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Bremsregelsystem für die Räder von Flugzeugen u. dgl. In den Systemen,
die dazu bestimmt sind, durch Trägheitswirkung die Regelung der Bremsung von Flugzeugrädern
zu gewährleisten, um das Gleiten derselben auf dem Boden zu vermeiden, ist es die
Verlangsamung der Raddrehung, die, nachdem sie einen das Gleiten des Rades verursachenden
Wert erreicht hat, das Lösen der Bremsen bewirkt, worauf bei abnehmender Verlangsamung
die Bremswirkung wieder in Erscheinung tritt.
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Dieser Vorgang, der beim Rollen auf dem Boden eine zufriedenstellende,
selbsttätige Regelung der Bremsung gewährleistet, kann unter folgenden Umständen
die Veranlassung zu schweren Unfällen sein. Wenn ein Rad eines Flugzeuges, das während
des Landens durch die bekannte Bremsregelung gebremst wird, einen Drehwiderstand
von der Größe aufweist, bei dem das Gleiten eintritt, dann kommt das System der
Regelung durch Trägheit zur Wirkung und ruft das Lösen der Bremsen hervor. Wenn
in diesem Augenblick infolge eines Aufprallens des Flugzeuges das Rad den Boden
verläßt, nimmt die Verlangsamung sofort und rasch ab, weil nicht nur die Bremsung
aufgehört hat, sondern auch die das Rad antreibende Reibung auf dem Boden. Dadurch
kann die Bremswirkung wieder eingesetzt haben, bevor das Rad auf den Boden zurückkommt,
so daß das Flugzeug mit blockierten Rädern mit dem
Boden in Berührung
kommt. Die gegenwärtig bekannten Systeme besitzen in dieser Beziehung keinerlei
Sicherheitsvorrichtung.
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Die Erfindung bezweckt, diesen Mangel der auf Trägheitswirkung beruhenden
Bremsregelsysteme zu beheben.
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Sie besteht im wesentlichen darin, daß in einer Zweigleitung parallel
zum Bremslösestromkreis, der der Trägheitswirkung unterliegt, ein Kontaktschalter
angeordnet ist, der mit dem Rad derart verbunden ist, daß er den Bremslösestromkreis
selbsttätig schließt, sobald das Rad blockiert wird.
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Die Verbindung zwischen Rad und Kontaktschalter kann beispielsweise
entweder durch einen Tachometerdynamo hergestellt werden oder durch gleitende Kontakte,
die einen Kondensator abwechselnd laden und entladen oder die einen Gleichstrom
modulieren, indem sie ihn durch die Primärwicklung eines Transformators fließen
lassen, um in der Sekundärwicklung einen Strom zu erzeugen.
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Das Vorhandensein dieses Kontaktschalters, der das Lösen der Bremsen
bewirkt, sobald sich das Rad nicht dreht, könnte verhindern, daß das vollständige
Anhalten des Flugzeuges auf dem Parkplatz durch die Bremsung möglich ist. Um diesen
Nachteil zu vermeiden, umfaßt das Bremsregelsystem gemäß der Erfindung außerdem
einen zweiten Kontaktschalter, der in Reihe mit dem ersten Kontaktschalter in der
Zweigleitung des Bremslösestromkreises angeordnet und mit dem Fahrgestell des Flugzeuges
derart verbunden ist, daß er geschlossen ist, sobald das Fahrgestell entlastet ist
(Rad in der Luft), und geöffnet, sobald das Fahrgestell belastet ist (Rad auf dem
Boden).
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Die drei charakteristischen Stellungen des Systems gemäß der Erfindung
sind in den Fig. I, 2 und 3 der Zeichnung schematisch dargestellt Fig. 4 ist eine
schematische Darstellung des ganzen Systems; Fig. 5 veranschaulicht eine vereinfachte
Vorrichtung mit Fliehkraftwirkung für die Steuerung des Kontaktschalters, der geschlossen
wird, wenn das Rad blockiert wird oder sich mit sehr geringer Geschwindigkeit dreht;
Fig. 6, 7 und 8 zeigen für die drei charakteristischen Stellungen die entsprechenden
Schaltungsschemen des Regelsystems.
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In den Fig. I bis 3 ist die Vorrichtung, die der Sitz der Trägheitswirkung
ist und die diese Wirkung abwechselnd in Bremslöseimpulse und in Bremsimpulse umwandelt,
nicht dargestellt, da sie von ganz verschiedener Art sein kann, indem sie entweder
durch einfache Umwandlung wirkt oder selbst einen Strom erzeugt. Auf alle Fälle
hat diese Trägheitsvorrichtung die Aufgabe, in dem die Bremslösung steuernden Stromkreis
D einen Trägheitskontaktschalter I zu schließen, sobald die Verlangsamung des Rades
einen vorherbestimmten Wert erreicht. Wenn dieser Bremslösestromkreis geschlossen
ist, betätigt er in bekannter Weise einen elektromagnetisch betätigten Verteiler,
der ein Ventil öffnet, wodurch die Bremsleitung mit dem Behälter verbunden wird,
was dem Lösen der Bremsen entspricht.
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Gemäß der Erfindung ist in einer Zweigleitung P des Bremslösestromkreises
ein Kontaktschalter R angeordnet, der durch die Drehung des Rades derart gesteuert
wird, daß er geschlossen wird, wenn das Rad blockiert ist (Fig. I und 3), und geöffnet,
wenn sich das Rad dreht (Fig. 2).
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In derselben Zweigleitung ist außerdem in Reihe mit dem Kontaktschalter
R ein weiterer Kontaktschalter S angeordnet, der geschlossen ist, wenn das Fahrgestell
entlastet ist (Fig. I), und geöffnet, wenn das Fahrgestell belastet ist (Fig. 2
und 3).
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Auf diese Weise versetzt das System gemäß der Erfindung die ganze
Vorrichtung in folgende Zustände: I. Wenn das Rad in der Luft ist und sich nicht
dreht (Fahrgestell entlastet), ist seine Bremsung unmöglich (Fig. 1); 2. wenn sich
das Rad auf dem Boden oder in der Luft dreht, ist seine Bremsung möglich, jedoch
unter Überwachung durch die Trägheitsvorrichtung, die das Blockieren verhindert
(Fig. 2) ; 3. wenn das Flugzeug auf dem Parkplatz steht (Fahrgestell belastet);
fließt keinerlei Strom in den Bremslösestromkreis, und infolgedessen ist die Bremsung
möglich (Fig. 3).
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In Fig. 4, welche beispielsweise das ganze Bremsregelsystem einschließlich
der drei Kontaktschalter I, R, S in dem oben unter I. angegebenen Zustand veranschaulicht,
wird die Trägheitsvorrichtung in an sich bekannter Weise durch ein Steuerrad A gebildet.
Auf der Achse des zu bremsenden Rades F, das sich im Sinne der Pfeiles f1 dreht,
ist dieses Steuerrad frei drehbar, jedoch der Rückstellwirkung einer Feder B unterworfen.
Wenn die durch die Bremsung verursachte Verlangsamung der Raddrehung einen bestimmten
Wert erreicht, schließt das Steuerrad für den Stromkreis D den Kontaktschalter I,
was bewirkt, daß das Regelrelais C zur Vermeidung des Gleitens (voll ausgezogene
Stellung in Fig. 4) erregt wird. Der elektromagnetische Verteiler F wird dadurch
betätigt und bringt die zur (nicht dargestellten) Radbremse führende Bremsleitung
f in Verbindung mit dem Rücklauf b zum Behälter, während die Speiseleitung a von
der Leitung f abgeschnitten wird.
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Gemäß der Erfindung werden diesem bekannten System die Kontaktschalter
R und S hinzugefügt. Der Kontaktschalter R wird durch ein Relais 7 gesteuert, das
über eine Wheatstonesche Brücke W mit einem Kondensator L verbunden. ist, der durch
einen Umpoler K abwechselnd geladen und entladen wird. Der Umpoler ist auf der Achse
des .Rades F angeordnet, so daß diese Polwechsel durch die Drehung des Rades gesteuert
werden.
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Der Kontaktschalter S ist mit der Aufhängung des Rades verbunden,
in diesem Beispiel vermittels eines Daumens d, der mit einem der Arme
Q des Kniehebels fest verbunden ist, der den Zylinder H des Stoßdämpfers
mit der Radachse verbindet.
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Die Wirkungsweise des Systems ist demnach folgende: Wenn das Rad in
der Luft sich nicht dreht, wird das Relais J von keinerlei Strom durchflossen, denn
der Kondensator L ist entweder geladen
oder entladen, empfängt
aber keinerlei Polwechsel. Infolgedessen nimmt der Kontaktschalter R die Schließstellung
ein, die in Fig. 4 durch voll ausgezogenen Strich veranschaulicht ist. Da auch der
Kontaktschalter S geschlossen ist, weil der Daumen d auf denselben nicht einwirkt,
wird das Relais C vom Strom durchflossen, was das Lösen der Bremsen mittels des
elektromagnetischen Verteilers E bewirkt.
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Mit dieser Sicherheitsmaßnahme kann das Flugzeug ohne Gefahr landen,
auch wenn der Pilot die Bremssteuerung in die Bremsstellung geschaltet hat.
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Wenn das Rad sich dreht und das Fahrgestell belastet ist, sind beide
Kontaktschalter R und S geöffnet, und zwar der Schalter S unter der Wirkung des
Daumens d. Die Bremsregelung wird dann ausschließlich durch die Trägheitsvorrichtung
(Steuerrad A, Kontaktschalter I) gewährleistet.
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Wenn das Flugzeug auf dem Boden stillsteht, ist der Kontaktschalter
R geschlossen, aber da die Kontaktschalter S und 1 geöffnet sind, wird das Relais
C nicht erregt, und die Bremsung ist möglich.
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Fig. 5 veranschaulicht eine andere, besonders einfache Ausführungsform
des Kontaktschalters R des Rades, welche die obenerwähnte elektrische Ausrüstung
entbehrlich macht, indem ihre Wirkungsweise nur auf der Fliehkraftwirkung beruht.
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Gemäß dieser Ausführungsform werden eine oder mehrere Schwungmassen
von dem sich drehenden Teil des Rades angetrieben. Jede der Schwungmassen ist auf
einem Arm eines Hebels befestigt, dessen anderer Arm unmittelbar oder mittels eines
Schiebers den Kontaktschalter schließt, sobald die Drehzahl des Rades unter einen
bestimmten Grenzwert fällt, der dem Stillstand des Rades sehr nahe liegt.
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Die zentrifugalen Schwungmassen, im dargestellten Beispiel zwei, M1
und M2, sind um Achsen m1, m2 drehbar, die von einem Teil A getragen werden, der
das Gehäuse des Beschleunigungsmessers des eigentlichen Bremsreglers sein kann.
Dieser Teil A wird mittels einer Welle G über eine Kupplung U in Drehung versetzt,
die mit. dem sich drehenden Teil des Rades fest verbunden ist. Die den Schwungmassen
entgegengesetzten Enden der Hebelarme n1, n2 greifen in die Nut einer Rolle N ein,
die auf der Welle G gleitend gelagert ist und die so lange durch eine Feder T gegen
den Kontaktschalter R gedrückt wird, als sich das Rad mit einer Drehzahl dreht,
die geringer als der gewählte Grenzwert ist. Sobald dieser Grenzwert überschritten
wird, nimmt die Fliehkraftwirkung der Schwungmassen die Rolle N im Sinne des Pfeiles
F1 gegen die Wirkung der Feder T mit, wodurch der Kontaktschalter R geöffnet wird.
Infolgedessen wird auch die Zweigleitung P des Bremslösestromkreises D unterbrochen
und läßt die Bremsung unter Überwachung durch den Kontaktschalter I des Beschleunigungsmessers
A zu.
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Die schematischen Darstellungen der Fig. 6 bis 8 lassen die Einfachheit
dieser Ausführungsform sowohl in mechanischer als auch in elektrischer Hinsicht
erkennen. Gemäß Fig.6 wird angenommen, daß sich das Rad mit einer Drehzahl dreht,
die geringer ist als der sehr niedrige Grenzwert, daß z. B. das Rad in der Luft
blockiert ist (nicht in Berührung mit dem Boden).
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In diesem Fall ist der Trägheitskontaktschalter I geöffnet, aber der
Kontaktschalter R ist geschlossen und ebenso der Kontaktschalter S (Stoßdämpfer
H entspannt, Kniehebel Q geöffnet). Der über seine Zweigleitung P geschlossene Bremslösestromkreis
D erregt daher den Elektromagneten des Verteilers E, so daß die Ventilkugel e angehoben
und die Bremsleitung f mit dem Rückfluß b zum Behälter in Verbindung gebracht wird.
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Gemäß Fig. 7 wird angenommen, daß sich das Rad auf dem Boden dreht,
und zwar mit einer Drehzahl, die höher ist als der Grenzwert. Infolgedessen wird
der Bremslösestromkreis einmal bei R durch die zentrifugalen Schwungmassen und dann
bei S geöffnet (Stoßdämpfer H zusammengedrückt, Kniehebel Q geschlossen). Die Bremsung
ist also möglich, wird aber durch den Beschleunigungsmesser A überwacht, der abwechselnd
den Trägheitskontaktschalter I schließt (Lösen der Bremsen im Fall des Gleitens)
oder diesen Kontaktschalter öffnet (Bremsung).
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Letzteres gilt auch im Fall eines Aufpralls, wenn sich das Rad nicht
mehr auf dem Boden, sondern in der Luft mit einer Drehzahl dreht, die höher ist
als der Grenzwert. Obwohl der Kontaktschalter S dann geschlossen wird, bleibt der
Bremslösestromkreis noch immer durch den Kontaktschalter R geöffnet.
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Gemäß Fig. 8 wird das Rad als stillstehend (Kontaktschalter R geschlossen)
und auf dem Boden befindlich (Kontaktschalter S geöffnet) angenommen, welcher Zustand
insbesondere auf dem Parkplatz eintritt. In diesem Fall ist ebenso wie im vorhergehenden
Fall die Bremsung möglich.