DE935892C - Control device in remote control systems - Google Patents

Description

Steuereinrichtung in Fernsteueranlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung in pneumatisch arbeitenden Fernsteueranlagen, und sie findet hauptsächlich Verwendung in Land-, Wasser- und Luftfahrzeugmodellen. Es kommt bei solchenEinrichtungen darauf an, daß sie sicher und wartungsfrei funktionieren und möglichst ein geringes Gewicht aufweisen, was insbesondere für Flugzeuge und vor allem für Flugmodelle wichtig ist.Control device in remote control systems The invention relates on a control device in pneumatically operating remote control systems, and they is mainly used in land, water and aircraft models. It is coming It is important that such devices function safely and maintenance-free and as light as possible, which is particularly important for aircraft and is especially important for model aircraft.

Man hat bisher bei Flugmodellen die Betätigungsorgane für Klappen, Ruder u. dgl. fast ausschließlich magnetisch angetrieben unter Verwendung von Zwischenrelais. Der hoheStrombedarf einer solchen Anlage ergibt jedoch Aggregate ziemlich hohen Gewichtes, so daß der Leistungsbedarf hierdurch unverhältnismäßig gesteigert wird, d. h. die damit ausgerüsteten Flugmodelle müssen viel totes Gewicht mitschleppen. Man hat auch schon vorgeschlagen, den einzelnen Betätigungsorganen Gummimotore zuzuordnen, die jedoch bekanntlich eine sehr begrenzte Speicherenergie aufweisen, so daß die Gesamtflugdauer nur gering ist.Up to now, the actuators for flaps, rudders and the like in model aircraft have been driven almost exclusively magnetically using intermediate relays. The high power requirement of such a system, however, results in units of fairly high weight, so that the power requirement is thereby increased disproportionately, i. H. the model aircraft equipped with it have to carry a lot of dead weight with them. It has also been proposed to assign the individual actuators rubber motors which j edoch known to have a very limited storage energy, so that the total flight time is only slight.

Die Erfindung arbeitet dagegen mit einer pneumatischen Anlage und die neuartige Steuerungseinrichtung zeichnet sich durch eine einfache Bauweise aus, ist praktisch wartungsfrei und ermöglicht Aggregate geringsten Gewichtes. Mit der neuen Steuereinrichtung können eine Mehrzahl von Betätigungsorganen angeschlossen und über eine beliebige Zeitdauer eine Vielzahl von Steuerimpulsen gegeben werden. Es ist für Selbststeuerungen in Flugzeugen bekanntgeworden, ein durch Zweiwegventile gesteuertes Druckmedium zu verwenden; dasVentil steuert hierbei einerseits den Durchtritt des Druckmediums zu- dem Betätigungsorgan und andererseits den Austritt zur Entlastung des Organs. Das Ventil ist in einem besonderen Fall als axial beweglicher Doppelkolben ausgebildet, der mit einem Antriebsmittel gekuppelt ist. Die Verwendung von Druckflüssigkeit oder Drilckluft ergibt jedoch sehr komplizierte und vor allem schwere Anlagen, die für Fahr- oder Flugmodelle nicht benutzt werden können.The invention, however, works with a pneumatic system and the new control device is characterized by a simple design, is practically maintenance-free and enables units with the lowest possible weight. With the A plurality of actuators can be connected to the new control device and a large number of control pulses are given over an arbitrary period of time. It has become known for automatic controls in airplanes, one through two-way valves to use controlled print media; the valve controls on the one hand the Passage of the pressure medium to the actuator and on the other hand the outlet for relief of the organ. In a special case, the valve is an axially movable double piston formed, which is coupled to a drive means. The use of hydraulic fluid or compressed air, however, results in very complicated and, above all, heavy systems that cannot be used for model vehicles or aircraft.

Die erfindungsgemäße Fernsteueranlage, die vorzugsweise für fahrbare, schwimmfähige oder fliegende Modelle geeignet ist, arbeitet pneumatisch unter Verwendung von Zweiwegventilen zur Steuerung des Mediums. Die Ventile sind in einer Vakuumleitung eingeschaltet, und zwar zwischen einer Unterdruckquelle und dem j'ew-eiligen Betätigungsorgan. Als Unterdruckquelle kann beispielsweise das Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors, und als Betätigungsc>rgan ein - Membrangehäuse verwendet werden. Die Ventile sind jeweils im Bereich der Abzweigungen von zu den Betätigungsorganen führenden, von einer Hauptvakuumleitung abzweigenden Nebenleitungen' angeordnet. Durch diese Ventile wird entweder der Luftdurchtritt durch die Verbindungsleitung zwischen Betätigungsorgan und Unterdruckquelle abgesperrt oder diese Leitung mit der Außenluft inVerbindung gebracht.The remote control system according to the invention, which is preferably suitable for mobile, floatable or flying models, works pneumatically using two-way valves to control the medium. The valves are switched on in a vacuum line, between a vacuum source and the respective actuating element. The vacuum source, for example, the crankcase of an internal combustion engine, and when Betätigungsc> rgan one - membrane housings are used. The valves are each arranged in the area of the branches of secondary lines leading to the actuating elements and branching off from a main vacuum line. These valves either block the passage of air through the connecting line between the actuating element and the vacuum source or bring this line into connection with the outside air.

Um zu sichern, daß bei Ausfall der Unterdruckquelle da;s Modell noch bis zu einem Halteplatz oder noch bis zur Landung manövriert werden kann, ist in weitererAusbildung der Erfindung vorgesehen, die Vakuumleitung zusätzlich - mit einem Energiespeicher in Verbindung zu bringen ' ; der Letztere kann aus einem mit der Vakuumleitung in Verbindung stehenden pneumatischen Zylinder bestehen, dessen Kolben in Sogrichtung durch eine Feder belastet ist.In order to ensure that if the vacuum source fails, the model can still be maneuvered to a stopping place or until landing, a further development of the invention provides for the vacuum line to additionally - bring the vacuum line into connection with an energy store '; the latter can consist of a pneumatic cylinder connected to the vacuum line, the piston of which is loaded in the same direction by a spring.

Der Antrieb der Ventile kann zweckmäßig durch elektrische Relais erfolgen.The valves can expediently be driven by electrical relays.

In der Zeichnung sind zweiAusführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine schematische Darstellung einer Gesamtanlage zur Fernstenerung eines Betätigungsorgans eines Flugmodells gemäß der Erfindung, Fig.:2 einevergrößerteDarstellungeinesSchnittes durch die in Fig. i verwendete erfindungsgemäße Steuer,einrichtung, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Verteileranlage zur Fernsteuerung mehrerer Betätigungsorgane unter Verwendung der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.In the drawing, two embodiments are shown of the invention, specifically, FIG. I is a schematic representation of an overall plant for Fernstenerung an actuator of an aircraft model according to the invention, Fig.:2 einevergrößerteDarstellungeinesSchnittes by the i used in Fig. Inventive control, establishment, Fig. 3 a plan view of a distribution system for remote control of several actuators using the control device according to the invention, FIG. 4 another embodiment of a control device according to the invention.

In der Gesamtanlage gemäß Fig. i ist z. B. ein Ruder i an einem Flugmodell durch ein Zug- und Druckmittel :2 mit einem Betätigungsorgan gekuppelt, das hier als Membrangehäuse3 ausgebildet ist. Die in der Mitte des Gehäuses eingespannte Membran 4 ist mit dem Zug- und Druckmittel.2 verbunden und durch eine luftdichte Führung 5 nach außen geführt. Die beiden Kammern 6 und 7 des Membrangehäuses sind durch die Luftleitungen 8 und 9 mit der Energiequelle, und zwar in dem vorliegenden Beispiel mit einem Unterdruckerzeuger, nämlich mit dem Kurbelg#häuse io eines Verbrennungsmotors verbunden. Der Motor dient in dem vprliegenden Beispiel zum Vortrieb des Flugmodells. Die Verbindungsleitung 8, die eine Nebenleitung darstellt, zweigt von der Hauptleitung ii# die unmittelbar an das Kurbelgehäuse io angeschlossen ist, ab. An der Abzweigstelle ist die Steuereinrichtung 1:2 angeordnet. Sie besteht, wie aus Fig..2 zu erkennen ist, aus einem an die Hauptleitung i i angeschlossenen Rohrstutzen 13, von dern die.- Nebenleitung 8 seitlich abzweigt. Die Hauptleitung ii hat im Bereich des Rohrstutzens eine Öffnung 14, z. B. in Form eines Kegelsitzes, während am freien Ende des Rohrstutzens 13 ebenfalls eine Durchlaß.öffnung 15 mit Kegelsitz vorgesehen ist.-In dein Rohrstutzen x3 ist ein Ventilkörper 16 beweglich gelagert, der an beiden Enden mit entgegengesetzt gerichteten Kegelventilsitzen 17 und 18 versehen ist. Außerdem enthält der Ventilkörper 16 im Bereich der Ventilsitze zentrische, insbesondere stiftförmige Führungen ig und :2o, die durch die Öffnuhgän 14 und 15 hindurchtreten. Die eine Führung 2o dient gleichzeitig als Übertragungselement für den Antrieb des Ventils, indem hier am Ende des Führungsstiftes 2o gelenkig ein Mitnehmer 21 angreift, der an dem Anker:2:2 einer Relaisspule :23 befestigt ist. Der Anker 2:2 ist schwenkbar und bzw. oder vermittels einer Feder 24 an dem Relais angeschlossen.In the overall system according to FIG. B. a rudder i on a flight model by a pulling and pushing means: 2 coupled to an actuator, which is designed here as a membrane housing3. The membrane 4 clamped in the middle of the housing is connected to the pulling and pushing means. 2 and led to the outside through an airtight guide 5. The two chambers 6 and 7 of the diaphragm housing are connected through the air lines 8 and 9 to the energy source, specifically in the present example to a vacuum generator, namely to the crankcase of an internal combustion engine. In the present example, the motor is used to propel the flight model. The connecting line 8, which is a secondary line, branches off from the main line ii # which is directly connected to the crankcase io. The control device 1: 2 is arranged at the branch point. As can be seen from Fig..2, it consists of a pipe socket 13 connected to the main line ii, from which the secondary line 8 branches off laterally. The main line ii has an opening 14, for. B. in the form of a conical seat while also 15 with a conical seat provided a Durchlaß.öffnung at the free end of the pipe socket 13 ist.-in your pipe socket x3 is mounted a valve body 16 movable, at both ends with oppositely directed conical valve seats 1 7 and 1 8 is provided. In addition, the valve body 16 contains central, in particular pin-shaped guides ig and 2o in the area of the valve seats, which pass through the openings 14 and 15. One guide 2o serves at the same time as a transmission element for the drive of the valve in that a driver 21, which is attached to the armature: 2: 2 of a relay coil : 23 , engages in an articulated manner at the end of the guide pin 2o. The armature 2: 2 is pivotable and / or connected to the relay by means of a spring 24.

Außerdem ist die Luftleitung noch mit einem zusätzlichen Energiespeicher verbunden, der aus einem pneumatischen Zylinder 25 besteht, dessen Kolben 26 in Sogrichtung durch eine Feder 27 belastet ist.In addition, the air line is connected to an additional energy store, which consists of a pneumatic cylinder 25 , the piston 26 of which is loaded in the same direction by a spring 27.

Auf der Fig. 3 ist die Verteilung mehrerer Nebenleitungen zu erkennen, die von der mit der Energiequelle verbundenen Hauptleitung i i abzweigen und zu den verschiedenen Betätigungsorganen innerhalb einer Fernsteueranlage führen. Von den einzelnen Rohrstutzen 13a und 13b zweigen die Nebenleitungen 8" und 9b ab. Die aus den Rohrstutzen bzw. aus den darin angeordneten Ventilen heraustretenden Führungsstifte 2o, und :20b sind mit den jeweils darunterliegenden Relais 23a und :23b gekuppelt.The distribution of several secondary lines can be seen in FIG. 3 , which branch off from the main line ii connected to the energy source and lead to the various actuators within a remote control system. The secondary lines 8 ″ and 9b branch off from the individual pipe sockets 13a and 13b . The guide pins 2o, and: 20b protruding from the pipe sockets or from the valves arranged therein are coupled to the relays 23a and: 23b below.

Die Wirkung der beschriebenen Anlage ist etwa folgende: Die Membran4 und das damit gekuppelte Ruder i befinden sich in Normallage. In der Hauptleitung ii, die mit dem in Betrieb befindlichen Motor verbunden ist, wird durch das Kurbelgehäuse io dieses Motors dauernd ein Vakuum aufrecht erhalten. Die Fortpflanzung des Vakuums in die Nebenleitungen 8 und 9 wird durch den Ventilkörper 16 verhindert, dessen Sitz 17 die Öffnungen 14 in der Hauptleitung ii abschließt. Soll das Ruder i betätigt werden, so wird auf die übliche Weise mittels Fernsteuerung in dem Relais:23 ein Magnetfluß erzeugt, so daß der Anker:2:2 angezogen und über den Mitnehmer 21 und den Führungsstift 2o der Ventilkörper 16 nach rechts - in der Zeichnung gesehen - verschoben wird, so daß nunmehr die öffnung 14 in der Hauptleitung i i geöffnet und die den Rohrstutzen 13 bzw. die Nebenleitung 8 mit der Außenluft verbindende Öffnung 15 durch den Ventilsitz 18 geschlossen wird. DasVakuumpflanzt sich nunmehr durch die Nebenleitung 8 in die Kammer 6 des Membrangehäuses 3 fort, wodurch sich die Membran in die gestrichelte Stellung 4a bewegt und dem Ruder i dadurch unter Vermittlung des Zug- und Druckmittels 2 ein Ausschlag erteilt wird.The effect of the system described is roughly as follows: The membrane4 and the rudder i coupled to it are in their normal position. In the main line ii, which is connected to the engine in operation, a vacuum is continuously maintained through the crankcase io of this engine. The propagation of the vacuum into the secondary lines 8 and 9 is prevented by the valve body 16, the seat 17 of which closes the openings 14 in the main line ii. If the rudder i is to be operated, a magnetic flux is generated in the usual way by means of remote control in the relay: 23, so that the armature: 2: 2 is attracted and the valve body 16 to the right via the driver 21 and the guide pin 2o - in the is shifted, so that now the opening 14 is opened ii in the main line and the pipe stub 1 3 or the secondary pipe 8 connecting with the outside air opening 15 is closed by the valve seat 18 - see drawing. The vacuum now spreads through the secondary line 8 into the chamber 6 of the diaphragm housing 3 , whereby the diaphragm moves into the position 4a shown in dashed lines and the rudder i is given a deflection by means of the traction and pressure means 2.

Soll das Ruder i wieder in die Normallage zurückgeführt werden, so wird der die Relaisspule 23 enthaltende Stromkreis unterbrochen, der Anker 2,2 fällt ab und der Ventilkörper wird durch die Feder 2,4 wieder in seine ursprüngliche Lage gebracht, d. h. die Öffnung 14 in der Luftleitung i i wird geschlossen und damit das Vakuum unterbrochen, während die Nebenleitung 8 und damit die Kammer 6 des Membrangehäuses über die Öffnung 15 mit der Außenluft in Verbindung gebracht wird. Die Membran kehrt auf Grund ihrer Eigenspannung unter Mitnahme des Ruders in die Mittelstellung zurück, indem Außenluft durch die Nebenleitung 8 in die Kammer 6 einströmt. Damit ist der Steuervorgang beendet.If the rudder i is to be returned to the normal position, the circuit containing the relay coil 23 is interrupted, the armature 2, 2 drops out and the valve body is brought back to its original position by the spring 2, 4 . H. the opening 14 in the air line ii is closed and thus the vacuum is interrupted, while the secondary line 8 and thus the chamber 6 of the membrane housing is brought into connection with the outside air via the opening 15. Due to its inherent tension, the membrane returns to the middle position with the rudder being entrained, in that outside air flows into the chamber 6 through the secondary line 8 . This ends the control process.

Um noch bei abgestelltem Motor wenigstens bis zu einer bestimmten Anzahl noch Steuerungsausschläge vornehmen zu können, um beispielsweise ein Flugzeug oder Flugmodell nach Verbrauch des Betriebsstoffes und damit nach Stillsetzung des Vortriebs noch ordnungsgemäß zur Landung zu bringen, ist der schon erwähnte zusätzliche Energiespeicher in Form des Zylinders vorgesehen.Während des Betriebs des Motors pflanzt sich das Vakuum in dem Kurbelgehäuse io gleichzeitig auch in das Innere des Zylinders.25 fort, so daß der Kolben 26 unter Spannung der Feder 27 seine rechte Endstellung - in der Zeichnung gesehen - einnimmt. Zur Aufrechterhaltung des Vakuums nach Stillsetzendes Motors sorgteininderZeichnungnicht dargestelltes Rückschlagventil. Zur Durchführung von Stenerausschlägen nach Stillsetzen des Motors wird nunmehr das Vakuum in dem Zylinder:25 ausgenutzt, das so lange aufrecht erhalten werden kann, bis je nach Durchführung bestimmter Steuerausschläge und damit der Rückbewegung des Kolbens :26 die Spannung der Feder:27 erschöpft ist. Nach dem Beispiel der Fig. 4 kann das Ventil auch zweiteilig ausgebildet sein, wobei ein Ventilkörper 16" zur Steuerung der Öffnung 14 und ein weiterer 16b zur Steuerung der Öffnung 15 vorgesehen ist. Die beiden Ventilkörper sind miteinander und gegebenenfalls gleichzeitig mit dem Mitnehmer 21, des Relais gekuppelt.In order to still be able to make at least a certain number of control swings with the engine switched off, for example to bring an aircraft or flight model to landing properly after the fuel has been used up and thus after propulsion has been stopped, the aforementioned additional energy storage device is in the form of the cylinder During the operation of the engine, the vacuum in the crankcase io also propagates into the interior of the cylinder. 25, so that the piston 26, under tension of the spring 27 , assumes its right end position - as seen in the drawing. A non-return valve (not shown in the drawing) is used to maintain the vacuum after the motor has stopped. In order to perform Stenerausschlägen after stopping the engine, the vacuum in the cylinder is now: exploited 25, which can be maintained until, depending on the implementation of certain control deflections and thus the return movement of the piston 26, the tension of the spring: is exhausted 27th According to the example in FIG. 4, the valve can also be designed in two parts, one valve body 16 ″ being provided for controlling the opening 14 and another 16b for controlling the opening 15. The two valve bodies are mutually and possibly simultaneously with the driver 21, of the relay coupled.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten oder beschriebenen Ausführungsbeispiele, sondern sie umfaßt alle Steuereinrichtungen für beliebige Fernstenerungen, bei denen in die Verbindungsleitung zwischen einer Energiequelle und einem Betätigungsorgan ein zweisitziges Ventil eingeschaltet ist, das einerseits den Luftdurchtritt in der Luftleitung, und andererseits dieVerbindung der Luftleitung mit der Außenluft steuert.The invention is not limited to those shown or described Embodiments, but it includes all control devices for any Fernsteerungen, in which in the connection line between an energy source and an actuator, a two-seat valve is switched on, which on the one hand the air passage in the air line, and on the other hand the connection of the air line controls with the outside air.

Claims (1)

PATENTANSPROCHE: i. Steuereinrichtung in pneumatisch mit Zweiwegventilen arbeitenden Fernsteueranlagen für Fahr- oder Flugzeuge, insbesondere Flugmodelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile in einer Vakuumleitung zwischen einer Unterdruckquelle, z. B. dem Kurbelgehäuse eines Verbrennungsmotors und dem jeweiligen Membrangehäuse eines Betätigungsorgans, und zwar jeweils im Bereich der Abzweigungen von zu denBetätigungsorganen führenden, von einer Hauptvakuumleitung abzweigenden Nebenleitungen angeordnet sind. :2. Stellereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumhauptleitung zusätzlich mit einem Energiespeicher in Verbindung steht. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher aus einem mit der Vakuumleitung in Verbindung stehenden pneumatischen Zylinder besteht, dessen Kolben in Sogrichtung durch eine Feder belastet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 852631, 691 149, 855183, go9526, 52i8ig, 16o699.PATENT CLAIM: i. Control device in remote control systems operating pneumatically with two-way valves for vehicles or aircraft, especially model aircraft, characterized in that the valves are in a vacuum line between a vacuum source, e.g. B. the crankcase of an internal combustion engine and the respective membrane housing of an actuating member, in each case in the area of the branches of secondary lines leading to the actuating members and branching off from a main vacuum line. : 2. Actuator device according to Claim i, characterized in that the main vacuum line is also connected to an energy store. 3. Control device according to claim i and 2, characterized in that the energy store consists of a pneumatic cylinder connected to the vacuum line, the piston of which is loaded in the direction of the spring by a spring. Cited publications: German Patent Nos. 852631, 691 149, 855183, go9526, 52i8ig, 16o699.