DE2712916A1

DE2712916A1 - Bremsvorrichtung

Info

Publication number: DE2712916A1
Application number: DE19772712916
Authority: DE
Inventors: Donald Craven
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1976-03-25
Filing date: 1977-03-24
Publication date: 1977-10-06
Also published as: FR2345623A1; JPS52132273A; IT1075416B; FR2345623B1; US4121795A; GB1575512A

Description

COHAUSZ & FLORACK 0719Q1R

PATBNTANWALTSBÜRO <& ' I £ « IO SCHUMANNSTR. 97 · D-4OOO DÜSSELDORF

Telefon: (0211) 683346 Telex: 08586513 cop d

PATENTANWÄLTE :
Dipl.-Ing, W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

Lucas Industries Limited 23. März 1977

Great King Street
Birmingham B19 2XF / England

Bremsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Bremsvorrichtung für eine entfernt angeordnete Stelleinrichtung mit einem Gehäuse, in dem eine Welle gelagert ist. Eine derartige Vorrichtung kann z.B. bei einem Betätigungssystem für die Flügelklappen eines Flugzeugs eingesetzt werden, bei dem eine einzige Stellvorrichtung über mechanische Verbindungsteile mit zwei oder mehreren weit voneinander entfernten Platten verbunden ist.

In einem derartigen System ist es wichtig sicherzustellen, daß in dem Fall, in dem einer der mechanischen Verbindungsteile schadhaft wird, die dazugehörige Klappe in ihrer Stellung gehalten wird. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die bei einem Ausfall eines Gestänges zwischen einer Betätigungsvorrichtung und dem zu betätigenden Teil das Teil in seiner Stellung festhält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch mehrere Kugeln oder Walzen, die zwischen der Oberfläche der Welle und der Oberfläche des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Gehäuseoberfläche mit einer Mehrzahl von Kerben versehen ist, denen

HC/Be - 4 -

709840/0908

die Kugeln oder Walzen zugeordnet sind, einen Käfig für die Kugeln oder Walzen, zwischen dem Käfig und der Welle wirkenden Reibungsmitteln, um den Käfig mit der Welle rotieren zu lassen, und elektromagnetisch betätigte Mittel, die auf den Käfig einwirken, um den Käfig in einer Stellung zu halten, in der die Kugeln oder Walzen mittig in ihren Kerben liegen, so daß sich die Welle frei gegenüber dem Gehäuse drehen kann, wenn die elektromagnetisch betätigten Mittel sich in einer Position befinden, und dagegen den Käfig lösen, wenn die elektromagnetisch betätigten Mittel in ihrer anderen Position sich befinden, um ein Verdrehen des Käfigs unter dem Einfluß der Reibungsmittel in eine Stellung zuzulassen, in der die Kugeln oder Walzen zwischen den Oberflächen klemmen und ein Drehen der Welle verhindern.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß im Käfig ein konischer Schlitz eingeformt ist und die elektromagnetisch betätigten Mittel eine Nase aufweisen, die in den Schlitz bringbar ist. Dabei kann die Nase am Gehäuse angelenkt sein.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die elektromagnetisch betätigten Mittel Solenoide und Verbindungsmittel enthalten, die die Solenoide mit der Nase verbinden. Dabei können federnde Mittel angeordnet sein, die auf die Verbindungsmittel einwirken, um die Nase aus dem konischen Schlitz herauszubringen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Bremsvorrichtung bei einem Betätigungssystem für die Flügelklappen eines Flugzeugs angewendet wird, das eine übliche Betätigungsvorrichtung aufweist, die über mehrere Verbindungsteile mit den Flügelklappen verbunden ist, und mehreren Bremsvorrichtungen, deren Wellen mit denen der Flügelklappen verbunden sind.

709840/0908

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Betätigungssystems für die Flügelklappen eines Flugzeugs;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Bremsvorrichtung, die ein Teil des Systems nach Fig. 1 darstellt;

Fig. 3 einen Schnitt nach F-F in Fig. 2;

bis* 6 Schnitte nach A-A, B-B und C-C in Fig. 3; und Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie E-E in Fig. 2.

Entsprechend Fig. 1 weist das System eine übliche Stellvorrichtung 10 für die zwei Flügelklappen 11, 12 eines Flugzeugs auf. Eine mechanische Verbindung 13 verbindet die Stellvorrichtung 10 mit der Klappe 11, und eine davon getrennte mechanische Verbindung 14 verbindet die Stellvorrichtung 10 mit der Klappe 12.

Zwei Bremsvorrichtungen 15, 16 sind jeweils mit den Klappen 11, 12 angeschlossen. Diese Bremsvorrichtungen sind genauer in den Figuren 2 bis 7 dargestellt. Jede Bremsvorrichtung enthält auch einen elektrischen Wandler 17, 18, der entsprechend den Stellungen elektrische Signale zu einer elektronischen Kontrollvorrichtung 19 liefert, die normalerweise ein Ausgangssignal zum Inbetriebsetzen einer elektromagnetisch betätigbaren Vorrichtung schafft, die an die Bremsvorrichtungen 15, 16 in einer Weise angeschlossen ist, wie später ausgeführt wird. Wenn die Signale von den beiden Wandlern 17, 18 voneinander

709840/0908

differieren, um eine ungleichförmige Arbeit der Klappen (Landeklappen) anzuzeigen, schaltet der elektronische Kontrollkreis 19 die elektromagnetisch betätigbare Vorrichtung ab, um die Bremsvorrichtungen 15 und 16 dazu zu bringen, die Klappen in ihrer Stellung zu blockieren.

Nach den Figuren 3 bis 7 weist die Bremsvorrichtung 15 ein Gehäuse 20 auf, in dem eine Welle 21 gelagert ist (einige Teile sind bei der Fig. 2 weggelassen und nur in der Fig. 3 gezeigt). An der Welle 21 ist ein becherförmiges Teil 22 angeschlossen, das eine zylindrische Innenfläche 22a aufweist. Zwischen dieser Fläche 22a und einer Oberfläche eines hohlen Zapfens 23, der einstückig mit dem Gehäuse 20 ausgeführt, sind mehrere zylindrische Walzen 24 angeordnet. Wie in Fig. 4 zu sehen, ist die Oberfläche des Zapfens 23 von zylindrischer Form und mit mehreren Kerben 23a versehen, in denen die Walzen 24 angeordnet sind. Obwohl in den Zeichnungen nicht im Detail gezeigt, bestehen die Kerben 23a aus zwei Flanken (Schenkeln), die einen Winkel von 164° einschließen, so daß jede Flanke zu einer Tangente im Schnittpunkt der Flanken in einem Winkel von 8° steht.

Die Walzen 24 liegen in einem Käfig 25 ein, und ein Ende dieses Käfigs ist drehbar am Gehäuse 20 durch ein Drucklager 26 und ein Trag- oder Gleitlager 27 gelagert. Das andere Ende des Käfigs ist zum Antrieb an einen Ring 28 über Mitnehmer angekuppelt, die zwischen Teilwellennuten gebildet sind. Eine gewellte, scheibenförmige Feder 29 ist zwischen den Käfig 25 und den Ring 28 gelegt, um den letzteren zur rechten Seite hin (Fig. 3) zu drücken, so daß ein Reibring 30 an dem becherförmigen Teil 22 zur Anlage gelangt. Diese Anordnung stellt sicher, daß in dem Fall, in dem die Welle 21 rotiert, eine leichte Drehkraft auf den Käfig ausgeübt wird, um ihn in Dreh-

709840/0908

richtung der Welle 21 zu bringen. Eine derartige Drehung des Käfigs führt dazu, daß die Walzen die eine oder die andere Flanke der entsprechenden Kerbe hochläuft, um ein Verklemmen zwischen dem becherförmigen Teil 22 und dem Zapfen 23 zu erreichen. Dadurch wird die Welle 21 in jeder Drehrichtung festgehalten,und zwar wird ein vorbestimmter Drehwinkel nur zugelassen von z.B. 3°.

Um die Bremsvorrichtung in einer nicht wirkenden Stellung beibehalten zu können, weist sie eine elektromagnetisch betätigbare Vorrichtung auf, die den Käfig in einer Position hält, in der die Walzen 24 mittig in ihren Kerben gehalten werden, so daß sie sich frei drehen können. Hierzu ist an einem Ende des Käfigs 25 ein konischer Schlitz 31 angebracht (siehe Fig. 5), in den eine angelenkte konische Nase 32 einbringbar ist.

Die Nase 32 ist an einem Winkelhebel (Kniehebel) 33 befestigt und mit einem Ende eines Hebels 35 über eine Verbindungsstange 34 verbunden. Eine Feder 42 wirkt auf die Verbindungsstange 34 ein, um sie in eine Richtung zu drücken, bei der die Nase 32 aus dem Schlitz 31 herausgezogen wird. Der Hebel 35 wird durch zwei Tauchmagnete 36, 37 bewegt, die gemeinsam arbeiten, um die Verbindungsstange 34 gegen die Wirkung der Feder 42 zu drücken. Statt eines Tauchmagnets sind deren zwei angeordnet, um bei einem geringen Querschnitt der Vorrichtung eine ausreichend hohe Kraft sicherzustellen. In dem Fall, in dem mehr Platz zur Verfügung steht, kann natürlich auch nur ein einziger Tauchmagnet angeordnet werden.

In den Figuren 2 bis 7 ist der Wandler 17 nicht gezeigt, dagegen eine Zwischenwelle 40, die den Wandler antreibt. Die Welle 40 ist über ein Getriebe 41 mit der Welle 21 verbunden.-

709840/0908

ι -

Wann immer die Tauchmagnete 36, 37 stromführend sind, wird
die Nase 32 in den Schlitz 31 gebracht, um den Käfig 25 derart zu stellen, daß die Kugeln oder Walzen frei rotieren
können. Wenn als Folge eines erkannten Fehlers die Solenoide nicht stromführend sind, wird der Käfig befreit, wodurch die Welle 21 innerhalb von 3 gegenüber ihrer Stellung zu dem
Zeitpunkt, bei dem der Fehler auftrat, blockiert.

Natürlich können Kugeln anstelle von Walzen 24 verwendet werden, wobei Laufbahnen in diesem Fall für die Kugeln in den
Oberflächen erforderlich sind, zwischen denen die Kugeln angeordnet sind.

In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform sind
die Solenoide oder Tauchmagnete zu einer Stellung hin federbelastet, in der der Käfig gegen eine Drehung blockiert ist, so daß bei einer Stromzuführung der Käfig gelöst wird, um
ein Blockieren der Bremse zu erreichen.

7 0 9 8 A 0 / 0 9 0 8

Claims

COHAUSZ & FLORACK _97i9qiR

PATENTANWALTSBÜRO fc ' I &- ^ IO

SCHUMANNSTR. O7 ■ D-4OOO DÜSSELDORF

Telefon: (02 ΠI 68 33 46 Telex: 0858 6513 cop d

PATENTANWÄLTE: Dipl.-lng. W. COHAUSZ Dipl.-lng. R. KNAUF · Dr.-lng., Dipl.-Wirtsch.-lng. A. GERBER Dipl.-lng. H. B. COHAUSZ

23.3.77

Ansprüche

( 1.y Bremsvorrichtung für eine entfernt angeordnete Stelleinrichtung mit einem Gehäuse, in dem eine Welle gelagert ist, gekennzeichnet durch mehrere Kugeln oder Walzen (24), die zwischen der Oberfläche der Welle (21) und der Oberfläche des Gehäuses angeordnet sind, wobei die Gehäuseoberfläche mit einer Mehrzahl von Kerben (23a) versehen ist, denen die Kugeln oder Walzen zugeordnet sind, einen Käfig (25) für die Kugeln oder Walzen, zwischen dem Käfig und der Welle wirkenden Reibungsmittel (30), um den Käfig mit der Welle rotieren zu lassen, und elektromagnetisch betätigte Mittel (32-37), die auf den Käfig einwirken, um den Käfig in einer Stellung zu halten, in der die Kugeln oder Walzen mittig in ihren Kerben liegen, so daß sich die Welle frei gegenüber dem Gehäuse drehen kann, wenn die elektromagnetisch betätigten Mittel sich in einer Position befinden,und dagegen den Käfig lösen, wenn die elektromagnetisch betätigten Mittel in ihrer anderen Position sich befinden, um ein Verdrehen des Käfigs unter dem Einfluß der Reibungsmittel in eine Stellung zuzulassen, in der die Kugeln oder Walzen zwischen den Oberflächen klemmen und ein Drehen der Welle verhindern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im Käfig (25) ein konischer Schlitz (31) eingeformt ist und die elektromagnetisch betätigten 31 138

HC/Be - 2 -

709840/0908

Mittel (32-37) eine Nase (32) aufweisen, die in den Schlitz bringbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nase (37) am Gehäuse (27) angelenkt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die elektromagnetisch betätigten Mittel Solenoide (36, 37) und Verbindungsmittel (33, 34, 35) enthalten, die die Solenoide mit der Nase (37) verbinden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch federnde Mittel, die auf die Verbindungsmittel (33, 34, 35) einwirken, um die Nase (37) aus dem konischen Schlitz (31) herauszubringen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß sie bei einem Betätigungssystem für die Flügelklappen eines Flugzeuges angeordnet ist, das eine übliche Betätigungsvorrichtung aufweist, die über mehrere Verbindungsteile mit den Flügelklappen verbunden ist, und mehreren Bremsvorrichtungen, deren Wellen mit denen der Flügelklappen verbunden sind.

709840/0908