DE3929246C2

DE3929246C2 -

Info

Publication number: DE3929246C2
Application number: DE19893929246
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 7990 Friedrichshafen De Otto; Karl 7768 Stockach De Schneider
Original assignee: Dornier Luftfahrt GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1989-09-02
Filing date: 1989-09-02
Publication date: 1992-12-03
Also published as: DE3929246A1

Description

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

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

Aus der DE 34 34 033 C2 ist ein gattungsgemäßer Linearmotor mit einem Zylindergehäuse bekannt, der einen Arbeitskolben enthält, der bei Druckbeaufschlagung auf einer Seite (Ausfahrleitung) ausfährt und bei Druckbeaufschlagung auf seiner anderen Seite (Einfahrleitung) einfährt. Er hat einen federbelasteten Endanschlagkolben, der den Einfahrweg des Arbeitskolbens begrenzen kann und sich bei Druckbeaufschlagung auf einer Seite (Einfahrleitung) gegen den Arbeitskolben bewegt. Der federlastete Endanschlagkolben dient zur dynamischen Dämpfung der Bewegung des Arbeitskolbens. Das Problem einer eventuellen Beweglichkeit im drucklosen Zustand ist hier nicht angesprochen.

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 eingeleitet 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 Linearmotoren nur eine Relativbewegung in eine Richtung - und zwar in Ausfahrrichtung - möglich.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem 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 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

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

- als Druckmedium eine Flüssigkeit vorgesehen ist,
- der Endanschlagkolben (5) bei Druckbeaufschlagung auf einer anderen Seite (Kammer D, Ausfahrleitung) sich vom Arbeitskolben (2) wegbewegt, und
- die Kammer A mit der Kammer D und die Kammer B mit der Kammer C hydraulisch verbunden sind.

2. 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.