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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrohydraulischen Stellantrieb, vorzugsweise für Luftfahrzeuge, umfassend oder bestehend aus mindestens einem hydraulischen Stellglied und mindestens einem elektrohydraulischen Servoventil.
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Aus dem Stand der Technik bekannte elektrohydraulische Stellantriebe weisen üblicherweise einen Kabelbaum auf, mit dem die einzelnen elektrischen Komponenten des Stellantriebes über Stecker verbunden sind. Dies gewährleistet die Austauschbarkeit von einzelnen LRUs. Der Kabelbaum wird wiederum in einer Elektrobox oder in einem Steckerraum zusammengefasst, an dem der oder die Gerätestecker angebracht sind.
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Daraus ergibt sich zwar der Vorteil, dass jede elektrische Komponente einzeln on-AC getauscht werden kann. Ein Nachteil besteht jedoch darin, dass der Aufbau vergleichsweise teuer ist und zwar aufgrund der aufwendigen Kabelverlegung und dem erhöhten Bedarf an Elektrosteckern. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass ein zusätzlicher Verkablungsraum und eine aufwendige Kabelführung erforderlich ist. Schließlich ist als weiterer Nachteil zu nennen, dass aufgrund der vielen elektrischen Stecker die Ausfallwahrscheinlichkeit erhöht ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrohydraulischen Stellantrieb dahingehend weiterzubilden, dass dieser ein kosten- und fertigungsoptimiertes Design aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch einen elektrohydraulischen Stellantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass der Gerätestecker des Servoventils an dem Servoventil angebaut ist und/oder dass der Gerätestecker des Servoventils und der Verkabelungsraum, in dem ein oder mehrere Kabel aufgenommen oder aufnehmbar sind, mit dem Servoventil eine bauliche Einheit bilden. Vorzugsweise ist somit vorgesehen, dass der Gerätestecker an dem elektrohydraulischen Servoventil angebaut ist und/oder dass der Gerätestecker inklusive dessen Verkabelungsraum eine bauliche Einheit mit dem Servoventil bildet.
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Die Grundidee der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, das Servoventil, das nach dem Stand der Technik mit bis zu drei elektrischen Steckern ausgestattet ist, als Verkabelungsbox zu nutzen. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass Stecker vom Servoventil zum Kabelbaum bzw. zum Ventilblock entfallen, was mit weniger Gewicht, geringeren Kosten und einer höheren Zuverlässigkeit einhergeht.
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Die Möglichkeit, das Servoventil im eingebauten Zustand im Luftfahrzeug (AC) zu tauschen bleibt erhalten (LRU-Konzept).
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Aufgrund der Tatsache, dass der Verkabelungsraum mit in dem Servoventil integriert ist und somit gleichsam einen integralen Bestandteil des Servoventils bildet ist ein separater Kabelbaum, separater Verkabelungskanal oder eine separate Elektrobox nicht notwendig.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem genannten Gerätestecker um einen einzigen Gerätestecker des Servoventils handelt. Anstelle mehrerer Stecker, die nach dem Stand der Technik mit dem Servoventil zu verbinden sind und die beispielsweise zur Stromversorgung sowie zur Signalübertragung dienen, ist in dieser Ausgestaltung der Erfindung nur ein einziger Gerätestecker, nämlich ein Hauptgerätestecker am Servoventil angeordnet, der mit der Elektrik bzw. Elektronik des Luftfahrzeuges zu verbinden ist. Nach Konnektierung dieses einzigen Hauptgerätesteckers ist eine weitere Verkabelung des Servoventils mit der Flugzeugelektrik bzw. -elektronik vorzugsweise nicht mehr erforderlich.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Servoventil ein oder mehrere Stecker bzw. Steckerbuchsen aufweist, über die weitere elektrische Komponenten mit dem Gerätestecker des Servoventils verbunden sind oder verbindbar sind. So ist es beispielsweise denkbar, dass Subkomponenten, wie beispielsweise der Weggeber für den Zylinderhub oder ein oder mehrere Drucksensoren mittels einem kleinen Zwischenstecker mit dem Verkabelungsraum des Servoventils verbunden werden. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass diese Subkomponenten ebenfalls einzeln getauscht werden können, ohne dass die Verkablung des Servoventils geöffnet werden muss.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stellantrieb bzw. das Servoventil wenigstens einen Weggeber aufweist und dass das Kabel des Weggebers am Servoventil ohne zusätzlichen Verkabelungsaufwand angesteckt oder ansteckbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Servoventil wenigstens eine Schutzkappe für den elektrischen Teil des Servoventils aufweist. Diese Schutzkappe kann in zwei Bereiche oder Teile unterteilt sein, wobei der eine Teil die erste Stufe des Servoventils schützt und der zweite Teil als Verkabelungsraum für den Gerätestecker des Servoventils und ggf. weiterer Gerätestecker, insbesondere für Subkomponenten, dient oder einen Teil des Verkabelungsraums begrenzt.
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Dabei ist es denkbar, dass die beiden Bereiche oder Teile der Schutzkappe durch eine Trennwand voneinander getrennt sind.
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Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren einen elektrohydraulischen Stellantrieb, vorzugsweise für Luftfahrzeuge, bestehend oder umfassend wenigstens ein hydraulisches Stellglied und wenigstens zwei elektrische Subkomponenten, wobei der (vorzugsweise einzige) Gerätestecker in einer der Subkomponenten integriert ist und die zweite Subkomponente über die erste Subkomponente mit dem Gerätestecker verbunden ist. In diesem Fall umfasst der elektrohydraulische Stellantrieb somit zumindest zwei Subkomponenten, von denen eine vorzugsweise einen einzigen Gerätestecker aufweist und wobei die zweite Subkomponente mittelbar, nämlich über die erste Subkomponente mit deren Gerätestecker verbunden ist.
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Denkbar ist es, dass es sich bei einer der elektrischen Subkomponenten um ein Servoventil, um einen Weggeber oder auch um einen Drucksensor handelt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Luftfahrzeug, insbesondere ein Flugzeug, mit wenigstens einem elektrohydraulischen Stellantrieb gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der erfindungsgemäße Stellantrieb als Flugsteuerungsaktuator und insbesondere als Spoiler-Aktuator ausgebildet ist bzw. verwendet wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt somit ein innovatives Verkabelungskonzept insbesondere für Fly-by-Wire Flugsteuerungsaktuatoren dar. Mittels des Verkabelungskonzeptes kann der Verkabelungsaufwand bei einem typischen Flugsteuerungsaktuator gegenüber dem Stand der Technik erheblich reduziert werden, vorzugsweise ohne dass die Fähigkeit, einzelne Bauteile im eingebauten Zustand zu tauschen (LRU-Konzept) eingeschränkt wird.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
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1 bis 3: perspektivische Ansichten eines Servoventils eines Stellantriebes gemäß der vorliegenden Erfindung
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1 zeigt mit dem Bezugszeichen 10 ein Servoventil bzw. eine ein Servoventil umfassende Baugruppe eines elektrohydraulischen Stellantriebes eines Luftfahrzeuges, wobei die Baugruppe im Rahmen der Erfindung auch einfach als Servoventil bezeichnet wird und wobei der Stellantrieb beispielsweise als Flight By Wire Flugsteuerungsaktuator, wie z. B. als Spoiler-Aktuator dient oder einen Bestandteil von diesem bildet.
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Das Servoventil 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem zum einen der elektrische Teil des Servoventils und zum anderen der Verkabelungsraum 13 angeordnet ist, in dem eine Mehrzahl von Kabeln verlaufen. Mit dem Bezugszeichen 14 ist ein an dem Gehäuse 12 angeordneter Gerätestecker gekennzeichnet, der als „Hauptstecker” des Servoventils dient. Dies bedeutet, dass das Servoventil nur über diesen einen Stecker 14 mit der Flugzeugelektronik bzw. -elektrik verbunden ist, was eine besonders einfache Installation ermöglicht. Dieser Stecker kann sowohl Kontakte zur Stromversorgung des Servoventils als auch Kontakte zur Daten- bzw. Signalübertragung aufweisen. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Servoventilen besteht die Notwendigkeit, zu deren Anschluß drei Stecker anzubringen, so dass sich durch die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Ausführung mit nur einem Stecker 14 eine entsprechende Vereinfachung ergibt.
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An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass der Begriff „Stecker” im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein zu verstehen ist und nicht nur einen Stecker im engeren Sinne umfaßt, sondern auch eine Steckerbuchse, in die ein solcher Stecker eingesteckt werden kann. Auch der im Rahmen der Erfindung verwendete Begriff der „Steckerbuchse” umfaßt sowohl einen Stecker als auch eine Steckerbuchse.
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Der Stecker 14 steht auf seiner zum Gehäuseinnenraum gewandten Seite mit einer Mehrzahl von Kabeln in Verbindung, die zur Stromversorgung des Servoventils als auch zur Datenübertragung von und/oder zu dem Servoventil bzw. der dargestellten Baugruppe dienen.
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Aufgrund der Tatsache, dass ein Teil des Servoventils 10 als Verkabelungsraum 13 dient, kann auf einen zusätzlichen bzw. separaten Verkabelungsraum verzichtet werden. Wird nur ein Gerätestecker 14 für das Servoventil 10 verwendet, ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik, gemäß dem das Servoventil durch eine Mehrzahl von Steckern angeschlossen wird, eine entsprechende Vereinfachung. Weitere Vorteile bestehen darin, dass die erfindungsgemäße Lösung kostengünstiger ist, da die Anzahl der Stecker gegenüber dem Stand der Technik verringert ist und die Zuverlässigkeit vor diesem Hintergrund erhöht ist. Stecker vom Servoventil zu einem Kabelbaum bzw. zu einem Ventilblock können entfallen.
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Wie dies aus den 1 und 3 hervorgeht, bildet der einzige Gerätestecker 14 sowie der Verkabelungsraum 13 eine bauliche Einheit mit dem Servoventil, d. h. Servoventil, Gerätestecker 14 und Verkabelungsraum 13 bilden ein gemeinsames Bauteil bzw. eine Baugruppe 10.
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Wie dies weiter aus den Figuren hervorgeht, weist das elektrohydraulische Servoventil 10 eine oder mehrere Steckerbuchsen auf, mittels derer weitere elektrische Komponenten mit dem Hauptgerätestecker 14 verbunden werden können. In den Figuren ist mit dem Bezugszeichen 20 ein Weggeber für den Zylinderhub dargestellt, der ein Kabel 22 aufweist. Das Kabel 22 kann ohne größeren Aufwand außen an dem Servoventil 10 verlegt werden. Das Kabel 22 weist in seinem Endbereich einen Stecker 24 auf, der in eine stirnseitig angeordnete Steckerbuchse 30 des Servoventils 10 eingesteckt werden kann.
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Diese Steckerbuchse 30 kann durch eine beispielsweise in dem Verkabelungsraum 13 angeordnete Verkabelung mit dem Gerätestecker 14 in Verbindung stehen, die derart ausgeführt sein kann, dass über diese Kabelverbindung die Stromversorgung oder die Datenübertragung von und/oder zu der Buchse 30 erfolgt. Somit ist es möglich, über den Gerätestecker 14 auch die Stromversorgung und/oder die Signal- bzw. Datenübertragung von und/oder zu Subkomponenten zu bewerkstelligen.
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Der Verkabelungsraum 13 kann somit zur Aufnahme eines oder mehrerer Kabel von dem Gerätestecker 14 zu dem eigentlichen Servoventil und/oder zur Aufnahme eines oder mehrerer Kabel von dem Gerätestecker 14 zu der wenigstens einen Buchse 30 dienen.
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Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verkabelungskonzept beispielsweise für Flight By Wire Flugsteuerungsaktuatoren bereitgestellt, mittels dessen der Verkabelungsaufwand erheblich reduziert werden kann, vorzugsweise ohne dass die Möglichkeit eingeschränkt wird, einzelne Bauteile im eingebauten Zustand zu tauschen (LRU Konzept).
