DE3505839C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausfallsicherung für Klappensysteme an Flugzeugtragflügeln, die aus wenigstens zwei nebeneinander angeordneten und in ange­ nähert gleicher Richtung in bezug auf den Tragflügel in etwa synchron verfahrbaren Klappen bestehen, denen jeweils ein separates Antriebs- und Führungssystem zugeordnet ist, wobei einander benachbarte Klap­ pen über ein zwischen diesen angeordnetes Kppplungselement miteinander verbunden sind, das nur eine begrenzte Abweichung der von den beiden Klappen beim Ein- bzw. Ausfahren zurückgelegten Wegstrecken voneinander zuläßt.

Eine Ausfallsicherung dieser Art ist in der europäischen Patentanmel­ dung EU-OS 00 84 396 beschrieben. Es handelt sich bei dieser bekannten Anordnung um einen Hebelmechanismus, der zwischen den einander gegen­ überliegenden Begrenzungsflächen zweier HInterkantenklappen eines Trag­ flügels angeordnet ist und der aus einer Stange besteht, deren eines Ende gelenkig mit einer der beiden Klappen verbunden ist und deren anderes Ende an einem Arm eines zweiarmigen Hebels angelenkt ist, des­ sen Drehachse an der zweiten Klappe gelagert ist. Der zweite Arm die­ ses Hebels erstreckt sich in das Innere dieser zweiten Klappe, wo sein Weg durch zwei im Klappeninnern befindliche Anschläge begrenzt wird. Zusätzlich sind bei dieser bekannten Anordnung im Innern der zweiten Klappe zwei Endschalter vorgesehen, die kurz vor bzw. bei Anliegen des Hebelarmes an einem der beiden Anschläge ein elektrisches Signal auslösen.

Eine derartige Anordnung dient dem Zweck, in solchen Flugzeugen, bei denen jede Tragfläche mit wenigstens zwei Klappen, beispielsweise Lan­ deklappen bzw. Hochauftriebsklappen, ausgestattet ist, die jeweils über eigene Klappenantriebe verfahren werden können, bei Ausfall eines dieser Klappenantriebe eine unkontrollierte Bewegung der betreffenden Klappe zu verhindern und zugleich durch ein entsprechendes Signal das Auftreten einer derartigen Störung anzuzeigen. Auf diese Weise wird ein vollständiger Ausfall bzw. ein Verlust dieser Klappe vermieden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ihre Anbringung, Wartung und, falls erforder­ lich, ihre Auswechslung erfolgen kann, ohne daß hierfür ein Zugang in das Innere der Klappen erforderlich ist. Zugleich soll eine derarti­ ge Anordnung ein möglichst geringes Gewicht aufweisen und kostengün­ stig sein.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale.

Da die erfindungsgemäße Ausfallsicherung als komplette Einheit zwischen je zwei benachbarten Klappen eingebaut ist, ist es nicht erforderlich, in einer der Klappen einen Zugang in Form eines Wartungsdeckels oder dergleichen vorzusehen. Dies ist von besonderem Vorteil bei Klappen­ strukturen aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen, bei denen das Ein­ bringen derartiger Wartungsdeckel in hohem Maße problematisch ist.

Die in den weiteren Ansprüchen 2 bis 6 angegebenen Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Ausfallsicherung sind dabei insbesondere im Hin­ blick auf einen möglichst einfachen und funktionssicheren Aufbau sowie auf eine weitere Vereinfachung der Einstell- und Wartungsarbeiten von Vorteil.

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Flugzeugtragfläche mit einer Ausfallsicherung,

Fig. 2 eine Anordnung in teilweise geschnittener Darstellung.

In den Figuren sind gleiche bzw. einander entsprechende Bauteile je­ weils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung handelt es sich um den Hin­ terkantenbereich einer Flugzeugtragfläche 1, deren Verkleidung der deutlichen Darstellung wegen teilweise entfernt ist. An der Tragflä­ chenhinterkante sind im Fall des hier dargestellten Ausführungsbeispie­ les zwei Landeklappen 2 bzw. 3 angeordnet, vor denen sich die innere Landeklappe 2 unmittelbar an den Flugzeugrumpf 4 anschließt. Jeder der beiden Landeklappen 2 bzw. 3 sind jeweils zwei Antriebsein­ heiten zugeordnet, und zwar die Antriebe 5 und 6 der inneren Landeklappe 2, die Antrieb 7 und 8 der äußeren Landeklappe 3. Mittels dieser Landeklappenantriebe, die von einem gemeinsamen, hier nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben werden, können die beiden Landeklappen 2 und 3 gleichzeitig ein- und ausgefahren werden. Die Bahn, auf der diese Ein- und Ausfahrbewegung abläuft bzw. die Positionen, die die Landeklappen in ihrer ausgefahrenen Stellung einnehmen können, werden dabei durch hier nicht näher dargestellte, an sich bekannte Kinematiken festgelegt. Die Antriebe 6 bis 8 sowie die zugehörigen Führungssysteme befinden sich dabei zum einen Teil in der Tragfläche 1, zum anderen Teil im Innern der Verkleidungen 9, 10 und 11.

Für den Fall, daß einer bzw. auch beide Antriebe 5 bis 8 einer der beiden Lan­ deklappen 2 und 3 ausfällt, ist zwischen den beiden Landeklappen 2 und 3 ein Kopplungselement 12 als Ausfallsicherung vorgesehen. Dieses Kopplungselement ist in Fig. 2 im Detail dargestellt.

In dieser Fig. 2 sind jeweils nur die beiden einander gegenüberliegenden Begrenzungsflächen 13 und 14 der beiden Landeklappen 2 und 3 darge­ stelt, an denen das Kopplungselement 12 gehaltert ist. Das Kopplungs­ element 12 selbst besteht dabei im einzelnen aus zwei beweglich miteinan­ der verbundenen Teilelementen 15 und 16, die mit ihren äußeren Enden jeweils an entsprechende Ansätze 17, 18 der Klappen 2 bzw. 3 ange­ lenkt sind. Wie aus der teilweise geschnittenen Darstellung ersicht­ lich, ist das Teilelement 15 an seinem dem Anlenkpunkt 19 am Ansatz 17 abgewandten Ende 20 als Hohlzylinder ausgebildet, dessen Inneres als Zylinderraum 21 zur Aufnahme eines Kolbens 22 dient. Der Kolben 22 stellt dabei zugleich das innere Ende des zweiten Teilelementes 16 dar.

Eine den Kolben 22 tragende Kolbenstange 23 weist an ihrem äußeren Ende eine Gewindebohrung auf, in die ein Auge 24 eingeschraubt und mit einer an einer Ringschulter 25 der Kolbenstange 23 anliegenden Kontermutter 26 gesichert ist. Über ein Gelenklager 27 ist das Auge 24 und damit das gesamte Teilelement 16 drehbeweglich mit dem Ansatz 18 der äußeren Landeklappe 3 verbunden.

Achsenparallel mit dem Zylinderraum 21 ist am Teilelement 15 ein weite­ res zylinderförmiges Gehäuse 28 angeordnet, das teilweise in das Gehäuse des Zylinderraumes 21 integriert ist. An den Stirnflächen dieses Gehäu­ ses 28 sind zwei Berührungsschalter 29 bzw. 30 eingebaut. Das Gehäuse 28 ist über eine gemeinsame Öffnung 31 mit dem Zylinderraum 21 verbun­ den, so daß ein seitlicher Schaltfinger 32 des Kolbens 22, der sich in das Gehäuse 28 erstreckt, sich im Gehäuse 28 bewegt, sofern der Kolben 22 seine Position im Zylinderraum 21 verändert. Die Einbaulage der bei­ den Berührungsschalter 29 und 30 ist so gewählt, daß diese vom Schaltfinger 32 beaufschlagt werden, bevor der Kolben 22 eine seiner durch die bei­ den Anschlagsflächen 33 und 34 definierten Endlagen erreichen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Ausfallsicherung ergibt sich dabei wie folgt:
Im normalen Betriebszustand, d. h. bei ordnungsgemäßer Funktion aller vier Klappenantriebe 5 bis 8, ist sichergestellt, daß beide Landeklap­ pen 2 bzw. 3 in etwa zeitgleich und mit angenähert dem gleichen Hub in X-Richtung des Flugzeuges, d. h. parallel zu dessen Längsachse, ver­ fahren werden. Ein Ausfall eines der Klappenantriebe 5 bis 8 bewirkt, daß die betreffende Klappe in ihrer Ein- bzw. Ausfahrbewegung gegenüber der benachbart angeordneten zweiten Klappe verzögert wird bzw. ganz zum Stillstand kommt.

Bei Vorhandensein der Ausfallsicherung führt dies dazu, daß der Kolben 22, dessen Position im Zylinderraum 21 bei Einbau mit Hilfe des in der Kolbenstange 23 justierbaren Auges 24 so festge­ legt wurde, daß er sich im normalen Betriebszustand in etwa in der Mitte zwischen den beiden Anschlagflächen 33 und 34 befindet, sich nunmehr auf eine dieser Flächen zubewegt. Vor Erreichen dieser An­ schlagsfläche 33, 34 löst zunächst der mit dem Kolben 22 verbundene Schaltfinger 32 durch Betätigen des der jeweiligen Anschlagsfläche 33, 34 zugeordneten Berührungsschalters 29 bzw. 30 ein elektri­ sches Signal aus, das entweder im Cockpit zur Anzeige gebracht werden kann oder einer das Klappenantriebssystem kontrollierenden Steuer- und Regeleinrichtung zugeführt werden kann.

Zugleich übernimmt das Kopplungselement 12, sobald der Kolben 22 an der betreffenden Anschlagsfläche 33 bzw. 34 anliegt und damit eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Klappen 2, 3 hergestellt ist, anstelle des ausgefallenen Klappenantriebes 5 bis 8 die Aufgabe eines zweiten Lastweges und verhindert so den totalen Ausfall bzw. Verlust der betreffenden Landeklappe 2, 3. Aufgrund der drehbeweglichen Halterung des Kopplungselementes 12 an beiden Klappen 2, 3 sowie des zur Verfügung ste­ henden, durch die beiden Anschlagsflächen 33, 34 begrenzten Leerhubes ist dabei gewährleistet, daß die beiden auf diese Weise miteinander gekop­ pelten Klappen 2, 3 in Y- und Z-Richtung innerhalb der vorgegebenen Grenzen frei beweglich sind. Es ist dabei auch möglich, das Kopplungselement 12 mit einem gleichartigen bzw. ähnlichen Element in Y- bzw. Z-Rich­ tung bzw. mit beiden zu kombinieren. Ferner ist es möglich, Endlagen­ dämpfungen, beispielsweise in Form von Tellerfedern, am Kopplungsele­ ment 12 vorzusehen.

Claims (6)

1. Ausfallsicherung für Klappensysteme an Flugzeugtragflügeln, die aus wenigstens zwei nebeneinander angeordne­ ten und in angenähert gleicher Richtung in bezug auf den Tragflügel in etwa synchron verfahrbaren Klappen bestehen, denen jeweils ein sepa­ rates Antriebs- und Führungssystem zugeordnet ist, wobei einander benachbarte Klappen über ein zwischen diesen angeordnetes Kopplungselement miteinander verbunden sind, das nur eine begrenzte Abweichung der von den beiden Klappen beim Ein- und Ausfahren zurückgelegten Wegstrecken voneinander zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (12) aus ei­ ner zweigeteilten, längenveränderlichen Strebe besteht, deren beide gegeneinander verschiebliche Teilelemente (15, 16) mit ihren äußeren Enden jeweils an einer der benachbart liegenden Klappen (2, 3) angelenkt sind und deren Relativbewegung zueinander durch Anschläge (33, 34) begrenzbar ist.

2. Ausfallsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopplungselement (12) als Kolben-Zylindereinheit ausgebildet ist und daß der Hub des Kolbens (22) durch Anschlagflächen (33, 34) im Zylinderraum (21) begrenzt ist.

3. Ausfallsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende der Kolbenstange (23) ein mit ei­ nem Gelenklager (27) versehenes Auge (24) trägt, dessen Einbautiefe in bezug auf die Kolbenstange (23) veränderbar ist.

4. Ausfallsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am ersten Teilelement (15) eine durch das zweite Teilelement (16) betätigbare Schalteinrich­ tung vorgesehen ist, die vor Erreichen einer der beiden durch die Anschlagflächen (33, 34) vorgegebenen Endlagen des zweiten Teilelementes (16) ein elektrisches Signal auslöst.

5. Ausfallsicherung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung aus zwei einander gegenüber­ liegenden Berührungsschaltern (29, 30) besteht, die in einem separaten Gehäuse (28) angeordnet sind, das parallel zum Zylinderraum (21) liegt und mit diesem durch eine gemeinsame Öffnung (31) derart verbunden ist, daß ein am Kolben (22) angeordneter Schaltfinger (32) in diesem Gehäuse (28) zur Beaufschlagung der beiden Berührungsschalter (29, 30) be­ wegbar ist.

6. Ausfallsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der beiden Teilelemente (15, 16) des Kopplungselementes (12) Dämpfungselemente vorgesehen sind, mittels derer die Relativbewegung der beiden Teilelemente (15, 16) zueinander vor Erreichen der jeweiligen Endlage gedämpft wird.