DE3614427A1

DE3614427A1 - Stroemungsmitteldruckbetriebene betaetigungssysteme

Info

Publication number: DE3614427A1
Application number: DE19863614427
Authority: DE
Inventors: Arthur Derek Trench Telford Shropshire Mountney; James Codsall Wolverhampton Roper
Original assignee: Dowty Boulton Paul Ltd
Current assignee: Dowty Boulton Paul Ltd
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1986-04-29
Publication date: 1986-11-13
Also published as: IT8647957A0; GB2175047A; IN166825B; IT1190545B; US4739695A; GB8609729D0; GB2175047B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft strömungsmitteldruckbetriebene Betätigungssysteme, beispielsweise solche zum Betreiben von aerodynamischen Steuerflächen von Flugzeugen, Hubschraubern, Luftkissenfahrzeugen u.a..

\ / 5 Die Gehäuse und/oder Ausgangselemente der Betätigungseinheit oder der Betätigungseinheiten von diesen Systemen können im Betrieb" derselben durch Stoßbelastungen von anderen Teilen, Fehlbehandlungen und bei militärischen Einsatzzwecken durch den Aufprall von Projektilen und Ge-Schoßfragmenten beschädigt werden, was häufig zu einem Blockieren bzw. Verklemmen der Betätigungseinheiten und somit zu Fehlfunktionen der zugehörigen Steuerflächen führt.

Um die Auswirkungen von derartigen Beschädigungen zu verhindern, sind bereits die Kolben und Stopfbüchsen von derartigen Betätigungseinheiten mit biegbaren und zerbrechlichen Abschnitten versehen worden, um eine Abtrennung derselben vom Hauptteil eines Kolbens oder einer Stopfbüchse zu ermöglichen, damit der Kolben einen beschädigten Abschnitt des Gehäuses oder der beschädigte Abschnitt eines Ausgangselementes eine Stopfbüchse passieren kann. Der aufgetretene Schaden stellt hierbei entweder eine beträchtliche Verformung der Gehäusewand oder der Fläche des Ausgangselementes dar oder wird durch das Eindringen eines Projektils oder eines Geschoßfragmentes durch die Wand des

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Gehäuses verursacht, so daß in der Bewegungsbahn des Kolbens der Betätigungseinheit ein Widerlager entsteht.

Üblicherweise ist mindestens eine weitere Betätigungseinheit vorgesehen, um die erste Betätigungseinheit beim Betreiben einer Steuerfläche zu unterstützen, so daß bei der Beschädigung der einen Betätigungseinheit die Steuerfläche weiterhin durch die andere Betätigungseinheit oder die anderen Betätigungseinheiten betrieben werden kann. Da der erwähnte biegbare und zerbrechliche Abschnitt bei einem Eingriff mit dem durch die Verformung, das Projektil oder das Geschoßfragment verursachten Widerlager vom Kolben oder der Stopfbüchse gelöst wird, wollte man hierdurch erreichen, daß die Bestandteile der einen Betätigungseinheit durch die von der weiteren Betätigungseinheit oder den weiteren Betätigungseinheiten, die der entsprechenden Steuerfläche zugeordnet sind, ausgeübte Kraft ihre Relativbewegung fortsetzen können.

Dabei verbleibt jedoch immer das Risiko, daß bei einer Lösung des biegbaren und zerbrechlichen Abschnittes des Kolbens oder der Stopfbüchse sich dieser Abschnitt so zwischen den Bestandteilen der Betätigungseinheit verklemmen kann, daß eine Relativbewegung dieser Bestandteile verhindert oder zumindest ernsthaft behindert wird, so daß auf diese Weise der Betrieb der weiteren Betätigungseinheit oder weiteren Betätigungseinheiten, die zum Betreiben der Steuerfläche dienen, ganz verhindert oder ernsthaft in Mitleidenschaft gezogen wird.

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Die vorliegende Erfindung soll für das vorstehend genannte Δ Problem Abhilfe schaffen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde,

ein Betätigungssystem zur Verfügung zu stellen, bei dem das Risiko eines derartigen Blockierens oder Festklemmens der Bestandteile einer Betätigungseinheit zumindest beträchtlich reduziert ist.
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Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein strömungsmitteldruckbetriebenes Betätigungssystem gelöst, das zum Betreiben einer aerodynamischen Steuerfläche geeignet ist und eine Betätigungseinheit aufweist, die die folgenden Bestandteile umfaßt: Ein Gehäuse, einen gleitend im Gehäuse gelagerten Kolben, ein Ausgangselement, das sich vom Kolben erstreckt und durch eine öffnung in einem Ende des Gehäuses zur Außenseite hin vorsteht, eine ringförmige Dichtungseinrichtung, die vom Kolben getragen wird und in dichtendem Eingriff mit dem Gehäuse steht, eine ringförmige Dichtungseinrichtung, die in der öffnung angeordnet ist und mit dem Ausgangselement in dichtendem Eingriff steht, und eine Lagereinrichtung, die die Dichtungseinrichtung des Kolbens und/oder der öffnung in Umfangsrichtung flankiert und Teile aus einem sofort und örtlich verformbaren Material aufweist, die in gleitendem, lasttragenden Eingriff mit dem Gehäuse und/oder dem Ausgangssignal stehen, so daß im Falle der Beschädigung einer Fläche der Betätigungseinheit, die mit der Dichtungseinrichtung in Eingriff steht, oder 5 des Eindringens von Fremdmaterial in diese Fläche, so daß ein Hindernis bzw. ein Widerlager von der Fläche vorsteht, das Material der Lagereinrichtung während des Eingriffes mit dem Hindernis bzw. Widerlager oder durch den Eingriff desselben in ausreichender Weise verformt wird, so daß eine Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Ausgangselement durch die Kraft von mindestens einer weiteren Betätigungseinheit, die der Steuerfläche zugeordnet ist, fortgesetzt werden kann.

Die Lagereinrichtung flankiert vorzugsweise beide Seiten einer jeden ringförmigen Dichtungseinrichtung.

Die Lagereinrichtung kann ringförmig ausgebildet sein und zumindest teilweise ein Kunststoffmaterial oder ein ähnliches Material eines nicht spröden Typs aufweisen, um einen relativen Gleiteingriff mit dem Gehäuse und/oder dem Ausgangselement zu ermöglichen.

Das Kunststoffmaterial oder das entsprechende Material kann mit einem entsprechenden ringförmigen Lagerelement, das einen Teil einer jeden Lagereinrichtung bildet, in geeigneter Weise verkeilt sein. Das ringförmige Lagerelement ist entweder am Kolben oder am Gehäuse befestigt oder kann alternativ dazu einstückig mit dem Kolben oder dem Gehäuse ausgebildet sein. Jedes Lagerelement kann mit eng beabstandeten Ringnuten zur Aufnahme des Kunststoffmateriales oder entsprechenden Materiales ausgestattet sein, wobei das Material zum Teil mit diesen Nuten verklebt ist. Alternativ dazu kann jedes Lagerelement mit schraubenförmigen Nuten zur Aufnahme des Kunststoff- oder anderen Materiales versehen sein.

In den Fällen, in denen Lagereinrichtungen für eine relative Gleitbewegung zum Ausgangselement vorgesehen sind, können die ringförmige Dichtungseinrichtung, die mit demAusgangselement in Eingriff bringbar ist, und die zugehörige Lagereinrichtung zusammen einen Teil einer Stopfbüchse bilden, die selbst in geeigneter Weise im Gehäuse befestigt ist. In diesem Fall kann die Dichtungseinrichtung eine Vielzahl von axial beabstandeten Dichtungsringen aufweisen, die mit dem Auegangeelement in Eingriff bringbar und in einer entsprechenden Ringnut in der Bohrung der Stopfbuchse gelagert sind. Eine weitere Ringnut kann in der Einheit zwischen

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den Dichtungsringen und desweiteren auch innerhalb des innersten Pinges vorgesehen sein, wobei das nicht spröde Kunststoffmaterial oder entsprechende Material mit dieser weiteren Ringnut verkeilt sein kann. Diejenigen Teile des Materiales, die aus der weiteren Ringnut vorstehen, befinden sich dabei in Eingriff mit dem Ausgangselement.

Das Kunststoffmaterial oder das entsprechende Material, das einen Teil der Lagereinrichtung bildet, kann Polytetrafluoräthylen oder ein anderes Polyamid umfassen, und der Kolben und das Gehäuse können aus Stahl bestehen.

Das Betätigungssystem kann eine Vielzahl von solchen Betätigungseinheiten aufweisen, die parallel zueinander angeordnet und jeweils zwischen einem festen Bauteil und einer entsprechenden Stelle an der Steuerfläche vorgesehen sind.

Sollte eine Betätigungseinheit im Betrieb beschädigt werden, können durch die erfindungsgemäße Lösung die andere Betätigungseinheit oder die anderen Betätigungseinheiten, die ebenfalls mit der zugehörigen Steuerfläche in Verbindung stehen, in durch die Beschädigung der ersten Betätigungseinheit ungehinderter oder im wesentlichen unge-5 hinderter Weise den Betrieb dieser Steuerfläche fortsetzen.

Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen!

- Ii -, ; ■

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer

aerodynamischen Steuerfläche, mit der drei strömungsmitteldruckbetriebene
Betätigungseinheiten, die in den Figuren 2 bis 5 dargestellt sind, verbunden sind,

Figur 2 einen Schnitt durch eine der drei in

Figur 1 gezeigten Betätigungseinheiten,

Figur 3 . einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil der in Figur 2 gezeigten Betätigungseinheit ,

Figur 4 einen vergrößerten Schnitt durch einen anderen Teil der in Figur 2 dargestellten Betätigungseinheit und

Figur 5 einen Teilschnitt durch Figur U.

Wie man der Zeichnung entnehmen kann, umfaßt ein strömungsmitteldruckbetriebenes Betätigungssystem zum Betreiben einer Flugzeugsteuerfläche 1 drei Kolben-Zylinder-Teleskopbetätigungseinheiten 2, 3, U, deren Gehäuse 5, 6, 7 bei «, 9, 10 schwenkbar an einem festen Flugzeugbauteil 11 angeordnet

sind. Die Ausgangselemente oder Kolbenstangen 12, 13, IU

dieser Betätigungseinheiten sind jeweils bei 15, 16, 17
schwenkbar mit entsprechenden Armen 18, 19, 20 verbunden,
die von der Steuerfläche 1 getragen werden und entlang dieser im Abstand angeordnet sind. Die Steuerfläche 1 selbst

ist scharnierartig um eine Achse 21 am festen Bauteil angeordnet.

Der Stahlkolben 22 einer jeden Betätigungseinheit 2, 3, u
besitzt eine relativ breite, mittig angeordnete Pinpnut 23,

die einen Dichtungsring 24 mit rechteckigem Querschnitt au? Gummi oder gummiähnlichem Material beherbergt, der in strömungsmitteldichtem Gleiteingriff mit der Innenwand 2 des Stahlzylinders 26 der Betätigungseinheit steht. Zu jeder Seite der Nut 23 hin besitzt der Stahlkolben einen reduzierten Durchmesser und ist dort mit vier relativ engen und flachen Ringnuten 27; 28 versehen, so daß Sätze ?^a; 30 von fünf gleich engen, radial nach außen gerichteten ringförmigen Stahlrippen auf jeder Seite der Nut 2 3 ein-¹^ stückig mit dem Kolben ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform besitzt jede Nut 27; 28 und jede Rippe29; eine Axialdicke von etwa 1,0 mm.

Ein Lagermaterial, bei dem es sich bei dieser Ausführungsform um Polytetrafluoräthylen handelt, ist über einen geeigneten Klebvorgang mit dem Kolben 2 2 vereinigt worden, so daß zwei ringförmige Lagereinrichtungen 31; 3 2 gebildet werden,die die Nut 23 und deren Dichtungsring 2U flankieren. Dieses Material füllt die dargestellten Nuten 27; 2 8 auf und steht von diesen vor, so daß es die Umfangsränder der Rippen 29; 30 bedeckt. Es bildet gegenüber der Innenwand 2 5 des Zylinders 26 zylindrische Lagerflächen 33; 34.

Die Kolbenstange 12, 13, 14 einer jeden Betätigungseinheit 2, 3, 4 erstreckt sich aus dem Zylinder 2 6 heraus und in den Figuren 2 und 3 nach rechts durch eine ringförmige Stopfbüchseneinheit 35, 36, 37. Jede Stopfbüchseneinheit wird relativ zu ihrem Zylinder 2 6 durch einen mit einem Innenschraubgewinde versehenen Flanschring 38 gehalten, der am Zylinder befestigt ist. Die STopfbüchseneinheit bildet somit eine Endwand 3 9 für den Zylinder und ist so verlängert, daß sie aus dem Zylinder nach außen vorsteht. Jede Stopfbüchseneinheit besteht aus Stahl und ist in ihrer

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Bohrung mit zwei relativ breiten Ringnuten "+0, 41 versehen, von denen jede einen Dichtungsring 42, 43 mit rechteckigem Querschnitt aus Gummi oder gummiartigem Material beherbergt, der in einem strömungsmitteldichten Gleiteingriff mit der Kolbenstange 12 steht. Ein Abstreifring 44 mit dargestelltem Querschnitt, der ebenfalls aus Gummi oder gummiartigem Material besteht, sitzt in einer Ringnut 45, die in den Figuren 2 und 3 rechts von dem Ring 4 3 liegt, und steht mit der Kolbenstange in Eingriff.

An der linken Seite des Ringes 42 ist die Bohrung der Stopfbüchseneinheit 35,.36, 37 einer jeden Betätigungseinheit mit fünf relativ engen und flachen Fingnuten 46 versehen, so daß ein Satz 47 von sechs engen und ringförmigen Pippen gebildet wird, die einstückig mit der Stopfbüchseneinheit ausgebildet sind. Zwischen den Ringen 42 und 43 befinden sich drei weitere relativ enge und flache Ringnuten 4 8 in der Bohrung, so daß ein weiterer Satz 4 9 von vier engen und ringförmigen Rippen gebildet wird, die einstückig mit der Stopfbüchseneinheit ausgebildet sind. Desweiteren befinden sich zwischen den Ringen 42 und 44 zwei andere relativ enge und flache Ringnuten 50 in der Bohrung, so daß noch ein weiterer Satz 51 von drei engen und ringförmigen Rippen gebildet wird, die einstückig mit der Stopfbüchsen-5 einheit ausgebildet sind. Bei dieser- Ausführungsform besitzt jede Nut 46, 48, 50 und jede radial einwärts gerichtete Rippe 47, 49, 51 eine Axialdicke von etwa l_s0 mm.

Ein Lagermaterial, bei dem es sich wiederum um Polytetrafluoräthylen handelt, ist über einen geeigneten Klebevorgang an der Stopfbüchseneinheit befestigt, so daß drei ringförmige Lagereinrichtungen 52, 53, 54 gebildet werden. Dieses Material füllt die entsprechenden Nuten 46, 48, 50 aus, wie gezeigt, und steht von diesen so vor, daß die Umfangsränder der radial einwärts gerichteten Pippen 47, 49, 51 bedeckt sind und zylindrische Lagerflächen 55, 56, 57 gebildet werden₅ die der- zylindrischen Fläche der Kolbenstange gegenüberliegen.

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Die Lagereinrichtungen 31, 32; 52, 53, 54 besitzen somit eine angemessene Kapazität zur Aufnahme der Lasten, die während des Betriebes der Steuerfläche 1 durch die Kraft der parallelen strömungsmitteldruckbetriebenen Betätigungseinheit 2,3, 4 und durch die aerodynamischen Beanspruchungen dieser Fläche entstehen.

Wenn während eines derartigen Betriebes der Steuerfläche eine der gleichzeitig betätigten Betätigungseinheiten 2, 3, 4 eine Beschädigung erfährt, beispielsweise in einer militärischen Auseinandersetzung durch ein Projektil, ein Geschoßfragment oder ein Geschoß, das auf den Zylinder oder die Kolbenstange dieser Betätigungseinheit trifft, oder durch anderes Fremdmaterial, das in unbeabsichtigter Weise hiergegen einen Schlag ausübt, dann kann eine derartige Beschädigung die bei 5 8 in Figur 3 oder bei 5 9 in Figur 5 dargestellte Form besitzen. Die Beschädigung bei 5 8 ist durch einen örtlichen Materialausbruch an der Oberfläche der Kolbenstange gegeben, während die Beschädigung bei 59 eine örtliche Verwerfung oder Eintiefung der Innenwand 25 des Zylinders 2 6 oder sogar eine tatsächliche vollständige Durchdringung des Zylinders durch das Fremdmaterial umfaßt. In jedem Fall führt eine solche Beschädigung zu einem Hindernis bzw. einem Widerlager, das von der Oberfläche 5 der Kolbenstange oder der Fläche der Innenwand 2 5 vorsteht und das nicht nur ein^n freien Hub der beschädigten Betätr.gur.gseinheit, sondern auch einen normalen Betrieb der anderen mit der Fläche 1 in Verbindung stehenden Betätigungseinheiten verhindert bzw. ernsthaft behindert.

Durch die Anordnung der Lagereinrichtungen 31, 32; 52, 53, 54, die aus einem Material bestehen, das sofort und örtlich verformbar ist, und durch die Art und Weise, in der dieses Material in Nuten gelagert wird, die selbst über relativ dünne ringförmige Rippen voneinander beabstandet sind, welche eine solche sofortige und örtliche Verformung der Lagereinrichtungen gestatten, wird jedoch im Falle einer

solchen Beschädigung, die eine Betätigungseinheit erfährt, das Risiko, daß die anderen Betätigungseinheiten an einer Fortsetzung ihrer normalen Betriebsweise gehindert werden, beträchtlich reduziert oder sogar insgesamt eliminiert. 5

Wenn eine solche Beschädigung an dem Teil der Kolbenstange auftritt, der vom Betätigungszylinder vorsteht, passiert bei einer Kontraktion der Betätigungseinheit das durch die Beschädigung 5 8 auf der Oberfläche der Kolbenstange ausgebildete Hindernis bzw. Widerlager zuerst den Abstreifring 44 und verursacht wahrscheinlich eine Beschädigung desselben. Danach trifft es gegen das sofort und örtlich verformbare Polytetrafluoräthylenmaterial der ringförmigen Lagereinrichtung 54. Dieses Material verformt sich sofort und nimmt dabei die Form des durch die Beschädigung 58 örtlich gebildeten Hindernisses auf, so daß sich die Kolbenstange weiter nach links bewegen kann. Wenn die Beschädigung besonders groß ist, so daß ein relativ großes Hindernis an der Kolbenstange gebildet wird, besitzen die engen und ringförmigen Rippen 51 selbst die Fähigkeit, sich örtlich zu verformen und somit zu einer kontinuierlichen Bewegung der Kolbenstange beizutragen. Wenn es erforderlich ist, kann sich die Kolbenstange so bewegen, daß das Hindernis auch den Dichtungsring 43, die Rippe 49, den Dichtungsring 42 und die Rippen 47 passiert. Das Passieren der Dichtungsringe 43, 42 kann jedoch zu einer solchen Beschädigung derselben führen, daß ein Strömungsmittelverlust von der Betätigungseinheit auftritt. In diesem Fall und danach wäre die Steuerfläche 1 nur über die gesamte Kraft der anderen beiden Eetätigungseinheiten betreibbar, jedoch wird durch die Fähigkeit der Lagereinrichtungen 52, 53, 54, die Beschädigung der Kolbenstange aufzunehmen, erreicht,

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daß diene anderen beiden Betätigungseinheiten ihren Betrieb durch die beschädigte Kolbenstange unbehindert oder im wesentlichen unbehindert fortsetzen können.

Wenn bei einem Betrieb der Steuerfläche ein Geschoßfragment oder ein Geschoß 60 den Zylinder 26 durchdringt oder so auf diesen trifft, daß die Wand des Zylinders verformt wird, wie in Figur 5 bei 59 gezeigt, können sich der Kolben und die Kolbenstange weiterhin relativ zum Zylinder bewegen, da wie bei den Lagereinrichtungen der Stopfbüchseneinheit sich das Polytetrafluoräthylenmaterial und, falls erforderlich, die Rippen 29; 30 örtlich verformen und die bei 59 gezeigte Verwerfung in der Kolbenbahn aufnehmen können. Eine solche Verformung wird wahrscheinlich von einer ernsthaften Beschädigung des Dichtungsringes 24 begleitet, so daß die Steuerfläche weiterhin nur unter der vollen Kraft der anderen beiden Betätigungseinheiten betrieben wird. Ein solcher Betrieb erfolgt jedoch unbehindert oder im wesentlichen unbehindert von der Beschädigung der Zylinderwand.

Aufgrund der Art und Weise, in der das Polytetrafluoräthylenmaterial verformt wird, und der Art und Weise, in der die Rippen selbst verformt werden, ist es unwahrschein-

25₌ lieh, daß irgendein Teil des Polytetrafluoräthylens oder des Stahls von der Lagereinrichtung, dem Kolben oder der Stopfbüchseneinheit abbricht. Daher ist überhaupt keine oder nur eine geringe Wahrscheinlichkeit vorhanden, daß sich irgendwelche Teile in der beschädigten Betätigungseinheit verklemmen und dadurch den Betrieb der anderen Betätigungseinheiten des Systems ernsthaft behindern oder verhindern können.

8AD ORIGINAL

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Wenn sich ein Geschoßfragment oder ein Geschoß vollständig durch den Zylinder 26 bohrt und auf den Abschnitt der Kolbenstange 12 innerhalb des Zylinders trifft, kann ein Materialausbruch auf der Oberfläche der Kolbenstange auftreten, wie beispielsweise bei 61 in Figur 3 gezeigt. Auch in diesem Falle wird das Ausfahren der Betätigunp;?- einheit nicht verhindert, da bei einer Bewegung des Kolbens und der Kolbenstange nach rechts das bei 61 gebildete Hindernis bei einem Eingriff mit der Lagereinrichtung 5?

deren Material verformt. Wenn sich die Bewegung des Kolbens und der Kolbenstange nach rechts fortsetzt, passiert das Hindernis 61 den Dichtungsring 42, die Lagereinrichtung 53, den Dichtungsring 43, die Lagereinrichtung 54 und den Abstreifring 44.

Die Stopfbüchseneinheit 3 5 ist daher in der Lage, eine Bewegung des Kolbens und der Kolbenstange in jeder Richtung im Falle einer Beschädigung der Kolbenstange bei 5 8 und 61 zu ermöglichen.

Die vorstehend in Verbindung mit der Zeichnung beschriebene Konstruktion ist so ausgebildet, daß die Lagereinrichtungen 31, 32; 52, 53, 54 eine relativ große Axiallänge besitzen, um auf diese Weise große Lagerflächen für den Kolben und die Kolbenstange zur Verfugung zu stellen und die Notwendigkeit zu vermeiden, Kolbenstangen vorzusehen, die sich von beiden Seiten des Kolbens aus und somit durch beide Endwände des Zylinders erstrecken.

Obwohl bei der vorstehend in Verbindung mit der Zeichnung beschriebenen Ausführungsform das Polytetrafluoräthylenmaterial der Lagereinrichtungen in Ringnuten geklebt ist,

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die parallel zueinander angeordnet sind, kann bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung dieses Material auch in Schraubnuten geklebt sein, die in geeigneter Weise im Kolben und/oder der Stopfbüchseneinheit ausgebildet sind. 5

Ferner ist bei der vorstehend in Verbindung mit der Zeichnung beschriebenen Ausführungsform der metallische Teil der Stopfbüchseneinheit 35, der ein ringförmiges Lagerelement bildet, getrennt vom Zylinder 26 ausgebildet und an diesem über den Ring 3 8 befestigt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist jedoch dieser metallische Teil der Stopfbüchseneinheit stattdessen einstückig mit dem Zylinder ausgebildet. In diesem Falle ist das andere Ende des Zylinders mit einer entfernbaren Endwand versehen.

Obwohl bei der vorstehend in Verbindung mit der Zeichnung beschriebenen Ausführungsform das Kunststoffmaterial der Lagereinrichtungen Polytetrafluorethylen ist, kann es sich bei diesem Material in anderen Ausführungsformen der Erfindung um Polyamid oder irgendeinen anderen geeigneten Kunststoff handeln, der, falls erforderlich, in geeigneter Weise je nach den zu erwartenden Betriebsbeanspruchungen verstärkt ist.

Obwohl bei der vorstehend in Verbindung mit der Zeichnung beschriebenen Ausführungsform der Kolben und dessen Gehäuse aus Stahl bestehen, können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung der Kolben und/oder das Gehäuse aus einer Titanlegierung oder einer Aluminiumlegierung bestehen oder aus irgendeinem geeigneten nichtmetallischen Material oder einem solchen nichtmetallischen Material, das über ein geeignetes metallisches oder ein anderes nichtmetallisches

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Material verstärkt ist und somit zu einem Verbundmaterial wird, gefertigt sein.

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Claims

Patentansprüche

1. Strömungsmitteldruckbetriebenes Betätigungssystem, das zur Betätigung einer aerodynamischen Steuerfläche geeignet ist und eine Betätigungseinheit aufweist, die die folgenden Bestandteile umfaßt: Ein Gehäuse, einen gleitend im Gehäuse angeordneten Kolben, ein Auslaßelement, das sich von dem Kolben aus erstreckt und durch eine öffnung in einem Ende des Gehäuses zur Außenseite desselben vorsteht, ringförmige Dichtungseinrichtungen, die vom Kolben getragen werden und dichtend mit dem Gehäuse in Eingriff stehen, und ringförmige Dichtungseinrichtungen, die in der öffnung angeordnet sind und mit dem Auslaßelement in dichtendem Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, daß Lagereinrichtungen (31, 32; 52, 53, 54) vorgesehen sind, die die Dichtungseinrichtungen (24; 42, 43) des Kolbens (22) und/oder der öffnung in Umfangsrichtung flankieren und die Teile aus rasch und örtlich verformbarem Material aufweisen, die in lastübertragendem Gleiteingriff mit dem Gehäuse (5) und/oder dem Ausgangselement (12) stehen, derart, daß bei einer Beschädigung einer Oberfläche (25) der Betätigungseinheit, die mit den Dichtungseinrichtungen in Eingriff steht, oder beim Eindringen von Fremdmaterialien in diese, so daß ein Hindernis (58, 59) von der Oberfläche 5 vorsteht, das Material einer Lagereinrichtung beim Eingiff mit dem Hindernis oder durch den Eingriff desselben

in ausreichender Weise verformt wird,so daß die Relativbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Ausgangselement durch die Kraft von mindestens einer weiteren Betätigungseinheit (3, 4), die der Steuerfläche (1) zugeordnet ist, fortgesetzt werden kann.

2. System nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtungen (31, 32; 52, 53, 54) beide Seiten einer jeden ringförmigen Dichtungseinrichtung (24; 42, 43) flankieren.

3. System nach Anspruch 2 oder 3,dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtungen (31, 32; 52, 53, 54) Ringform besitzen und zumindest teilweise

■^ aus einem nicht spröden Kunststoff oder einem entsprechenden Material bestehen, so daß ein Gleiteingriff mit dem Gehäuse (5) und/oder dem Ausgangselement (12) möglich ist.

4. System nach Anspruch 3,dadurch gekennz e i ch net, daß der Kunststoff oder das entsprechende Material in geeigneter Weise mit einem entsprechenden ringförmigen Lagerelement verkeilt ist, das einen Teil einer jeden Lagereinrichtung (31, 32; 52, 53, 54) bildet und entweder am Kolben (22) oder am Gehäuse (5) befestigt ist.

5. System nach Anspruch 3,dadur ch gekennzeichnet , daß der Kunststoff oder das ent-³^ sprechende Material in geeigneter Weise mit einem r ingförmigen Lagerelement verkeilt ist, das einen Teil einer jeden Lagereinrichtung (31, 32; 52, 53, 54) bildet und einstückig mit dem Kolben (22) oder dem Gehäuse (5) ausgebildet ist.

6. System nach Anspruch 4 oder 5, dad urch gekennzeichnet, daß jedes Lagerelement mit eng voneinander beabstandeten Ringnuten (27, 28; 46, 48, 50) zur Aufnahme des Kunststoffs oder des entsprechenden Materials versehen ist, mit denen das Material teilweise verklebt ist.

7. System nach Anspruch 4 oder 5,dadurch g e kennze ichnet, daß jedes Lagerelement mit schraubenförmigen Nuten zur Aufnahme des Kunststoffs oder des entsprechenden Materials versehen ist, mit denen das Material teilwei.se verklebt ist.

8. System nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dort, wo die Lagereinrichtungen (52, 53, 54) eine Gleitbewegung relativ zum Ausgangselement (12) ausführen, die ringförmigen Dichtungseinrichtungen (42, 43), die mit dem Ausgangselement in Eingriff bringbar sind, und die zugehörigen Lagereinrichtungen zusammen einen Teil einer Stopfbüchseneinheit (35) bilden, die selbst im Gehäuse (5) befestigt ist.

9. System nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtungen eine Vielzahl von axial beabstandeten Dichtungsringen (42, 43) bilden, die mit dem Ausgangselement (12) in Eingriff bringbar und in entsprechenden Ringnuten (40, 41) in der Bohrung der Stopfbüchseneinheit (35) gelagert sind, und daß weitere Ringnuten (46, 48) in der STopfbüchseneinheit zwischen den

^O Dichtungsringen und innerhalb des innersten dieser Ringe angeordnet sind, wobei mit diesen weiteren Ringnuten der

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nicht spröde Kunststoff oder das entsprechende Material (52, 53, 54) verkeilbar ist und diejenigen Teile des Materiales, die aus den weiteren Nuten vorstehen, mit dem Ausgangselement (12) in Eingriff stehen. 5

10. System nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff oder das entsprechende Material, der einen Teil der Lagereinrichtungen (31, 32; 52, 53, 54) bildet, Polytetrafluoräthylen umfaßt.

11. System nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennze ic h η e t, daß der Kunststoff oder das entsprechende Material, das einen Teil der Lagereinrichtungen (31, 32; 52, 53, 54) bildet, Polyamid umfaßt.

12. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22) und das Gehäuse (5) aus Stahl bestehen.

13. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzei chnet, daß der Kolben (22) und das Gehäuse (5) aus einer Titanlegierung bestehen.

14. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gek ennzeichnet, daß der Kolben (2 2) und das Gehäuse (5) aus einer Aluminiumlegierung bestehen.

15. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a du r c h gekennz ei chnet, daß der Kolben (22) und das Gehäuse (5) zumindest teilweise aus einem nichtmetallischen Material bestehen.

16. System nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Betätigungseinheiten (2, 3, 4) vorgesehen ist, wobei die einzelnen Betätigungseinheiten parallel zu-• einander und jeweils zwischen einem festen Bauteil (11) und einer entsprechenden Stelle der Steuerfläche (1) angeordnet sind.