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Vorrichtung zum Fernanzeigen der Bewegung eines verstellbaren Teils.
mit einer hydraulischen oder pneumatischen Übertragungsanlage Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Fernanzeigen der Bewegung eines verstellbaren Teils
mit einer hydraulischen oder pneumatischen Übertragungsanlage und einer von der
Übertragungsanlage unabhängigen Vorrichtung zum Ausgleich von Störeinflüssen, die
insbesondere auf Temperaturänderungen beruhen. Das bevorzugte Anwendungsgebiet der
Erfindung sind Flugzeuge. .
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Es ist bei einer Temperäturanzeigevorrichtung schon bekannt, zum Ausgleich
des Einflusses, den die Außentemperatur auf die Leitungen hat, in denen sich das
durch die zu messende Temperatur in seinem Inhalt veränderliche Meßmittel befindet,
die Ausgleichsvorrichtung derart auszubilden, daß die Störeinflüsse in ihr die gleichen
Formveränderungen hervorrufen wie in der Übertragungsanlage für das Meßmittel. Die
Ausgleichsvorrichtung wirkt dabei in der Weise, daß sie einen Arm verstellt, auf
dem der eigentliche, durch das Meßmittel zu verstellende Teil der Temperaturanzeigevorrichtung
gelagert ist. Diese bekannte Einrichtung dient nicht nur einem wesentlichen anderen
Zweck als der Erfindungsgegenstand, sondern arbeitet außerdem auch nicht mit der
genügenden Genauigkeit.
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Zum Fernanzeigen des Flüssigkeitsinhaltes eines Gefäßes ist es ebenfalls
bekannt, eine hydraulische Übertragungsanlage zu verwenden und dieser eine Ausgleichsvorrichtung
zum Ausgleichen von Störeinflüssen, die insbesondere auf Temperaturänderungen beruhen,
zuzuordnen. Bei dieser letztgenannten bekannten Einrichtung sind die hydraulische
Übertragungsanlage und die Ausgleichsvorrichtung derart miteinander verbunden, daß
die Wirkung der Ausgleichsvorrichtung sich nicht auf eine Korrektur der Anzeige
beschränkt, sondern daß sie gleichzeitig auch auf die eigentliche Übertragungsanlage
zurückwirkt und in dieser Störungen hervorruft. Umgekehrt kann auch die Ausgleichsvorrichtung
nicht in der richtigen Weise arbeiten, da auch die Ausgleichsvorrichtung ihrerseits
durch das Arbeiten der Übertragungsanlage beeinflußt wird.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Fernanzeigen
der Bewegung eines verstellbaren Teils zu schaffen; bei der die Ausgleichsvorrichtung
nicht nur die Störeinflüsse in praktisch vollkommenem
Maße ausgleicht,
sondern bei der gleichzeitig auch keine die Wirkungsweise der Ausgleichsvorrichtung
und der Cbertragungsanlage beeinträchtigenden gegenseitigen Rück-. Wirkungen vorhanden
sind.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch reicht, daß die Übertragungsanlage
und die.: Ausgleichsvorrichtung je mit einer Zahnstange verbunden sind, die parallel
und entgegengesetzt verstellbar sind und auf ein Differentialgetriebe; mit dem der
Anzeigeteil der Anzeigevorrichtung verbunden ist, derart einwirken, daß das Differentialgetriebe"
nur die Differenz der Zahnstangenbewegungen anzeigt. -Bei dem Erfindungsgegenstand
wirken die Verstellbewegungen der: eigentlichen Übertragungsanlage und der Ausgleichsvorrichtung
immer nur auf das Anzeigeglied der Anzeigevorrichtung,. nicht aber auf den anderen
das Anzeigeglied verstellenden Teil.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht;
und zwar zeigt Fig. i eine erfindungsgemäß ausgebildete Anzeigevorrichtung zum Anzeigen
der Stellung der auf der Unterseite einer Flugzeugtragflache angeordneten Klappe,
während Fig. 2 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Anzeigen des veränderlichen
Anstellwinkels der Schraubenflügel einer Luftschraube darstellt.
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Die in der Zeichnung dargestellten Vorrichtungen zum Anzeigen der
Stellung eines verstellbaren Teils weisen einen Zeiger i auf, der gegenüber einem
mit einer Gradeinteilung versehenen Schirm beweglich ist. Zwischen dem verstellbaren
Teil 3, der gemäß Fig. i durch die Klappe einer Flugzeugtragfläche und gemäß Fig:
z durch einen in seinem Anstellwinkel veränderlichen Schraubenflügel gebildet wird,
und dem Zeiger i ist eine pneumatische oder hydraulische Übertragungsanlage vorgesehen.
Diese besteht :unter anderem aus einer Kammer q., deren Inhalt sich ändert, wenn
der Teil 3 -eine Verstellung erfährt. Die Kammer q. kann beispielsweise aus einer
deformierbaren Kapsel (s. Fig. i) oder aus einem Zylinder mit Kolben (s. Fig. 2)
bestehen. Die Kammer q. ist durch eine Leitung, welche z. B. aus einem Metallrohr
5 besteht, an eine zweite Kammer 6 angeschlossen, die zweckmäßigerweise ähnlich
wie die Kammer 4 ausgebildet ist.
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Das durch die Leitung 5 und die Kammern q. und 6 gebildete Ganze wird
mit einer geeigneten Flüssigkeit, beispielsweise mit Öl, gefüllt. Die Kammern q.
und 6 können in ihrer Größe derart aufeinander abgestimmt sein, daß eine kleine
Änderung der Länge der Kammer 4 eine wesentlich größere Änderung der Länge der Kammer
6 bewirkt. Außer der vorstehend beschriebenen eigentlichen Übertragungsanlage ist
eine Ausgleichsvorrichtung vorgesehen, die im wesent-,'l,ichen aus einer Kammer
7 von unveränderrhem Inhalt, die durch eine Leitung 8 an s ;ixe Kammer 9 von veränderlichem
Inhalt #Y,igeschlossen ist, besteht. Das aus der Leitung 8 und den Kammern 7 und
9 bestehende Ganze wird mit einer Flüssigkeit oder gegebenenfalls auch mit einem
gasförmigen Mittel gefüllt.
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Die Ausgleichsanlage hat eine Anordnung und Ausbildung, die mit der
Anordnung und Ausbildung der hydraulischen oder pneumatischen Übertragungsanlage
übereinstimmt, wobei jedoch der Tatsache Rechnung getragen werden muß, daß die Kammer
7 nicht deforrnierbar. ist. Zweckmäßigerweise erhält die letztgenannte Kammer Abmessungen,
die den Abmessungen der Kammer q. entsprechen, wenn der bewegliche Teil 3 diejenige
Stellung einnimmt, bei der die Anzeigen so genau wie nur irgend möglich sein sollen.
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Wenn die Leitung 8 und die Kammern 7 und 9 im wesentlichen die gleichen
Abmessungen und die gleiche Anordnung haben wie die Leitung 5 und die Kammern q.
und 6 und das Innere der beiden Anlagen mit dem gleichen Stoff gefüllt ist, so rufen
die Störwirkungen gleiche Formveränderungen der Kammern 6 und 9 hervor. '-Erfindungsgemäß
wirkt die Ausgleichsvorrichtung derart auf die Verstellvorrichtung des Zeigers i
ein, daß sie diejenigen Wirkungen der Kammer 6, die auf einem Störeinfluß, insbesondere
auf einer Tempeiratwränderung, beruhen, vollkommen ausgleicht, ohne däß im übrigen
irgendeine wechselseitige Beeinflussung zwischen .der Übertragungsanlage und der
Ausgleichsvorrichtung besteht. Zu diesem Zweck sind die Kammern 6 und 9 mit Zahnstangen
io, i i verbunden, die parallel und entgegengesetzt zueinander verstellbar sind.
Zwischen den Zahnstangen ist ein Zahnrad i2 angeordnet, mit dessen Hilfe ein Gleitstück
13 in eine Translationsbewegung versetzt werden kann. An den Enden des Gleitstückes
sind Zähne angebracht, welche einen gezahnten Sektor 14 in Drehung versetzen, der
mit der Drehachse des Zeigers i fest verbunden ist.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist die folgende.
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Wenn keine Störeinflüsse vorhanden sind, so erleidet das Ausgleichssystem
keine Deformation, und die Zahnstange i i steht still. Wenn unter diesen Umständen
die Klappe 31
verstellt wird, so hat die Deformation der zu der eigentlichen
Übertragungsanlage gehörenden Kammern q. und 6 eine Verschiebung der Zahnstange
io zur Folge. Die Bewegung der
Zahnstange io bewirkt eine Rollbewegung
des in der Kulisse 13 drehbar gelagerten Ritzels 12 auf der stillstehenden Zahnstange
ii, wobei sich die Kulisse 13 je nach der Bewegungsrichtung der Zahnstange io parallel
zu sich nach rechts oder links bewegt. Die Bewegung der Kulisse 13 nach rechts oder
links hat eine Drehung des Ritzels 1q. und somit des Zeigers i zur Folge. Irgendeine
Wirkung auf das Ausgleichssystem durch das auf der Zahnstange 1 i abrollende Ritzel
12 ist hierbei völlig ausgeschlossen.
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Wenn andererseits eine einen Störeinflüß darstellende Temperaturänderung
eintritt, so hat diese eine ganz gleiche Formveränderung der elastischen Kapseln
6 und 9 und eine entgegengesetzt gerichtete Verstellbewegung der Zahnstangen io
und ii zur Folge. Die entgegengesetzt gerichtete Verstellbewegung dieser Zahnstangen
bewirkt eine Drehung des Ritzels 12 um seine Drehachse in der Kulisse 13, ohne daß
jedoch die Drehachse selbst eine Translationsbewegung macht. Die Kulisse 13 wird
daher durch die entgegengesetzt gerichtete Bewegung der Zahnstangen i o und i i
nicht verstellt. Eine Verstellung der Kulisse 13 und somit des Zeigers i ist vielmehr
notwendigerweise an einen Bewegungsunterschied zwischen den Zahnstangen io und i
i gebunden, welcher Bewegungsunterschied immer der zu messenden Größe proportional
ist, von den Störeinflüssen jedoch, die in gleicher Weise auf das Haupt- und auf
das Ausgleichssystem einwirken, nicht berührt wird.
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Eine der beschriebenen Wirkung völlig gleichwertige Wirkung läßt sich
auch dadurch erzielen, daß die Ausgleichsvorrichtung eine Drehung des Schirms 2
derart hervorruft, daß die von dem Schirm getragene Gradeinteilung dem Zeiger i
bei seinen Bewegungen, die durch die Störwirkungen hervorgerufen werden, folgt.
Die Folge davon ist, daß die Anzeigen des Zeigers auf der Gradeinteilung keine Veränderung
erfahren.
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In dem letztgenanten Fall kann die in Fig. z dargestellte Ausführungsform
angewendet werden. Bei dieser Ausführungsform sind zwei identische Zahnstangen i5
und 16 vorgesehen, die mit Kolben verbunden sind, welche in den Kammern 6, 9, deren
Inhalt veränderlich ist, angeordnet sind. Die Zahnstange 15 wirkt auf einen gezahnten
Sektor 17 ein und verstellt auf diese Weise den Zeiger i, während die Zahnstange
16 durch ihre Einwirkung auf einen gleichen Zahnsektor 18 den Schirm :2 verstellt.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in allen den Fällen angewendet
werden, bei denen es sich um die Anzeige der Bewegungen eines beweglichen Teils
handelt. Besonders zweckmäßig ist jedoch die Anwendung des Erfindungsgegenstandes
dann, wenn die Anlage, bei der er angewendet wird, plötzlichen Änderungen der Temperatur
oder des Druckes ausgesetzt ist oder gewissen Deformationen unterworfen wird, wie
dies vor allem bei Flugzeugen oder anderen Luftfahrzeugen der Fall ist.
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In Fig. i ist die Anwendung der Erfindung zum Anzeigen der Stellung
einer auf der Unterseite der Tragfläche eines Flugzeuges befindlichen Klappe 31
veranschaulicht. In diesem Fall wird die Kammer q. zwischen einem geeigneten Punkt
der Klappen und einem Anschlag i9 angeordnet, welch letzterer von dem Gerippe der
Tragfläche getragen wird. Die Anordnung der Kammer 4. wird derart getroffen, daß
ihr Rauminhalt von der Stellung der Klappe 31 abhängt.
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Gemäß Fig.2 dient der Erfindungsgegenstand zum Anzeigen des Anstellwinkels
einer Luftschraube 32 mit veränderlichem Anstellwinkel. In diesem Fall wird die
Kammer q. derart angeordnet, daß ihr Rauminhalt von der Stellung eines Teils 2o
abhängt, der eine parallel zur Drehachse der. Luftschraube verlaufende Verschiebebewegung
macht, wenn der Anstellwinkel der Schraubenflügel der Luftschraube eine Abänderung
erfährt.
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Zum Schluß sei nochmals betont, daß im vorstehenden nur Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschrieben sind, auf welche diese weder hinsichtlich ihrer Anwendungsarten
noch hinsichtlich ihrer Ausführungsformen beschränkt ist.