DE19637740C2

DE19637740C2 - Hydraulic system

Info

Publication number: DE19637740C2
Application number: DE1996137740
Authority: DE
Inventors: Brian Kane
Original assignee: Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Current assignee: Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Priority date: 1996-09-16
Filing date: 1996-09-16
Publication date: 2001-07-26
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: DE19637740A1

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anlage mit einem vorzugsweise als Servostellantrieb ausgebildeten Hochdruck-Differentialzylinder und einer hydraulisch damit verknüpften, in einem kompakten Gehäuse angeordneten Ventilkombination gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a hydraulic system with a preferably as Servo actuator designed high-pressure differential cylinder and one hydraulic associated valve combination arranged in a compact housing according to the generic term of the main claim.

Beim Flugzeugbau werden insbesondere bei mehrstrahligen Jets eine Vielzahl von Servostellantrieben zur Betätigung von Flügelteilen, Spoilern, Fahrwerksklappen usw. benötigt. Jede dieser Antriebe stellt eine kleine hydraulische Anlage dar mit einem Hochdruckzylinder als Kernstück. Um diesen Zylinder entsprechend den Vorgaben und Bedingungen unterschiedlich betätigen zu können, wird eine Ventilkombination benötigt, die auch ein Elektro-Hydraulik-Servoventil (EHSV) als entscheidendes Schaftelement beinhaltet. Mit diesem verbunden sind weitere Einzelventile, die es gestatten, neben dem Normalzustand andere Systemzustände beherrschen zu können. Im Falle eines Spoilers, der als Auftriebsvernichter, als Geschwindigkeitsbremse und als Roll-Steuerung fungiert, sind dies die Sperrfunktion bei reduziertem Systemdruck, die Überdrucksicherung und der Wartungszustand. Für alle genannten Zustände sind verschiedenartige Einzelventile entwickelt worden, die in Verknüpfung mit dem Elektro-Hydraulik-Servoventil (EHSV) entsprechend geschaltet werden. Da im Flugzeugbau geringer Platzbedarf, niedriges Gewicht bei voller Funktionsfähigkeit oberste Prämisse aller verwendeten Teile ist, wird die Ventilkombination dicht gepackt in ein Gehäuse untergebracht, das zusammen mit dem Servostellantrieb einen Block bildet. Um die Ausmaße des Blocks gering zu halten, ist bereits vorgeschlagen worden, die benötigten Einzelventile in Form eines Multifunktionsventils zusammenzufassen. In aircraft construction, especially in multi-jet jets, a large number of Servo actuators for actuating wing parts, spoilers, landing gear flaps, etc. needed. Each of these drives represents a small hydraulic system with one High pressure cylinder as the centerpiece. To this cylinder according to the specifications and Being able to operate conditions differently becomes a valve combination also requires an electro-hydraulic servo valve (EHSV) as a crucial one Includes shaft element. Connected to this are further individual valves that it allow other system states to be controlled in addition to the normal state can. In the case of a spoiler acting as a buoyancy destroyer, as Speed brake and acting as a roll control, these are the locking function with reduced system pressure, the overpressure protection and the maintenance status. For All the states mentioned have been developed of various types of individual valves, which are shown in Connection with the electro-hydraulic servo valve (EHSV) switched accordingly will. Since little space is required in aircraft construction, low weight with full Functionality is the top priority of all parts used, the Valve combination housed tightly packed in a housing, which together with the servo actuator forms a block. To the dimensions of the block too small hold, has already been proposed, the required individual valves in the form of a Summarize multifunctional valve.

Eine entsprechende Anordnung ist aus der GB 21 08 635 A bekannt. Bei dieser Konstruktion ist das Mulitfunktionsventil in einem langgestreckten Ventilgehäuse angeordnet und über Anschlüsse mit dem Servoventil (EHSV) und dem Servostellantrieb verbunden. Die Stellelemente des Multifunktionsventils liegen auf einer Funktionsachse, und im Ventilgehäuse ist ein axial bewegbares Kolbenelement angeordnet. Das Kolbenelement wird mittels einer Feder in Stellung gehalten. Die von einer zylindrischen Buchse umfaßte Stange des Kolbenelementes wirkt mit einem unter Federkraft stehenden Sitzventil zusammen. Für den Fall der Überdrucksicherung ist am Sitzventil eine Durchmesserdifferenz von Dichtfläche zu Sitzfläche vorgesehen.A corresponding arrangement is known from GB 21 08 635 A. At this Construction is the multi-function valve in an elongated valve housing arranged and connected to the servo valve (EHSV) and the Servo actuator connected. The control elements of the multifunction valve are on a functional axis, and in the valve housing is an axially movable piston element arranged. The piston element is held in position by means of a spring. The from a cylindrical sleeve comprised rod of the piston element acts with a seat valve under spring force. In the event of overpressure protection a diameter difference between the sealing surface and the seat surface is provided on the seat valve.

Eine etwas andere Konstruktion zeigt die DE 44 14 779 C1. Bei dieser Konstruktion ist im Ventilgehäuse ein querkraftfrei axial bewegbarer Differentialkolben angeordnet, der mehrere Steuerkanten und auf einer Seite einen Stößel aufweist, der mit einem unter Federkraft stehenden Tellersitzventil zusammenwirkt. Auf der anderen Seite des Differentialkolbens ist ein kombiniertes Dämpfungs- und Schaltelement angeordnet, dessen Stirnflächenbereich mit einem axial bewegbaren in das Ventilgehäuse hineinragenden Druckbegrenzungskolben zusammenwirkt. Diese Konstruktion ist herstellbedingt sehr aufwendig, da eine Vielzahl von paßgenauen Flächen und Steuerkanten zusammenwirken müssen.DE 44 14 779 C1 shows a slightly different construction. With this construction is a differential piston which can be axially moved free of transverse forces and is arranged in the valve housing has several control edges and on one side a plunger with a lower Spring force standing poppet valve interacts. On the other side of the A combined damping and switching element is arranged in the differential piston, its end face area with an axially movable one in the valve housing protruding pressure relief piston cooperates. This construction is Due to the manufacturing process, it is very complex, as there are a large number of precisely fitting surfaces and Control edges must work together.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfach herstellbare hydraulische Anlage mit einem vorzugsweise als Servostellantrieb ausgebildeten Hochdruck-Differentialzylinder zu entwickeln, mit der verschiedene Zustände des Servostellantriebes bzw. des Systems beherrscht werden können und die noch kompakter und gewichtsmäßig leichter ausgebildet ist im Vergleich zu den bereits bekannten Ausführungen.The object of the invention is to provide a hydraulic system with a simple to manufacture preferably designed as a servo actuator to high pressure differential cylinder develop with the different states of the servo actuator or the system can be mastered and which are even more compact and lighter in weight is designed in comparison to the already known designs.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.This task becomes part of the characterizing part of the main claim specified features solved. Advantageous further training are part of Subclaims.

Kernpunkt der Erfindung ist die Anordnung eines Stößels, auf der dem Kegelsitz abgewandten Seite des Kolbenelementes, der mit einem in zwei Schaltstellungen drehbaren Nockenelement zusammenwirkt. Im Normalzustand ist das Nockenelement so geschaltet, daß für die in das Ventilgehäuse im Bereich des Nockenelementes radial mündende sowie die axial versetzt austretende Versorgungsdruckleitung P freier Durchgang ist. Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung ist die Anordnung eines mit dem Kegelsitzventil verbundenen Führungsteils, das sich in die die Stange des Kolbenelementes umfassende zylindrische Buchse und in dieser axial verschiebbar erstreckt und dessen Stirnseite an der dem Kegelsitzventil zugewandten Seite der Stange zur Anlage kommt und die dem Kolbenelement zugewandte Stirnseite der zylindrischen Buchse einen Anschlag für das Kolbenelement bildet. Beide Maßnahmen führen zu einer Verkürzung des Ventilgehäuses und zu einer entsprechenden Gewichtseinsparung bei Aufrechterhaltung aller erforderlichen Funktionen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, daß für den Wartungszustand das Nockenelement die radiale in das Ventilgehäuse im Bereich des Nockenelementes mündende Versorgungsdruckleitung P auf gesperrt schaltet. Diese Schaltungsmöglichkeit erhöht die Sicherheit für die mit den Wartungsarbeiten beauftragten Beschäftigten, da auch bei versehentlicher Druckaufgabe durch die Sperrschaltung beispielsweise der Spoiler aktiv nicht bewegt werden kann.The core of the invention is the arrangement of a plunger on which the conical seat remote side of the piston element, which is in two switching positions with one rotatable cam element cooperates. The cam element is in the normal state switched so that for the in the valve housing in the area of the cam element radially opening and the axially offset exiting supply pressure line P freer Passage is. Another essential aspect of the invention is the arrangement of a with the cone seat valve connected guide part, which is in the the rod of the Piston element comprehensive cylindrical sleeve and axially displaceable in this extends and its end face on the side facing the cone seat valve Rod comes to rest and the piston element facing face of the cylindrical bushing forms a stop for the piston element. Both measures lead to a shortening of the valve housing and to a corresponding one Weight savings while maintaining all required functions. Another The advantage arises from the fact that the cam element for the maintenance condition radial opening into the valve housing in the region of the cam element Supply pressure line P switches to blocked. This switching option increases the safety for the employees entrusted with the maintenance work, as well in the event of accidental printing, for example the spoiler due to the blocking circuit actively cannot be moved.

Vorzugsweise ist das Nockenelement in einem mit einem zapfenartigen Vorsprung versehenen Flansch axial gesichert angeordnet und der Flansch über Schrauben an der Stirnseite des Ventilgehäuses befestigt. Der zapfenartige Vorsprung des Flansches weist eine kegelig angeschrägte Mantelfläche auf, auf der eine an sich bekannte Mehrfachdichtung angeordnet ist. Der radial im Ventilgehäuse verlaufende Druckkanal erstreckt sich durch den zapfenartigen Vorsprung und die Mehrfachdichtung. Die Mehrfachdichtung dichtet zum einen den zapfenartigen Vorsprung in axialer Richtung ab und zum anderen den radialen Durchtritt des Druckkanales. In achsgleicher Fortführung zum Druckkanal ist ein durch den zapfenartigen Vorsprung und die Mehrfachdichtung sich erstreckender Kanal vorgesehen, der mit der Rückführleitung verbunden ist. Die axiale Sicherung des Nockenelementes übernimmt ein Stift, der radial in der nach außen sich erstreckenden Nockenwelle eingetrieben ist. Eine auf dem Stirnseitenbereich des Flansches vorgesehene Ausnehmung bildet einen Anschlag für die jeweilige Endstellung des sich mit der Nockenwelle schwenkenden Stiftes.Preferably, the cam element is in one with a peg-like projection provided flange arranged axially secured and the flange on screws attached to the face of the valve housing. The peg-like protrusion of the flange has a conically tapered lateral surface on which a known per se Multiple seal is arranged. The pressure channel running radially in the valve housing extends through the peg-like projection and the multiple seal. the On the one hand, a multiple seal seals the peg-like projection in the axial direction from time to time the radial passage of the pressure channel. In coaxial Continuation to the pressure channel is through the peg-like projection and the Multiple seal extending channel is provided that connects to the return line connected is. The axial securing of the cam element is done by a pin that is driven radially in the outwardly extending camshaft. One on the end face area of the flange forms a recess Stop for the respective end position of the pivoting with the camshaft Pen.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der hydraulischen Anlage mit einem Längsquerschnitt durch das Multifunktionsventil; FIG. 1 is a schematic diagram of the hydraulic system with a longitudinal cross section through the multifunctional valve;

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung Z in Fig. 1; FIG. 2 is a view in the direction Z in FIG. 1; FIG.

Fig. 3 wie Fig. 1 jedoch eine andere Schaltstellung des Multifunktionsventils; FIG. 3, like FIG. 1, but a different switching position of the multifunction valve; FIG.

Fig. 4 eine Ansicht in Richtung Z in Fig. 3; FIG. 4 shows a view in the direction Z in FIG. 3; FIG.

Fig. 5 einen Schnitt in Richtung A-A in Fig. 1; FIG. 5 shows a section in the direction AA in FIG. 1; FIG.

Fig. 6 einen Schnitt in Richtung B-B in Fig. 1; Fig. 6 is a section along BB in Fig. 1;

Fig. 7 eine Prinzipskizze der Anordnung für die Überdrucksicherung. Fig. 7 is a schematic diagram of the arrangement for the overpressure device.

Die in den Figuren verwendeten Abkürzungen haben die folgende Bedeutung: The abbreviations used in the figures have the following meaning:

PP. VersorgungsdruckanschlußSupply pressure connection RR. RückführanschlußReturn connection MM. (Maintenance) Wartungszustand(Maintenance) Maintenance status OO (Operating) Betriebszustand(Operating) operating status P1P1 Druckleitung von der rechten Druckkammer P7 des Multifunktionsventiles zum ServoventilPressure line from the right pressure chamber P7 of the multifunction valve to the servo valve P2P2 Verbindungsleitung vom Servoventil zur Ausfahrkammer des ServostellantriebesConnection line from the servo valve to the extension chamber of the servo actuator P3P3 Verbindungsleitung von der Einfahrkammer des Servostellantriebes zur linken Druckkammer PS des MultifunktionsventilesConnection line from the retraction chamber of the servo actuator to the left pressure chamber PS of the multifunction valve P4P4 Verbindungsleitung vom Servoventil zur mittleren Druckkammer P6 des MultifunktionsventilesConnection line from the servo valve to the middle pressure chamber P6 of the multifunction valve P5P5 linke Druckkammer des Multifunktionsventilesleft pressure chamber of the multifunction valve P6P6 mittlere Druckkammer des Multifunktionsventilesmiddle pressure chamber of the multifunction valve P7P7 rechte Druckkammer des Multifunktionsventilesright pressure chamber of the multifunction valve P8P8 Abzweigleitung von der Rückführleitung R zum MultifunktionsventilBranch line from the return line R to the multifunction valve P9P9 Bypassleitung von der Leitung P4 zur Leitung P8Bypass line from line P4 to line P8

Fig. 1 zeigt in einem Prinzipschaltbild die hydraulische Anlage in Verbindung mit einem Längsquerschnitt des Multifunktionsventils 1 in Normalfunktion. Herzstück der hydraulischen Anlage ist der Servostellantrieb, bestehend aus einem Differentialkolben 2, der axial verschiebbar in einem Zylinder 3 angeordnet ist. Nicht dargestellt ist die Verbindung der Kolbenstange 4 mit dem jeweils zu bewegenden Servoteil, beispielsweise Spoiler. Zur Bewegung des Kolbens 2 ist ein Elektro-Hydraulik- Servoventil (EHSV) 5 vorgesehen, das mit einer federbelasteten Rückstellung 6 versehen ist. Mittels des Multifunktionsventils 1 sind verschiedene Betriebszustände des Systems beherrschbar. Das Multifunktionsventil 1 hat als wesentliche Komponente ein Kolbenelement 7, das abgedichtet axial im Ventilgehäuse 8 verschiebbar angeordnet ist. Dieses Kolbenelement 7 wird mittels einer Feder 9 in Stellung gehalten, wobei die Feder 9 sich zum einen am Kolbenelement 7 und zum anderen an einem Bund 11 einer zylindrischen Buchse 10 abstützt. Im Normalzustand kommt der Bund 11 an einem radial nach innen sich erstreckenden Vorsprung 12 des Ventilgehäuses 8 zur Anlage. Dieser Vorsprung 12 des Ventilgehäuses 8 dient gleichzeitig auch als abdichtende Führung für die Buchse 10. In dieser Buchse 10 ist zum einen die mit Ausnehmungen 13, 13', 13" versehene Stange 14 des Kolbenelementes 7 und das Führungsteil 15 des Kegelsitzventils 16 axial verschiebbar angeordnet (siehe Fig. 5 und 6). Das Führungsteil 15 weist die gleichen Ausnehmungen 13, 13', 13" auf, wie die Stange 14. Die Stange 14 und das Führungsteil 15 kommen im Normalzustand mit ihren zueinander gewandten Stirnseiten zur Anlage. Das Kegelsitzventil 16 wird mittels einer Feder 17 in Stellung gehalten, wobei die Feder 17 sich zum einen auf das Kegelsitzventil 16 und zum anderen auf ein Paßstück 18 abstützt, das abgedichtet in einer zylindrischen Ausnehmung des Ventilgehäuses 8 angeordnet ist. Zum leichteren Herausnehmen des Paßstückes 18 ist dieses mit einer Greifernase 19 versehen. Die axiale Sicherung des Paßstückes 18 übernimmt ein Sprengring 19. Auf der dem Kegelsitzventil 16 abgewandten Seite ist das Kolbenelement 7 mit einem Stößel 20 versehen, das mit einem in zwei Schaltstellungen schaltbaren Nockenelement 21 zusammenwirkt. Die zwei Schaltstellungen M und O sind in Fig. 2 gekennzeichnet. Dabei bedeutet M = (Maintenance) den Wartungszustand und O = (Operating) den Betriebszustand. Zum Betätigen des Nockenelementes 21 ist am Ende ein mit Sechskantflächen versehener Zapfen 22 vorgesehen. Die axiale Sicherung des Nockenelementes 21 übernimmt ein Stift 23, der radial in das Wellenteil 24 des Nockenelementes 21 eingetrieben ist. Das Nockenelement 21 ist in einem Flansch 25 angeordnet, der mit Schrauben 26 am Ventilgehäuse 8 befestigt ist. Die Abdichtung im Ventilgehäuse 8 erfolgt in der Weise, daß der zapfenartige Vorsprung 27 des Flansches 25 entlang der äußeren Mantelfläche angeschrägt ist und darauf eine an sich bekannte Mehrfachdichtung 28 angeordnet ist. Die Mehrfachdichtung hat den Vorteil, daß sie, wie in dieser Figur gut zu erkennen ist, in axialer Richtung und gleichzeitig in radialer Richtung abdichtet. Die Abdichtung in axialer Richtung bezieht sich auf den zapfenartigen Vorsprung 27 des Flansches 25 und die Abdichtung in radialer Richtung auf die radial in das Ventilgehäuse 8 verlaufende Druckleitung P, dessen Kanal sich radial durch die Mehrfachdichtung 28 und den zapfenartigen Vorsprung 27 erstreckt. In axialer Fortführung erstreckt sich die Abzweigleitung P8, die mit der Rückführleitung R und der Bypassleitung P9 verbunden ist, radial durch den zapfenartigen Vorsprung 27, die Mehrfachdichtung 28 und das Ventilgehäuse 8. Die jeweilige Endstellung des schaltbaren Nockenelementes 21 wird festgelegt durch einen Vorsprung 29, der gebildet wird durch eine entsprechende Ausnehmung des Stirnseitenbereiches des Flansches 25. Auf diesem Vorsprung 29 kommt der Stift 23, wie in Fig. 2 gut zu erkennen ist, bei Erreichen der Endstellung zur Anlage. Ein versehentliches Weiterdrehen ist nicht möglich. Fig. 1 shows a basic circuit diagram of the hydraulic system in connection with a longitudinal section of the multifunctional valve 1 in normal operation. The heart of the hydraulic system is the servo actuator, consisting of a differential piston 2 , which is arranged axially displaceably in a cylinder 3 . The connection of the piston rod 4 to the servo part to be moved, for example a spoiler, is not shown. To move the piston 2 , an electro-hydraulic servo valve (EHSV) 5 is provided, which is provided with a spring-loaded return 6 . Various operating states of the system can be controlled by means of the multifunction valve 1. The essential component of the multifunction valve 1 is a piston element 7 , which is arranged axially displaceably in the valve housing 8 in a sealed manner. This piston element 7 is held in position by means of a spring 9 , the spring 9 being supported on the one hand on the piston element 7 and on the other hand on a collar 11 of a cylindrical bush 10 . In the normal state, the collar 11 comes to rest against a radially inwardly extending projection 12 of the valve housing 8 . This projection 12 of the valve housing 8 also serves as a sealing guide for the socket 10 . In this socket 10 , on the one hand, the rod 14 of the piston element 7 , which is provided with recesses 13 , 13 ', 13 ", and the guide part 15 of the poppet valve 16 are axially displaceable (see FIGS. 5 and 6). The guide part 15 has the same recesses 13 , 13 ', 13 "on, like rod 14 . The rod 14 and the guide part 15 come to rest in the normal state with their end faces facing one another. The cone seat valve 16 is held in position by means of a spring 17 , the spring 17 being supported on the one hand on the cone seat valve 16 and on the other hand on a fitting 18 which is arranged in a sealed manner in a cylindrical recess of the valve housing 8. To make it easier to remove the fitting piece 18 , it is provided with a gripper nose 19 . A snap ring 19 secures the fitting piece 18 axially. On the side facing away from the conical seat valve 16 , the piston element 7 is provided with a tappet 20 which cooperates with a cam element 21 which can be switched into two switching positions. The two switching positions M and O are marked in FIG . M = (Maintenance) means the maintenance status and O = (Operating) means the operating status. To actuate the cam element 21 , a pin 22 provided with hexagonal surfaces is provided at the end. The axial securing of the cam element 21 is performed by a pin 23 which is driven radially into the shaft part 24 of the cam element 21 . The cam element 21 is arranged in a flange 25 which is fastened to the valve housing 8 with screws 26. The sealing in the valve housing 8 takes place in such a way that the pin-like projection 27 of the flange 25 is beveled along the outer jacket surface and a multiple seal 28 known per se is arranged thereon. The multiple seal has the advantage that, as can be clearly seen in this figure, it seals in the axial direction and at the same time in the radial direction. The seal in the axial direction relates to the pin-like projection 27 of the flange 25 and the seal in the radial direction to the pressure line P running radially into the valve housing 8 , the channel of which extends radially through the multiple seal 28 and the pin-like projection 27 . In an axial continuation, the branch line P8, which is connected to the return line R and the bypass line P9, extends radially through the pin-like projection 27 , the multiple seal 28 and the valve housing 8 . The respective end position of the switchable cam element 21 is determined by a projection 29 which is formed by a corresponding recess in the end face area of the flange 25 . The pin 23 comes to rest on this projection 29 , as can be clearly seen in FIG. 2, when the end position is reached. Inadvertent turning is not possible.

Für das Beispiel der Betätigung eines Spoilers mittels der zuvor erläuterten hydraulischen Anlage ergeben sich die nachfolgend beschriebenen Zustände.For the example of the actuation of a spoiler by means of the previously explained hydraulic system results in the states described below.

a) Operating condition

Im Betriebszustand, d. h. während der Flugphase soll der Spoiler in der Einfahrstellung gehalten werden, damit durch den auf der Oberseite des Flügels herrschenden Unterdruck der Spoiler nicht unkontrolliert herausgezogen werden kann. Dazu ist das Nockenelement 21 auf O = Operating geschaltet, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt. Bei dieser Schaltstellung ist die Versorgungsdruckleitung P über die Ausnehmung des Nockenelementes 21 mit der rechten Druckkammer P7 des Multifunktionsventils 1 verbunden. Von dort fließt die hydraulische Flüssigkeit über die Leitung P1 über das in Bias-Position geschaltete Servoventil 5 und die Leitung P4 in die mittlere Druckkammer P6 des Multifunktionsventils 1. Die Öffnungen 30 (Fig. 5) der zylindrischen Buchse 10 sowie die Ausnehmungen 13, 13', 13" der Stange 14 sowie des Führungsteiles 15 gestatten einen Weiterfluß in Richtung Kegelsitzventil 16. Im Betriebszustand ist der Versorgungsdruck so groß, daß das Kolbenelement 7 mit einem Druck beaufschlagt wird, der ausreicht, um das Kolbenelement 7 entgegen der Federkraft 9 bis zum Anschlag an der Stirnfläche der zylindrischen Buchse 10 zu verschieben. Gleichzeitig mit der Verschiebung des Kolbenelementes 7 wird auch die Stange 14 und das Führungsteil 15 nach links verschoben. Durch die Verschiebung wird das Kegelsitzventil 16 entgegen der Federkraft 17 aufgedrückt, so daß die hydraulische Flüssigkeit über die linke Druckkammer P5 und die Leitung P3 in die Einfahrkammer 31 des Stellantriebes gefangen kann. Der Kolben 2 bewegt sich nach rechts, so daß der mit der Kolbenstange 4 verbundene Spoiler in der Einfahrstellung gehalten wird. Die in der Ausfahrkammer 32 verdrängte hydraulische Flüssigkeit wird über die Leitung P2 und das geschaltete Servoventil 5 über die Rückführleitung R zum hier nicht dargestellten Tank geführt. Bei dieser Schaltstellung des Nockenelementes 21 auf O = Operating ist die von der Rückführleitung R abzweigende Leitung P8 auf gesperrt geschaltet.In the operating state, ie during the flight phase, the spoiler should be kept in the retracted position so that the spoiler cannot be pulled out in an uncontrolled manner due to the negative pressure prevailing on the upper side of the wing. For this purpose, the cam element 21 is switched to O = Operating, as shown in FIGS. 1 and 2. In this switching position, the supply pressure line P is connected to the right pressure chamber P7 of the multifunction valve 1 via the recess in the cam element 21 . From there, the hydraulic fluid flows via the line P1 via the servo valve 5 switched to the bias position and the line P4 into the middle pressure chamber P6 of the multifunctional valve 1 . The openings 30 ( Fig. 5) of the cylindrical bush 10 and the recesses 13 , 13 ', 13 "of the rod 14 and the guide part 15 allow a further flow in the direction of the poppet valve 16. In the operating state, the supply pressure is so great that the piston element 7 with a pressure is applied which is sufficient to move the piston element 7 against the spring force 9 up to the stop on the end face of the cylindrical bush 10. Simultaneously with the displacement of the piston element 7 , the rod 14 and the guide part 15 are also displaced to the left the displacement is the poppet valve pressed 16 against the spring force 17, so that the hydraulic fluid from the left pressure chamber P5 and the line P3 can capture of the actuator in the retraction chamber 31st the piston 2 moves to the right, so that with the piston rod 4 connected spoiler is held in the retracted position. the displaced in the extender chamber 32 hydraulic Flüssi Possibility is led via the line P2 and the switched servo valve 5 via the return line R to the tank, not shown here. In this switching position of the cam element 21 to O = Operating, the line P8 branching off from the return line R is switched to blocked.

b) Control status

In der Landeanflugphase werden in vielen Fällen die aufgestellten Spoiler als Geschwindigkeitsbremse, Auftriebsvernichter und für die Roll-Steuerung eingesetzt. Für diesen Fall wird das Servoventil 5 entgegen der Feder- Rückstellkraft 6 auf Überkreuzdurchgang geschaltet, so daß die hydraulische Flüssigkeit über die Leitung P1 und das Servoventil 5 und die Leitung P2 in die Ausfahrkammer 32 des Stellantriebes gelangt. Der Kolben 2 wird nach links geschoben und über die Kolbenstange 4 der bzw. die Spoiler mehr oder weniger aufgedrückt. Üblicherweise wird die Größe der Verstellung in Winkelgraden ausgedrückt, beispielsweise 30°, 40° usw. Kurz vor Erreichen des vorgegebenen Winkelgrades wird das Servoventil 5 auf Nullstellung geschaltet, d. h. bei dieser Schaltstellung werden nur die Leckagen durchgelassen. In dieser Position bleibt der Spoiler bei der vorgegebenen Winkellage stehen, wobei durch einen hier nicht dargestellten Wegaufnehmer des Kolbens 2 des Stellantriebes eine Anzeige erfolgt, sobald der Spoiler von der vorgegebenen Winkellage abweicht. Wird eine Abweichung festgestellt, dann schaltet das Servoventil 5 entweder auf Ein- oder Ausfahren, damit der Spoiler die vorgegebene Winkellage wieder erreicht. In the approach phase, the deployed spoilers are often used as a speed brake, lift destroyer and for roll control. In this case, the servo valve 5 is switched against the spring restoring force 6 to crossover so that the hydraulic fluid reaches the extension chamber 32 of the actuator via the line P1 and the servo valve 5 and the line P2. The piston 2 is pushed to the left and the spoiler or spoilers are more or less pushed open via the piston rod 4. The size of the adjustment is usually expressed in degrees of angle, for example 30 °, 40 °, etc. Shortly before the predetermined degree of angle is reached, the servo valve 5 is switched to the zero position, ie in this switching position only the leaks are allowed through. In this position, the spoiler stops at the specified angular position, with a displacement sensor, not shown here, of the piston 2 of the actuator being used to indicate as soon as the spoiler deviates from the specified angular position. If a discrepancy is found, the servo valve 5 switches either to retraction or extension so that the spoiler reaches the predetermined angular position again.

c) state of maintenance

Steht das Flugzeug am Boden und soll gewartet werden, dann ist es oft wünschenswert, daß zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Spoiler vom Wartungspersonal von Hand bewegt werden kann. Dazu wird das Nockenelement 21 auf Stellung M = (Maintenance) Wartungszustand geschaltet. Dabei wird die Versorgungsdruckleitung P durch das Nockenelement 21 auf gesperrt geschaltet (siehe Fig. 3, 4), so daß keine hydraulische Flüssigkeit von P in die rechte Druckkammer P7 des Multifunktionsventils gelangen kann. Gleichzeitig ist die Leitung P1 über die Ausnehmung des Nockenelementes 21 mit der Abzweigleitung P8 und damit mit der Rückführleitung R verbunden. Beim Schalten des Nockenelementes 21 auf M = Maintenance wird über den Stößel 20 das Kolbenelement 7 auf Anschlag gegen die Stirnseite der Buchse 10 gefahren. Über die Verbindung Stange 14, Führungsteil 15 wird das Kegelsitzventil 16 auf offen gedrückt. Auf diese Weise sind beide Kammern 31, 32 des Stellantriebes mit der Rückführleitung R verbunden, so daß jede von Hand vorgenommene Bewegung des Spoilers zu keinem Druckaufbau führt. Wird beispielsweise der Spoiler von Hand auf Ausstellung bewegt, dann bewegt sich der Kolben 2 des Stellantriebes über die Verknüpfung mit der Kolbenstange 4 nach links. Die dabei verdrängte hydraulische Flüssigkeit der Einfahrkammer 31 kann ohne Druckaufbau über die Leitung P3, die Kammer PS, über das auf offen gedrückte Kegelsitzventil 16, die Kammer P6, das auf Bias-Position geschaltete Servoventil 5, die Leitung P1, die Kammer P7, über das auf M = Maintenance geschaltete Nockenelement 21, über die Leitung P8 in die Rückführleitung R gefangen. Gleichzeitig wird in die Ausfahrkammer 32 von der Rückführleitung R über das geschaltete Servoventil 5 und die Leitung P2 hydraulische Flüssigkeit nachgesaugt. Außerdem wird durch Sperrung der Versorgungsdruckleitung P sichergestellt, daß nicht versehentlich Druck auf die Leitung P gegeben wird und bei einer üblichen Offenstellung der Versorgungsdruckleitung der Spoiler aktiv bewegt werden würde, was unter Umständen zu Verletzungen des Wartungspersonals führen kann.If the aircraft is on the ground and is to be serviced, it is often desirable for the maintenance personnel to be able to move the spoiler by hand in order to check the functionality. For this purpose, the cam element 21 is switched to position M = (maintenance) maintenance state. The supply pressure line P is switched to blocked by the cam element 21 (see FIGS. 3, 4), so that no hydraulic fluid can get from P into the right pressure chamber P7 of the multifunction valve. At the same time, the line P1 is connected to the branch line P8 and thus to the return line R via the recess in the cam element 21. When the cam element 21 is switched to M = Maintenance, the piston element 7 is moved to the stop against the end face of the bushing 10 via the plunger 20 . The cone seat valve 16 is pushed open via the connection rod 14 and guide part 15. In this way, both chambers 31 , 32 of the actuator are connected to the return line R, so that any manual movement of the spoiler does not lead to a pressure build-up. For example, if the spoiler is moved by hand to the exhibition, then the piston 2 of the actuator moves via the link with the piston rod 4 to the left. The thereby displaced hydraulic fluid of the retraction chamber 31 can without pressure build-up via the line P3, the chamber PS, the poppet seat valve 16 , which is pressed open, the chamber P6, the servo valve 5 switched to the bias position, the line P1, the chamber P7 the cam element 21 , which is switched to M = maintenance, is caught in the return line R via the line P8. At the same time, hydraulic fluid is sucked into the extension chamber 32 from the return line R via the switched servo valve 5 and the line P2. In addition, by blocking the supply pressure line P it is ensured that pressure is not accidentally applied to the line P and that the spoiler would be actively moved if the supply pressure line were in the usual open position, which may lead to injuries to the maintenance personnel.

d) Locked state

Unter bestimmten Umständen kann es vorkommen, daß der Versorgungsdruck P unter den erforderlichen Lastdruck zum aktiven Bewegen des Stellantriebes fällt. Es ist auch nicht ausgeschlossen, daß im Notfall der Versorgungsdruck ganz zusammenbricht. Auch für diesen Betriebszustand muß Vorsorge getroffen werden. Im Regelfall wird bei einer solchen Situation gewünscht, daß der Spoiler eingefahren wird, wobei aufgrund der Notsituation der Versorgungsdruck P nicht ausreicht, um den Kolben 2 nach rechts zu bewegen. Durch den auf den Spoiler wirkenden Saugdruck erhöht sich der Druck in der Einfahrkammer 31 sowie in der Leitung P3 und in der Kammer P6 bei geöffnetem Kegelsitzventil 16. ist nun der Druck in der Kammer P6 größer als der Versorgungsdruck in der Kammer P7, dann wird das Kolbenelement 7 vom Anschlag weggedrückt und das Kegelsitzventil 16 kann durch den Federdruck 17 schließen. Ein weiteres Herausziehen des Spoilers durch den Saugdruck ist nicht möglich, es wird auf gesperrt gehalten. Dieser Zustand bleibt solange aufrecht, bis der Versorgungsdruck P wieder ausreichend ist und das Kolbenelement 7 wieder auf Anschlag gefahren werden kann. Dadurch wird das Kegelsitzventil 16, wie bereits im Betriebszustand beschrieben, aufgedrückt und der Spoiler kann bis zum Anschlag eingefahren werden.Under certain circumstances it can happen that the supply pressure P falls below the load pressure required to actively move the actuator. It is also not excluded that the supply pressure collapses completely in an emergency. Provision must also be made for this operating state. As a rule, in such a situation it is desired that the spoiler is retracted, the supply pressure P being insufficient to move the piston 2 to the right due to the emergency situation. As a result of the suction pressure acting on the spoiler, the pressure in the retraction chamber 31 as well as in the line P3 and in the chamber P6 increases when the poppet valve 16 is open. If the pressure in the chamber P6 is greater than the supply pressure in the chamber P7, the piston element 7 is pushed away from the stop and the poppet seat valve 16 can close by the spring pressure 17. It is not possible to pull out the spoiler further due to the suction pressure; it is kept locked. This state remains until the supply pressure P is again sufficient and the piston element 7 can be moved to the stop again. As a result, the conical seat valve 16 is pushed open, as already described in the operating state, and the spoiler can be retracted as far as it will go.

e) Overpressure protection (thermal relief)

Dieser Zustand kommt beispielsweise dann zum Tragen, wenn das Flugzeug am Boden ist und somit der Versorgungsdruck als auch der Rücklaufdruck Null bar beträgt. Bedingt durch die Sonnenbestrahlung der Tragflächen sowie der darauf angeordneten Spoiler und der damit einhergehenden Erwärmung des Stellantriebes kann es zu einer unerwünschten Druckerhöhung in der Einfahrkammer 31, der Leitung P3 und der Kammer PS des Multifunktionsventils 1 kommen. Übersteigt diese Druckerhöhung den vorgegebenen zulässigen Systemdruck, dann muß die Überdrucksicherung wirksam werden. Das Kegelsitzventil 16 kann sich nicht bewegen, da es durch das Zusammenwirken von Führungsteil 15, Stange 14, Kolbenelement 7 und Nockenelement 21 auf Anschlag sitzt. Bewegen könnte sich nur die Buchse 10. Der vergrößerte Ausschnitt in Fig. 7 macht die Zusammenhänge deutlich. Durch die Anschrägung 34 der dem Kegelsitzventil 16 zugewandten Stirnfläche der Buchse 10 wird eine Durchmesserdifferenz gebildet. Dabei wird mit D1 der Durchmesser an der Sitzfläche und mit D2 der Durchmesser an der Abdichtung 35 bezeichnet, wobei gilt D2 < D1. Diese Durchmesserdifferenz reicht aus, um die Buchse 10 vom Kegelsitzventil 16 weg und entgegen der Federkraft 9 nach rechts zu bewegen. Sobald ein Spalt am Kegelsitzventil 16 sich öffnet, fließt solange eine Menge an hydraulischer Flüssigkeit über die Kammer P6, die Leitung P4, das in Bias-Position 6 geschaltete Servoventil 5, die Leitung P1 in die drucklose Leitung P ab, bis Druckausgleich wieder hergestellt ist. Bei Annäherung an den Druckausgleich überwiegt die Federkraft 9 und schiebt die Buchse 10 wieder auf das Kegelsitzventil 16, so daß dieser Leitungsbereich wieder geschlossen ist.This state comes into play, for example, when the aircraft is on the ground and thus the supply pressure and the return pressure are zero bar. As a result of the solar radiation of the wings and the spoilers arranged on them and the associated heating of the actuator, an undesirable pressure increase in the retraction chamber 31 , the line P3 and the chamber PS of the multifunction valve 1 can occur. If this pressure increase exceeds the specified permissible system pressure, the overpressure safety device must become effective. The cone seat valve 16 cannot move because it is seated on a stop due to the interaction of the guide part 15 , rod 14 , piston element 7 and cam element 21. Only the socket 10 could move. The enlarged section in FIG. 7 makes the relationships clear. A diameter difference is formed by the bevel 34 of the end face of the bushing 10 facing the conical seat valve 16 . In this case, D1 denotes the diameter on the seat surface and D2 denotes the diameter of the seal 35 , where D2 <D1 applies. This difference in diameter is sufficient to move the bushing 10 away from the conical seat valve 16 and to the right against the spring force 9. As soon as a gap in the conical seat valve 16 opens, a quantity of hydraulic fluid flows through the chamber P6, the line P4, the servo valve 5 switched in bias position 6 , the line P1 into the pressureless line P until pressure equalization is restored . When the pressure equalization is approached, the spring force 9 predominates and pushes the socket 10 back onto the conical seat valve 16 , so that this line area is closed again.

Claims

1. Hydraulic system comprising a high-pressure differential cylinder ( 3 ) and a hydraulically linked valve combination that includes a hydraulic servo valve ( 5 ) and other individual valves such as check valve and pressure relief valve combined in a compact multifunctional valve ( 1) to control various states of the system having, where

- The multi-function valve (1 ) is arranged in an elongated valve housing ( 8 ) and is connected to the servo valve (5 ) and the high-pressure differential cylinder ( 3 ) via connections (P1, P2, P3, P4, P8, P9),
- the adjusting elements ( 7 , 9 , 10 , 16 , 17 ) of the multi-function valve ( 1 ) lie on a functional axis,
- In the valve housing ( 8 ) an axially movable piston element ( 7 ) is arranged, which is held in position by means of a spring (9 ) and by means of a rod ( 14 ) attached to the piston element (7 ) with a seat valve under spring force ( 17) ( 16 ) works together, and
- a rod is provided (14) surrounding the cylindrical bush (10) cooperating one face of which the seat valve (16) and the other end side forms a stop for the piston element (7), wherein the overpressure protection on the seat valve (16) a There is a difference in diameter (D2 - D1) in relation to the sealing surface and the seat surface,

characterized in that

- On the side of the piston element ( 7 ) facing away from the seat valve ( 16 ), a tappet ( 20 ) is arranged which cooperates with a cam element ( 21 ) which can be rotated in two switching positions in such a way that the piston element ( 7 ) is rotated by rotating the cam element ( 21 ). is axially displaceable in the valve housing ( 8 ) between an "operating state" ( FIG. 1) and a "maintenance state" ( FIG. 3), and
- The cam element ( 21 ) for a supply pressure line (P) which opens radially into the valve housing ( 8 ) and exits axially offset in the area of the cam element ( 21 ) is switched to free passage in the operating state and is switched to blocked in the maintenance state.

2. Hydraulic system according to claim 1, characterized in that the cam element ( 21 ) in the maintenance state makes a direct connec tion between a pressure inlet (P1) to the servo valve ( 5 ) and a return line (R).

3. Hydraulic system according to claim 1 or 2, characterized in that the plunger ( 20 ) is firmly connected to the piston element ( 7 ).

4. Hydraulic system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cam element ( 21 ) has an axis of rotation offset parallel to the functional axis of the multifunction valve (1).

5. Hydraulic system according to one of claims 1 to 4, characterized in that

- The cam element ( 21 ) is arranged axially secured in a bore of a flange ( 25 ) fastened to the end face of the valve housing ( 8 ) by means of screws (26),
- The flange ( 25 ) has a protrusion ( 27 ) extending into the valve housing ( 8 ) in the manner of a peg with a conically tapered jacket surface,
- A multiple seal ( 28 ) is arranged on the tapered outer surface,
- Extends through the multiple seal ( 28 ) and through the pin-like projection ( 27 ) the radially in the valve housing ( 8 ) extending Ver supply pressure line (P), and
- A channel (P8) which extends through the pin-like projection ( 27 ) and through the multiple seal ( 28 ) is provided and is connected to the return line (R).

6. Hydraulic system according to one of claims 1 to 5, characterized in that

- A pin (23 ) extending radially into the shaft is arranged for axially securing the cam element ( 21 ) in an outwardly extending camshaft ( 24) and
- A recess is provided on the end face area of the flange ( 25 ) which forms a stop ( 29 ) for the respective end position of the pin ( 23 ).

7. Hydraulic system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the seat valve ( 16 ) has an associated Füh tion part ( 15 ) which extends axially into the cylindrical bushing ( 10 ) and is guided axially displaceably in this and whose end face comes to rest on the end face of the rod ( 14 ) of the piston element ( 7 ) facing the seat valve ( 16).

8. Hydraulic system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the seat valve is designed as a conical seat valve, wherein to form the diameter difference (D2 - D1) with the Ke gel seat valve ( 16 ) cooperating end face of the socket ( 10 ) has a bevel ( 34 ).

9. Hydraulic system comprising a high-pressure differential cylinder ( 3 ) and a hydraulically linked valve combination, which includes a hydraulic servo valve ( 5 ) and other individual valves such as check valve and pressure relief valve combined in a compact multifunctional valve ( 1) to control various states of the system having, where

characterized in that the seat valve ( 16 ) has a guide part ( 15 ) connected to it, which extends axially into the cylindrical bushing ( 10 ) and is axially displaceably guided therein and its end face on the end face facing the seat valve (16) the rod ( 14 ) of the piston element ( 7 ) comes to rest.

10. Hydraulic system according to claim 9, characterized in that the seat valve is designed as a cone seat valve, the end face of the socket ( 10 ) cooperating with the cone seat valve (16 ) having a bevel ( 34 ) to form the diameter difference (D2 - D1).