DE102012020820A1 - Differenzgeschwindigkeitsabhängige Bremse - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine differenzgeschwindigkeitsabhängige Bremse, insbesondere für den Einsatz in mechanischen Stellantrieben, vorzugsweise in Hochauftriebssystemen von Flugzeugen, wobei die Bremse eine Eingangswelle, eine Abtriebswelle, ein Gehäuse, ein oder mehrere Bremselemente sowie ein oder mehrere Mittel zur Erzeugung eines radialen Hubs in wenigstens einem Lastfall aufweist, wobei die Mittel derart angeordnet sind, dass der radiale Hub bei Vorliegen einer Differenzgeschwindigkeit zwischen Eingangswelle und Abtriebswelle und/oder zwischen Bremselement und Abtriebswelle erzeugt wird und wobei die Mittel des Weiteren derart relativ zu den Bremselementen angeordnet sind, dass die Bremselemente durch den erzeugten radialen Hub radial gegen das Gehäuse gepresst werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Differenzgeschwindigkeitsabhängige Bremse, insbesondere für den Einsatz in mechanischen Stellantrieben, vorzugsweise in Hochauftriebssystemen von Flugzeugen.
  • Hochauftriebssysteme (High Lift Systeme) sind in den Tragflächen größerer Flugzeuge angeordnet und dienen dort dazu, um insbesondere während der Start- und Landephase einen hinreichenden Auftrieb auch bei geringeren Fluggeschwindigkeiten zu gewährleisten.
  • Bekannte Hochauftriebssysteme umfassen im allgemeinen eine oder mehrere in den Tragflächen angeordnete Klappen, eine zentrale Antriebseinheit und Transmissionen zur Übertragung der von der zentralen Antriebseinheit erzeugten Antriebsenergie in die Tragflächen bzw. in dort angeordnete mechanische Stellantriebe an den Vorflügel- bzw. Landeklappen.
  • Kommt es zu einem Bruch einer Antriebswelle, kann es dazu kommen, dass es hinsichtlich der Klappen insbesondere des Hochauftriebssystems zwischen rechtem und linken Flügel zu einer Asymmetrie kommt. Um der Forderung an die Sicherheit dieser Systeme zu entsprechen, müssen solche Asymmetrien vermieden oder jedenfalls begrenzt werden.
  • Zu diesem Zweck werden bei bekannten Flugzeugen sogenannte Wing Tip Brakes, d. h. Sicherheitsbremsen im Antriebswellensystem oder auch differenzgeschwindigkeitsabhängige Bremsen (auch no No-Back genannt) in den Stellantrieben verwendet.
  • Die einzige Figur zeigt die Komponenten eines bekannten Hochauftriebssystems. Mit dem Bezugszeichen 10 ist die zentrale Antriebseinheit gekennzeichnet, die beide Flügel mit Antriebsenergie zur Betätigung der Klappen versorgt. Die Antriebsenergie wird über ein Getriebe 20 und eine Transmission 30 einzelnen, räumlich verteilt angeordneten mechanischen Stellantrieben 40 (rotary actuator) zugeleitet, die über Zahnstangen 42 ihrerseits die Klappen 50 bewegen. Mit dem Bezugszeichen 60 ist eine Wing Tip Brake gekennzeichnet, die im Falle eines Bruches der Antriebswelle, d. h. der Transmission 30 eine ungewollte Verstellung der Klappe 50 und damit eine Asymmetrie zum anderen Flügel verhindert. Das Bezugszeichen 70 kennzeichnet einen Sensor zur Ermittlung der Drehposition der Transmission 30.
  • Sowohl die Wing Tip Brake als auch ein No Back verhindern das ungewollte Rücktreiben eines Getriebes, Spindelantriebes etc. durch äußere Lasten, wie z. B. Windlasten und eliminiert Folgelasten in beiden Drehrichtungen.
  • In der DE 20 20 744 und US 6,631,797 sind bekannte No-Backs offenbart. Diese arbeiten mit einer Relativbewegung zwischen No Back Eingang und -Ausgang, um über Kugelrampen oder ähnlichen Komponenten eine Axialbewegung zu erzeugen. Über Stator-Rotorlamellen, Skewed Roller Einheiten und dergleichen wird ein Bremsmoment für die Abtriebsseite erzeugt und eine unerwünschte Verstellung der Klappe wird verhindert oder in ihrem Ausmaß begrenzt. Die Drehrichtungserkennung wird beispielsweise über Sperrklinken und Ratschenräder realisiert.
  • Aus der US 4,483,423 ist ein Drehmomentbegrenzer bekannt, bei dem oberhalb eines Drehmomentgrenzwertes eine Ableitung des Drehmomentes in ein Gehäuse erfolgt. Dazu sind verschwenkbare Hebel vorgesehen, die mit der Eingangswelle in Verbindung stehen. Diese werden ab einem bestimmten Drehmoment durch einen Kugelraupenmechanismus derart verschwenkt, dass deren Bremsbeläge mit dem Gehäuse in Kontakt treten, in dieses ein Teil des Drehmomentes ableiten und auf diese Weise eine Drehomementbegrenzung auf der Abtriebsseite bewirken.
  • Ein Nachteil bekannter No-Back Anordnungen besteht in der aufwendigen Konstruktion. Die verwendeten komplexen Bauteile zur Drehrichtungserkennung bauen lang und schwer und sind relativ teuer. An die Fertigung, Montage und Justage bestehen hohe Anforderungen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine differenzgeschwindigkeitsabhängige Bremse bereitzustellen, die einen nur geringen Bauraum benötigt und in der einfach zu fertigende Teile zum Einsatz kommen können.
  • Diese Aufgabe wird durch eine differenzgeschwindigkeitsabhängige Bremse, insbesondere für den Einsatz in mechanischen Stellantrieben, vorzugsweise von Hochauftriebssystemen von Flugzeugen gemäß Anspruch 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass die Bremse eine Eingangswelle, eine Abtriebswelle, ein Gehäuse, ein oder mehrere Bremselemente sowie ein oder mehrere Mittel zur Erzeugung eines radialen Hubs in wenigstens einem Lastfall aufweist, wobei diese Mittel derart angeordnet sind, dass der radiale Hub bei Vorliegen einer bestimmten Differenzrotationsgeschwindigkeit zwischen Eingangswelle und Abtriebswelle und/oder zwischen Bremsbelägen und Abtriebswelle erzeugt wird. Des weiteren ist vorgesehen, dass die genannten Mittel so relativ zu den Bremselementen angeordnet sind, dass die Bremselemente durch den erzeugten radialen Hub zumindest teilweise radial gegen das Gehäuse gepresst werden.
  • Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass bei Vorliegen einer Differenzgeschwindigkeit, d. h. einem Versatz in Drehrichtung zwischen Eingangswelle und Abtriebswelle und/oder Bremselementen und Abtriebswelle durch die genannten Mittel ein radialer Hub erzeugt wird, der dazu führt, dass das wenigstens eine Bremselement mit dem Gehäuse in Kontakt tritt, so dass eine weitere Rotation der Abtriebswelle unterbunden oder zumindest erschwert wird. Die Bewegung der Bremselemente weist zumindest eine radiale Komponente auf oder ist genau radial.
  • Denkbar ist es grundsätzlich, dass das oder die Bremselemente durch eine oder mehrere Bremsbacken gebildet werden.
  • Das oder die Bremselemente können mehrfach ausgeführt sein und beispielsweise in radialer Richtung der Bremse voneinander beabstandet angeordnet sein.
  • Der Hub ist exakt radial oder weist zumindest eine radiale Richtungskomponente auf.
  • Grundsätzlich können auch ein oder mehrere Mittel zur Erzeugung des genannten radialen Hubs vorgesehen sein.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Eingangswelle und die Abtriebswelle derart ausgebildet sind, dass im Normalbetrieb die Drehbewegung der Eingangswelle durch Formschluss zu einer Drehbewegung der Abtriebswelle führt, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Eingangswelle und die Abtriebswelle so ausgebildet sind, dass diese Übertragung der Drehbewegung von der Eingangswelle zur Abtriebswelle in beiden Drehrichtungen, das heißt im Uhrzeigersinn sowie auch im Gegenuhrzeigersinn erfolgt. Dies bedeutet, dass in dieser Ausführungsform die Eingangswelle die Abtriebswelle „mitnimmt”. Dies kann in beiden Drehrichtungen erfolgen, wobei ein Spiel zwischen Eingangs- und Abtriebswelle vorliegen kann, wenn die Drehrichtung geändert wird.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind die Bremselemente derart angeordnet, dass sie bei Erzeugung eines radialen Hubs (exakt oder schräg) radial nach außen bewegt bzw. gepresst werden. Durch dieses nach außen Pressen treten die Bremselemente derart mit dem Gehäuse in Kontakt, dass sich die Reibung zwischen dem oder den Bremselementen und dem Gehäuse erhöht, bis es ggf. zu einem Stillstand kommt, bei dem nicht nur das oder die Bremselemente, sondern auch die Abtriebswelle an einer weiteren Drehung gehindert sind.
  • Grundsätzlich ist jedoch auch eine Ausführung denkbar, bei der der radiale Hub derart ausgeführt ist, dass die Bremselemente (exakt oder schräg) radial nach innen bewegt werden. Auch eine kombinierte Anordnung mit radial nach Innen und radial nach Außen bewegten Bremselementen ist denkbar und von der Erfindung mitumfasst.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abtriebswelle und die Bremselemente radial versetzt zueinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Abtriebswelle radial innen und die Bremselemente relativ dazu radial außen angeordnet sind. Grundsätzlich ist auch hier eine andere Anordnung dahingehend denkbar, dass die Abtriebswelle gegenüber dem oder den Bremselementen radial außen liegend angeordnet ist.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Eingangswelle in radialer Richtung wenigstens Bereichsweise zwischen Abtriebswelle und dem wenigstens einen Bremselement angeordnet ist. In radialer Richtung von Innen nach Außen kann somit die Abtriebswelle, die Eingangswelle, die Bremselemente und das Gehäuse vorliegen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass die Bremselemente und die Eingangswelle teilweise in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet sind, d. h. denselben Abstand zur Drehachse der Eingangswelle haben.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Mittel zur Erzeugung eines radialen Hubs zwischen den Bremselementen und der Abtriebswelle angeordnet sind.
  • Des weiteren kann vorgesehen sein, dass die Bremselemente formschlüssig mit der Eingangswelle in Verbindung stehen, so dass eine Drehung der Eingangswelle zu einer Drehung der Bremselemente führt und umgekehrt eine Blockierung der Bremselemente auch zu einer Blockierung der Eingangswelle. Steht die Eingangswelle und/oder das wenigstens eine Bremselement durch Formschluss mit der Abtriebswelle in Verbindung, kann bei blockierten Bremselementen auch eine Drehung der Abtriebswelle verhindert werden.
  • Die Mittel zur Erzeugung eines radialen Hubs können sich in wenigstens einer Ausnehmung befinden oder eine Ausnehmung umfassen, in der sich wenigstens eine Kugel, Rolle oder ein Spreizelement befindet. Dabei ist es denkbar, dass die Ausnehmung wenigstens zwei gegenüberliegende, vorzugsweise parallel verlaufende Wandungen aufweist, die weder radial noch tangential zu der Abtriebswelle verlaufen. In diesem Fall kann vorgesehen, dass bei Auftreten einer Differenzgeschwindigkeit bzw. Versatz zwischen Eingangswelle und Abtriebswelle eine Verschiebung der zwei genannten Wandungen relativ zueinander erfolgt, was dazu führt, dass die in der Ausnehmung befindliche Kugel oder dergleichen eine Druckkraft auf das Bremselement ausübt.
  • Auch ist es denkbar, dass in einer Ausnehmung wenigstens ein Spreizelement vorgesehen ist, das derart ausgebildet ist, dass es in Abhängigkeit seiner Orientierung eine unterschiedliche Dimension in radialer Richtung der Abtriebswelle bzw. der gesamten Bremse aufweist. So ist es beispielsweise denkbar, dass das Spreizelement als Prisma und im Querschnitt dreieckig ausgeführt ist. Steht dieser dreieckige Querschnitt gerade, ergibt sich als maximale Dimension dieses Dreieckes die Höhe des Dreieckes. Wird es gekippt, so dass es nur auf einer Ecke steht, ergibt sich eine größere Höhe dieses Prismas. Diese Orientierung des Spaltelementes führt ebenfalls zur Erzeugung einer radial wirkenden Kraft, die ihrerseits zu einer Bremswirkung oder Blockierung führt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse von den Bestandteilen Eingangswelle, Abtriebswelle, Gehäuse, Bremselemente, Mittel zur Erzeugung eines radialen Hubs das radial äußerste Element ist. Die Abtriebswelle kann alternativ oder zusätzlich dazu das radial innerste Element darstellen.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Flugzeug mit wenigstens einer verstellbaren Klappe, vorzugsweise eines Hochauftriebssystems sowie mit wenigstens einer Bremse zur Blockierung oder zum Bremsen der Klappenbewegung, wobei diese Bremse durch eine Bremse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 gebildet sein kann.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: unterschiedliche Positionen der erfindungsgemäßen Bremse in zwei verschiedenen Ausführungsformen,
  • 2: eine Schnittdarstellung durch eine bekannte Bremse sowie durch die Bremse gemäß der vorliegenden Erfindung und
  • 3: eine schematische Ansicht eines Hochauftriebsystems gemäß dem Stand der Technik.
  • In 1 zeigen die beiden links von der vertikalen Linie gezeigten Anordnungen einen Zustand der erfindungsgemäßen Bremse im Gegenlastbetrieb (No-Back offen). In diesem Fall treibt die außen liegende Eingangswelle 100, die über die Transmission 30 mit der zentralen Antriebseinheit 10 gemäß 3 in Verbindung steht, die relativ dazu innen liegende Abtriebswelle 200 an. Wie dies durch den Pfeil in 1 markiert ist, weist die Abtriebswelle 200 an der mit dem Pfeil gekennzeichneten Stelle einen Vorsprung A auf, der formschlüssig mit der Eingangswelle 100 zusammenwirkt, so dass die Abtriebswelle 200 bei einer Rotation der Eingangwelle 100 mitgenommen, das heißt ebenfalls in eine Drehbewegung versetzt wird. Dies gilt sowohl für den Betrieb im Uhrzeigersinn als auch für den Betrieb im Gegenuhrzeigersinn. Die Eingangswelle 100 bzw. deren dargestellte Segmente befinden sich somit jeweils zwischen zwei Vorsprüngen der Abtriebswelle 200, so dass diese in beiden Drehrichtungen von der Eingangswelle 100 mitgenommen wird. Das Bezugszeichen 300 kennzeichnet Bremsbacken, die sich zwischen der Abtriebswelle 200 und dem Gehäuse 400 und teilweise auch zwischen der Eingangswelle 100 und dem Gehäuse 400 erstrecken.
  • In dem in 1 in den beiden links dargestellten Zeichnungen wiedergegebenen Zustand treibt die Eingangswelle 100 die Abtriebswelle 200 an. Wie ausgeführt, dienen dazu pro dargestelltem Segment zwei Flächen A, B, über die die Eingangswelle 100 je nach Drehrichtung die Abtriebswelle 200 mitnimmt.
  • Wie dies weiter aus 1 hervorgeht, befinden sich mehrere in Umfangsrichtung zueinander versetzte Ausnehmungen 500 jeweils zwischen den Bremsbacken 300 und der Abtriebswelle 200. Diese Ausnehmungen sind im Querschnitt durch die Bremse in Form eines Parallelogramms ausgeführt, in dem eine Zylinderrolle 600 derart aufgenommen ist, dass sie sich in dem Bereich größter vertikaler Erstreckung der Ausnehmung 500 befindet. Dies gilt für die Ausführungsform gemäß 1, linke obere Darstellung. Die unteren Wandungen der Ausnehmung 500 werden durch die Abtriebswelle 200 und die oberen Wandungen werden durch die Bremsbacken 300 gebildet.
  • Für die darunter befindliche Ausführungsform (1, untere Darstellungen) ist in den Ausnehmungen keine Zylinderrolle, sondern ein Spreizelement in Form eines im Querschnitt dreieckigen Elementes vorgesehen. Dieses Spreizelement ist mit dem Bezugszeichen 700 gekennzeichnet.
  • In dem in 1 jeweils linke Darstellung gezeigten Zustand sind die Eingangswelle 100 und die Abtriebswelle 200 relativ zueinander so angeordnet, dass der tiefste Punkt der unten befindlichen Parallelogrammfläche, in der die Zylinderrolle 600 bzw. das Element 700 liegt, radial mit dem höchsten Punkt der gegenüberliegenden Seite des Parallelogramms fluchtet.
  • Bezüglich der in 1, links unten dargestellten Anordnung ist die Eingangswelle 100 und die Abtriebswelle 200 so angeordnet, dass das Spreizelement mit seiner Grundfläche auf dem Boden der Ausnehmung 500 aufsteht.
  • Kommt es nun zu einer Differenz in der Geschwindigkeit bzw. zu einem Versatz der Eingangswelle oder den Bremsbacken und der Abtriebswelle bzw. zu einer Relativbewegung der genannten Elemente, ergeben sich die in 1, rechts von der vertikalen Linie dargestellten Zustände.
  • Wie dies aus 1, rechte obere Darstellung hervorgeht, führt die Relativbewegung der Abtriebswelle 200 relativ zur Eingangswelle 100 dazu, dass der Aufnahmebereich 500 zur Aufnahme der Zylinderrolle 600 seine Form ändert. Wie dies aus 1, rechte obere Darstellung hervorgeht, liegt nun der oberste Punkt der parallelogrammartigen Ausnehmung 500 nicht mehr radial auf derselben Linie wie der tiefste Punkt, in dem die Zylinderrolle 600 aufgenommen ist, sondern versetzt dazu. Dies führt dazu, dass aufgrund der vorgegebenen Größe der Zylinderrollen 600 auf die Bremsbacken 300 eine durch den Pfeil markierte Kraft nach außen, das heißt zum Gehäuse 400 hin erzeugt wird. Diese führt zu einer Bremswirkung und ggf. zu einem Stillstand der Anordnung, der dazu führt, dass eine Relativbewegung zwischen den Bremsbacken 300 und dem Gehäuse 400 nicht mehr möglich ist. Steht die Bremsbacke 300, ist aufgrund von Formschluss auch keine Bewegung der Eingangswelle 100 und damit auch keine Bewegung mehr der Abtriebswelle 200 möglich. Abgesehen davon hält der Kugel- bzw. Zylinderrollenmechanismus, das heißt die Zylinderrolle 600 die Abtriebswelle 200 derart, dass deren Rotation bei blockierter Bremse nicht mehr möglich ist.
  • Ähnliche Verhältnisse ergeben sich für die in 1 unten dargestellte Ausführungsform. Wie dies aus 1, rechte untere Darstellung hervorgeht, wird bei einer Differenzgeschwindigkeit bzw. einer Relativbewegung zwischen Eingangswelle 100 oder Bremselementen 300 und Abtriebswelle 200 der Aufnahmeraum 500 für die Spreizelemente in seiner Form verändert. Die Relativbewegung führt zu einem Kippen des Spreizelementes 700, so dass dies nur noch auf einer Ecke aufsteht und nicht mehr auf seiner Grundfläche. Dies führt dazu, dass die radiale Erstreckung des gesamten Spreizelementes größer wird und damit eine nach außen wirkende Kraft auf die Bremsbacken 300 ausgeübt wird.
  • Überholt somit die Abtriebswelle 200 die Eingangswelle 100 und die Bremsbacken 300 kommt es zu einer Relativverdrehung und dabei zu einem radialen Hub, der die Bremsbacken 300 nach außen drückt. Die Bremsbacken 300 müssen vorgebremst sein.
  • Der in 1 dargestellte No-Back in einem Getriebe ermöglicht den freien Durchtrieb gegen Betriebslast in beiden Drehrichtungen, bremst jedoch Folgelasten in beide Drehrichtungen. Unter erschwerten Bedingungen wie z. B. Schaftbruch oder Vibrationen wird ein sicheres Lasthalten gewährleistet und die eingangs angesprochene Asymmetrie verhindert.
  • Wie dies aus 1 ersichtlich ist, werden alle Komponenten konsequent radial angeordnet, wodurch der Bauraum verkleinert wird und die Integration erleichtert. Wie dies aus 1 hervorgeht, werden alle entstehenden Kräfte vom Gehäuse, das heißt von der Bremstrommel aufgenommen. Das Ansprechverhalten, das Regelverhalten und die Bremsmomentenverstärkung kann über die Geometrie der Spreizelemente, die beispielsweise als dreieckige Prismen ausgeführt sein können, justiert bzw. variiert werden.
  • Aufwendige Bauteile wie Reiblamellen, Kugelkalotten, Verzahnungen, gefederte Druckplatten, etc., wie sie beim Stand der Technik verwendet wurden, können größtenteils entfallen. Gewicht und Kosten sinken dadurch. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung gemäß 1 besteht darin, dass die entstehende Abwärme (Reibungswärme) direkt an die Gehäuseoberfläche abgegeben wird.
  • 2 zeigt in der rechten Darstellung nochmals das erfindungsgemäße Bremselement und in der Darstellung links eine Anordnung gemäß dem Stand der Technik. In dieser Darstellung ist erneut mit dem Bezugszeichen 100 die Eingangswelle und mit dem Bezugszeichen 200 die Abtriebswelle gekennzeichnet. Das Bezugszeichen 1000 kennzeichnet Reibscheiben und das Bezugszeichen 1100 Kugelrampen.
  • Bei der in 2, links dargestellten aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung kommt es bei einer Relativbewegung zwischen Eingangswelle und Abtriebswelle zu einer axialen Verschiebung der Anordnung, die ihrerseits zu einem Abbremsen der Abtriebswelle führt. Im Unterschied dazu wirken bei der erfindungsgemäßen Anordnung die Bremskräfte in radialer Richtung bzw. sind die Komponenten radial zueinander versetzt angeordnet.
  • Die erfindungsgemäße Bremse kann allgemein in Hochauftriebsystemen von Flugzeugen eingesetzt werden. Sie kann vorzugsweise in mechanischen Stellantrieben von Hochauftriebsystemen oder auch an anderer Stelle von Hochauftriebsystemen angeordnet werden. Ein bevorzugter Anwendungsfall ist der Einsatz im Rahmen bzw. als Bestandteil eines Vorflügelstellantriebes (Krügeraktuator). Bei diesen Antrieben ist der Einsatz von No-Back-Komponenten seit vielen Jahren bekannt.
  • Wie oben ausgeführt, wird bei bisherigen Konstruktionen eine Relativbewegung zwischen No-Back-Eingang und No-Back-Ausgang stets genutzt, um über Kugelrampen oder dergleichen eine axiale Bewegung zu erzeugen. Gemäß der in 2 links dargestellten Anordnung führt diese Axialbewegung über Stator-/Rotorlamellen, Skewed-Roller-Einheiten oder dergleichen zu einem Bremsmoment für die No-Back-Abtriebseite.
  • Bei identischer Funktionalität kann der Bauraum erfindungsgemäß dadurch deutlich verkleinert werden, dass die Bremskrafterzeugung in radialer Richtung erfolgt bzw. ein radialer Aufbau der gesamten Bremse vorgesehen ist. Dies lässt sich beispielsweise durch Klemmrollen mit Rampen realisieren, wie dies in 1, obere Darstellungen gezeigt ist oder auch durch ein Dreiecksprisma als Spreizelement, wie dies aus 1, untere Darstellungen hervorgeht. Grundsätzlich sind auch andere Anordnungen, die zu einem radialen Hub führen, denkbar und von der Erfindung mitumfasst.
  • Die Vorteile der Erfindung lassen sich gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wie folgt zusammenfassen:
    Die radiale Anordnung der Komponenten ist vorteilhaft, da alle entstehenden Radiallasten außen vom Gehäuse aufgenommen werden und sich innen aufheben;
    die Bremsscheiben gemäß dem Stand der Technik werden durch Bremsbacken ersetzt;
    eine Beeinflussung der Bremscharakteristik ist möglich durch Rollen/Kugeln kombiniert mit unterschiedlichen Rampen, durch das Dreiecksprismaseitenverhältnis, die Reibpaarung, etc.;
    es sind relativ wenige Bauteile erforderlich;
    es bedarf keiner zusätzlichen Lagerung, Verzahnung oder Keilwellen;
    das Bremsmoment entsteht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel am maximalen Durchmesser und die Wärme wird direkt abgegeben;
    die Anordnung hat ein geringes Gewicht, verursacht geringe Kosten und ist flexibel an die Bremsleistung anpaßbar und zwar durch eine Veränderung des Durchmessers und der Länge.
  • Die erfindungsgemäße Bremse kann beispielsweise als Bestandteil eines Hochauftriebsystems ausgeführt sein und insbesondere als Bestandteil eines mechanischen Stellantriebes für eine Klappe.
  • Die erfindungsgemäße Bremse kann beispielsweise in einem Hochauftriebsystem eingesetzt werden, wie es in 3 dargestellt ist.
  • 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
    • DE 2020744 [0008]
    • US 6631797 [0008]
    • US 4483423 [0009]

Claims (10)

  1. Differenzgeschwindigkeitsabhängige Bremse, insbesondere für den Einsatz in mechanischen Stellantrieben, vorzugsweise in Hochauftriebssystemen von Flugzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse eine Eingangswelle, eine Abtriebswelle, ein Gehäuse, ein oder mehrere Bremselemente sowie ein oder mehrere Mittel zur Erzeugung eines radialen Hubs in wenigstens einem Lastfall aufweist, wobei die Mittel derart angeordnet sind, dass der radiale Hub bei Vorliegen einer Differenzgeschwindigkeit zwischen Eingangswelle und Abtriebswelle und/oder zwischen Bremselement und Abtriebswelle erzeugt wird und wobei die Mittel des Weiteren derart relativ zu den Bremselementen angeordnet sind, dass die Bremselemente durch den erzeugten radialen Hub radial gegen das Gehäuse gepresst werden.
  2. Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle und die Abtriebswelle derart ausgebildet ist, dass im Normalbetrieb die Drehbewegung der Eingangswelle durch Formschluss zu einer Drehbewegung der Abtriebswelle führt, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Eingangswelle und die Abtriebswelle derart ausgebildet ist, dass diese Übertragung der Drehbewegung in beiden Drehrichtungen erfolgt.
  3. Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremselemente derart angeordnet sind, dass sie bei Erzeugung eines radialen Hubs radial nach außen bewegt bzw. gepresst werden.
  4. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle und die Bremselemente radial versetzt zueinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass die Abtriebswelle radial innen und die Bremselemente relativ dazu radial außen angeordnet sind.
  5. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle in radialer Richtung wenigstens bereichsweise zwischen Abtriebswelle und dem Bremselementen angeordnet ist.
  6. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung eines radialen Hubs zwischen den Bremselementen und der Abtriebswelle angeordnet sind.
  7. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung eines radialen Hubs wenigstens eine Ausnehmung umfassen, in der sich wenigstens eine Kugel, Rolle oder Spreizelement befindet.
  8. Bremse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung wenigstens zwei gegenüberliegende, vorzugsweise parallel verlaufende Wandungen aufweist, die weder radial noch tangential zur der Abtriebswelle verlaufen und/oder dass das Spreizelement derart ausgebildet ist, dass es in Abhängigkeit seiner Orientierung eine unterschiedliche Dimension in radialer Richtung der Abtriebswelle aufweist.
  9. Bremse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse von den Bestandteilen Eingangswelle, Abtriebswelle, Gehäuse, Bremselemente, Mittel zur Erzeugung eines radialen Hubs das radial äußerste Element und/oder die Abtriebswelle das radial innerste Element bildet.
  10. Flugzeug mit wenigstens einer verstellbaren Klappe, vorzugsweise eines Hochauftriebssystems sowie mit wenigstens einer Bremse zur Blockierung oder zum Bremsen der Klappenbewegung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse durch eine Bremse gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 gebildet wird.
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