuervorrichtung praktisch in allen Stellungen selbsthemmend wirkt, was bei den früher üblichen Vorrichtungen dieser Art nicht der Fall ■ war.

■ Eine zusätzliche, vorteilhafte Maßnahme kann nach der Erfindung darin bestehen, daß man dem elastischen Mittel einen Federdruckregler zuordnet, der die Einwirkung des elastischen Mittels auf den Arbeitskolben gleichförmig hält.

Schließlich kann mit Vorteil noch eine zusätzliche Vorrichtung vorgesehen werden, die eine Entlastung des Druckes auf die Flüssigkeitssäule am äußeren Hubende des Senderkolbens bewirkt, beispielsweise durch Überführung der Federsysteme in eine Totpunktlage an diesem Hubende.

Das neue Fernsteuergetriebe ist im besonderen geeignet für die Fernsteuerung von Vergasern für Brennkraftmaschinen, Dampfventilen, Schiffstelegraphen und ähnlichen Geräten und Vorrichtungen.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigen

Fig. ι in schaubildlicher Darstellung die gesamte Anlage, Fig. 2 die Sendevorrichtung in größerem Maßstabe im Schnitt von der Seite, Fig. 3 einen Schnitt nach x-y der Fig. 2.

Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Fernsteuervorrichtung für ein Drosselventil an Flugzeugen.

Die Anlage umfaßt einen Sender A₁ einen Empfänger B und eine einzige Rohrleitung aus Kupferrohr C von geringerem Durchmesser zur Verbindung der Stellend und B. Gewünschtenfalls kann auch eine biegsame Rohrleitung verwendet werden, wenn beispielsweise die Stelle A oder B beweglich angeordnet werden muß. Der Sender A ist bei dem Ausführungsbeispiel im Führersitz des ίο Flugzeuges eingebaut und mit einem Stellhebel A' zur Bedienung durch den Flugzeugführer ausgerüstet. Jedoch ist die Art der Bedienung an sich gleichgültig. Der Empfänger B ist in der Nähe des zu steuernden Drosselventils eingebaut und weist einen Hebel B' auf, der durch beliebige Mittel mit dem Drosselventil verbunden ist.
. Der Sender^ umfaßt ein Gehäuse 1, das einen senkrechten Zylinder 3 umschließt. Dieser ist mit einem röhrenförmigen Tauchkolben 5 und einer Stopfbuchse 7 zur Abdichtung ausgerüstet. Eine Kolbenstange 9 verbindet den Kolben 5 mit einem Kurbelarm ir, der auf einer Schwingwelle 13 befestigt ist. Diese ist in dem Gehäuse 1 gelagert. Auf ihr ist gleichzeitig der Stellhebel A' befestigt. Ferner sitzt auf ihr ein Daumen 15, dessen Kurvenfläche 17 in eine umlaufende Ringnute 19 einer Rolle 21 singreift. Diese ist mittels Kugellagers auf einem Drehzapfen 22 gelagert, der in einem Tragbügel 23 ruht. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Tragbügel in senkrechter Richtung verschiebbar und wird hierbei von einem- Lenker 25 geführt, der bei 27 in dem Gehäuse angelenkt ist. Der Tragbügel 23 stützt sich mittels eines aus drei Druckfedern 31, 32, 33 bestehenden Federpuffers auf einen Federteller 35, der bei 37 in dem Gehäuse 1 angelenkt ist und mit dem der Tragbügel 23 durch eine Gleitführung in Verbindung steht. Infolge dieser Anordnung wird die Betriebsflüssigkeit in dem Zylinder während des Betriebes stets unter dem Druck des Federpuffers gehalten. Die Formgebung der Kurvenfläche 17 ist so berechnet, daß die Hebelkraft abnimmt, wenn die Federn zusammengedrückt werden, derart, daß der effektive Feder druck während des ganzen Kolbenhubes praktisch gleichgehalten wird. Hierdurch werden die Änderungen des Federdrucks infolge ihrer Längenänderungen ausgeglichen.

Der Empfänger B ist in seiner Bauart praktisch gleich dem Sender A, soweit dieser bisher beschrieben ist. Er ist demgemäß mit einem Zylinder 41 von gleichem Durchmesser wie der Zylinder 3, einem Kolben 42 und einer Schwingwelle 43 ausgerüstet, auf der der Hebel 5' befestigt ist; ferner weist er einen Daumen 44, eine Druckrolle 45 und einen Federpuffer 46 auf. Die beiden Arbeitszylinder und die Verbindungsleitung sind mit einer frostsicheren Flüssigkeit gefüllt. Da der Zylinder 41 den gleichen Durchmesser aufweist wie der Zylinder 3, muß eine Abwärtsbewegung des Kolbens 5 eine gleich starke Aufwärtsbewegung des Kolbens 42 hervorrufen. Die Wirkung des Federpuffers 46 ist so bemessen, daß sie der Wirkung des Federpuffers 31, 32, 33 vollkommen gleichartig ist, so daß die Vorrichtung normalerweise im Druckausgleich steht und infolgedessen die Reibung die Vorrichtung praktisch selbsthemmend in jeder Stellung macht. Ferner steht die Flüssigkeit dauernd unter dem Druck der Federpuffer.

Die Federkraft des Empfängerpuffers 46 ist so bemessen, daß, wenn der Stellhebel A' in Richtung eines Anhebens des Kolbens 5 bedient wird, der Federdruck die Reibung überwindet und den Kolben 42 um das gleiche Maß abwärts bewegt. Auf diese Weise entspricht die Bewegung des einen Kolbens genau der des anderen Kolbens ohne Totgang.

Die bisher beschriebene Vorrichtung ist an sich schon für viele Zwecke hinreichend. Jedoch kann in Fällen, wo die Vorrichtung lange Zeit ohne Wartung arbeiten oder die Bewegung mit außerordentlicher Genauigkeit übertragen werden soll, ein ungenaues Arbeiten infolge von Verschiebungen eintreten, die auf die fortschreitende Wirkung des Durchleckens zurückzuführen ist. Das gleiche kann durch Zusammenziehen oder Ausdehnen der Flüssigkeit infolge von Temperaturänderungen eintreten. Um hier Abhilfe zu schaffen, kann eine selbsttätige Ausgleichvorrichtung verwendet werden, die jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Verbindung mit einem Flugzeug tritt diese Vorrichtung an einem Ende des Hubes in Wirkung.

Eine derartige Ausgleichvorrichtung kann in folgender Weise ausgebildet sein. An dem Sendezylinder 3 ist ein Flüssigkeitsbehälter 51 angeordnet, dessen unteres Ende mit dem unteren Ende des Zylinders 3 in Verbindung steht. Der Verbindungskanal ist durch ein Ventil 53 abgeschlossen, das auf dem unteren Ende einer Spindel 55 sitzt, die durch die Decke des Behälters 51 hindurchgeführt ist. Eine Druckfeder 57 zwischen der Decke des Behälters und einem Kopf 59 auf dem oberen Ende der Spindel 55 hält das Ventil 53 geschlossen.. Dieser Kopf 59 ist zwische'n den gegabelten Enden einer Klinke 61 angelenkt, die, ihrerseits bei 63 in dem Gehäuse 1 gelagert, ein nach der anderen Seite vorstehendes Schwanzstück 65 aufweist. Dieses liegt auf einem Finger 67, der von dem Kurbelarm 11 getragen wird. Ein an der Klinke 61 befestigter Anschlag 69 verhindert durch An-

schlagen an den Kopf 59 einen so weiten Anschlag der Klinke nach oben, daß sie aus der Bahn des Fingers 67 ausgerückt wird. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß, nachdem der Kolben 42 sein unteres Hubende erreicht hat, der Kolben 5 um ein geringes Maß noch weiter aufwärts geführt werden kann. Während dieser fortgesetzten Bewegung hebt der Finger 67 das Schwanzstück 65 an.und öffnet somit das Ventil 53· Wenn nun Flüssigkeit aus der Leitung entwichen ist, wird der Verlust aus dem A^orratsbehälter 51 ersetzt. Wenn andererseits die Flüssigkeit sich ausgedehnt hat, wird das Ventil ein wenig früher geöffnet, ehe der Kolben 42 sein unteres Ende erreicht hat. Der Druck wird dann entlastet, der Kolben 42 durch seine Federpuffer nach seinem Hubende gedrückt und der Flüssigkeitsüberschuß in den Vorratsbehälter abgescho- ben. Auf diese Weise gelingt es, mittels eines einzigen Ventils sowohl Unterschreitungen wie Überschreitungen des normalen Druckes auszuschließen.

Während dieses Teiles der Bewegung des Kolbens 5, der das Ventil öffnet, wird der Druck des Federpuffers 31, 32, 33 gleich Null, weil die Rolle 21 dann in Eingriff mit einem Teil der Nockenfläche 17 ist, der einen gleichförmigen Radius aufweist, und der Daumen 15 in eine Totlage gelangt. Wenn also der Flüssigkeitsdruck in der Vorrichtung durch Öffnen des Ventils 53 zerstört ist, wird der Hebel Ä selbsttätig von dem Druck des Federpuffers entlastet, der ihm sonst entgegengewirkt hätte.

Der Vorratsbehälter 51 ist mit einer verschließbaren Öffnung versehen, die zum Auffüllen oder zum Ablassen von Luft benutzt werden kann.

Falls eine Mehrzahl von Steuerungen erforderlich ist, kann eine Anzahl von Sendern A zu einer Gruppe zusammengefaßt werden. Die Steuerhebel A' der einzelnen Sender können zur gemeinsamen Bedienung verbunden werden. Ferner kann ein gemeinsamer Behälter so unterteilt werden, daß Beschädigung der einen Abteilung nicht einen Ölverlust aus allen Abteilungen mit sich bringt. Wenn der Stellhebel A' den Senderkolben 5 abwärts bewegt, wird das Ventil 53 während des ersten Teiles des Hubes offen sein. Dann aber wird der Finger 67 das Schwanzstück verlassen, so daß sich das Ventil 53 schließt und eine Weiterbewegung des Senderkolbens 5 eine genau gleiche Bewegung des Empfängerkolbens 42 zur Folge hat.

Es ist zu bemerken, daß es in manchen Fällen zweckmäßig ist, den Kolben mit der Schwingwelle 13 mittels eines Zahnstangengetriebes anstatt mittels Kolbenstange und Schwingarm zu verbinden.

Die oben beschriebene Anordnung ist für Bewegungsvorgänge geeignet, die sich nur an einer Seite einer Ruhestellung abspielen. Sie kann auch dann verwendet werden, wenn Be- 6g vvegungen nach beiden Seiten einer Zwischenstellung verlangt werden, vorausgesetzt, daß es genügt, wenn die Ausgleichvorrichtung nur an dem Hubende der einen Bewegung wirksam ist. Beispielsweise kann diese Bauweise wirksam sein in Fällen, wo im allgemeinen eine Vorwärtsbewegung gewünscht wird, während eine Rückwärtsbewegung nur selten verwendet wird und dann verhältnismäßig rasch durch die Vorwärtsbewegung abgelöst wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Aus einer Sende- und einer Empfängervorrichtung bestehende hydraulische Fernsteuerung, bei welcher der Senderkolben unmittelbar eine Flüssigkeitssäule verschiebt und der Empfängerkolben in der einen Richtung durch die Flüssigkeitssäule, in der anderen Richtung durch ein auf ihn wirkendes elastisches Mittel gesteuert wird und bei welcher der Senderkolben ebenfalls unter der Wirkung eines elastischen Mittels steht, das dem elastischen Mittel des Empfängerkolbens entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel am Senderkolben und am Empfängerkolben gegeneinander ausgeglichen sind.

2. Fernsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem elastischen Mittel (31 bis 33) ein Feder druckregler (17) zugeordnet ist, der die Einwirkung des elastischen Mittels auf den Arbeitskolben (5) gleichförmig hält.

3. Fernsteuerung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Entlastung des Druckes auf die Flüssigkeitssäule am äußeren Hubende des Senderkolbens, beispielsweise durch Überführung der Federsysteme (17, 31 bis 33) in eine Totpunktlage an diesem Hubende.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen