DE102005058192A1

DE102005058192A1 - Vorrichtung zur Fehlererkennung von verstellbaren Klappen

Info

Publication number: DE102005058192A1
Application number: DE102005058192A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. Pohl
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2007-06-28
Also published as: CN101321666B; EP1957364B1; US20090212977A1; WO2007065622A1; CN101321666A; RU2423295C2; BRPI0618124A2; JP2009518219A; EP1957364A1; DE602006015226D1; US8036783B2; CA2627624A1; CA2627624C; RU2008127175A

Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Fehlererkennung von verstellbaren Klappen an Flugzeugtragflügeln, wird vorgeschlagen, daß jede Klappe mit einem in Spannweite angeordnetem Rohr als Übertragungselement versehen ist. Das Rohr ist an einem Ende fest mit der Klappe verbunden und ansonsten drehbar gehalten. Am freien Ende des Rohres ist auf dem Rohr ein Meßarm fest angeordnet und ein an der Klappenstruktur befestigter Sensor angeordnet. Beim Auftreten von Fehlern tritt eine Verdrehung der Klappe auf, wobei eine Abstandsänderung zwischen Sensor und Meßarm auftritt. Die Signale der Sensoren werden zur Fehlerlokalisierung jeder Klappe einer Auswerteeinrichtung übermittelt, die über eine Steuereinrichtung den Antrieb bei auftretenden Fehlern abschaltet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Fehlererkennung an verstellbaren Klappen, wie Landeklappen, von Flugzeugtragflügeln in Form von Fehlstellungen beziehungsweise fehlerhaften Antrieben, über eine Auswerteeinrichtung zur Abschaltung von Antrieben, wobei die Klappen durch zentrale Antriebseinheiten über einen Wellenstrang verstellbar und jede Klappe über zugeordnete lokale Stellelemente gehalten und einstellbar sind.

Bei Anordnungen dieser Art ist im Fehlerfall eines lokalen Stellantriebes eine Synchronisation nicht mehr gegeben und die Klappe tordiert und verkantet. Wird der Fehler nicht rechtzeitig erkannt und die Klappe weiter betätigt, führt dieses zur Zerstörung der Klappenstruktur.

Zur Vermeidung dieser Zustände ist es bekannt, eine Ausbildung mit einem doppelten Lastpfad der lokalen Stelleneinrichtung anzuordnen. Ferner ist bekannt, daß eine Torsion und Verkantung über einen Positionsvergleich zwischen den Klappen an einer Trennstelle zwischen zwei Klappen angeordnet ist.

Ferner ist nach der EP-B-922 633 bereits bekannt, eine Torsion und Verkantung über einen Vergleich der Klappenpositionen jeder Antriebs-Station zu bestimmen, wobei die Klappenpositionen über Gestänge/Kurbelanordnungen einem Drehsensor zugeführt werden. Es hat sich aber gezeigt, daß eine derartige Ausführung mit einem Gestänge bzw. einer Kurbelanordnung nachteilig ist, da deren Toleranzen die Meßgenauigkeit negativ beeinflussen. Dies hat zur Folge, daß die Klappenstrukturen und Beschläge auf unnötig hohe Fehlerkräfte ausgelegt werden müssen. Bei Klappen mit feststehender Drehachse ist hierbei eine hohe Anzahl an zusätzlichen Bauteilen erforderlich.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Weise für Klappen eine ständige Torsions- und Verkantungsüberwachung mit einer Fehlerlokalisierung auf einfache Weise zu schaffen, die eine einfache Ausgestaltung ermöglicht und Ausbildungen mit geringem Gewicht gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß jede Klappe ein in Spannweite angeordnetes Übertragungselement, wie ein Rohr, eine Stange oder dergleichen, aufweist, das an der Klappe verdrehbar gehalten und in einem Endbereich mit der Klappe fest verbunden ist sowie am anderen Endbereich ein Element als Bezugspunkt für einen zugeordneten Sensor an der Klappenstruktur zur Erfassung einer Abstandsänderung durch eine Verdrehung bei Asymmetrie beziehungsweise Verwindung der Klappe aufweist.

Hierdurch ist es möglich, eine gewichtsoptimale Anordnung zu schaffen und einen Fehler eines lokalen Stellelementes zu erkennen sowie durch Abschalten des zentralen Antriebes eine Klappentorsion bzw. Klappenverkantung zu vermeiden als auch andere Fälle der Transmission, wie Wellenbruch, festzustellen.

Dabei wird eine Verwindung der Klappe direkt gemessen und die Information des Klappenwinkels an einer Spannweitenposition mechanisch zur anderen Position transformiert und dort die Differenz gemessen.

Eine einfache Ausbildung eines Elementes als Bezugspunkt wird dadurch geschaffen, daß das Übertragungselement einen fest zugeordneten Meßarm zur Bildung des Bezugspunktes trägt, dem der Sensor zugeordnet ist.

Alternativ wird zur dualen Erfassung vorgeschlagen, daß das Übertragungselement beidseitig gegenüberliegende fest zugeordnete Meßarme zur Bildung von Bezugspunkten aufweist, denen an der Klappenstruktur angeordnete Sensoren jeweils zugeordnet sind.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Meßwerte der parallel angeordneten Sensoren unterschiedlichen Auswerteeinheiten zuführbar sind.

Um bei unterschiedlichen Werte der parallel zugeordneten Sensoren die fehlerfreie Funktion zu überprüfen, ist vorgesehen, daß die Meßwerte beider Sensoren Auswerteeinheiten mit einer Vergleichseinrichtung zuführbar sind und bei Abweichungen von vorgegebenen Grenzbereichen eine Abschaltung der Antriebseinheiten einstellbar ist.

Eine einfache Ausbildung wird dadurch geschaffen, daß die Sensoren in der Art von Wirbelstromsensoren oder Induktivgeber ausgebildet sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 eine Prinzipdarstellung von verstellbaren Landeklappen über einen Wellenstrang einer zentralen Antriebseinheit mit Auswerteeinrichtungen;
2 eine Schemadarstellung mit einer Klappe im eingefahrenen (A) ausgefahrenen Zustand (B) sowie bei Ausfall (C) eines Stellelementes;
3 eine Meßanordnung der Klappe mit fest zugeordneten, gegenüberliegenden Meßarmen am Übertragungselement und zugeordneten Sensoren;
4 eine vergrößerte Darstellung einer Klappe mit zugeordnetem Übertragungselement.
Bei der dargestellten Anordnung sind jeweils zwei Landeklappen 1 und 2 an jeder Flügelseite angeordnet und über eine zentrale Antriebseinheit 3 sowie einem Wellenstrang 4 verstellbar. Hierbei ist jede Klappe 1, 2 über zwei Stellelemente 5, 6 gehalten und verschwenkbar einstellbar.
Jede Klappe 1, 2 ist mit einem in Spannweite angeordnetem innenliegendem Rohr 7 als Übertragungselement versehen, das an einem Ende 8 fest mit der Klappe 1, 2 verbunden ist und über Halterungen 9 ansonsten verdrehbar gehalten ist. Am zum festen Ende 8 entgegengesetzten Ende 10 des Rohres 7 sind auf dem Rohr 7 parallele Meßarme 11 fest angeordnet. Diese Meßarme 11 besitzen jeweils zugeordnete Sensoren 12, die an der Klappenstruktur befestigt sind.
Beim Auftreten eines Fehlers tritt eine Verdrehung der Klappe 1, 2 auf und ein Abstand 13 zwischen Sensor 12 und Meßarm 11 ändert sich, wobei der auftretende Abstand 13 ein Maß für die Verdrehung der Klappe 1, 2 ist.
Die auftretenden Sensorwerte werden über zugeordnete Rechner 14, 15 ausgewertet und bei Überschreitung eingestellter Grenzwerte über eine angeschlossene Steuereinrichtung 16, 17 der Antrieb 3 abgeschaltet, so daß die Klappen 1, 2 nicht mehr bewegt werden.
Um eine Dualität der Meßergebnisse zu erhalten, sind in dieser Ausbildung zwei Sensoren 12 jeder Meßstelle zugeordnete, die jeweils über getrennte Rechner 14, 15 ausgewertet und vergleichbar sind sowie über getrennte Steuereinrichtungen 16, 17 die Abschaltung erfolgt.
Bei der Auslegung der Meßeinrichtung über die Rechner 14, 15 sind die Toleranzen der Sensoren 12, Justierung sowie die erforderliche Verdrehung der Klappen 1, 2 aus den unterschiedlichen Flugständern berücksichtigt.
Es ist somit ein Fehlerfall eines lokalen Stellelementes 5, 6 erkennbar als auch andere Fehler der Transmission.
Durch diese dezentrale Überwachung ist auch eine Fehlerlokalisierung möglich.

Claims

Vorrichtung zur Fehlererkennung an verstellbaren Klappen, wie Landeklappen, von Flugzeugtragflügeln in Form von Fehlstellungen beziehungsweise fehlerhaften Antrieben, über eine Auswerteeinrichtung zur Abschaltung von Antrieben, wobei die Klappen durch zentrale Antriebseinheiten über einen Wellenstrang verstellbar und jede Klappe über zugeordnete lokale Stellelemente gehalten und einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klappe (1, 2) ein in Spannweite angeordnetes Übertragungselement (7), wie ein Rohr, eine Stange oder dergleichen, aufweist, das an der Klappe (1, 2) verdrehbar gehalten und in einem Endbereich (8) mit der Klappe (1, 2) fest verbunden ist sowie am anderen Endbereich (10) ein Element (11) als Bezugspunkt für einen zugeordneten Sensor (12) an der Klappenstruktur zur Erfassung einer Abstandsänderung (13) durch eine Verdrehung bei Asymmetrie beziehungsweise Verwindung der Klappe (1, 2) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (7) einen fest zugeordneten Meßarm (11) zur Bildung des Bezugspunktes trägt, dem der Sensor (12) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungselement (7) beidseitig gegenüberliegende fest zugeordnete Meßarme (11) zur Bildung von Bezugspunkten aufweist, denen an der Klappenstruktur angeordnete Sensoren (12) jeweils zugeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte der parallel angeordneten Sensoren (12) unterschiedlichen Auswerteeinheiten (14, 15) zuführbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte beider Sensoren (12) Auswerteeinheiten (14, 15) mit einer Vergleichseinrichtung zuführbar sind und bei Abweichungen von vorgegebenen Grenzbereichen eine Abschaltung der Antriebseinheit (3) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (12) in der Art von Wirbelstromsensoren oder Induktivgeber ausgebildet sind.