DE102017102186A1

DE102017102186A1 - Komparator und Transmissionsvorrichtung mit einem Komparator

Info

Publication number: DE102017102186A1
Application number: DE102017102186.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kümmeth; Stefan Beetz; Steffen Heller; Tobias Röthlingshöfer; Alexander Eck; Thomas Wimmer
Original assignee: Wittenstein SE
Current assignee: Wittenstein SE
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2018-08-09

Abstract

Komparator (15) für eine Transmissionsvorrichtung, mit einer ersten Welle (151) zur drehfesten Verbindung des Komparators (15) mit einem ersten Lastpfad; und einer zweiten Welle (153) zur drehfesten Verbindung des Komparators (15) mit einem zweiten Lastpfad; wobei der Komparator (15) eingerichtet ist, eine Drehwinkeldifferenz zwischen den Wellen unterhalb eines Blockadeschwellwert zuzulassen; und wobei der Komparator (15) weiter dazu eingerichtet ist, die Wellen (151, 153) zu sperren, sobald die ermittelte Drehwinkeldifferenz den Blockadeschwellenwert erreicht.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Komparator und eine Transmissionsvorrichtung.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind Antriebe für Steuerflächen, beispielsweise Landeklappen, von Flugzeugen bekannt, welche über parallele oder redundante Lastpfade zur Ansteuerung von Steuerflächen der Flugzeuge verfügen. Bei Flugzeugen müssen besondere Vorkehrungen für den Ausfall solcher Lastpfade getroffen werden. Mögliche Ausfälle sind beispielsweise ein Bruch oder ein Festfressen von Lastpfaden. Der Bruch eines Lastpfades oder mehrerer Lastpfade wird auch als „Free-Wheeling“ bezeichnet.
Aufwendig an Systemen zur Ansteuerung von Steuerflächen wie Landeklappen ist bei herkömmlichen Systemen, dass beispielsweise zusätzliche Blockade-Elemente oder zusätzliche elektronische Sicherungssysteme mit elektronischen Sensoren vorhanden sein müssen, um manche Fehlerfälle, wie ein Bruch im Lastpfad, zu detektieren und um geeignete Gegenmaßnahmen zu ergreifen.
Aus der US 9,343,469 ist ein Antriebssystem zur Bewegung von Landeklappen bekannt, welches eine Einstelleinheit umfasst, die wiederum zwei Lastpfade mit zwei Rotationsaktuatoren und einem Einstellhebel aufweist, welcher die Landeklappe bewegt. Über ein Differential wird sichergestellt, dass bei der Blockade eines Lastpfades über den anderen Lastpfad die Landeklappe immer noch bewegt werden kann. Weiterhin sind Sperrdifferentiale bekannt, welche dafür sorgen, dass der Lastpfad mit der geringeren Rotationsgeschwindigkeit auch die Rotationsgeschwindigkeit des anderen Lastpfades bestimmt.
Allerdings weist das System keine volle Redundanz auf und außerdem wird ein aufwendiges Differential benötigt.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Transmissionsvorrichtung, insbesondere für Antriebe von Steuerflächen von Flugzeugen, und einen Komparator für eine solche Transmissionsvorrichtung anzugeben, wobei Nachteile aus dem Stand der Technik behoben oder gelindert werden sollen oder die genannten Bauteile oder Verwendungen verbessert gegenüber dem Stand der Technik sein sollen.
Die Aufgabe wird mit einem Komparator nach dem Anspruch 1 und einer Transmissionsvorrichtung nach dem nebengeordneten Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus dieser Beschreibung.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Transmissionsvorrichtung, insbesondere zum Bewegen von Steuerflächen eines Flugzeugs, einem ersten Lastabgriff zum Übertragen eines ersten Drehmoments zwischen einer Hauptwelle und einem anzutreibenden Element über einen ersten Lastpfad, einem zweiten Lastabgriff zum Übertragen eines zweiten Drehmoments zwischen der Hauptwelle und dem anzutreibenden Element über einen zweiten Lastpfad, einem mit den beiden Lastpfaden verbundenen Komparator, welcher eingerichtet ist, um eine Drehwinkeldifferenz zwischen einem ersten Drehwinkel des ersten Lastpfads mit einem zweiten Drehwinkel des zweiten Lastpfads zu ermitteln; wobei der Komparator dazu eingerichtet ist, den ersten Lastpfad und den zweiten Lastpfad am Komparator zu blockieren, sobald die Drehwinkeldifferenz einen Blockadeschwellenwert erreicht.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Komparator für eine Transmissionsvorrichtung, mit einer ersten Welle zur drehfesten Verbindung des Komparators mit einem ersten Lastpfad; und einer zweiten Welle zur drehfesten Verbindung des Komparators mit einem zweiten Lastpfad; wobei der Komparator eingerichtet ist, eine Drehwinkeldifferenz zwischen den Wellen unterhalb eines Blockadeschwellwert zuzulassen; und wobei der Komparator weiter dazu eingerichtet ist, die Wellen zu sperren, sobald die ermittelte Drehwinkeldifferenz den Blockadeschwellenwert erreicht..
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung einer Transmissionsvorrichtung in einer der hierin beschriebenen typischen Ausführungsformen zum Bewegen einer Steuerfläche eines Flugzeugs.
Ausführungsformen der Erfindung betreffen insbesondere Transmissionsvorrichtungen zur Betätigung von Steuerflächen eines Flugzeugs, insbesondere Landeklappen, Störklappen, Krügerklappen, Nasenklappen oder Vorflügel oder zur Betätigung von Steuerflächen eines Hoch-Auftrieb-Systems eines Flugzeugs. Typische Transmissionsvorrichtungen sind beispielsweise über ein Getriebe oder über Stirnräder mit einer Hauptwelle verbunden. Weitere Ausführungsformen weisen einen innerhalb des Lastabgriffs gelagerten Abschnitt der Hauptwelle auf, so dass sich ein kompakter Aufbau ergibt. Typische Hauptwellen erstrecken sich über einen Großteil eines Flügels und werden von einer in dem Rumpf des Flugzeugs angeordneten zentralen sogenannten „Power Control Unit“ angetrieben wird. Die zentrale Einheit umfasst einen Motor, um die Hauptwelle zu drehen. Bei weiteren Ausführungsformen können Motoren auch im Flügel angeordnet sein. Das Drehmoment der Hauptwelle wird über typische Transmissionsvorrichtungen der Erfindung an Hebel weitergeleitet, welche wiederum mit den Steuerflächen verbunden sind.
Typische Transmissionsvorrichtungen weisen einen Komparator auf, welcher zwei Wellen umfasst, wobei jeweils eine Welle mit einem Lastpfad drehfest verbunden ist. Auf diese Weise erhält der Komparator Informationen über die Drehwinkellage der beiden Lastpfade.
Abtriebsseitig des Komparators sind bei typischen Transmissionsvorrichtungen in jedem oder in zumindest einem der Lastpfade ein Koaxialgetriebe vorgesehen, das eine innere Kurvenscheibe, einen Zahnträger mit radialbeweglichen Zähnen oder eine umlaufende Innenverzahnung zum Eingriff mit den radialbeweglichen Zähnen aufweisen kann.
Typische Merkmale solcher Koaxialgetriebe werden beispielsweise in der DE 10 2007 019 607 A1 beschrieben. Merkmale solcher Getriebe, wie sie in der DE 10 2007 019 607 A1 oder der DE 10 2015 105 543 A1 beschrieben sind, werden ausdrücklich in den Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung aufgenommen.
Typischerweise umfasst der erste Lastabgriff eine erste Drehfeder und der zweite Lastabgriff eine zweite Drehfeder. Mit dem Begriff „Lastabgriff“ wird hierin typischerweise eine Einrichtung verstanden, welche ein Drehmoment von der Hauptwelle auf einen Lastpfad übertragen kann.
Typischerweise ist der Komparator mit beiden Lastpfaden drehfest verbunden. Typische Ausführungsformen von Komparatoren umfassen eine erste Welle zur drehfesten Verbindung mit dem ersten Lastpfad und eine zweite Welle zur drehfesten Verbindung mit dem zweiten Lastpfad. Die beiden Wellen können beispielsweise koaxial auf zwei Seiten gegenüberliegend im Komparator angeordnet sein. Die Wellen müssen nicht notwendigerweise eine längliche Form aufweisen. Bei Ausführungsformen ist zumindest eine der beiden Wellen beispielsweise als Stirnrad ausgeführt oder die Welle ist integral mit einem Stirnrad ausgebildet. Über das Zahnrad kann dann der Komparator mit dem Lastpfad drehfest verbunden werden. Drehfest bedeutet typischerweise eine drehwinkel- und drehmoment-übertragende Verbindung, wobei eine Übersetzung zwischen dem Lastpfad und dem Komparator vorgesehen sein kann.
Typische Komparatoren sind dazu eingerichtet, eine Drehwinkeldifferenz zwischen den Wellen zuzulassen. Typische Drehwinkeldifferenzen, welche durch den Komparator zugelassen werden, betragen beispielsweise maximal 1 Grad, maximal 2 Grad, maximal 5 Grad, maximal 10 Grad oder maximal 20 Grad. Der maximal zulässige Drehwinkelunterschied liegt typischerweise unterhalb eines Blockadeschwellwertes. Der Blockadeschwellwert kann beispielsweise 1 Grad, 2 Grad, 5 Grad, 10 Grad oder 20 Grad betragen. Typische Komparatoren sind dazu eingerichtet, die Wellen zu sperren, sobald die ermittelte Drehwinkeldifferenz den Blockadeschwellwert erreicht. Auf diese Weisen lassen sich die Lastpfade sperren oder blockieren.
Der Komparator ist typischerweise dazu eingerichtet, eine Drehwinkeldifferenz zwischen den beiden Wellen oder zwischen den beiden Lastpfaden mechanisch zu ermitteln. Dies bietet den Vorteil, dass keine elektronische Sensorik von Nöten ist. Typische Komparatoren und Transmissionsvorrichtungen sind dabei sensorlos aufgebaut. Typischerweise werden beide Lastpfade oder beide Wellen blockiert oder gesperrt, sobald der Blockadeschwellwert erreicht ist. Typischerweise erfolgt die Blockierung oder die Sperrung bei Erreichen oder Überschreiten einer bestimmten, absoluten Drehwinkeldifferenz zwischen den Wellen oder zwischen den Lastpfaden.
Typischerweise umfasst der erste Lastabgriff eine erste Drehfeder und der zweite Lastabgriff umfasst eine zweite Drehfeder. Die Drehfedern können dabei durch mehrere Bauteile realisiert sein, insbesondere sind die Drehfedern bei typischen Ausführungsformen nicht in klassischer Weise als ein Bauteil aufgebaut. Bei typischen Ausführungsformen sind die Lastabgriffe identisch aufgebaut. Dies gilt typischerweise auch analog für die Drehfedern und weitere in dieser Beschreibung beschriebene Merkmale und Bauteile.
Typische erste und zweite Lastabgriffe weisen ein identisches Ansprechverhalten auf, wobei das Ansprechverhalten typischer Lastabgriffe nicht linear ist. Durch die Drehfeder lassen die Lastabgriffe jeweils in Abhängigkeit des übertragenen Drehmoments von der Hauptwelle auf den Lastpfad eine Drehwinkeldifferenz zwischen der Hauptwelle und dem Lastpfad zu. Typischerweise ist die Federkennlinie der Drehfedern nicht linear. Typischerweise weist die Drehfeder ein nicht-lineares Verhalten im Drehmoment-Drehwinkel-Diagramm auf.
Typische Ausführungsformen der Drehfedern umfassen jeweils gegeneinander vorgespannte Kupplungshälften, wobei jeweils zumindest eine der Kupplungshälften eine Rampe mit einer Rampengeometrie umfasst. Typische Rampengeometrien können beispielsweise kontinuierlich ansteigend sein, können wechselnde Steigungen aufweisen oder auch zumindest ein Plateau umfassen. Bevorzugt werden typischerweise zwei verschiedene Neigungswinkel der Rampe mit einem zunächst steileren und dann flacheren Verlauf, wobei bei weiteren Ausführungsformen der Verlauf zunächst flacher und dann steiler ist. Weiterhin werden Rampengeometrien mit drei verschiedenen Neigungswinkeln bevorzugt, beispielsweise anfänglich steil, dann flach und dann wieder steiler oder anfänglich flach, dann steil und dann wieder flacher. Die flachen Bereiche können zumindest zum Teil auch Plateaubereiche sein.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Rampengeometrie mit einem veränderlichen Steigungswinkel versehen, welcher keinen Sprung der Neigung aufweist, das heißt, die Rampe weist einen kontinuierlich veränderlichen Steigungswinkel auf.
Typischerweise kann eine Überlast auf den Lastabgriff bzw. auf die Drehfeder bzw. auf eine Kupplung einen axialen Hub zwischen den beiden Kupplungshälften auslösen. Ein solcher Hub wird bei Ausführungsformen dazu verwendet, um eine Bremse oder eine Feststelleinrichtung, beispielsweise ein Lamellenpaket oder eine Scheibenbremse, zu betätigen. Damit wird in dem Lastabgriff mit der Drehfeder mit den vorgespannten Kupplungshälften ein Drehmomentbegrenzer geschaffen. Die Auslösung des Drehmomentbegrenzers hängt dabei von der Federkonstante, der die Kupplungshälften zusammendrückenden Feder und der Rampengeometrie beziehungsweise der Rampengeometrien der Kupplungshälften ab. Auf diese Weise wird bei Ausführungsformen die Drehfeder realisiert, wobei die Federkennlinie der Drehfeder von der Rampengeometrie und der Federkonstante der die Kupplungshälften zusammendrückenden Feder abhängt. Die Federkennlinien der beiden Drehfedern sind zumindest abschnittsweise identisch bei typischen Ausführungsformen. Bei weiteren Ausführungsformen sind die Federkennlinien unterschiedlich.
Eine typische Funktion des Drehmomentbegrenzers ist, dass bei Blockierung des Lastpfads, welcher an den Lastabgriff angeschlossen ist, die Drehfeder verdreht wird aufgrund der Blockierung des Lastpfades und des weitervorhandenen Antriebs von der Hauptwelle. Auf diese Weise kommt es zur Auslösung des Drehmomentbegrenzers, wobei dies bei typischen Ausführungsformen bewirkt, dass die Feststelleinrichtung durch das Ausrücken der vorgespannten Kupplungshälften betätigt wird. Auf diese Weise wird die Hauptwelle an dem jeweiligen Lastabgriff festgelegt. Auf diese Weise kann das komplette System gesperrt werden.
Die Zweiteilung der Blockierung zwischen Lastabgriff und Komparator bietet den Vorteil, dass der Komparator einerseits kompakt aufgebaut werden kann und andererseits die große Bremskraft mit einer entsprechenden Feststelleinrichtung wie beispielsweise einem Lamellenpaket unmittelbar an der Hauptwelle erfolgen kann. Die Sperrfunktionalität oder Blockadefunktionalität des Komparators muss dabei beispielsweise lediglich einen Bruchteil des Drehmoments aufnehmen können wie die Feststelleinrichtung jeweils der Lastabgriffe, beispielsweise lediglich 50 % oder beispielsweise lediglich 30 % oder beispielsweise lediglich 20 % oder beispielsweise lediglich 10 %. Dies bietet den Vorteil, dass der mechanisch vergleichsweise kompliziert aufgebaute Komparator lediglich eine geringere Brems- oder Blockadekraft benötigt, sodass der Komparator kompakt aufgebaut werden kann.
Bei typischen Ausführungsformen ist das mit den Lastpfäden verbundene, anzutreibende Element eine Steuerfläche eines Flugzeugs, typischerweise eine Landeklappe, eine Störklappe, eine Krügerklappe, eine Nasenklappe oder ein Vorflügel.
Typischerweise ist der Komparator dazu eingerichtet, den Lastpfad zumindest in einer Richtung oder in genau einer Richtung oder in beide Richtungen zu sperren. Typischerweise ist der Komparator dazu eingerichtet, den jeweiligen Lastpfad zumindest oder genau in der Drehrichtung zu sperren, in welcher die Blockade auftrat. Dies ist die Drehrichtung, welche zu einer Vergrößerung der Drehwinkeldifferenz geführt hat. Bei typischen Ausführungsformen ist es möglich, den jeweiligen gesperrten Lastpfad entgegen der Drehrichtung, in welcher die Blockade auftrat, zu drehen. Auf diese Weise ist es möglich, die Drehwinkeldifferenz zu verringern, bis sie einen Loslöseschwellenwert unterschreitet. Der Loslöseschwellenwert entspricht typischerweise dem Blockadeschwellenwert, kann jedoch auch niedriger sein als der Blockadeschwellenwert. Grundsätzlich sind für den Loslöseschwellenwert dieselben Drehwinkeldifferenzen verwendbar, welche in dieser Anmeldung im Zusammenhang mit dem Blockadeschwellenwert angegeben sind. Typische Transmissionsvorrichtungen oder Komparatoren sind dazu eingerichtet, eine Blockade zu lösen, indem ein Lastpfad der beiden Lastpfäde entgegen der aufgetretenen Drehwinkeldifferenz verdreht wird.
Typische Transmissionsvorrichtungen umfassen zumindest einen weiteren Lastpfad, also typischerweise einen dritten Lastpfad oder zusätzlich auch einen vierten oder weitere Lastpfade. Typischerweise ist bei der Transmissionsvorrichtung ein dritter Komparator vorgesehen, welcher mit dem zweiten Lastpfad und dem dritten Lastpfad verbunden ist. Mit solchen Vorrichtungen ist es möglich, Steuerflächen eines Flugzeugs über drei oder noch mehr Lastpfäde anzusteuern oder zu betätigen.
Einige typische Betriebszustände von Transmissionsvorrichtungen gemäß der Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
Sobald beispielsweise der erste Lastpfad irregulär blockiert wird, beispielsweise aufgrund eines festgefressenen Getriebes, blockiert am ersten Lastabgriff die erste Drehfeder diesen Lastpfad. Der Lastabgriff sperrt damit auch die Hauptwelle, so dass auch der zweite Lastpfad über die Hauptwelle und den zweiten Lastabgriff gesperrt ist.
Ein weiterer Fehlerfall kann der Bruch eines Bauteils in einem der Lastpfade sein, wobei dies zu einer Drehwinkeldifferenz am Komparator führt, sodass der Komparator beide Lastpfade blockiert, sodass in der Folge zumindest einer der beiden Lastabgriffe blockiert, so dass ebenfalls die Hauptwelle stillgelegt wird. Ein ähnliches Szenario tritt ein, wenn einer der beiden Lastpfade eine erhöhte Reibung auf Grund eines Schadens aufweist. Auch dies würde zu einer Drehwinkeldifferenz auf Grund der Drehfedern der Lastabgriffe führen, so dass der Komparator blockiert, sobald der Blockadeschwellenwert erreicht ist.
Typische Vorteile von erfindungsgemäßen Transmissionsvorrichtungen sind ein sensorloser Aufbau, eine zumindest weitgehende Wartungsfreiheit, eine Unabhängigkeit von elektronischen Komponenten und damit von einer Stromversorgung. Alternativ zu den Getrieben abtriebsseitig des Komparators können anstelle von Koaxialgetrieben auch andere Getriebe wie beispielsweise Planetengetrieben oder Stirnradgetrieben eingesetzt werden. Mit typischen Transmissionsvorrichtungen ist eine Blockadefunktion für viele oder alle möglichen Fehlerfälle, wie beispielsweise Ausfall oder Blockade irgendeiner Komponente eines Lastpfades oder ein Free-Wheeling sichergestellt.
Typische Ausführungsformen von Komparatoren umfassen einen feststehenden Ring. Der feststehende Ring ist typischerweise mittig zwischen zwei Eingängen für die beiden Wellen angeordnet. Der feststehende Ring kann beispielsweise gehäusefest ausgeführt sein.
Typische feststehende Ringe sind innen glatt ausgeführt. Typischerweise ist die Innenseite des feststehenden Rings gehärtet. Bei weiteren Ausführungsformen ist die Innenseite gerändelt oder innenverzahnt, weist also eine Innenverzahnung auf.
Typische Komparatoren umfassen einen doppelten Planetenfreilauf, welcher einen ersten Planetenträger umfasst, der mit der ersten Welle drehfest verbunden ist, und welcher einen zweien Planetenträger umfasst, der mit der zweiten Welle drehfest verbunden ist. Ein solcher doppelter Planetenfreilauf ermöglicht die sensorlose Feststellung einer Drehwinkeldifferenz.
Typische Komparatoren umfassen abgeflachte Planetenräder, welche in Abhängigkeit ihrer Winkellage mit dem Ring interagieren. Dabei bezieht sich die Winkellage bei den Planetenrädern auf die Winkellage relativ zu einem Planetenträger, auf welchem die Planetenräder montiert sind. Der Planententräger kann selbst rotieren oder feststehend ausgeführt sein. Die jeweiligen Abflachungen der Planetenräder umfassen typischerweise zumindest eine Seite oder etwa 20 % bis 50 % des Umfangs eines Planetenrades. Im Bereich der Abflachung sind keine Zähne vorhanden, sodass kein Eingriff mit dem Ring möglich ist. Auf diese Weise können die Planetenräder bei geeigneter Winkelstellung frei innerhalb des Ringes rotieren. Durch Drehung der Planetenräder relativ zu ihrem Planetenträger können die abgeflachten Planetenräder in einen Eingriff mit der Innenseite des Rings gebracht werden, indem die mit Zähnen ausgestatteten Bereiche nach radial außen gedreht werden. Dabei entsteht zwischen den Planetenrädern und dem Ring ein Kraftschluss, welcher zum Blockieren führt. Die Planetenräder müssen lediglich an dem Umfangsteilstück, welches mit dem Sonnenrad in Eingriff gelangt, Zähne aufweisen. Die übrigen Abschnitte können auch glatt ausgestaltet sein, wobei es lediglich darauf ankommt, dass an einer Seite, typischerweise gegenüber der Zähne für den Eingriff mit dem Sonnenrad, eine Abflachung vorgesehen ist.
Typische Komparatoren sind aufgebaut, sodass die Winkellage der Planetenräder von der Drehwinkeldifferenz der Wellen abhängig ist. Typischerweise umfasst das Sonnenrad von typischen doppelten Planetenfreiläufen zwei Verzahnungselemente, wobei das erste Verzahnungselement mit der ersten Welle verbunden ist und das zweite Verzahnungselement mit der zweiten Welle verbunden ist. Die Verzahnungselemente greifen typischerweise ineinander, sodass das Sonnenrad zu einem Teil von dem ersten Verzahnungselement und zu einem anderen Teil von dem zweiten Verzahnungselement gebildet wird. Typischerweise interagiert jedes der beiden Verzahnungselemente mit jeweils zumindest einem der abgeflachten Planetenräder, wobei typischerweise eine unmittelbare Interaktion vorliegt. Bei weiteren Ausführungsformen ist noch ein Zahnrad zwischengeschaltet. Bevorzugt wird, dass das erste Sonnenrad mit einem der abgeflachten Planetenräder interagiert, welches auf dem zweiten Planetenträger angeordnet ist. Typischerweise interagiert das zweite Sonnenrad mit dem zumindest abgeflachten Planetenrad, welches auf dem ersten Planetenträger angebracht ist. Bei typischen Ausführungsformen sind auf beiden Planetenträgern jeweils ein oder jeweils zwei abgeflachte Planetenräder angeordnet.
Typischerweise umfasst der Komparator ein mit der ersten Welle verbundenes Stirnrad. Bei typischen Ausführungsformen umfasst der Komparator ein zweites mit der zweiten Welle verbundenes Stirnrad.
Typische Ausführungsformen von Komparatoren umfassen erste Klemmrollen, welche mit dem zweiten Stirnrad bzw. einer zweiten Kurvenscheibe des zweiten Stirnrads interagieren, und zweite Klemmrollen, welche mit dem ersten Stirnrad bzw. einer ersten Kurvenscheibe des ersten Stirnrads interagieren. Die Klemmrollen sind typischerweise zwischen den Außenumfängen der Kurvenscheiben der Stirnräder und dem Ring angeordnet.
Bei typischen Ausführungsformen ist das erste Stirnrad bzw. die erste Kurvenscheibe des ersten Stirnrads, oder, falls ein zweites Stirnrad vorhanden ist, auch das zweite Stirnrad bzw. die zweite Kurvenscheibe des zweiten Stirnrads mit einem veränderlichem Außenumfang versehen. Auf diese Weise werden Rampen gebildet, welche mit den Klemmrollen interagieren können. Bei Verdrehung der Stirnräder werden die Klemmrollen in eine andere Lage relativ zu dem Stirnrad und der Kurvenscheibe des jeweiligen Stirnrads verbracht, sodass beispielsweise bei einem veränderlichen Außenumfang an dieser Stelle die Klemmrolle nach außen gedrückt werden kann und so in eine Klemmung mit dem feststehenden Ring gebracht werden kann. Auf diese Weise lassen sich die Wellen festsetzen.
Typischerweise umfassen die Stirnräder jeweils Bolzen, auf denen die Klemmrollen exzentrisch gelagert sind, beispielsweise gleitgelagert oder mittels Wälzlagern gelagert. Die Klemmrollen des ersten Stirnrades, also die ersten Klemmrollen, stehen dabei in Kontakt mit dem zweiten Stirnrad oder der Kurvenscheibe des zweiten Stirnrads. Bei Gleichlauf der Stirnräder, also bei Gleichlauf der Wellen, ergibt sich keine Relativbewegung zwischen den Stirnrädern und damit auch nicht zwischen den Klemmkörpern und den Kurvenscheiben der beiden Stirnräder.
Weitere Ausführungsformen umfassen Klemmkörper, welche zwischen dem Außenumfang des ersten Stirnrads oder dem Außenumfang der ersten Kurvenscheibe des ersten Stirnrads und dem Ring angeordnet sind, und welche mit der zweiten Welle drehfest verbunden sind. Bei solchen Ausführungsformen ist typischerweise nur eine, nämlich die erste Kurvenscheibe vorhanden. Die Klemmkörper können beispielsweise über einen elastischen Ring mit der zweiten Welle drehfest verbunden sein. Das erste Stirnrad ist bei solchen Ausführungsformen das einzige Stirnrad, weist jedoch analog zu anderen Ausführungsformen eine Kurvenscheibe auf, welche beispielsweise auch als Polygon ausgeführt sein kann oder mit einem kontinuierlich veränderlichen Außenradius. Die Klemmkörper sind typischerweise nicht gleichmäßig über den Außenumfang des ersten Stirnrads verteilt. Die Klemmkörper weisen typischerweise zumindest nicht identische Abmessungen auf. Auf diese Weise kann beispielsweise sichergestellt werden, dass lediglich innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs der Drehwinkeldifferenz zwischen erster und zweiter Welle es nicht zu einer Blockade der Klemmkörper zwischen dem Außenumfang des ersten Stirnrads und dem Ring kommt.
Ein typischer Vorteil von doppelten Planetenfreiläufen ist beispielsweise, dass das relative Drehmoment zwischen den beiden angeschlossenen Lastpfaden vergleichsweise gering sein muss, um einen ausreichenden Drehwegunterschied und damit eine Blockade zu erreichen. Typische Ausführungsformen umfassen Komparatoren mit unrunden, rotierenden Bauteilen, wie beispielsweise die abgeflachten Planentenräder oder die Stirnräder mit Kurvenscheiben. Bei doppelten Planetenfreiläufen kann der Blockadeschwellenwert dadurch gewählt werden, indem die Breite des Spalts zwischen Ring und Planetenrädern gewählt wird, oder indem die Teilkreise der verzahnten Bauteile oder die Größe der Abflachung der Planetenräder definiert werden.
Typische Ausführungsformen von Komparatoren bieten Vorteile, da herkömmliche Freiläufe oder Rücklaufsperren keine Möglichkeit bieten, in beide Laufrichtungen frei zu laufen und gleichzeitig im anderen Arbeitspunkt bei einem geringen relativen Verdrehwinkel zu klemmen. Weiterhin wirken herkömmliche Vergleicher als Sperrdifferential so, dass der schnelleren Welle die langsamere Rotation aufgeprägt wird; es wird durch ein solches Bauteil keine automatische Blockade ausgelöst. Typische Ausführungsformen sind weniger komplex aufgebaut als vergleichbare Konstruktionen aus dem Stand der Technik und eventuell auch kostengünstiger oder im Betrieb zuverlässiger. Weiterhin ist der benötigte Bauraum im Vergleich zum System aus dem Stand der Technik verringert. So kann beispielsweise gegenüber der in der Einleitung genannten US-Veröffentlichung das aufwendige Differential eingespart werden.
Weitere Vorteile von Ausführungsformen sind der Verzicht auf optische oder hydraulische oder elektrische Schnittstellen zu anderen Flugsystemen.
Figurenliste
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, wobei die Figuren zeigen:

1 zeigt schematisch die Übersicht über eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Transmissionsvorrichtung;
2 zeigt in einem Querschnitt einen Lastabgriff schematisch als Teil der Ausführungsform der 1;
3 zeigt ein Detail des Lastabgriffs der 2 in verschiedenen Zuständen;
4 zeigt schematisch einen typischen Komparator in einer äußeren Systemskizze;
5 zeigt eine Ausführungsform eines Komparators in einem Axialschnitt und in einem Querschnitt schematisch;
6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Komparators schematisch in einem Querschnitt und in einem Längsschnitt; und
7 zeigt schematisch in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht eine weitere Ausführungsform eines typischen Komparators.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Nachfolgend werden typische Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist, vielmehr wird der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche bestimmt. Bei der Beschreibung der Ausführungsform werden unter Umständen in verschiedenen Figuren und für verschiedene Ausführungsformen gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet, um die Beschreibung übersichtlicher zu gestalten. Dies bedeutet jedoch nicht, dass entsprechende Teile der Erfindung auf die in den Ausführungsformen dargestellten Varianten beschränkt sind.
In der 1 ist in einer schematischen Übersicht eine Transmissionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung skizziert. Die Transmissionsvorrichtung dient dazu, Drehmoment von einer Hauptwelle 3 zu einer Landeklappe 5, welche eine Steuerfläche eines Flugzeugs ist, zu übertragen. Die Hauptwelle 3 wird durch einen Motor angetrieben, welcher auf der rechten Seite der Hauptwelle 3 angeordnet ist (in der 1 nicht gezeigt). Links der 1 schließen sich an der Hauptwelle 3 weitere Lastabgriffe an, welche weitere Steuerflächen des Flugzeugs betätigen können.
Bei Ausführungsbeispielen wird ein Abschnitt der Hauptwelle 3 durch eine in den Lastabgriffen typischerweise mittig gelagerte Welle gebildet.
An der Hauptwelle 3 sind ein erster Lastabgriff 11 und ein zweiter Lastabgriff 13 jeweils zum Übertragen von Drehmoment zu der Landeklappe 5 angeordnet. Abtriebsseitig der Lastabgriffe 11 und 13 ist ein Komparator 15 angeordnet, welcher mit den beiden Lastpfaden zwischen den Lastabgriffen 11 und 13 und der Landeklappe 5 verbunden ist. Abtriebsseitig des Komparators 15 sind Getriebe 21 und 23 angeordnet, welche für eine Untersetzung sorgen. Die Getriebe 21 und 23 sind als Koaxialgetriebe ausgebildet.
Der Komparator ist dazu eingerichtet, eine Drehwinkeldifferenz zwischen dem ersten Drehwinkel des ersten Lastpfades und dem zweiten Drehwinkel des zweiten Lastpfades zu ermitteln. Typischerweise ist er dazu eingerichtet, die Drehwinkeldifferenz mechanisch zu ermitteln. Hierzu ist der Komparator 15 über Zahnräder jeweils in die beiden Lastpfade zwischen den Lastabgriffen 11 und 13 und der Landeklappe 5 eingebunden. Der Komparator 5 ist weiter dazu eingerichtet, den ersten Lastpfad und den zweiten Lastpfad am Komparator zu blockieren, sobald die Drehwinkeldifferenz einen Blockadeschwellenwert erreicht.
Zwischen Lastabgriff und Komparator sowie zwischen Komparator und Getriebe können Stirnräder oder Kegelräder vorgesehen sein.
Nachfolgend werden einzelne Bauteile der Transmissionsvorrichtung, welche in der 1 gezeigt ist, einzeln erläutert.
So zeigt die 2 einen ersten Lastabgriff 11 einer Ausführungsform in einer schematischen Schnittansicht. In der 11 ist eine strichlierte Linie eingezeichnet, welche den Kraftverlauf bei normalem Betrieb, also bei Drehmomenten geringer als das Grenzdrehmoment des eingebauten Drehmomentbegrenzers, zeigt. Weiterhin ist in der 2 ein Kraftverlauf mit einer durchgezogenen Linie gezeigt, welcher bei gesperrtem Drehmomentbegrenzer, falls also das übertragene Drehmoment das Grenzdrehmoment überschreitet, auftritt. Die Lastabgriffe begrenzen mit ihrem eingebauten Drehmomentbegrenzer die Lasten, welche vom Antrieb in das System gelangen können.
Die Lastabgriffe umfassen eine Drehfeder, wobei der erste Lastabgriff 11 der 2 eine erste Drehfeder umfasst. Im Folgenden wird lediglich von der Drehfeder geschrieben, wobei dann üblicherweise im Zusammenhang mit der 2 die erste Drehfeder gemeint ist. Die Drehfeder ist abstrakt zu verstehen, da sie durch einzelne Bauteile, welche im Folgenden erklärt werden, zusammengesetzt ist.
Der Lastabgriff 11 umfasst Radialwellendichtringe 103, ein Gehäuse 105, Reiblamellen 107, Stahllamellen 109 sowie eine Tellerfeder 111. Ein Verschlussdeckel 113 dient zum Verschließen des Gehäuses 105. Das Antriebslager 115 nimmt die Hauptwelle 3 auf, welche außerdem noch mit weiteren Lagern gelagert ist. Eine Eingangskupplung 117 überträgt Drehmoment von einem rechtsseitigen Teil der Hauptwelle 3 zu dem in der Figur mittig dargestellten Abschnitt der Hauptwelle 3. Ein Federträger 119 ist fest mit der Hauptwelle 3 verbunden. In dem Federträger 119 ist eine Schraubenfeder 121 angeordnet, wobei die Auswahl der Federstärke verwendet werden kann, um die Funktionalität des Drehmomentbegrenzers des ersten Lastabgriffs einzustellen.
Integral mit dem Federträger 119 ist eine Antriebs-Kupplungshälfte 123 ausgeführt, welche über eine Kugel 125 mit einer Abtriebs-Kupplungshälfte 127 verbunden ist. Die Schraubenfeder 121 presst die Antriebs-Kupplungshälfte 123 gegen die Kugel 125 und diese wiederum gegen die Abtriebs-Kupplungshälfte 127. Auf diese Weise ist eine Drehmomentübertragung auf die Abtriebs-Kupplungshälfte 127 möglich, welche wiederum drehfest mit einem Abtriebs-Stirnrad verbunden ist oder integral mit einem Abtriebs-Stirnrad ausgebildet ist.
Die Funktionsweise des Lastabgriffs 11 unterscheidet sich in gewisser Weise von einem herkömmlichen Drehmomentbegrenzer. Die unterschiedliche Funktionsweise ist insbesondere dadurch bedingt, dass die Rampengeometrie bei dem Lastabgriff 11 und typischerweise weiteren Lastabgriffen im Rahmen der Erfindung unterschiedlich ist zu einem herkömmlichen Drehmomentbegrenzer.
In der 3 sind die Rampen der beiden Kupplungshälften 123, 127 des Lastabgriffs 11 der 2 vergrößert dargestellt. Die 3 und 2 werden im Zusammenhang miteinander beschrieben.
Bei einer Drehbewegung mit einem höher werdenden Drehmoment kommt es zu einem axialen Ausrücken der antriebsseitigen Kupplungshälfte 123 in Richtung des Pfeils 131. Dies wird bedingt durch die Rampengeometrie der Rampe, welche auf der abtriebsseitigen Kupplungshälfte 127 vorgesehen ist. Die Rampengeometrie weist einen Plateaubereich 133, anschließend eine starke Steigung 135 und daran anschließend eine flachere Steigung 137 auf. Bei Hinauflaufen der Kugel 125 über die starke Steigung 135 bis zur flacheren Steigung 137 kommt es zu einem axialen Ausrücken der antriebsseitigen Kupplungshälfte 123 in Richtung des Pfeils 131 gegen die Kraft der Schraubenfeder 121, sodass die Reiblamellen 107 und die Stahllamellen 109 schließlich gegen die Tellerfeder 111 zusammengepresst werden.
Über die Rampe der abtriebsseitigen Kupplungshälfte 127 kann die Drehmomentbegrenzerfunktion des Lastabgriffs 11 definiert werden. Es ist auch möglich, die Kupplungshälften gegeneinander zu vertauschen, d.h. die antriebsseitige Kupplungshälfte mit einer Rampe zu versehen, oder andere Rampengeometrien vorzusehen.
Interessant ist das Zusammenspiel der beiden Lastabgriffe 11 und 13 (siehe 1) bei Vorliegen von unterschiedlichen Widerständen auf den beiden Lastpfaden. Da die Lastabgriffe identisch aufgebaut sind, weisen sie dieselbe Drehfeder-Charakteristik auf. Weist beispielsweise einer der beiden Lastpfade eine größere Reibung auf, so kann es dazu kommen, dass sich die Last ungleich auf die Lastabgriffe 11 und 13 verteilt. Dies bewirkt aufgrund der Rampengeometrie der jeweiligen Abtriebs-Kupplungshälften eine unterschiedlich weite axiale Ausrückung (in Richtung des Pfeils 131 in der 3) der Kupplungshälften 123 der beiden Lastabgriffe 11 und 13. Erst ab einer bestimmten Last greifen die Lamellen ineinander. Auf diese Weise kann es dazu kommen, dass ein gewisser ungleichmäßiger Lastverteilungsschlüssel zwischen den beiden Lastpfaden noch toleriert wird, jedoch nur bis eine der beiden Lastabgriffe11 und 13 soweit belastet ist, dass dieser blockiert.
Weiterhin ist es jedoch auch möglich, dass der Drehwegunterschied aufgrund der unterschiedlichen Drehmomente in den Lastpfaden dazu führt, dass die Lastpfade unterschiedliche Drehwinkel aufweisen. Dies entspricht der Drehfeder-Funktionalität der Lastabgriffe. Aufgrund der unterschiedlichen Drehwinkel der beiden Lastpfade in Folge der unterschiedlichen Lasten, welche durch die Lastabgriffe 11 und 13 übertragen werden, kann es dazu kommen, dass die Drehwinkeldifferenz den Blockadeschwellenwert des Komparators 15 (siehe 1) überschreitet. Dies würde dazu führen, dass der Komparator 15 beide Lastpfade blockiert, sodass es auch in den beiden Lastabgriffen 11 und 13 zu einem Auslösen der Feststelleinrichtung, welche durch die Reiblamellen 107, Stahllamellen 109, Tellerfeder 111 und weitere Bauteile des jeweiligen Lastabgriffs gebildet wird, kommt. Ein solches Schließen oder Blockieren der Feststelleinrichtungen führt zu einer Blockade der beiden Lastabgriffe 11 und 13.
Der durchgezogene Pfeil der 2 zeigt an, wie das übertragene Drehmoment von der Hauptwelle 3 im Fall einer Blockade des Lastabgriffs über die Antriebs-Kupplungshälfte 123, welche integral mit dem Federträger 119 ausgebildet ist, in die Feststelleinrichtung mit den Reiblamellen 107 und Stahllamellen 109 übertragen wird, sodass sich das Drehmoment zumindest teilweise gegenüber dem drehfesten Gehäuse 105 abstützt. Dies führt zu einer Blockade des Systems.
In der folgenden 4 ist ein typischer Komparator gemäß Ausführungsformen der Erfindung schematisch gezeigt. Der Komparator 15 weist zwei Wellen 151 und 153 auf, welche sich entsprechend der über die Lastpfade übertragenen Drehung mitdrehen. Für die in der Mitte der 4 dargestellte Kernbaugruppe 157 des Komparators 15 existieren verschiedene Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung, welche nachfolgend im Zusammenhang mit den 5 bis 7 beschrieben werden. Dabei werden für gleiche oder ähnliche Teile bei verschiedenen Ausführungsformen teilweise gleiche Bezugszeichen verwendet.
In der 5 ist ein doppelter Planetenfreilauf eines Komparators gezeigt, wobei der doppelte Planetenfreilauf einmal in einem Querschnitt und einmal in einem Längsschnitt gezeigt ist. Zwei Wellen 151 und 153 verbinden den doppelten Planetenfreilauf mit den zwei Lastpfäden. Die erste Welle 151 ist mit einem ersten Stirnrad 161 verbunden. Dabei beinhaltet das Wort „verbunden“ zwischen Welle und Stirnrad auch eine integrale Bauweise der Welle 151 mit dem Stirnrad 161. Ebenso ist die zweite Welle 153 mit einem zweiten Stirnrad 163 verbunden. Durch die Stirnräder 161 und 163 können die beiden Seiten des doppelten Planetenfreilaufs auch in den jeweiligen Lastpfad integriert werden, sodass keine extra Anbindung an den Lastpfad notwendig ist. So ist es beispielsweise möglich die Stirnräder 161 und 163 jeweils mit Abtriebszahnrädern der Lastabgriffe in Eingriff zu bringen und die Wellen 151 und 153 zu verwenden, um die Verbindung mit abtriebsseitigen Getrieben beziehungsweise einer anzusteuernden Steuerfläche herzustellen. Alternativ ist es auch möglich die Stirnräder 161 und 163 in den Eingriff mit weiteren abtriebsseitig angeordneten Stirnrädern zu bringen, die einen Eingang für die abtriebsseitigen Getriebe darstellen.
Mit der ersten Welle 151 ist drehfest ein erster Planetenradträger 171 verbunden und mit der zweiten Welle 153 ist drehfest ein zweiter Planetenradträger 173 verbunden. Der erste Planetenradträger 171 weist erste Planetenbolzen 181 und der zweite Planetenradträger 173 weist zweite Planetenbolzen 183 auf. Auf den ersten Planetenbolzen 181 sind erste abgeflachte Planetenräder 191 montiert und auf den zweiten Planetenbolzen 183 sind zweite abgeflachte Planetenräder 193 montiert. Die abgeflachten Planetenräder 191 und 193 sind innerhalb eines feststehenden Rings 195 angeordnet, welcher gehäusefest montiert ist. Der Ring 195 weist eine gehärtete Innenseite auf, welche mit den Planetenrädern 191 und 193 in Eingriff gelangt, so dass ein Kraftschluss entsteht, falls nicht die abgeflachte Seite der Planetenräder 191 und 193 nach radial außen zeigt.
Das Sonnenrad des doppelten Planetenfreilaufs wird durch ein erstens Verzahnungselement 201 und ein zweites Verzahnungselement 203 gebildet. Das erste Verzahnungselement 201 ist drehfest mit der ersten Welle 151 verbunden und steht in Eingriff mit den zweiten abgeflachten Planetenrädern 183. Das zweite Verzahnungselement 203 ist drehfest mit der zweiten Welle 153 verbunden und steht in Eingriff mit den ersten Planetenrädern 181. Es ist also jeweils ein Verzahnungselement einer Seite in Eingriff mit den Planetenrädern der anderen Seite.
Bei einer Drehwinkeldifferenz der Wellen 151 und 153 wird sich die Winkellage der Planetenräder 181 und 183 gegenüber den Planetenradträgern 171 und 173 verdrehen, sodass ab einem Blockadeschwellenwert der Drehwinkeldifferenz ein Eingriff der Planetenräder 181 und 183 mit der Innenverzahnung des Rings 195 erfolgt. Ein solcher Eingriff führt zur Festlegung sowohl der Planetenradträger 171 und 173 und somit auch der Wellen 151 und 153 und damit auch der integral ausgeführten Stirnräder 161 und 163. Die Blockade kann gelöst werden, indem die Drehwinkeldifferenz zurückgedreht wird, in diese Richtung ist ein Verdrehen der beiden Wellen 151 und 153 gegeneinander möglich.
Bei der Ausführungsform der 5 ist ersichtlich, dass durch die Wahl des Ausmaßes der Abflachung der Planetenräder oder durch die Dicke des Rings bzw. die Größe des Spalts zwischen Ring und Planetenrädern bestimmt werden kann, ab welcher Drehwinkeldifferenz eine Blockade eintritt. Auf diese Weise lässt sich der Blockadeschwellenwert einstellen.
In der 6 ist eine weitere Ausführungsform eines Komparators gezeigt, welcher teilweise ähnliche oder gleiche Bauteile wie der Komparator der 5 aufweist. Allerdings unterscheidet sich der Aufbau einiger Bauteile, so weisen die Stirnräder 161 und 163 jeweils eine Kurvenscheibe 211 beziehungsweise 213 auf. Weiterhin sind an den Stirnrädern 161 und 163 jeweils Bolzen mit Klemmrollen 221 und 223 montiert, wobei die ersten Klemmrollen 221 auf Bolzen des ersten Stirnrades 161 sitzen und die zweiten Klemmrollen 223 auf Bolzen des zweiten Stirnrades 163 aufsitzen.
Der veränderliche Außendurchmesser der ersten Kurvenscheibe 211 interagiert mit den zweiten Klemmrollen 223, welche mit dem zweiten Stirnrad 163 und damit mit der zweiten Welle 153 verbunden sind. Bei einer Drehwinkeldifferenz kommt es daher aufgrund des veränderlichen Umfangs der Kurvenscheiben 211 und 213 zu einem Klemmen der Klemmrollen 221 und 223, wobei durch die Geometrie der Kurvenscheiben 211 und 213 das Verhalten bei Drehwinkeldifferenzen und damit auch der Blockadeschwellenwert festgelegt werden kann. Die Klemmrollen 221 und 223 werden zwischen den Kurvenscheiben 211 und 213 und dem Ring 195 eingeklemmt und blockieren so die Kurvenscheiben 211 und 213 und somit auch die Wellen 151 und 153 sowie die Stirnräder 161 und 163. Der Ring 195 ist bei dem Ausführungsbeispiel der 5 innen glatt gestaltet.
In der 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Komparators in einer teilweise geschnittenen perspektivischen Ansicht gezeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel der 7 handelt es sich um eine Klemmnabe mit Klemmkörpern, welche mit einer Kurvenscheibe interagiert. Die Kurvenscheibe ist integral mit einem ersten Stirnrad aufgebaut, welches in der 7 weggeschnitten wurde. Das erste Stirnrad ist mit der ersten Kurvenscheibe wie bei einem Teil der anderen Ausführungsformen auf der ersten Welle angeordnet.
Der Komparator der 7 umfasst wiederum zwei Wellen 151 und 153, welche integral mit Stirnrädern 161 (in der 7 nicht gezeigt, weggeschnitten) und 163 ausgeführt sind. An dem ersten Stirnrad (in der 7 nicht gezeigt) ist integral ein P4C-Körper 231 angeordnet. Der P4C-Körper 231 kann auch als spezielle Kurvenscheibe des ersten Stirnrads angesehen werden.
Der P4C-Körper 231 interagiert mit einer P4C-Nabe 233, welche drehfest mit dem zweiten Stirnrad 163 verbunden ist. Die P4C-Nabe 233 weist mehrere Klemmkörper auf, welche bei einer relativen Verdrehung des P4C-Körpers 231 relativ zu der P4C-Nabe 233 zwischen einem Ring 195, welcher gehäusefest ist, und dem P4C-Körper 231 geklemmt werden. Der Ring 195 ist innen glatt ausgeführt, das heißt ohne Verzahnung. Über das Spiel des P4C-Körpers 231 und der Klemmkörper der P4C-Nabe 233 kann der Blockadeschwellenwert eingestellt werden.
Die P4C-Nabe 233 mit den Klemmkörpern wird durch mehrfaches Schlitzen einer üblichen P4C-Nabe 233 hergestellt. Durch das Schlitzen entstehen die Klemmkörper. Die Klemmkörper sind aufgrund der Elastizität des Materials der P4C-Nabe 233, beispielsweise Stahl, in radialer Richtung in einem gewissen Umfang beweglich, sodass sie bei einem Verdrehen des P4C-Körpers 231 gegen den Ring 195 gedrückt werden können. In der Folge kommt es zu einer Blockade beider Wellen 151 und 153 sowie des ersten Stirnrades (in der 7 nicht gezeigt) und des zweiten Stirnrades 163, sodass beide Lastpfade durch den Komparator der 7 festgesetzt werden können. Generell können für die Kurvenscheibe, welche bei der Ausführungsform der 7 in Form des P4C-Körpers verwirklicht ist, verschiedene Formen verwendet werden, welche beispielsweise eine Ellipse oder ein P3G-Profil umfassen können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 9343469 [0004]
DE 102007019607 A1 [0014]
DE 102015105543 A1 [0014]

Claims

Komparator (15) für eine Transmissionsvorrichtung, mit - einer ersten Welle (151) zur drehfesten Verbindung des Komparators (15) mit einem ersten Lastpfad; und - einer zweiten Welle (153) zur drehfesten Verbindung des Komparators (15) mit einem zweiten Lastpfad; - wobei der Komparator (15) eingerichtet ist, eine Drehwinkeldifferenz zwischen den Wellen unterhalb eines Blockadeschwellwert zuzulassen; und - wobei der Komparator (15) weiter dazu eingerichtet ist, die Wellen (151, 153) zu sperren, sobald die ermittelte Drehwinkeldifferenz den Blockadeschwellenwert erreicht.
Komparator (15) nach Anspruch 1, mit einem feststehenden Ring (195).
Komparator (15) nach Anspruch 2, wobei der Ring (195) innen glatt ausgeführt ist..
Komparator (15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem doppelten Planetenfreilauf, welcher einen ersten Planetenträger (171) umfasst, der mit der ersten Welle (151) drehfest verbunden ist, und einen zweiten Planetenträger (173) umfasst, der mit der zweiten Welle (153) drehfest verbunden ist.
Komparator (15) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, mit abgeflachten Planetenrädern (191, 193), welche in Abhängigkeit ihrer Winkellage mit dem Ring (195) interagieren.
Komparator (15) nach Anspruch 5, wobei der Komparator (15) aufgebaut ist, so dass die Winkellage der Planetenräder (191, 193) von der Drehwinkeldifferenz der Wellen (151, 153) abhängig ist.
Komparator (15) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei als ein Sonnenrad des doppelten Planetenfreilaufs zwei Verzahnungselemente (201, 203) vorgesehen sind, wobei das erste Verzahnungselement (201) mit der ersten Welle (151) verbunden ist und das zweite Verzahnungselement (203) mit der zweiten Welle (153) verbunden ist.
Komparator (15) nach Anspruch 7, wobei jedes der beiden Verzahnungselemente (201, 203) mit jeweils mindestens einem der abgeflachten Planetenräder interagiert (181, 183).
Komparator (15) nach Anspruch 7 oder 8, wobei das erste Verzahnungselement (201) mit mindestens einem der abgeflachten Planetenräder (183) interagiert, welches auf dem zweiten Planetenträger (173) angeordnet ist.
Komparator (15) nach einem Ansprüche 1 bis 2, wobei der Komparator (15) ein erstes mit der ersten Welle (151) verbundenes Stirnrad (161) mit erster Kurvenscheibe umfasst.
Komparator (15) nach Anspruch 10, mit einem zweiten mit der zweiten Welle (153) verbundenen Stirnrad (163) mit zweiter Kurvenscheibe umfasst.
Komparator (15) nach Anspruch 10 oder 11, mit ersten Klemmrollen (221), welche mit einer Kurvenscheibe des zweiten Stirnrads (163) interagieren, und zweite Klemmrollen (223), welche mit einer Kurvenscheibe des ersten Stirnrads (161) interagieren.
Komparator (15) nach Anspruch 10, mit Klemmkörpern, welche zwischen dem Außenumfang der Kurvenscheibe des ersten Stirnrads (161) und dem Ring (195) angeordnet sind und mit der zweiten Welle (153) drehfest verbunden sind.
Komparator (15) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Komparator (15) Sensorlos aufgebaut ist.
Transmissionsvorrichtung, insbesondere zum Bewegen von Steuerflächen eines Flugzeugs, mit - einem ersten Lastabgriff (11) zum Übertragen eines ersten Drehmoments zwischen einer Hauptwelle (3) und einem anzutreibenden Element über einen ersten Lastpfad, - einem an der Hauptwelle (3) angeordneten zweiten Lastabgriff (13) zum Übertragen eines zweiten Drehmoments zwischen der Hauptwelle (3) und dem anzutreibenden Element über einen zweiten Lastpfad, - einem mit den beiden Lastpfaden verbundenen Komparator (15) nach einem der vorherigen Ansprüche, welcher eingerichtet ist, um eine Drehwinkeldifferenz zwischen einem ersten Drehwinkel des ersten Lastpfads mit einem zweiten Drehwinkel des zweiten Lastpfads zu ermitteln; - wobei der Komparator (15) dazu eingerichtet ist, den ersten Lastpfad und den zweiten Lastpfad am Komparator (15) zu blockieren, sobald die Drehwinkeldifferenz einen Blockadeschwellenwert erreicht.