DE2232168A1

DE2232168A1 - Servonachfuehrung mit einem druckfluessigkeitsmotor

Info

Publication number: DE2232168A1
Application number: DE2232168A
Authority: DE
Inventors: David Roberts Mcmurtry
Original assignee: Rolls Royce 1971 Ltd
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1971-07-06
Filing date: 1972-06-30
Publication date: 1973-01-18
Also published as: US3802799A; FR2144831A1; IT960929B; GB1364293A

Description

fTAtT

ing. K. ΗΟΙ,ΖΕΒ

Augsburg, den 29. Juni 1972

Rolls-Royce (1971) Limited, 14/15 Conduit Street,,London W.i.,

England

Servonachführung mit einem Druckflüssigkeitsmotor

Die Erfindung betrifft eine Servonachführung mit einem Druckflüssigkeitsmotor und einem Ventil.

Es sind bereits Servonachfuhrungen bekannt, bei denen

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eine lineare Bewegung eines Teiles der Servoeinrichtung wieder eine lineare Nachlaufbewegung eines anderen Teiles, oder bei denen eine Drehbewegung eines Teiles der Servoeinrichtung wieder eine drehende Nachlaufbewegung eines anderen Teiles erzeugt.

In manchen Fällen wäre zur Erzeugung einer Nachlaufbewegung eine Servonachführung zweckmäßig, bei welcher eine lineare Anfangsbewegung eines Teiles der Servoeinrichtung eine drehende Nachlaufbewegung eines anderen Teiles bewirkt·

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Servonachführung so auszubilden, daß eine lineare Anfangsbewegung eine drehende Nachlaufbewegung erzeugt.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist eine Servonachführung mit einem Druckflüssigkeitsmotor und einem Ventil gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil zwei konzentrische Ventilteile aufweist, von denen das eine Ventilteil eine lineare Bewegung und das andere eine Drehbewegung ausführen kann, daß weiter das eine Ventilteil in seiner zylindrischen Oberfläche

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mindestens einen Schlitz aufweist, der mit Bezug auf die Achse dieses Ventilteils geneigt ist und einen Abschnitt eines von einer Druckflüssigkeitsquelle zu dem Druckflüssigkeitsmotor führenden Strömungsweges bildet, daß ferner das andere Ventilteil mindestens eine Bohrung aufweist, welche den letzten Abschnitt des 'genannten Strömungsweges bildet, wenn die Bohrung und der Schlitz miteinander in Verbindung gebracht werden, daß außerdem das eine Ventilteil zum Zwecke der Bewegungsübertragung mit einem Teil des Druckflüssigkeitsmotors verbunden ist und eine Betätigungseinrichtung die Bewegung des anderen Ventilteiles erzeugt, und daß schließlich die Anordnung so gewählt ist, daß die Bewegung des anderen Ventilteiles die Bohrung und den Schlitz miteinander in Verbindung bringt, so daß Druckflüssigkeit in den Motor strömt und denselben betätigt, wodurch die Bewegung des einen Ventilteiles erzeugt wird, so daß die Verbindung zwischen der Bohrung und dem Schlitz wieder getrennt wird.

Vorzugsweise weisen die entsprechenden Ventilteile eine Vielzahl von Schlitzen bzw. Bohrungen auf, und das

mit Schlitzen versehene Ventilteil wirkt mit der Druckflüssigkeitsquelle zusammen.

Die Schlitze können die Wandung des genannten einen Ventilteiles vollständig durchdringen und die Druckflüssigkeit kann folglich von einer innerhalb dieses einen Ventilt'eiles angeordneten Druckflüssigkeitsquelle zugeführt werden, oder die Schlitze in der Oberfläche des einen Ventilteiles sind nutförmig und können folglich von einer Stirnseite des einen Ventilteiles her mit Druckflüssigkeit versorgt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mit dem Druckflüssigkeitsmotor verbundene Ventilteil einstückig mit dem Motor ausgebildet.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Druckflüssigkeitsmotor ein Flügelmotor mit zwei konzentrischen, relativ zueinander drehbaren Rotoren, die jeweils eine Vielzahl von winkelig und mit Abständen angeordneten Flügel aufweisen, welche derart ineinandergreifen, daß eine Vielzahl von Kammern gebildet wird, in welche zur Betätigung des Druckflüssigkeitsmotors

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Druckflüssigkeit eingeleitet werden kann. Das Ventil kann demgemäß einen weiteren Schlitz oder weitere Schlitze und weitere Bohrungen in den entsprechenden Ventilteilen aufweisen, so daß ein oder mehrere weitere Strömungswege zum Entleeren der Kammern jeweils auf einer Seite der Flügel eines der Rotoren vorgesehen sind, wenn jeweils die Kammer auf der anderen Seite der Flügel mit Druckflüssigkeit gefüllt wird.

Bei einer besonderen Anwendung der Erfindung bei einer Blattsteigungsverstellvorrichtung eines Verstellpropellers bewirkt der Flügelmotor eine Drehung der Propellerblätter um ihre Längsachse.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Servonachführung nach der Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 einen schematischen Axialschni.tt

einer Verstellpropelleranordnung, welche eine Servonachführung nach der Erfindung enthält,

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Pig. 2 einen gemäß der in Pig. I einge

zeichneten Schnittlinie A-A ver-' laufenden Schnitt und

Fig. 3 eine vergrößerte Abwicklung eines

gemäß der in Fig. 2 eingezeichneten Schnittlinie C-C verlaufenden Schnittes.

Fig. 1 zeigt eine Verstellpropelleranordnung mit einer Antriebswelle 12, die eine Nabe 13 antreibt, auf welcher Propellerblätter 15 jeweils um mit Bezug auf die Antriebswellenachse 17 radial verlaufende Achsen 16 drehbar angeordnet sind. An den Propellerblättern ist jeweils ein Kegelrad 18 befestigt. Eine Drehung der Propellerblätter um ihre Achsen 16 wird von einer Blattsteigungsverstellvorrichtung ausgeführt, welche einen Flügelmotor mit einem einstückigen Flügelkolben 22 und einem ebenfalls einstückigen Flügelzylinder 23 aufweist, welch letztere mit zwei entsprechenden, zur Achse 17 konzentrischen, großen Kegelrädern 2h und 25 verbunden sind, welche einander diametral gegenüber in das Kegelrad 18 eingreifen.

Der Flügelmotor wird durch Flüssigkeit betätigt, welche von einer Pumpe 26 unter Druck durch einen Kanal 27 und ein

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Ventil 30 zu Kammern 50 des Flügelmotors zugeführt· wird. Das Ventil 30 besteht aus einem ersten Ventilteil 28 und einem zweiten Ventilteil 29. Die beiden Ventilteile steuern die Flüssigkeitsströmung zum Flügelmotor· Das erste Ventilteil 28 ist mittels Keilen 31 mit der Antriebswelle 12 verbunden, so daß es sich mit derselben zusammen dreht, und das zweite Ventilteil 29 ist einstückig mit dem Flügelmotorkolben 22 ausgebildet. Durch den !Eingriff der großen Kegelräder 24 und 25 mit dem Kegelrad 18 dreht sich der Flügelmotor 21 zusammen mit dem zweiten Ventilteil mit der Antriebswelle 12. Das erste Ventilteil ist mit einer Betätigungseinrichtung verbunden, durch welche es relativ zur Antriebswelle und zum zweiten Ventilteil in axialer Richtung bewegt wird.

Der Strömungsweg für die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit von der Pumpe zum Flügelmotor und zurück zu einer Rückförderungseinrichtung ist folgender:

Die Pumpe 26, die in jeder geeigneten Bauart ausgeführt sein kann, welche in diesem Ausführungsbeispiel jedoch zweckmäßigerweise eine als Gerotor-Pumpe bekannte

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Pumpe ist, saugt öl aus einem mittigen Rohr 40 durch einen Einlaß 41 an. Die Flüssigkeit strömt durch einen Hochdruckauslaß 42 aus und strömt in einen Kanal 27 im zweiten Ventilteil 29 hinein.

Aus dem Kanal 27 strömt die Druckflüssigkeit in eine ringförmige Nut 44, welche stets in Verbindung mit einer Vielzahl von in der Außenoberfläche des inneren bzw. ersten Ventilteiles 28 umfangsmäßig mit gegenseitigen Abständen angeordneten Hochdruckschlitzen 45 stehen, welche gemäß Fig. 3 mit Bezug auf die Achse 17 der Antriebswelle bzw. des Ventilteiles 28 geneigt sind.

Die Schlitze 45 sind längs der Achse des Ventilteiles genügend lang, so daß sie, wenn erforderlich, mit einer Vielzahl von winkelig und mit Abständen angeordneten verlängerten Schlitzen 46 in der radial inneren Oberfläche des zweiten Ventilteiles 29 zusammenwirken können, welch letzteres auch den Kolben des Flügelmotors 21 bildet. Die Schlitze 46 sind alle an den radial inneren Enden von Bohrungen 48 gebildet, welche mit den Kammern 50 des Flügelmotors in Verbindung stehen, welche letztere jeweils auf derselben Seite der Kolbenflügel zwischen diesen Kolbenflügeln und

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den entsprechenden Zylinderflügeln, beispielsweise im Gegenuhrzeigersinri, angeordnet sind, wie in Fig. 2 dargestellt.

Wenn Druckflüssigkeit auf einer Seite der Flügel zugeführt wird, müssen die jeweils auf der anderen Seite der Flügel gelegenen Kammern in ein Rückförderungssystem entleert werden und zu diesem Zweck ist eine zweite Vielzahl von winkelig und mit Abständen angeordneten Bohrungen 54 im zweiten Ventilteil vorgesehen. Die Bohrungen 54 sind abwechselnd mit den Bohrungen 48 angeordnet und stehen jeweils an einem Ende mit den Kammern 52 des Flügelmotors auf den, den Kammern 50 abgelegenen Seiten der Flügel in Verbindung, und sie stehen jeweils mit dem anderen Ende mit verlängerten Schlitzen in Verbindung, welche winkelig und mit Abständen in der Innenfläche des zweiten Ventilteiles zwischen den Schlitzen 46 angeordnet sind.

Wenn die Druckflüssigkeit mit den Kammern 50 in Verbindung steht, werden die Kammern 52 durch eine zweite Vielzahl von winkelig und mit Abständen angeordneten verlängerten Schlitzen 56, welche mit Bezug auf die Achse 17

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geneigt und abwechselnd mit den Schlitzen 45 angeordnet, sind, mit dem Rückförderungssystem in Verbindung gebracht. Die Schlitze 56 verlaufen im ersten Ventilteil gerade so, daß sie mit einem Zwischenraum 57 zwischen dem Ventilteil und dem inneren Rohr 40 in Verbindung stehen, in welchen hinein sie durch nicht gezeichnete Mittel entleert werden.

Es ist also ersichtlich, daß eine axiale Bewegung des ersten Ventilteiles in irgendeiner Richtung die Druekölzufuhr aus den Schlitzen *f5 durch die Schlitze kS oder mit den einen oder den anderen Kammern des Flügelmotors, und die anderen Kammern durch die Schlitze 56 mit dem Rückförderungssystem in Verbindung bringt. Die Druckflüssigkeit betätigt den Flügelmotor und dreht sowohl den Kolben 22 als auch den Zylinder 23» so daß die Propellerblätter gedreht werden. Die Drehung des Kolbens 22, welcher auch das zweite Ventilteil 29 bildet, vermindert dann das Maß der Verbindung der Druckölzufuhrschlitze mit den Schlitzen kS oder 55» bis überhaupt keine Verbindung mehr zwischen diesen Schlitzen besteht, wie beispielsweise in Fig. 3 gezeigt, wobei die Propellerblätter jetzt aber in einer anderen Stellung stehen.

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Claims

R.837

Patentansprüche

ίΐ\ Servonachführung mit einem Druckflüssigkeitsmotor und einem Ventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil zwei konzentrische Ventilteile (28, 29) aufweist, von denen der eine Ventilteil (28) eine lineare Bewegung und der andere (29) eine Drehbewegung ausführen kann, daß welter das eine Ventilteil in seiner zylindrischen Oberfläche mindestens einen Schlitz (45) aufweist _e der mit Bezug auf die Achse dieses Ventilteiles geneigt ist und einen Anschnitt eines von einer Druckflüssigkeitsquelle (40) zum Druckflüssigkeitsmotor (21) führenden Strömungsweges bildet, daß ferner der andere Ventilteil mindestens eine Bohrung (48) aufweist, welche den letzten Abschnitt des genannten Strömungsweges bildet, wenn die Bohrung und der Schlitz miteinander in Verbindung gebracht werden, daß außerdem der eine Ventilteil zum Zwecke der Bewegungsübertragung mit einem Teil des Druckflüssigkeitsmotors verbunden ist und eine Betätigungseinrichtung (32) die Bewegung des anderen Ventilteiles erzeugt, und daß schließlich die Anordnung so gewählt ist, daß die Bewegung des anderen-Ventilteiles die Bohrung und den Schlitz miteinander in Verbindung bringt, so daß Druckflüssigkeit in den Druckflüssigkeitsmotor strömt

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und denselben betätigt, wodurch die Bewegung des einen Ventilteiles erzeugt wird, so daß die Verbindung zwischen der Bohrung und dem Schlitz wieder getrennt wird.

2« Servonachführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ventilteil (28) eine Vielzahl von Schlitzen (45) und das andere Ventilteil (29) eine Vielzahl von Bohrungen (48) aufweist, und daß die Schlitze mit einer Druckflüssigkeitsquelle (40) in Zusammenwirkung stehen,

5. Servonachführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schlitze in der Oberfläche der Wandung des einen Ventilteiles (28) nutförmig sind und daß der oder die Schlitze von der Stirnseite des einen Ventilteiles her mit Druckflüssigkeit versorgt werden.

4. Servonachführung nach einem der Ansprüche 1 bis j5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckflüssigkeitsmotor als Flügelmotor mit zwei konzentrischen, relativ zueinander drehbaren Rotoren (22, 2J) ausgebildet ist, von denen jeder eine Vielzahl von winkelig und mit gegenseitigen Abständen angeordneten Flügeln aufweist, welche derart ineinandergreifen, daß sie eine Vielzahl von Kammern (50, 52) bilden, in

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welche Druckflüssigkeit zum Betrieb des Flügelmotors eingeleitet wird, und daß das genannte eine Ventilteil einstückig mit einem der Rotoren des Flüge!motors ausgebildet ist.

5. Servonachführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechenden Ventilteile mit einer zweiten Vielzahl von Schlitzen (56) bzw. Bohrungen (54) versehen sind, so daß ein Strömungsweg zwischen dem Druckf lüs s igke it smot or und einem Rückfördersystem "(57) zur Entleerung der jeweils auf einer Seite der Rotorflügel gelegenen Kammern gebildet wird, wenn die jeweils auf der anderen Seite der Flügel gelegenen Kammern mit Druckflüssigkeit gefüllt werden.

6. Anwendung einer Servonachführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bei einer Blattsteigungsverstellvorrichtung für einen Verstellpropeller.

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