DE102011120389B4

DE102011120389B4 - Verfahren zum Ermitteln einer Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfades einer Stellvorrichtung und Prüfwerkzeug zur Verwendung in einem solchen Verfahren

Info

Publication number: DE102011120389B4
Application number: DE102011120389.7A
Authority: DE
Inventors: Markus Bildstein
Original assignee: Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Current assignee: Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2022-03-10
Anticipated expiration: 2031-12-07
Also published as: DE102011120389A1

Abstract

Verfahren zum Ermitteln einer Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfads (2, 3) einer Stellvorrichtung (1) mit wenigstens zwei, insbesondere redundanten, Lastpfaden, die jeweils aus lastübertragenden Bauteilen gebildet sind, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:a. Ausbauen von wenigstens einem Bauteil eines ersten Lastpfads (2),b. Herstellen einer Lastverbindung zwischen wenigstens dem ersten und einem zweiten Lastpfad (2, 3),c. Koppeln, insbesondere unmittelbares Koppeln, eines Prüfwerkzeugs (70), mit wenigstens einem weiteren, unausgebauten Bauteil des ersten Lastpfads (2),d. Krafteinleitung durch das Prüfwerkzeug (70) in die Stellvorrichtung (1), insbesondere in das weitere Bauteil des ersten Lastpfads,e. Ermitteln einer Messgröße, die eine Aussage zur Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfads (2, 3) gibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfads einer Stellvorrichtung, die wenigstens zwei, insbesondere redundante, Lastpfade aufweist sowie ein Prüfwerkzeug zur Verwendung in einem solchen Verfahren.
Aus dem Stand der Technik ist bereits eine Vielzahl von Stellvorrichtungen zum Positionieren eines Bauelements bekannt. Bei Flugzeugen mit Kraftverstärkung erfolgt ein Positionieren von beispielsweise einem Höhenleitwerk durch eine elektrisch oder hydraulisch betriebene Stellvorrichtung. Eine derartige Stellvorrichtung zum Positionieren des Höhenleitwerks eines Flugzeugs muss hohen Sicherheitsanforderungen genügen. Insbesondere muss die Stellvorrichtung derart ausgebildet sein, dass bei einem Bruch von wenigstens einem lastübertragenden Bauteil der Stellvorrichtung das Höhenleitwerk nicht freigängig ist, was zu einem Absturz des Flugzeugs führt. Um die zuvor genannte Freigängigkeit des Höhenleitwerks zu verhindern, sind Stellvorrichtungen bekannt, in denen zwei Lastpfade vorgesehen sind, wobei bei einem Bruch eines lastübertragenden Bauteils eines ersten Lastpfads die Position des Höhenleitwerks durch einen zweiten Lastpfad gehalten bzw. eingestellt werden kann. Dabei wird ein Lastpfad durch eine Gruppe von lastübertragenden Bauteilen der Stellvorrichtung gebildet.
In dem zweiten Lastpfad ist ein Spalt vorgesehen. Der Spalt ist notwendig, da im fehlerfreien Betrieb der Stellvorrichtung nur der erste Lastpfad die auftretende Last trägt und der zweite Lastpfad lastfrei bleibt. Der Spalt ist derart ausgebildet, dass er eine Längenänderung der Bauteile des ersten Lastpfads in beide Stellrichtungen der Stellvorrichtung aufnehmen kann, so dass sichergestellt ist, dass selbst bei einer Längenänderung der Bauteile des ersten Lastpfads der zweite Lastpfad lastfrei bleibt.
Es muss über das gesamte Leben der Stellvorrichtung sichergestellt werden, dass beide Lastpfade die Fähigkeit behalten, die maximal auftretende Kraft zu übertragen. Hierzu ist es bekannt, dass die Stellvorrichtung in definierten Zeitabständen aus dem Flugzeug ausgebaut und einer eingehenden Prüfung auf einem Belastungsprüfstand unterzogen wird.
Die DE 10 2007 023 394 A1 , die DE 10 2004 047 008 A1 , die DE 10 2008 023 628 A1 und die DE 36 20 886 C2 offenbaren Verfahren zur Funktionsüberprüfung von Stellsystemen im Flugzeugbau.
Nachteilig an den bisher bekannten Prüfungsmethoden ist, dass die Prüfung zeit- und kostenaufwendig ist. Insbesondere ist die Prüfung aufwendig, wenn nach der Belastungsprüfung des zweiten Lastpfads zur Herstellung des Ursprungszustands eine Neumontage der Stellvorrichtung notwendig ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Prüfwerkzeug bereitzustellen, mittels dem die Prüfung vereinfacht werden kann. Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zum Ermitteln einer Beschädigung eines Lastpfads vorzusehen, bei dem wenigstens die oben genannten Nachteile nicht auftreten.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann in einem Verfahren mit dem zuvor beschriebenen Prüfwerkzeug bestimmt werden, ob wenigstens ein Lastpfad der Stellvorrichtung mit wenigstens zwei, insbesondere redundanten, Lastpfaden funktionsfähig ist. Dazu muss in einem Schritt, insbesondere vor einem Einführen des Prüfwerkzeugs in die Stellvorrichtung, wenigstens ein Bauteil eines ersten Lastpfads ausgebaut werden. So können beispielsweise ein Gelenklager und/oder eine Primärbuchse, die das Gelenklager aufnimmt, aus dem ersten Lastpfad ausgebaut werden. Anschließend wird eine Lastverbindung zwischen dem ersten und zweiten Lastpfad hergestellt. Dies bedeutet, dass die beiden Lastpfade gegeneinander verspannt werden.
Nachdem eine Lastverbindung zwischen dem ersten und zweiten Lastpfad hergestellt wurde, wird das Prüfwerkzeug, insbesondere unmittelbar, mit einem nicht ausgebauten Bauteil der Stellvorrichtung, insbesondere unmittelbar, gekoppelt. Dabei kann der Hebel des Prüfwerkzeugs, insbesondere unmittelbar, mit dem Primärring der Stellvorrichtung gekoppelt werden. Im Anschluss an die Kopplung wird durch das Prüfwerkzeug eine Kraft in die Stellvorrichtung eingeleitet. Insbesondere wird die Kraft in das mit dem Prüfwerkzeug gekoppelte Bauteil der Stellvorrichtung eingeleitet. Nach der Krafteinleitung wird eine Messgröße ermittelt, die eine Aussage zur Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfads gibt. Dabei kann die Krafteinleitung durch das Prüfwerkzeug im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse einer Gewindespindel der Stellvorrichtung erfolgen.
Der Vorteil des zuvor beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass die Ermittlung der Funktionsfähigkeit eines Lastpfads auf einfache Weise ermittelt werden kann. So sind umfangreiche Montagearbeiten an der Stellvorrichtung nicht notwendig. Zudem kann durch eine Krafteinleitung durch das Prüfwerkzeug in die Stellvorrichtung bestimmt werden, ob beide Lastpfade fehlerfrei funktionieren oder nicht, wodurch der Zeitaufwand für die Prüfung verringert wird.
Die Lastverbindung zwischen dem ersten und zweiten Lastpfad kann nach einem Ausbau eines Bauteils des ersten Lastpfads durch ein Bewegen des nicht ausgebauten Bauteils hergestellt werden. Insbesondere kann sich das nicht ausgebaute Bauteil ausgehend von einer Ausgangsposition neigen, wodurch die Lastverbindung zwischen dem ersten und zweiten Lastpfad hergestellt wird. Das Neigen des nicht ausgebauten Bauteils kann bezüglich einer Achse erfolgen, die senkrecht zu einer Stellrichtung der Stellvorrichtung ist. Dabei kann infolge des Neigens des unausgebauten Bauteils ein Spiel in dem zweiten Lastpfad überwunden werden. Nach einer Überwindung des Spiels in dem zweiten Lastpfad kann durch diesen eine Last übertragen werden. Als Ausgangsposition des nicht ausgebauten Bauteils wird die Position verstanden, in der sich dieses vor einem Ausbau des wenigstens einen Bauteils aus der Stellvorrichtung befindet. Im Ergebnis kann auf einfache Weise eine Lastverbindung zwischen dem ersten und zweiten Lastpfad erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführung kann die Betätigungsvorrichtung einen Zylinder und einen Kolben aufweisen, wobei sich der Kolben in den Zylinder erstreckt und der Zylinder relativ zu dem Kolben beweglich ist. Der Zylinder kann an seinem dem Kolben abgewandten Ende mit dem Hebel gekoppelt sein. Die Kopplung kann durch einen kugel- oder kalottenförmigen Vorsprung des Zylinders erfolgen, der zur Kopplung mit dem Hebel in eine entsprechende Aussparung des Hebels ragt. Der Kolben kann an seinem von dem Zylinder entfernten Ende mit dem Gehäuse gekoppelt sein. Insbesondere kann der Kolben durch einen kugel- oder kalottenförmigen Vorsprung mit dem Gehäuse des Prüfwerkzeugs gekoppelt sein, wobei der Vorsprung in eine entsprechende Aussparung im Gehäuse ragt.
Bei der ermittelten Messgröße kann es sich um einen Hubweg des Zylinders handeln. So kann ein fehlerhafter Lastpfad ermittelt werden, wenn der ermittelte Hubweg des Zylinders größer ist als ein Grenzwert. Die Ermittlung des Hubwegs des Zylinders kann bei wenigstens einer Druckänderung innerhalb des Zylinderraums durchgeführt werden. Insbesondere kann die Ermittlung des Hubwegs bei einer Erhöhung des Drucks im Zylinderraum zwischen zwei Druckniveaus, wie beispielsweise von 10 bar auf 200 bar durchgeführt werden. Ein fehlerhafter Lastpfad wird dabei erkannt, wenn der Hubweg des Zylinders bei der Druckänderung größer als beispielsweise 3mm ist. Im Ergebnis kann durch die Ermittlung des Hubwegs des Zylinders auf einfache Weise ermittelt werden, ob die Lastpfade der Stellvorrichtung funktionsfähig sind.
Die zuvor beschriebene Betätigungsvorrichtung kann als ein Hydraulikaktuator ausgebildet sein. Natürlich ist die Ausbildung der Betätigungsvorrichtung nicht auf einen Hydraulikaktuator beschränkt. Im Prüfwerkzeug können auch andere Betätigungsvorrichtungen, wie beispielsweise Gewindestelleinrichtungen, eingesetzt werden.
Die Ermittlung der Messgröße kann durch eine elektrische Messeinheit erfolgen, die mit der Betätigungsvorrichtung verbunden sein kann. Natürlich sind auch Messeinheiten vorstellbar, die direkt an der Betätigungsvorrichtung, insbesondere dem Zylinder, angebracht sind, bei denen der Hubweg des Zylinders direkt abgelesen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführung kann, insbesondere vor einem Koppeln des Prüfwerkzeugs mit dem nicht ausgebauten Bauteil der Stellvorrichtung, ein Neigungswinkel des nicht ausgebauten Bauteils der Stellvorrichtung eingestellt werden. Als Neigungswinkel wird der Winkel zwischen einer Ausgangsposition des nicht ausgebauten Bauteils, bei der dieses nicht geneigt ist, und der Position des nicht ausgebauten Bauteils nach einem Neigen verstanden. Insbesondere wird als Neigungswinkel der Winkel zwischen einer Achse die senkrecht zu der Stellrichtung der Stellvorrichtung steht und einer Mittelachse des geneigten Bauteils verstanden.
Insbesondere für den Fall, dass die Stellvorrichtung mit einem Höhenleitwerk verbunden ist, kann über ein Positionierwerkzeug für das Höhenleitwerk die Position von diesem und damit der Neigungswinkel geändert werden. Infolge des Neigens des nicht ausgebauten Bauteils des ersten Lastpfads und der damit verbunden Verbindung des ersten und zweiten Lastpfads wird eine Gewichtskraft des durch die Stellvorrichtung zu positionierenden Bauelements durch ein Bauteil des zweiten Lastpfads, insbesondere eine Sekundärmutter, aufgenommen. Eine Änderung des Neigungswinkels mittels dem Positionierwerkzeug bietet den Vorteil, dass die durch den zweiten Lastpfad aufzunehmende Kraft minimiert ist. Somit können Demontagekräfte gering gehalten und eine schlagartige, unfallträchtige Lastübertragung auf den zweiten Lastpfad kann vermieden werden. Natürlich kann durch das Positionierwerkzeug der Neigungswinkel auch bei anderen Bauelementen als dem Höhenleitwerk verändert werden.
Durch das entsprechende Positionierwerkzeug kann abhängig von der Kraft- bzw. Bewegungsrichtung der Neigungswinkel auch negativ eingestellt werden. Nach einem Einstellen des Neigungswinkels kann das Prüfwerkzeug in die Stellvorrichtung eingeführt werden.
Die Stellvorrichtung kann eine Gewindespindel, einen rotativen Antrieb und/oder eine lineare Stellbewegung aufweisen und/oder in Luftfahrzeugen, insbesondere Flugzeugen, eingesetzt werden. Insbesondere kann die Stellvorrichtung zum Positionieren von Höhenleitwerken, Landeklappen, Vorflügelklappen von Flugzeugen und/oder dergleichen eingesetzt werden. Das Prüfwerkzeug kann in jeder Stellvorrichtung mit wenigstens zwei Lastpfaden eingesetzt werden. Das zuvor beschriebene Verfahren kann ebenfalls bei jeder Stellvorrichtung mit wenigstens zwei Lastpfaden durchgeführt werden.
Die Prüfung der Funktionsfähigkeit der Stellvorrichtung kann im Luftfahrzeug bei einem Wartungstermin erfolgen, bei welchem ein Zugang zur Stellvorrichtung möglich ist.
Erfindungsgemäß ist ein Prüfwerkzeug zur Verwendung in dem oben beschriebenen Verfahren vorgesehen. Insbesondere ist ein Prüfwerkzeug für eine Stellvorrichtung vorgesehen, die lastübertragende Bauteile aufweist, die wenigstens zwei Lastpfade bilden. Das Prüfwerkzeug dient zum Prüfen der Funktionsfähigkeit von wenigstens einem Lastpfad der Stellvorrichtung. Durch das Prüfwerkzeug kann somit geprüft werden, ob wenigstens ein Bauteil eines Lastpfads der Stellvorrichtung beschädigt ist und somit keine oder eine verminderte Lastübertragung durch den Lastpfad erfolgt. Dazu weist das Prüfwerkzeug einen Hebel und eine Betätigungsvorrichtung auf. Der Hebel ist mit der Betätigungsvorrichtung, insbesondere unmittelbar, gekoppelt und kann mit der Stellvorrichtung gekoppelt werden. Dabei ist bei einer Betätigung der Betätigungsvorrichtung durch den Hebel eine Kraft in die Stellvorrichtung einbringbar.
Das Prüfwerkzeug weist den Vorteil auf, dass dieses einfach aufgebaut ist und durch Einleitung einer Kraft durch den Hebel in die Stellvorrichtung, insbesondere basierend auf einer ermittelten Messgröße, darauf geschlossen werden kann, ob die Lastpfade der Stellvorrichtung funktionsfähig sind oder nicht. Im Ergebnis wird durch Verwenden des Prüfwerkzeugs die Bestimmung der Funktionsfähigkeit der Lastpfade der Stellvorrichtung vereinfacht und verkürzt, da keine umfangreichen Montagearbeiten an der Stellvorrichtung durchzuführen sind.
Im Sinne der Erfindung ist wenigstens ein Bauteil des Lastpfads beschädigt, wenn dieses beispielsweise bricht, Risse aufweist und/oder das Bauteil aufgrund anderer Umstände nicht in der Lage ist, eine Last zu übertragen. In der Stellvorrichtung können die beiden Lastpfade redundant ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass die beiden Lastpfade derart ausgebildet sind, dass bei einem fehlerhaften Lastpfad, infolge eines beschädigten Bauteils des Lastpfads, der nicht fehlerhafte Lastpfad die gleiche Funktion ausführen kann wie der fehlerhafte Lastpfad.
In einer bevorzugten Ausführung kann das Prüfwerkzeug eine Rückstelleinheit aufweisen, die mit dem Hebel, insbesondere unmittelbar, gekoppelt ist. Die Kopplung der Rückstelleinheit mit dem Hebel erfolgt derart, dass die durch die Rückstelleinheit auf den Hebel ausgeübte Kraft entgegengesetzt zu der durch die Betätigungsvorrichtung auf den Hebel ausgeübten Kraft ist. Dabei kann die Rückstelleinheit als Federrückstelleinheit ausgebildet sein. Das Vorsehen einer Rückstelleinheit bietet den Vorteil, dass nach einer Betätigung des Hebels durch die Betätigungsvorrichtung der Hebel durch die Rückstelleinheit automatisch in den Ausgangszustand gebracht wird. Dabei kann der Abstand zwischen einem Drehpunkt des Hebels und der Rückstelleinheit, insbesondere einer Koppelstelle der Rückstelleinheit mit dem Hebel, und der Abstand zwischen dem Drehpunkt des Hebels und der Betätigungsvorrichtung, insbesondere einer Koppelstelle der Betätigungsvorrichtung mit dem Hebel, gleich sein.
Zwischen der Koppelstelle des Hebels mit der Betätigungsvorrichtung und einer Kontaktstelle des Hebels mit der Stellvorrichtung kann eine Lagereinrichtung vorgesehen sein. Die Lagereinrichtung kann als Lagerring ausgebildet sein und dient zum Lagern des Hebels. Zudem kann die Lagereinrichtung den Drehpunkt des Hebels darstellen.
Die Lagereinrichtung kann an einem vorstehenden Abschnitt eines Gehäuses des Prüfwerkzeugs angeordnet sein. Der Hebel kann sich innerhalb des vorstehenden Abschnitts wenigstens teilweise erstrecken. Der vorstehende Abschnitt ist derart ausgebildet, dass er in einen Hohlraum der Stellvorrichtung einbringbar ist. Der Hohlraum der Stellvorrichtung kann durch eine Buchse, insbesondere eine Sekundärbuchse des zweiten Lastpfads, definiert werden. Durch das Vorsehen eines vorstehenden Abschnitts, innerhalb dem sich der Hebel erstreckt, kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass der Hebel mit dem Bauteil, insbesondere dem Primärring, der Stellvorrichtung gekoppelt werden kann.
Die Betätigungsvorrichtung und die Rückstelleinheit können mit einem Gehäuseabschnitt des Prüfwerkzeugs verbunden sein, von dem sich der vorstehende Abschnitt erstreckt.
In einer bevorzugten Ausführung kann der Hebel an seinem stirnseitigen Ende, das der Stellvorrichtung zugewandt ist, einen Vorsprung und/oder ein Haltemittel zum Halten des Bauteils der Stellvorrichtung, insbesondere des Primärrings, aufweisen. Der Vorsprung kann sich im Wesentlichen zu einer Längsmittelachse des Hebels erstrecken und dient unter anderem zum wenigstens teilweise Umschließen des zu kontaktierenden Bauteils der Stellvorrichtung. Durch das Vorsehen eines Vorsprungs und/oder des Haltemittels an dem Hebel kann eine sichere Verbindung des Hebels mit dem Bauteil, insbesondere dem Primärring, der Stellvorrichtung sichergestellt werden. Zudem kann über den Vorsprung eine Krafteinleitung durch das Prüfwerkzeug in die Stellvorrichtung erfolgen.
Das Prüfwerkzeug kann eine Messeinheit aufweisen, die beispielsweise eine Messgröße der Betätigungsvorrichtung ermittelt. Die ermittelte Messgröße gibt eine Aussage darüber, ob ein Lastpfad der Stellvorrichtung funktionsfähig ist oder nicht.
Das Prüfwerkzeug weist Mittel auf, um den erforderlichen Druck bzw. die erforderliche Kraft zu erzeugen. Denkbar ist anstelle des oben genannten Mechanismus beispielsweise auch ein Exzentermechanismus. Die Kraftübertragung bzw. Kraftaufbringung lässt sich auf viele Arten mechanisch, hydraulisch, pneumatisch etc. realisieren.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Es zeigen:

1: eine perspektivische Ansicht einer Stellvorrichtung gemäß einer ersten Ausführung,
2: eine Schnittansicht der Stellvorrichtung durch ein Anschlussmittel in Blickrichtung A aus 1,
3: eine Schnittansicht der Stellvorrichtung entlang der Ansicht A-A aus 2,
4: eine Schnittansicht durch einen Träger in Blickrichtung B aus 1,
5: eine perspektivische Ansicht auf die Stellvorrichtung von schräg unten,
6: eine Schnittansicht der Stellvorrichtung,
7: die in 6 gezeigte Schnittansicht für den Fall, dass das erfindungsgemäße Prüfwerkzeug in die Stellvorrichtung eingeführt ist,
8 eine Schnittansicht einer Stellvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführung mit erfindungsgemäßen Prüfwerkzeug,
9: eine perspektivische Darstellung einer Stellvorrichtung gemäß einer dritten Ausführung,
10: eine Schnittansicht der Stellvorrichtung durch das Aufnahmemittel in Blickrichtung C aus 9.

Die in 1 gezeigte Stellvorrichtung 1 weist ein Anschlussmittel 10 auf, mittels dem die Stellvorrichtung 1 mit einem in den Figuren nicht dargestellten zu positionierendem Bauelement verbunden wird. Bei dem Bauelement kann es sich um ein Höhenleitwerk, eine Landeklappe und/oder eine Vorflügelklappe eines Flugzeugs und/oder dergleichen handeln. Das Höhenleitwerk oder die anderen Bauelemente können in einem Flugzeugrumpf drehbar gelagert sein. Die Stellvorrichtung 1 weist einen ersten und einen zweiten Lastpfad 2, 3 auf.
Der erste Lastpfad 2 weist eine Gewindespindel 20, einen Primärring 22 und eine Primärmutter 21, die mit dem Gewinde der Gewindespindel 20 in Eingriff ist, auf. Zudem weist der erste Lastpfad ein in 2 gezeigtes Gelenklager 23 und eine in 2 gezeigte Primärbuchse 24 auf, die das Gelenklager 23 aufnimmt. Die Gewindespindel 20 ist beispielsweise mit einem nicht dargestellten Flugzeugrumpf verbunden und kann von einer nicht dargestellten Antriebseinheit in Rotation versetzt werden, um die Anschlussmittel 10 in Stellrichtung zu bewegen. Der Primärring 22 ist im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet und umschließt die Primärmutter 21 vollständig.
Der zweite Lastpfad 3 weist einen Zuganker 30, der innerhalb einer Bohrung der Gewindespindel 20 angeordnet ist, einen Träger 33 und einen Sekundärring 31 auf. Zudem weist der zweite Lastpfad 3 eine in 2 gezeigte Sekundärmutter 32, die in Eingriff mit dem Gewinde der Gewindespindel 20 steht, und eine in 2 gezeigte Sekundärbuchse 34 auf. Der Zuganker 30 ist über eine von der Gewindespindel 20 separate nicht dargestellte Anbindung mit beispielsweise dem Flugzeugrumpf verbunden. Der Sekundärring 31 ist im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet und umschließt den Primärring 22 und die Primärmutter 21 vollständig. Zudem ist der Sekundärring 31 gegenüber der Sekundärmutter 32 bezüglich einer Längsachse G der Gewindespindel 20 versetzt angeordnet.
Der Träger 33 weist zwei Vorsprünge 330 auf, die sich in eine Richtung weg von dem Anschlussmittel 10 erstrecken. Zwischen den beiden Vorsprüngen 330 ist ein Aufnahmeraum 331 vorgesehen.
In 2 wird eine Schnittansicht der Stellvorrichtung 1 durch das Anschlussmittel 10 in Blickrichtung A aus 1 dargestellt. Wie aus 2 ersichtlich ist, ist die Primärmutter 21 durch Kugeln mit der Gewindespindel 20 und die Sekundärmutter 32 unmittelbar mit der Gewindespindel 20 gekoppelt. Natürlich ist die Ausführung nicht auf diese Kupplungsmöglichkeiten beschränkt, sondern es können andere Kupplungsmöglichkeiten, insbesondere andere Gewindearten, zum Koppeln der Gewindespindel 20 mit der Primärmutter 21 und/oder Sekundärmutter 32 eingesetzt werden.
Der Primärring 22 weist einen Vorsprung 220 auf, der sich in eine Richtung weg von der Gewindespindel 20 erstreckt. Das Gelenklager 23 ist zwischen der Primärbuchse 24 und dem Vorsprung 220 angeordnet und kann als Kalottenlager ausgebildet sein. Dabei ist in dem ersten Lastpfad 2 der Primärring 22 durch das Gelenklager 23, die Primärbuchse 24 und die Sekundärbuchse 34 kardanisch mit einer Aufnahmebuchse 11 verbunden. Das Anschlussmittel 10 ist mit der Aufnahmebuchse 11 unmittelbar gekoppelt.
Der Sekundärring 31 ist unmittelbar mit der Sekundärbuchse 34 und die Sekundärbuchse 34 ist unmittelbar mit der Aufnahmebuchse 11 gekoppelt. Die Sekundärmutter 32 ist über den Träger 33, den Sekundärring 31 und die Sekundärbuchse 34 mit dem Anschlussmittel 10 kardanisch verbunden.
Eine Schraube 12 hält die Primärbuchse 24, die Sekundärbuchse 34 und die Aufnahmebuchse 11 auf ihren Positionen. Wie aus 3 ersichtlich ist, ist eine Befestigungslasche 13 vorgesehen, die die Aufnahmebuchse 11 und die Sekundärbuchse 34 zusätzlich zur Schraube 12 hält. Dadurch kann für den Fehlerfall, dass die Schraube 12 versagt, ein Verlust der Sekundärbuchse 34 verhindert werden. Die Befestigungslasche 13 ist mit dem Anschlussmittel 10 durch Schrauben 16 verbunden.
In 4 wird eine Schnittansicht der Stellvorrichtung 1 durch den Träger 33 in Blickrichtung B aus 1 dargestellt. Aus 4 ist ersichtlich, dass die Primärmutter 21 mit dem Primärring 22 verbunden ist. Genauer gesagt ist die Primärmutter 21 durch eine Nase 210, die in eine Aussparung des Primärrings 22 eindringt, mit dem Primärring 21 verbunden. Dadurch ist sichergestellt, dass eine Bewegung der Primärmutter 21 entlang der Gewindespindel 20 in Stellrichtung auf den Primärring 22 übertragen wird.
Der Sekundärring 31 ist bezüglich der Längsachse G der Gewindespindel 20 an zwei sich gegenüberliegenden Seiten durch Zapfen 310, die in entsprechende Aussparungen des Trägers 33 eindringen, mit dem Träger 33 verbunden. Die Sekundärmutter 32 ist mit dem Gewinde der Gewindespindel 20 in Eingriff und mit dem Träger 33 gekoppelt. Ferner ist die Sekundärmutter 32 derart ausgebildet, dass sie bezüglich der Längsachse G der Gewindespindel 20 nicht drehbar ausgebildet ist. Dies kann dadurch realisiert werden, dass die Sekundärmutter 32 einen in 5 gezeigten Flansch 323 aufweist, der sich in den Aufnahmeraum 331 des Trägers 33 erstreckt. Dabei ist der Flansch 323 mit den den Aufnahmeraum 331 begrenzenden Vorsprüngen 330 in Eingriff, wodurch eine Drehung der Sekundärmutter 32 um die Längsachse G der Gewindespindel 20 verhindert wird.
Zudem sind die Sekundärmutter 32 und der Träger 33 derart ausgebildet, dass eine Relativbewegung der Sekundärmutter 32 bezüglich des Trägers 33 entlang der Längsachse G der Gewindespindel 20 erfolgen kann. Die Relativbewegung ist möglich, da bezüglich der Längsachse G der Gewindespindel 20 ein erster, oberer und ein zweiter, unterer Spalt 50, 51 vorgesehen sind. Die beiden Spalte 50, 51 weisen die gleiche Größe auf und ermöglichen, dass der zweite Lastpfad 3 mit Spiel realisiert ist, so dass der zweite Lastpfad 3 unabhängig von einer Längenänderung, insbesondere elastischen Dehnung, von Bauteilen des ersten Lastpfads 2 lastfrei bleibt.
Bei einem nicht beschädigten ersten Lastpfad 2 ist der zweite Lastpfad 3 lastfrei. Dies wird dadurch erreicht, dass die Position des Trägers 33 entlang der Längsachse G der Gewindespindel 20 durch die Verbindung des Trägers 33 mit dem Sekundärring 31 bestimmt wird. Dagegen wird die Position der Sekundärmutter 32 entlang der Längsachse G der Gewindespindel 20 durch die Kopplung der Sekundärmutter 32 mit der Gewindespindel 20 bestimmt. Durch einen derartigen Aufbau der Spindelvorrichtung 1 kann sichergestellt werden, dass bei einer Bewegung der Bauteile des ersten Lastpfads 3 der Spaltabstand zwischen der Sekundärmutter 32 und dem Träger 33 nicht verändert wird. Der Spaltabstand zwischen der Sekundärmutter 32 und dem Träger 33 wird nur bei einer Beschädigung wenigstens eines Bauteils des ersten Lastpfads 2 überwunden, so dass in diesem Fall die Last auf die Sekundärmutter 32 übertragen wird.
In den 7 und 8 wird neben der Stellvorrichtung 1 ein Prüfwerkzeug 70 zum Prüfen der Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfads 2, 3 der Stellvorrichtung 1 dargestellt. In den 7 und 8 befindet sich das Prüfwerkzeug 70 im in die Stellvorrichtung 1 eingeführten Zustand.
Das Prüfwerkzeug 70 weist einen Hebel 71 auf, der mit einer Betätigungsvorrichtung 73 und einer Rückstelleinheit 72 gekoppelt ist. Dabei sind die Rückstelleinheit 72 und die Betätigungsvorrichtung 73 bezogen auf eine Längsmittelachse H des Hebels 71 an sich gegenüberliegenden Ende des Hebels 71 mit diesem gekoppelt.
Der Hebel 71 wird durch eine Lagereinrichtung 76 in Form eines Lagerrings drehbar gelagert. Dabei weist der Hebel 71 im Bereich der Lagereinrichtung 76 eine kalottenförmige Erhebung auf, die in eine entsprechende Aussparung der Lagereinrichtung 76 eindringt. Der Abstand zwischen der Lagereinrichtung 76 und einer jeweiligen Koppelstelle der Rückstelleinheit 72 mit dem Hebel und der Betätigungsvorrichtung 73 mit dem Hebel 71 ist gleich. Der Hebel 71 weist an seinem stirnseitigen Ende, das der Stellvorrichtung 1 zugewandt ist, einen Vorsprung 78, der sich im Wesentlichen parallel zu der Längsachse H des Hebels 71 erstreckt, und ein in 7 durch die Stellvorrichtung verdecktes Haltemittel 77 auf. An dem Vorsprung 78 ist ein Koppelmittel 79 angebracht.
Ferner weist das Prüfwerkzeug 70 ein Gehäuse 74 auf, von dem sich ein vorstehender Abschnitt 75 in Richtung zur Stellvorrichtung 1 erstreckt. Der Hebel 71 erstreckt sich zum Teil in dem vorstehenden Abschnitt 75.
Die Betätigungsvorrichtung 73 weist einen Zylinder 735 und einen Kolben 730 auf, der in den Zylinder 735 eindringt. Zwischen dem Kolben 730 und dem Zylinder 735 ist ein Zylinderraum 732 ausgebildet. Der Zylinder 735 ist relativ zum Kolben 730 bewegbar und ist an seinem von dem Kolben 730 entfernten Ende durch einen ersten kalottenförmigen Vorsprung 731 mit dem Hebel 71 unmittelbar gekoppelt. Der Kolben 730 ist an seinem von dem Zylinder 735 entfernten Ende über einen zweiten kalottenförmigen Vorsprung 734 mit dem Gehäuse 74 unmittelbar gekoppelt.
Die Rückstelleinheit 72 weist einen Gehäuseabschnitt 722 und einen Hebelabschnitt 724 auf. Ferner weist die Rückstelleinheit 72 eine Feder 720 auf, die sich an einem Ende am Gehäuseabschnitt 722 und an dem anderen Ende an dem Hebelabschnitt 724 abstützt. Der Gehäuseabschnitt 722 ist durch einen dritten kalottenförmigen Vorsprung 721 mit dem Gehäuse 74 unmittelbar gekoppelt. Der Hebelabschnitt 724 ist durch einen vierten kalottenförmigen Vorsprung 723 mit dem Hebel 71 unmittelbar gekoppelt.
In der in 6 und 7 gezeigten Stellvorrichtung 1 sind das Gelenklager 23 und die Primärbuchse 24 des ersten Lastpfads 2 und die Schraube 12 ausgebaut.
Im Folgenden wird anhand der 6 und 7 das Verfahren zum Ermitteln der Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfades der Stellvorrichtung 1 erläutert.
Zum Prüfen, ob ein Lastpfad einer Stellvorrichtung 1 funktionsfähig ist oder nicht wird in einem ersten Schritt das Gelenklager 23 und die Primärbuchse 24 des ersten Lastpfads 2 aus der Stellvorrichtung 1 ausgebaut.
Infolge des Ausbaus des Gelenklagers 23 und der Primärbuchse 24 neigt sich der Primärring 22 um den Neigungswinkel α von seiner in 2 dargestellten Ausgangsposition in die in 6 und 7 dargestellten Position. Dabei entspricht der Neigungswinkel α einem Winkel zwischen einer Mittelachse M1 der Sekundärbuchse 34 und einer Mittelachse M2 des Primärrings 22, die koaxial zu den Mittelachsen der beiden Vorsprünge 220 des Primärrings 22 ist.
Das Neigen des Primärrings 22 erfolgt, da der von der Stellvorrichtung 1 aufgenommene Anteil der Eigengewichtskraft des mit den Anschlussmitteln 10 verbundenen Bauelements, wie beispielsweise ein Höhenleitwerk, vom ersten Lastpfad 2 auf den zweiten Lastpfad 3 übergegangen ist. Das Neigen des Primärrings 22 bewirkt eine Linearbewegung der Primärmutter 21 und/oder der Gewindespindel 20 und/oder der Sekundärmutter 32 in eine Richtung weg von den Anschlussmitteln 10. Die Linearbewegung erfolgt solange bis die Sekundärmutter 32 den ersten Spalt 50 überwunden hat und gegen den Träger 33 stößt. In diesem Fall wird die Gewichtskraft des mit den Anschlussmitteln 10 verbundenen Bauelements von der Sekundärmutter 32 aufgenommen, da zwischen dem ersten Lastpfad 2 und dem zweiten Lastpfad 3 eine Lastverbindung vorliegt. Es ist klar, dass sich bei der Verkleinerung des ersten Spalts 50 die zweite Spalte 51 automatisch vergrößert.
In einem nächsten Schritt kann die auf die Sekundärmutter 32 wirkende Gewichtskraft minimiert werden, was durch ein Verändern des Neigungswinkels α des Primärrings 22 möglich ist. Der Neigungswinkel α kann durch Einstellen der Position des mit den Anschlussmittteln 10 verbunden Bauelements verändert werden, um die auf die Sekundärmutter 32 wirkende Kraft zu minimieren. Falls das Bauelement beispielsweise als Höhenleitwerk ausgebildet ist, kann mittels eines Positionierwerkzeugs das Höhenleitwerk in eine Drehposition, insbesondere manuell, gedreht werden, in der ein kraftarmer Ein- oder Ausbau des Höhenleitwerks möglich ist.
Nach dem Einstellen des Neigungswinkels α kann das Prüfwerkzeug in die Stellvorrichtung 1 eingeführt werden. Dabei wird der vorstehende Abschnitt 75 in einen durch die Sekundärbuchse 34 definierten Hohlraum eingeführt.
In 7 ist der Zustand der Stellvorrichtung 1 dargestellt, bei der das Prüfwerkzeug 70 mit dieser gekoppelt ist. So ist der Vorsprung 220 des Primärrings 22 mit dem Hebel 71 gekoppelt. Genauer gesagt wird der Vorsprung 220 des Primärrings 22 durch das Haltemittel 77 und den Vorsprung 78 des Hebels 71 teilweise umschlossen. Das Koppelmittel 79, insbesondere eine Kugelschale, ist mit dem Vorsprung 220 in Kontakt.
In einem nächsten Schritt erfolgt eine Krafteinleitung durch das Prüfwerkzeug 70 in die Stellvorrichtung 1. Dazu wird der Zylinderraum 732 der Betätigungsvorrichtung 73 mit Druck beaufschlagt. Diese Druckbeaufschlagung führt zu einer Auslenkung des Hebels 71 um die Lagereinrichtung 76, was, wie aus 7 ersichtlich ist, zu Kräften F1, F2 am Prüfwerkzeug 70 führt. So wirkt auf das Koppelmittel 79 des Prüfwerkzeugs eine Kraft F1 und auf den vorstehenden Abschnitt 75 des Prüfwerkzeugs 70 eine Kraft F2, wobei auf das Prüfwerkzeug 70 die Kräfte F1 und F2 in entgegengesetzte Richtungen wirken.
Die Kraft F1 wird gegengehalten von dem Vorsprung 220 des Primärrings 22. Diese Reaktionskraft wird zur Primärmutter 21 weitergeleitet wird, welche sich auf der Gewindespindel 20 abstützt. Die Gewindespindel 20 leitet die Kraft in die Sekundärmutter 32 ein. Da die Sekundärmutter 32 den ersten Spalt 50 überwunden hat und mit dem Träger 33 in Kontakt steht, leitet die Sekundärmutter 32 die Kraft in den Träger 33 ein. Dieser führt die Kraft weiter in den Sekundärring 31, welcher sich an den Sekundärbuchsen 34 abstützt und somit die am Prüfwerkzeug wirkende Kraft F2 kompensiert. Im Ergebnis werden die Kräfte F1, F2 auf das Prüfwerkzeug von beiden Lastpfaden 2, 3 gegengehalten.
Die gleiche Belastung, nur mit umgedrehter Kraftrichtung, ist möglich, wenn vor dem Koppeln des Prüfwerkzeugs 70 mit dem Primärring 22 der Neigungswinkel α des Primärrings 22 in die entgegengesetzte Richtung hergestellt und das Prüfwerkzeug 70 entsprechend um 180° gedreht wird.
In einem nächsten Schritt wird eine Messgröße ermittelt, die eine Aussage darüber gibt, ob die Lastpfade 2, 3 funktionsfähig sind oder nicht. Zur Feststellung der Funktionsfähigkeit kann ein Hubweg des Zylinders 735 herangezogen werden. Dabei wird der Hubweg des Zylinders 735 zwischen zwei Drücken ermittelt. Ein Lastpfad 2, 3 ist funktionsfähig, wenn sich während der Erhöhung des Drucks im Zylinderraum 732 zwischen zwei Druckniveaus, beispielsweise von 10 bar auf 220 bar, der Hubweg des Zylinders 735 einen vorgegebenen Grenzwert, insbesondere 3mm, nicht übersteigt. Für den Fall, dass der Hubweg des Zylinders 735 den Grenzwert übersteigt, kann von einem Riß oder einem Bruch in einem der beiden Lastpfade 2, 3 ausgegangen werden, welcher entweder schon vorher vorhanden war oder der unter der die normalen Betriebslasten übersteigenden Prüflast entstanden ist.
8 zeigt eine Schnittansicht einer Stellvorrichtung 1' gemäß einer zweiten Ausführung mit erfindungsgemäßen Prüfwerkzeug 70. Das Prüfwerkzeug 70 ist analog zu dem vorher beschriebenen Prüfwerkzeug ausgebildet und mit der Stellvorrichtung 1' gekoppelt. Da sich die beiden Stellvorrichtungen 1, 1' im Aufbau und der Funktionsweise ähneln wird die Stellvorrichtung 1' gemäß der zweiten Ausführung nicht im Detail beschrieben. Dabei werden gleiche Bauteile der beiden Stellvorrichtungen 1, 1' mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Die Stellvorrichtung 1' gemäß der zweiten Ausführung weist analog zu der Stellvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung einen ersten und zweiten Lastpfad 2, 3 auf. Ein Unterschied zwischen den beiden Stellvorrichtungen besteht darin, dass in der Stellvorrichtung 1' gemäß der zweiten Ausführung das Anschlussmittel 10 zum Verbinden der Stellvorrichtung 1' mit einem nicht zu positionierenden Gegenstand, wie beispielsweise einen Flugzeugrumpf, dient.
Dies bedeutet, dass in der Stellvorrichtung 1' gemäß der zweiten Ausführung im Gegensatz zu der Stellvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung das Anschlussmittel 10 nicht entlang der Längsachse G der Gewindespindel 20 bewegt wird, um ein Bauelement, insbesondere ein Flugzeugbauelement, zu positionieren. Natürlich weist die Stellvorrichtung 1' nicht gezeigte Verbindungselemente auf, mittels derer die Stellvorrichtung 1' mit Bauelementen, wie z.B. einem Höhenleitwerk, verbunden ist, deren Position eingestellt werden soll.
Wie aus 8 ersichtlich ist, sind die Bauteile 21', 22, 23, 220 des ersten Lastpfads 2 an einem Ende der Gewindespindel 20 angeordnet. Die Bauteile 31, 32', 33 des zweiten Lastpfads 3 sind an einem Ende des Zugankers 30 angeordnet.
Die Gewindespindel 20 weist einen Gewindeabschnitt 203 und einen Antriebsabschnitt 201 auf. Der Antriebsabschnitt 201 ist an einem Ende mit dem Gewindeabschnitt 203 verbunden. Zudem ist der Antriebsabschnitt 201 mit einer Antriebseinheit 15 gekoppelt, so dass eine Drehbewegung der Antriebseinheit 15 auf den Antriebsabschnitt 201 und damit die Gewindespindel 20 übertragen wird.
Ein weiterer Unterschied zwischen den beiden Stellvorrichtungen 1, 1' besteht darin, dass in dem ersten Lastpfad 2 der Stellvorrichtung 1' gemäß der zweiten Ausführung keine Primärmutter 21 vorgesehen ist. In der Stellvorrichtung 1' gemäß der zweiten Ausführung ist anstelle der Primärmutter 21 ein Spindelhaltemittel 21' vorgesehen, mittels dem die Gewindespindel 20 drehbar gelagert ist.
Ferner besteht ein Unterschied zwischen den beiden Stellvorrichtungen 1, 1' darin, dass in der Spindelvorrichtung 1' gemäß der zweiten Ausführung keine Sekundärmutter 32, sondern ein Haltemittel 32' für den Zuganker 30 vorgesehen ist. Das Haltemittel 32' dient zum drehbaren Lagern des Zugankers 30. Der Zuganker 30 ragt in eine Richtung weg von der Antriebseinheit 15 über das Ende der Gewindespindel 20 hinaus und weist einen T-förmigen Querschnitt auf. Dementsprechend weist das Haltemittel 32' eine T-förmige Aussparung zum Aufnehmen des Zugankers 30 auf. Dabei sind die Antriebseinheit 15 und das Haltemittel 32' jeweils kardanisch mit dem nicht zu positionierenden Gegenstand, wie beispielsweise dem Luftfahrzeugrumpf, verbunden.
Die weiteren Ausbildungen der Bauteile des ersten und zweiten Lastpfads 2, 3 der Stellvorrichtung 1' gemäß der zweiten Ausführung sind identisch zu den entsprechenden Bauteilen in der Stellvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung, so dass auf die Beschreibung diesbezüglich verwiesen wird.
Im Ergebnis ist in der Stellvorrichtung 1' gemäß der zweiten Ausführung die Anordnung der Bauteile des ersten und zweiten Lastpfads gegenüber der Anordnung der Bauteile des ersten und zweiten Lastpfads in der Stellvorrichtung gemäß der ersten Ausführung horizontal gespiegelt.
Da das für die Stellvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung beschriebene Verfahren zum Ermitteln der Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfads in der Stellvorrichtung 1' gemäß der zweiten Ausführung identisch durchgeführt wird, wird dieses im Folgenden nicht erläutert, sondern auf die Ausführungen für die Stellvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung verwiesen.
9 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Stellvorrichtung 1" gemäß einer dritten Ausführung. In der Stellvorrichtung 1" ist der Sekundärring 31" bezüglich der Längsachse G der Gewindespindel 20 versetzt zu dem Primärring 21 angeordnet.
Der Sekundärring 31" umschließt die Sekundärmutter 32 vollständig und ist über Laschen 33" mit dem Anschlussmittel 10 gekoppelt. Die jeweilige Lasche 33" ist unmittelbar mit dem Sekundärring 31" und, wie aus 10 ersichtlich ist, unmittelbar mit der Sekundärbuchse 34 verbunden. Um eine Drehfreigängigkeit der Gewindespindel 20 um eine Achse X, die senkrecht zu der Längsachse der Gewindespindel 20 ist, zu gewährleisten, sind die Anschlussabschnitte des Sekundärrings 31" und/oder der Sekundärbuchse 34, bei der diese jeweils mit den Laschen 33" gekoppelt sind, kugel- oder kalottenförmig ausgebildet.
Die Sekundärmutter 32 weist zwei Zapfen 320 auf, die derart an der Sekundärmutter 32 angeordnet sind, dass eine Mittelachse eines ersten Zapfens 320 koaxial zu einer Mittelachse eines nicht dargestellten zweiten Zapfens ist. Der erste Zapfen 320 ragt in eine erste Aussparung, insbesondere ein Langloch, in dem Sekundärring 31 und der zweite Zapfen ragt in eine zweite Aussparung in dem Sekundärring 31". Dabei ist der zweite Zapfen kugel- oder kalottenförmig ausgebildet. Die zweite Aussparung des Sekundärrings 31" kann ebenfalls als Langloch ausgebildet sein. Alternativ kann die zweite Aussparung derart ausgebildet sein, dass kein Spalt zwischen dem zweiten Zapfen und dem Sekundärring 31" vorgesehen ist.
Die erste Aussparung in dem Sekundärring 31" ist als Langloch ausgebildet, das derart dimensioniert ist, dass zwischen dem ersten Zapfen 320 und dem Sekundärring ein Spalt 50", 51" ausgebildet ist. Dabei ist der Sekundärring 31" derart ausgebildet, dass bei einem fehlerfreien ersten Lastpfad 2 der erste Zapfen 320 derart in die erste Aussparung bzw. das Langloch ragt, dass zwischen dem ersten Zapfen und dem Sekundärring 31" bezüglich der Längsachse G der Gewindespindel 20 ein erster, oberer und ein zweiter, unterer Spalt 50", 51" vorgesehen sind. Die beiden Spalte 50'', 51'' weisen die gleiche Größe auf und ermöglichen, dass der zweite Lastpfad 3 mit Spiel realisiert ist, so dass der zweite Lastpfad 3 unabhängig von einer Längenänderung, insbesondere elastischen Dehnung, von Bauteilen des ersten Lastpfads 2 lastfrei bleibt.
Das Vorsehen des ersten Zapfens 320 in einer ersten Aussparung des Sekundärrings 31" und das Vorsehen eines zweiten Zapfens, der spielfrei in der zweiten Aussparung der Sekundärmutter 32" aufgenommen wird, bietet den Vorteil, dass die Freigängigkeit des ersten Zapfens 320 entlang der Längsachse G der Gewindespindel 20 größer ist als die Freigängigkeit der Sekundärmutter 32 in der Stellvorrichtung gemäß der ersten Ausführung.
Ein Vorteil der Stellvorrichtung 1" gemäß der dritten Ausführung im Vergleich zu der Stellvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung ist, dass die Stellvorrichtung 1" ein kleineres Gewicht aufweist, da der Sekundärring 31" kleiner als der Primärring 31 ausgebildet werden kann, da er den Primärring 31 nicht umschließen muss.
Da das für die Stellvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung beschriebene Verfahren zum Ermitteln der Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfads in der Stellvorrichtung 1" gemäß der dritten Ausführung identisch durchgeführt wird, wird dieses im Folgenden nicht erläutert, sondern auf die Ausführungen für die Stellvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführung verwiesen.

Claims

Verfahren zum Ermitteln einer Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfads (2, 3) einer Stellvorrichtung (1) mit wenigstens zwei, insbesondere redundanten, Lastpfaden, die jeweils aus lastübertragenden Bauteilen gebildet sind, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: a. Ausbauen von wenigstens einem Bauteil eines ersten Lastpfads (2), b. Herstellen einer Lastverbindung zwischen wenigstens dem ersten und einem zweiten Lastpfad (2, 3), c. Koppeln, insbesondere unmittelbares Koppeln, eines Prüfwerkzeugs (70), mit wenigstens einem weiteren, unausgebauten Bauteil des ersten Lastpfads (2), d. Krafteinleitung durch das Prüfwerkzeug (70) in die Stellvorrichtung (1), insbesondere in das weitere Bauteil des ersten Lastpfads, e. Ermitteln einer Messgröße, die eine Aussage zur Funktionsfähigkeit wenigstens eines Lastpfads (2, 3) gibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herstellen der Lastverbindung zwischen dem ersten und zweiten Lastpfad (2, 3) das weitere Bauteil des ersten Lastpfads (2) ausgehend von einer Ausgangsposition, in der sich das weitere Bauteil vor einem Ausbauen eines Bauteils aus dem ersten Lastpfad (2) befindet, in eine neue Position bewegt, insbesondere geneigt, wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgröße einem Hubweg eines Zylinders (735) einer Betätigungsvorrichtung (73) des Prüfwerkzeugs (70) entspricht, wobei ein fehlerhafter Lastpfad ermittelt wird, wenn der Hubweg größer als ein Grenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Hubweges des Zylinders (735) bei wenigstens einer Druckänderung, insbesondere einer Druckerhöhung, in einem Zylinderraum (732) der Betätigungsvorrichtung (73) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Neigungswinkel (a) des weiteren Bauteils des ersten Lastpfads (2) zwischen einer Achse (M1), die senkrecht zu einer Stellrichtung der Stellvorrichtung ist, und einer Mittelachse (M2) des weiteren Bauteils des ersten Lastpfads (2) eingestellt wird.
Prüfwerkzeug (70) zur Verwendung in einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 .
Prüfwerkzeug (70) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfwerkzeug (70) für eine Stellvorrichtung (1), insbesondere für eine in einem Luftfahrzeug eingesetzte Stellvorrichtung, die lastübertragende Bauteile aufweist, die wenigstens zwei, insbesondere redundante, Lastpfade (2, 3) bilden, geeignet und bestimmt ist, wobei das Prüfwerkzeug (70) einen Hebel (71) und eine Betätigungsvorrichtung (73) aufweist, wobei der Hebel (71), insbesondere unmittelbar, mit der Betätigungsvorrichtung (73) gekoppelt und mit der Stellvorrichtung (1) koppelbar ist und derart angeordnet und ausgebildet ist, dass bei einer Betätigung der Betätigungsvorrichtung (73) durch den Hebel (71) eine Kraft in die Stellvorrichtung (1) einbringbar ist.
Prüfwerkzeug (70) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstelleinheit (72), insbesondere eine Federrückstelleinheit, vorgesehen ist, die mit dem Hebel (71), insbesondere unmittelbar, gekoppelt ist, wobei die Rückstelleinheit (72) entgegengesetzt zu der Betätigungsvorrichtung (73) auf den Hebel (71) wirkt.
Prüfwerkzeug (70) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einer Koppelstelle des Hebels (71) mit der Betätigungsvorrichtung (73) und einer Kontaktstelle des Hebels (71) mit der Stellvorrichtung (1) eine Lagereinrichtung (76), insbesondere ein Lagerring, zum Lagern des Hebels (71) vorgesehen ist.
Prüfwerkzeug (70) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an einem stirnseitigen Ende des Hebels (71), das der Stellvorrichtung (1) zugewandt ist, ein sich zu einer Längsmittelachse (H) des Hebels (71) im Wesentlichen parallel erstreckender Vorsprung (78) und/oder ein Haltemittel (77) zum Halten eines Bauteils, insbesondere eines Primärrings (22), der Stellvorrichtung (1) ausgebildet sind.
Prüfwerkzeug (70) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfwerkzeug (70) ein Gehäuse (74) mit einem vorstehenden Abschnitt (75) aufweist, in dem sich der Hebel (71) wenigstens teilweise erstreckt und der in einen Hohlraum der Stellvorrichtung (1) einführbar ist.