DE102011008561A1 - Funktionsüberwachtes Führungssystem zur Verstellung zumindest einer Systemkomponente sowie Verfahren zur Funktionsüberwachung eines solchen Führungssystems - Google Patents

Funktionsüberwachtes Führungssystem zur Verstellung zumindest einer Systemkomponente sowie Verfahren zur Funktionsüberwachung eines solchen Führungssystems Download PDF

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Abstract

Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) zur Verstellung zumindest einer Systemkomponente, das Führungssystem (F) aufweisend: einen Führungsmechanismus mit zumindest einer Stellkomponente (20, 120; 300) zur Führung von Verstellbewegungen der zu verstellenden Systemkomponente, von denen zumindest eine Stellkomponente (20, 120; 300) eine Sensorvorrichtung (S) zur Erfassung eines Belastungszustands der Stellkomponente (20, 120; 300) aufweist, und eine mit der Stellkomponente (20, 120; 300) funktional verbundenene Überwachungsvorrichtung (400), die • mehrere Erfassungszeitabschnitte zur Erfassung von Sensorsignalen der zumindest einen Sensorvorrichtung (S) vorgibt, • einen Schwellwert (G) vorgibt, mit dem die Anzahl der Überschreitungen desselben durch die Sensorsignale innerhalb von Erfassungszeitabschnitten ermittelt wird, • aus der Anzahl der Überschreitungen jeweils in den Erfassungszeitabschnitten einen Wert für den Betriebszustand ermittelt, sowie Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Führungssystems (F) zur Verstellung zumindest einer Systemkomponente.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein funktionsüberwachtes Führungssystem zur Verstellung zumindest einer Systemkomponente sowie Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Führungssystems zur Verstellung zumindest einer Stellkomponente.
  • Es sind Verfahren zur Diagnose und Vorhersage eines Gesundheitszustands und somit einer Verschleißgrads von mechanischen Systemen, insbesondere für Flugzeuge bekannt.
  • Die US 2009/0326890 A1 beschreibt ein System, ein Computerprogrammprodukt und ein Verfahren zur Vorhersage von Ereignissen und einer Verschlechterung eines mechanischen Systems, insbesondere zur Anwendung in einem Flugzeug.
  • Die DE 198 60 333 A1 beschreibt ein Verfahren zur modellbasierten schwingungsdiagnostischen Überwachung rotierender Maschinen, insbesondere durch Wasserkraftbetriebene elektrische Maschinen.
  • Die US 4,366,544 A1 beschreibt ein Erfassungssystem, das einen unnatürlichen Zustand eines Lagers mittels eines Mikrophons als Sensor erfasst, in dem Wellenformsignale als von einer Rotationsmaschine erzeugte Vibrationen erfasst werden. Dabei werden langsam rotierende Bauteile überwacht, die innerhalb bestimmten Intervallen kurzzeitig unter hohen mechanischen Belastungen betätigt werden.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein funktionsüberwachtes Führungssystem zur Verstellung zumindest einer Systemkomponente sowie ein Verfahren zur Funktionsüberwachung eines solchen Führungssystems zur Verstellung zumindest einer Stellkomponente bereitzustellen, mit dem jeweils die Zustandsüberwachung einer mechanischen Stellkomponente in verbesserter Weise automatisch erfolgen kann.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den auf diese rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein die Bestimmung eines Verschleißgrads einer mechanischen, insbesondere kinematischen Stell- oder Systemkomponente mit mindestens einer Sensorvorrichtung, der mit einer als Rechner realisierten Überwachungsvorrichtung insbesondere als Erfassungs- und Auswertevorrichtung verbunden ist. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird die Belastung auf die mechanische Vorrichtung in einer Betriebsphase von der Sensorvorrichtung detektiert und von der Überwachungsvorrichtung erfasst, ausgewertet und aufgezeichnet. Die Überwachungsvorrichtung nach der Erfindung ist als ein Computerprogrammprodukt realisiert. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen zumindest einen Stellkomponente und einer Sensorvorrichtung zur Erfassung eines Belastungszustands der Stellkomponente sowie einer mit der Stellkomponente funktional verbundenen Überwachungsvorrichtung mit einer in dieser implementierten Betriebszustandsermittlungs-Funktion zur Ermittlung der Betriebszustand der Stellkomponente betrifft die Erfindung insbesondere auch ein Messsystem zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie auf die Verwendung des Computerprogrammprodukts bzw. Messsystems auf Anwendungssystem, das insbesondere eine Windkraftanlage, ei Fahrzeugsystem und dabei insbesondere ein Hochauftriebssystem für ein Flugzeug.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung ist ein funktionsüberwachtes Führungssystem zur Verstellung zumindest einer Systemkomponente vorgesehen. Das Führungssystem weist insbesondere auf:
    • • einen Führungsmechanismus mit zumindest einer Stellkomponente zur Führung von Verstellbewegungen der zu verstellenden Systemkomponente, von denen zumindest eine Stellkomponente eine Sensorvorrichtung zur Erfassung eines Belastungszustands von in einem Zeitabschnitt auftretenden Schwingungseigenschaften der Verstellsystem-Kinematik der Stellkomponente aufweist, und
    • • eine mit der Sensorvorrichtung funktional verbundene Überwachungsvorrichtung mit einer in dieser implementierten Betriebszustandsermittlungs-Funktion oder Integritätsermittlungs-Funktion zur Ermittlung eines Betriebszustands bzw. der Integrität der Stellkomponente.
  • Erfindungsgemäß ist die Funktion zur Ermittlung der Funktionsintegrität derart ausgeführt oder gestaltet, dass die Integritätsermittlungs-Funktion
    • • zumindest einen vorbestimmten oder ermittelten zeitlichen Erfassungszeitabschnitt zur Erfassung von Sensorsignalen der zumindest einen Sensorvorrichtung vorgibt,
    • • zumindest einen vorbestimmten oder ermittelten Grenzwert oder Schwellwert in Bezug auf die Amplituden der Sensorsignale vorgibt,
    • • die Anzahl der Überschreitungen zumindest eines Grenzwertes durch das erfasste Sensorsignal und/oder die Anzahl von Unterschreitungen zumindest eines weiteren Grenzwertes durch das erfasste Sensorsignal jeweils innerhalb des zumindest einen Erfassungszeitabschnitts ermittelt und daraus einen Wert für den Betriebszustand oder die Funktionsintegrität der Stellkomponente oder für den Betriebszustand oder die Funktionsintegrität des Funktionssystems ermittelt.
  • Der Erfassungszeitraum kann insbesondere als vorbestimmter Zeitraum im Betrieb der Stellkomponente vorgesehen sein, der in zeitlichen Abständen und insbesondere in vorgegebenen Zeitabständen oder nach einem funktionalen Ereignis im Betrieb des erfindungsgemäßen Führungssystems wiederum abläuft, so dass innerhalb jeweils eines Erfassungszeitraums die Anzahl der Überschreitungen ermittelt wird. Das funktionale Ereignis im Betrieb des erfindungsgemäßen Führungssystems kann insbesondere eine vorbestimmte Betätigung der Stellkomponente sein.
  • Das funktionsüberwachte Führungssystem nach der Erfindung kann insbesondere ein Fahrzeugsystem und dabei z. B. ein Stellsystem oder Kraft- oder Momenten-Übertragungssystem eines Fahrzeugs und dabei insbesondere eines Boden-Fahrzeugs, eines Wasser-Fahrzeugs oder eines Flugzeugs sein. Das Kraft- oder Momenten-Übertragungssystem kann das Antriebssystem eines solchen Fahrzeugs sein, das die Antriebswelle und das Getriebe zur Einstellung der Ausgangsleistung aufweist. Weiterhin kann das Kraft- oder Momenten-Übertragungssystem ein Motorsystem mit einer Motorwelle und einer Steuerwelle wie einer Nockenwelle und entsprechenden Lagerungsvorrichtungen der Wellen.
  • Das funktionsüberwachte Führungssystem kann weiterhin auch ein Stellsystem eines Flugzeugs insbesondere zur Betätigung von Stellklappen sein. In diesem Fall kann die Stellkomponente insbesondere ein Getriebe, ein Drehaktuator, ein Lagerungsvorrichtung eines Stellsystems eines Flugzeugs und insbesondere eines Hochauftriebssystems eines Flugzeugs sein.
  • Nach weiteren Ausführungsformen der Erfindung kann das erfindungsgemäße Führungssystem ein Stellsystem oder ein Antriebssystem oder ein Lagersystem eines Windkraftwerks sein.
  • Die Stellkomponente kann inbesondere sein: die Rotorwelle, die mit dem Rotor, an dem die Windflügel befestigt sind, gekoppelt ist, eine Generatorvorrichtung, ein Getrieben, das insbesondere zwischen dem Generator und der Rotorwelle eingekoppelt sein kann, zumindest eine weitere Übertragungswelle, die den Eingang des Generators mit der Rotorwelle koppelt, oder Lagervorrichtungen zur Lagerung der Rotorwelle oder einer Übertragungswelle, ein Aktuator z. B. zur Verstellung der Windflügel.
  • Generell also kann die Stellkomponente nach der Erfindung eine der genannten Wellen, eine Lagerungsvorrichtung insbesondere zur Lagerung derselben an ein Strukturbauteil, oder ein Aktuator oder ein Getriebe sein.
  • Der Erfassungszeitabschnitt kann ein Zeitabschnitt innerhalb einer Betriebsphase der Stellkomponente oder eine vorbestimmte Betriebsphase oder der gesamte Einsatzzeitraum der Stellkomponente sein. Weiterhin kann der Erfassungszeitabschnitt aktiviert werden insbesondere durch ein bestimmtes Kommando einer Steuerungsvorrichtung der Überwachungsvorrichtung, durch die Initiierung eines Betriebsmodus der Stellkomponente oder des Führungssystems oder aufgrund von automatischen Vorgaben z. B. zeitlicher Art.
  • Ein Erfassungsabschnitt des funktionsüberwachten Führungssystems kann insbesondere aufgrund eines von dem funktionsüberwachtes Führungssystem selbst initiierten Kommando wie insbesondere einem Selbsttest-Kommando zur Initiierung eines Selbsttestes erzeugt werden. Mit dem Selbsttest-Kommando kann ein Kommando zur Einstellung eines vorbestimmten Betriebszustands für das funktionsüberwachtes Führungssystem erzeugt und an entsprechende Stellsysteme derselben zur Einstellung diese Betriebszustands übermittelt werden. Bei der Realisierung des funktionsüberwachten Führungssystems z. B. als Fahrzeugsystem oder Stellsystem einer Windkraftanlage oder eines Windkraftwerks kann das Stellkommando zur Einstellung eines Betriebszustands insbesondere die Einstellung eines Betriebszustands mit relativ geringen Belastungen des Führungssystems und insbesondere ein weitgehender Leerlaufzustand sein. Bei der Windkraftanlage ist dies der Zustand, in dem die Windflügel nicht oder nur gering (z. B. bis zu 15%) angestellt sind, so dass diese nur relativ geringen Luftlasten angreifen, so dass das Führungssystem bei dieser Ausführungsform ein Stellkommando an die Stellkomponente zur Verstellung der Windflügel derart sendet, dass diese auf die genannten geringe Anstellung eingestellt sind.
  • Bei der Realisierung des funktionsüberwachtes Führungssystems als Stellsystem und insbesondere Hochauftriebssystem eines Flugzeugs kann die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und die Aktivierung eines Erfassungsabschnitts oder die Einstellung eines Tests oder eines Ablaufs zur Ermittlung des Betriebszustands der Stellkomponente am Boden erfolgen als Test zur Vorbereitung eines Fluges im Rahmen eines Flugvorbereitungsprogramms. Das funktionsüberwachte Führungssystem kann zu diesem Zweck eine Selbsttest-Funktion aufweisen, die in der Betriebsphase, in der das Flugzeug am Boden stehen, die Stellkomponente in vorbestimmter Weise betätigt und insbesondere die Stellkomponente zwischen dem eingefahrenen und einem ausgefahrenem Zustand bewegt und optional zurück in den Ausgangszustand des eingefahrenen Zustands. Der Erfassungszeitabschnitt kann hierbei insbesondere die erste Hälfte dieses oder der gesamte genannte Betätigungsvorgang oder ein Teil desselben vorgesehen sein.
  • Bei der Ausführungssystem des funktionsüberwachten Führungssystems als Stellsystem und insbesondere Hochauftriebssystem eines Flugzeugs kann die Aktivierung und Durchführung der Ermittlung des Werts für den Betriebszustand der Stellkomponente oder des Funktionssystems in einer Betriebsphase des Flugzeugs vor dem Start beim Ausfahren von Klappen und insbesondere von Hochauftriebsklappen in die Startstellung oder in der Anflugphase der Landephase beim Ausfahren von Hochauftriebsklappen von deren Reisestellung in eine Landestellung vorgesehen sein.
  • Mit Betriebszustand der Stellkomponente oder des Funktionssystems wird in diesem Zusammenhang die aktuelle Beschaffenheit und qualitative Funktionstauglichkeit der Stellkomponente verstanden. Diese kann insbesondere durch das Erfordernis einer Wartungsmaßnahme wie z. B. der Austausch der Komponente, also ein Wartungszustand, oder einer Instandsetzung einer Komponente, also eines Wartungszustand der Stellkomponente oder des Funktionssystems definiert sein. Das Erfordernis einer Wartungsmaßnahme kann in verschiednen Stufen nach seiner Kritikalität definiert sein. Z. B. kann bedeuten:
    • • eine erste Stufe, dass zum jeweils aktuellen Zeitpunkt keine Wartungsmaßnahme durchgeführt werden muss,
    • • eine zweite Stufe, dass eine Wartungsmaßnahme zwar durchzuführen ist, diese jedoch nicht in einem vorgegebenen Zeitraum durchgeführt und somit geplant werden muss, und
    • • eine dritte Stufe, dass eine Wartungsmaßnahme in einem vorgegebenen Zeitraum durchgeführt und somit geplant und optional angezeigt werden muss.
  • Weiterhin können auch Zwischenstufen zu den vorgenannten drei Stufen vorgesehen und definiert sein.
  • Unter Betriebsphase der Stellkomponente wird in diesem Zusammenhang insbesondere ein vorbestimmtes Bewegen derselben von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung verstanden.
  • Unter Betriebsphase des Funktionssystems wird in diesem Zusammenhang insbesondere eine vorbestimmte Funktionsphase derselben verstanden, insbesondere bei der Ausführungsform des funktionsüberwachten Führungssystems als Stellsystem eines Flugzeugs und insbesondere als Hochauftriebssystem eine Flugphase wie Bodenbetrieb, Startphase, Anstieg nach dem Start, Reiseflug, Anflugphase der Landephase oder finale Landephase der Landephase.
  • Unter Funktionsintegrität wird hierin die Funktionstauglichkeit der Stellkomponente und insbesondere die Bewertung des Fehlerzustands der Stellkomponente verstanden. Mit „Bewertung des Fehlerzustands der Stellkomponente” ist die Bewertung gemeint, nach der der Stellkomponente ein Fehlerzustand zugeordnet wurde, also ob und welcher Fehelrzustand zugeordnet wurde.
  • Nach der Erfindung wird ein eine mit der Stellkomponente funktional verbundene Überwachungsvorrichtung mit einer in dieser implementierten Betriebszustandsermittlungs-Funktion oder Integritätsermittlungs-Funktion zur Ermittlung des Betriebszustands bzw. der Integrität der Stellkomponente verwendet. Die Überwachungsvorrichtung ist insbesondere durch ein Computerprogrammprodukt realisiert, das mit Programmbefehlen in einen Programmspeicher von einem als Mikrocomputer ausgebildeten Rechner ladbar ist, um alle Schritte des oben beschriebenen Verfahrens auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in dem Rechner implementiert ist. Das Computerprogrammprodukt hat den Vorteil, dass es keine zusätzlichen in einer Maschine erfordert, sondern sich als Modul in einen bereits vorhandenen in einer Maschine oder Flugzeug umsetzen lässt. Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise in dem Rechner als körperliches Medium in Form eines lesbaren und beschreibbaren Halbleiterspeichers vorgesehen sein. Das Computerprogrammprodukt hat den Vorteil, dass es leicht anpassbar ist, um eine Verbesserung des Diagnose und Auswerteverfahrens auszuführen.
  • Ein Vorteil der Erfindung ist, ein Verfahren und ein Überwachungssystem zu schaffen, so dass eine mechanische Vorrichtung zukünftig weniger zeitbasiert und mehr zustandsabhängig gewartet werden kann. Dies hat den Vorteil, dass teure Ausfallzeiten der mechanischen Vorrichtung besser abschätzbar sind und somit besser einplanbar, was Ressourcen einspart und zu einer größeren Zufriedenheit bei den Anwendern der mechanischen Vorrichtung direkt oder indirekt führt. Außerdem werden Ressourcen geschont, da die Vorrichtung verschleißabhängig und nicht zeitabhängig gewartet oder ersetzt werden muss.
  • Nach der Erfindung wird der Effekt genutzt, dass die mechanische Vorrichtung während ihres Betriebs Schwingungen ausführt und diese Schwingungen direkt zu einem Verschleißgrad, das heißt Gesundheitszustand, der mechanischen Vorrichtung korrelieren. Die Anzahl der Schwingungen und die Amplitude der Schwingungen nehmen zu, wenn der Verschleißgrad der mechanischen Vorrichtung sich erhöht hat. Nach der Erfindung werden Schwingungen der mechanischen Vorrichtung während ihres Betriebs mit einer Sensorvorrichtung erfasst und daraus auf den Verschleißgrad der mechanischen Vorrichtung durch Vergleich mit Sollwerten zurückgeschlossen. Dies hat den Vorteil, dass Wartungen der mechanischen Vorrichtung, die ihrerseits wieder in einer Vorrichtung bzw. einem System oder einer Maschine eingebaut sein kann, nicht mehr in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt werden müssen, sondern automatisch nur noch zustandsabhängig gewartet werden muss. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Zustand beispielsweise durch eine Fernabfrage leicht und schnell überprüfbar ist und auch im Hintergrund von einem Rechner ausführbar ist.
  • Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems ist dieses derart ausgeführt, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion die Anzahl der Überschreitungen eines positiven Betrag eines Grenzwerts jeweils für den Absolutbetrag des Signalwertes vornimmt und aus der so ermittelten Anzahl der Überschreitungen eines Grenzwerts jeweils für den Absolutbetrag des Signalwertes die Anzahl von Grenzwert-Überschreitungen ermittelt. In analoger Weise kann die Ermittlung der Anzahl der Überschreitungen auch mit negativen Beträgen erfolgen, wenn auch der zumindest eine Grenzwert negativ festgelegt ist.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems ist dieses derart ausgeführt, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion zur Verarbeitung von in Bezug auf eine Stellkomponente erfassten Sensorsignalen derart ausgeführt ist, dass diese der Stellkomponente bei Überschreitung einer ersten Minimalzahl an Überschreitungen des vorgegebenen Grenzwertes durch das Sensorsignal oder jeweils den Absolutbetrag des Sensorsignals innerhalb des Erfassungsabschnitts einen Betriebszustandswert und insbesondere einen Wartungszustand zuordnet, und bei Überschreitung einer zweiten Minimalzahl an Überschreitungen des vorgegebenen Grenzwertes durch das Sensorsignal oder jeweils den Absolutbetrag des Sensorsignals innerhalb des Erfassungsabschnitts einen weiteren Betriebszustandswert und insbesondere einen weiteren Wartungszustand zuordnet.
  • Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems ist dieses derart ausgeführt, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion zur Verarbeitung von in Bezug auf eine Stellkomponente erfassten Sensorsignalen derart ausgeführt ist, dass diese der Stellkomponente bei Überschreitung einer ersten Minimalzahl an Überschreitungen eines ersten vorgegebenen Grenzwertes innerhalb des Erfassungsabschnitts einen Betriebszustandswert und insbesondere einen Wartungszustand zuordnet und/oder bei Überschreitung einer zweiten Minimalzahl an Überschreitungen des Grenzwertes und/oder eines weiteren vorgegebenen Grenzwertes einen Betriebszustandswert und insbesondere einen weiteren Wartungszustand zuordnet.
  • Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems ist dieses derart ausgeführt, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion zur Erfassung einer Überschreitung oder Unterschreitung zumindest eines Grenzwertes durch das erfasste Sensorsignal zumindest ein Paar von Grenzwerten vorgibt, von denen jeweils ein erster Grenzwert als Auslösungs-Grenzwert und ein zweiter Grenzwert als Beendigungs-Grenzwert definiert ist, und die Betriebszustandsermittlungs-Funktion derart ausgeführt ist,
    • • dass zur Ermittlung der Anzahl von Grenzwert-Überschreitungen durch das jeweils erfasste Sensorsignal jeweils eine Grenzwert-Überschreitung unter der Bedingung als gegeben angesehen wird, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion ein Überschreiten eines Auslösungs-Grenzwerts und eine nachfolgendes Abfallen des Sensorsignals unter den Beendigungs-Grenzwert ermittelt, und/oder
    • • dass zur Ermittlung der Anzahl von Grenzwert-Unterschreitungen durch das jeweils erfasste Sensorsignal jeweils eine Grenzwert-Unterschreitung unter der Bedingung als gegeben angesehen wird, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion eine Unterschreitung eines Auslösungs-Grenzwerts und ein nachfolgendes Überschreiten des Beendigungs-Grenzwerts erfasst.
  • Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind der Auslösungs-Grenzwert und der Beendigungs-Grenzwert betragsmäßig gleich groß und somit identisch.
  • Weiterhin kann die Betriebszustandsermittlungs-Funktion derart ausgeführt sein, dass diese mittels eines Auslösungs-Mindestzeitraums die Überschreitung des Auslösungs-Grenzwerts und/oder Unterschreitung jeweils des Auslösungs-Grenzwerts ermittelt. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Betrag dieses Auslösungs-Grenzwerts zur Erfassung des Signalabfalls als weiterer Auslösungs-Grenzwert von diesem verschieden ist und unter dem Betrag des ersten Auslösungs-Grenzwerts liegt. In diesem Fall wird auf diese Weise bezüglich des zwischen dem ersten Auslösungs-Grenzwert und dem weiteren Auslösungs-Grenzwert gelegenen Korridors ein Hinausgehen des Sensorsignals über und/oder unter diesen Korridor als Überschreiten des Auslösungs-Grenzwerts bzw. Unterschreiten des weiteren Auslösungs-Grenzwerts oder des Korridors mittels des Auslösungs-Mindestzeitraums erfasst.
  • Weiterhin kann dabei die Betriebszustandsermittlungs-Funktion derart ausgeführt sein, dass diese mittels eines Beendigungs-Mindestzeitraums ein Abfallen des erfassten Sensorsignals unter den Beendigungs-Grenzwert oder eine Überschreitung jeweils eines weiteren Beendigungs-Grenzwerts durch das erfasste Sensorsignal ermittelt.
  • Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Betrag dieses Beendigungs-Grenzwerts hinsichtlich des Erfassens des Überschreitens eines Grenzwertes durch das Signal als weiterer Auslösungs-Grenzwert von diesem verschieden ist und unter dem Betrag des ersten Auslösungs-Grenzwerts zur Erfassung eines Abfalls des Sensorsignals liegt. In diesem Fall wird auf diese Weise bezüglich des zwischen dem ersten Auslösungs-Grenzwert und dem weiteren Auslösungs-Grenzwert gelegenen Korridors ein Eintreten des Sensorsignals in diesen Korridor von oben bzw. von unten mittels des Beendigungs-Mindestzeitraums erfasst.
  • Weiterhin kann die Betriebszustandsermittlungs-Funktion derart gestaltet sein, dass der Überschreitungs-Mindestzeitraum und/oder der Unterschreitungs-Mindestzeitraum gleich groß sind.
  • Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems oder der Betriebszustandsermittlungs-Funktion ist dieses bzw. diese derart ausgeführt, dass die Erfassungsabschnitte durch zumindest eine Betriebsphase der Stellkomponente und/oder des Führungssystems definiert sind, wobei die Erfassungsabschnitte, in denen die Überwachungsvorrichtung die Anzahl von Überschreitungen oder Unterschreitungen eines vorgegebenen Grenzwertes erfasst, auf vorbestimmte Weise insbesondere innerhalb einer vorbestimmten Betriebsphase der Stellkomponente oder des Führungssystems gelegen sind oder zeitlich mit der Betriebsphase zusammenfallen. Dabei kann insbesondere die Betriebszustandsermittlungs-Funktion derart ausgeführt sein, dass diese den Beginn der Betriebsphase durch Erzeugung eines Kommandos an die jeweilige Stellkomponente zur Einleitung oder Durchführung dieser Betriebsphase oder durch einen Sensorwert, der von einem Sensor zur Erfassung des Stellzustands der Stellkomponente an die Betriebszustandsermittlungs-Funktion übermittelt worden ist, so dass diese die Einleitung oder Durchführung dieser Betriebsphase ermitteln kann.
  • Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betriebszustandsermittlungs-Funktion ist dieses insbesondere derart ausgeführt, dass die Erfassungsabschnitte durch die Betätigung der Stellkomponente und/oder des Führungssystems definiert sind, wobei ein Erfassungsabschnitt, in dem die Überwachungsvorrichtung die Anzahl von Überschreitungen eines vorgegebenen Grenzwertes erfasst, insbesondere bei jeder Betätigung oder bei ausgewählten Betätigungen der Stellkomponente oder des Führungssystems aktiviert wird.
  • Nach einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betriebszustandsermittlungs-Funktion ist dieses insbesondere derart ausgeführt, dass bei der Ermittlung der Anzahl der Überschreitungen oder Unterschreitungen, d. h. des Abfalls des Sensorsignals unter einen Grenzwert, in jedem der Erfassungszeitabschnitte die vorgegebene erste Minimalzahl an Überschreitungen zur Zuordnung eines Betriebszustands in der Abfolge von Erfassungsabschnitten von einem Erfassungsabschnitt zum jeweils nachfolgenden insgesamt ansteigt oder kontinuierlich ansteigt.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehene Sensorvorrichtung kann einen Sensor aufweisen, der am Gehäuse der Stellkomponente und insbesondere an der Innenseite oder der Außenseite eines Gehäuseteils der Stellkomponente angebracht ist.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Sensor der Sensorvorrichtung zur Ermittlung eines Belastungszustands der Stellkomponente aus einem oder mehreren der folgenden Sensoren gebildet ist: zumindest einem Schwingungssensor zur Erfassung von Strukturschwingungen, zumindest einem Beschleunigungssensor, zumindest einem Drehmomentensensor, zumindest einem Vibrationssensor, zumindest einem Dehnmess-Streifen, einer Anordnung von Dehnmess-Streifen, zumindest einem Piezo-Schwingungssensor, zumindest einem Mikrophon, zumindest einer Messvorrichtung mit einem berührungslosen Laser, mit dem über den zeitlich jeweils aktuellen Abstand zwischen einem sich bewegenden Teil der Stellkomponente und einer Referenzstelle Vibrationsbewegungen und daraus Belastungszustände der Stellkomponente ermittelt werden.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Betriebszustandsermittlungs-Funktion eine Startfunktion zur Initiierung der Ermittlung des Betriebszustand auf, die einen vorbestimmten Start-Pegel sowie einen Vergleich von erfassten Sensorsignalwerten mit dem Start-Pegel vorsieht und derart ausgeführt ist, dass die Ermittlung der Betriebszustand dann initiiert wird, wenn die Startfunktion ermittelt, dass die Signalwerte über einen vorgegebenen Initiierungszeitabschnitt über dem Start-Pegel liegen.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Betriebszustandsermittlungs-Funktion eine Stoppfunktion zur Beendigung der Ermittlung des Betriebszustands auf, die einen vorbestimmten größenmäßig unter dem Start-Pegel gelegenen Stopp-Pegel sowie einen Vergleich von erfassten Sensorsignalwerten mit dem Stopp-Pegel vorsieht und derart ausgeführt ist, dass die Ermittlung des Betriebszustands dann gestoppt wird, wenn die Stoppfunktion ermittelt, dass über einen vorgegebenen Initiierungszeitabschnitt die Signalwerte unter dem Stopp-Pegel liegen.
  • Weiterhin kann nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion aus einer Mehrzahl von Erfassungszeitabschnitten eine Reihe von Maßzahlen erstellt, aus deren zeitlichen Verlauf der Stellkomponente ein Wert für den Betriebszustand abgeleitet wird, wobei insbesondere die Ermittlung der Betriebszustand jeder der Mehrzahl von Erfassungszeitabschnitten jeweils mittels der Startfunktion erfolgt ist.
  • Weiterhin kann nach einer Ausführungsform des Führungssystems vorgesehen sein, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion aus dem zeitlichen Verlauf der Maßzahlen einen Wert für den Betriebszustand zuordnet. Dabei kann die Integritätsermittlungs-Funktion derart ausgeführt sein, dass bei einer Abweichung der Summe der Überschreitungen und/oder Unterschreitungen zu einem aktuellen Zeitpunkt von einer für diesen Zeitpunkt prognostizierte Anzahl von Überschreitungen und/oder Unterschreitungen über einen vorgegebenen Mindestabstand eine Betriebszustands-Bewertung der Stellkomponente erfolgt Um das Messergebnis zu verbessern und Verfälschungen zu eliminieren, die beispielsweise aus Fremdschwingungen entstehen, werden gemäß einer Ausführungsform des Führungssystems bzw. des Verfahrens nach der Erfindung Fremdschwingungen durch weitere schwingungskompensierende Sensoren herausgefiltert. Fremdschwingungen können beispielsweise bei einem Flugzeug durch Schwingungen der Triebwerke auftreten und die eigentlich zu messenden Schwingungen gravierend verändern. Um dies zu verhindern, können vorzugsweise entweder die Triebwerkschwingungen direkt am Triebwerk gemessen werden oder bekannte Schwingungsverläufe verwendet werden. Die unerwünscht gemessenen Schwingungen können dann beispielsweise durch eine Zeitsynchronisation herausgefiltert werden.
  • Um eine möglichst hohe Messgenauigkeit zu erzielen, wird der Verschleißgrad in regelmäßigen Abständen insbesondere in jeder Betriebsphase der mechanischen Vorrichtung erfasst und bestimmt.
  • Um unplanmäßige Wartungen durch das Auftreten unerwarteter Verschleißzustände und Fehler zu verhindern, was zu einem meist kostenintensiven Ausfall der mechanischen Vorrichtung und somit der Maschine führen kann, wird gemäß einem besonders bevorzugten Verfahren aus der Bestimmung des Verschleißgrads in regelmäßigen Abständen bzw. in jeder Betriebsphase eine Funktion ermittelt, und aus der Funktion wird eine zukünftige Betriebsphase errechnet, in der die mechanische Vorrichtung einen zu erwartenden intolerierbaren Verschleißgrad aufweist, der einen eingeschränkten Betrieb und/oder ein Wartungsintervall erfordert. Somit ist eine genaue Vorhersage gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, wann die mechanische Vorrichtung gewartet bzw. ausgetauscht werden muss. Dies führt zu einer Kostenreduktion, da der Ausfall der Maschine zukünftig bekannt und besser planbar ist. Somit können Ersatzvorrichtungen und Ersatzmaschinen langfristig und rechtzeitig bereit gestellt werden.
  • Gemäß einem die Erfindung weiterbildenden Verfahren wird der Verschleißgrad aus einer Frequenzanalyse von Schwingungen abgeleitet, insbesondere wobei ein oder mehrere festgelegte Schwellwerte innerhalb einer festgelegten Periode von den detektierten Schwingungen als Signalwert unter- oder überschritten werden. Die Einführung einer Frequenzanalyse hat den Vorteil, dass kurze Pegelüberschreitungen, die möglicherweise von unerwünschten Störquellen oder von Komponenten kommen, die nicht der zu überwachenden mechanischen Vorrichtung entstammen, somit heraus gefiltert werden können.
  • Weiter bevorzugt ist das Auswerteverfahren der Schwingungen derart ausgebildet, dass die Unter- und/oder Überschreitungen der Signale gezählt werden, wobei insbesondere mit einem Zählimpuls nach einer Überschreitung, von einem Schwellwert, begonnen wird und der Zählimpuls beendet wird, sobald ein Stopp-Schwellwert mit einer vorher festgelegten Stoppdauer von dem Signal unterschritten wird. Dies hat den Vorteil, dass die erfassten Signalwerte besser eingegrenzt werden können und somit wiederum Störquellen besser eliminiert werden können.
  • Um einen Systemzustand möglichst einfach zu bestimmen, ist das Verfahren vorzugsweise derart definiert, dass ein Systemzustand der mechanischen Vorrichtung durch die Anzahl der Zählimpulse anhand eines Messsignals festgelegt wird, wobei insbesondere ein Messsignal von der Kinetik einer mechanischen Vorrichtung definiert ist. Somit ist der Alterungs- bzw. Verschleißzustand der mechanischen Vorrichtung von einer Auswertevorrichtung leicht zu erfassen, in dem einfach die Zählimpulse innerhalb einer bestimmten Zeitdauer gemessen werden.
  • Um das erfindungsgemäße Verfahren mit einer höheren Präzision durchzuführen, wird bevorzugt ein Vergleich zur Auswertung des Alterungszustands der mechanischen Vorrichtung mit Signalen von verwandten kinetischen Zyklen ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass im wesentlichen identische, das heißt gleiche, Zyklen verglichen werden und nicht verschiedene Zyklen. Bei einer bevorzugten Anwendung, insbesondere bei einem Hochauftriebssystem eines Flugzeugs, sind beispielsweise vier verschiedene Zyklen definiert. Diese sind ein Aus- und Einfahren von Landeklappen vor einem Start und wiederum ein Aus- und Einfahren vor einer Landung des Flugzeugs.
  • Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens kann nun die mechanische Vorrichtung sicher zu einem bestimmten Zeitpunkt gewartet, bzw. ausgetauscht werden, wenn bevorzugt durch das Verfahren ein Verschleißzustand der mechanischen Vorrichtung als ungesund, intolerant bewertet wird, weil eine Toleranzgrenze überschritten worden ist, insbesondere nach dem Zustandsergebnisse der mechanischen Vorrichtung aneinander vorzugsweise zu einer Funktion, insbesondere zu einem Kurvenverlauf aufgereiht worden sind.
  • Nach der Erfindung ist auch ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, das mit Programmbefehlen in einen Programmspeicher von einem als Mikrocomputer ausgebildeten Rechner ladbar ist, um alle Schritte des oben beschriebenen Verfahrens auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt in dem Rechner implementiert ist.
  • Das Computerprogrammprodukt hat den Vorteil, dass es keine wesentlichen, zusätzlichen Bauteile in einer Maschine erfordert, in der das Messverfahren ausgeführt wird, sondern sich als Modul mit einem bereits vorhandenen Rechner in einer Maschine oder insbesondere in einem Flugzeug umsetzen lässt. Das Computerprogrammprodukt kann beispielsweise in dem Rechner als körperliches Medium in Form eines lesbaren und beschreibbaren Halbleiterspeichers vorgesehen sein. Das Computerprogrammprodukt hat den Vorteil, dass es leicht an neue empirisch ermittelte Werte, Schwellwerte und Toleranzgrenzen anpassbar ist, um eine Verbesserung des Diagnose-, Auswerte- und Vorhersageverfahrens auszuführen.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist auch ein Messsystem vorgesehen zur Bestimmung eines Verschleißgrads einer mechanischen, insbesondere kinematischen, Vorrichtung mit mindestens einem Sensor, einem Rechner als Erfassungs- und Auswertevorrichtung mit einer Schnittstelle und einem insbesondere oben beschriebenem Computerprogrammprodukt dadurch gelöst, dass das Verschleißgrad-Messsystem zumindest einen Bewegungssensor, insbesondere einen Beschleunigungssensor und/oder einen Kreiselsensor und/oder Vibrationssensor, umfasst. Das Messsystem hat den Vorteil, das es in verschiedenen Maschinen, an verschiedene Getriebe und Lagerungen und Motoren, vorzugsweise in einem Flugzeug an Triebwerken, Hydraulikpumpen, Klimasystemen und Ventilatoren einsetzbar ist. Das Messsystem kann mit einer beliebigen Anzahl von Sensoren ausgebildet sein, die jeweils eine mechanische Vorrichtung überwachen. Es können auch mehrere, insbesondere verschiedene, Sensoren an einer mechanischen Vorrichtung angebraucht werden, um Messfehler zu eliminieren.
  • Eine erfindungsgemäße Verwendung eines oben beschriebenen Messsystems sieht eine Verwendung in einem Flugzeug vor, insbesondere an einem Hochauftriebssystem, wobei das Messsystem besonders bevorzugt beim Aus- und Einfahren von Landeklappen vor einem Start oder einer Landung des Flugzeugs eine Anwendung findet. Dabei wird es insbesondere zur Verwendung an Getriebekomponenten, besonders bevorzugt zur Überwachung eines Planetengetriebes als Rotationsaktuator eingesetzt.
  • Ein Hochauftriebssystem für ein Flugzeug mit einer Antriebseinheit, mit einem Transmisionswellensystem, mit Positionssensoren und mechanischen Überlastsicherungen und mit Rotationsaktuatoren zum Aus- und Einfahren von Landeklappen an Flügeln umfasst ein oben beschriebenes Messsystem, wobei jeder Rotationsaktuator mit einem Bewegungssensor als Teil des Messsystems ausgebildet ist. Somit sind langsam rotierende und kurzzeitig unter hohen mechanischen Belastungen betätigende Rotationsaktuatoren, die meist als Planetengetriebe ausgebildet sind, mit einem Verschleißgrad-Messsystem ausgestattet und Wartungen der Rotationsaktuatoren sind, aufgrund des erfindungsgemäßen Messsystems mit dem erfindungsgemäßen Messverfahren rechtzeitig ausführbar.
  • Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Führungssystems zur Verstellung zumindest einer Stellkomponente vorgesehen. Dabei weist das Führungssystem insbesondere auf: zumindest einer Stellkomponente zur Führung von Verstellbewegungen der zu verstellenden Systemkomponente, eine Sensorvorrichtung an zumindest einer Stellkomponente zur Erfassung eines Belastungszustands der Stellkomponente. Das Verfahren zur Funktionsüberwachung weist insbesondere die folgenden Schritte auf:
    • • Vorgabe zumindest eines vorbestimmten oder ermittelten zeitlichen Erfassungszeitabschnitts zur Erfassung von Sensorsignalen der zumindest einen Sensorvorrichtung,
    • • Vorgabe zumindest eines vorbestimmten oder ermittelten Grenzwerts in Bezug auf die Amplituden der Sensorsignale,
    • • Ermittlung aus der Anzahl der Überschreitungen zumindest eines Grenzwertes durch das erfasste Sensorsignal und/oder der Anzahl von Unterschreitungen zumindest eines weiteren Grenzwertes durch das erfasste Sensorsignal jeweils innerhalb des zumindest einen Erfassungszeitabschnitts eines Werts für den Betriebszustand der Stellkomponente oder des Funktionssystems.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.
  • Im Folgenden wird die Erfindung an Hand der beiliegenden Figuren beschrieben, die zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems in Gestalt eines Hochauftriebssystems eines Flugzeugs mit Stellklappen, von denen dabei zwei für jeden Flügel vorgesehen sind, mit Führungsvorrichtungen zur Betätigung der Verstellklappen, wobei die Führungsvorrichtungen jeweils zumindest einen Aktuator und jeweils zumindest einen auf der Eingangsseite gelegenen ersten Last-Sensor und auf der Ausgangsseite des zumindest einen Aktuators gelegenen zweiten Last-Sensor und wobei die Führungsvorrichtungen von einem zentralen Antriebsmotor und einer mit diesem gekoppelten Drehwelle angetrieben werden;
  • 2 eine vergrößerte Darstellung des für den in der Flugzeug-Längsachse gesehen rechten Flügel vorgesehenen Teil des Hochauftriebssystems nach der 1;
  • 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems in Gestalt eines Hochauftriebssystems eines Flugzeugs mit Stellklappen,
  • 4 eine schematische Darstellung eines Drehaktuators als Bestandteil des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems nach den 1 bis 3, an dem eine Sensorvorrichtung nach der Erfindung angebracht sein kann;
  • 5 einen Querschnitt eines Drehaktuators nach der 4 mit einer an diesen angebrachten Sensorvorrichtung sowie einer schematischen Darstellung der funktional an der Sensorvorrichtung verbundenen Überwachungsvorrichtung als Teil des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems;
  • 6 ein Zeit-Schwingungs-Diagramm für einen Zeitabschnitt eines von der Sensorvorrichtung aufgrund der Betätigung der Stellkomponente erzeugten Sensorsignals in allgemeiner schematischer Darstellung,
  • 7 eine schematische Darstellung eines von der Sensorvorrichtung aufgrund der Betätigung der Stellkomponente erzeugten Sensorsignals in einem Erfassungszeitabschnitt nach der Erfindung, in dem die Überschreitung eines Grenzwertes durch das Sensorsignal auftritt, wobei der Grenzwert zugleich ein Auslösungsgrenzwert als auch ein Beendigungs-Grenzwert zur Bestimmung der Überschreitung zumindest eines Grenzwertes durch das Sensorsignal ist,
  • 8 eine schematische Darstellung eines Sensorsignals in einem erfindungsgemäßen Erfassungszeitabschnitt analog zur 7, wobei der Auslösungsgrenzwert und der Beendigungs-Grenzwert zur Bestimmung der Überschreitung zumindest eines Grenzwertes durch das Sensorsignal unterschiedliche Werte haben,
  • 9 eine weitere schematische Darstellung eines zu dem in der 8 gezeigten Sensorsignal anderen Sensorsignals in einem erfindungsgemäßen Erfassungszeitabschnitt;
  • 10 eine schematische Darstellung eines von der Sensorvorrichtung aufgrund der Betätigung der Stellkomponente erzeugten Sensorsignals in einem Erfassungszeitabschnitt nach der Erfindung, in dem die Unterschreitung eines Grenzwertes durch das Sensorsignal auftritt, wobei der Grenzwert zugleich ein Auslösungsgrenzwert als auch ein Beendigungs-Grenzwert zur Bestimmung der Überschreitung zumindest eines Grenzwertes durch das Sensorsignal ist,
  • 11 eine Darstellung einer Summation von Überschreitungen und/der Unterschreitungen von jeweiligen Grenzwerten innerhalb jeweils eines Erfassungszeigabschnitts nach der Erfindung über die Anzahl der Erfassungszeitabschnitte.
  • Nach der Erfindung ist ein funktionsüberwachtes Führungssystem vorgesehen, das eine mittels einer Stellkomponente 20, 120, 300 insbesondere als Tei eines Verstellmechanismus verstellbare oder zu verstellende Systemkomponente aufweist. Zur Verstellung der Systemkomponente weist das Führungssystem zumindest eine Stellkomponente 20, 120, 300 sowie zumindest eine Sensorvorrichtung S auf. Zumindest eine Sensorvorrichtung S ist an zumindest einer Stellkomponente 20, 120, 300 angeordnet, d. h. diese ist an der Stellkomponente 20, 120, 300 angebracht oder in dieser integriert.
  • Die Sensorvorrichtung S ist geeignet, einen Belastungszustand der Stellkomponente 20, 120, 300 zu erfassen. Die Sensorvorrichtung S kann zu diesem Zweck insbesondere einen Piezo-Schwingungssensor und/oder ein Mikrophon und/oder einen Beschleunigungssensor und/oder einen Drehmomentensensor und/oder einen Dehnungssensor aufweisen. Mit der zumindest einen Sensorvorrichtung S ist oder mit mehreren Sensorvorrichtungen S ist eine Überwachungsvorrichtung 400 mit einer in dieser implementierten Integritätsermittlungs-Funktion zur Ermittlung der Integrität der Stellkomponente 20, 120, 300 funktional verbunden. Die Funktion zur Ermittlung der Funktionsintegrität ist insbesondere derart ausgeführt, dass die Integritätsermittlungs-Funktion
    • • zumindest einen vorbestimmten oder ermittelten zeitlichen Erfassungszeitabschnitt zur Erfassung von Sensorsignalen der zumindest einen Sensorvorrichtung S vorgibt,
    • • zumindest einen vorbestimmten oder ermittelten Grenzwert G in Bezug auf die Amplituden der Sensorsignale vorgibt,
    • • die Anzahl der Überschreitungen zumindest eines Grenzwertes G durch das erfasste Sensorsignal und/oder die Anzahl von Unterschreitungen zumindest eines weiteren Grenzwertes G durch das erfasste Sensorsignal jeweils innerhalb des zumindest einen Erfassungszeitabschnitts ermittelt und daraus einen Wert für den Betriebszustand der Stellkomponente 20, 120, 300 oder des Funktionssystems ermittelt.
  • Auf diese Weise ermittelt das funktionsüberwachte Führungssystem Schwingungseigenschaften der Stellkomponente 20, 120, 300 in einem Erfassungszeitabschnitt und bildet daraus einen Wert für den Betriebszustand oder die Funktionsintegrität des Verstellmechanismus oder der Stellkomponente.
  • Die 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems in Form eines Hochauftriebssystems 1 zur Verstellung zumindest einer Systemkomponente in Form zumindest einer Stellklappe A1, A2, B1, B2 und insbesondere zumindest einer Landeklappe an jedem Tragflügel. In der 1 sind zwei Landeklappen je eines Tragflügels, der in der Darstellung der 1 nicht gezeigt ist, dargestellt. Im Einzelnen sind dargestellt: eine innere Landeklappe A1 und eine äußere Landeklappe A2 an einem ersten Tragflügel und eine innere Landeklappe B1 und eine äußere Landeklappe B2 an einem zweiten Tragflügel. Bei dem erfindungsgemäßen Hochauftriebssystem können auch eine oder mehr als zwei Landeklappen pro Tragflügel vorgesehen sein. Zur Verstellung der Stellklappe A1, A2, B1, B2 ist diese mittels zumindest zwei an jeder Stellklappe A1, A2, B1, B2 angekoppelte und in Spannweiten-Richtung der Stellklappe A1, A2, B1, B2 voneinander beabstandete Stellklappen-Führungsvorrichtungen A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22, die die Bewegung der jeweiligen Stellklappe führen und die jeweilige Stellklappe antreiben, angekoppelt.
  • Die Stellklappen-Führungsvorrichtungen A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22 Erfüllen eine Lagerfunktion, mit der die Stellklappen am Hauptflügel H unter Vorgabe von kinematischen Bedingungen wie z. B. die Zulassung einer Klappendrehung bewegbar gelagert sind, und eine Stellfunktion, mit der die Stellung der Stellklappen gegenüber dem Hauptflügel H verstellbar ist. Die Stellfunktion kann insbesondere mittels eines Stellmechanismus SM und die Lagerfunktion mittels einer Lagerstation oder Führungsstation LS realisiert sein. Von diesen ist eine Ausführungsform in der 4 dargestellt. Bei der dort dargestellten „Dropped-Hinge-Kinematik” ist zumindest eine Gelenkstütze 145, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Gelenkstützen 145a, 145b gebildet ist, zu dem Lagergelenk 212 geführt, mit dem die Gelenkstütze an der Befestigungsstrebe 143, die am Hauptflügel H befestigt ist, angelenkt ist. Die Gelenkstütze 145a ist an ihren Enden in den Gelenken 211 und 212 und die Gelenkstütze 145b ist an ihren Enden an den Gelenken 146 und 212 drehbar gelagert.
  • Bei der Ausführungsform der in der 3 dargestellten Führungsvorrichtung sind die Stellklappen A1, A2, B1, B2 bzw. K mittels jeweils einer Lagervorrichtung oder Lagerstation LS an dem Hauptflügel H des Tragflügels bewegbar gelagert. Weiterhin ist jede Stellklappe A1, A2, B1, B2 bzw. K an eine Verstellstation mit zumindest einem Stellmechanismus SM angekoppelt, wobei der Stellmechanismus SM derart ausgeführt ist, dass diese von der Antriebsvorrichtung P bzw. PA1, PA2, PB1, PB2 an diese übertragene Leistung aufnehmen und in eine Verstellbewegung der an der Lagerstation gelagerten Stellklappe umsetzen kann.
  • Die einer Klappe zugeordnete zumindest eine Lagervorrichtung LS oder Führungsvorrichtung kann generell eine „Dropped-Hinge-Kinematik” oder eine „Fowler-Kinematik” aufweisen. Die „Fowler-Kinematik” kann z. B. ausgebildet sein als „Track-Kinematik”, als „Track-Link-Kinematik” oder als „Linkage-Kinematik” gebildet sein. Eine „Track-Kinematik” ist aus einer Kombination einer Schiene und eines auf der Schiene bewegbaren Schlittens gebildet und bildet eine integrierte Einheit zur Verstellung und Lagerung der jeweiligen Stellklappe. Zur Verstellung der Stellklappe ist an den Schlitten eine Verstellvorrichtung angekoppelt, so dass die Verstellvorrichtung entsprechend aufgrund der Betätigung durch die jeweils zugeordnete Antriebsvorrichtung den Schlitten auf der Schiene („Track”) und somit die Klappe bewegt. Dabei kann die Verstellvorrichtung aus einem Drehaktuator oder einem Spindelantrieb gebildet sein, der an dem Schlitten angekoppelt ist, um diesen zu bewegen. Bei einer sogenannten „Dropped Hinge Kinematik” ist die Lagervorrichtung aus einer Gelenkstütze gebildet, die von dem Hauptflügel im Bereich von dessen hinteren Kante angebracht ist und von dort nach unten wegragt. Am äußeren Ende der Gelenkstütze ist die Klappe mittels einer am Hauptflügel angebrachten Halterung angelenkt. Die Verstellvorrichtung kann dabei insbesondere an die Klappe angekoppelt und dabei aus einem Drehaktuator gebildet sein.
  • Das Hochauftriebssystem 1 wird betätigt und kontrolliert über eine Schnittstelle, die insbesondere eine Piloten-Schnittstelle IF und dabei ein Betätigungsorgan wie z. B. einen Betätigungshebel aufweist. Das Betätigungsorgan IF ist mit einer Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C funktional gekoppelt, die Steuerkommandos über eine Ansteuerungs-Leitung C1 zur Ansteuerung einer Antriebsvorrichtung P übermittelt. Die Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 ist in der Ausführungsform nach der 1 als eine sogenannte „zentrale” Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 ausgebildet, d. h. diese weist Steuerungs- und Überwachungsfunktionen für mehrere und insbesondere sämtliche Verstell-Vorrichtungen A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22 des Hochauftriebssystems 1 auf.
  • Die Integritätsermittlungs-Funktion zur Ermittlung der Integrität der Stellkomponente ist vorzugsweise in der Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C integriert.
  • Die zentrale und z. B. im Rumpfbereich angeordnete Antriebsvorrichtung P kann mit einer oder mehreren Antriebsmotoren gebildet sein. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass ein Kopplungsgetriebe die Ausgänge der Motoren koppelt. In der dargestellten Ausführungsform des Hochauftriebssystems 1 weist die Antriebsvorrichtung P zwei Antriebsmotoren M1, M2 auf, die z. B. durch einen Hydraulikmotor und einen Elektrikantrieb realisiert sein können. Weiterhin kann die Antriebsvorrichtung P zumindest eine den Antriebsmotoren M1, M2 zugeordnete Brems-Vorrichtung aufweisen, die jeweils durch ein Kommandosignal der Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 betätigt werden kann. In der in der 1 dargestellten Ausführungsform des Hochauftriebssystems weist die Antriebsvorrichtung P zwei Brems-Vorrichtungen B1, B2 auf, die jeweils durch ein Kommandosignal der Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C betätigt werden können. Die zumindest eine Brems-Vorrichtung B1, B2 ist funktional mit der Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 verbunden, die bei vorbestimmten Bedingungen die Brems-Vorrichtung betätigen und damit die Drehwellen-Antriebsstränge 11, 12 arretieren kann. Bei einem Defekt des Antriebsmotors oder eines von mehreren Antriebsmotoren kann diese durch die zentrale Antriebsvorrichtung P oder eine dem zumindest einen Antriebsmotor zugeordnete Antriebsmotor-Steuerung abgeschaltet werden. Wenn die Antriebsvorrichtung P aus nur einem Motor gebildet ist, kann die Antriebsvorrichtung weiterhin auch mit nur einer Bremsvorrichtung ausgeführt sein: Ein solcher Motor kann insbesondere auch als ein in sich redundanter Motor ausgeführt sein, dessen Antriebsfunktion zur Erhöhung der Ausfallsicherheit redundant ausgelegt ist.
  • Die Antriebsvorrichtung P kann in der Ausführung mit zwei Motoren M1, M2 nach der 1 ein Differential D aufweisen, das mit den Ausgangsseiten des Hydraulikmotors M1 und des Elektromotors M2 derart gekoppelt ist, dass die von dem Hydraulikmotor M1 und dem Elektromotor M2 jeweils bereitgestellten Leistungen summiert werden und an Drehwellen-Antriebsstränge insbesondere in der Form von Antriebs-Drehwellen 11, 12 übertragen werden. Die Antriebs-Drehwellen 11, 12 sind mittels Wellenlagern 13 an mehreren Stellen gelagert. In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Hochauftriebssystems sind beispielartig an einigen Stellen Wellenlager eingetragen. Die Anzahl und der Ort der Wellenlager 13 sind je nach der Ausführung des Hochauftriebssystems und seiner Anpassung an die realen Gegebenheiten vorgesehen. In dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochauftriebssystems sind weiterhin zwei Brems-Vorrichtungen B1, B2 vorgesehen, die funktional mit der Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 verbunden sind. Die Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C ist derart ausgeführt, dass diese bei vorbestimmten Bedingungen und insbesondere auf Zuordnung eines kritischen Fehlerzustands an eine der Komponenten des Stellsystems die Brems-Vorrichtungen B1, B2 betätigen und damit die Drehwellen-Drehwellen 11, 12 arretieren kann. Wird einer der beiden Antriebsmotoren, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel z. B. der Hydraulikmotor M1 oder der Elektrikantrieb M2, abgeschaltet, gibt die zentrale Antriebsvorrichtung P aufgrund des Differentials, das derart gestaltet ist, dass die von dem Hydraulikmotor M1 und dem Elektromotor M2 jeweils bereitgestellten Leistungen summiert werden, eine um den Betrag des abgeschalteten Antriebsmotors reduzierte Leistung ab. Statt zwei Bremsvorrichtungen B1, B2 kann auch nur eine Bremsvorrichtung und satt zwei Motoren M1, M2 kann auch nur ein Motor vorgesehen sein.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des Stellsystems ist die Antriebsvorrichtung P für den Antrieb bzw. die Verstellung sämtlicher zu dem Stellsystem gehörenden Stellklappen A1, A2, B1, B2, also zumindest eine Stellklappe pro Tragflügel, jedoch vorzugsweise mehrere Stellklappen A1, A2 bzw. B1, B2 pro Tragflügel mittels entsprechender Verstellvorrichtungen vorgesehen. Eine solche Antriebsvorrichtung kann insbesondere an zentralem Ort, d. h. insbesondere im Rumpf des Flugzeugs angeordnet sein. An die Antriebsvorrichtung P sind insgesamt zwei Antriebsverbindungen insbesondere in Form der Antriebs-Drehwellen 11, 12 jeweils zur Betätigung der zumindest einen Klappe A1, A2 bzw. B1, B2 je Tragflügel angekoppelt. Die beiden Antriebs-Drehwellen 11, 12 sind an die zentrale Antriebsvorrichtung P gekoppelt und werden durch diese miteinander synchronisiert. Aufgrund entsprechender Steuerkommandos versetzt die zentrale Antriebsvorrichtung P die Antriebs-Drehwellen 11, 12 zur Ausübung von Stellbewegungen der mit diesen gekoppelten Verstell-Vorrichtungen A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22 der jeweiligen Stellklappe A1, A2 bzw. B1, B2 in Drehung. In einem der Antriebsvorrichtung P nahe gelegenen Wellenabschnitt der Antriebs-Drehwellen 11, 12 kann ein Last-Begrenzer oder Drehmoment-Begrenzer L integriert sein.
  • An jeder Klappe A1, A2 bzw. B1, B2 ist zumindest eine Stellklappen-Führungsvorrichtung A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22 zur Verstellung derselben angekoppelt. Bei dem in der 1 dargestellten Hochauftriebssystem 1 sind an jeder Stellklappe A1, A2, B1, B2 jeweils zwei Stellklappen-Führungsvorrichtungen A11, A12 oder B11, B12 oder A21, A22 oder B21, B22 angeordnet, und zwar im Einzelnen an den inneren Stellklappen A1 und B1 die Stellklappen-Führungsvorrichtungen A11, A12 bzw. B11, B12 und an den äußeren Klappen A2 und B2 die Stellklappen-Führungsvorrichtungen A21, A22 bzw. B21, B22. Sämtliche Stellklappen-Führungsvorrichtungen, also generell zumindest eine Stellklappen-Führungsvorrichtung, die insgesamt jeweils eine Klappe betätigt bzw. betätigen, kann auch Verstellstation genannt werden.
  • Im Folgenden werden an Hand der 2 und der Stellklappen B1, B2 die Stellklappen-Führungsvorrichtungen B11, B12, B21, B22 beschrieben, wobei die Bestandteile verschiedener Stellklappen-Führungsvorrichtungen B11, B12, B21, B22 gleicher Funktion in jeder Stellklappen-Führungsvorrichtung B11, B12, B21, B22 mit demselben Bezugzeichen versehen sind. In der 3 ist eine Ausführungsform des Stellsystems und insbesondere des Hochauftriebssystems 1 dargestellt.
  • Jede der Stellklappen-Führungsvorrichtungen B11, B12, B21, B22 (bei der Darstellung der 1 jede der Stellklappen-Führungsvorrichtungen A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22) weist einen Übertragungsmechanismus UM zur Übertragung der Leistung der jeweils zugeordneten Antriebsvorrichtung P bzw. PA1, PA2, PB1, PB2, einen daran angekoppelten Aktuator 20 oder ein Übersetzungsgetriebe 20, und einen an den Aktuator 20 angekoppelten Stell-Mechanismus SM zur kinematischen Kopplung des Aktuators 20 an die Stellklappe K bzw. A1, A2; B1, B2 auf.
  • Generell ist der Aktuator 20 direkt oder über den Übertragungsmechanismus UM an den Ausgang der Antriebsvorrichtung gekoppelt. Dies kann mittels des Abtriebsgetriebe oder Übersetzungsgetriebes 25 realisiert sein. In der in der 1 dargestellten Ausführungsform ist ein solches Abtriebsgetriebe oder Übersetzungsgetriebe 25 dazu vorgesehen, die Bewegung der jeweiligen Antriebswelle 11, 12 und die von dieser übertragenen Leistung auf einen entsprechenden Eingang und insbesondere eine Eingangswelle einer Antriebsteils oder Antriebselements 21 zu übertragen und in eine Bewegung eines Antriebsteils oder Antriebselements 21 umzusetzen, das mit dem Aktuator 20 gekoppelt ist, um einem Eingangselement 21 oder einem sogenannten „Downdrive-Link” an der Eingangsseite des Aktuators 20 eine Eingangsbewegung zu übertragen. Der Aktuator oder das Übersetzungsgetriebe 20 ist mechanisch an die jeweiligen Antriebs-Drehwellen 11, 12 angekoppelt und setzt eine Rotationsbewegung der jeweiligen Antriebs-Drehwellen 11, 12 in eine Verstellbewegung des Klappenbereichs um, der mit der jeweiligen Führungsvorrichtungen B11, B12, B21, B22 gekoppelt ist.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass an jeder Verstell-Vorrichtung B11, B12, B21, B22 einer Klappe ein Positionssensor 26 angeordnet ist (2), der die aktuelle Position der jeweiligen Stellklappe A1, A2, B1, B2 ermittelt und diesen Positionswert über eine nicht dargestellte Leitung an die Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 sendet.
  • Der Aktuator 20 ist generell über einen Stell-Mechanismus SM zur kinematischen Kopplung des Aktuators 20 an die Stellklappe A1, A2, B1, B2 gekoppelt.
  • Generell weist der Aktuator 20 weiterhin ein Ausgangselement oder Antriebselement 22 auf, das mit einer klappenseitigen Kopplungsvorrichtung 30 zur Kopplung des Aktuators 20 mit der jeweiligen Verstellklappe gekoppelt ist. Somit wird eine Bewegung des Ausgangselements 22 auf eine Bewegung der jeweiligen Stellklappe A1, A2, B1, B2 übertragen. Zwischen dem Eingangselement 21 und dem Ausgangselement 22 kann dabei eine mechanische Übertragungsmechanik mit einer Übersetzungsfunktion vorgesehen sein.
  • Zusätzlich kann an den Enden der Antriebs-Drehwellen 11 bzw. 12 ein Asymmetrie-Sensor 28 angeordnet sein, der ebenfalls über eine nicht dargestellte Leitung funktional mit der Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 verbunden ist und über diese Leitung einen aktuellen Wert an die Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 sendet, der aussagt, ob die Enden der Antriebs-Drehwellen 11 bzw. 12 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs rotiert werden oder ob eine asymmetrische Drehstellung der Antriebs-Drehwellen 11 bzw. 12 gegeben ist.
  • Weiterhin können an jeder Antriebs-Drehwellen 11 bzw. 12 jeweils eine Flügelendbereichs-Bremse WTB angeordnet sein, die bei Betätigung Antriebs-Drehwelle oder den jeweiligen Antriebsstrang 11 bzw. 12 blockieren kann. Dabei ist die eine Flügelendbereichs-Bremse WTB insbesondere an einer Stelle der Antriebs-Drehwellen 11 bzw. 12 angeordnet, der in einem äußeren Bereich des jeweiligen Flügels gelegen ist. Jede der Flügelendbereichs-Bremsen WTB ist über eine ebenfalls nicht dargestellte Leitung funktional mit der Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 verbunden und kann über diese Leitung von der Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 angesteuert und betätigt werden. Im Betrieb ist der normale Ausgangszustand der Flügelendbereichs-Bremse WTB ein nicht-betätigter Zustand, bei dem diese auf die Rotation der Antriebs-Drehwellen 11 bzw. 12 nicht eingreifen. Bei einem entsprechenden Steuerungssignal von der Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung 5 können die Flügelendbereichs-Bremsen WTB betätigt werden, um den jeweils zugeordneten Antriebs-Drehwelle 11 bzw. 12 zu arretieren.
  • In einem in der 4 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung ist der Aktuator als Drehaktuator 120 und das Ausgangselement als Aktuatorhebel 122 und die Antriebsstange 130 oder Verbindungshebel ausgeführt, die bzw. der über Gelenke 131, 132 den Aktuator mit der Stellklappe K koppelt. Dabei ist ein erstes Gelenk 131, mit dem die Antriebsstange 130 an dem Aktuatorhebel 122 angelenkt ist, und ein zweites Gelenk 132 vorgesehen, mit dem die Antriebsstange 130 an der Verstellklappe K angelenkt ist.
  • Die Stellklappe ist mittels zumindest einer Lagervorrichtung LS am Hauptflügel H angelenkt, wobei bei dem Ausführungsbeispiel der 3 als Lagervorrichtung 141 mit einer Dropped-Hinge-Kinematik ausgeführt ist. Die Lagervorrichtung 141 weist eine am Hauptflügel H und von diesem in Bezug auf die Flügel-Dickenrichtung D–H nach unten erstreckende Befestigungsstrebe 143 auf, in der ein Lagergelenk 144 vorgesehen ist. An dem Lagergelenk 144 ist eine Stützvorrichtung in Form einer Gelenkstütze 145 angelenkt, die an einer Verstellklappe K mittels einer Befestigungsvorrichtung 146 befestigt oder gelagert ist. Der Aktuator ist als Drehaktuator 120 ausgeführt. Die erfindungsgemäße vorgesehene Sensor oder die Sensorvorrichtung kann insbesondere an jedem der Gelenke 131, 132, an der Antriebsstange 130 oder am oder im Gehäuse des Drehaktuators 120 angeordnet sein. Mit dem Begriff „Sensorvorrichtung” ist die Kombination des eigentlichen Sensors und optional der Sensor mit einem Signal- oder Datenauswertungsmodul gemeint. In letzterem Fall bereitet das Signal- oder Datenauswertungsmodul Signale oder Daten auf, die von der Überwachungsvorrichtung mit der erfindungsgemäß vorgesehenen Betriebszustandsermittlungs-Funktion verarbeitet werden können.
  • Bei einer alternativen Ausbildung der Führungsvorrichtung als Track-Kinematik (nicht in den Figuren gezeigt) kann ein Aktuator, der z. B. ein Drehaktuator oder ein Spindelantrieb sein kann, an dem Schlitten angekoppelt sein, wobei eine Antriebsstange (analog der Antriebsstange 130) über ein erstes Gelenk an dem Schlitten und über ein zweites Gelenk an der Verstellklappe angeordnet ist.
  • Bei dem in den 1 bis 3 gezeigten Führungssystem handelt es sich also um ein Hochauftriebssystem, dessen von dem Führungssystem zu verstellende zumindest eine Systemkomponente zumindest eine an jedem Flügel angeordnete Stellklappe A1, A2; B1, B2, K ist. Das Hochauftriebssystem weist hierzu eine Mehrzahl von Stellkomponenten zur Führung von Verstellbewegungen der Stellklappe A1, A2; B1, B2, K auf. Zumindest eine dieser Stellkomponenten weist eine Sensorvorrichtung zur Erfassung eines Belastungszustands der Stellkomponente auf. Die Sensorvorrichtung kann erfindungsgemäß insbesondere derart ausgeführt sein, dass diese den Belastungszustand über von in einem Zeitabschnitt auftretenden Schwingungseigenschaften der Ver Stellsystem-Kinematik erfasst. Die Sensorvorrichtung kann hierzu insbesondere ein Piezo-Schwingungssensor, ein Mikrophon, ein Beschleunigungssensor, ein Drehmomentensensor, ein Dehnungsmessungssensor oder eine Kombination von derartigen Sensoren sein.
  • Die Sensorvorrichtung S zur Erfassung eines Belastungszustands der jeweiligen Stellkomponente kann generell am Gehäuse oder innerhalb des Gehäuses der jeweiligen Stellkomponente angebracht sein. Bei dem erfindungsgemäßen funktionsüberwachtes Führungssystem oder dem Hochauftriebssystem kann die Sensorvorrichtung S oder der Sensor derselben an einer oder mehreren Stellkomponenten desselben angeordnet und angebracht sein:
    • • am Drehaktuator 120,
    • • generell in Gelenken oder Lagern oder Stellteilen des Stellmechanismus SM,
    • • an oder in zumindest einem der Wellenlager 13 der Antriebs-Drehwellen 11, 12,
    • • an oder im Abtriebsgetriebe oder Übersetzungsgetriebe 25,
    • • an oder in der Antriebsvorrichtung P und insbesondere in oder an einem oder beiden der zwei Antriebsmotoren M1, M2 und/oder einer oder mehreren der zumindest einen Brems-Vorrichtung B1, B2 und/oder im Differential D.
  • Bei der Anordnung der Sensorvorrichtung S im Stellmechanismus SM und der Ausführung desselben als „Dropped-Hinge-Kinematik” oder eine „Fowler-Kinematik” kann diese insbesondere an dem Aktuatorhebel 122 und/oder an der Antriebsstange 130 oder dem Verbindungshebel angeordnet sein. In diesem Fall kann die Sensorvorrichtung S weiterhin an oder in dem die Antriebsstange 130 mit dem Aktuatorhebel 122 koppelnden Gelenk 131 und/oder dem den Aktuator mit der Stellklappe K koppelnden Gelenk 132 angeordnet sein.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Sensorvorrichtung S an dem Eingangselement 21, dem mit der klappenseitigen Kopplungsvorrichtung 30 gekuppelten Ausgangselement oder Abtriebselement 22 des Aktuators 20 und/oder der zwischen diesen gekuppelten mechanische Übertragungsmechanik mit einer Übersetzungsfunktion angeordnet oder in diesen Kinematik-Modulen oder Stellkomponenten integriert sein. Insbesondere kann in diesen Fällen als Vibrationssensor oder als Lastsensor insbesondere in Form eines Dehnungsmessungs-Sensors oder einer Kombination aus beiden ausgeführt sein.
  • Bei der Anordnung der Sensorvorrichtung S im Stellmechanismus SM und der Ausführung desselben als „Track-Kinematik” kann diese insbesondere an und/oder in den Lagern der Track-Führungsvorrichtung, auf der die Stellklappe K geführt wird, und/oder der an dieser geführten Anschlusskomponenten, also z. B. dem Wagen, auf der bzw. dem die Kopplungsvorrichtung zur Kopplung derselben bzw. desselben mit der Stellklappe K angekoppelt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensorvorrichtung S an dem Aktuator wie z. B. einem Spindelantrieb und hierbei insbesondere an den Lagern desselben angeordnet sein.
  • Nach der Erfindung kann auch für andersartige Hochauftriebssysteme angewendet werden. Als weiteres Beispiel wird in diesem Zusammenhang das im Vergleich zu dem in den 1 und 2 dargestellten alternativen Ausführungsbeispiel eines Hochauftriebssystems nach der 3 beschrieben. Zu den Komponenten, die bei dem Ausführungsbeispiel nach der 3 in Bezug auf die Komponenten des an Hand der 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiels eines Hochauftriebssystems gleichartig sind oder Komponenten gleichartige oder ähnliche Funktionalität haben, werden dieselben Bezugszeichen verwendet,
  • Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel können de-zentrale oder lokale Steuerungs- und Überwachungsvorrichtungen C-A1, C-A2, C-B1, C-B2 vorgesehen sein, die vorzugsweise im Hauptflügel und in der Spannweitenrichtung derselben jeweils denjenigen Verstellvorrichtungen A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22 derselben Stellklappe A1, A2, B1, B2 bzw. K zugeordnet und vorzugsweise lokal in deren räumlicher Nähe angeordnet sind, die die lokale Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C jeweils ansteuert. Dabei kann vorgesehen sein, dass in jede lokale Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C-A1, C-A2, C-B1, C-B2 eine erfindungsgemäße Fehlererkennungsfunktion und Rekonfigurationsfunktion in Bezug auf die jeweils zugeordneten Verstellvorrichtungen A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22 aufweist. Insbesondere ist in jeder lokalen Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C-A1, C-A2, C-B1, C-B2 die erfindungsgemäß vorgesehene Integritätsermittlungs-Funktion zur Ermittlung der Integrität der Stellkomponente als Funktion integriert. Bei einer solchen Realisierung ist weiterhin eine zentrale Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C vorgesehen, die für jede der lokalen Steuerungs- und Überwachungsvorrichtungen C-A1, C-A2, C-B1, C-B2 Soll-Verstellpositionen ermittelt und kommandiert. Die zentrale Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C empfängt von den lokalen Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C-A1, C-A2, C-B1, C-B2 die Zuordnung eines Fehlerzustands an eine Verstellvorrichtung oder die Verstellvorrichtungen A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22 einer Stellklappe A1, A2, B1, B2 bzw. K, wenn an diesen jeweils ein Fehler erkannt oder Sensorwert-Abweichung ermittelt worden ist.
  • Bei der Ausführungsform nach der 4 ist für jede Stellklappe A1, A2, B1, B2 jeweils eine Stellklappen-Antriebsvorrichtung PA1, PA2, PB1, PB2 vorgesehen, von denen jede zumindest einen Motor und eine Bremsvorrichtung aufweisen kann. In der dargestellten Ausführungsform weist jede Stellklappen-Antriebsvorrichtung PA1, PA2, PB1, PB2 zwei Motoren M-a, M-b und ein Getriebe auf, das mit den Ausgangsseiten des als Hydraulikmotor (Bezugszeichen H) ausgeführte erste Bremsvorrichtung M-a und des als Elektromotor M2 (Bezugszeichen E) ausgeführte zweite Bremsvorrichtung M-b derart gekoppelt ist, dass die von dem als Hydraulikmotor H ausgeführte und dem Elektromotor E jeweils bereitgestellten Leistungen summiert werden und an Antriebs-Drehwellen 24-a, 24-b übertragen werden. Die zumindest eine Brems-Vorrichtung ist funktional mit der jeweils zugeordneten de-zentralen Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C-A1, C-A2, C-B1, C-B2 verbunden. Die Steuerungs- und Überwachungsvorrichtungen C-A1, C-A2, C-B1, C-B2 sind derart ausgeführt, dass diese bei vorbestimmten Bedingungen und insbesondere auf Zuordnung eines kritischen Fehlerzustands an eine der Komponenten des Stellsystems die zumindest eine Brems-Vorrichtung B-a, B-b betätigen und damit die Drehwellen-Antriebsstränge 24-a, 24-b arretieren kann. Die Stellklappen-Antriebsvorrichtungen PA1, PA2, PB1, PB2 sind derart ausgeführt, dass der Ausfall einer der beiden Antriebsmotoren, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel z. B. der Hydraulikmotor H oder der Elektrikantrieb E, mit dem Effekt kompensiert werden kann, dass die Ausgangsleistung des Getriebes halbiert ist. Weiterhin weist das in der 3 dargestellte Hochauftriebssystem, wie in analoger Weise der 2 entnehmbar ist, auf: einen Aktuator 20 mit einem Eingangselement 21 und insbesondere einer Eingangswelle sowie ein Antriebselement 22 insbesondere in Form eines Stellhebels (Hebel 122 in der 4) oder einer Ausgangswelle mit einer entsprechenden Lagerung auf, der bzw. die mit einer klappenseitigen Kopplungsvorrichtung 30 zur Kopplung des Aktuators 20 mit der jeweiligen Stellklappe A1, A2, B1, B2 bzw. K gekoppelt ist. Die Kopplungsvorrichtung 30 ist in der 4 als Antriebsstange 130 dargestellt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass eine Sensorvorrichtung S insbesondere in der Ausführung als Vibrationssensor oder Dehnmess-Sensor insbesondere in Form zumindest eines Dehnmessstreifen üblicherweise in einem mittleren Bereich der Längserstreckung der Kopplungsvorrichtung 20 oder Antriebsstange 130 eine größere Messgenauigkeit hat und die Messgenauigkeit von dort aus zu den Randbereichen absinkt.
  • Die dem Ausführungsbeispiel nach der 3 kann die erfindungsgemäß vorgesehene Sensorvorrichtung S an denjenigen Komponenten angeordnet oder vorgesehen sein wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 beschrieben, und kann die Sensorvorrichtung S an einer oder mehreren Stellkomponenten desselben angeordnet und angebracht sein:
    • • am Drehaktuator 20 bzw. 120,
    • • generell in Gelenken oder Lagern oder Stellteilen des Stellmechanismus SM, wie dies an Hand des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels hierin beschrieben ist,
    • • an oder in zumindest einem der Wellenlager der Drehwellen-Antriebsstränge 24-a, 24-b,
    • • an oder in der Stellklappen-Antriebsvorrichtung PA1, PA2, PB1, PB2 und insbesondere in oder an einem oder beiden der zwei Antriebsmotoren M-a, M-b und/oder einer oder mehreren der zumindest einen Brems-Vorrichtung B-a, B-b und/oder im Differential der Stellklappen-Antriebsvorrichtung PA1, PA2, PB1, PB2.
  • Die Bezeichnung „an” in diesem Zusammenhang meint insbesondere die Anbringung des Sensorvorrichtung S am Gehäuse der jeweiligen Komponente.
  • In der 5 ist ein Schnitt durch einen Drehaktuator 300 als Ausführungsform einer Stellkomponente dargestellt. Der Drehaktuator 300 kann insbesondere für den Aktuator 20 in den 1, 2 oder 3 eingesetzt sein. Der Drehaktuator 300 weist auf: ein Gehäuse 320 und innerhalb desselben angeordnete Bestandteile der Übertragungsmechanik des Drehaktuators 300 und dabei insbesondere das Eingangselement 21 und das mit der klappenseitigen Kopplungsvorrichtung 30 gekuppelte Ausgangselement oder Abtriebselement 22 sowie die zwischen diesen gekuppelte mechanische Übertragungsmechanik 310 mit einem Getriebe 311. Bei der dargestellten Ausführungsform des Drehaktuators nach der Erfindung ist die Sensorvorrichtung S an der Außenseite des Gehäuses des Drehaktuators 300 angebracht. Diese kann insbesondere als Vibrationssensor oder als Lastsensor insbesondere in Form eines Dehnungsmessungs-Sensors oder einer Kombination aus beiden ausgeführt sein. Insbesondere kann die Sensorvorrichtung S in Form eines Dehnungsmessungs-Sensors an der Eingangswelle 22 oder der Ausgangswelle 22 angebracht sein.
  • Der in der 5 zeigt ein Teil einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen funktionsüberwachtes Führungssystems mit dem Drehaktuator 300 als Beispiel generell einer Stellkomponente als Teil des erfindungsgemäßen funktionsüberwachten Führungssystems, das in einem Hochauftriebssystem, generell in einem Stellklappensystem eines Flugzeugs, mit dem Stellklappen zum Steuer desselben bewegt werden, oder das in einem andersartigen kinematisch bewegten System als Stellkomponente eingesetzt sei kann. Der Drehaktuator 300 kann beispielsweise als Stellkomponente in einem LKW für Spezialanwendungen oder einem Kran zur Anwendung kommen. Für die Anwendung Erfindung kommen, wie bei der Beschreibung der Erfindung an Hand der 1 bis 3 ausgeführt, jedoch auch andersartige Stellkomponenten als Drehaktuatoren, z. B. generell Aktuatoren oder Lagerungen von Übertragungswellen in Betracht.
  • Die Stellkomponente nach der Erfindung ist generell Bestandteil eines Führungsmechanismus, der in der 5 nicht dargestellt und nur mit einem Pfeil E zur Andeutung der Bewegung der Eingangswelle und mit einem Pfeil A zur Andeutung der Bewegung der Ausgangswelle zur Ausführung der von der Stellkomponente erzeugte Stellbewegung zur Bewegung einer zu bewegende Komponente angedeutet ist. In der 5 neben der Stellkomponente in Form des Drehaktuators 300 auch eine erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung 400 mit einer in dieser implementierten Integritätsermittlungs-Funktion zur Ermittlung der Integrität der Stellkomponente und insbesondere zur Bestimmung eines Verschleißgrads einer mechanischen Vorrichtung. An einer Stelle der Stellkomponente und bei der dargestellten Ausführungsform an der Außenseite des Gehäuses 320 des Rotationsaktuators 300 ist die Sensorvorrichtung S befestigt, der mit der Überwachungsvorrichtung 400, die einen Rechner aufweist, funktional verbunden ist. Die Überwachungsvorrichtung 400 weist eine Steuerungsfunktion 405 mit einer Betrieszustandsermittlungs-Funktion oder Integritätsermittlungs-Funktion, einen Programmspeicher 406 sowie eine Antriebssteuerung 407 mit einer Schnittstelle zu einer Antriebsfunktion des Führungssystems auf. Die Führungsvorrichtung 400 kann eine Eingabevorrichtung 408 und eine Benutzerschnittstelle 409 optional mit einer Anzeigevorrichtung aufweisen, die jeweils mit der Steuerungsfunktion oder Betriebszustandsermittlungs-Funktion 405 funktional verbunden sind. Bei der Ausführung des Führungssystems F als Hochauftriebssystem, wie es beispielartig an Hand der 1 bis 3 hierin beschrieben ist, kann die Steuerungsfunktion oder Betriebszustandsermittlungs-Funktion 405 durch die Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C und die Eingabevorrichtung 408 durch die Piloten-Schnittstelle IF, die über die Ansteuerungs-Leitung C1 mit der Antriebsvorrichtung P funktional verbunden ist, realisiert und insbesondere funktional mit der Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C integriert sein. In diesem Fall kann die Überwachungsvorrichtung 400 als Teil des Hochauftriebssystems aufgefasst werden. Alternativ kann die Steuerungsfunktion 405 durch eine von dem Hochauftriebssystem separates Überwachungsmodul und insbesondere als Wartungsvorrichtung realisiert sein, die funktional mit der zumindest einen Sensorvorrichtung S verbunden und optional zum Empfang von in dem Hochauftriebssystem erzeugten Werte und Daten mit diesem funktional verbunden ist.
  • Die Sensorvorrichtung S weist zumindest einen Sensor und kann optional eine funktional mit dieser verbundene Sensorsignal-Verarbeitungsvorrichtung zur Auswertung der von dem Sensor erzeugten Sensorsignale aufweisen. Der Sensor bzw. die Sensorsignal-Verarbeitungsvorrichtung sind zur Übermittlung der von dem Sensor bzw. der Sensorsignal-Verarbeitungsvorrichtung erzeugten Sensorsignale bzw. Sensorwerte funktional mit der Überwachungsvorrichtung 400 verbunden. An einer Stellkomponente kann eine solche Sensorvorrichtung S oder können mehrere solche Sensorvorrichtungen S angeordnet sein. Der Sensor kann insbesondere ein Beschleunigungssensor, ein Kreiselsensor oder ein Vibrationssensor sein.
  • In dem in der 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sensorvorrichtung S direkt über dem als Planetengetriebe realisierten Getriebe 311 angebracht und erzeugt aufgrund der Schwingungen, die im Betrieb des Führungssystems F von der Stellkomponente bzw. vom Rotationsaktuator 300 ausgehen, diesen entsprechende Sensorsignale. Diese werden von der Sensorvorrichtung an die Betriebszustandsermittlungs-Funktion oder Steuerungsfunktion 405 übermittelt oder von der Betriebszustandsermittlungs-Funktion oder Steuerungsfunktion 405 abgerufen. Auf diese Weise empfängt die Integritätsermittlungs-Funktion Mess-Signale oder alle Mess-Signale von der Sensorvorrichtung S und die Steuerungsfunktion 405 kann derart eingerichtet sein, dass diese in dem Programmspeicher 406 abgelegt werden.
  • Nach der Erfindung ermittelt die Betriebszustandsermittlungs-Funktion oder Integritätsermittlungs-Funktion auf der Basis dieser Sensorsignale oder Sensorwerte zumindest einen Wert für die Funktionsintegrität der Stellkomponente. Auf der Basis dieses Wertes wird die Funktionsintegrität der Stellkomponente zugeordnet. Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird der ermittelte Betriebszustand in der Überwachungsvorrichtung 400 registriert und in einer Auswertungsfunktion 401 oder einer Systemfunktion oder Systemfunktionen ausgewertet oder an ein funktional and die Überwachungsvorrichtung 400 verbundene Systemfunktion zur Auswertung weitergeleitet. Alternativ oder zusätzlich wird der jeweils ermittelte Wert des Betriebszustands mit der Anzeigevorrichtung 409 zur Anzeige gebracht.
  • Der Wert der Funktionsintegrität kann insbesondere für Wartungsaufgaben verwendet werden. In dieser Hinsicht kann die mit der Überwachungsvorrichtung 400 verbundene Systemfunktion zur Auswertung des Betriebszustands eine Wartungsvorrichtung sein. Die Wartungsvorrichtung kann insbesondere eine Benutzerschnittstelle 409 aufweisen, über die der der jeweils ermittelte Wert für den Betriebszustand und/oder eine Reihe von Werten für den Betriebszustand und optional weitere Informationen insbesondere über den Zustand des Führungssystems F bereitgestellt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass durch die Benutzerschnittstelle 409 diese Werte und Informationen auch dargestellt werden und optional mittels einer Anzeigevorrichtung visuell dargestellt werden. Für die interaktive Bereitstellung und Darstellung der Daten kann die über eine Eingabeeinrichtung 9 eingereichtet sein. Die Benutzerschnittstelle 409 kann insbesondere eine standardisierte Schnittstelle sein.
  • Nach der Erfindung ist insbesondere vorgesehen, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion 405 oder die Integritätsermittlungs-Funktion zumindest einen vorbestimmten oder ermittelten zeitlichen Erfassungszeitabschnitt und zumindest einen vorbestimmten oder ermittelten Grenzwert G in Bezug auf die Amplituden der Sensorsignale vorgibt, und eine Anzahl der Überschreitungen zumindest eines Grenzwertes G durch das erfasste Sensorsignal und/oder eine Anzahl von Unterschreitungen zumindest eines weiteren Grenzwertes G durch das erfasste Sensorsignal jeweils innerhalb des zumindest einen Erfassungszeitabschnitts ermittelt und daraus einen Wert für den Betriebszustand der Stellkomponente 20, 120; 300 oder des Funktionssystems ermittelt.
  • Dabei ist die Sensorvorrichtung S derart ausgeführt, dass die von dieser erzeugten Signalwerte zur Erfassung eines Belastungszustands der Stellkomponente von einer Auswertungsfunktion oder Auswertungsvorrichtung 410 verwertet werden können, insbesondere indem die von in einem Zeitabschnitt auftretenden Schwingungseigenschaften der Verstellsystem-Kinematik ermittelt werden.
  • Zu diesem Zweck kann die Steuerungsfunktion 405 insbesondere eine Startfunktion zur Ermittlung eines Werts für den Betriebszustand und/oder eine Stoppfunktion, mit dem die Ermittlung eines Werts für den Betriebszustand gestoppt wird, aufweisen.
  • Mit der Startfunktion sieht die Betriebszustandsermittlungs-Funktion 405 oder Steuerungsfunktion die Initiierung des Erfassungszeitabschnitts oder der Ermittlung des Betriebszustands vor. Hierfür kann in der Steuerungsfunktion 405 ein vorbestimmter Start-Pegel gespeichert sein. Eine Vergleichsfunktion der Steuerungsfunktion 405 führt einen Vergleich von erfassten Sensorsignalwerten mit dem Start-Pegel durch. Dieser Vergleich kann insbesondere in vorgegebenen Zeitabständen oder aufgrund einer Betriebsphase des Führungssystems F vorgenommen werden. Die Betriebsphase kann bei einer Betätigung oder bei jeder Betätigung des Führungssystems F gegeben sein. Bei der Realisierung des Führungssystems F als Hochauftriebssystem 1 kann die betreffende Betriebsphase, bei dem die Startfunktion in Bezug auf eine Stellklappe oder einen Stellmechanismus SM initiiert wird, bei einer und somit bei jeder Betätigung von Stellklappen gegeben sein oder bei nur bestimmten Betätigungen wie insbesondere beim Ausfahren der Stellklappen zu Beginn der Landephase auf eine erste Ausfahrstellung und/oder zu Beginn des Endanflugs auf die maximale Ausfahrstellung gegeben sein.
  • Die Startfunktion kann derart ausgeführt sein, dass die Ermittlung des Betriebszustands oder der Funktionsintegrität dann initiiert wird, wenn die Startfunktion ermittelt, dass die Signalwerte über einen vorgegebenen Initiierungszeitabschnitt über dem Start-Pegel liegen. Insbesondere kann die Startfunktion derart ausgeführt sein, dass die Ermittlung der Funktionsintegrität dann initiiert wird, wenn innerhalb eines vorgegebenen Initiierungszeitabschnitts eine Mindestzahl von Überschreitungen des Start-Pegels ermittelt wird.
  • Zusätzlich kann die Betriebszustandsermittlungs-Funktion 405 eine Stoppfunktion zur Beendigung des Erfassungszeitabschnitts oder zur Beendigung der Ermittlung der Funktionsintegrität aufweisen. Die Stoppfunktion ist derart ausgeführt, dass in dieser ein vorbestimmter, größenmäßig unter dem Start-Pegel gelegener Stopp-Pegel abgespeichert ist und dass diese eine Vergleichsfunktion aufweist, mit der die Stoppfunktion einen Vergleich von erfassten Sensorsignalwerten mit dem Stopp-Pegel vorsieht. Weiterhin ist die Stoppfunktion derart ausgeführt, dass die Ermittlung der Funktionsintegrität dann gestoppt wird, wenn die Vergleichsfunktion ermittelt, dass über einen vorgegebenen Initiierungszeitabschnitt die Signalwerte unter dem Stopp-Pegel liegen.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Integritätsermittlungs-Funktion derart ausgeführt sein, dass diese nach Aktivierung oder Initiierung der Ermittlung der Funktionsintegrität durch diese aus einer Mehrzahl Erfassungszeitabschnitten eine Reihe von Maßzahlen erstellt, aus deren zeitlichen Verlauf in Bezug auf die jeweilige Stellkomponente, an der der Sensor jeweils angeordnet ist, ein Betriebszustand oder Wartungszustand abgeleitet wird oder mehrere betriebszustände oder Wartungszustände abgeleitet werden. Dabei kann ein besonders kritischer Wartungszustand durch die Auswertungsfunktion 410 des Führungssystems F als Fehlerzustand gewertet und der Stellkomponente, an der die Sensorvorrichtung angeordnet ist, zugeordnet werden.
  • Dabei ist vorgesehen, dass die Ermittlung des Betriebszustands oder der Funktionsintegrität jeder der Mehrzahl von Erfassungszeitabschnitten jeweils mittels der Startfunktion erfolgt. Es kann dabei vorgesehen sein, dass für die Zuordnung eines kritischeren Betriebszustands oder Wartungszustand an eine Stellkomponente, einem Subsystem des Funktionssystems F oder dem Funktionssystem F insgesamt eine größere Zahl von Überschreitungen in einem Erfassungszeitabschnitt festgestellt werden müssen als bei der Zuordnung eines wengier kritischen Betriebszustand oder Wartungszustand, bei der eine Wartungsmaßnahme wie insbesondere der Austausch der jeweiligen Stellkomponente durchgeführt werden muss. Die Zuordnung eines Wartungszustands kann bei einer Ausführungsform des Führungssystems F insbesondere bedeuten, dass das Führungssystem F weiter betrieben werden kann, solange einer Stellkomponente noch kein Fehlerzustand zugewiesen wurde.
  • Bei der Ausführung des Führungssystems F als Hochauftriebssystem 1 kann bei einem Hochauftriebssystem nach der 1 vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C die Antriebsvorrichtung P abschaltet, wenn mittels eines Sensors, der an einer von der Antriebsvorrichtung P angetriebenen Stellkomponente angeordnet ist, für diesen Sensorsignal erzeugt, das zur Zuordnung eines kritischen Betriebszustands der Stellkomponente führt. Bei einer anderen Ausführungsform des Hochauftriebssystems und insbesondere bei der Ausführungsform des Hochauftriebssystems 1 nach der 3 kann in diesem Fall vorgesehen sein, dass die Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung C nur eine Stellklappen-Antriebsvorrichtung PA1, PA2, PB1, PB2 abschaltet, wenn in dieser Stellklappen Antriebsvorrichtung PA1, PA2, PB1, PB2 eine Sensorvorrichtung integriert ist, mit der erfindungsgemäß einer Stellkomponente in der jeweiligen Stellklappen-Antriebsvorrichtung PA1, PA2, PB1, PB2 ein kritischer Wartungszustand oder sogar Fehlerzustand zugeordnet worden ist. In diesem Fall ist vorzugsweise in jeder Antriebsvorrichtung PA1, PA2, PB1, PB2 eine Sensorvorrichtung in zumindest einer Stellkomponente desselben angeordnet und mit dieser jeweils integriert.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Integritätsermittlungs-Funktion derart ausgeführt sein, dass diese aus zumindest einem ermittelten Wert für die Funktionsintegrität ohne Zuordnung eines Fehlerzustands das Erfordernis einer Wartungsmaßnahme zugeordnet. Wenn die Stellkomponente Teil eines Stellmechanismus SM z. B. eines Hochauftriebssystems ist, kann die Steuerungsfunktion der Überwachungsvorrichtung 400 bei dem Erfüllen einer entsprechenden Vorgabe an Überschreitungen des Schwellwertes innerhalb zumindest eines Erfassungszeitabschnitts der Stellkomponente ein Wartungserfordernis zuordnen. Nach einer Ausführungsform des funktionsüberwachtes Führungssystem nach der Erfindung kann also vorgesehen sein, dass die Überwachungsvorrichtung den ermittelten Wert für den Betriebszustand für die Bewertung eines Wartungszustands und/oder eines Fehlerzustands des Führungssystems F verwendet, wobei insbesondere bei Überschreitung einer ersten Minimalzahl an Überschreitungen des vorgegebenen Schwellwertes innerhalb des Erfassungsabschnitts der Stellkomponente ein Betriebszustand und insbesondere Wartungszustand zugeordnet wird, mit der das Erfordernis einer Wartungsmaßnahme angezeigt ist, und bei Überschreitung einer zweiten Minimalzahl an Überschreitungen des vorgegebenen Schwellwertes der Stellkomponente einen kritischeren Betriebszustand oder Wartungszustand und optional ein Fehlerzustand zugeordnet ist. In letzterem Fall kann das Führungssystem F und insbesondere das Hochauftriebssystem 1 derart ausgeführt sein, dass eine Rekonfiguration des Führungssystems F wie insbesondere die Abschaltung des Führungssystems F oder die Abschaltung der Antriebsvorrichtung, an die die Stellkomponente jeweils angekoppelt ist, durchführt. Bei der Ausführungsform des Hochauftriebssystems 1 nach der 3 kann vorgesehen sein, dass bei der Zuordnung eines Fehlerzustands an eine Stellkomponente einer Stellklappen-Führungsvorrichtung A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22 die jeweilige Stellklappen-Führungsvorrichtung A11, A12, B11, B12, A21, A22, B21, B22 und somit die Betätigung der betroffenen Stellklappe A1, A2, B1, B2 abgestellt wird oder bei der Zuordnung eines kritischen Betriebszustands und optional Fehlerzustands an eine Antriebsvorrichtung PA1, PA2, PB1, PB2 eine Umkonfiguration derselben auf einen zweiten Antriebspfad oder das Abschalten Betätigung der betroffenen Stellklappe A1, A2, B1, B2 erfolgt.
  • In einer Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung 400 ist vorgesehen, dass diese die Anzahl von Überschreitungen des Schwellwertes in den Erfassungsabschnitten verfügbar hält und automatisch oder auf Abfrage übermittelt an:
    • • eine Überwachungsfunktion oder Wartungsfunktion innerhalb der Überwachungsvorrichtung 400 und/oder
    • • ein dieser funktional zugeordnetes weiteres Systemmodul wie ein Wartungsmodul oder eine Wartungsfunktion und/oder
    • • ein externes Benutzergerät.
  • In einer Ausführungsform der Überwachungsvorrichtung 400 ist weiterhin vorgesehen, dass die Steuerungsfunktion 405 derart ausgeführt ist, dass die mittels der Sensorvorrichtung S jeweils erfasste Anzahl von Überschreitungen im Programmspeicher 406 abgelegt werden. Weiterhin kann die Überwachungsvorrichtung derart ausgeführt sein, dass diese dieses Wartungserfordernis zusammen einer Identifikations-Bezeichnung der jeweils betroffenen Stellkomponente an die Beutzugsschnittstelle ausgibt oder für eine Abfrage von derselben verfügbar hält.
  • Über die Benutzerschnittstelle 409 kann eine externe Wartungsvorrichtung anschließbar sein. mittels einer solchen Wartungsvorrichtung und/oder der Benutzer-Schnittstelle 409 kann bei einer solchen Ausführungsform optional die betroffene Stellkomponenten sowie den für den zumindest einen Erfassungszeitraum, in dem eine Ermittlung von Werten für die Integrität der Stellkomponente erfolgt ist, den jeweils ermittelten Wert für die Integrität der Stellkomponente. Bei der Ausführung des Führungssystems F als Hochauftriebssystem 1 kann das Auslesen oder Übermitteln zumindest eines Wertes für die Integrität der Stellkomponente bei einem Bodentest z. B. zwischen zwei Flugeinsätzen erfolgen.
  • Die Erfassungsabschnitte können auf verschiedene Art gewählt sein. Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform können sich in konstanten Zeitabständen hintereinander Erfassungsabschnitte vorbestimmter Dauer aneinander anschließen. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung der Anzahl der Überschreitungen in jedem der Erfassungszeitabschnitte die vorgegebene erste Minimalzahl an Überschreitungen zur Zuordnung eines Wartungszustands und/oder die vorgegebene erste Minimalzahl an Überschreitungen zur Zuordnung eines Fehlerzustands in der Abfolge von Erfassungsabschnitten von einem Erfassungsabschnitt zum jeweils nachfolgenden insgesamt ansteigt oder kontinuierlich ansteigt. Dies hat den Vorteil, dass der Verschleiß einer Stellkomponente an in einem Kalibierverfahren, also durch Test, für den Normalfall unter vorbestimmten Bedingungen in Bezug auf zumindest einen Schwellwert mittels der im jeweiligen zeitlichen Erfassungsabschnitt auftretenden Überschreitungen zumindest eines jeweils vorgegebenen Schwellwertes ermittelt wird. Die im jeweiligen zeitlichen Erfassungsabschnitt ermittelte Anzahl von Überschreitungen durch den Sensorwert kann dann abhängig davon, bei welcher bis dahin erreichten Betriebsdauer der betroffenen Stellkomponente der jeweilige Erfassungsabschnitt gelegen ist, als Maßzahl dienen für:
    • • die Ableitung eines einem jeweiligen Erfassungsabschnitt zugeordneten Schwellwerts zur Ermittlung eines Wartungszustands und/oder eines Fehlerzustands und/oder
    • • bei Vorgabe zumindest eines Schwellwerts die Ableitung einer Anzahl von Überschreitungen des jeweiligen Schwellwertes zur Ermittlung eines Wartungszustands und/oder eines Fehlerzustands.
  • Auf diese Weise kann also eine erste Minimalzahl an Überschreitungen eines vorgegebenen Schwellwertes innerhalb des Erfassungsabschnitts der Stellkomponente zur Zuordnung eines Wartungszustands der betroffenen Stellkomponente und/oder zumindest eine zweite Minimalzahl an Überschreitungen desselben vorgegebenen Schwellwertes oder eines weiteren vorgegebenen Schwellwertes der Stellkomponente zur Zuordnung eines jeweils kritischeren Wartungszustands, von denen ein besonders kritischer Wartungszustand auch als Fehlerzustand interpretiert und bewertet werden kann, ermittelt werden.
  • Weiterhin können auch zusätzliche Schwellwerte mit zugehörigen Überschreitungszahlen optional in Abhängigkeit der Betriebsdauer der jeweiligen Stellkomponente definiert werden.
  • Die Überwachungsvorrichtung 400 ist auf der Basis dieser ermittelten Daten derart ausgeführt, dass diese ermittelt, wie oft die für eine Stellkomponente 300 erfassten Schwingungen einen derart vorgegebenen Schwellwert oder mehrere derart vorgegebene Schwellwerte überschreiten. Diese werden mit einer aus dem Versuch wie beschrieben ermittelten und dem zumindest einen Schwellwerte zugeordneten Anzahl oder Minimalzahl verglichen. Bei Überschreiten der jeweiligen Minimalzahl erfolgt die Zuordnung eines Betriebszustands und insbesondere eines Wartungszustands und/oder Fehlerzustands an die jeweilige Stellkomponente.
  • Die Erfassungsabschnitte können auf verschiedene Weise definiert sein:
    Nach einer Ausführungsform kann ein Erfassungsabschnitt durch zumindest eine Betriebsphase der Stellkomponente und/oder des Führungssystems definiert sein.
  • Beispielsweise kann bei einem Hochauftriebssystem 1 die Betriebsphase die erste Landephase sein, bei der die Stellklappen von einer eingefahrenen Stellung in eine erste ausgefahrene Stellung bewegt werden. Vorzugsweise wird dabei eine Betriebsphase gewählt, bei denen die größten äußeren und internen Belastungen auf die Stellkomponente auftreten. Der zumindest eine vorgegebene Schwellwert sowie der jeweils zugehörige vorgegebene Vergleichswert für die Minimalzahl an Überschreitungen können dabei insbesondere an vorgegebene standardisierte Bedingungen angepasst sein. Der zumindest eine jeweilige Erfassungsabschnitt, in dem die Überwachungsvorrichtung 400 die Anzahl von Überschreitungen eines vorgegebenen Schwellwertes erfasst werden, ist auf vorbestimmte Weise insbesondere innerhalb einer vorbestimmten Betriebsphase der Stellkomponente oder des Führungssystems gelegen. Dabei kann der Erfassungsabschnitt am Beginn der jeweiligen Betriebsphase liegen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Betriebsphase durch eine Sensorvorrichtung eines funktional mit dem Führungssystem F verbundenen Systems initiiert wird. Im Beispiel des Hochauftriebssystems kann diese weitere Sensorvorrichtung z. B. das Luftdatensystem sein und die Initiierung der Betriebsphase bzw. des Erfassungsabschnitts alternativ oder zusätzlich durch Erreichen eines bestimmten von dem Luftdatensystem ermittelten Wertes, z. B. einer Flughöhe und/oder Fluggeschwindigkeit, mit der bzw. mit denen die Landephase definiert ist.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Erfassungsabschnitte durch die Betätigung der Stellkomponente und/oder des Führungssystems definiert sind, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass ein Erfassungsabschnitt, in dem die Überwachungsvorrichtung die Anzahl von Überschreitungen eines vorgegebenen Schwellwertes erfasst, insbesondere bei jeder Betätigung oder bei ausgewählten Betätigungen der Stellkomponente oder des Führungssystems aktiviert wird.
  • Bei den Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Führungssystems F kann generell vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung der Anzahl der Überschreitungen in jedem der Erfassungszeitabschnitte die vorgegebene erste Minimalzahl an Überschreitungen zur Zuordnung eines Wartungszustands und/oder die vorgegebene zumindest eine weitere Minimalzahl an Überschreitungen zur Zuordnung zumindest eines weiteren kritischeren Wartungszustands in der Abfolge von Erfassungsabschnitten von einem Erfassungsabschnitt zum jeweils nachfolgenden insgesamt ansteigt, d. h. dabei zwischen einer Auswahl von nachfolgenden Erfassungsabschnitten gleichbleibt, oder kontinuierlich insgesamt ansteigt.
  • Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Führungssystems F insbesondere am Beispiel eines Hochauftriebssystems 1 mit einer Überwachungsvorrichtung 400 beschrieben:
    Zur Ermittlung und Abspeicherung von vorzugebenden Grenzwerten zur Ermittlung der Anzahl von Überschreitungen oder Unterschreitungen kann eine Kalibrierung vorgenommen werden, mit der für jeden einzelnen Sensor der verwendeten Sensorvorrichtungen S das Schwingungsverhalten der Stellkomponente während des Betriebs, d. h. im Falle des Hochauftriebssystems z. B. während des Einfahrens und während des Ausfahrens der Landeklappen erfasst wird. Zusätzlich kann ein Normalzustand bzw. der Ursprungszustand der Signalwerte der einzelnen Sensoren auch bei Belastungen d. h. bei entweder simulierten oder tatsächlich eingesetzten Geschwindigkeiten des Flugzeugs und mit den Belastungen auf die Landeklappen und der Rotationsaktuatoren erfasst werden und in der Überwachungsvorrichtung 400 und insbesondere dem Programmspeicher 406 als Normalzustand bzw. Anfangszustand abgespeichert werden.
  • Generell wird durch die Durchführung der Kalibrierung einer Betriebsphase und insbesondere von Erfassungszeiträumen eine Anzahl von Überschreitungen und Unterschreitungen eines jeweiligen Grenzwertes je Erfassungszeitraum ermittelt, die jeweils als Referenzmaß verwendet und insbesondere in der Speichervorrichtung 406 abgespeichert und unter Heranziehung dieser in der Speichervorrichtung 406 verfügbaren Referenzzahlen in einem Vergleich mit tatsächlich in einer Betriebsphase ermittelten Überschreitungen und Unterschreitungen eines jeweiligen Grenzwertes je Erfassungszeitraum in der Auswertungsfunktion 401 verglichen werden. Dabei kann die in den Kalibrationen ermittelte Anzahl von Überschreitungen und Unterschreitungen des jeweiligen Grenzwertes vom Einsatzalter der jeweils betroffenen Stellkomponente abhängig erfasst werden. Unter „Einsatzalter” wird hierin die Zeitdauer verstanden, die die Stellkomponente nach sämtlichen zeitlich zurückliegenden Betriebsphasen in Betrieb ist. Wenn die tatsächlich in einer Betriebsphase ermittelte Anzahl von Überschreitungen und Unterschreitungen eines jeweiligen Grenzwertes die für die jeweilige Betriebsphase in den Kalibrationen – optional in abhängig des Einsatzalters der betroffenen Stellkomponente – ermittelte Anzahl von Überschreitungen und Unterschreitungen des jeweiligen Grenzwertes übersteigt, kann daraus auf einen Betriebszustand der Stellkomponente und insbesondere Wartungszustand der Stellkomponente geschlossen werden. Insbesondere bei Berücksichtigung des Einsatzalters der betroffenen Stellkomponente wird das charakteristische Referenz-Schwingungsverhalten derselben als Basis der Bewertung des Ist-Betriebszustands genommen.
  • Zur Durchführung der Kalibrierung der Signalwerte in Bezug auf eine Betriebsphase der Stellkomponente oder des Führungssystems F werden im Betrieb des Hochauftriebssystems 1 sämtliche Signalwerte von dem zumindest einen Sensor S in den jeweils festgelegten zeitlichen Erfassungsabschnitten während oder vor Flügen insbesondere in Abhängigkeit der jeweiligen Betriebsphase erfasst. Die Erfassungsabschnitte können zumindest einer Betriebsphase des Hochauftriebssystems 1 zugeordnet werden. Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein: die Initiierung einer Betriebsphase, in der die Ermittlung einer Anzahl von Überschreitungen zumindest eines Grenzwertes G durch das erfasste Sensorsignal und/oder einer Anzahl von Unterschreitungen zumindest eines weiteren Grenzwertes erfolgen soll durch das Aus- und Einfahren der Hochauftriebsklappen vor und während des Starts eines Flugzeugs und/oder das Ein- und Ausfahren der Hochauftriebsklappen vor und während der Landung des Flugzeugs. Auch kann die Initiierung einer Betriebsphase auf dem Rollfeld vor dem Start beim Testen der Stellklappen und insbesondere der Hochauftriebsklappen durch jeweils deren Betätigung vorgesehen sein. Auch kann vorgesehen sein, dass eine solche Betriebsphase mit einer Ermittlung von Überschreitungen und Unterschreitungen eines jeweiligen Grenzwertes kontinuierlich in der gesamten Betriebsphase des Führungssystems gegeben ist.
  • Alternativ oder zusätzlich zu den vorgenannten Ausführungsformen ist die Betriebszustandsermittlungs-Funktion 405 derart ausgeführt, dass die Ermittlung von Überschreitungen und Unterschreitungen eines jeweiligen Grenzwertes durchgeführt wird mittels eines ersten Grenzwerts als Auslösungs-Grenzwert L1, L1' zur Auslösung oder Initiierung der Prüfung, ob eine Überschreitung oder Unterschreitung eines jeweiligen Grenzwertes vorliegt, und eines zweiten Grenzwerts als Beendigungs-Grenzwert L2, L2' zur Beendigung der Prüfung, ob eine Überschreitung oder Unterschreitung eines jeweiligen Grenzwertes vorliegt. Dabei kann insbesondere der Auslösungs-Grenzwert L1, L1' und der Beendigungs-Grenzwert L2, L2' gleich groß sein.
  • Weiterhin kann dabei zusätzlich die Betriebszustandsermittlungs-Funktion derart ausgeführt sein, dass diese
    • • mittels eines Auslösungs-Mindestzeitraums t1, t1' ein Überschreiten des Auslösungs-Grenzwerts L1, L1' durch das erfasste Sensorsignal oder einen Abfall des erfassten Sensorsignals unter den Auslösungs-Grenzwert L1, L1' jeweils ermittelt, und/oder
    • • mittels eines Beendigungs-Mindestzeitraums t2, t2' ein Abfallen des erfassten Sensorsignals unter den Beendigungs-Grenzwert L2, L2' oder eine Überschreitung jeweils des Beendigungs-Grenzwerts L1, L1' durch das erfasste Sensorsignal ermittelt.
  • Diese Gesichtspunkte werden im Folgenden an Hand der 6 bis 10 weiter erläutert:
    Die 6 zeigt ein Zeit-Schwingungsamplituden-Diagramm für einen Zeitabschnitt eines von der Sensorvorrichtung aufgrund der Betätigung der Stellkomponente erzeugten Sensorsignals in allgemeiner schematischer Darstellung. Das Diagramm zeigt den zeitlichen Kurvenverlauf K1 eines Sensorsignals in schematischer Form innerhalb eines Erfassungszeitabschnitts TE innerhalb eines mit der Zeitachse t veranschaulichten zeitlichen Gesamtverlaufs des Betriebs des Führungssystems F. An der Ordinate ist die Amplitude A des Sensorsignals aufgetragen. Die Kurve K1 des Sensorsignals hat ein erstes lokales Maximum M1 einer Auslenkung desselben nach oben, also in Richtung steigender Amplitudenwerte, und ein erstes lokales Minimum M2 einer Auslenkung desselben nach unten, also in Richtung sinkender Amplitudenwerte. Auch weist die Kurve K1 ein weiteres lokales Maximum M3 auf. Bezüglich einer Referenzlinie ergeben sich an diesen Stellen die Abstände A1 bzw. A2 der genannten lokalen Extrema in Bezug auf eine Referenzlinie R1. In der 6 ist die Kurve K1 eine Sinuskurve mit relativ großer Amplitude bei der Betrachtung der niedrigeren Frequenz, die mit einer Kurve relativ großer Frequenz und kleiner Amplitude überlagert ist. Das sich ergebende Gesamtsignal ist nicht symmetrisch zur Referenzlinie R1. Diese und weitere speziellen möglichen Eigenschaften einer Sensorsignalkurve, die in einer erfindungsgemäßen Betriebszustandsermittlungs-Funktion verarbeitet wird, werden bei der Ermittlung von Überschreitungen und Unterschreitungen eines jeweiligen Grenzwertes durch spezifische funktionale Maßnahmen berücksichtigt, wie nachfolgend beschrieben wird. Die in der 6 dargestellte Kurve K1 innerhalb des Erfassungszeitabschnitts KE ist zusammen mit einem Grenzwert G dargestellt, der in dem in der 7 dargestellten Ausführungsbeispiel identisch sowohl mit dem Auslösungs-Grenzwerts L1 als auch mit dem Beendigungs-Grenzwert L2 ist. Dabei führt ein in vorbestimmter Weise auftretendes Überschreiten des Auslösungs-Grenzwerts L1 und ein in vorbestimmter Weise auftretendes Abfallen des erfassten Sensorsignals unter den Beendigungs-Grenzwert L2 zu dem Erfassen einer Grenzwert-Überschreitung durch das Sensorsignal in Bezug auf die identischen Grenzwerte L1 und L2.
  • In der 7 ist weiterhin die Signalverarbeitung einer Ausführungsform der Betriebszustandsermittlungs-Funktion dargestellt, bei der ein Auslösungs-Mindestzeitraums t1 und ein Beendigungs-Mindestzeitraum t2 verwendet wird. Beim Überschreiten des Auslösungs-Mindestzeitraums t1 treten wegen des höher frequenten Schwingungsanteils im Sensorsignal in einem Übergangsbereich U1 mehrere Ereignis auf, in denen das Sensorsignal den Auslösungs-Grenzwerts. L1 überschreitet, wenngleich das Sensorsignal jeweils relativ kurz danach wieder unter den Auslösungs-Grenzwerts L1 abfällt, so dass dieses Ereignis nicht als Überschreitung im Sinne der Ermittlung des Betriebszustand der Stellkomponente gewertet werden kann. In diesem Zusammenhang ist der Auslösungs-Mindestzeitraum t1 vorgesehen, der als Bedingung eines vorbestimmten Überschreitens des Auslösungs-Grenzwerts L1 ein Zeitraum ist, in dem ab einem bestimmten Überschreitungsereignis UE kein Abfall unter den Auslösungs-Grenzwerts L1 erfolgen darf, dass diese sozusagen vorläufige Überschreitung jeweils zu einer zählbaren Überschreitung wird. In analoger Weise ermittelt die Betriebszustandsermittlungs-Funktion mit Hilfe des Beendigungs-Mindestzeitraums t2, in dem keine neuerliche Überschreitung des Beendigungs-Grenzwerts L2 erfolgen darf, das eine sozusagen vorläufige Unterschreitung jeweils zu einer zählbaren Unterschreitung des Beendigungs-Grenzwerts L2 wird. Das Überschreitungsereignis ist also erst dann beendet, wenn das Signal für länger als der Beendigungs-Mindestzeitraum t2 unter dem Beendigungs-Grenzwert L2 bleibt. Die 8 zeigt schematisch die Signalverarbeitung einer Betriebszustandsermittlungs-Funktion, die mit einem Auslösungs-Grenzwert L1 und einem Beendigungs-Grenzwert L2 ausgeführt ist, die unterschiedlich zueinander sind. Die 9 ist eine weitere schematische Darstellung zu dieser Funktionsweise mit einem Sensorsignal, das zu dem in der 8 gezeigten Sensorsignal verschieden ist.
  • Die 10 zeigt die Signalverarbeitung für die Erfassung einer Unterschreitung eines Grenzwertes durch ein lokales Minimum M2 des Sensorsignals. Dabei ist analog zu der an Hand der 7 gezeigten Funktionalität der Auslösungs-Grenzwert L1' und der Beendigungs-Grenzwert L2' identisch. Beim Unterschreiten des Auslösungs-Mindestzeitraums t1' treten wegen des höher frequenten Schwingungsanteils im Sensorsignal in einem Übergangsbereich U1' mehrere Ereignis auf, in denen das Sensorsignal den Auslösungs-Grenzwert L1' unterschreitet und jeweils relativ kurz danach wieder über den Auslösungs-Grenzwert L1' ansteigt bis eine Unterschreitung des Auslösungs-Grenzwerts L1' über einen Auslösungs-Mindestzeitraum t1 erfolgt, der als Bedingung eines zählbaren Unterschreitens des Auslösungs-Grenzwerts L1' definiert ist. In analoger Weise ermittelt die Betriebszustandsermittlungs-Funktion mit Hilfe des Beendigungs-Mindestzeitraums t2', in dem keine neuerliche Unterschreitung des Beendigungs-Grenzwerts L2' erfolgen darf, das eine sozusagen vorläufige Überschreitung jeweils zu einer zählbaren Überschreitung des Beendigungs-Grenzwerts L2' wird.
  • In einem Schritt kann eine sogenannte Historienerfassung erfolgen, in dem sämtliche Messwerte, insbesondere gemittelt, aneinandergereiht werden. Aus der Aneinanderreihung der, insbesondere gemittelten, Werte kann insbesondere mit einem in einer Kalibrierung für den Betrieb ermittelter und vorgegebenen Aneinanderreihung von Werten, die einem zeitlichen Verschleiß- und Alterungsverlauf entsprechen, verglichen werden. Dabei kann wie beschrieben das Führungssystem F feststellen, ob das mit der jeweiligen Sensorvorrichtung S ermittelte Schwingungsverhalten einer Stellkomponente einem vorgegebenen und bei einer intakten Stellkomponente normalen Verschließverlauf entspricht und dann ab einem vorgegebnen Verschleiß ausgewechselt werden muss und/oder einer Wartungsmaßnahem unterzogen werden muss und/oder für den Betrieb des Führungssystems nicht mehr verwendet werden kann.
  • Die Ermittlung von Überschreitungen eines Schwellwertes kann eine Signalverarbeitungsvorrichtung der Sensorvorrichtung S durch eine Frequenzanalyse erfolgen. Die Frequenzanalyse kann mit Beginn einer Betriebsphase gestartet werden, sobald z. B. die Stellkomponente oder der Rotationsaktuator 300 in Betrieb ist, d. h. das Planetengetriebe rotiert.
  • Die 11 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Führungssystems F bzw. der Integritätsermittlungs-Funktion, mit dem bzw. mit der eine Bewertung des zeitlichen Verlaufs der Anzahl von Überschreitungen und/oder Unterschreitungen zumindest eines jeweiligen Grenzwertes zu einer Bewertung des Betriebszustands und insbesondere Wartungszustand einer Stellkomponente verwendet wird. Die in der 11 dargestellte Funktion zeigt den Verlauf der bei einem aktuellen Zeitpunkt eines Erfassungsabschnitts die zu dieser Zeit jeweils entstandene Summe von Ereignissen an Überschreitungen und/oder Unterschreitungen zumindest eines jeweiligen Grenzwertes. Auf der Abszisse ist sind die Anzahl der zu einem aktuellen Zeitpunkt angefallenen Erfassungszeitabschnitte N-TE aufgetragen. Auf der Ordinate sind die insgesamt zu einem aktuellen Zeitpunkt ermittelten Überschreitungen und/oder Unterschreitungen zumindest eines jeweiligen Grenzwertes aufgetragen. Die Kurve K11 ist die Kurve der tatsächlich ermittelten Überschreitungen und/oder Unterschreitungen zumindest eines jeweiligen Grenzwertes. Die Kurve K12 ist die Kurve von aufgrund von beschriebenen Kalibrationen prognostizierten Überschreitungen und/oder Unterschreitungen zumindest eines jeweiligen Grenzwertes. Bei einem vorgegebenen absoluten Grenzwert G-abs muss die jeweils betroffene Stellkomponente zwingend eine Maßnahme wie ein Austausch oder eine Wartungsmaßnahme durchgeführt werden. Die Integritätsermittlungs-Funktion kann insbesondere derart ausgeführt sein, dass bei einer Abweichung der Summe der Überschreitungen und/oder Unterschreitungen zu einem aktuellen Zeitpunkt von einer für diesen Zeitpunkt prognostizierte Anzahl von Überschreitungen und/oder Unterschreitungen über einen vorgegebenen Mindestabstand der Betriebszustand derart bewertet wird, dass eine Wartungsmaßnahme und/oder ein Austausch der Komponente erfolgen muss. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl von Erfassungszeitabschnitten jeweils betrachtet werden, also z. B. zu einem aktuellen Zeitpunkt jeweils eine Summe von zehn aufeinanderfolgenden Erfassungszeitabschnitten, um statistische Abweichungen in relativ kurzen betrachteten Zeiträumen zu kompensieren. Das Funktionssystem F kann derart ausgeführt sein, dass diese Bewertung oder Situation über ein entsprechendes Wartungsgerät und die Benutzer-Schnittstelle 409 abgefragt werden kann.
  • Insbesondere kann das funktionsüberwachte Führungssystem F derart ausgeführt sein, dass bei der Ermittlung der Anzahl der Überschreitungen oder Unterschreitungen in jedem von mehreren Erfassungszeitabschnitten die prognostizierte Summenzahl an Überschreitungen zur Zuordnung eines Betriebszustands in der Abfolge von Erfassungsabschnitten von einem Erfassungsabschnitt zum jeweils nachfolgenden insgesamt ansteigt oder kontinuierlich ansteigt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2009/0326890 A1 [0003]
    • DE 19860333 A1 [0004]
    • US 4366544 A1 [0005]

Claims (25)

  1. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) zur Verstellung zumindest einer Systemkomponente, wobei das Führungssystem (F) aufweist: • einen Führungsmechanismus mit zumindest einer Stellkomponente (20, 120; 300) zur Führung von Verstellbewegungen der zu verstellenden Systemkomponente, von denen zumindest eine Stellkomponente (20, 120; 300) eine Sensorvorrichtung (S) zur Erfassung eines Belastungszustands der Stellkomponente (20, 120; 300) aufweist, und • eine mit der Sensorvorrichtung (S) funktional verbundene Überwachungsvorrichtung (400) mit einer in dieser implementierten Betriebszustandsermittlungs-Funktion zur Ermittlung der Betriebszustand und insbesondere eines Wartungszustands der Stellkomponente (20, 120; 300), wobei die Betriebszustandsermittlungs-Funktion des Betriebszustands derart gestaltet ist, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion • zumindest einen vorbestimmten oder ermittelten zeitlichen Erfassungszeitabschnitt zur Erfassung von Sensorsignalen der zumindest einen Sensorvorrichtung (S) vorgibt, • zumindest einen vorbestimmten oder ermittelten Grenzwert (G) in Bezug auf die Amplituden der Sensorsignale vorgibt, • die Anzahl der Überschreitungen zumindest eines Grenzwertes (G) durch das erfasste Sensorsignal und/oder eine Anzahl von Unterschreitungen zumindest eines weiteren Grenzwertes (G) durch das erfasste Sensorsignal jeweils innerhalb des zumindest einen Erfassungszeitabschnitts ermittelt und daraus einen Wert für den Betriebszustand der Stellkomponente (20, 120; 300) oder des Funktionssystems ermittelt.
  2. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion die Anzahl der Überschreitungen eines Grenzwerts (G) jeweils für den Absolutbetrag des Signalwertes vornimmt und hierfür einen positiven Betrag für den zumindest einen Grenzwert (G) in Bezug nimmt.
  3. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion zur Verarbeitung von in Bezug auf eine Stellkomponente erfassten Sensorsignalen derart ausgeführt ist, dass diese der Stellkomponente (20, 120; 300) bei Überschreitung einer ersten Minimalzahl an Überschreitungen des vorgegebenen Grenzwertes (G) durch das Sensorsignal oder jeweils den Absolutbetrag des Sensorsignals innerhalb des Erfassungsabschnitts einen Betriebszustandswert und insbesondere einen Wartungszustand zuordnet, und bei Überschreitung einer zweiten Minimalzahl an Überschreitungen des vorgegebenen Grenzwertes (G) der Stellkomponente (20, 120; 300) einen weiteren Betriebszustandswert und insbesondere einen weiteren Wartungszustand zuordnet.
  4. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion zur Verarbeitung von in Bezug auf eine Stellkomponente erfassten Sensorsignalen derart ausgeführt ist, dass diese der Stellkomponente (20, 120; 300) bei Überschreitung einer ersten Minimalzahl an Überschreitungen eines ersten vorgegebenen Grenzwertes innerhalb des Erfassungsabschnitts einen Betriebszustandswert und insbesondere einen Wartungszustand zuordnet und/oder bei Überschreitung einer zweiten Minimalzahl an Überschreitungen des Grenzwertes und/oder eines weiteren vorgegebenen Grenzwertes (G) einen Betriebszustandswert und insbesondere einen weiteren Wartungszustand zuordnet.
  5. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion zur Erfassung einer Überschreitung oder Unterschreitung zumindest eines Grenzwertes durch das erfasste Sensorsignal zumindest ein Paar von Grenzwerten vorgibt, von denen jeweils ein erster Grenzwert als Auslösungs-Grenzwert (L1, L1') und ein zweiter Grenzwert als Beendigungs-Grenzwert (L2, L2') definiert ist, und die Betriebszustandsermittlungs-Funktion derart ausgeführt ist, • dass zur Ermittlung der Anzahl von Grenzwert-Überschreitungen durch das jeweils erfasste Sensorsignal jeweils eine Grenzwert-Überschreitung unter der Bedingung als gegeben angesehen wird, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion ein Überschreiten des Auslösungs-Grenzwerts (L1) und ein nachfolgendes Abfallen des Sensorsignals unter den Beendigungs-Grenzwert (L2) ermittelt, und/oder • dass zur Ermittlung der Anzahl von Grenzwert-Unterschreitungen durch das jeweils erfasste Sensorsignal jeweils eine Grenzwert-Unterschreitung unter der Bedingung als gegeben angesehen wird, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion ein Abfallen des Sensorsignals unter einen Auslösungs-Grenzwert (L1') und ein nachfolgendes Überschreiten Beendigungs-Grenzwerts (L2') erfasst.
  6. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion derart ausgeführt ist, dass diese mittels eines Auslösungs-Mindestzeitraums (t1, t1') ein Überschreiten des Auslösungs-Grenzwerts (L1, L1') durch das erfasste Sensorsignal oder einen Abfall des erfassten Sensorsignals unter den Auslösungs-Grenzwert (L1, L1') jeweils ermittelt.
  7. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese mittels eines Beendigungs-Mindestzeitraums (t2, t2') ein Abfallen des erfassten Sensorsignals unter den Beendigungs-Grenzwert (L2, L2') oder eine Überschreitung jeweils des Beendigungs-Grenzwerts (L2, L2') durch das erfasste Sensorsignal ermittelt.
  8. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslösungs-Grenzwert und der Beendigungs-Grenzwert betragsmäßig gleich groß sind.
  9. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Überschreitungs-Mindestzeitraum (t1) und/oder der Unterschreitungs-Mindestzeitraum (t2) gleich groß sind.
  10. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsabschnitte durch zumindest eine Betriebsphase der Stellkomponente (20, 120; 300) und/oder des Führungssystems (F) definiert sind, wobei die Erfassungsabschnitte, in denen die Überwachungsvorrichtung (400) die Anzahl von Überschreitungen oder Unterschreitungen eines vorgegebenen Schwellwertes (G) erfasst, auf vorbestimmte Weise insbesondere innerhalb einer vorbestimmten Betriebsphase der Stellkomponente (20, 120; 300) oder des Führungssystems (F) gelegen sind oder zeitlich mit der Betriebsphase zusammenfallen.
  11. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsabschnitte durch die Betätigung der Stellkomponente (20, 120; 300) und/oder des Führungssystems (F) definiert sind, wobei ein Erfassungsabschnitt, in dem die Überwachungsvorrichtung (400) die Anzahl von Überschreitungen eines vorgegebenen Schwellwertes (G) erfasst, insbesondere bei jeder Betätigung oder bei ausgewählten Betätigungen der Stellkomponente (20, 120; 300) oder des Führungssystems (F).
  12. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Integritätsermittlungs-Funktion derart ausgeführt ist, dass bei einer Abweichung der Summe der Überschreitungen und/oder Unterschreitungen zu einem aktuellen Zeitpunkt von einer für diesen Zeitpunkt prognostizierte Anzahl von Überschreitungen und/oder Unterschreitungen über einen vorgegebenen Mindestabstand eine Betriebszustands-Bewertung der Stellkomponente erfolgt.
  13. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (S) einen Sensor aufweist, der am Gehäuse der Stellkomponente (20, 120; 300) und insbesondere an der Innenseite oder der Außenseite eines Gehäuseteils der Stellkomponente (20, 120; 300) angebracht ist.
  14. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor der Sensorvorrichtung (S) zur Ermittlung eines Belastungszustands der Stellkomponente aus einem oder mehreren der folgenden Sensoren gebildet ist: zumindest einem Schwingungssensor zur Erfassung von Strukturschwingungen, zumindest einem Beschleunigungssensor, zumindest einem Drehmomentensensor, zumindest einem Vibrationssensor, zumindest einem Dehnmess-Streifen, einer Anordnung von Dehnmess-Streifen, zumindest einem Piezo-Schwingungssensor, zumindest einem Mikrophon, zumindest einer Messvorrichtung mit einem berührungslosen Laser, mit dem über den zeitlich jeweils aktuellen Abstand zwischen einem sich bewegenden Teil der Stellkomponente und einer Referenzstelle Vibrationsbewegungen und daraus Belastungszustände der Stellkomponente ermittelt werden.
  15. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion eine Startfunktion zur Initiierung der Ermittlung der Funktions Betriebszustand aufweist, die einen vorbestimmten Start-Pegel sowie einen Vergleich von erfassten Sensorsignalwerten mit dem Start-Pegel vorsieht und derart ausgeführt ist, dass die Ermittlung der Betriebszustand dann initiiert wird, wenn die Startfunktion ermittelt, dass die Signalwerte über einen vorgegebenen Initiierungszeitabschnitt über dem Start-Pegel liegen.
  16. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion eine Stoppfunktion zur Beendigung der Ermittlung des Betriebszustands aufweist, die einen vorbestimmten größenmäßig unter dem Start-Pegel gelegenen Stopp-Pegel sowie einen Vergleich von erfassten Sensorsignalwerten mit dem Stopp-Pegel vorsieht und derart ausgeführt ist, dass die Ermittlung des Betriebszustands dann gestoppt wird, wenn die Stoppfunktion ermittelt, dass über einen vorgegebenen Initiierungszeitabschnitt die Signalwerte unter dem Stopp-Pegel liegen.
  17. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion aus einer Mehrzahl von Erfassungszeitabschnitten eine Reihe von Maßzahlen erstellt, aus deren zeitlichen Verlauf der Stellkomponente (20, 120; 300) ein Wert für den Betriebszustand abgeleitet wird, wobei insbesondere die Ermittlung des Betriebszustands jeder der Mehrzahl von Erfassungszeitabschnitten jeweils mittels der Startfunktion erfolgt ist.
  18. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsermittlungs-Funktion aus dem zeitlichen Verlauf der Maßzahlen einen Wert für den Betriebszustand zuordnet.
  19. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungssystem (F) ein Fahrzeugsystem und insbesondere eines Boden-Fahrzeugs, eines Wasser-Fahrzeugs oder eines Flugzeugs ist.
  20. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungssystem (F) ein Stellsystem (F) eines Flugzeugs insbesondere zur Betätigung von Stellklappen ist und dass die Stellkomponente (20, 120; 300) ein Getriebe, ein Drehaktuator, eine Lagerungsvorrichtung eines Stellsystems und insbesondere eines Hochauftriebssystems eines Flugzeugs ist.
  21. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungssystem (F) ein Führungssystem (F) eines Flugzeugs zur Verstellung von Stellklappen desselben ist, und dass die zumindest eine Stellkomponente (20, 120; 300) ein Aktuator und/oder ein Getriebe und/oder ein Hydraulikantrieb und/oder eine Transmissionswelle und/oder eine Lagerung ist.
  22. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungssystem (F) ein Klappen-Führungssystem (F) eines Hochauftriebssystems eines Flugzeugs zur Verstellung von Hochauftriebsklappen desselben ist.
  23. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach dem Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungszeitabschnitt jeweils einen vollständigen Betriebszyklus des Hochauftriebssystems und dabei den Zeitabschnitt der Bewegung der Hochauftriebsklappen ausgehend von einer Anfangsstellung in die Startstellung, von der Startstellung in die Reiseflugstellung, von der Reiseflugstellung in zumindest eine Landestellung umfasst.
  24. Funktionsüberwachtes Führungssystem (F) nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungssystem (F) ein Stellsystem oder ein Lagersystem eines Windkraftwerks ist.
  25. Verfahren zur Funktionsüberwachung eines Führungssystems (F) zur Verstellung zumindest einer Stellkomponente (20, 120; 300), das Führungssystem (F) aufweisend: zumindest einer Stellkomponente (20, 120; 300) zur Führung von Verstellbewegungen der zu verstellenden Systemkomponente, eine Sensorvorrichtung (S) an zumindest einer Stellkomponente (20, 120; 300) zur Erfassung eines Belastungszustands der Stellkomponente (20, 120; 300), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Funktionsüberwachung die folgenden Schritte aufweist: • Vorgabe zumindest eines vorbestimmten oder ermittelten zeitlichen Erfassungszeitabschnitts zur Erfassung von Sensorsignalen der zumindest einen Sensorvorrichtung (S), • Vorgabe zumindest eines vorbestimmten oder ermittelten Grenzwerts (G) in Bezug auf die Amplituden der Sensorsignale, • Ermittlung aus der Anzahl der Überschreitungen zumindest eines Grenzwertes (G) durch das erfasste Sensorsignal und/oder der Anzahl von Unterschreitungen zumindest eines weiteren Grenzwertes (G) durch das erfasste Sensorsignal jeweils innerhalb des zumindest einen Erfassungszeitabschnitts eines Werts für den Betriebszustand der Stellkomponente (20, 120; 300) oder des Funktionssystems.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014201239A1 (de) 2014-01-23 2015-07-23 Zf Friedrichshafen Ag Hochauftriebssystem mit Sekundärlastpfad
US9483057B2 (en) 2011-01-14 2016-11-01 Airbus Operations Gmbh Function-monitored guidance system for adjusting at least one system component and method for monitoring the function of such a guidance system
DE102015008754A1 (de) * 2015-07-06 2017-01-12 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Zustandsüberwachung eines Stellantriebs in einem Fluggerät
DE102018114464A1 (de) * 2018-06-15 2019-12-19 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Hochauftriebssystems für ein Luftfahrzeug

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9593696B2 (en) 2013-02-27 2017-03-14 Woodward, Inc. Rotary piston type actuator with hydraulic supply
US8955425B2 (en) 2013-02-27 2015-02-17 Woodward, Inc. Rotary piston type actuator with pin retention features
US9163648B2 (en) 2013-02-27 2015-10-20 Woodward, Inc. Rotary piston type actuator with a central actuation assembly
US9476434B2 (en) 2013-02-27 2016-10-25 Woodward, Inc. Rotary piston type actuator with modular housing
US9631645B2 (en) 2013-02-27 2017-04-25 Woodward, Inc. Rotary piston actuator anti-rotation configurations
US9816537B2 (en) 2013-02-27 2017-11-14 Woodward, Inc. Rotary piston type actuator with a central actuation assembly
US9234535B2 (en) 2013-02-27 2016-01-12 Woodward, Inc. Rotary piston type actuator
CN103135547B (zh) * 2013-03-24 2015-06-03 西安费斯达自动化工程有限公司 飞行器协调转弯故障诊断和容错控制方法
WO2015053671A1 (en) 2013-10-10 2015-04-16 Saab Ab Flap angle measurement system and method
US20160371957A1 (en) * 2015-06-22 2016-12-22 Mc10, Inc. Method and system for structural health monitoring
ITUB20153445A1 (it) * 2015-09-07 2017-03-07 Fincantieri Spa Sistema e metodo di controllo di informazioni rappresentative dell?impiego da parte di uno o piu utenti di uno o piu ambienti abitabili di una nave
EP3176074B1 (de) 2015-12-03 2019-11-27 Airbus Operations GmbH System und verfahren zur erkennung eines mechanischen ausfalls im hochauftriebssystem eines flugzeugs
FR3047725B1 (fr) * 2016-02-12 2018-01-26 Airbus Operations Dispositif hypersustentateur d'aeronef equipe d'au moins un systeme d'accouplement differencie
US10137999B2 (en) * 2017-03-30 2018-11-27 The Boeing Company Methods and apparatus for detecting airflow control surface skew conditions
US10589871B2 (en) 2017-09-25 2020-03-17 Hamilton Sundstrand Corporation Prognostic health monitoring and jam detection for use with an aircraft
US10934017B2 (en) 2017-09-25 2021-03-02 Hamilton Sunstrand Corporation Prognostic health monitoring for use with an aircraft
DE102017124589A1 (de) * 2017-10-20 2019-04-25 Thyssenkrupp Ag Verfahren und System zum Auswerten eines Betriebszustandes eines Wasserfahrzeugs
FR3074293A1 (fr) * 2017-11-27 2019-05-31 Airbus Operations Procede et dispositif de detection et de diagnostic de vibrations d’un aeronef liees a un phenomene d’usure de pieces mecaniques dans une gouverne.
US11199248B2 (en) 2019-04-30 2021-12-14 Woodward, Inc. Compact linear to rotary actuator
DE102019112019B4 (de) * 2019-05-08 2021-01-14 Danfoss Power Electronics A/S Motorantrieb und Verfahren zur Überwachung von Betriebsmessdaten eines Elektromotors mit mindestens einem Arbeitspunkt
WO2021207482A1 (en) 2020-04-08 2021-10-14 Woodward, Inc. Rotary piston type actuator with a central actuation assembly
CN112198829A (zh) * 2020-10-27 2021-01-08 史彦军 一种基于云平台的楼宇监控系统
EP4106159A1 (de) 2021-06-18 2022-12-21 Goodrich Actuation Systems Limited Überwachung der gesundheit von mehrschichtigen scharnierleitungsaktuatoren

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4366544A (en) 1979-04-16 1982-12-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Judging system for detecting failure of machine
DE19860333A1 (de) 1998-12-24 2000-06-29 Schenck Vibro Gmbh Verfahren zur modellbasierten schwingungsdiagnostischen Überwachung rotierender Maschinen
DE602004008718T2 (de) * 2003-10-15 2008-06-12 Mando Corp., Pyungtaek Verfahren zum Steuern der Dämpfungskraft in einer elektronisch-gesteuerten Aufhängungsvorrichtung
US20090326890A1 (en) 2008-06-30 2009-12-31 Honeywell International Inc. System and method for predicting system events and deterioration
DE102008052754A1 (de) * 2008-10-22 2010-05-06 Airbus Deutschland Gmbh Verstellvorrichtung zur Ankopplung an eine Verstellklappe eines Flugzeugs, fehlertolerantes Stellsystem und Verfahren zur Rekonfiguration eines Stellsystems

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4566101A (en) * 1983-02-28 1986-01-21 United Technologies Corporation Oscillatory failure monitor
WO1997005982A1 (en) * 1995-08-04 1997-02-20 Tri-Way Machine Ltd. Tool condition monitoring system
US5587931A (en) * 1995-10-20 1996-12-24 Tri-Way Machine Ltd. Tool condition monitoring system
DE102005016638B4 (de) * 2005-04-11 2010-12-30 Eads Deutschland Gmbh Flügelklappen-Mechanismus zur Verstellung einer einem Tragflügel zugeordneten aerodynamischen Flügelklappe
FR2893911B1 (fr) * 2005-11-28 2007-12-21 Airbus France Sas Procede et dispositif de detection de pannes oscillatoires dans une chaine d'asservissement en position d'une gouverne d'aeronef
DE102005058192A1 (de) * 2005-12-06 2007-06-28 Airbus Deutschland Gmbh Vorrichtung zur Fehlererkennung von verstellbaren Klappen
US7360996B2 (en) * 2005-12-07 2008-04-22 General Electric Company Wind blade assembly and method for damping load or strain
US7567862B2 (en) * 2007-08-14 2009-07-28 The Boeing Company Actuation response oscillation detection monitor
US8277185B2 (en) * 2007-12-28 2012-10-02 General Electric Company Wind turbine, wind turbine controller and method for controlling a wind turbine
ES2552323T3 (es) * 2008-12-15 2015-11-27 Vestas Wind Systems A/S Control de paso de una turbina eólica
US8123478B2 (en) * 2010-05-26 2012-02-28 General Electric Company Systems and methods for monitoring a condition of a rotor blade for a wind turbine
US8021112B2 (en) * 2010-06-29 2011-09-20 General Electric Company Methods and systems for monitoring operation of a wind turbine
DE102011008561A1 (de) 2011-01-14 2012-07-19 Airbus Operations Gmbh Funktionsüberwachtes Führungssystem zur Verstellung zumindest einer Systemkomponente sowie Verfahren zur Funktionsüberwachung eines solchen Führungssystems

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4366544A (en) 1979-04-16 1982-12-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Judging system for detecting failure of machine
DE19860333A1 (de) 1998-12-24 2000-06-29 Schenck Vibro Gmbh Verfahren zur modellbasierten schwingungsdiagnostischen Überwachung rotierender Maschinen
DE602004008718T2 (de) * 2003-10-15 2008-06-12 Mando Corp., Pyungtaek Verfahren zum Steuern der Dämpfungskraft in einer elektronisch-gesteuerten Aufhängungsvorrichtung
US20090326890A1 (en) 2008-06-30 2009-12-31 Honeywell International Inc. System and method for predicting system events and deterioration
DE102008052754A1 (de) * 2008-10-22 2010-05-06 Airbus Deutschland Gmbh Verstellvorrichtung zur Ankopplung an eine Verstellklappe eines Flugzeugs, fehlertolerantes Stellsystem und Verfahren zur Rekonfiguration eines Stellsystems

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9483057B2 (en) 2011-01-14 2016-11-01 Airbus Operations Gmbh Function-monitored guidance system for adjusting at least one system component and method for monitoring the function of such a guidance system
DE102014201239A1 (de) 2014-01-23 2015-07-23 Zf Friedrichshafen Ag Hochauftriebssystem mit Sekundärlastpfad
DE102014201239B4 (de) * 2014-01-23 2020-02-20 Zf Friedrichshafen Ag Hochauftriebssystem mit Sekundärlastpfad
DE102015008754A1 (de) * 2015-07-06 2017-01-12 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Zustandsüberwachung eines Stellantriebs in einem Fluggerät
DE102015008754B4 (de) 2015-07-06 2018-07-05 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Zustandsüberwachung eines Stellantriebs in einem Fluggerät
US10431019B2 (en) 2015-07-06 2019-10-01 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Health monitoring of an actuator in a flying device
DE102018114464A1 (de) * 2018-06-15 2019-12-19 Liebherr-Aerospace Lindenberg Gmbh Verfahren zur Überwachung eines Hochauftriebssystems für ein Luftfahrzeug

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US20130345908A1 (en) 2013-12-26
WO2012095325A1 (en) 2012-07-19
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