DE2511986A1

DE2511986A1 - Servobetaetigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2511986A1
Application number: DE19752511986
Authority: DE
Inventors: Dan O Bauer; Robert M Salemka
Original assignee: Pneumo Corp
Current assignee: Pneumo Corp
Priority date: 1974-05-23
Filing date: 1975-03-19
Publication date: 1975-12-04
Also published as: CA1034018A; JPS5853201B2; IL46772A0; DE2511986C2; IL51009A0; IL51009A; US4007666A; US4080873A; JPS50155878A; IL46772A

Description

G 49 78o -su

Firma Pneumo Corporation, 48oo Prudential Tower, Boston, Massachusetts, (USA)

Servobetatxgungsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Technik der Servobetätigungsorgane und im- einzelnen auf eine Servobetätigungsvorrichtung zum Steuern der Position eines Kolbens oder Stößels, der mit einem gesteuerten Glied verbunden ist. Der Kolben oder Stößel kann mit einer Lufteinlaßvorrichtung bzw. -rampe eines Düsenflugzeuges oder mit einem anderen gesteuerten Glied verbunden sein.

Bei Vorrichtungen der beschriebenen Art ist es bei einem Ausfallen der normalen Steuerungen aufgrund einer Kampfzerstörung oder eines anderen Notzustandes erwünscht, daß das gesteuerte Glied zwei Betriebsarten hat; wenn der Fehler während der Betriebsart A auftritt, wird das gesteuerte Glied mit gesteuerter Geschwindigkeit zu einer passiven Position zurückgeführt, wenn dagegen der Fehler während der Betriebsart B auftritt, wird das gesteuerte Glied in seiner vorhandenen Position gehalten. In Vorrichtungen der beschriebenen Art ist der Kolben oder Stößel vielfach über eine Anzahl separater automatischer Ventile angeschlossen, die ein Fehl-

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verhalten im Steuerungssystem erfassen, um den Kolben in seiner vorhandenen Position zu fixieren oder ihn zu einer passiven Position zurückzuziehen.

Bekannte Vorrichtungen dieser Art enthalten Servoventile zum Steuern der Position des Kolbens oder Stößels während des Normalbetriebes und zusätzliche Servoventile sowie druckbetätigte Ventile zum Betreiben des Kolbens bei einem Ausfall im normalen Steuerungssystem. Das Verwenden separater Servoventile und druckbetätigter Ventile zum Erhalten der zweifachen Betriebsartenfunktionen während eines Notzustandes führt dazu, daß das Servobetätigungsorgan weniger verläßlich, schwerer, kostspieliger und komplizierter wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer verbesserten Servobetatigungsvorrichtung der genannten Art. Die Vorrichtung soll kompakt sowie leicht sein und die Nachteile bezüglich der Größe, des Gewichts und der Kosten vermeiden, die sich beim Verwenden von separaten Notfall- und Blockierventilen ergeben. Erfindungsgemäß hat eine Servobetatigungsvorrichtung der genannten Art ein Servoventil zum Steuern der Position des Kolbens während des Normalbetriebes. Ein federbelastetes druckbetätigtes Betätigungsorgan arbeitet mit demselben Servoventil zusammen, um den Kolben oder Stößel im Fall eines Systemfehlersignals zu einer blockierten bzw. verriegelten Position zurückzuziehen. Hierdurch werden zusätzliche Servoventile und druckbetätigte Ventile überflüssig.

Im einzelnen wird erfindungsgemäß eine Servobetatigungsvorrichtung vorgeschlagen, die sich auszeichnet durch ein wahlweise betätigbares Servoventil zum wahlweisen Ausfahren bzw. Ausstrecken oder Zurückziehen des Kolbens oder Stößels, durch ein federbelastetes druckbetätigtes Betätigungsorgan für das Servoventil und durch Mittel zum wahlweisen Bewegen des Betätigungsorgans zu einer ersten Position unter Freigabe des Servoventils für eine wahlweise Betätigung und zu einer zweiten Position, um das Servoventil zu einer gesonderten bzw. bestimmten Position zum Zurückziehen des Kolbens zu verschieben. - 3 -

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Bei einer Ausführungsform ist das federbelastete druckbetätigte Betätigungsorgan mit einer Quelle einer hydraulischen Hochdruckflüssigkeit verbunden, um das druckbetriebene Betätigungsorgan zu einer zurückgezogenen passiven Position zu verschieben. Das Servoventil kann dann wahlweise während des Normalbetriebes positioniert werden, um den Kolben oder Stößel auszufahren oder zurückzuziehen. Im Fall eines Systemfehlers unterbricht der Abfall des hydraulischen Drucks oder ein Signal zum Aberregen des Absperrventils die Verbindung der Hydraulikflüssigkeit-Hochdruckquelle zum Betätigungsorgan, und dieses wird gelüftet, so daß es sich unter Federkraft zu einer vorbestimmten Position verschieben und das Servoventil zu einer gesonderten bzw. bestimmten Position zum Zurückziehen des Kolbens mit einer gesteuerten Geschwindigkeit zu einer blockierten Position bewegen kann. Das gesteuerte Glied wird dann in einer passiven Position gehalten. Dieser Betrieb wird als Betriebsart ¹A" bezeichnet.

Nach einer weiteren Ausfuhrungsform hat der Kolben bzw. eine Kolbenanordnung vordere und rückwärtige Hohlräume, die wahlweise über das Servoventil mit der Hydraulikflüssigkeit-Hochdruckquelle zum Ausfahren oder Zurückziehen des Kolbens verbindbar sind. Ein Hohlraum wird über das Servoventil gelüftet bzw. mit einer Rückströmmündung verbunden, wenn der andere Hohlraum über das Servoventil mit der Hydraulikflüssigkeit-Hochdruckquelle verbunden ist. Ein Geschwindigkeitsbegrenzungsventil in Reihe zur Rückströmmündung begrenzt die Geschwindigkeit, mit der die Hydraulikflüssigkeit aus den vorderen oder rückwärtigen Hohlräumen austreten kann. Es sind ein Blockierventil und ein Blockierbetätigungsorgan zum Verschieben des GeschwindigkeitsbegrenzungsventiIs zu einer blockierten Position vorgesehen, um eine Strömung der Hydraulikflüssigkeit von einem Hohlraum zur Rückströmmündung zu verhindern. Ein Blockierventil ist wahlweise im Fall eines Fehlersignals bewegbar, um die Hydraulikflüssigkeit von dem einen Hohlraum des Kolbens zum Blockierbetätigungsorgan fließen zu lassen, damit dieses ausgefahren bzw. verlängert wird, um das Geschwindigkeitsbegrenzungs ventil in seine Blockierungsposition zu verschieben.

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Bei einer Anordnung wird das Blockierbetätigungsorgan durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit-Hochdruckquelle in seiner zurückgezogenen Position gehalten, wobei die Flüssigkeit über das Absperrventil strömt. Ein Schließen des Absperrventils führt zu einem Lüften des Blockierbetätigungsorgans bzw. zu einem Abführen der hydraulischen Hochdruckflüssigkeit. Ein Verschieben des Blockierventils führt dann dazu, daß der Hydraulikflüssigkeitsdruck aus dem einen Hohlraum das Blockierbetätigungsorgan in seine Blockierposition ausfährt. Das Fehlersignal kann ein elektrisches Signal (Erregen des Blockierventils und Aberregen des Absperrventils) oder ein Abfall des hydraulischen Drucks und ein Erregen des Blokkierventils sein; hierbei wird eine zum Bewegen des gesteuerten Gliedes aufgebrachte äußere Kraft an einem Ausfahren bzw. Herausziehen des Kolbens durch ein Einlaßrückschlagventil oder an einem Zurückziehen dadurch gehindert, daß das Blockierbetätigungsorgan durch den durch die äußere Kraft erzeugten Druck in seine Blokkierposition geschoben wird. Dieser Betrieb wird als Betriebsart ¹B¹ bezeichnet.

Die neue Servobetätigungsvorrichtung verwendet dasselbe Servoventil für den Normalbetrieb und den Notstandsbetrieb. Ein normales Geschwindigkeitsbegrenzungsventil dient unter Notstandsbedingungen als Blockierventil. Es ist ein zweifacher Notstandsbetrieb möglich und zwar eine Betriebsart ¹A¹, in der sich der Kolben oder Stößel mit gesteuerter Geschwindigkeit zu einer passiven Position verschiebt, und eine Betriebsart ¹B¹, in der der Kolben oder Stößel in seiner augenblicklichen Position gehalten wird. Das Einleiten der Notstandsbetriebsarten ¹A¹ und ¹B' wird durch ein elektrisches Signal oder bei Abfall des Hydraulikdrucks eingeleitet.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten, detaillierten Ausführungsbeispiels. Die Zeichnung zeigt einen Hydraulikkreis zum Betreiben des nach der vorliegenden Erfindung aufgebauten Servobetätigungsorgans.

Die nur beispielhaft dargestellte, bevorzugte Ausführungsform ist

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ein erfindungsgemäßes Servobetätigungsorgan A mit einem elektrohydraulischen Servoventil B, in dem in einer Bohrung 12 ein Ventil- oder Steuerschieber längsverschiebbar ist. Der Steuerschieber C hat gegenüberliegende endseitige Stege 14 sowie 16 und einen zentralen Steg 18. Eine Schraubenfeder 2o liegt an einem Plattenglied 22 an, das gegen den endseitigen Steg 16 anstößt, um die Rückbewegung des Steuerschiebers C zu seiner zentralen oder Nullposition nach Abnahme der Hochdruckversorgung zu unterstützen. Die Platte 22 weist einen sich nach außen erstreckenden Flansch 24 auf, der gegen die äußere Endoberfläche der Bohrung 12 drückt, um einen bestimmten Anschlag zum Unterstützen der Positionierung des Steuerschiebers C in seiner Nullposition zu bilden.

Nach der vorliegenden Erfindung weist ein federbelastetes, druckbetätigtes Betätigungsorgan D einen in der Bohrung 12 hin- und her gehend bewegbaren Teil 28 kleinen Durchmessers und einen in einer Bohrung 32 größeren Durchmessers angeordneten verdickten Teil 3o auf. Das Betätigungsorgan D ist an seinem rückwärtigen Ende mit einer eine Schraubenfeder 36 aufnehmenden Bohrung 34 versehen, wobei die Schraubenfeder gegen den Boden einer kleinen und zentral im Boden der Bohrung 32 angeordneten Bohrung 38 drückt. Die Schraubenfeder 36 spannt normalerweise das Betätigungsorgan D in der Zeichnung nach rechts vor. Die Stoßstelle zwischen der Bohrung 12 und der Bohrung 32 bildet eine Anschlagschulter, gegen die der verdickte Teil 3o zum Festlegen einer vorbestimmten Position für das Betätigungsorgan D drückt. In dieser vorbestimmten Position stößt ein Vorsprung 4o gegen das Ende des Steges 14, um den Steuerschieber C zu einer bestimmten Position rechts von seiner Nullposition zu bewegen.

Das Servobetätigungsorgan A hat eine Einlaßmündung 42, die mit einer Pumpe als Quelle einer unter Hochdruck stehenden Hydraulikflüssigkeit zu verbinden ist. Eine Leitung 44 führt von der Einlaßmündung 42 zu mit der Bohrung 12 in Verbindung stehenden Druckmündungen 46 und 48. In der Leitung 44 befindet sich ein Rückschlagventil 5o zum Verhindern einer Rückwärtsströmung der Hydraulikflüssigkeit durch die Einlaßmündung 42. Eine Leitung 52 verbin-

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det die Leitung 42 über ein magnet- bzw. solenoidbetätigtes Absperrventil E mit einer Leitung 54. Das Ventil E enthält einen Stößel 56 mit Ventilsitz- bzw. -tellerteilen 58 und 6o. Der Stössel 56 wird normalerweise durch eine Feder 62 in eine erste Position vorgespannt, in der das Ventilsitzteil 58 eine Strömungsverbindung zwischen den Kanälen 52 und 54 unterbindet. Das Ventilsitzteil 6o befindet sich dann in einer Position, bei der eine StrömungsVerbindung zwischen der Leitung 54 und einem Hohlraum 64 im Ventil E besteht. In der erregten Position des Absperrventils E ist das Ventilsitzteil 58 zu einer zweiten Position verschoben, bei der eine Strömungsverbindung zwischen den Leitungen 52 und 54 vorliegt, während das Ventilsitzteil 6o zu einer die Strömungsverbindung zwischen dem Kanal 54 und dem Hohlraum 64 unterbrechenden Position verschoben ist.

ine Leitung 68 verbindet die Leitung 54 mit der vergrößerten Bohrung 32 an der rechten Seite des verdickten Teils 3o des Betätigungsorgans D. In der Leitung 54 ist stromabwärts von der Leitung 68 eine Drosselstelle 7o ausgebildet. Stromabwärts von dieser ver bindet eine Leitung 72 die Leitung 54 mit der Bohrung 12 zwischen dem mit kleinerem Durchmesser ausgebildeten Teil 2 8 des Betätigungsorgans D und dem endseitigen Steg 14 am Steuerschieber C. Eine Leitung 78 verbindet die Leitung 54 mit einer Leitung 8o, wel ehe einen in einen Hohlraum 76 des elektrohydraulischen Ventils P einmündenden und strömungsmäßig begrenzten Auslaß 82 und eine Drosselstelle 84 aufweist. Eine Leitung 86 stromabwärts von der Drosselstelle 84 und stromaufwärts von dem Auslaß 82 verbindet die

eitung 8o mit der Bohrung 12 an der rechten Seite des Endsteges 16. Die Leitung 54 hat ebenfalls einen strömungsmäßig begrenzten und in den Hohlraum 76 des Ventils P stromabwärts von der Leitung 72 eintretenden Auslaß 74.

ine Leitung 9o verbindet die Bohrung 12 zwischen den Stegen 16 und 18 mit einem vorderen Hohlraum 92 eines Kolbens F. Eine Leitung 94 verbindet die Bohrung 12 zwischen den Stegen 14 und 18 mit einem rückwärtigen Hohlraum 98 des Kolbens F. Eine zentral zur Bohrung 12 führende Rückführleitung Io2 steht in Strömungsverbindung

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mit einer Rückführmündung Io4 und wird normalerweise vom zentralen bzw. mittigen Steg 18 des Steuerschiebers C abgeblockt. Eine Verschiebung desselben nach rechts oder links führt zu einem Öffnen eines Rückführ- bzw. Rückström-Flüssigkeitspfades über die Leitung Io2, und zwar von Stellen zwischen den Stegen 14 und 18 oder den Stegen 16 und 18.

Die Leitung Io2 hat eine Drosselstelle oder Öffnung Io4 und steht in Strömungsverbindung mit einem Geschwindigkeitsbegrenzungsventil G, das eine Bohrung Io6 und einen Ventilschieber H hat. Dieser hat einen schmalen Stegteil Io8, gegen den eine Schraubenfeder 112 drückt, um den Ventilschieber H normalerweise nach links vorzuspannen. Der Ventilschieber H hat ferner einen weiteren Stegteil 114. Eine Leitung 116 verbindet die Leitung Io2 mit der Bohrung Io6, und zwar an der linken Seite des Stegteils 114. Eine Leitung 12o führt von der Bohrung Io6 zum Rückführ- bzw. Rückströmkanal 122. Dieser ist mit einer Rückströmmündung 124 versehen, die mit einem nicht dargestellten Behälter für Hydraulikflüssigkeit verbunden ist.

Ein Blockierbetätigungsorgan J enthält Kolben K und N. Ein Stegteil 134 auf dem Kolben N befindet sich in einer großen Bohrung 136, während ein schmalerer Stegteil 138 auf dem Kolben K in einer mittleren Bohrung I4o angeordnet ist. Ein mit einem kleinen Durchmesser ausgebildeter rückwärtiger Endteil 142 des Kolbens K befindet sich in einer Bohrung 144 mit kleinem Durchmesser. Der Kolben K weist einen mit kleinem Durchmesser ausgebildeten vorderen Teil 146 auf, der sich durch eine Bohrung 148 erstreckt, welche gegen die Bohrung Io6 des Geschwindigkeitsbegrenzungsventils G stößt. Eine Leitung 15o verbindet die Bohrung 136 an der rechten Seite des Stegteils 134 mit der Bohrung 32 des Betätigungsorgans D.

Eine Leitung 152 verbindet die Leitung 94 mit der links vom Stegteil 138 gelegenen Seite der Bohrung I4o des Blockierbetätigungsorgans. Eine Leitung 156 verbindet die Leitung 94 mit einem Hohlraum 158 eines magnet- bzw. solenoidbetätigten Blockierventils L, das einen Stößel 16o mit Ventilsitzteilen 162 und 164 aufweist.

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Ein Ventilleitungsteil 166 ist mit einer Leitung 168 verbunden, die zwischen den Stegteilen 134 und 138 mit den Bohrungen 136 und 14o des Blockierbetätigungsorgans in Strömungsverbindung steht. Die Ventilleitung 166 ist mit einer Leitung 17o und diese wiederum mit einer Leitung 172 verbunden, die zum Hohlraum 64 des Absperrventils E führt. Eine Leitung 174 verbindet die Leitungen 17o und 172 mit einer Leitung 176, die eine Strömungsverbindung zwischen der Leitung 12o und einem Innenhohlraum 178 in der Kolbenanordnung F herstellt.

Das Blockierventil L enthält eine Schraubenfeder 18o zum normalen Vorspannen des Stößels 16o in eine Position, bei der der Ventilsitz- bzw. Stegteil 164 eine Strömungsverbindung zwischen den Leitungen 168 und 17o unterbricht, während das Ventilsitzteil 162 eine Strömungsverbindung zwischen den Leitungen 156 und 168 über einen Hohlraum 158 herstellt. Wenn das Blockierventil L erregt ist unterbricht das Ventilsitzteil 162 die Strömungsverbindung zwische] den Leitungen 156 und 168 über den Hohlraum 158, während das Ventilsitzteil 164 eine Strömungsverbindung zwischen den Leitungen 168 und 17o herstellt.

Der rückwärtige Hohlraum 98 der Kolbenanordnung F weist um Achsen 192 drehbare Verriegelungsglieder 19o auf, die aufeinander zu und voneinander weg drehbar sind. Die Verriegelungsglieder 19o haben äußere Hakenteile 194 und Nocken- bzw. Kurvenbahnen 196. Der rückwärtige Teil des Kolbens F ist ausgespart, um eine Verriegelungsnockenbahn 198 zu bilden. Ein Stößel M ist in einer Bohrung 2o2 im Kolben F hin- und herbewegbar angeordnet und weist einen in einer vergrößerten Bohrung 2o6 befindlichen verdickten Kopf 2o4 auf. Im Kolben F befindet sich eine Anschlagschulter, die zum Anschlagen des verdickten Kopfes 2o4 am Stößel M dient. Eine Schraubenfeder 2o8 drückt gegen den verdickten Kopf 2o4, um den Stößel M normalerweise in der in der Zeichnung linken Position zu halten. Der Stößel M weist eine Umfangsnockenbahn 212 auf, die zum Zusammenwirken mit den Nockenbahnen 196 an den Verriegelungsgliedern 19o dient.

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Wenn der Kolben F zurückgezogen ist (in der Zeichnung nach links bewegt ist), stößt die Nockenbahn 212 gegen die Nockenbahn 196, um die Verriegelungsglieder 19o voneinander weg zu bewegen, bis die Verriegelungsvorsprünge 194 hinter die Verriegelungsnockenbahn 198 greifen. Dies verhindert ein Herausziehen des Kolbens F aufgrund äußerer Einflüsse. Der Kolben F kann entriegelt werden, indem der Hohlraum 98 unter Druck gesetzt wird.Der Druck wirkt auf den Stößel M und schiebt ihn gegen die Kraft der Feder 2o8 nach rechts, um die Verriegelungsglieder 19o für eine aufeinander zu erfolgende Drehbewegung freizugeben. Die Verriegelungsvorsprünge 194 werden dann von der Verriegelungsnockenbahn 198 verlagert, damit der Kolben F verlängert bzw. herausgezogen werden kann.

Das elektrohydraulische Ventil P enthält eine Klappe (flapper) 216, die im Hohlraum 76 zwischen den Öffnungen 74 und 82 angeordnet ist. Die Klappe 216 hat eine in einer Umfangsnut 22o des Stegteils am Steuerschieber C positionierte mechanische Verbindung 218 zum Bilden einer mechanischen Rückführung zum Ventil P, um die Position des Steuerschiebers C zu bestimmen. Eine Leitung 222 verbindet den Hohlraum 76 mit der zur Rückströmmündung 124 führenden Leitung 122.

Im Hohlraum 178 des Kolbens F kann ein linearvariabler Wandler 226 zum Bilden von zur Position des Kolbens F proportionalen elektrischen Rückführungssignalen angeordnet sein. Die Signale können zu einer Anzeigevorrichtung zurückgeführt oder nach einer Signalbearbeitung mit dem elektrohydraulischen Ventil P verbunden werden.

Im Betrieb des Servobetätigungsorgans A wird der Einlaßmündung 42 eine hydraulische Hochdruckflüssigkeit zugeführt. Das Absperrventil E wird geöffnet, so daß die Hochdruckflüssigkeit von der Leitung 52 zu den Leitungen 54 und 68 strömt, um das Betätigungsorgan D gegen die Vorspannungskraft der Feder 36 nach links zu verschieben. Die Hochdruckflüssigkeit wirkt auch über die Leitungen 72 und 86 gegen beide Enden des Steuerschiebers C, wodurch der auf diesen ausgeübte Druckeinfluß ausgeglichen wird und er sich in seiner Nullposition befindet. - Io -

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Dann kann das elektrohydraulisch^ Ventil P zum Verschieben der Klappe 216 zu einer der Öffnungen 74 oder 82 erregt werden. Beim Verschieben nach links wird die Öffnung 74 teilweise abgeblockt, um den über die Leitung 72 gegen den Stegteil 14 wirkenden Druck zu steigern, während der größere Fluß durch die Öffnung 82 erfolgen kann, um den über die Leitung 86 gegen den Stegteil 16 wirkenden Druck zu vermindern. Dadurch verschiebt sich der Steuerschieber C unter Öffnung der Druckmündung 48 als Verbindung mit der Bohrung 12 zwischen den Stegteilen 16 und 18 nach rechts, während die Druckmündung 46 durch den Stegteil 14 bezüglich einer Strömungsverbindung mit der Bohrung 12 geschlossen wird. Die Rückströmmündung Io3 wird strömungsmäßig zwischen den Stegteilen 14 und 18 mit der Bohrung 12 verbunden. Die hydraulische Hochdruckflüssigkeit fließt dann von der Druckmündung 48 über die Bohrung 12 zur Leitung 9o und in den vorderen Hohlraum 92 des Kolbens F zum Rückziehen desselben. Die Hydraulikflüssigkeit im rückwärtigen Hohlraum 98 des Kolbens bzw. der Kolbenanordnung wird über die Leitung 94 zur Bohrung 12 ausgestoßen und dann über die Leitung Io2 zum Geschwindigkeitsbegrenzungsventil G geleitet. Die Hydraulikflüssigkeit strömt durch das Geschwindigkeitsbegrenzungsventil G und die Leitungen 12o sowie 122 zur Rückströmmündung 124.

Wenn der Kolben F zu schnell zurückgezogen wird, steigt die Strömungsgeschwindigkeit durch das Geschwindigkeitsbegrenzungsventil G über einen erwünschten vorbestimmten Wert. Bei vergrößerten Strömungsgeschwindigkeiten entsteht durch die Drosselöffnung Io4 ein größerer Druckaufbau, der über die Leitung 116 gegen den Stegteil 114 wirkt. Dieser größere Druck verschiebt den Ventilschieber H gegen die Kraft der Feder 112 nach rechts, bis der Stegteil 114 teilweise die Strömung zur Leitung I2o blockiert, so daß der Kolben F nicht mit einer Geschwindigkeit oberhalb des erwünschten vorbestimmten maximalen Wertes zurückgezogen wird.

Wenn die Klappe 216 für eine Bewegung nach rechts gegen die Öffnung 82 erregt wird, steigt der über die Leitung 86 auf den Stegteil 16 wirkende Druck, während der auf den Stegteil 14 über die

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Leitung 72 einwirkende Druck vermindert wird, um eine Bewegung des Steuerschiebers C nach links zu begründen.Die Druckmündung 48 wird dann durch den Stegteil 16 bezüglich einer Strömungsverbindung mit der Bohrung 12 blockiert, und die Leitungen 9o sowie Io2 werden zwischen den Stegteilen 16 und 18 strömungsmäßig mit der Bohrung 12 verbunden. In ähnlicher Weise werden auch die Druckmündung 46 und die Leitung 94 über die Bohrung 12 zwischen den Stegteilen 14 und 18 strömungsmäßig geöffnet bzw. verbunden, um die hydraulische Hochdruckflüssigkeit zum rückwärtigen Hohlraum 9 8 zwecks Verlängerung des Kolbens F zu führen. Während dieses Betriebes wirkt die Hochdruckflüssigkeit über die Leitung 15o auf den Stegteil 134 des Blockierbetätigungsorgan-Ventilschiebers K. Über die Leitung 152 wirkt die Hochdruckflüssigkeit auch auf die linke Seite des Stegteils 138 sowie über die Leitung 168, die strömungsmäßig über den Ventilhohlraum 158 mit der Leitung 156 verbunden ist, auf den Abschnitt zwischen den Stegteilen 134 und 138 ein. Der Druck am Blockierbetätigungsorgan-Kolben K ist im wesentlichen ausgeglichen und dieser Kolben wird durch den Kolben N in seiner nach links zurückgezogenen Position gehalten, so daß er den Betrieb des Geschwindigkeitsbegrenzungsventil-Ventilschiebers H nicht stört.

Im Fall einer Störung oder eines Notstands aufgrund eines Fehlers des normalen Steuerungssystems wird das Absperrventil E entregt. Das Sitzteil 58 unterbricht dann die Verbindung zwischen den Leitungen 52 und 54, während die Leitung 54 in den Hohlraum 64 entlüftet bzw. mit diesem verbunden wird. Der über die zuvor beschriebenen Leitungen auf den Steuer- bzw. Ventilschieber C und das Betätigungsorgan D einwirkende Druck wird ebenfalls über die Leitung 54, den Ventilhohlraum 64 und die Leitungen 172, 174, 176 sowie 122 zur Mündung 124 entlüftet bzw. geleitet. Das Betätigungsorgan D verschiebt sich dann unter der Kraft der Feder 36 nach rechts, und sein Vorsprung 4o wirkt gegen den Stegteil 14, um den Steuerschieber C aus seiner Nullposition bis zu einer bestimmten Position nach rechts zu verschieben. In dieser Position des Steuerschiebers C sind die Druckmündung 48 und die Leitung 9o zwischen den Stegteilen 16 und 18 mit der Bohrung 12 verbunden, während die Druckmündung 46 durch den Stegteil 14 gegenüber der Bohrung 12

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blockiert ist. Die Leitungen 94 und Io2 stehen ebenfalls zwischen den Stegteilen 14 und 18 mit der Bohrung 12 in Strömungsverbindung. Die hydraulische Hochdruckflüssigkeit fließt dann von der Druckmündung 48 mit einer durch die bestimmte Position des Steuerschiebers C vorbestimmten gesteuerten Geschwindigkeit durch die Bohrung 12 und aus der Leitung 9o, um den Kolben F zurückzuziehen. Die Hydraulikflüssigkeit vom rückwärtigen Hohlraum 98 der Kolbenanordnung wird über die Leitung 94, die Bohrung 12, die Leitung Io2, das Geschwindigkeitsbegrenzungsventil G, die Leitung 12o und die Leitung 122 zur Rückströmmündung 124 ausgestoßen. Der Kolben wird in seiner zurückgezogenen Position durch die Verriegelungsglieder 19o in der zuvor beschriebenen Weise verriegelt. Er wird in seiner zurückgezogenen Position gehalten, so daß sich das gesteuerte Glied in einer passiven Position befindet. Der Kolben F kann nicht infolge von auf das gesteuerte Glied einwirkenden äusseren Kräften verlängert bzw. herausbewegt werden.

Bei der beschriebenen Anordnung dient das Servoventil B als das normale Steuerventil zum normalen Zurückziehen und Herausbewegen des Kolbens F. Auch wirkt das Servoventil im Notzustand in Verbindung mit dem Betätigungsorgan D als Notventil zum Zurückziehen des Kolbens F mit einer vorbestimmten gesteuerten Geschwindigkeit zu einer zurückgezogenen und verriegelten Position. Diese mit ¹A¹ beschriebene Betriebsart ist beispielsweise bei einem bei geringer Machzahl (^!l.o) wirksam. Daher wird bei einem Flugbetrieb bei geringer Machzahl und beim Auftreten eines Notstandes ein ¹A¹-Betriebsartensignal abgegeben, was dazu führt, daß der Kolben F mit vorbestimmter Geschwindigkeit zu einer zurückgezogenen Verriegelungsposition bewegt wird, so daß sich das gesteuerte Glied in einer passiven Position befindet. +) betriebenen Flugzeug

Ein Beispiel für eine Betriebsart ¹B ' ist die wirksame Verwendung bei einem Betrieb des Flugzeugs bei großer Machzahl, um das gesteuerte Glied beim Auftreten des Fehlers oder Notstandes in seiner bestehenden Position zu halten. Bei der Betriebsart ¹B' ist das Blockiermagnetventil L erregt. Jedoch entsteht an dieser Stelle keine Wirkung, da das Absperrmagnetventil E (erregt) eine Über-

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Steuerungsfähigkeit in bezug auf das Blockierventil L durch den Kolben N hat, so daß das System unter der normalen Steuerung durch das Servoventil B weiterarbeiten kann. Jedoch führt ein Aberregen des Absperrmagnetventils E dazu, daß die Leitung 54 in der zuvor beschriebenen Weise erneut entlüftet wird. Das Betätigungsorgan D verschiebt sich wiederum unter der Kraft der Feder 36 nach rechts, um den Servoventil-Steuerschieber C zu seiner bestimmten Position rechts von der Nullposition in der beschriebenen Weise zu bewegen. Hierbei wirkt die Hochdruckflüssigkeit über die Druckmündung 48 und die Leitung 9o auf den vorderen Hohlraum 92 der Kolbenanordnung, um den Kolben F zurückzubewegen. Die mit der rechten Seite vom Stegteil 134 am Kolben K des Blockierbetatigungsorgans strömungsmäßig verbundene Leitung 15o wird gelüftet. Die Leitung 156 wird durch den Stegteil 162 des Blockiermagnetventils L strömungsmäßig von der Leitung 168 getrennt. Der Bereich zwischen dem Stegteil 138 des Kolbens K und dem Stegteil 134 des Kolbens N wird über die Leitungen 168 und 17o mit der Rückströmmündung 124 verbun den bzw. gelüftet. Daher wirkt die Hydraulikflüssigkeit vom rückwärtigen Hohlraum 98 der Kolbenanordnung über die Leitung 94 und die Leitung 152 auf die linke Seite des Stegteils 138 ein. Der einzige auf den Kolben K des Blockierbetatigungsorgans einwirkende Druck verschiebt ihn nach rechts, bis der Ventilschieberteil 148 gegen den Stegteil 114 wirkt, um den Ventilschieber H des Begrenzungsventils nach rechts zu schieben, so daß der Stegteil 114 die Bohrung Io6 bezüglich einer Strömungsverbindung mit der Leitung 12o blockiert. In diesem Zustand kann keine Rückströmflüssigkeit vom rückwärtigen Hohlraum 98 zur Rückströmmündung 124 fließen, wodurch der Kolben F in der Position gehalten wird, die er beim Auftreten des während des ¹B'-Betriebes entstandenen Fehlers einnimmt. Bei einem Fehler oder Ausfallen des Systemdrucks wird dennoch der Kolben F in dieser Position gehalten, und zwar gegenüber einem Verlängern bzw. Herausziehen aufgrund des Rückschlagventils 5o stromabwärts der Einlaßdruckmündung 42 und gegenüber einem Zurückziehen aufgrund der äußerlich aufgebrachten Kraft, die im Hohlraum 98 einen Reaktionsdruck solcher Größe erzeugt, daß der Kolben K in die Verriegelungsposition geschoben wird. Das durch den Kolben F betätigte gesteuerte Glied wird somit in der Position

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gehalten, die es beim Auftreten des Fehlers bei der 'B'-Betriebsart einnimmt. Bei der beschriebenen Betätigungsanordnung wirkt das Blockierbetätigungsorgan J gegen dasselbe Geschwindigkeitsbegrenzungsventil G, das während des Normalbetriebes benutzt wird, um eine eine vorbestimmte Geschwindigkeit nicht überschreitende Rückzug- und Vorschubbewegung des Kolbens F zu bilden.

Die beschriebene Anordnung für das Servobetatigungsorgan A ist aufgrund der Verwendung desselben Servoventils und Geschwindigkeitsbegrenzungsventils für beide Normal- und Notstandsbetriebszustände wesentlich kleiner, leichter, verläßlicher und im Betrieb einfacher.

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Claims

Patentansprüche

1.yServobetätigungsvorrichtung zum Steuern der Position eines Kolbens oder Stößels, gekennzeichnet durch ein wahlweise betätigbares Servoventil (B) zum wahlweisen Ausfahren bzw. Ausstrecken oder Zurückziehen des Kolbens oder Stößels (F), durch ein federbelastetes druckbetätigtes Betätigungsorgan (D) für das Servoventil (B) und durch Mittel (E) zum wahlweisen Bewegen des Betätigungsorgans (D) zu einer ersten Position unter Freigabe des Servoventils für eine wahlweise Betätigung und zu einer zweiten Position, um das Servoventil zu einer gesonderten bzw. bestimmten Position zum Zurückziehen des Kolbens zu verschieben.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum wahlweisen Bewegen des Betätigungsorgans (D) elektrische oder hydraulische Signalglieder zum Senden bzw. Abgeben von Signalen zum Verschieben des Betätigungsorgans aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesonderte bzw. bestimmte Position des Servoventils (B) ein Rückziehen des Kolbens (F) mit einer gesteuerten Geschwindigkeit begründet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch Verriegelungsmittel (19o, 192, 194, 196, 198) zum Verriegeln des Kolbens (F) in seiner vollständig zurückgezogenen Position.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum wahlweisen Bewegen des Betätigungsorgans (D) ein Absperrventil (E) zum wahlweisen Verbinden des Betätigungsorgans mit einer Flüssigkeitshochdruckquelle (42, 52) zwecks Verschiebens des Betätigungsorgans in die erste Position und zum Lüften bzw. Abbauen des auf das Betätigungsorgan ausgeübten Druckes aufweisen, so daß sich das Betätigungsorgan unter einer Vorspannungskraft einer Feder (36) zu der zweiten Position bewegt

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6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (F) mit einem vorderen Endhohlraum (92) versehen ist, mit dem eine Quelle hydraulischer Hochdruckflüssigkeit zum Rückziehen des Kolbens über das Servoventil (B) verbunden wird, und einem rückwärtigen Endhohlraum (98), mit dem die Quelle der hydraulischen Hochdruckflüssigkeit über das Servoventil zum Ausfahren bzw. Verlängern des Kolbens verbunden wird, daß Lüftungsmittel (124) zum Lüften bzw. Verbinden einer der Hohlräume (92, 98) über das Servoventil (B) mit einer Rückströmmündung (124) vorgesehen sind, wobei das Lüften erfolgt, wenn der andere Hohlraum (98, 92) mit der Quelle der hydraulischen Hodchdruckflüssigkeit verbunden ist, daß eine Begrenzungsventilanordnung (G, H) in Reihe zur Rückströmmündung (124) liegt, um die Geschwindigkeit zu begrenzen, mit der die Flüssigkeit während des Normalbetriebes aus dem einen Hohlraum entlüftet wird, daß ferner ein Blockierbetätigungsorgan (J) zum Verschieben der Geschwindigkeitbegrenzungsventilanordnung (G, H) zu einer Blockierposition vorgesehen ist, um die Flüssigkeitsströmung aus dem einen Hohlraum (92, 98) zur Rückströmmündung (124) zu blockieren bzw. zu unterbrechen, und daß eine wahlweise betätigbare Blockierventilanordnung (L) zum Verbinden des einen Hohlraums mit dem Blockierbetätigungsorgan (J) vorhanden ist, um dieses zu verschieben und die Geschwindigkeitsbegrenzungsventilanordnung (G, H) zu ihrer Blokkierposition zu bewegen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Hohlraum der rückwärtige Endhohlraum (98) ist, so daß ein Zurückziehen des Kolbens (F) verhindert wird, wenn sich die Geschwindigkeitbegrenzungsventilanordnung (G, H) in ihrer Blockierposition befindet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch eine Rückschlagventilanordnung (5o) im Flüssigkeitsströmungspfad (44) für den vorderen Endhohlraum (92) zum Verhindern eines Ausfahrens bzw. Verlängerns des Kolbens (F).

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9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck zum Verschieben des Blockierbetätigungsorgans (J) während eines Gesamtausfalls des Systemdrucks durch die Kraft erzeugt wird, die den Kolben (F) zurückzuschieben sucht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum wahlweisen Bewegen des Betätigungsorgans (D) ein Absperrventil (E) zum wahlweisen Verbinden des Betätigungsorgans (D) mit einer Flüssigkeitshochdruckquelle zwecks Verschiebens des Betätigungsorgans zu einer ersten Position und zum Lüften des auf das Betätigungsorgan ausgeübten Drucks aufweisen, so daß dieses unter der Vorspannungskraft einer Feder

(36) zu der zweiten Position bewegt wird, daß das Blockierbetätigungsorgan (J) über ein Absperrventil mit der Flüssigkeits hochdruckquelle verbunden ist, um das Blockierbetätigungsorgan in einer zurückgezogenen Position zu halten, wobei eine Lüftung des Blockierbetätigungsorgans erfolgt, wenn das Absperrventil in eine andere Position bewegt wird.

11. Servobetätigungsvorrichtung zum Steuern der Position eines Kolbens mit je einem vorderen und rückwärtigen Endhohlraum, insbesondere nach einem der Ansprüche l-lo, gekennzeichnet durch ein Servoventil (B) zum wahlweisen Verbinden einer Hydraulikflüssigkeit-Hochdruckquelle mit einem der Hohlräume (92, 98) zwecks wahlweisen Ausfahrens bzw. Verlängerns oder Zurückziehens des Kolbens (F), durch Lüftungsmittel zum Lüften bzw. Verbinden eines der Hohlräume (92, 98) mit der Rückströmmündung (124) über das Servoventil (B), wobei das Lüften auftritt, wenn der andere Hohlraum (98, 92) mit der Hydraulikflüssigkeit-Hochdruckquelle verbunden ist, ferner durch eine Geschwindigkeitsbegrenzungsventilanordnung (G, H) in Reihe zur Rückströmmündung (124) zum Begrenzen der Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit während des Normalbetriebes aus dem einen Hohlraum entlüftet bzw. herausgelassen wird, außerdem durch ein Blockierbetätigungsorgan (J) zum Bewegen der Geschwind!gkeitbegrenzungsventilanordnung (G, H) zu einer Blockierposition zwecks Blockierens bzw. Unterbrechens der Flüssigkeits-

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strömung von dem einen Hohlraum zur Rückströmmündung und durch . eine wahlweise betätigbare Blockierventilanordnung (L) zum Verbinden des einen Hohlraums mit dem Blockierbetätigungsorgan um dieses zu verschieben und die Geschwindigkeitsbegrenzungsven ti lanordnung (G, H) zu ihrer Blockierposition zu bewegen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Absperrventilanordnung (Ξ)„ die zwischen einer ersten Position, in der das Blockierbetätigungsorgan (J) mit der Hydraulikflüssigkeit-Hochdruckquelle verbunden ist, um das Blockierbetätigungsorgan in einer zurückgezogenen Position zu halten, und einer zweiten Position zum Lüften bzw. Ablassen der hydraulischen Hochdruckflüssigkeit aus dem Blockierbetätigungsorgan verschiebbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Hohlraum der rückwärtige Endhohlraum (98) ist, so daß ein Zurückziehen des Kolbens (F) verhindert wird, wenn sich die Geschwindigkeitsbegrenzungs ventilanordnung (G., H) in ihrer Blockierposition befindet.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, ferner gekennzeichnet durch eine Rückschlagventilanordnung (5o) im Flüssigkeitsströmungspfad (44) für den vorderen Endhohlraum (92) zum Verhindern eines Ausfahrens bzw. Verlängerns des Kolbens (F).

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck zum Verschieben des Blockierbetatigungsorgans (J) während eines gesamten Ausfalls des Systemdrucks durch die Kraft erzeugt wird, die den Kolben (F) zurückzuschieben sucht.

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