DE102014007266B4

DE102014007266B4 - High-load gear for a high-lift carrier, high-lift carrier, as well as flap unit and method for assembling flaps

Info

Publication number: DE102014007266B4
Application number: DE102014007266.5A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Hauber; Michael Hillebrand; Hans Andreas Wendt
Original assignee: Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Current assignee: Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Priority date: 2014-05-16
Filing date: 2014-05-16
Publication date: 2024-08-01
Anticipated expiration: 2034-05-17
Also published as: WO2015172869A1; DE102014007266A1

Abstract

Hochlast-Getriebe (1) für einen Hochauftriebs-Träger (2) eines Flugzeuges, wobei das Hochlast-Getriebe (1) zwei relativ zueinander nicht drehbare Au-ßenabschnitte (11) und einen relativ zu den Außenabschnitten (11) drehbaren Innenabschnitt (12) umfasst, wobei die Außenabschnitte (11) und der Innenabschnitt (12) Kopplungsgeometrien zum Koppeln des Hochlast-Getriebes (1) mit dem Hochauftriebs-Träger (2) und der Antriebskinematik (22) einer Klappe (3) umfassen, wobei die Kopplungsgeometrien außenverzahnte Ringe sind.High-load gear (1) for a high-lift carrier (2) of an aircraft, wherein the high-load gear (1) comprises two outer sections (11) which are not rotatable relative to one another and an inner section (12) which is rotatable relative to the outer sections (11), wherein the outer sections (11) and the inner section (12) comprise coupling geometries for coupling the high-load gear (1) to the high-lift carrier (2) and the drive kinematics (22) of a flap (3), wherein the coupling geometries are externally toothed rings.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochlast-Getriebe für einen Hochauftriebs-Träger eines Flugzeuges, einen entsprechenden Hochauftriebs-Träger, sowie eine Klappeneinheit. Die Erfindung richtet sich ferner auf ein Verfahren zur Montage einer Klappeneinheit.The present invention relates to a high-load gear for a high-lift carrier of an aircraft, a corresponding high-lift carrier, and a flap unit. The invention is also directed to a method for assembling a flap unit.

Hochlast-Getriebe oder sogenannte Geared Rotary Actuators (GRAs) sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen beispielsweise dazu, Steuerklappen bzw. Klappen von Flugzeugen mit entsprechenden Antrieben zu koppeln. Dabei werden bislang die GRAs z.B. als sogenannte „side-attached-GRAs“ an die Struktur bzw. an einen Träger oder Hochauftriebs-Träger (Track) eines Flugzeugs bzw. Flugzeugflügels geschraubt oder als „plug-in-GRAs“ in die Struktur bzw. in den Träger oder Hochauftriebs-Träger eingesteckt und dann verschraubt. Hierbei ist der Track ein Träger für den Klappenwagen. Ebenfalls bekannt ist eine Bauweise, in der sogenannte „center-hinge-GRAs“ über mehrere Bolzen befestigt werden.High-load gears or so-called geared rotary actuators (GRAs) are known from the state of the art and are used, for example, to couple control flaps or flaps on aircraft with corresponding drives. To date, the GRAs have been screwed onto the structure or a carrier or high-lift carrier (track) of an aircraft or aircraft wing as so-called "side-attached GRAs", or they have been inserted into the structure or carrier or high-lift carrier and then screwed into place as "plug-in GRAs". The track is a carrier for the flap carriage. Another known design is one in which so-called "center-hinge GRAs" are attached using several bolts.

Die DE 697 12 001 T2 offenbart einen blockierungstoleranten Drehsteller zur Verwendung in Flugsteuersystemen von Luftfahrzeugen. Der Drehsteller beinhaltet: eine Antriebswelle; ein Drehgetriebe, das ein Sonnenrad mit einem Scherstück, ein Planetenrad, einen festen Zahnring, einen beweglichen Zahnring und einen Ausgangsring aufweist; eine Ausgangskeilverzahnung zur Herstellung einer lösbaren Verbindung des beweglichen Zahnrings mit dem Ausgangsring; ein Mittel zur Entkupplung, das eine um die Antriebswelle angeordnete hohle Taktwelle und ein Abschermittel umfasst; eine Sonnenradverzahnung zur Verbindung des Sonnenrads mit der hohlen Taktwelle; Mittel zum axialen Verstellen für das Einrücken der Ausgangskeilverzahnung in den beweglichen Zahnring und den Ausgangsring in der normalen Betriebsart und für das Ausrücken der Ausgangskeilverzahnung aus dem Ausgangsring in der blockierungstoleranten Betriebsart; und Mittel für das Einrücken zur lösbaren Verbindung des Mittels zum axialen Verstellen mit dem Distalende der Antriebswelle in der normalen Betriebsart und zum Ausrücken des Mittels zum axialen Verstellen aus dem Distalende der Antriebswelle in der blockierungstoleranten Betriebsart.The EN 697 12 001 T2 discloses a jam-tolerant rotary actuator for use in aircraft flight control systems. The rotary actuator includes: a drive shaft; a rotary gear having a sun gear with a shear piece, a planet gear, a fixed gear ring, a movable gear ring and an output ring; an output spline for releasably connecting the movable gear ring to the output ring; decoupling means comprising a hollow timing shaft arranged about the drive shaft and a shearing means; a sun gear for connecting the sun gear to the hollow timing shaft; axial adjustment means for engaging the output spline with the movable gear ring and the output ring in the normal mode of operation and for disengaging the output spline from the output ring in the jam-tolerant mode of operation; and means for engaging for releasably connecting the means for axial adjustment to the distal end of the drive shaft in the normal mode of operation and for disengaging the means for axial adjustment from the distal end of the drive shaft in the jam-tolerant mode of operation.

Aus der US 2013 / 0 087 662 A1 ist eine Klappenstützstruktur für einen Flugzeugflügel mit einer Hinterkantenklappe bekannt, wobei die Klappenstützstruktur Folgendes umfasst: einen Klappenstützbalken mit einer aerodynamischen Verkleidung; und eine Antriebseinheit mit einer universellen Stützstruktur, die drehbar Folgendes aufnimmt eine Antriebswelle aufnimmt, die mit einem Antriebsarm zum Bewegen der Hinterkantenklappe verbunden ist, wobei die Universalträgerstruktur auch einen Teil des Klappenträgers bildet und die Hinterkantenklappe trägt.From the US 2013 / 0 087 662 A1 a flap support structure for an aircraft wing with a trailing edge flap is known, the flap support structure comprising: a flap support beam with an aerodynamic fairing; and a drive unit with a universal support structure rotatably receiving a drive shaft connected to a drive arm for moving the trailing edge flap, the universal support structure also forming part of the flap support and supporting the trailing edge flap.

Die DE 38 00 647 A1 offenbart eine Überlastschutzvorrichtung für einen Drehantrieb, insbesondere einen Drehantrieb für Flugzeug-Landeklappen. Ein dem Untersetzungsgetriebe zugeordneter Drehmomentbegrenzer verhindert eine Beschädigung des Bewegungsmechanismus der Landeklappe bei Überlast oder Fehlerfall. Durch Verwendung eines variablen Drehmomentbegrenzers wird für jede Stellung des Hebels ein Grenz-Drehmoment eingestellt, welches der maximal möglichen Scherkraft im Antriebsmechanismus der Landeklappe ein maximales Drehmoment zuordnet.The DE 38 00 647 A1 discloses an overload protection device for a rotary drive, in particular a rotary drive for aircraft landing flaps. A torque limiter assigned to the reduction gear prevents damage to the movement mechanism of the landing flap in the event of overload or a fault. By using a variable torque limiter, a limit torque is set for each position of the lever, which assigns a maximum torque to the maximum possible shear force in the drive mechanism of the landing flap.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen ergeben sich dabei verschiedene Nachteile. So besteht beispielsweise bei den side-attached-GRAs eine ungünstige Krafteinleitung in die Struktur bzw. in den Träger oder Hochauftriebs-Träger sowie eine erhöhte Empfindlichkeit bezüglich der von der Klappenschubstange aufgebrachten Seitenlasten. Weiterhin besteht der Nachteil, dass bei side-attached-GRAs die aerodynamische Widerstandsfläche des Trägers oder des Hochauftriebs-Träger bzw. des Tracks vergrößert ist.The devices known from the state of the art have various disadvantages. For example, with side-attached GRAs there is an unfavorable introduction of forces into the structure or into the carrier or high-lift carrier and an increased sensitivity to the side loads applied by the flap push rod. Another disadvantage is that with side-attached GRAs the aerodynamic drag area of the carrier or the high-lift carrier or the track is increased.

Bei plug-in-GRAs wird das Hochlast-Getriebe von außen mit Bolzen mit der Struktur bzw. mit dem Träger verbunden bzw. verschraubt und vergrößert damit ebenfalls die Widerstandsfläche des Tracks. Diese Bauform ist für ein höheres Integrationslevel zwischen Systemen bzw. Geräten und der Struktur bzw. dem Träger nicht geeignet.With plug-in GRAs, the high-load gearbox is connected or screwed to the structure or support from the outside with bolts, thereby also increasing the drag area of the track. This design is not suitable for a higher level of integration between systems or devices and the structure or support.

Bei center-hinge-GRAs haben die bislang bekannten Bauformen eine komplizierte Befestigung innerhalb der Struktur bzw. innerhalb des Trägers. Sie können dabei nicht seitlich in den Track geschoben werden und sind damit montageaufwändig und für ein höheres Integrationslevel zwischen Systemen bzw. Geräten und der Struktur bzw. dem Träger nicht geeignet.In the case of center-hinge GRAs, the designs known to date have a complicated fastening within the structure or within the carrier. They cannot be pushed sideways into the track and are therefore complex to assemble and not suitable for a higher level of integration between systems or devices and the structure or carrier.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Hochlast-Getriebe bereitzustellen, das einen höheren Integrationslevel zwischen den Systemen bzw. Geräten und der Struktur bzw. dem Träger beispielsweise bei Hochauftriebs-Systemen ermöglicht. Hierdurch sollen kürzere Montagezeiten in dem Endmontagebereich (FAL, Final Assembly Line) des Flugzeugherstellers bzw. der Flugzeughersteller erreicht werden. Gleichzeitig ist es Aufgabe der Erfindung, ein Hochlast-Getriebe bzw. ein Integrationskonzept eines Hochlast-Getriebes mit aerodynamisch günstigen Eigenschaften bereitzustellen, wobei die Widerstandsfläche des Tracks so klein wie möglich gehalten werden soll. Auch sollen bedingt durch die verbesserte Montagefähigkeit eventuell anfallende Wartungsarbeiten nach Fertigstellung des Flugzeuges bzw. bei dessen Betrieb auf eine möglichst kleine Zeitdauer beschränkt werden, insbesondere durch einen einfachen Ein- und Ausbau des Hochlast-Getriebes und/oder der Klappeneinheit.The object of the present invention is therefore to provide a high-load transmission that enables a higher level of integration between the systems or devices and the structure or the carrier, for example in high-lift systems. This is intended to achieve shorter assembly times in the final assembly area (FAL, Final Assembly Line) of the aircraft manufacturer or aircraft manufacturers. At the same time, the object of the invention is to provide a high-load transmission or an integration concept of a high-load transmission with aerodynamically favorable properties, whereby the drag area of the track is to be kept as small as possible. Due to the improved assembly capability, any maintenance work required after completion of the aircraft or during its operation can be kept to as short a period of time as possible, in particular by simply installing and removing the high-load gear and/or the flap unit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hochlast-Getriebe für einen Hochauftriebs-Träger eines Flugzeuges mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Demnach ist ein Hochlast-Getriebe vorgesehen, das zwei relativ zueinander nicht drehbare Außenabschnitte und einen relativ zu den Außenabschnitten drehbaren Innenabschnitt umfasst.This object is achieved according to the invention by a high-load transmission for a high-lift carrier of an aircraft with the features of claim 1. Further advantageous embodiments are the subject of the subclaims. Accordingly, a high-load transmission is provided which comprises two outer sections which cannot be rotated relative to one another and an inner section which can be rotated relative to the outer sections.

Das Hochlast-Getriebe ist dabei als „Cartridge“ ausgeführt und kann in den Träger auch als Ganzes eingeführt werden. Durch die Ausführung des Hochlast-Getriebes mit den drei Abschnitten, wobei ein erster Abschnitt der Innenabschnitt ist und zweiter und dritter Abschnitt die Außenabschnitte sind, ist es besonders einfach möglich, diese Abschnitte unter verringertem Montageaufwand zur Kupplung mit entsprechenden Gegenabschnitten zu nutzen, wobei auf die Gegenabschnitte im weiteren genauer eingegangen wird. Wie ferner anhand der Figurenbeschreibung genauer beschrieben wird, wird durch die beanspruchte Bauweise eine tiefere Integration eines Systems bzw. Gerätes, im vorliegenden Fall eine tiefere Integration wenigstens der GRA, mit der Struktur bzw. dem Track ermöglicht. Das Hochlast-Getriebe kann dabei ein Planetengetriebe sein.The high-load gear is designed as a "cartridge" and can also be inserted into the carrier as a whole. The design of the high-load gear with three sections, with a first section being the inner section and the second and third sections being the outer sections, makes it particularly easy to use these sections to couple with corresponding counter sections with reduced assembly effort, with the counter sections being discussed in more detail below. As will also be described in more detail in the description of the figures, the claimed design enables a deeper integration of a system or device, in this case a deeper integration of at least the GRA, with the structure or the track. The high-load gear can be a planetary gear.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Außenabschnitte und der Innenabschnitt Kopplungsgeometrien zum Koppeln des Hochlast-Getriebes mit dem Hochauftriebs-Träger und der Antriebskinematik einer Klappe umfassen.According to the invention, the outer sections and the inner section comprise coupling geometries for coupling the high-load transmission with the high-lift carrier and the drive kinematics of a flap.

Bei der Klappe kann es sich insbesondere um eine Landeklappe oder auch um sonstige Klappen bzw. Steuerklappen eines Flugzeuges handeln. Die Kopplungsgeometrien über die eine Kopplung von Track, Hochlast-Getriebe und einer Antriebskinematik der beispielhaft genannten Landeklappe erfolgt, sind außenverzahnte Ringe , welche in der Struktur bzw. im Träger und entsprechend auf der Gegenseite am Hochlast-Getriebe vorgesehen sein können. Dabei kann die Abstützung des Antriebsmoments bzw. die reactio über zwei innenverzahnte Ringe in den Seitenwänden des Tracks erfolgen.The flap can be a landing flap or other flaps or control flaps of an aircraft. The coupling geometries through which the track, high-load gear and drive kinematics of the landing flap mentioned as an example are coupled are externally toothed rings, which can be provided in the structure or in the carrier and accordingly on the opposite side on the high-load gear. The support of the drive torque or the reaction can take place via two internally toothed rings in the side walls of the track.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eine Innenkopplungsgeometrie des Innenabschnitts mit der Antriebskinematik einer Klappe und die Au-ßenkopplungsgeometrien der Außenabschnitte mit dem Hochauftriebs-Träger koppelbar sind.In a further preferred embodiment, it is provided that an inner coupling geometry of the inner section can be coupled to the drive kinematics of a flap and the outer coupling geometries of the outer sections can be coupled to the high-lift carrier.

Bei einer derartigen Konfiguration kann das Hochlast-Getriebe den Hochauftriebs-Träger vorteilhaft zusätzlich stabilisieren, in dem es mit dem Hochauftriebs-Träger über die Au-ßenkopplungsgeometrien gekoppelt ist und diese wiederum relativ zueinander feststehen. Auch ermöglicht eine derartige Kopplung, die Klappe bzw. eine Antriebskinematik der Klappe innerhalb des Hochauftriebs-Trägers zu führen, wodurch eine vorteilhafte aerodynamische Ausgestaltung möglich ist.In such a configuration, the high-load gear can advantageously stabilize the high-lift carrier additionally by being coupled to the high-lift carrier via the external coupling geometries, which in turn are fixed relative to one another. Such a coupling also makes it possible to guide the flap or a drive kinematics of the flap within the high-lift carrier, which enables an advantageous aerodynamic design.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Hochlast-Getriebe im Wesentlichen zylinderförmig ausgeführt ist.In a further preferred embodiment, the high-load transmission is designed to be substantially cylindrical.

Eine zylinderförmige Ausführung bedingt hierbei eine vorteilhaft einfache Herstellbarkeit der Komponenten des Getriebes und stellt gleichzeitig sicher, dass das Hochlast-Getriebe kollisionsfrei in einen Hochauftriebs-Träger einführbar ist und aus dem Hochauftriebs-Träger entnehmbar ist.A cylindrical design makes it advantageously easy to manufacture the components of the gearbox and at the same time ensures that the high-load gearbox can be inserted into a high-lift carrier and removed from the high-lift carrier without collision.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Außenkopplungsgeometrien im Wesentlichen im Bereich der Berührungskanten von Grundfläche und Deckfläche einerseits und der Mantelfläche des zylinderförmig ausgeführten Hochlast-Getriebes andererseits angeordnet sind, und/oder dass die Innenkopplungsgeometrie zwischen den Außenkopplungsgeometrien angeordnet ist.In a further preferred embodiment, it is provided that the external coupling geometries are arranged essentially in the region of the contact edges of the base surface and cover surface on the one hand and the outer surface of the cylindrical high-load transmission on the other hand, and/or that the internal coupling geometry is arranged between the external coupling geometries.

Durch eine derartige Anordnung ist es möglich, das Hochlast-Getriebe vorteilhaft einfach und unter Ausnutzung der gesamten Abmessung des Getriebes mit Hochauftriebs-Träger und Klappe bzw. Antriebskinematik der Klappe zu verbinden. Hierdurch bedingt können die Kopplungsgeometrien möglichst groß ausgeführt werden, wodurch eine entsprechend große Kraftübertragung gewährleistet ist.Such an arrangement makes it possible to connect the high-load gearbox to the high-lift carrier and flap or the drive kinematics of the flap in a simple manner and using the entire dimensions of the gearbox. This means that the coupling geometries can be made as large as possible, which ensures a correspondingly large power transmission.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass im Bereich eines Außenabschnitts eine Aufnahme für eine Halteklammer vorgesehen ist, und/oder eine Aufnahme für eine Antriebswelle vorgesehen ist.In a further preferred embodiment, it is provided that in the region of an outer section a receptacle for a retaining clip is provided, and/or a receptacle for a drive shaft is provided.

Wenn dabei beide Aufnahmen im Bereich desselben Außenabschnitts vorgesehen sind, ist es dadurch möglich, das Hochlast-Getriebe in den Hochauftriebs-Träger zu montieren, während lediglich auf eine Seite des Hochlast-Getriebes seitens des Montagepersonals zugegriffen werden muss. Eine Anordnung der Aufnahmen von Richtung der Außenabschnitte, d.h. bei einer zylinderförmigen Ausführung des Hochlast-Getriebes von Richtung der Grundfläche und/oder der Deckfläche des zylinderförmigen Getriebes vereinfacht weiterhin den Zugang für Montagepersonal und/oder Antriebswelle des Getriebes, da dieses so beispielsweise nicht umständlich durch den Hochauftriebs-Träger geführt werden muss, sondern beispielsweise seitlich von dem Hochauftriebs-Träger geführt werden kann.If both mounts are provided in the area of the same outer section, it is possible to mount the high-load gear in the high-lift support, while the assembly personnel only have to access one side of the high-load gear. An arrangement of the mounts from the direction of the outer sections, ie in the case of a cylindrical design of the high-load gear from the direction the base area and/or the top area of the cylindrical gear further simplifies access for assembly personnel and/or the drive shaft of the gear, since this does not have to be laboriously guided through the high-lift support, for example, but can be guided laterally from the high-lift support, for example.

Mittels der Halteklammer kann das Hochlast-Getriebe innerhalb des Hochauftriebs-Trägers fixiert sein und es ist auch denkbar, dass die Halteklammer gleichzeitig eine Aufnahme bzw. Lagerung für eine Antriebswelle ist oder umfasst, wobei mittels der Antriebswelle das Hochlast-Getriebe antreibbar ist.By means of the retaining clip, the high-load transmission can be fixed within the high-lift carrier and it is also conceivable that the retaining clip is or includes at the same time a receptacle or bearing for a drive shaft, wherein the high-load transmission can be driven by means of the drive shaft.

Die vorliegende Erfindung richtet sich ferner auf einen Hochauftriebs-Träger für ein Hochlast-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Hochauftriebs-Träger zwei Außenwände sowie einen dazwischen angeordneten Hohlraum umfasst.The present invention is further directed to a high-lift carrier for a high-load transmission according to one of claims 1 to 5, wherein the high-lift carrier comprises two outer walls and a cavity arranged therebetween.

Besonders bevorzugt ist hierbei ein Ausführungsbeispiel, bei dem an den Außenwänden des Hochauftriebs-Trägers Kopplungsgeometrien zum Koppeln des Hochauftriebs-Trägers mit dem Hochlast-Getriebe vorgesehen sind, und/oder bei dem der Hohlraum zur Aufnahme einer darin drehbar gelagerten Antriebskinematik bzw. des Abtriebshebels angeordnet ist. Ein Kopplungsring bzw. Kupplungsring der Antriebskinematik bzw. eines Hebels kann dabei strukturseitig angeordnet sein und ermöglicht so auch die Integration von Verbundwerkstoffen. Dabei können die Lager des Hebels bzw. der Antriebskinematik in den Track einlaminiert sein. Allgemein ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung der beschriebenen Komponenten die Verwendung von Verbundwerkstoffen. So können der Hochauftriebs-Träger oder dessen Teile und/oder die Antriebskinematik oder Teile davon und/oder das Hochlast-Getriebe oder Teile des Hochlast-Getriebes wie dessen Gehäuse aus Verbundwerkstoffen gefertigt sein.Particularly preferred is an embodiment in which coupling geometries for coupling the high-lift carrier to the high-load gear are provided on the outer walls of the high-lift carrier, and/or in which the cavity is arranged to accommodate a drive kinematics or the output lever rotatably mounted therein. A coupling ring or coupling ring of the drive kinematics or a lever can be arranged on the structure side and thus also enables the integration of composite materials. The bearings of the lever or the drive kinematics can be laminated into the track. In general, the inventive design of the components described enables the use of composite materials. The high-lift carrier or its parts and/or the drive kinematics or parts thereof and/or the high-load gear or parts of the high-load gear such as its housing can be made of composite materials.

Die Kopplungsgeometrien des Hochauftriebs-Trägers sind entsprechend an die Kopplungsgeometrien des Hochlast-Getriebes angepasst. Wie zuvor erwähnt kann die Abstützung des Antriebsmoments bzw. die reactio über zwei innenverzahnte Ringe in den Seitenwänden des Tracks erfolgen, die mit entsprechend außenverzahnten Ringen der Außenabschnitte des Hochlast-Getriebes in Eingriff stehen.The coupling geometries of the high-lift carrier are adapted to the coupling geometries of the high-load transmission. As previously mentioned, the drive torque or reaction can be supported via two internally toothed rings in the side walls of the track, which engage with corresponding externally toothed rings in the outer sections of the high-load transmission.

Die vorliegende Erfindung richtet sich ferner auf eine Klappeneinheit eines Flugzeuges mit wenigstens einem Hochauftriebs-Träger nach einem der Ansprüche 6 oder 7, einem darin vorgesehenen Hochlast-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, einer Klappe mit Antriebskinematik, sowie einer Verbindungsgeometrie, mittels der die Klappeneinheit mit einem Flügel koppelbar ist.The present invention is further directed to a flap unit of an aircraft with at least one high-lift carrier according to one of claims 6 or 7, a high-load gear provided therein according to one of claims 1 to 5, a flap with drive kinematics, and a connection geometry by means of which the flap unit can be coupled to a wing.

Durch eine derartige Anordnung von Hochlast-Getriebe und Hochauftriebs-Träger in einer vormontierten und ggf. justierten Einheit wird eine integrierte Einheit aus Strukturteilen und Systemgeräten bereitgestellt, welche in der Montagelinie (FAL) direkt am Flügel eines Flugzeuges montiert werden kann, so dass keine weiteren untergeordneten Montageschritte in der FAL mehr notwendig sind. Die integrierte Einheit bzw. Highlift-Einheit kann dabei ein Teil eines Landeklappensystems an einem Flugzeug, vorzugsweise an einem grö-ßeren bzw. großen Passagierflugzeug sein. Die integrierte Highlift-Einheit kann direkt am Flügel montiert und evtl. notwendige weitere mechanische, hydraulische, elektrische oder sonstige Trennstellen der Systemgeräte wie z.B. Transmission oder Elektronik können dann verbunden werden.Such an arrangement of high-load gear and high-lift carrier in a pre-assembled and, if necessary, adjusted unit provides an integrated unit of structural parts and system devices that can be mounted directly on the wing of an aircraft in the assembly line (FAL), so that no further subordinate assembly steps in the FAL are necessary. The integrated unit or high-lift unit can be part of a landing flap system on an aircraft, preferably on a larger or large passenger aircraft. The integrated high-lift unit can be mounted directly on the wing and any other necessary mechanical, hydraulic, electrical or other separation points of the system devices, such as transmission or electronics, can then be connected.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass an der Klappeneinheit Spoiler angeordnet sind, und/oder dass an der Klappeneinheit Hilfsstrukturen zur Montage der Klappeneinheit an einen Flügel eines Flugzeugs angeordnet sind, wodurch der Montagevorgang weiter vorteilhaft beschleunigt werden kann.In a preferred embodiment, it is provided that spoilers are arranged on the flap unit and/or that auxiliary structures for mounting the flap unit on a wing of an aircraft are arranged on the flap unit, whereby the assembly process can be further advantageously accelerated.

Die vorliegende Erfindung richtet sich ferner auf ein Verfahren zur Montage von Klappen an einen Flügel eines Flugzeugs, wobei eine Klappeneinheit nach einem der Ansprüche 8 oder 9 am Flügel montiert wird.The present invention is further directed to a method for mounting flaps to a wing of an aircraft, wherein a flap unit according to one of claims 8 or 9 is mounted on the wing.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der Figuren gezeigt. Dabei zeigen:

1: eine Explosionsansicht von Hochlast-Getriebe und Hochauftriebs-Träger;
2: ein Hochlast-Getriebe, montiert in Hochauftriebs-Träger, mit Klappe und Flügel;
3: eine schematische Ansicht von Hochlast-Getriebe, Hochauftriebs-Träger und Flügel; und

Further details and advantages of the invention are shown in the figures.

1 : an exploded view of high load gearbox and high lift carrier;
2 : a high-load gearbox, mounted in a high-lift beam, with flap and wing;
3 : a schematic view of high-load gearbox, high-lift beam and wing; and

1 zeigt ein Hochlast-Getriebe 1 für einen Hochauftriebs-Träger 2 eines Flugzeuges. Das Hochlast-Getriebe 1 weist dabei zwei relativ zueinander nicht drehbare Außenabschnitte 11 und einen relativ zu den Außenabschnitten 11 drehbaren Innenabschnitt 12 auf. An den Außenabschnitten 11 und dem Innenabschnitt 12 sind dabei Kopplungsgeometrien 11', 12' vorgesehen, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel außenverzahnte Ringe 11', 12' bzw. Zahnräder 11', 12' umfassen. 1 shows a high-load gear 1 for a high-lift carrier 2 of an aircraft. The high-load gear 1 has two outer sections 11 that cannot be rotated relative to one another and an inner section 12 that can be rotated relative to the outer sections 11. Coupling geometries 11', 12' are provided on the outer sections 11 and the inner section 12, which in the embodiment shown comprise externally toothed rings 11', 12' or gears 11', 12'.

Im Bereich des Hochauftriebs-Trägers 2 sind entsprechende Kopplungsgeometrien 21', 22' vorgesehen, wobei zwei Kopplungsgeometrien 21' an Außenwänden 21 des Hochauftriebs-Trägers 2 vorgesehen sind und eine Kopplungsgeometrie 22' an der Antriebskinematik 22 einer Klappe 3 vorgesehen ist. Die Antriebskinematik 22 ist dabei innerhalb eines Hohlraums 23 gelagert, welcher sich innerhalb des Hochauftriebs-Träger 2 erstreckt.In the area of the high-lift support 2, corresponding coupling geometries 21', 22' are provided, whereby two coupling geometries 21' are Outer walls 21 of the high-lift support 2 are provided and a coupling geometry 22' is provided on the drive kinematics 22 of a flap 3. The drive kinematics 22 is mounted within a cavity 23 which extends within the high-lift support 2.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 ist das Hochlast-Getriebe 1 zylinderförmig ausgeführt. Hierbei ist allerdings genauso denkbar, dass insbesondere die Bereiche des Hochlast-Getriebes 1, die zwischen Außenabschnitten 11 und dem Innenabschnitt 12 liegen nicht zylinderförmig, sondern beispielsweise mit rechteckigem Querschnitt ausgeführt sind.In the example shown, the 1 the high-load gear 1 is designed to be cylindrical. However, it is also conceivable that the areas of the high-load gear 1 that lie between the outer sections 11 and the inner section 12 are not designed to be cylindrical, but rather with a rectangular cross-section, for example.

In der zylinderförmigen Ausführung der 1 liegen Außenkopplungsgeometrien 11' im Wesentlichen im Bereich der Berührungskanten von Grundfläche und Deckfläche einerseits und der Mantelfläche des Hochlast-Getriebes 1 andererseits. Die Innenkopplungsgeometrien 12' sind dazwischen angeordnet. Wie der Figur zu entnehmen ist sind die Kopplungsgeometrien 11', 12' als außenverzahnte Zahnräder 11', 12' ausgeführt.In the cylindrical version of the 1 External coupling geometries 11' are located essentially in the area of the contact edges of the base surface and cover surface on the one hand and the outer surface of the high-load gear 1 on the other. The internal coupling geometries 12' are arranged in between. As can be seen from the figure, the coupling geometries 11', 12' are designed as externally toothed gears 11', 12'.

An einer Seite des Hochlast-Getriebes 1 ist ferner eine Aufnahme 13 für eine Halteklammer 14 vorgesehen, wobei mittels der Halteklammer 14 das Hochlast-Getriebe 1 in dem Hochauftriebs-Träger 2 befestigt werden kann. Im gleichen Bereich des Hochlast-Getriebes 1 kann ferner eine weitere Aufnahme 13' für eine Antriebswelle vorgesehen sein, wobei über die Antriebswelle das Hochlast-Getriebe 1 angetrieben werden kann.On one side of the high-load gear 1, a receptacle 13 for a retaining clip 14 is also provided, whereby the high-load gear 1 can be fastened in the high-lift carrier 2 by means of the retaining clip 14. In the same area of the high-load gear 1, a further receptacle 13' for a drive shaft can also be provided, whereby the high-load gear 1 can be driven via the drive shaft.

2 zeigt eine Klappeneinheit 4 mit Hochauftriebs-Träger 2, Hochlast-Getriebe 1, Klappe 3 bzw. Landeklappe 3, Antriebskinematik 22 sowie einer Verbindungsgeometrie 5, mittels der die Klappeneinheit 4 am Flügel 6 eines Flugzeuges angebracht ist. 3 zeigt eine schematische Ansicht von Hochlast-Getriebe 1, Hochauftriebs-Träger 2 und Flügel 6. 2 shows a flap unit 4 with high-lift carrier 2, high-load gear 1, flap 3 or landing flap 3, drive kinematics 22 and a connection geometry 5, by means of which the flap unit 4 is attached to the wing 6 of an aircraft. 3 shows a schematic view of high-load gearbox 1, high-lift carrier 2 and wing 6.

Es ist denkbar, eine Klappeneinheit 4 so auszuführen, dass sie vormontiert zur Endmontage eines Flügels 6 bzw. eines Flugzeugs bereitgestellt werden kann. Über die Verbindungsgeometrie 5, welche als Tunnel bzw. als Profilelement ausgeführt sein kann, ist es möglich, die Klappeneinheit 4 an einem Flügel 6 einfacher und schneller zu montieren.It is conceivable to design a flap unit 4 in such a way that it can be provided pre-assembled for the final assembly of a wing 6 or an aircraft. The connection geometry 5, which can be designed as a tunnel or as a profile element, makes it possible to mount the flap unit 4 on a wing 6 more easily and quickly.

Für eine derartige Klappeneinheit 4 sind unterschiedliche integrierte Varianten möglich. Es ist dabei denkbar, beispielsweise zwei Hochauftriebs-Träger 2 mit integrierten Geräten und einer Hilfsstruktur bereitzustellen. Hierbei können Klappen 3 bzw. Landeklappen 3 bereits montiert und justiert sein. Gleichfalls können Spoiler 8 bzw. Spoilerklappen 8 sowie eine Aktuatorik an den Hilfsstrukturen montiert und justiert sein. Die Hilfsstrukturen können als A-Frames ausgeführt sein. Selbstverständlich sind auch Klappeneinheiten 4 denkbar, bei denen nur ein Teil der genannten Komponenten vormontiert ist. Jedenfalls ist dabei von Bedeutung, dass die entsprechenden Komponenten bzw. Geräte in der Struktur bzw. in dem Hochlast-Träger integriert sowie entsprechend justiert sind. Die Arbeitsschritte der Justierung und der Integration können dabei vorzugsweise von den Zulieferern der Komponenten bzw. der Klappeneinheit 4 und vor der Lieferung an die FAL durchgeführt werden. Hierdurch ist es möglich, die Montagezeit der Klappeneinheit 4 bzw. der Landeklappen und des damit zusammenhängenden Systems in der FAL beim Flugzeugherstellen zu verringern.Different integrated variants are possible for such a flap unit 4. It is conceivable, for example, to provide two high-lift supports 2 with integrated devices and an auxiliary structure. In this case, flaps 3 or landing flaps 3 can already be mounted and adjusted. Spoilers 8 or spoiler flaps 8 and an actuator can also be mounted and adjusted on the auxiliary structures. The auxiliary structures can be designed as A-frames. Of course, flap units 4 are also conceivable in which only some of the components mentioned are pre-assembled. In any case, it is important that the corresponding components or devices are integrated in the structure or in the high-load support and adjusted accordingly. The adjustment and integration work steps can preferably be carried out by the suppliers of the components or the flap unit 4 and before delivery to the FAL. This makes it possible to reduce the assembly time of the flap unit 4 or the landing flaps and the associated system in the FAL during aircraft manufacture.

Vor allem bei sogenannten high volume Flugzeugen wie z.B. beim dem A320 von Airbus ist eine Verringerung der Durchlaufzeit eines Flügels 6 durch die FAL eine große Möglichkeit zur Kostenreduzierung oder natürlich eine Möglichkeit zur generellen Erhöhung der Stückzahl.Especially with so-called high-volume aircraft such as the Airbus A320, reducing the lead time of a wing 6 through the FAL is a great opportunity to reduce costs or, of course, to generally increase the number of units.

Claims

High-load gear (1) for a high-lift carrier (2) of an aircraft, wherein the high-load gear (1) comprises two outer sections (11) which are not rotatable relative to one another and an inner section (12) which is rotatable relative to the outer sections (11), wherein the outer sections (11) and the inner section (12) comprise coupling geometries for coupling the high-load gear (1) to the high-lift carrier (2) and the drive kinematics (22) of a flap (3), wherein the coupling geometries are externally toothed rings.

High-load transmission (1) to Claim 1 , characterized in that an inner coupling geometry (12') of the inner section (12) can be coupled to the drive kinematics (22) of a flap (3) and the outer coupling geometries (11') of the outer sections (11) can be coupled to the high-lift carrier (2).

High-load transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the high-load transmission (1) is essentially cylindrical.

High-load transmission (1) according to one of the Claims 2 or 3 , characterized in that the external coupling geometries (11') are arranged essentially in the region of the contact edges of the base surface and cover surface on the one hand and the outer surface of the cylindrical high-load transmission (1) on the other hand, and/or that the Inner coupling geometry (12') is arranged between the outer coupling geometries (11').

High-load transmission (1) according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of an outer section (11) a receptacle (13) for a retaining clip (14) is provided, and/or a receptacle (13') for a drive shaft is provided.

High-lift carrier (2) for a high-load transmission (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the high-lift carrier (2) comprises two outer walls (21) and a cavity (23) arranged therebetween.

High-lift carrier (2) to Claim 6 , characterized in that coupling geometries (21') for coupling the high-lift carrier (2) to the high-load gear (1) are provided on the outer walls (21), and/or that the cavity (23) is arranged to accommodate a drive kinematics (22) rotatably mounted therein.

Flap unit (4) of an aircraft, with at least one high-lift carrier (2) according to one of the Claims 6 or 7 , a high-load transmission (1) provided therein according to one of the Claims 1 until 5 , a flap (3) with drive kinematics (22), and a connecting geometry (5) by means of which the flap unit (4) can be coupled to a wing (6).

Flap unit (4) after Claim 8 , characterized in that spoilers (8) are arranged on the flap unit (4), and/or that auxiliary structures for mounting the flap unit (4) to a wing (6) of an aircraft are arranged on the flap unit (4).

Method for mounting flaps (3) on a wing (6) of an aircraft, characterized in that a flap unit (4) according to one of the Claims 8 or 9 is mounted on the wing (6).