DE102004007667A1 - actuator - Google Patents

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Abstract

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.The invention relates to an actuator, consisting of a hydraulic or pneumatic drive, which is combined according to the invention with an electromechanical drive in a structural unit, wherein the hydraulic or pneumatic drive is the variable speed drive of the actuator and wherein the electromechanical drive of the actuator serves the alternative operation.

Description

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.The The invention relates to an actuator consisting of a hydraulic or pneumatic drive exists. Actuators operating in aircraft systems Find application meet special safety standards. To the functionality of the aircraft system are maintained at conventional Systems in which the actuators by hydraulic or pneumatic Actuators actuated be, for an alternative operation in case of failure of the first system parallel second hydraulic or pneumatic systems for operation provided the actuators. The provision of a second hydraulic or Pneumatic system for every actuator is complex and expensive. In addition, these are drives also difficult, especially when used as a component of a Aircraft system is disadvantageous. In addition, it can also be at Use of two parallel hydraulic or pneumatic systems come to a functional loss of the actuator unit, if For example, in the actuator, the piston seal is defective.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Aktuator mit verbesserter Funktionssicherheit bereitzustellen, der kompakter und damit leichter aufgebaut ist.task It is therefore an object of the present invention to provide an improved actuator To provide functional reliability that is more compact and therefore lighter is constructed.

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.According to the invention this Problem solved by the features of claim 1. Here is an actuator, which consists of a hydraulic or pneumatic drive and as an alternative drive an electromechanical drive in a structural unit combined, wherein the hydraulic or pneumatic drive of the Is the actuator of the actuator and wherein the electromechanical Drive the alternative operation of the actuator is used. This alternative operation comes into effect only if the hydraulic or pneumatic first drive fails. By the integration of the hydraulic or pneumatic drive on the one hand with the electromechanical drive on the other hand in a structural unit, d. H. in a device, becomes a particularly compact and easy-to-build actuator unit created especially for use in flight control systems suitable. From the dependent claims arise advantageous embodiments of the invention.

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.Therefore the electromechanical drive can be serial to hydraulic or be arranged pneumatic drive. Alternatively, the electromechanical Drive arranged parallel to the hydraulic or pneumatic drive be.

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.Of the electromechanical drive can be loose with the hydraulic or be connected to pneumatic drive, where he is in normal operation does not do any movement and only for the alternative movement is controllable. On the other hand, the electromechanical Drive firmly connected to the hydraulic or pneumatic drive be, whereby he in normal operation without a load, d. H. passive, the movement of the hydraulic or pneumatic drive and performs only for the alternative movement can be controlled as an active drive.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.Further Features, details and benefits emerge from those in the Drawing schematically illustrated embodiments.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine erste, rein schematisch dargestellte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Aktuators und 1 a first, purely schematically illustrated embodiment of the actuator according to the invention and

2 eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Aktuators in schematischer Darstellung. 2 a second embodiment of the actuator according to the invention in a schematic representation.

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 the 1 is purely schematically an actuator 10 shown. This actuator 10 has any component movable in and opposite to the direction of the arrow 12 on, as a rule, via a hydraulic or pneumatic drive also shown here only schematically 14 is movable.

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 the construction according to 1 is serial to this hydraulic or pneumatic drive 14 an electromechanical drive 16 arranged, the center of a spindle or rack 18 which has an electric motor 20 and a gear coupled thereto 22 is operable.

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 the 1 is not shown in detail, as the electromechanical drive 16 with the hydraulic or pneumatic drive 14 connected and how these two drives with the actuating means 12 are connected. This can be done in a manner known to those skilled in the art. In this case, the electromechanical drive can be loosely connected to the hydraulic or pneumatic drive, wherein it performs no movement during normal operation and can be controlled only for the alternative movement. Alternatively, the electromechanical drive 16 but also with the hydraulic or pneumatic drive 14 be connected, the electromechanical drive 16 In normal operation, the movement of the hydraulic or pneumatic drive executes and can only be controlled as an active drive for the alternative movement.

In der 2 ist eine alternative Ausführungsvariante dargestellt, die grundsätzlich derjenigen gemäß 1 entspricht. Hier ist allerdings der elektromechanische An trieb 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.In the 2 an alternative embodiment is shown, which in principle ge Mäss 1 equivalent. Here, however, is the electromechanical drive to drive 16 not serially, but parallel to the hydraulic or pneumatic drive 14 arranged. The remaining functions may be similar to the embodiment according to the 1 be realized.

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.Essential in the embodiments according to the 1 and 2 it is that the hydraulic or pneumatic drive unit combined with the electromechanical drive unit in a unit, that is realized in a device. As a result, the provision of a second hydraulic or pneumatic system can be saved, wherein the absolute separation of two systems is still guaranteed. The actuator according to the invention is easy to build, since fewer pipes, oil volume and the like are to be provided here. The safety is also increased, for example, in a piston seal error in the actuator due to the presence of the electromechanical drive unit 16 the actuator can still be operated.

Claims (5)

Aktuator bestehend aus einem hydraulischen bzw. pneumatischen Antrieb, dadurch gekennzeichnet, dass er 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.Actuator consisting of a hydraulic or pneumatic drive, characterized in that it is combined with an electromechanical drive in a structural unit, wherein the hydraulic or pneumatic drive is the control drive of the actuator, and wherein the electromechanical drive of the alternative actuation of the actuator is used. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Antrieb seriell zum hydraulischen oder pneumatischen Antrieb angeordnet ist.Actuator according to Claim 1, characterized that the electromechanical drive serially to the hydraulic or pneumatic drive is arranged. Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Antrieb parallel zum hydraulischen oder pneumatischen Antrieb angeordnet ist.Actuator according to Claim 1, characterized that the electromechanical drive parallel to the hydraulic or pneumatic drive is arranged. 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.Actuator according to one of claims 1 to 3, characterized that the electromechanical drive loose with the hydraulic or pneumatic drive is connected, where he no in normal operation Exercise movement and only for the alternative movement is controllable. 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.Actuator according to one of claims 1 to 3, characterized that the electromechanical drive fixed to the hydraulic or pneumatic drive is connected, where he is no load during normal operation performs the movement of the hydraulic or pneumatic drive and only for the alternative movement can be controlled as an active drive.
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