DE3508969A1 - Stellmotor - Google Patents
StellmotorInfo
- Publication number
- DE3508969A1 DE3508969A1 DE19853508969 DE3508969A DE3508969A1 DE 3508969 A1 DE3508969 A1 DE 3508969A1 DE 19853508969 DE19853508969 DE 19853508969 DE 3508969 A DE3508969 A DE 3508969A DE 3508969 A1 DE3508969 A1 DE 3508969A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- servomotor
- actuator
- rod
- servomotor according
- cam
- 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- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D59/00—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
- F16H2025/2068—Means for returning linear actuator to zero position, e.g. upon occurrence of failure by using a spring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
- F16H2025/2081—Parallel arrangement of drive motor to screw axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
- F16H25/20—Screw mechanisms
- F16H25/24—Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
- F16H25/2454—Brakes; Rotational locks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19637—Gearing with brake means for gearing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
Dipl.-Ing.
Rolf Charier 3 500369
Patentanwalt γ
Rehlingenstraße 8 · Postfach 260
D-8900 Augsburg 31
Telefon 0821/36015+36016
Telex 53 3 275
Posischi'L'kkKnlo Mümhcn Nr. IM" 89-MH
8917/151 -4- Augsburg, den 12. März 1985 ch-ha
Smiths Industries Public Limited Company 765 Finchley Road
GB-London NWIl 8DS
Stel!motor
Die Erfindung betrifft einen Stellmotor mit einem Stellglied, das relativ zum Motorgehäuse zwischen einer ersten
und einer zweiten Stellung durch einen Antriebsmotor bewegbar ist.
Lineare Stellmotoren, auf die sich die Erfindung in
erster Linie bezieht, weisen als Stellglied eine Betätigungsstange auf, die gesteuert durch ein elektrisches oder
ein anderes Eingangssignal in und aus dem Gehäuse bewegt
wird, wodurch eine Linearbewegung eines Teils erzeugt wird, das mit dem Ende der Betätigungsstange verbunden
ist. In einigen Anwendungsfällen, wie beispielsweise
bei Flugzeugen, wo ein sehr hoher Grad an Zuverlässigkeit und Sicherheit gefordert wird, sind üblicherweise
zwei Stellmotoren miteinander zu einer Stellmotoreneinheit
verbunden, bei denen die Stellmotoren so ausgebildet
sind, daß bei Ausfall eines der Stellmotoren der andere nach wie vor die Aufgabe der Stellmotoreneinheit
übernehmen kann. In einem solchen Fall sind üblicherweise
die beiden Stellmotoren an ihren Gehäusen rückseitig miteinander verbunden, so daß die Betätigungsstangen
in entgegengesetzten Richtungen durch Eingangssignale
ORIGINAL INSPECTED
-5-
8917/151 -5- 12. März 19853500969
verschoben werden. Auf diese Weise trägt jeder der beiden Stellmotoren zur Hälfte an der Gesamtverstellbewegung
bei.
Um sicherzustellen» daß die Stellmotorenbaueinheit nach
wie vor voll funktionsfähig ist, falls einer der Stellmotoren
ausfällt, ist es notwendig, die Betätigungsstange des ausgefallenen Stellmotors relativ zu ihrem
Gehäuse zu verriegeln. Wäre dies nicht der Fall, dann würde bei einer Betätigung des funktionierenden Stellmotors
bei dem ausgefallenen Stellmotor eine Relativverschiebung
zwischen Gehäuse und Betätigungsstange auftreten, so daß insgesamt keine Verstellung der
Motoreneinheit bewirkt werden würde. Die bekannten Stellmotoren sind so ausgebildet, daß die Betätigungsstange
genau in der Stellung blockiert wird, in der sie sich befindet, wenn der Stellmotor ausfällt. Dies führt
jedoch zu einer Reihe von Nachteilen. Falls nämlich einer der Stellmotoren ausfal 11, wenn die Betätigungsstangen sich in ihrem Extremstenungen befinden, d.h.
voll ausgefahren oder voll eingezogen sind, dann wird die Stange des ausfallenden Stellmotores in dieser Extremstellung
verriegelt.. Tritt dies bei voll ausgefahrenen Stangen auf, dann entspricht der Verstellweg
der Stellmotoreneinheit nur noch dem Maximalverschiebeweg
der Stange des funktionierenden Motors. Wird diese Stange ganz eingezogen, dann befinden sich die beiden
Teile, die die Stellmotoreneinheit miteinander verbindet,
in ihrer Mittenstellung zueinander. Eine Möglichkeit
der Verstellung von dieser Mittenstellung in die andere
Richtung im Sinne einer weiteren Verkürzung des Abstands zwischen den Teilen, die die Stellmotoreneinheit miteinander
verbindet ist nicht möglich. Diese Mitten-
-6-
8917/151 -6- 12. März 1985
3500960
stellung jedoch ist bei dem vorgenannten Anwendungsfall
die kritischste Steuerstellung, von der aus Verstellbewegungen
in beiden Richtungen ausgeführt werden müssen.
Es besteht die Aufgabe, den Stellmotor so auszubilden,
daß bei seinem Ausfall das Stellglied automatisch in eine Mittenstellung zwischen seiner ersten und seiner
zweiten Extremstellung bewegt und dort verriegelt wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
den Unteransprüchen entnehmbar.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dieses betrifft eine
aus zwei identischen linearen Stellmotoren bestehende Stellmotorenbaueinheit. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Ansicht der Stellmotorenbaueinheit;
Fig. 2 einen Querschnitt durch den linken linearen Stel!motor;
Fig. 3a einen Schnitt längs der Linie III-III
in Fig. 2 in einer ersten Stellung der Bauteile des Stellmotors und
Fig. 3b einen der Fig. 3a entsprechenden Schnitt in einer zweiten Stellung der Bauteile.
-7-
!NSPECTEO
8917/151 -7- 12.' Va r z 19&5u _
ch-ha O ..' -J ^ Ό Ο J
Die Stellmotoreneinheit nach Fig. 2 weist zwei Stellmotoren
1, 2 auf, welche rückseitig miteinander verbunden sind und die axial miteinander fluchten. Jeder Stellmotor
weist eine Betätigungsstange 10 auf, die aus einem Gehäuse 11 ragt und deren freies Ende ein Lager 12 aufweist,
das mitArmteilen 3 bzw. 4 verbunden ist . Die
Stellmotorenbaueinheit wird gesteuert von Eingangssignalen,
welche über Leitungen 5, 6 von Steuereinheiten 7,8 erzeugt werden, wobei diese Signale eine Verschiebung
der Stangen 10 in entgegengesetzten Richtungen bewirken und zwar zwischen einer ersten äußeren Stellung A und
einer zweiten inneren Stellung B. Auf diese Weise wird eine additive Gesamtverschiebung erzeugt.
Die Stellmotorenbaueinheit kann zwischen einem Steuerknüppel
und einer Steueroberfläche oder einem Hydraulikventil angeordnet sein. Die Stellmotorenbaueinheit bewirkt
in einem solchen Anwendungsfall die Erzeugung einer Korrektur oder Kompensation zur Bewegung des
Steuerknüppels , wie sie vom Piloten durchgeführt wird.
Die Figuren 2 und 3 zeigen den Aufbau des Stellmotors 1 im Einzelnen . Im Gehäuse 11 ist angeordnet ein bürstenloser
Gleichstrommotor 20, der in Richtung des Endes des Stellmotors weist und der auf einer Lagerplatte 21 angeordnet
ist, die quer zur Längsachse des Gehäuses verläuft.
Der Motor 20 weist ein Ritzel 22 auf, das in Eingriff steht mit einem Zahnrad 23, das auf einer Welle 24
angeordnet ist. Das Reduktionszahnrad 23 weist eine Rutschkupplung auf, deren Arbeitsweise nachfolgend im
Einzelnen noch beschrieben wird. Das rückseitige Ende 25 der Welle 24 ist in einem Lager 26 der rückseitigen
Wand 27 des Gehäuses 11 gelagert. Das gegenüberliegende
Ende 28 der Welle 24 wird von einem Lager 29 gelagert,
-8-ORiGINAi
8917/151 -8- --12. März 1985or-noorn
ch-ha 3b0u969
wobei dieses Ende 28 eine kleine kreisförmige Nockenscheibe 30 trägt. Die Welle 24 trägt weiterhin ein Ritzel
31, das in Eingriff steht mit einem Zahnrad 40.
Das Antriebszahnrad 40 ist auf einer Antriebswelle 41 angeordnet,
welche parallel zur Welle 24 verläuft. Das rückseitige Ende 42 der Antriebswelle 41 wird von einem Längsdrucklager
50 gelagert, das in der Lagerplatte 21 angeordnet ist. Das rückseitige Ende des Längsdrucklagers 50
liegt gegen die Innenkante einer Tellerfeder 51 an. Der Außenumfang der Tellerfeder 51 liegt gegen einen Ring
an, der über drei Schraubbolzen 53 mit der Lagerplatte
verbunden ist. Die Bolzen 53 gehen durch Gleitpaßbohrungen 54 der Lagerplatte 21 hindurch, so daß sie sich in diesen
Bohrungen in begrenztem Umfang axial bewegen können. Die Vorderenden der Bolzen 53 stehen über die vordere Fläche
der Lagerplatte über und sind dort eingeschraubt in einen zweiten Ring, der um das Lager 50 verläuft und somit dieses
Lager 50 zum Teil überlappt.
Nach vorne anschließend an das Zahnrad 40 trägt die Antriebs· welle eine große kreisförmige Nockenscheibe 60, die koaxial
zur Antriebswelle angeordnet ist. Der Durchmesser und die Stelle, wo die Nockenscheibe 60 angeordnet ist, ist
so gewählt, daß die obere Kante dieser Nockenscheibe 60
mit der Oberkante der kleinen Nockenscheibe 30 fluchtet, beide Oberkanten also in horizontaler Richtung gesehen
auf gleicher Höhe angeordnet sind. Jede Nockenscheibe 30, 60 weist einen Nockeneinschnitt 32 bzw. 62 auf, die am
Rand der jeweiligen Nockenscheibe angeordnet sind, wie dies am besten die Figuren 3a und 3b zeigen. Die Getriebeuntersetzung
zwischen den beiden Nockenscheiben 30 und 60 ist so gewählt, daß wenn die kleine Nockenscheibe 4 1/2
Umdrehungen ausführt die große Nockenscheibe 60 eine Um-
ORlGtNAL INSPECTED
8917/151 -9- 12. März 1985, .
ch-ha ° '
drehung ausführt.
Im Gehäuse 11 oberhalb der beiden Nockenscheiben 30 und
60 ist ein Verriegelungsmechanismus 70 angeordnet. Dieser
Verriegelungsmechanismus umfasst einen seitlichen Arm 71, der tangential zu den Nockenscheiben 30 und 60 verläuft
und der an einem Ende 72 schwenkbar gelagert ist und an seinem anderen Ende zwei Verriegelungsrollen 73
und 74 trägt. Der Arm 71 wird nach unten gegen die beiden Nockenscheiben gedrückt durch eine vorgespannte Wendelfeder
75, deren unteres Ende oberhalb der Rollen 73 und gegen den Arm 71 drückt. Das obere Ende der Feder 75
liegt gegen den horizontalen Arm 76 eines L-förmigen Verriegelungsteils
an, das an der Verbindungsstelle 78 seiner beiden Schenkel schwenkbar ist. Die Feder 75
drückt das L-förmige Bauteil im Gegenuhrzeigersinn, wie den Figuren 3a und 3b zu entnehmen ist. Der Verriegelungsarm
79 des L-förmigen Bauteils verläuft nach unten und wird normalerweise in seiner vertikalen Stellung
gehalten durch einen Solenoid 80, wie in Fig. 3a gezeigt. Wird der Magnet 80 nicht bestromt, dann bewirkt die Feder
75, daß das untere Ende des Verriegelungsarms 79 gegen
das freie Ende des Schwenkarms 71 drückt. Die Nockeneinschnitte 32 und 62 der Nockenscheiben 30 und 60 sind
im wesentlichen V-förmig bzw. U-förmig ausgebildet. Der Nockeneinschnitt 62 ist geringfügig größer als der
Nockeneinschnitt 32. Die Größe des Einschnitts 32 ist derart, daß die Rolle 73 den Einschnitt lediglich
an zwei Punkten der geneigten Seitenflächen des Einschnitts berührt. Auf diese Weise wird eine genaue
Eingriffslage definiert.
Die große Nockenscheibe 60 ist angeordnet zwischen zwei ringförmigen Bremsplatten 61 und 62. Im Normalbetrieb
-10-ORIGINAl. INSPECTED
821Z/151 -10- '?· M-ä-'z 19C5
350:369
befinden sich die beiden Bremsplatten 91 und 92 im Abstand zur Nockenscheibe 60.
Das vordere Ende der Antriebswelle 41 weist ein Gewinde
100 auf, stellt also eine Spindelstange dar, auf welcher
ein Spindelmuttermechanismus 101 angeordnet ist.
Diese Spindelmutter 101 ist verbunden mit dem hinteren Ende der Betätigungsstange 10. Eine Drehung der Spindel
41 bewirkt also eine Linearbewegung der Spindelmuttern
101 und somit der Betätigungsstange 10. Die Gewindespindel
100 und die SpindelmutternlOl weisen an gegenüberliegenden
Enden nicht verklemmende Anschläge 102 und 103 auf, welche ein Verklemmen an den Enden des
Bewegungswegs der Stange 10 verhindern.
Die Betätigungsstange 10 ist durch ein Lager 110 aus dem Gehäuse geführt und wird außerhalb des Gehäuses von einem
flexiblen Balg 111 umgeben, der einmal am Gehäuse zum anderen an der Stange 10 befestigt ist. Eine Wendelfeder
120 umgibt innerhalb des Gehäuses 11 die Stange 10. Die Enden der Feder 120 liegen gegen vordere und
hintere Ringschultern 121 und 122 an. Die Ringschultern
121 und 122 sind frei gleitbar auf den rückseitigen Abschnitt
123 der Stange 10 angeordnet. Die Bewegungsmöglichkeit der Ringschultern längs der Stange 10 ist begrenzt
durch Anschläge, die von den Schultern 124 und der Stange gebildet werden. Die Bewegung der Ringschultern
121 und 122 in Bezug auf das Gehäuse 11 wird begrenzt durch die gehäuseseitigen Anschläge 126 und 127. Die
Feder 120 ist somit bestrebt die Stange 10 in die in Fig. 2 gezeigte Lage zu drücken, in welcher sie sich in
gleichen Abständen von den Extremstenungen A und B befindet. Diese mittlere Stellung ist in Fig. 1 gezeigt. Die
ORIGINAL INSPECTED
-11-
8917/151 -11- II. März 1985
350 ;969
von der Feder 120 ausgeübte Vorspannung übersteigt die normalerweise auf den Stellmotor wirkende Verstellkraft.
Die Stange 10 wird daher bei normalen auf den Verstellmotoren wirkenden Kräften zusammen mit dem Gehäuse 11
verschoben. Bei normalen Kräften wirkt also die Stellmotorbaueinheit
wie ein starres Verbindungsglied zwischen den Armen 3 und 4, so daß eine Bewegung des einen Arms
direkt in eine äquivalente Bewegung des anderen Arms übertragen wird, vorausgesetzt, daß der Motor 20 nicht
bestromt wird und somit keine Verschiebung zwischen der Stange 10 und dem Gehäuse 11 stattfindet.
Mit dem rückseitigen Ende der Stange 10 sind zwei lineare Wegmeßsensoren 130 verbunden, von denen in den Zeichnungen
lediglich einer gezeigt ist. Diese Sensoren sind nebeneinan· der angeordnet und erzeugen nominell identische Ausgangssignale,
welche die Lage der Stange längs ihres Bewegungswegs angeben. Die Sensoren 130 sind linear veränderliche
induktive Different!al sensoren, jedoch können auch andere Meßwertgeber verwendet werden. Die Ausgangssignale
der Sensoren 130 werden den Steuereinheiten 7 und 8 über Leitungen 131 und 5, 6 zugeführt. Ein elektronisches
Modul 140 innerhalb des Stellmotorgehäuses 11 steuert die Bestromung des Motors 20 und des Solenoiden 80
in Übereinstimmung mit Eingangssteuersignalen, die über
die Leitungen 5 und 6 zugeführt werden.
Im Normalbetrieb werden von den Steuereinheiten 7, 8 dem elektronischen Modul 140 Steuersignale zugeführt,
wodurch der Motor 20 betromt wird, bis die Stange 10 relativ zum Gehäuse 11 in die gewünschte Stellung verschoben
ist, die von den Sensoren 130 gemessen wird. Bei einer Drehung des Motors wird über das Ritzel
-12-
ORiGINAL INSPECTED
8917/151* -12- 12.März 198δ3 b O O
22 das Zahnrad 23 und somit die Welle 24 angetrieben. Hierdurch wird die kleine Nockenscheibe 30, und über
das Zahnrad 40 die Antriebswelle 41 und somit die große Nockenscheibe 60 in Drehung versetzt. Die Rollen
73 und 74 rollen längs der Umfangskanten der sich drehenden
Scheiben 30, 60. Läuft eine der Rollen auf der Umfangs· kante der ihr zugeordneten Nockenscheibe, dann kann die
andere Rolle nicht in den Nockenausschnitt der anderen
Nockenscheibe eingreifen. Ist jedoch eine Drehstellung
erreicht, bei der beide Nockeneinschnitte 32 und 62 miteinander
fluchten, dann greifen beide Rollen 30 und 60 in diese Nockeneinschnitte 32 und 62 ein. Dies ist den
Figuren 2 und 3b entnehmbar. Der Schwenkarm 71 mit den Rollen 30 und 60 führt hierdurch infolge der Kraft der
Feder 75 eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinn aus. Diese Stellung wird erreicht bei jeweils zwei Umdrehungen
der großen Nockenscheibe 60 entsprechend neun Umdrehungen der kleinen Nockenscheibe 30. Diese
Stellung der Scheiben 30 und 60 wird erreicht, wenn sich die Stange 10 genau in der Mitte ihres Bewegungswegs
zwischen den Stellungen A und B sich befindet. Die nächsten überdeckungen der Nockeneinschnitte treten
jedoch erst dann auf, wenn sich die Stange 10 außerhalb ihrer Extremstellungen A und B befinden würde. Wenn
der Motor 20 bestromt wird, dann wird auch der Solenoid
80 bestromt, wodurch der Verriegelungsarm 79 weg vom freien Ende des Schwenkarmes 71 gehalten wird. Die
Rollen 73 und 74 werden daher bei einer weiteren Drehung der Scheiben 30 und 60 außer Eingriff mit den Nockeneinschnitten
32 und 62 gebracht.
Falls einer der Stellmotoren 1 oder 2 ausfallen sollte,
beispielsweise durch eine Störung im Motor 20 im Elektro-
-13-
8917/151 "13" 12<
Marz 1985
3500969
nikmodul 140 oder in den Steuereinheiten 7 bzw. 8 ,
dann werden der Motor 20 und der Solenoid 80 stromlos und die Feder 120 drückt die Stange 10 in ihre
Mittelstellung zwischen den Stellungen A und B. Erreicht die Stange 10 diese Mittelstellung dann decken
sich die Nockeneinschnitte 32 und 62 der Nockenscheibe 30 und 60 entsprechend Figur 3b , wodurch die Rollen
und 74 in diese Einschnitte eingreifen. Da der L-förmige Hebel 77 nun nicht mehr durch den Solenoid 80 gehalten
wird, kann er infolge der Federkraft der Feder 75 in Gegenuhrzeigersinn schwenken, so daß der Verriegelungsarm
79 über das freie Ende des Schwenkarms 71 greift, wie dies in Figur 3b gezeigt ist, wodurch
die Rollen 73 und 74 in Eingriff mit den Nockeneinschnitten gehalten werden. Auf diese Weise wird eine
weitere Drehung der Scheiben 30 und 60 verhindert, so daß die Stange 10 in ihrer Mittelstellung verriegelt ist.
Infolge der übersetzung zwischen der Antriebswelle 41 und
der Spindelmutter 101 und der Antriebswelle 41 und der
Welle 24 erzeugt eine rasche Bewegung der Stange 10 eine entsprechende noch raschere Drehung der Welle 24. Die
Schlupfkupplung zwischen der Welle 24 und dem Zahnrad bewirkt eine Begrenzung der Trägheitskräfte, die bei
einer raschen Verzögerung des Motors 20 auf das Getriebe und den Spindelmechanismuswirken würden.
Falls während des normalen Antriebs durch den Motor 20 auf die Stange 10, welche sich in einer Zwischenstellung
zwischen den Stellungen A und B befindet, eine übermäßig hohe Axialkraft ausgeübt, dann wird
dieser Kraft im wesentlichen widerstanden infolge der Drehmomentenreaktion des Motors über das Getriebe.
Eine derartige übermäßig hohe Axialkraft bewirkt nur
-14-ORIGJNAi
8917/151 _14- 12. März 1985
3506969
eine kleine Verschiebung der Welle 41 in Axialrichtung,
da durch eine solche Kraft die Tellerfeder 51 deformiert wird. Diese Deformation wird begrenzt durch die Berührung
der großen Nockenscheibe 60 mit einer der Bremsplatten 91 oder 92, abhängig von der Richtung
der von außen wirkenden Kraft. Die Berührung der großen Nockenscheibe 60 mit einer der Bremsplatten 91 .
oder 92 führt zu einem Reibungsbremsmoment, durch das eine Weiterdrehung der großen Nockenscheibe verhindert
wird und somit eine Weiterbewegung der Stange 10. Wirkt also eine übermäßig große äußere Kraft auf die Stellmotoren
1, 2, dann verhalten sich diese wie ein starrer Hebel, da durch eine solche Kraft das Getriebe oder
der Motor nicht in Drehung versetzt werden.
Bei Ausfall eines Stellmotors wird dessen Betätigungsstange 10 in ihrer Mittenstellung verriegelt. Der zweite
Stellmotor ist jedoch in der Lage, beidseits seiner Mittenstellung Stellbewegungen auszuführen, üblicherweise ist
beidseits der Mittenstellung die Steuerung am kritischsten.
Der kritischste Steuerpunkt kann jedoch sich auch an einer anderen Stellung befinden, beispielsweise an einer
Stellung, die 2/3tel des Verschiebewegs der Stange 10 entspricht. In einem solchen Fall wird die Verriegelungsstellung an diesem kritischsten Punkt gesetzt.
Für einige Anwendungsfälle ist es möglich, die Stange
in ihrer Lage zum Gehäuse durch direkten Eingriff in die Stange selbst zu verriegeln. Es ergeben sich jedoch
Vorteile, wenn die Stange indirekt über ein Drehteil verriegelt wird, das die Verschiebung der Stange bewirkt,
da es hierdurch möglich ist, einen relativ kleinen und leichten Verriegelungsmechanismus zu ver-
-15-
ORIGlNAL INSPECTED
8917/151 -15- 12. März 1935
3 50-1963
wenden, der auch großen auf die Stange wirkenden Axialkräften
widersteht.
Bei dem Stellmotor muß es sich nicht um einen Linearmotor handeln. Die Anwendung ist auch bei einem sich
drehenden Motor möglich, der in seiner Zwischenstellung
zwischen seinen beiden extremen Drehstellungen verriegelt
wird.
Der Abstand der Anschläge 126 und 127 ist so gewählt, daß wenn die Ringschultern 121 und 122 gegen diese
Anschläge anliegen, diese Ringschultern gleichzeitig gegen die Anschläge 124 und 125 anliegen.
-16-
- Leerseite -
Claims (12)
1. Stellmotor mit einem Stellglied, das relativ zum Motorgehäuse zwischen einer ersten und einer
zweiten Stellung durch einen Antriebsmotor bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellmotor (1, 2) eine Feder (120) aufweist , die das Stellglied (123) bei Ausfall des
Antriebsmotors (20) in eine dritte Stellung zwischen der ersten und der zweiten Stellung bewegt und ein
Verriegelungsmechanismus (70) vorgesehen ist, die
das Stellglied (10) in dieser dritten Stellung bei ausgefallenem Antriebsmotor (20) verriegelt.
2. Stellmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Stellung im wesentlichen
im gleichen Abstand zur ersten und zur zweiten Stellung liegt.
3. Stellmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß das Stellglied eine
Betätigungsstange (10) ist, welche in Längsrichtung relativ zum Motorgehäuse (11) bewegbar ist.
4. Stellmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Betätigungsstange (10)
zwei Ringschultern (121, 122) verschiebbar angeordnet sind, zwischen denen die Feder (120) angeordnet ist,
- 2-ORIGfNAi INSPECTED
8917/151 -2- 12. März 1985
35G;963
die Betätigungsstange (10) zwei Anschläge (124, 125) und das Gehäuse ebenfalls zwei Anschläge (126, 127)
aufweist, zwischen denen sich die Ringschultern (121, 122) befinden und welche die Bewegung der Ringschultern
(121, 122) begrenzen, wobei die Feder (120) die Ringschultern (121, 122) gegen die Anschläge (124,
125, 126, 127) der Betätigungsstange (10) und des Gehäuses
(11) drückt.
5. Stellmotor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (20)
eine Spindel (100) in Drehung versetzt, auf welcher eine Spindelmutter (101) der Betätigungsstange (10)
angeordnet ist.
6. Stellmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsmechanismus
(70) eine mit dem Stellglied (10) gekoppelte drehbare Scheibe (30, 60) aufweist.
7. Stellmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsmechanismus
(70) mehrere drehbare Scheiben (30, 60) aufweist, welche mit dem Stellglied (10) gekoppelt sind und
die bei einer Verschiebung des Betätigungsglieds
(10) mit unterschiedlichen Drehzahl en'sich drehen.
8. Stellmotor nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
drehbaren Scheiben (30, 60) Nockenscheiben mit Nockeneinschnitten (32, 62) sind, die Verriegelungsvorrichtung
(70) eine Rolle (73, 74) aufweist, welche
-3-
ORIGINAL INS«»«»
8917/151 _3- 12. März 1985
350-.-96S
gegen den Umfang der Scheiben (30, 60) an und ein Verriegelungsarm (79) vorgesehen ist, der
die Rolle (73, 74) in Eingriff mit den Nockeneinschnitten (32, 62) hält und eine Weiterdrehung der
Scheiben (30, 60) verhindert und weiterhin ein Solenoid (80) vorgesehen ist, der bei seiner Bestromung
den Verriegelungsarm (79) außer Eingriff mit den Rollen (73, 74) hält.
9. Stellmotor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daßeinersich drehenden
Scheibe (60) im Getriebezug zwischen dem Antriebsmotor (20) und der Betätigungsstange (10) eine Bremsplatte
(91, 92) zugeordnet ist, gegen die die Scheibe (60) anläuft und abgebremst wird, wenn die Scheibe
(60) eine Axial bewegung ausführt.
10. Stellmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei identische
Stellmotoren (1, 2) zu einer Einheit zusammengefasst
sind, deren Betätigungsstangen (10) miteinander fluchten und entgegengesetzt von der Einheit abgehen
und entgegengesetzte Verstell bewegungen ausführen, wobei die Betätigungsstange (10) jedes Stellmotors
(1, 2) in einer dritten Stellung verriegelbar ist, welche sich zwischen der ersten und der zweiten
Stellung dieser Betätigungsstange (10) befindet.
-4-
/NSPECTED
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8407494 | 1984-03-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3508969A1 true DE3508969A1 (de) | 1985-09-26 |
Family
ID=10558527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853508969 Withdrawn DE3508969A1 (de) | 1984-03-22 | 1985-03-13 | Stellmotor |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4628752A (de) |
DE (1) | DE3508969A1 (de) |
FR (1) | FR2561616B1 (de) |
GB (1) | GB2159599B (de) |
IT (1) | IT1185538B (de) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5484043A (en) * | 1993-04-28 | 1996-01-16 | Sundstrand Corporation | Speed responsive brake device |
JP3415275B2 (ja) * | 1994-07-08 | 2003-06-09 | カヤバ工業株式会社 | 電磁アクチュエータ |
US5684350A (en) * | 1994-09-08 | 1997-11-04 | Kayaba Kogyo Kabushiki Kaisha | Electromagnetic rotary actuator and housing for electronic devices |
US5739610A (en) * | 1995-04-11 | 1998-04-14 | Otis Elevator Company | Electro-magnetic device |
US6047799A (en) * | 1996-11-12 | 2000-04-11 | Luk Getriebe-Systeme Gmbh | Emergency facilities for influencing defective constituents of power trains in motor vehicles |
US5918836A (en) * | 1997-03-25 | 1999-07-06 | Sundstrand Corporation | Aircraft spoiler blow-down mechanism |
GB2344103B (en) * | 1998-11-24 | 2003-04-16 | Ciba Sc Holding Ag | Piperazinone derivatives |
JP3012644B1 (ja) * | 1999-03-18 | 2000-02-28 | 株式会社コミュータヘリコプタ先進技術研究所 | サ―ボアクチュエ―タ装置および航空機操縦制御装置 |
GB9913037D0 (en) | 1999-06-05 | 1999-08-04 | Abb Offshore Systems Ltd | Actuator |
GB2431215A (en) * | 2005-10-17 | 2007-04-18 | Complete Dev Solutions Ltd | Linear actuator |
US7896146B2 (en) * | 2006-12-20 | 2011-03-01 | Borgwarner, Inc. | Clutch device utilizing brushless motor |
US20090032352A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Borgwarner Inc. | Motor actuated range shift and on demand 4wd |
DE202014006621U1 (de) * | 2014-08-19 | 2015-11-20 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Aktuatorsystem |
FR3027870B1 (fr) * | 2014-10-29 | 2018-03-02 | Sagem Defense Securite | Dispositif d'actionnement pour deplacer une partie d'empennage d'helicoptere |
CN110192046B (zh) * | 2016-12-30 | 2022-05-27 | 赛峰电子与防务公司 | 带有被动锁定的致动器 |
JP2020143709A (ja) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | Ntn株式会社 | 直動アクチュエータ |
US11548620B2 (en) * | 2019-03-11 | 2023-01-10 | Parker-Hannifin Corporation | Electromechanically actuated control rod for flight vehicles |
EP3839290B1 (de) * | 2019-12-19 | 2023-04-26 | Microtecnica S.r.l. | Elektromechanische aktuatoranordnung |
US20230227148A1 (en) * | 2022-01-20 | 2023-07-20 | Textron Aviation Inc. | Servo Drive Vernier Control |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2011011A1 (de) * | 1970-03-09 | 1971-09-23 | King Of Prussia Research & Dev | Ventil Betätigungseinrichtung |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2835459A (en) * | 1954-08-16 | 1958-05-20 | Lockheed Aircraft Corp | Automatic locking device |
US3050943A (en) * | 1957-04-29 | 1962-08-28 | Westinghouse Electric Corp | Linear driving mechanism |
US3177982A (en) * | 1962-05-08 | 1965-04-13 | Gen Motors Corp | Actuator system |
FR1574314A (de) * | 1968-07-08 | 1969-07-11 | ||
FR2180616B1 (de) * | 1972-04-21 | 1975-05-30 | Potain Sa | |
US3777620A (en) * | 1972-07-31 | 1973-12-11 | Stanley Works | In-header hydraulic operator |
JPS5127688A (en) * | 1974-08-30 | 1976-03-08 | Nippon Air Brake Co | Hojishona |
US4173322A (en) * | 1978-04-27 | 1979-11-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Flutter prevention means for aircraft primary flight control surfaces |
JPS58184302A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-27 | Kowa Shoji Kk | 伸縮旋回装置 |
US4526058A (en) * | 1983-06-02 | 1985-07-02 | Hr Textron Inc. | Centering and lock mechanism for hydraulic actuator |
US4557746A (en) * | 1983-08-04 | 1985-12-10 | Emhart Industries, Inc. | Electro-pneumatic actuator for glassware forming machine |
-
1985
- 1985-03-13 DE DE19853508969 patent/DE3508969A1/de not_active Withdrawn
- 1985-03-13 GB GB08506511A patent/GB2159599B/en not_active Expired
- 1985-03-15 US US06/711,938 patent/US4628752A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-03-18 IT IT19943/85A patent/IT1185538B/it active
- 1985-03-19 FR FR858504168A patent/FR2561616B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2011011A1 (de) * | 1970-03-09 | 1971-09-23 | King Of Prussia Research & Dev | Ventil Betätigungseinrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2159599B (en) | 1987-02-18 |
US4628752A (en) | 1986-12-16 |
GB8506511D0 (en) | 1985-04-17 |
IT1185538B (it) | 1987-11-12 |
FR2561616B1 (fr) | 1992-05-07 |
FR2561616A1 (fr) | 1985-09-27 |
GB2159599A (en) | 1985-12-04 |
IT8519943A0 (it) | 1985-03-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3508969A1 (de) | Stellmotor | |
DE2823038C2 (de) | ||
DE3211567C2 (de) | ||
CH574574A5 (de) | ||
DE2608706C2 (de) | ||
DE69308506T2 (de) | Gewinderollenmechanismus für ein Raumfahrzeug und Linearstellglied mit einem solchen Mechanismus | |
DE3015000A1 (de) | Kegelreibungskupplung | |
DE60104332T2 (de) | Rollspindelantrieb | |
EP3608557A1 (de) | Kugelgewindetrieb | |
DE2156842B1 (de) | Steuerventil für hydrostatische oder hydraulische Systeme mit einer Einrichtung zur Herabminderung von Schwingungen in der Druckflüssigkeit | |
DE3731281A1 (de) | Vorrichtung zur steuerung der linearen bewegung eines koerpers | |
DE2703972A1 (de) | Freilaufeinrichtung | |
DE69531687T2 (de) | Normal angelegte bremse | |
DE1680046C3 (de) | Schaltvorrichtung für Wechselgetriebe von Kraftfahrzeugen | |
DE1650626B2 (de) | Vorrichtung zum Verschwenken der Flügel eines Flugzeuges | |
WO2015032488A1 (de) | Optische baugruppe mit einer monolithischen fassung mit in einer gleichen richtung wirkenden stellschrauben | |
DE69116647T2 (de) | Vorrichtung zum Bremsen von Stangen | |
EP0281593B1 (de) | Getriebe mit überlast-sicherheitskupplung | |
DE3028175C2 (de) | Hydraulische Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge | |
EP3927997B1 (de) | Kugelgewindetrieb mit verdrehsicherung | |
EP3106698A1 (de) | Mechanisches getriebe mit integrierter lastmomentsperre | |
DE3138729A1 (de) | "servolenkhilfe" | |
DE102016221995A1 (de) | Aktuatorvorrichtung zur Höhenverstellung eines Fahrzeugaufbaus | |
DE102019114479A1 (de) | Rücklaufsperre für Flugzeug-Steuersysteme | |
DE3144032C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |