EP0686776A1 - Multifunktionsventil - Google Patents

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Publication number
EP0686776A1
EP0686776A1 EP95250090A EP95250090A EP0686776A1 EP 0686776 A1 EP0686776 A1 EP 0686776A1 EP 95250090 A EP95250090 A EP 95250090A EP 95250090 A EP95250090 A EP 95250090A EP 0686776 A1 EP0686776 A1 EP 0686776A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
piston
pressure
differential
hydraulic system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP95250090A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Dipl.-Ing. Grundke
Roland Dipl.-Ing. Pfaff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of EP0686776A1 publication Critical patent/EP0686776A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic system with a high-pressure differential cylinder, which is preferably designed as a servo actuator, and a valve combination, which is hydraulically linked thereto and arranged in a housing, according to the preamble of the main claim.
  • a large number of servo actuators are required for actuating wing parts, spoilers, landing gear flaps, etc.
  • Each of these drives represents a small hydraulic system with a high-pressure cylinder as the core.
  • a valve combination is required, which also includes an electro-hydraulic servo valve (EHSV) as the decisive switching element.
  • EHSV electro-hydraulic servo valve
  • the object of the invention is to develop a hydraulic system with a high-pressure differential cylinder, preferably designed as a servo actuator, with which different operating states of the servo actuator can be set and which requires a smaller housing with a lower weight for the valve combination.
  • the core of the invention is the combination of several individual valves to form a compact multifunction valve which is arranged in an elongated valve housing and in which the adjusting elements lie on a functional axis.
  • the advantage of this arrangement can be seen in the fact that, while maintaining all the desired switching functions, the valve housing can be made smaller and thus weight can be saved.
  • the essential component of the multifunction valve according to the invention is an axially movable differential piston with two ones different diameter piston areas.
  • the resulting pressure-effective surfaces in the piston areas are designed in connection with a spring acting on the differential piston so that when the system is depressurized, the differential piston comes into contact with the mechanical stop and only above a set pressure level that separates the cylinder's entry chamber from the pressure line Holds the poppet valve in the open position.
  • the plate seat valve is actuated via a tappet, which is arranged, for example, on the right side of the differential piston.
  • a combined damping and switching element is arranged on the other side of the differential piston, with the aid of which the starting process and other operating states can be set.
  • a plunger protrudes into the valve housing for the setting of an overpressure protection and the maintenance condition, which cooperates with the end face of the previously mentioned switching element.
  • the connections of the tappets are preferably designed as a ball joint in order to prevent the introduction of a transverse force on the differential piston due to the slight inclination of one of the elements.
  • a radial indentation in the overflow chamber forms the mechanical stop for both the poppet valve and the differential piston. In the worst case, this can lead to overstressing of the seat valve. This can be avoided, for example, by forming a separate mechanical stop for the differential piston in the pressure chamber, which is designed in such a way that the differential piston comes into contact before the poppet valve is pressed against the aforementioned radial indentation by means of the tappet .
  • FIG. 1 shows the multifunction valve 1 according to the invention to fulfill the normal function with, for example, a supply pressure P s > 150 bar.
  • a supply pressure P s > 150 bar As soon as the pressure in the supply pressure connection PP exceeds 8 bar, the differential piston B1 moves to the right and closes a bypass edge (not shown here), the bypass connecting the lines P4 to P5.
  • the hydraulic fluid flows from the supply connection PP through the axially provided bores 2 into the chamber area 3, which is formed by the bushing 4 and the differential piston B1.
  • a connection to the line P1 is established via the bushing 4 and its radial bores 5 and the opposite radial bores 6.
  • the pressure acts on the surfaces A2 and A3, which are designed so that the resulting force is greater than the corresponding spring forces F F2 and F F3 .
  • the poppet valve E1 is opened against the spring force F F3 by means of the tappet 8 until the valve E1 comes into contact with the radial indentation 9.
  • the connection between the right pressure chamber P6 and the overflow chamber P7 is made through the axial bores 10 in the seat valve E1. In this previously explained operating state with P s > 150 bar, this remains Seat valve E1 is always open, regardless of which control is connected to the EHSV.
  • the differential cylinder 11 can be extended and retracted by appropriately controlling the EHSV. If the entry command is present (as shown here), the supply pressure line PP is connected via P1 and EHSV and line P4 to the volumes P6 and P7 and thus via line P3 to the entry chamber 12.
  • the exit chamber 13 is via P2 and EHSV as well connected to the return PR via P5. However, if there is an exit command, the EHSV switches to the square shown below, so that there is a connection between PP and P2 with the exit chamber 13.
  • the entry chamber 12 is then connected to the return PR via P3, P7, P6, P4 and EHSV and P5.
  • Figure 2 shows a state with reduced system pressure, for example in the range between 85 and 150 bar. Since the figures are always the same in principle, the same reference numerals have been used for the same parts.
  • a reduced pressure is always to be expected if the pump or the pump system does not generate the full prescribed pressure.
  • the seat valve E1 should be closed below 150 bar so that the extension of the differential cylinder 11 is prevented by external loads.
  • the differential piston B1 still shifts to the right, but the pressure is not sufficient to open the seat valve E1.
  • the plunger 8 stops short of the plate of the valve E1.
  • the EHSV is switched to the retracted position (as shown here). If the EHSV is brought into the extended position (see FIG. 3), there is an increase in pressure due to the extending differential cylinder 11 in the line P3 and in the overflow chamber P7.
  • the increased pressure also acts on the pressure-limiting piston D1, which moves the differential piston B1 to the right via its tappet 14.
  • FIG. 4 shows the state of the overpressure protection. This condition only comes into play when the aircraft is on the ground and the supply pressure PP and the return pressure PR are therefore zero bar. Due to the solar radiation of the wings and the associated heating of the differential cylinder 11, the line P3 and the overflow chamber P7, an increase in pressure occurs in the control lines. At a specified pressure of, for example, 260 bar in P3 / P7, the pressure limiting piston D1 is shifted to the right. The switching element 15 is inserted into the annular gap of the differential piston B1. As soon as this switching element 15 is pushed to the stop, the differential piston B1 is also shifted to the right, so that the poppet valve E1 is opened via the tappet 8.
  • the pressure works with the differential area (A1 minus A4, where A1> A4) against the spring force F F2 and F F3 .
  • the line P2 is connected to the return PR via the EHSV and P5.
  • Line P3 is also connected to P1 via P7, P6, P4, EHSV.
  • the connection from P1 to the return PR is established via the holes 6, the overflow channel 16 and the oblique holes 17.
  • the maintenance state is shown in FIG.
  • the spoiler must free itself with a low force of, for example, 250 N. Let it move up and down.
  • the multifunction valve 1 is brought into a specific position by an external lever mechanism.
  • the external lever mechanism moves a cam 7, which acts on the differential piston B1 via the switching element 15.
  • the differential piston B1 is shifted up to the radial indentation 9 and the seat valve E1 is opened.
  • the supply line PP is blocked so that there is no connection to P1 and the spoiler cannot be actuated via a corresponding control of the EHSV. In this way, the risk of injury from unintentional actuation is avoided.
  • FIG. 6 shows the position of the multifunction valve 1 after a hydraulic supply error or an electrical control signal error.
  • the EHSV switches to the idle state, also called the bias position. This takes place via a reset attached to the EHSV, here in this case by means of a spring 19.
  • the seat valve E1 is open and P2 is connected to P5 via the EHSV.
  • the connection to the return PR is made via a check valve 18, through which the excess amount can flow off.
  • This check valve 18 is preferably biased to 8 bar.
  • the closed plate seat valve E1 prevents the differential cylinder 11 from being extended under external loads such as, for example, wind.
  • the non-illustrated check valves in the return PR and in the supply line PP prevent air from entering the hydraulic system.
  • the EHSV switches to the idle state (bias position). When the electrical signal is restored, the EHSV switches to its original operating state. If an error message occurs, this is registered by the flight control computer, the electricity is taken from the EHSV. When the power is removed, the EHSV resumes its idle state by means of the spring and proceeds as if there was a total loss of hydraulic power, i.e. H. the differential cylinder 11 is retracted and held in the appropriate position.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anlage mit einem vorzugsweise als Servostellantrieb ausgebildeten Hochdruck-Differentialzylinder und einer hydraulisch damit verknüpften Ventilkombination, die ein Elektro-Hydraulik-Servoventil mit Rückstellung und weitere Einzelventile aufweist. Um eine solche Anlage dahingehend zu verbessern, daß verschiedene Betriebszustände des Servostellantriebes eingestellt werden können und um ein kleineres Anlagengehäuse mit geringerem Gewicht bereitzustellen, wird vorgeschlagen, die Einzelventile als kompaktes Multifunktionsventil (1) vereint mit einem langgestreckten Ventilgehäuse anzuordnen und über Anschlüsse (P1, P4, P5) am Ventilgehäuse hydraulisch mit dem Servoventil (EHSV) und dem Differentialzylinder (11) zu verbinden, wobei die Stellelemente (15, B1, E1, D1) des Multifunktionsventils (1) auf einer Funktionsachse liegen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anlage mit einem vorzugsweise als Servostellantrieb ausgebildeten Hochdruck-Differentialzylinder und einer hydraulisch damit verknüpften in einem Gehäuse angeordneten Ventilkombination gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.
  • Im Flugzeugbau werden insbesondere bei mehrstrahligen Jets eine Vielzahl von Servostellantrieben zur Betätigung von Flügelteilen, Spoilern, Fahrwerksklappen usw. benötigt. Jede dieser Antriebe stellt eine kleine hydraulische Anlage dar mit einem Hochdruckzylinder als Kernstück. Um diesen Zylinder entsprechend den Vorgaben und Bedingungen unterschiedlich betätigen zu können, wird eine Ventilkombination benötigt, die auch ein Elektro-Hydraulik-Servoventil (EHSV) als entscheidendes Schaltelement beinhaltet. Mit diesem verbunden sind weitere Einzelventile, die es gestatten, neben dem Normalzustand anderere Betriebszustände einstellen zu können. Im Falle eines Spoilers, der als Auftriebsvernichter, als Geschwindigkeitsbremse und als Roll-Steuerung fungiert, sind dies die Normalfunktion sowie die Sperrfunktion bei reduziertem Systemdruck, die Überdrucksicherung, der Wartungszustand sowie die Funktion nach einem hydraulischen Versorgungsfehler oder nach einem elektrischen Kontrollsignalfehler. Für alle genannten Zustände sind verschiedenartige Einzelventile entwickelt worden, die in Verknüpfung mit dem Elektro-Hydraulik-Servoventil entsprechend geschaltet werden. Da im Flugzeugbau geringer Platzbedarf, niedriges Gewicht bei voller Funktionsfähigkeit oberste Prämisse aller verwendeten Teile ist, wird die Ventilkombination dicht gepackt in ein Gehäuse untergebracht, das zusammen mit dem Servostellantrieb einen Block bildet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Anlage mit einem vorzugsweise als Servostellantrieb ausgebildeten Hochdruck-Differentialzylinder zu entwickeln, mit der verschiedene Betriebszustände des Servostellantriebes eingestellt werden können und die für die Ventilkombination ein kleineres Gehäuse mit einem geringerem Gewicht benötigt.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.
  • Kern der Erfindung ist die Vereinigung mehrerer Einzelventile zu einem kompakten Multifunktionsventil, das in einem langgestreckten Ventilgehäuse angeordnet ist und bei dem die Stellelemente auf einer Funktionsachse liegen. Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß bei Aufrechterhaltung aller gewünschten Schaltfunktionen das Ventilgehäuse kleiner gestaltet und damit Gewicht eingespart werden kann.
  • Das wesentliche Bauelement des erfindungsgemäßen Multifunktionsventils ist ein axial bewegbarer Differentialkolben mit zwei einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisenden Kolbenbereichen. Die sich in den Kolbenbereichen ergebenden druckwirksamen Flächen sind in Verbindung mit einer auf den Differentialkolben wirkenden Feder so ausgelegt, daß bei drucklosem Zustand der Anlage der Differentialkolben am mechanischen Anschlag zur Anlage kommt und erst oberhalb eines eingestellten Druckniveaus das die Einfahrkammer des Zylinders von der Druckleitung trennende Tellersitzventil in Offen-Position hält. Die Betätigung des Tellersitzventils erfolgt über einen beispielsweise auf der rechten Seite des Differentialkolbens angeordneten Stößel. Auf der anderen Seite des Differentialkolbens ist ein kombiniertes Dämpfungs- und Schaltelement angeordnet, mit dessen Hilfe der Anfahrvorgang und andere Betriebszustände einstellbar sind. Für die Einstellung einer Überdrucksicherung und des Wartungszustandes ragt ein Stößel in das Ventilgehäuse, der mit der Stirnfläche des zuvor erwähnten Schaltelementes zusammenwirkt. Damit das Hauptbauelement, d. h. der Differentialkolben immer axial bewegbar bleibt, werden die Anbindungen der Stößel vorzugsweise als Kugelgelenk ausgebildet, um die Einleitung einer Querkraft auf den Differentialkolben infolge geringer Schiefstellung eines der Elemente zu verhindern.
  • Bei der vorgeschlagenen Ausführung bildet eine radiale Einstülpung in der Überströmkammer sowohl für das Tellersitzventil als auch für den Differentialkolben den mechanischen Anschlag. Das kann im ungünstigsten Fall zu einer Überbeanspruchung des Tellersitzventils führen. Umgehen kann man dies beispielsweise in der Weise, daß man in der Druckkammer einen separaten mechanischen Anschlag für den Differentialkolben bildet, der so ausgelegt ist, daß der Differentialkolben schon zur Anlage kommt, bevor mittels des Stößels das Tellersitzventil gegen den zuvor erwähnte radiale Einstülpung gedrückt wird.
  • In der Zeichnung wird anhand mehrerer Prinzipskizzen das erfindungsgemäße Multifunktionsventil näher erläutert.
    Es zeigen:
    • Figur 1
    Das Multifunktionsventil in Normalfunktion mit Ps > 150 bar
    Figur 2
    Das Multifunktionsventil bei reduziertem Systemdruck Ps < 150 bar
    Figur 3
    Wie Fig. 2, jedoch in Ausfahrstellung
    Figur 4
    Das Multifunktionsventil als Überdrucksicherung
    Figur 5
    Das Multifunktionsventil für den Wartungszustand
    Figur 6
    Das Multifunktionsventil bei einem hydraulischen Versorgungsfehler oder einem elektrischen Kontrollsignalfehler
  • Die in den Figuren verwendeten Abkürzungen haben die folgende Bedeutung
    • PP
    = Versorgungsdruckanschluß
    PR
    = Rückführanschluß
    P1
    = Druckleitung zum EHSV
    P2
    = Verbindungsleitung EHSV zur Ausfahrkammer des Servostellantriebes
    P3
    = Verbindungsleitung von der Einfahrkammer Servostellantrieb zur Überströmkammer P7 und zum Zylindergehäuse des Druckbegrenzungskolbens D1
    P4
    = Verbindungsleitung vom EHSV zur rechten Druckkammer P6 das Multifunktionsventiles
    P5
    = Verbindungsleitung vom EHSV zum Rückführanschluß R
    P6
    = rechte Druckkammer des Multifunktionsventiles
    P7
    = Überströmkammer
    EHSV
    = Elektro-Hydraulik-Servoventil
    E1
    = Tellersitzventil
    B1
    = Differentialkolben
    D1
    = Druckbegrenzungskolben
    FF1, FF2, FF3
    = Federkraft der verschiedenen Federn
    A1, A2, A3, A4, A5
    = druckwirksame Flächen
  • Figur 1 zeigt das erfindungsgemäße Multifunktionsventil 1 zur Erfüllung der Normalfunktion mit beispielsweise einem Versorgungsdruck Ps > 150 bar. Sobald im Versorgungsdruckanschluß PP der Druck 8 bar übersteigt, bewegt sich der Differentialkolben B1 nach rechts und schließt eine hier nicht dargestellte Bypasskante, wobei der Bypass die Leitungen P₄ mit P₅ verbindet. Vom Versorgungsanschluß PP strömt die hydraulische Flüssigkeit durch die axial angebrachten Bohrungen 2 in den Kammerbereich 3, der von der Büchse 4 und dem Differentialkolben B1 gebildet wird. Über die Büchse 4 und deren radialen Bohrungen 5 sowie den gegenüberliegenden radialen Bohrungen 6 wird eine Verbindung zur Leitung P1 hergestellt. Der Druck wirkt auf die Flächen A2 und A3, die so ausgelegt sind, daß die resultierende Kraft größer ist als die entsprechenden Federkräfte FF2 und FF3. Durch die Verschiebung des Differentialkolbens B1 nach rechts wird mittels des Stößels 8 das Tellersitzventil E1 entgegen der Federkraft FF3 geöffnet, bis das Ventil E1 an der radialen Einstülpung 9 zur Anlage kommt. Die Verbindung zwischen der rechten Druckkammer P6 und der Überströmkammer P7 wird durch die axialen Bohrungen 10 im Tellersitzventil E1 hergestellt. Bei diesem zuvor erläuterten Betriebszustand mit Ps > 150 bar bleibt das Tellersitzventil E1 immer geöffnet, egal welche Ansteuerung am EHSV anliegt. Das Ein- und Ausfahren des Differentialzylinders 11 ist durch entsprechende Ansteuerung des EHSV's möglich. Liegt der Einfahrbefehl vor (wie hier dargestellt) so ist die Versorgungsdruckleitung PP über P1 und EHSV sowie der Leitung P4 mit den Volumina P6 und P7 verbunden und damit über die Leitung P3 mit der Einfahrkammer 12. Die Ausfahrkammer 13 ist dagegen über P2 und EHSV sowie über P5 mit dem Rücklauf PR verbunden. Liegt dagegen Ausfahrbefehl vor, dann schaltet das EHSV in das unten dargestellte Viereck, so daß eine Verbindung zwischen PP über P2 mit der Ausfahrkammer 13 besteht. Die Einfahrkammer 12 ist dann über P3, P7, P6, P4 und EHSV sowie P5 mit dem Rücklauf PR verbunden.
  • Figur 2 zeigt einen Zustand bei reduziertem Systemdruck beispielsweise im Bereich zwischen 85 und 150 bar. Da die Figuren im Prinzip immer gleich sind, sind auch für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet worden.
  • Mit einem verminderten Druck ist immer dann zu rechnen, wenn die Pumpe bzw. die Pumpenanlage nicht den vollen vorgeschriebenen Druck erzeugt. Unter 150 bar soll das Tellersitzventil E1 geschlossen sein, damit das Ausfahren des Differentialzylinders 11 durch äußere Lasten verhindert wird. Für diesen beispielhaft angegebenen Druckbereich verschiebt sich der Differentialkolben B1 zwar weiterhin nach rechts, der Druck reicht aber nicht aus, um das Tellersitzventil E1 zu öffnen. Der Stößel 8 bleibt kurz vor dem Teller des Ventils E1 stehen. Dabei ist das EHSV in Einfahrstellung (wie hier dargestellt) geschaltet. Wird das EHSV in Ausfahrstellung gebracht (siehe Figur 3) entsteht eine Druckerhöhung durch den ausfahrenden Differentialzylinder 11 in der Leitung P3 sowie in der Überströmkammer P7. Der erhöhte Druck wirkt auch auf den Druckbegrenzungskolben D1, der über seinen Stößel 14 den Differentialkolben B1 nach rechts verschiebt. Die Rechtsverschiebung wirkt sich so aus, daß der Stößel 8 des Differentialkolbens B1 das Tellersitzventil E1 öffnet. Damit ist über die Bohrungen 10 eine Verbindung geschaffen von P7 zu P6 und über P4, EHSV, P5 zum Rücklauf PR. Diese so geschaltete Verbindung ermöglicht auch bei niedrigerem Druck ein vollständiges Ausfahren des Differentialzylinders 11, wenn die äußeren Lasten es zulassen.
  • Figur 4 zeigt den Zustand der Überdrucksicherung. Dieser Zustand kommt nur dann zum Tragen, wenn das Flugzeug am Boden ist und somit der Versorgungsdruck PP als auch der Rücklaufdruck PR null bar beträgt. Bedingt durch die Sonnenbestrahlung der Tragflächen und der damit verbundenen Erwärmung des Differentialzylinders 11, der Leitung P3 sowie der Überströmkammer P7 entsteht eine Druckerhöhung in den Steuerleitungen. Bei einem spezifizierten Druck von beispielsweise 260 bar in P3/P7 wird der Druckbegrenzungskolben D1 nach rechts verschoben. Dabei wird das Schaltelement 15 in den Ringspalt des Differentialkolbens B1 eingeschoben. Sobald dieses Schaltelement 15 zum Anschlag geschoben ist, wird der Differentialkolben B1 auch nach rechts verschoben, so daß über den Stößel 8 das Tellersitzventil E1 geöffnet wird. Hierbei arbeitet der Druck mit der Differenzfläche (A1 minus A4, wobei A1 > A4 ist) gegen die Federkraft FF2 und FF3.
  • Die Leitung P2 ist über das EHSV und P5 mit dem Rücklauf PR verbunden. Ebenso ist auch die Leitung P3 über P7, P6, P4, EHSV mit P1 verbunden. Die Verbindung von P1 zum Rücklauf PR wird über die Bohrungen 6, den Überströmkanal 16 und die schrägverlaufende Bohrungen 17 hergestellt.
  • In Figur 5 ist der Wartungszustand dargestellt. In diesem Zustand muß sich der Spoiler mit einer geringen Kraft von beispielsweise 250 N frei nach oben und unten bewegen lassen. Dazu wird das Multifunktionventil 1 durch einen externen Hebelmechanismus in eine bestimmte Position gebracht. Der externe Hebelmechanismus bewegt einen Nocken 7, der auf dem Differentialkolben B1 über das Schaltelement 15 wirkt. Dabei wird der Differentialkolben B1 bis zur radialen Einstülpung 9 verschoben und dabei das Tellersitzventil E1 geöffnet. Mit der Verschiebung ergeben sich folgende Verbindungen: die Volumina P2 und P3 sind über das EHSV mit dem Rücklauf PR verbunden. Die Versorgungsleitung PP ist blockiert, so daß keine Verbindung zu P1 vorhanden ist und der Spoiler nicht über eine entsprechende Ansteuerung des EHSV's betätigt werden kann. Auf diese Weise wird eine Verletzungsgefahr durch eine unbeabsichtigte Betätigung vermieden.
  • Figur 6 zeigt die Stellung des Multifunktionsventils 1 nach einem hydraulischen Versorgungsfehler bzw. einem elektrischen Kontrollsignalfehler. In beiden Fällen schaltet das EHSV in den Ruhezustand auch Biasposition genannt. Dies erfolgt über eine am EHSV angebrachte Rückstellung, hier in diesem Falle mittels einer Feder 19. Während der Differentialzylinder 11 einfährt, ist das Tellersitzventil E1 geöffnet und P2 ist über das EHSV mit P5 verbunden. Wie in der Beschreibung zu Fig. 1 bereits erwähnt, gibt es aber zusätzlich über einen nicht dargestellten Bypass eine Verbindung von P5 mit P4 und damit folglich auch mit P3. Die Verbindung zum Rücklauf PR erfolgt über ein Rückschlagventil 18, über das die Überschußmenge abfließen kann. Vorzugsweise ist dieses Rückschlagventil 18 auf 8 bar vorgespannt. Sobald das Druckgleichgewicht wieder hergestellt ist, schließt sich das Tellersitzventil E1 unterstützt durch die Kraft der Feder FF3. Da in der Zuführleitung PP kein Druck herrscht, wird der Differentialkolben B1 durch die Kraft der Feder FF2 bis zum linken Anschlag am Stößel 14 des Druckbegrenzungskolbens D1 verschoben.
  • Durch das geschlossene Tellersitzventil E1 wird ein Ausfahren des Differentialzylinders 11 unter äußeren Lasten wie bspw. Wind verhindert. Die hier nicht dargestellten Rückschlagventile im Rücklauf PR und in der Versorgungsleitung PP verhindern den Lufteintritt in die hydraulische Anlage.
  • Sollte ein elektrischer Fehler vorliegen, schaltet das EHSV in den Ruhezustand (Biasposition). Wird das elektrische Signal wieder hergestellt, schaltet sich das EHSV in seinen ursprünglichen Betriebszustand. Kommt eine Fehlermeldung vor, wird diese vom Flugkontrollcomputer registriert, so wird der Strom vom EHSV genommen. Mit der Stromwegnahme nimmt das EHSV mittels der Feder seinen Ruhezustand ein und verfährt wie bei einem totalen Hydraulikverlust, d. h. der Differentialzylinder 11 wird eingefahren und in der entsprechenden Position gehalten.

Claims (8)

  1. Hydraulische Anlage mit einem vorzugsweise als Servostellantrieb ausgebildeten Hochdruck-Differentialzylinder und einer hydraulisch damit verknüpften in einem Gehäuse angeordneten Ventilkombination, die ein Elektro-Hydraulik-Servoventil mit Rückstellung und weitere Einzelventile zur Steuerung verschiedener Betriebszustände des Servostellantriebes aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einzelventile als kompaktes Multifunktionsventil (1) vereint in einem langgestreckten Ventilgehäuse angeordnet und über Anschlüsse (P1,P4,P5) am Ventilgehäuse hydraulisch mit dem Servoventil (EHSV) und dem Differentialzylinder (11) verbunden sind, wobei die Stellelemente (15,B1,E1,D1) des Multifunktionsventiles (1) auf einer Funktionsachse liegen.
  2. Hydraulische Anlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß drei Einzelventile und deren Funktion im Multifunktionsventil (1) vereint sind.
  3. Hydraulische Anlage nach den Ansprüchen 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Ventilgehäuse zentral ein querkraftfrei axial bewegbarer Differentialkolben (B1) angeordnet ist, der mehrere Steuerkanten und auf einer Seite einen Stößel (8) aufweist, der mit einem unter Federkraft (FF3) stehenden Tellersitzventil (E1) zusammenwirkt und auf der anderen Seite des Differentialkolbens (B1) ein kombiniertes Dämpfungs- und Schaltelement (15) angeordnet ist, dessen Stirnflächenbereich mit einem axial bewegbaren in das Ventilgehäuse hineinragenden Druckbegrenzungskolben (D1) zusammenwirkt, wobei die druckwirksamen Flächen des Differentialkolbens (B1) und eine auf ihn wirkende Rückstellfeder (FF2) so aufeinander abgestimmt sind, daß bei drucklosem Zustand der Anlage der Differentialkolben (B1) am Anschlag zur Anlage kommt und erst oberhalb eines eingestellten Druckniveaus das Tellersitzventil (E1) in Offen-Position hält.
  4. Hydraulische Anlage nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Differentialkolben (B1) zwischen den beiden einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisenden Kolbenbereichen einen dazwischenliegenden Bereich aufweist, der unabhängig von der axialen Lage des Differentialkolbens (B1) immer mit dem Rückführanschluß (PR) in Verbindung steht.
  5. Hydraulische Anlage nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Dämpfungs- und Schaltelement (15) als hutartige Büchse (4) ausgebildet ist, die entgegen der Kraft einer Feder (FF1) in einem im Differentialkolben (B1) vorgesehenen ringförmigen Schlitz axial verschiebbar ist und im Mantelbereich eine äußere ringförmige Ausnehmung sowie mindestens eine radiale Bohrung (5) aufweist, die mit entsprechenden im Differentialkolben (B1) angeordneten Bohrungen (6) zusammenwirken, wobei im voll eingeschobenen Zustand eine Verbindung zwischen der Druckleitung (P1) und dem Rückführanschluß (PR) gebildet wird, die im teilausgefahrenen Zustand unterbrochen wird und im voll ausgefahrenen Zustand eine Verbindung von der Druckzufuhr (PP) zur Druckleitung (P1) gebildet wird, wobei im Stirnflächenbereich der Büchse mindestens eine axial liegende Bohrung (2) vorgesehen ist und die Krempe der Büchse als Steuerkante fungiert und der Druckbegrenzungskolben (D1) den Anschlag bildet.
  6. Hydraulische Anlage nach den Ansprüchen 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Druckbegrenzungskolben (D1) auf der dem Ventilgehäuse zugewandten Seite einen Stößel (14) aufweist und das Kolbenelement in einem an das Ventilgehäuse angebrachten Zylindergehäuse geführt ist und zwischen Kolbenelement und Stößel (14) ein Ringbund vorgesehen ist, der im voll eingefahrenen Zustand an der Stirnseite des Ventilgehäuses zur Anlage kommt und das Zylindergehäuse über eine Leitung (P3) mit der Einfahrkammer (12) des Differentialzylinders (11) verbunden ist.
  7. Hydraulische Anlage nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß am Kolbenelement eine Kolbenstange angebracht ist, dessen Stirnseite mit einem im Zylindergehäuse angeordneten nockenartigen Schaltelement (7) zusammenwirkt.
  8. Hydraulische Anlage nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Tellersitzventil (E1) die rechte Druckkammer (P6) des Multifunktionsventils (1) von der mit der Einfahrkammer (12) des Differentialzylinders (11) über eine Leitung (P3) in Verbindung stehende Überströmkammer (P7) trennt und der Stößel (8) des Differentialkolbens (B1) durch die Öffnung im Sitzbereich sich erstrecken kann und im geöffneten Zustand der Ventilteller (E1) im Bereich der Überströmkammer (P7) an einer radialen Einstülpung (9) im Ventilgehäuse zur Anlage kommt.
EP95250090A 1994-04-25 1995-04-12 Multifunktionsventil Withdrawn EP0686776A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4414779A DE4414779C1 (de) 1994-04-25 1994-04-25 Multifunktionsventil
DE4414779 1994-04-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0686776A1 true EP0686776A1 (de) 1995-12-13

Family

ID=6516620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP95250090A Withdrawn EP0686776A1 (de) 1994-04-25 1995-04-12 Multifunktionsventil

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5572918A (de)
EP (1) EP0686776A1 (de)
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