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Dokumentenidentifikation DE102004007667B4 29.12.2005
Titel Aktuator
Anmelder Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH, 88161 Lindenberg, DE
Erfinder Meyer, Jörg, Dipl.-Ing., 88255 Baienfurt, DE
Vertreter Rechts- und Patentanwälte Lorenz Seidler Gossel, 80538 München
DE-Anmeldedatum 17.02.2004
DE-Aktenzeichen 102004007667
Offenlegungstag 01.09.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 29.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.12.2005
IPC-Hauptklasse F15B 15/00
IPC-Nebenklasse F15B 15/14   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Aktuator, bestehend aus einem hydraulischen bzw. pneumatischen Antrieb, der erfindungsgemäß mit einem elektromechanischen Antrieb in einer Baueinheit kombiniert ist, wobei der hydraulische bzw. pneumatische Antrieb der Regelantrieb des Aktuators ist und wobei der elektromechanische Antrieb der Alternativbetätigung des Aktuators dient.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Aktuator, der aus einem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb besteht.

Aktuatoren, die in Flugzeugsystemen Anwendung finden, müssen besonderen Sicherheitsstandards genügen. Um die Funktionsfähigkeit des Flugzeugsystems aufrecht zu erhalten, werden bei herkömmlichen Systemen, in denen die Aktuatoren durch hydraulische bzw. pneumatische Antriebe betätigt werden, für eine Alternativbetätigung bei Ausfall des Erstsystems parallele zweite Hydraulik- bzw. Pneumatiksysteme zur Betätigung der Aktuatoren vorgesehen. Das Vorsehen eines zweiten Hydraulik- bzw. Pneumatiksystems für jeden Aktuator ist aufwendig und teuer. Darüber hinaus sind diese Antriebe auch schwer, was insbesondere bei der Verwendung als Bauteil eines Flugzeugsystems nachteilig ist. Darüber hinaus kann es auch bei Verwendung von zwei parallelen Hydraulik- bzw. Pneumatiksystemen zu einem funktionalen Totalverlust der Aktuatoreinheit kommen, wenn beispielsweise im Aktuator die Kolbendichtung defekt ist.

Aus der EP 836 011 A2 ist bereits ein Aktuator bestehend aus einem hydraulischen bzw. pneumatischen Antrieb bekannt, der mit einem elektromechanischen Antrieb in einer Baueinheit kombiniert ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Aktuator mit verbesserter Funktionssicherheit bereitzustellen, der kompakter und damit leichter aufgebaut ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hier ist bei einem Aktuator der aus einem hydraulischen bzw. pneumatischen Antrieb besteht und als Alternativantrieb ein elektromechanischer Antrieb in einer Baueinheit kombiniert, wobei der hydraulische bzw. pneumatische Antrieb der Regelantrieb des Aktuators ist und wobei der elektromechanische Antrieb der Alternativbetätigung des Aktuators dient. Diese Alternativbetätigung kommt nur dann zum Tragen, wenn der hydraulische bzw. pneumatische Erstantrieb ausfällt. Durch die Integration des hydraulischen bzw. pneumatischen Antriebs einerseits mit dem elektromechanischen Antrieb andererseits in einer Baueinheit, d. h. in einem Gerät, wird eine besonders kompakte und leicht bauende Aktuatoreinheit geschaffen, die sich insbesondere zum Einsatz in Flugsteuerungssystemen eignet. Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Demnach kann der elektromechanische Antrieb seriell zum hydraulischen oder pneumatischen Antrieb angeordnet sein. Alternativ hierzu kann der elektromechanische Antrieb parallel zum hydraulischen oder pneumatischen Antrieb angeordnet sein.

Der elektromechanische Antrieb kann lose mit dem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb verbunden sein, wobei er im Normalbetrieb keine Bewegung ausführt und nur für die Alternativbewegung ansteuerbar ist. Andererseits kann der elektromechanische Antrieb fest mit dem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb verbunden sein, wobei er im Normalbetrieb lastlos, d. h. passiv, die Bewegung des hydraulischen oder pneumatischen Antriebs ausführt und nur für die Alternativbewegung als aktiver Antrieb ansteuerbar ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

1: eine erste, rein schematisch dargestellte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Aktuators und

2: eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Aktuators in schematischer Darstellung.

In der 1 ist rein schematisch ein Aktuator 10 gezeigt. Dieser Aktuator 10 weist ein beliebiges in und entgegen der Pfeilrichtung bewegbares Bauteil 12 auf, das im Regelfall über einen hier ebenfalls nur schematisch dargestellten hydraulischen bzw. pneumatischen Antrieb 14 bewegbar ist.

In der Bauausführung gemäß 1 ist seriell zu diesem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb 14 ein elektromechanischer Antrieb 16 angeordnet, der mittig eine Spindel oder Zahnstange 18 aufweist, die über einen Elektromotor 20 und ein mit diesem gekoppeltes Getriebe 22 betätigbar ist.

In der 1 ist nicht näher dargestellt, wie der elektromechanische Antrieb 16 mit dem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb 14 verbunden ist und wie diese beiden Antriebe mit dem Betätigungsmittel 12 verbunden sind. Dies kann in einer dem Fachmann bekannten Art und Weise erfolgen. Dabei kann der elektromechanische Antrieb lose mit dem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb verbunden sein, wobei er im Normalbetrieb keine Bewegung ausführt und nur für die Alternativbewegung ansteuerbar ist. Alternativ kann der elektromechanische Antrieb 16 aber auch fest mit dem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb 14 verbunden sein, wobei der elektromechanische Antrieb 16 im Normalbetrieb die Bewegung des hydraulischen oder pneumatischen Antriebs ausführt und nur für die Alternativbewegung als aktiver Antrieb ansteuerbar ist.

In der 2 ist eine alternative Ausführungsvariante dargestellt, die grundsätzlich derjenigen gemäß 1 entspricht. Hier ist allerdings der elektromechanische Antrieb 16 nicht seriell, sondern parallel zu dem hydraulischen bzw. pneumatischen Antrieb 14 angeordnet. Die übrigen Funktionen können in ähnlicher Weise wie im Ausführungsbeispiel gemäß der 1 realisiert sein.

Wesentlich bei den Ausführungsvarianten gemäß der 1 und 2 ist es, dass die hydraulische bzw. pneumatische Antriebseinheit mit der elektromechanischen Antriebseinheit kombiniert in einer Baueinheit, d. h. in einem Gerät realisiert sind. Hierdurch kann das Vorhalten eines zweiten Hydraulik- bzw. Pneumatiksystems eingespart werden, wobei die absolute Trennung zweier Systeme nach wie vor gewährleistet ist. Der erfindungsgemäße Aktuator baut leicht, da hier weniger Rohrleitungen, Ölvolumen und dergleichen vorzusehen ist. Auch die Sicherheit ist erhöht, da beispielsweise bei einem Kolbendichtungsfehler im Aktuator aufgrund des Vorhandenseins der elektromechanischen Antriebseinheit 16 der Aktuator noch betätigt werden kann.


Anspruch[de]
  1. Aktuator bestehend aus einem hydraulischen bzw. pneumatischen Antrieb, der mit einem elektromechanischen Antrieb in einer Baueinheit kombiniert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische bzw. pneumatische Antrieb der Regelantrieb des Aktuators ist und wobei der elektromechanische Antrieb der Alternativbetätigung des Aktuators dient.
  2. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Antrieb seriell zum hydraulischen oder pneumatischen Antrieb angeordnet ist.
  3. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Antrieb parallel zum hydraulischen oder pneumatischen Antrieb angeordnet ist.
  4. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Antrieb lose mit dem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb verbunden ist, wobei er im Normalbetrieb keine Bewegung ausführt und nur für die Alternativbewegung ansteuerbar ist.
  5. Aktuator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Antrieb fest mit dem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb verbunden ist, wobei er im Normalbetrieb lastlos die Bewegung des hydraulischen oder pneumatischen Antriebs ausführt und nur für die Alternativbewegung als aktiver Antrieb ansteuerbar ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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