DE3515826A1 - Hydraulische stellantriebsvorrichtung - Google Patents

Hydraulische stellantriebsvorrichtung

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Description

Hydraulische Stellantriebsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Stellantriebsvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange gebenen Art.
Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit hydraulischen Stellantriebsvorrichtungen, bei denen mehrere parallel ge schaltete Stellantriebe benutzt werden.
Hydraulische Stellantriebe, insbesondere solche, die zum Positionieren von betätigten Vorrichtungen, z.B. Steuerflächen eines Flugzeuges,benutzt werden, werden häufig in Paaren benutzt, wobei jeder Stellantrieb eines Paares in der Lage ist, die Vorrichtung unabhängig zu positionieren, wodurch die Steuerung derselben durch einen der Stellantriebe erhalten bleibt, auch wenn der andere Stellantrieb ausfällt. Stellantriebspaare sind auch erforderlich, wenn ein einzelner Stellantrieb allein nicht in der Lage ist, eine Abgabekraft zu liefern, die ausreicht um die betätigte
Vorrichtung zu bewegen. In jedem Fall ist es wichtig, daß eine Fehlanpassung zwischen den Abgabekräften der Stellantriebe minimal ist. Die Stellantriebshübe sollten also gleichmäßig sein. Wenn die Stellantriebe in Parallel- und Nebeneinanderanordnung starr verbunden sind, führt eine solche Fehlanpassung der Stellantriebsabgabekraft zu ungleicher Lastaufteilung auf die Stellantriebe in der Stellantriebsvorrichtung und zu seitlicher Durchbiegung der Stellantriebsvorrichtung insgesamt. Es ist klar, daß durch ungleiche Lastaufteilung der Stellantrieb oder die Stellantriebe, welche den größeren Teil der Kraft aufbringen, übermäßig beansprucht werden, wogegen die seitliche Durchbiegung der Stellantriebsvorrichtung nicht nur die Stellantriebe auf eine Weise mechanisch belastet, die keinen Beitrag zu einer nutzbaren Abgabekraft derselben liefert, sondern auch dazu führen kann, daß sich die Stellantriebskolben in den Zylindern verklemmen, so daß die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer der Stellantriebe nachteilig beeinflußt werden.
Überwiegend ist die Abgabekraft-Fehlanpassung zwischen starr verbundenen hydraulischen Stellantrieben auf Verschiedenheiten in deren Druckbeaufschlagung zurückzuführen. Typisch wird die Druckbeaufschlagung jedes Stellantriebs der Stellantriebsvorrichtung durch ein zugeordnetes Steuerventil gesteuert, welches wahlweise Druckflüssigkeit zu einer Seite des Stellantriebskolbens leitet und Flüssigkeit auf der entgegengesetzten Seite abläßt. Der Stellantrieb ist üblicherweise mit dem Ventil mechanisch verbunden, so daß die erforderliche Bewegung des Stellantriebs das Nullstellen des Ventils zum Unterbrechen der weiteren Druckbeaufschlagung des Stellantriebs und der Flüssigkeitsableitung aus derselben bewirkt. Wenn die Stellantriebsvorrichtung eine Flugzeugflugsteuerfläche betätigt, sind diesen Steuerventilen sehr hohe Druckverstärkungen zugeordnet. D.h. winzige Änderungen in den Ventileinstellungen bewirken extrem große Änderungen der Stellantriebsdruckbeaufschlagung und deshalb der Stellantriebs-
abgabekraft. Tatsächlich ist die Verstärkung, die solchen Steuerventilen zugeordnet ist, ziemlich häufig hoch genug, um einen Kraftkampf zwischen einem Paar nullgestellter Stellantriebe zu verursachen, bei dem die Stellantriebe entgegengesetzt mit Druck beaufschlagt werden, so daß einer der Stellantriebe in Richtung auf das Ausfahren mit Druck beaufschlagt ist, während der andere in Richtung auf das Einfahren mit Druck beaufschlagt ist. Das belastet selbstverständlich die Stellantriebe auf eine Weise, die keinen nützlichen Beitrag zur Abgabekraft der Stellantriebsvorrichtung erbringt und das Ansprechen der Stellantriebe auf Eingangssignale blockiert, da die Stellantriebsabgabekraft Fehleinstellungen der Steuerventile korrigieren muß, bevor nutzbare Arbeit geleistet werden kann.
Im Stand der Technik werden verschiedene Methoden benutzt, um Mehrstellantriebsvorrichtungen abgeglichen arbeiten zu lassen. Eine derartige Methode beinhaltet die Verwendung von zusätzlichen hydraulischen Steuereinrichtungen, sogenannten Drucksynchronisationssystemen, um der Verschiedenheit in der Stellantriebsdruckbeaufschlagung durch die Steuerventile entgegenzuwirken. Gemäß der US-PS 4 231 284 ist ein Stellantriebspaar mit einem speziellen Gestänge vorgesehen, bei dem ein einzelner Rückführungshebel benutzt wird, der sich bei seitlicher Durchbiegung des Stellantriebspaares seitlich verformt, um die Steuerventile für eine ausgeglichene Stellantriebsdruckbeaufschlagung nachzustellen. Diese Methode ist zwar Drucksynchronisationssystemen zum Verbessern des ausgeglichenen Stellantriebsbetriebes vorzuziehen, ein einzelner Rückführungshebel kann jedoch ungeeignet sein, wenn eine redundante Rückführung zu den Stellantrieben erforderlich ist. Weiter muß das Gestänge gemäß der US-Patentschrift eine beträchtliche Querbelastung und Verformung desselben für den richtigen Betrieb zulassen. Wenn diese Belastung und/oder Verformung nicht akzeptabel ist, können Alternativen zu dem aus der US-Patentschrift bekannten
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System erwünscht sein. Eine verbesserte Ganauigkeit beim Abgleichen der Stellantriebsdruckbeaufschlagung durch die Steuerventile wird weiterhin gesucht und durch die hier beschriebene Erfindung erreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung aus starr verbundenen, parallelen hydraulischen Stellantrieben zu schaffen.
Weiter soll durch die Erfindung eine hydraulische Stellantriebsvorrichtung geschaffen werden, die durch eine verbesserte Gleichmäßigkeit in der Abgabekraft der darin benutzten Stellantriebe gekennzeichnet ist.
Ferner soll durch die Erfindung eine hydraulische Stellantriebsvorrichtung mit Redundanz in der Rückführung zwischen den Stellantrieben und den Ventilen, welche die Druckbeaufschlagung derselben steuern, geschaffen werden.
Außerdem soll durch die Erfindung eine hydraulische Stellantriebsvorrichtung geschaffen werden, bei der die Querbelastung, d.h. die laterale Belastung der Vorrichtung aufgrund entweder von unabgeglichenem Betrieb der Stellantriebe oder des Abgebens eines mechanischen Rückführungssignals von den Stellantrieben an die Steuerventile minimiert ist.
Schließlich soll durch die Erfindung eine hydraulische Stellantriebsvorrichtung geschaffen werden, die durch eine verbesserte Betriebsgenauigkeit und einen einfacheren Aufbau gekennzeichnet ist.
Diese Aufgabenstellung wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß jeder Stellantrieb eines Paares starr verbundener, paralleler hydraulischer Stellantriebe in einer Stellantriebsvorrichtung mit einem insgesamt in Längsrichtung ausgerichte-
ten, diskreten Rückführungshebel versehen ist, der unabhängig ein mechanisches Rückführungssignal aus dem Stellantrieb an ein zugeordnetes Steuerventil anlegt, wodurch das Steuerventil so eingestellt wird, daß ünabgeglichenheiten zwischen den Stellantrieben minimiert werden und gleichzeitig die Querbelastung derselben und der ihnen zugeordneten Gestänge beträchtlich reduziert wird. Da die Quer- oder laterale Belastung der Gestänge reduziert wird, wird die Genauigkeit der Rückführungssignale, welche an die Steuerventile von den zugeordneten Stellantrieben angelegt werden, verbessert. Da unabhängige Rückführungshebel benutzt werden, wird außerdem die Funktionsuntüchtigkeit eines Rückführungsgestänges den Betrieb eines anderen Rückführungsgestänges, eines Stellantriebs oder eines Steuerventils nicht nachteilig beeinflussen. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Rückführungshebel an ihren Querabstand aufweisenden, benachbarten Enden mit den Enden der Stellantriebskolbenstangen drehbar verbunden. Die entgegengesetzten Enden der Rückführungshebel sind mit einem Paar diskreter Zwischenhebel verbunden, welche an den Stellantriebszylindern drehbar befestigt wind. Ein Eingangsgestänge ist außerdem mit den Zwischenhebel verbunden und verbindet die Steuerventile mit einer Einrichtung zum Anlegen eines mechanischen Eingangssignals an diese. Die Zwischenhebel sind mit einem Paar sich gegenseitig erfassender Arme versehen,welche daran angehängt sind und sich von ihnen aus nach innen erstrekken, wobei die sich gegenseitig erfassenden Arme die Querfestigkeit des Stellantriebsgestänges verbessern. Die freien Enden der Arme können so durch Stifte miteinander verbunden sein, daß eine begrenzte Relativdrehbewegung zwischen ihnen möglich ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der Stellantriebsvorrichtung
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nach der Erfindung,
Fig. 2 die Stellantriebsvorrichtung in Drauf
sicht,
Fig. 3 eine isometrische Ansicht der Stellan
triebsvorrichtung, die schematisch Einzelheiten der Flüssigkeitsverbindungen zwischen den Stellantrieben und diesen zugeordneten Steuerventilen zeigt, wobei die Stellantriebsvorrichtung in einer abgeglichenen Betriebsart dargestellt ist,
Fig. 4 eine vereinfachte Draufsicht auf die Stell
antriebe und das Rückführungsgestänge nach Fig. 3,
Fig. 5 eine isometrische Ansicht ähnlich der in
Fig. 3, welche stattdessen aber die Stellantriebsvorrichtung in einer unabgeglichenen Betriebsart zeigt, die durch Rückführung zu in der Stellantriebsvorrichtung benutzten hydraulischen Steuerventilen korrigiert wird,
Fig. 6 eine vereinfachte Draufsicht auf die Stell
antriebe und das Rückführungsgestänge nach Fig. 5,
Fig. 7 eine isometrische Ansicht ähnlich der in
Fig. 5, welche aber die Stellantriebsvorrichtung in einer entgegengesetzten Ungleichgewichtsbetriebsart zeigt, welche durch Rückführung zu den hydraulischen Steuerventilen korrigiert wird, und
Fig. 8 eine vereinfachte Draufsicht auf die
Stellantriebe und das Rückführungsgestänge nach Fig. 7.
Die hydraulische Stellantriebsvorrichtung nach der Erfindung, die in den Zeichnungen insgesamt mit der Bezugszahl 10 bezeichnet ist, weist zwei parallele, nebeneinander angeordnete hydraulische Stellantriebe 15 und 20 auf. Zu Erläuterungszwecken wird angenommen, daß, wie es am besten in den Fig. 3, 5 und 7 zu erkennen ist, jeder Stellantrieb einen Hydraulikzylinder aufweist, welcher einen hin- und herbewegbaren Kolben 25 und eine Schub- oder Kolbenstange aufweist, wobei die Kolbenstangen das Stellantriebsabtriebsteil bilden. Beide Hydraulikzylinder können als ein einziges Bauteil integral hergestellt sein, beispielsweise durch Gießen oder Schmieden und anschließendes spanabhebendes Bearbeiten, oder auf diese Weise gesondert hergestellt und aneinander befestigt sein, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Schraubverbindungen 35. Das Ende 40 des Stellantriebspaares weist eine mit einem Loch versehene öse auf, an der das Stellantriebssystem befestigt wird, beispielsweise mittels eines geeignet bemessenen Gabelkopfverbinders (nicht dargestellt) .Die freien Enden der Kolbenstangen 30 sind durch eine zweite öse 45 verbunden, an der Querabstand aufweisende,abstehende Arme 47 vorgesehen sind. Die zu betätigende Vorrichtung, welche durch die Stellantriebsvorrichtung 10 betätigt wird, ist mit der Stellantriebsvorrichtung an der Öse 45 verbunden.
Die Stellantriebe 15 und 20 arbeiten auf normale Weise, wobei die Druckbeaufschlagung der rechten Enden (in den Fig. 3, 5 und 7) der Zylinder von einer Flüssigkeitsableitung an den linken Enden derselben begleitet ist, was bewirkt, daß die Stellantriebe die Kolbenstangen 30 ausfahren und die öse 45 nach außen bewegen. Ebenso bewirkt eine Druckbeauf-
schlagung der linken Enden der Zylinder, begleitet von einer Flüssigkeitsableitung an den rechten Enden derselben, daß die Stellantriebe die Kolbenstangen 30 einfahren und die öse 45 nach innen bewegen. Die Druckbeaufschlagung und die Flüssigkeitsableitung der Stellantriebe 15 und 20 werden durch Steuerventile 50 bzw. 55 gesteuert, welche jeweils einen Schieberkolben 57 enthalten, der in einem Gehäuse 60 verschiebbar aufgenommen ist, welches mit einem Einlaß 65, Ablässen 67 und Auslässen 70, 75 versehen ist. Die Auslässe 70 stehen mit den linken (äußeren) Enden der Stellantriebe 15 und 20 über Flüssigkeitsleitungen 80 in Verbindung, wogegen die Auslässe 75 der Steuerventile mit den entgegengesetzten Enden der Stellantriebe 15 und 20 über Leitungen 85 in Verbindung stehen. Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 2 sind die Ventilgehäuse an den Stellantriebszylindern angeformt, obgleich das kein Erfordernis der Erfindung ist.
Entsprechende Enden der Steuerventilschieberkolben endigen in Gabelköpfen 90, welche mit Mittelteilen von Gliedern 95 drehbar verbunden sind, die ihrerseits an den Stellantriebszylindern bei 100 drehbar angelenkt sind. Die entgegengesetzten Enden der Glieder 95 sind als Gabelköpfe 105 ausgebildet, welche mit Gliedern 110 drehbar verbunden sind. Die Glieder 110 sind wie dargestellt in der Länge einstellbar, wobei jedes mit einem Spannschloß 115 versehen ist, und verbinden die Glieder 95 mit einem Eingangsgestänge 117. Das Eingangsgestänge 117 weist einen einzelnen, mehrarmigen Hebel auf, der abstehende Arme 120 hat, an die mechanische Eingangssignale an die Stellantriebsvorrichtung angelegt werden, und zwar durch ein durch eine gestrichelte Linie 125 schematisch dargestelltes Gestänge. Der Arm 120 endigt an einem unteren Teil in angeformten Querarmen 130, die in Gabelköpfen 135 und angeformten, sich nach unten erstreckenden Armen 140 endigen. Die Arme 140 endigen in Gabelköpfen
145, welche mit den Gliedern 110 drehbar verbunden sind. Die Gabelköpfe 135 sind mit einem Zwischengestänge 150 durch ein Wälzlager 152 verbunden, wobei das Zwischengestänge 150 zwei Zwischenhebel 155 aufweist. Ein Stift 156, der in einem Gehäuseteil 157 des Eingangsgestänges 117 aufgenommen ist, erstreckt sich lose durch die Zwischenhebel 155, um den Eingangshub des Gestänges 117 durch Begrenzen der Drehbewegung desselben relativ zu den Zwischenhebeln zu begrenzen. Jeder Zwischenhebel 155 ist an einem der Zylinder an einer Stelle 160 drehbar angelenkt und mit einem sich nach innen erstreckenden, schrägen Arm 165 versehen. Die Arme 165 sind an einer Stelle 167 miteinander verstiftet oder auf andere Weise drehbar miteinander verbunden, um dem Zwischengestänge eine größere Querfestigkeit zu verleihen. Die Verbindungen der Zwischenarme 155 mit den Zylindern und die Drehverbindung 167 zwischen den Armen 165 sind koaxial. Die Zwischenhebel 155 endigen an ihren oberen Teilen in Anlenkverbindungen 175 mit den Enden von zwei mit Querabstand angeordneten, diskreten Rückführungshebeln 180 und 185, deren entgegengesetzte Enden mit den abstehenden Armen 47 an der öse 45 drehbar verbunden sind.
Wenn zur Erläuterungszwecken angenommen wird, daß die Stellantriebsvorrichtung 10 abgeglichen bleibt, so arbeitet die Stellantriebsvorrichtung folgendermaßen. Gemäß den Fig. 3 und 4 wird ein mechanisches Eingangssignal an das Eingangsgestänge 117 mittels des Gestänges 125 angelegt. Dadurch wird das Eingangsgestänge 117 um dessen Verbindung mit dem Zwischengestänge 150 an den Gabelköpfen 135 gedreht. Durch diese Drehung werden die einstellbaren Glieder 110 axial bewegt, wodurch die Glieder 95 um ihre Anlenkverbindungen 100 gedreht werden und die Position der Steuerventilschieberkolben eingestellt wird. Diese Einstellung von den in Fig. 3 gezeigten Positionen aus vergrößert den Druck in entsprechenden Enden der Stellantriebe 15 und 20 und verringert
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den Druck in deren entgegengesetzten Enden durch Ablassen, wodurch die Bewegung der Kolbenstangen 30 und somit der öse 45 bewirkt wird, um die betätigte Vorrichtung zu bewegen. Durch diese Bewegung werden die Rückführungshebel 180 und 185 entweder gezogen oder gedrückt, wodurch die Zwischenhebel 155 um deren Anlenkverbindungen an den Stellantriebszylindern gedreht werden und das Eingangsgestänge 117 um seine Verbindung mit dem Hebel 125 gedreht wird. Diese Bewegung des Eingangsgestänges bewirkt, daß sich die Glieder 110 und die Glieder 95 bewegen, um die Steuerventilschieberkolben umzupositionieren und dadurch die Steuerventile nullzustellen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, und jegliche weitere Druckbeaufschlagung oder Flüssigkeitsableitung der Zylinder über die Leitungen 80 und 85 zu blockieren, wenn die erforderliche Bewegung der Kolbenstangen 30 erzielt worden ist.
Wie oben dargelegt sind wegen Fertigungstoleranzen die Abgabekraftfehlanpassung zwischen den Stellantrieben und die davon begleiteten Nachteile ebenso wie Kraftkämpfe zwischen den Stellantrieben eines Stellantriebspaares, wenn dieses nullgestellt ist, unvermeidlich. Eine Stellantriebsabgabekraftfehlanpassung oder ein Kraftkampf ist in den Fig. 5-8 schematisch dargestellt. Wie oben dargelegt ist die Abgabekraftfehlanpassung bei Stellantriebsvorrichtungen, wie sie hier beschrieben sind, das Ergebnis von Verschiedenheiten in der Druckbeaufschlagung der Stellantriebe. Ein Kraftkampf zwischen parallelen Stellantrieben bei einer solchen Stellantriebsvorrichtung kann zu Darstellungszwecken als ein Extremfall der Abgabekraftfehlanpassung zwischen den Stellantrieben angesehen werden. Ein Kraftkampf bei einem ansonsten nullgestellten Stellantriebspaar wird vorkommen, wenn die Steuerventile aus ihren Nullstellpositionen zum Druckbeaufschlagen und zum Ablassen entgegengesetzter Enden der Stellantriebe fehlverstellt werden. Mit anderen Worten, ein Ende
eines der Stellantriebe wird mit Druck beaufschlagt, rend das entsprechende Ende des anderen Stellantriebs abgelassen wird. Eine solche Situation ist in Fig. 6 dargestellt, wo der Schieberkolben des Ventils 55 aus seiner Nullstellposition fehlverstellt worden ist, um die Druckbeaufschlagung des linken Endes des Zylinders 20 und das Ablassen des rechten Endes desselben zu bewirken. Ebenso ist das Steuerventil 50 aus seiner Nullstellposition fehlverstellt worden zur Druckbeaufschlagung des rechten Endes Stellantriebs 15 und zum Ablassen des linken Endes desselben. Diese entgegengesetzte Druckbeaufschlagung der Stellantriebe führt zu Momenten, welche durch Pfeile 200 in Fig. 5 dargestellt sind, die auf die Stellantriebsvorrichtung einwirken und zur Folge haben, daß sich die gesamte Stellantriebsvorrichtung auf die dargestellte Weise verbiegt. Ebenso führt eine entgegengesetzte Fehlverstellung der Ventile 55 und 60 aus ihren Nullstellpositionen zur Druckbeaufschlagung der Stellantriebe auf entgegengesetzte Weise, wobei Momente auf die Stellantriebsvorrichtung in der durch Pfeile 205 in Fig. 7 dargestellten Richtung ausgeübt werden und die Stellantriebsvorrichtung auf in Fig. 8 dargestellte Weise verbogen wird. Die Verbiegungen der Stellantriebsvorrichtungen, die in den Fig. 6 und 8 gezeigt sind, sind aus Erläuterungs- und Darstellungsgründen übertrieben groß dargestellt worden.
Im Stand der Technik werden Drucksynchronisationssysteme und verformbare Rückführungsgestänge benutzt, um eine gleichmäßige Druckbeaufschlagung und Systemabgabekraft angesichts Tendenzen zu einer Abgabekraftfehlanpassung und einem Kraftkampf aufrechtzuerhalten. Durch die hier beschriebene Erfindung werden die oben erläuterten Nachteile dieser bekannten Systeme durch das Vorsehen von unabhängigen, sich insgesamt in Längsrichtung erstreckenden, mit Querabstand angeordneten, diskreten Rückführungshebeln 180 und 185 vermie-
den. Gemäß den Fig. 5 und 6 wird unter den Bedingungen der Stellantriebsvorrichtungsdurchbiegung, die in Fig. 6 gezeigt ist, der Rückführungshebel 180 insgesamt in Längsrichtung nach links gedrückt, während der Rückführungshebel 185 in Längsrichtung in bezug auf die Stellantriebsvorrichtungsverbindungspunkte nach rechts gezogen wird. Durch diese Bewegung werden die Zwischenhebel in entgegengesetzten Richtungen gedreht, wodurch die Steuerventile und 60 aufgrund der Verbindung der Ventile mit den Zwischenhebeln über die Glieder 95 und 110 und die Arme 140 des Eingangsgestänges 117 nachgestellt werden. Dieses Nachstellen drückt sich durch eine Bewegung des Schieberkolbens des Steuerventils 50 nach links und durch eine Bewegung des Schieberkolbens des Steuerventils 55 nach rechts aus. Das ergibt Einstellungen der Steuerventile, die in Fig. 5 gezeigt sind, zum Reduzieren des Druckes der druckbeaufschlagten Stellantriebsenden und zum Erhöhen des Druckes der abgelassenen Stellantriebsenden, um dadurch den Kraftkampf zwischen den Stellantrieben zu minimieren und somit die Durchbiegung der Stellantriebsvorrichtung zu reduzieren. Die Stellantriebsvorrichtungsdurchbiegung wird ganz auf dieselbe Weise unter den in Fig. 7 und 8 dargestellten Bedingungen minimiert.
Aufgrund der unabhängigen, mit Querabstand angeordneten, diskreten Rückführungshebel wird das Nachstellen der Steuerventile aus fehlangepaßten Einstellungen heraus ohne kollaterale Drucksynchronisationssysteme und ohne Querverformung irgendeines der Gestänge erzielt, welche in der Stellantriebsvorrichtung zur besseren Genauigkeit und Wiederholbarkeit des Betriebes benutzt werden. Weiter geben die unabhängigen Rückführungshebel der Stellantriebsvorrichtung ein Ausmaß an Redundanz, das bei dem bekannten System fehlt, bei welchem ein einzelnes, seitlich veformbares Rückführungsgestänge benutzt wird. Die entgegengesetzten Drehungen der
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Zwischenarme werden zwar ein geringfügiges Verschwenken des Eingangsgestänges in einer zu der Längsachse der Stellantriebsvorrichtung parallelen Ebene bewirken, dieses Verschwenken ist jedoch von winziger Größe und kann durch die Wälzlager an den Verbindungen der Zwischenarme mit dem Eingangsgestänge leicht kompensiert werden. Ebenso wird durch freies Spiel oder durch Wälzlager (falls vorgesehen) in den Verbindungen zwischen den Rückführungshebeln und der öse 45 und den Verbindungen zwischen den Rückführungshebeln und dem Zwischengestänge eine Schwenkbewegung zwischen diesen Teilen in zu der Längsachse der Stellantriebsvorrichtung parallelen Ebenen kompensiert. Es ist zwar keine Querverformung irgendeines Gestänges bei dem Betrieb dieser Stellantriebsvorrichtung erforderlich, die Stellantriebsvorrichtung erfährt jedoch eine gewisse Querbelastung vor dem Nachstellen der Steuerventile durch die Rückführungshebel. Zum Pestigen des Gestänges gegen diese Belastung beanspruchen sich die von den Zwischenhebeln 155 abstehenden Arme 165 gegenseitig auf Druck, um dieser Belastung ohne irgendeine nennenswerte Verformung irgendeines dieser Teile der Stellantriebsvorrichtung entgegenzuwirken. Die Stiftverbindung zwischen den Armen gestattet die notwendige Relativdrehbewegung zwischen ihnen, welche aus der entgegengesetzt gerichteten Drehbewegung der Zwischenarme aufgrund der entgegengesetzt gerichteten Längsbewegung der Rückführungshebel resultiert. Diese Drehbewegung zwischen den Zwischenarmen wird jedoch durch die koaxiale Anordnung der Stiftverbindung der Arme und der Anlenkverbindungen 160 der Hauptzwischenhebel an den Stellantriebszylindern auf einem Minimum gehalten. Diese Drehbewegung ist von so geringer Größe, daß die gegenseitige Verbindung der Arme 165 aus einem Stift hergestellt werden kann, ohne daß ein Drehlager erforderlich ist.
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Claims (5)

United Technologies Corporation Hartford, Connecticut 06101, V. St. A. Patentansprüche :
1. Hydraulische Stellantriebsvorrichtung mit zwei parallelen hydraulischen Stellantrieben (10, 20), von denen jeder einen Zylinder aufweist, der mit dem Zylinder des anderen Stellantriebs starr verbunden ist, und ein Ausgangsteil (30), welches in bezug auf den Zylinder hin- und herbewegbar und mit dem Ausgangsteil (90) des anderen Stellantriebs starr verbunden ist; mit zwei Steuerventilen (50, 55), die jeweils die Druckbeaufschlagung eines zugeordneten Stellantriebs (10, 20) steuern;
mit einem Zwischengestänge (150);
mit einem Eingangsgestange (117), das mit den Steuerventilen (50, 55) und mit dem Zwischengestänge (150) zur Bewegung mit diesem verbunden ist, wobei das Eingangsgegestänge (117) zum gleichzeitigen Anlegen eines Eingangssignals an jedes Steuerventil (50, 55) ausgebildet ist; und
mit einem Rückführungsgestänge, das mit den Ausgangsteilen (30) und mit dem Zwischengestänge (150) verbunden
ist, zum Anlegen eines Rückkopplungssignals an die Steuerventile (50/ 55) mittels des Zwischen- und des Eingangsgestänges (150, 117) bei einer Bewegung der Ausgangsteile (30),
dadurch gekennzeichnet , daß das Zwischengestänge (150) einen ersten und einen zweiten diskreten Zwischenhebel (155) aufweist, die unabhängig bewegbar und an dem ersten bzw. zweiten Stellantrieb (10/ 20) drehbar angelenkt sind;
daß das Rückkopplungsgestänge einen ersten und einen zweiten diskreten Rückführungshebel (180, 185) aufweist, die mit Querabstand angeordnet und an dem ersten bzw. zweiten Zwischenhebel (155) und an den Ausgangsteilen (30) drehbar befestigt sind;
wodurch ein unabgeglichener Betrieb der Stellantriebsvorrichtung, der zur Längsverschiebung der miteinander verbundenen Ausgangsteile (30) führt, eine unabhängige Längsverschiebung der Rückführungshebel (180, 185) relativ zueinander zum unabhängigen , redundantem Anlegen der Rückführungssignale an die Steuerventile (50, 55) mit größerer Genauigkeit und Vorhersagbarkeit und reduzierter Gestängebeanspruchung bewirkt.
2. Stellantriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsteile (30) ein Paar insgesamt paralleler Kolbenstangen aufweisen, welche an ihren benachbarten Enden durch eine Kupplung verbunden sind, wobei die Rückführungshebel (180, 185) mit der Kupplung an Querabstand aufweisenden Stellen drehbar verbunden sind.
3. Stellantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zwischenhebel (155) einen sich nach innen erstreckenden Arm (165) aufweist, daß die Zwischenhebel (155) an ihren entsprechenden Enden mit den Hydraulikzylindern verbunden sind und daß die Arme (165) an ihren freien Enden miteinander verbunden sind, so daß sie
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sich gegenseitig auf Druck beanspruchen, wenn das Zwischengestänge (150) seitlich belastet ist, um diesem eine grössere Querfestigkeit zu geben.
4. Stellantriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelle gegenseitiger Druckberührung der Zwischenhebelarme (165) und die Stellen der Verbindungen der Zwischenhebel (155) mit den Stellantriebszylindern insgesamt koaxial sind.
5. Stellantriebsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine lagerlose Drehverbindung zwischen den Zwischenhebelarmen (165), die eine begrenzte Relativdrehbewegung zwischen denselben gestattet.
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JP (1) JPS60260702A (de)
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ES (1) ES8606819A1 (de)
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GB (1) GB2158972B (de)
IL (1) IL75158A (de)
IT (1) IT1200479B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1195530A1 (de) * 2000-10-04 2002-04-10 MECAER Meccanica Aeronautica S.p.A. Redundanter, hydraulischer Stellantrieb

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4800798A (en) * 1984-12-11 1989-01-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Control surface dual redundant servomechanism
US8885315B2 (en) * 2009-10-15 2014-11-11 Hamilton Sundstrand Corporation Multi-actuator motion control system
JP5514527B2 (ja) * 2009-12-11 2014-06-04 ナブテスコ株式会社 航空機用リアクションリンク
JP5552340B2 (ja) * 2010-03-15 2014-07-16 ナブテスコ株式会社 アクチュエータ及びリンクの製造方法、アクチュエータ及びリンクの設計方法、アクチュエータ及びリンク
DE102010051216A1 (de) 2010-11-12 2012-05-16 Airbus Operations Gmbh Seitenrudersystem an einem Flugzeug
DE102010053396B4 (de) 2010-12-03 2014-12-24 Airbus Defence and Space GmbH Übertragung einer Steuerungskraft
JP5784370B2 (ja) * 2011-06-02 2015-09-24 ナブテスコ株式会社 航空機用舵面駆動機構
JP6203199B2 (ja) 2012-02-09 2017-09-27 ムーグ インコーポレーテッド アクチュエータ・システム及び方法
US9086125B2 (en) * 2013-03-15 2015-07-21 Moog Inc. Rotary actuator
WO2017123987A1 (en) 2016-01-13 2017-07-20 Moog Inc. Summing and fault tolerant rotary actuator assembly
EP3255287B1 (de) 2016-06-10 2024-03-20 Claverham Limited Anpassungssystem für einen hydraulikaktuator
CN108488123B (zh) * 2018-06-12 2024-07-09 山河智能装备股份有限公司 一种双液压油缸自动同步系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4231284A (en) * 1978-08-31 1980-11-04 Textron, Inc. Load equilization feedback for parallel channel servo actuators

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB652001A (en) * 1948-06-29 1951-04-11 Blackburn Aircraft Ltd Improvements in or relating to pilot's power assisted controls of aircraft
US2706886A (en) * 1950-06-14 1955-04-26 Honeywell Regulator Co Coordinated hydraulic control apparatus
US2729943A (en) * 1953-05-26 1956-01-10 Chambersburg Eng Co Fluid-pressure-actuated apparatus
US2859591A (en) * 1955-07-20 1958-11-11 Us Industries Inc Hydraulic synchronizer
GB828785A (en) * 1957-09-27 1960-02-24 Sperry Gyroscope Co Ltd Control apparatus for aircraft
GB897627A (en) * 1958-06-23 1962-05-30 Sperry Gyroscope Co Ltd Control apparatus for aircraft
CH514073A (fr) * 1963-05-25 1971-10-15 Vevey Atel Const Mec Installation de réglage de turbine hydraulique à hélice à pas réglable
US3272062A (en) * 1965-10-07 1966-09-13 Ltv Electrosystems Inc Servo valve synchronizer
US3677137A (en) * 1970-06-19 1972-07-18 Orville E Stockwell Reversible differential control valve and systems
US3726186A (en) * 1971-06-01 1973-04-10 Mc Donnell Douglas Corp Tandem control valve
DE2450330C3 (de) * 1974-10-23 1978-09-14 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8000 Muenchen Doppelhydraulischer Stellantrieb

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4231284A (en) * 1978-08-31 1980-11-04 Textron, Inc. Load equilization feedback for parallel channel servo actuators

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1195530A1 (de) * 2000-10-04 2002-04-10 MECAER Meccanica Aeronautica S.p.A. Redundanter, hydraulischer Stellantrieb

Also Published As

Publication number Publication date
GB8511741D0 (en) 1985-06-19
IL75158A (en) 1989-03-31
DE3515826C2 (de) 1994-04-07
AU4205785A (en) 1985-11-21
GB2158972A (en) 1985-11-20
ES8606819A1 (es) 1986-05-16
JPS60260702A (ja) 1985-12-23
BR8502246A (pt) 1986-01-14
AU579861B2 (en) 1988-12-15
ES543072A0 (es) 1986-05-16
JPH0570721B2 (de) 1993-10-05
IT1200479B (it) 1989-01-18
FR2564156A1 (fr) 1985-11-15
US4531448A (en) 1985-07-30
CA1232826A (en) 1988-02-16
IL75158A0 (en) 1985-09-29
FR2564156B1 (fr) 1988-10-14
GB2158972B (en) 1987-12-16
IT8520699A0 (it) 1985-05-14

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