DE3929246A1 - Hydraulischer linearmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Linearmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche hydraulischen Linearmotoren (druckmittelbetriebene Stellorgane) wandeln den Druck einer Hydraulikflüssigkeit oder eines Gases in eine Linarbewegung (Einfahren, Ausfahren) um.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydraulischen Linearmotor vorzuschlagen, der zwei sich widersprechende Anforderungen erfüllt:

• 1. In eingefahrener Stellung soll der Arbeitskolben an einen internen Anschlag fahren, damit keine die äußeren Kräfte übersteigenden Kräfte in das anzutreibende System eingeleitet werden. Würde der Anschlag des Systems außerhalb des Zylinders sein, so könnten die maximal erzeugbaren Kräfte (Druck Kolbenfläche) in das anzutreibende System eingelei­ tet werden und dieses überlasten.
• 2. In eingefahrener Stellung und bei drucklosem Zylinder soll eine Relativbewegung zwischen Arbeitskolben und Zylinder in beide Richtungen möglich sein. Da der Arbeitskolben in der eingefahrenen Stellung sich bereits am internen Anschlag befindet (Forderung 1) ist bei bekannten hydraulischen Linearmotoren nur eine Relativbewegung in eine Richtung - und zwar in Ausfahrrichtung - möglich.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem hydraulischen Linearmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausführungen der Erfindung sind Gegenstände von Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert.

Aufbau

Ein erfindungsgemäßer hydraulischer Linearmotor enthält folgende Komponenten:

• - Zylindergehäuse 1
• - Arbeitskolben 2
• - Drossel oder Drosselrückschlagventil in der Ausfahrseite 3
• - Drossel oder Drosselrückschlagventil in der Einfahrseite 4
• - Endanschlagkolben 5
• - Endanschlagkolbenfeder 6
• - Verbindungsleitungen 7

Die einzelnen Komponenten sind so angeordnet, daß 4 Kammern entstehen, die wie folgt zusammengeschaltet sind:
Kammer A (Arbeitskolbenausfahrseite) ist hydraulisch verbunden mit Kammer D (Endanschlagkolbeneinfahrseite). Kammer B (Arbeits­ kolbeneinfahrseite) ist verbunden mit Kammer C (Endanschlag­ kolbenausfahrseite).

Funktion

Während des Einfahrvorgangs sind Kammer B und Kammer C druckbe­ aufschlagt, während die Kammern A und D an die Niederdruckseite des Hydrauliksystems angeschlossen sind. Dies bewirkt, daß der Endanschlagkolben 5 in seine ausgefahrene Stellung (rechts) fährt und der Arbeitskolben 2 in seine eingefahrene Stellung (links) fährt. Da die Kolbenfläche der Kammer C bevorzugt größer ist als die Kolbenfläche der Kammer B und der Endanschlagkolben 5 so lang ist, daß er für den Arbeitskolben 2 einen Anschlag bilden kann, bestimmt die ausgefahrene Stellung des Endanschlagkolbens 5 die eingefahrene Position des Arbeitskolbens 2.

Während des Ausfahrvorgangs sind die Kammern A und D druckbeauf­ schlagt, während die Kammern B und C an die Niederdruckseite des Hydrauliksystems angeschlossen sind. Dies bewirkt, daß der Endanschlagkolben 5 in seine eingefahrene Stellung (links) fährt und der Arbeitskolben 2 in seine ausgefahrene Stellung (rechts) fährt.

Die ausgefahrene Stellung des Endanschlagkolbens 5 ist so einge­ stellt, daß der Arbeitskolben 2 beim Einfahren den Endanschlag­ kolben 5 erreicht. Der Arbeitskolben 2 kommt nicht durch Errei­ chen anderer Systemanschläge vor Erreichen des Endanschlagkol­ bens 5 zum Stehen. Im Ruhezustand des Systems sind alle 4 Kammern (A, B, C, D) an die Niederdruckseite des Systems geschaltet. Aufgrund dieser Tatsache ist der Endanschlagkolben 5 kräftefrei und kann vom Arbeitskolben 2 zurückgeschoben werden, falls eine Änderung der Einspannlänge durch äußere Einflüsse erfolgt. Eine Bewegung des Arbeitskolbens 2 ist auch in die andere Richtung (Ausfahrrichtung) möglich.

Eine Arbeitskolbenverschiebung ist auch dann noch möglich, wenn nach dem Erreichen des Endanschlags die Kolbeneinfahrleitung geschlossen ist.

Die durch eine Bewegung des Arbeitskolbens verdrängte Flüssigkeit aus Kammer A kann durch die Verbindung der Kammern A und D in die Kammer D abfließen. Die daraus resultierende Verschiebung des Endanschlagkolbens 5 bewirkt eine Verdrängung von Hydraulik­ flüssigkeit aus Kammer C in die offene Niederdruckseite des Hydrauliksystems.

Die eingebaute Feder 6 sorgt dafür, daß sich der Endanschlag­ kolben 5 soweit wie möglich in ausgefahrener Stellung (rechts) befindet. Dies ist erforderlich, damit der Arbeitskolben 2 die durch Aufnahme des verdrängten Flüssigkeitsvolumens aus Kammer A hervorgerufene Verschiebung ausführen kann.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können in die Einfahr­ leitung und/oder in die Ausfahrleitung vor den Kammern B und/oder A Drosseln oder Drosselrückschlagventile (3, 4) vorgese­ hen sein. Mit diesen Drosseln kann jeweils die Laufgeschwindig­ keit des Kolbens eingestellt werden.

Ein erfindungsgemäßer hydraulischer Linearmotor eignet sich besonders zum Antrieb einer Kabinenhaube eines Flugzeugs, dessen Rumpf aus kohlenfaserverstärktem Kunststoff (CFK) und dessen Kabinenhaubenrahmen aus Metall gefertigt sind. Durch die unter­ schiedlichen Materialien ergeben sich bei Temperaturänderungen Relativbewegungen zwischen Flugzeugrumpf und Haube, die auch zu einer Längung/Kürzung des antreibenden Linearmotors führen können. Aufgrund der erfindungsgemäß erreichten Kraftbegrenzung in eingefahrener Stellung können Gestänge und Haubenrahmen leichter gebaut werden.

Claims (3)

1. Hydraulischer Linearmotor mit einem Zylindergehäuse (1) und einem Arbeitskolben (2), der bei Druckbeaufschlagung auf einer Seite (Kammer A, Ausfahrleitung) ausfährt und durch Druckbeaufschlagung auf seiner anderen Seite (Kammer B, Einfahrleitung) einfährt, gekennzeichnet durch einen federbelasteten Endanschlagkolben (5), der den Einfahrweg des Arbeitskolbens (2) begrenzen kann, der durch Druckbeaufschlagung auf einer Seite (Kammer C, Einfahrleitung) sich gegen den Arbeitskolben (2) bewegt und der durch Druckbeaufschlagung auf seiner anderen Seite (Kam­ mer D, Ausfahrleitung) sich vom Arbeitskolben (2) wegbewegt.

2. Hydraulischer Linearmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Kammer B zugewandte Fläche des Arbeitskolbens (2) kleiner ist als die der Kammer C zugewandte Fläche des Endanschlagkolbens (5).

3. Hydraulischer Linearmotor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Drossel (3, 4) oder ein Drosselrückschlagventil in der Einfahrleitung und/oder in der Ausfahrleitung vor der Kammer B und/oder der Kammer A.