[0001] 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.
[0002] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Aktuator mit verbesserter
Funktionssicherheit bereitzustellen, der kompakter und damit leichter aufgebaut ist.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
[0007] Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine erste, rein schematisch dargestellte Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen
Aktuators und
- Fig. 2:
- eine zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Aktuators in schematischer Darstellung.
[0008] In der Fig. 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.
[0009] In der Bauausführung gemäß Fig. 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.
[0010] In der Fig. 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.
[0011] In der Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsvariante dargestellt, die grundsätzlich
derjenigen gemäß Fig. 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 Fig. 1 realisiert sein.
[0012] Wesentlich bei den Ausführungsvarianten gemäß der Fig. 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.
1. 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.
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.