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Diese
Erfindung betrifft eine Verriegelung für einen Flugzeug-Schubumkehrer,
vorgesehen zur Verwendung beim Vermeiden eines unbeabsichtigten
Entfaltens des Schubumkehrers. Im einzelnen betrifft die Erfindung
eine tertiäre
Verriegelung, dafür vorgesehen,
den Schubumkehrer im Fall eines Versagens anderer dem Schubumkehrer
zugeordneter Verriegelungen oder des diesen Verriegelungen zugeordneten
Betätigungssystems
in einer nicht entfalteten Position zu halten.
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EP-A-0580352
beschreibt eine tertiäre
Verriegelung für
einen Schubumkehrer, die ein Verriegelungs- oder Halterelement in
der Form eines Hakens umfaßt,
der geschwenkt werden kann zwischen einer verriegelten Position,
in der ein Verriegelungsstift, der einen Teil des Schubumkehrers
bildet, durch das Verriegelungselement festgehalten wird, und einer offenen
Position, in welcher der Verriegelungsstift vom Verriegelungselement
entfernt werden kann und folglich ein Entfalten des Schubumkehrers
ermöglicht wird.
Ein solenoidbetätigbarer
Bolzen kann in einer Richtung senkrecht zur Rotationsachse bewegt
werden und in Eingriff mit dem Verriegelungselement gebracht werden,
um eine Bewegung des Verriegelungselements weg von seiner verriegelten
Position zu verhindern, außer
wenn ein Entfalten des Schubumkehrers stattfinden soll.
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Der
Bolzen wird so gestaltet, daß er
eine beträchtliche
Last auf einen Teil der Struktur des Flugzeugs überträgt, wenn eine Bewegung des
Verriegelungselements vermieden werden soll, und kann im Ergebnis
dessen verhältnismäßig groß und schwer sein.
Das zum Bewegen des Bolzens verwendete Solenoid muß daher
verhältnismäßig stark
sein und ist demzufolge groß und
schwer.
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EP-B-0703358
beschreibt eine Verriegelung mit einem elektrohydraulischen Stift
zum Blockieren einer Schwenkbewegung des Verriegelungselements.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verriegelung für einen
Schubumkehrer bereitzustellen, bei dem die Bereitstellung eines
solchen großen,
schweren Solenoids vermieden werden kann.
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Nach
der vorliegenden Erfindung wird eine Verriegelung für einen
Schubumkehrer bereitgestellt, die ein durch einen Gelenkzapfen getragenes
Halterelement, wobei der Gelenkzapfen winklig bewegt werden kann
zwischen einer ersten Position, in der das Halterelement einen Teil
des Schubumkehrers festhält,
und einer zweiten Position, in welcher der Teil des Schubumkehrers
nicht durch das Halterelement gehalten wird, und eine Verriegelungsanordnung
zum Festhalten des Gelenkzapfens in seiner ersten Position umfaßt, wobei
die Verriegelungsanordnung ein Verriegelungselement, das in Axialrichtung
bewegt werden kann zwischen einer verriegelten Position, in der
es mit dem Gelenkzapfen zusammenwirkt, um eine Bewegung des Gelenkzapfens von
seiner ersten Position zu seiner zweiten Position zu verhindern,
und einer eingefahrenen Position, Mittel, die eine Winkelbewegung
des Verriegelungselements einschränken, und ein Solenoidstellglied
umfaßt,
angeordnet zum Steuern der Bewegung des Verriegelungselements.
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Zweckmäßigerweise
wird das Verriegelungselement durch eine Feder zu seiner verriegelten
Position hin vorgespannt, wobei das Solenoidstellglied betätigt werden
kann, um das Verriegelungselement zu seiner eingefahrenen Position
zu bewegen.
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Da
sich das Verriegelungselement nicht frei winklig bewegen kann, wird
zu erkennen sein, daß, wenn
es sich in seiner verriegelten Position befindet und mit dem Gelenkzapfen
zusammenwirkt, der Gelenkzapfen nicht in der Lage ist, sich winklig
zu bewegen, und folglich der Teil des Schubumkehrers durch das Halterelement
festgehalten wird und ein Entfalten des Schubumkehrers nicht ermöglicht wird.
Ein Erregen des Stellglieds bewegt das Verriegelungselement vom
Gelenkzapfen weg, so daß sich
der Gelenkzapfen frei bewegen kann. Das Entfalten des Schubumkehrers
bewirkt danach, daß sich
das Halterelement und der Gelenkzapfen zu der Position bewegen,
in welcher der Teil des Schubumkehrers nicht mehr festgehalten wird,
wobei sich der Gelenkzapfen zu seiner zweiten Position bewegt.
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Unter
diesen Bedingungen wird das Entfalten des Schubumkehrers nicht durch
die tertiäre
Verriegelung verhindert.
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Zweckmäßigerweise
wird das Verriegelungselement mit Formationen versehen, die mit
entsprechenden, am Gelenkzapfen bereitgestellten, Formationen zusammenwirken
können,
um so eine Winkelbewegung des Verriegelungselements im Verhältnis zu
einem Verriegelungsgehäuse
einzuschränken. Die
am Verriegelungselement bereitgestellten Formationen und die entsprechenden,
am Gelenkzapfen bereitgestellten, Formationen können die Form einer Sperrklinkenanordnung
annehmen, angeordnet derart, daß eine
Bewegung des Gelenkzapfens in der Richtung, in der sich das Halterelement
bewegt, ermöglicht
wird, unabhängig
davon, ob das Solenoidstellglied betätigt wird.
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Das
Halterelement kann zweckmäßigerweise
in einer radialen Richtung im Verhältnis zur Achse der Winkelbewegung
des Gelenkzapfens bewegt werden, wobei vorzugsweise eine Feder bereitgestellt
wird, um das Halterelement zu einer im Verhältnis zum Gelenkzapfen in Radialrichtung
inneren Position hin vorzuspannen. Bei einer solchen Anordnung bewirkt
die Bewegung des Schubumkehrers eine Bewegung des Halterelements
in Radialrichtung nach außen,
sollte eine Bewegung des Schubumkehrers zu seiner entfalteten Position
hin beginnen, bevor sich das Verriegelungselement zu seiner eingefahrenen
Position bewegt. Das Halterelement bewegt sich in einen Eingriff
mit einem Anschlag, der dazu angeordnet wird, das Halterelement
gegen eine weitere Bewegung festzuhalten, die dazu führen könnte, daß ein Entfalten
des Schubumkehrers ermöglicht
wird. Außerdem
kann die radiale Bewegung des Halterelements, zum Beispiel unter
Verwendung eines Näherungssensors,
erfaßt
und dazu verwendet werden, eine Anzeige bereitzustellen, daß eine Bewegung
des Schubumkehrers zu einer entfalteten Position durch die tertiäre Verriegelung
verhindert worden ist, was eine Störung im Schubumkehrer-Entfaltungssystem
oder in den dem Schubumkehrer zugeordneten Stellgliedern oder Verriegelungen
anzeigt.
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Im
weiteren wird die Erfindung als Beispiel beschrieben, unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen,
in denen:
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1 eine
Schnittansicht ist, die eine Schubumkehrer-Verriegelung nach einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung illustriert,
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2 eine
andere Schnittansicht eines Teils der Schubumkehrer-Verriegelung
von 1 ist und
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3 eine
auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Schubumkehrer-Verriegelung
von 1 und 2 ist.
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Die
in den beigefügten
Zeichnungen illustrierte Schubumkehrer-Verriegelung umfaßt ein Halterelement 10,
das durch einen winklig beweglichen Gelenkzapfen 11 getragen
wird, drehbar oder winklig beweglich um eine Achse 12.
Wie es in 1 gezeigt wird, definiert das
Halterelement 10 eine Aussparung 13, die in der
in 1 illustrierten Position einen Verriegelungsstift 14 festhält, der
einen Teil des Schubumkehrersystems bildet. Der Verriegelungsstift 14 kann
in der durch den Pfeil 15 illustrierten Richtung von der
illustrierten eingezogenen Position zu einer entfalteten Position
hin bewegt werden. Offensichtlich wird, falls eine Bewegung des
Halterelements 10 nicht ermöglicht wird, wenn sich das
Halterelement 10 in der in 1 illustrierten
Position befindet, dann eine Bewegung des Stifts 14 zu
einer entfalteten Position verhindert.
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Das
Halterelement 10 schließt ein Paar von Seitenwänden 16 ein,
die zusammen eine Aussparung 17 definieren, in der ein
Teil des Gelenkzapfens 11 aufgenommen wird. Die Innenflächen der
Seitenwände 16,
die zusammen die Aussparung 17 definieren, haben eine ebene
Form und verlaufen parallel zueinander, wobei der innerhalb der
Aussparung 17 aufgenommene Teil des Gelenkzapfens 11 einen
wesentlich quadratischen Querschnitt hat, wie das in 1 und 3 illustriert
wird. Es wird zu erkennen sein, daß der Eingriff zwischen den
Seitenwänden 16 und
dem Gelenkzapfen 11 sichert, daß eine Winkelbewegung des Gelenkzapfens 11 um
die Achse 12 auf das Halterelement 10 übertragen
wird und umgekehrt. Darüber
hinaus wird eine Gleitbewegung des Halterelements 10 im
Verhältnis
zum Gelenkzapfen 11 in einer im Verhältnis zur Achse 12 radialen
Richtung ermöglicht,
wobei die Innenflächen
der Seitenwände 16 über die
Seiten des Gelenkzapfens 11 gleiten.
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Der
Gelenkzapfen 11 wird mit einer Bohrung versehen, durch
die ein Feder-Widerlagerelement 18 verläuft. Das Feder-Widerlagerelement 18 nimmt
die Form einer Stange an, die einen Endbereich 19 mit vergrößertem Durchmesser
einschließt.
Das Feder-Widerlagerelement 18 verläuft in einer im Verhältnis zur
Achse 12 radialen Richtung und steht in eine durch einen
Teil des Halterelements 10 definierte Federkammer 20 vor.
Zwischen dem Endbereich 19 und einer Wand 22,
welche die Basis der Federkammer 20 definiert, wird eine
Feder 21 in Eingriff genommen. Es wird zu erkennen sein,
daß die
Feder 21 das Halterelement 10 zu einer inneren
radialen Position hin vorspannt, die in 1 in durchgezogenen Linien
gezeigt wird, in der die Wand 22 den Gelenkzapfen 11 in
Eingriff nimmt, wobei eine Gleitbewegung des Halterelements 10 in
einer radial auswärts gerichteten
Richtung zu der in 1 in unterbrochenen Linien gezeigten
Position ermöglicht
wird, wobei eine solche Bewegung erfordert, daß die Feder 21 zusammengedrückt wird.
Das Feder-Widerlagerelement 18 wird mit Hilfe einer Mutter 23 am
Gelenkzapfen 11 befestigt, die an einem mit Schraubgewinde versehenen
Endbereich des Feder-Widerlagerelements 18 befestigt
wird.
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Der
Gelenkzapfen 11 wird für
eine Winkelbewegung um die Achse 12 im Verhältnis zu
einem Teil der Struktur des Flugzeugs, innerhalb dessen die Schubumkehrer-Verriegelung
angebracht wird, angebracht. Zweckmäßigerweise schließt die Schubumkehrer-Verriegelung
ein mehrteiliges Gehäuse 25 ein,
das bei Anwendung an der Struktur des Flugzeugs befestigt wird,
wobei zwischen dem Gelenkzapfen 11 und dem Gehäuse 25 entsprechende
Lager und Umgebungsdichtungen 24 bereitgestellt werden.
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Wie
es am deutlichsten in 3 illustriert wird, wird der
Gelenkzapfen 11 so geformt, daß er an dem einen Ende desselben
ein Paar von Vorsprüngen 26 definiert.
Die Vorsprünge
verlaufen in einer Richtung parallel zur Achse des Gelenkzapfens 11.
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Verschiebbar
innerhalb des Gehäuses 25 ist ein
Verriegelungselement 27, wobei das Verriegelungselement 27 koaxial
mit dem Gelenkzapfen 11 liegt. Das dem Gelenkzapfen 11 nächste Ende
des Verriegelungselements 27 wird mit einem Paar von integrierten,
mit Zwischenraum angeordneten Formationen 28 versehen,
die mit einem Abstand zueinander angeordnet werden, der wesentlich
der Breite der Vorsprünge 26 gleicht.
Die Formationen 28 definieren zwischen denselben eine Aussparung 28a,
in der die Vorspringe 26 aufgenommen werden können. Die
Formationen 28 erstrecken sich über den Außenumfang des Hauptteils des
Verriegelungselements 27 hinaus und können über Formationen 29 verschoben
werden, die am Gehäuse 25 bereitgestellt
werden, um das Verriegelungselement 27 so am Gehäuse 25 zu
verkeilen, daß eine
Winkelbewegung des Verriegelungselements 27 im Verhältnis zum
Gehäuse 25 wesentlich
verhindert wird, obwohl eine axiale Gleitbewegung des Verriegelungselements 27 im Verhältnis zu
dem Gehäuse 25 und
dem Gelenkzapfen 11 ermöglicht
wird. Das Verriegelungselement 27 wird mit Hilfe einer
Feder 30 zum Gelenkzapfen 11 hin vorgespannt,
wobei die Federbelastung durch ein Lastübertragungselement 31 auf
das Verriegelungselement 27 übertragen wird.
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Das
Gehäuse 25 trägt außerdem ein
wicklungsbildendes Teil eines Solenoidstellglieds 32. Das Verriegelungselement 27 wird
aus einem Eisenmaterial konstruiert und stellt einen Anker dar,
der bei Erregung des Solenoidstellglieds 32 gegen die Wirkung der
Feder 30 bewegt werden kann, um die Formationen 28 aus
dem Eingriff mit den am Gelenkzapfen 11 geformten Vorsprüngen 26 zu
bewegen, so daß die Vorsprünge 26 nicht
länger
in die Aussparung 28a vorstehen.
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Es
wird zu erkennen sein, daß bei
Anwendung das Verriegelungselement 27 die in 2 illustrierte
Position einnimmt, wobei die Feder 30 das Verriegelungselement 27 zu
der Position drückt,
in der die Formationen 28 mit den Vorsprüngen 26 des
Gelenkzapfens 11 zusammenwirken, wenn sich das Halterelement 10 in
der in 1 in durchgezogenen Linien illustrierten Position
befindet und das Solenoidstellglied 32 aberregt ist. Es
wird zu erkennen sein, daß der
Gelenkzapfen 11 gegen eine Winkelbewegung festgehalten
wird, wenn die Formationen 28 mit den Formationen 29 des
Gehäuses 25 zusammenwirken
und folglich das Verriegelungselement 27 nicht in der Lage
ist, sich winklig im Verhältnis
zum Gehäuse 25 zu
bewegen. Im Ergebnis dessen wird eine Bewegung des Halterelements 10 um
die Achse 12 nicht ermöglicht.
Wie es weiter oben beschrieben wird, wird in dieser Position eine
Bewegung des Schubumkehrers zu seiner entfalteten Position verhindert,
wobei der Stift 14 innerhalb der Aussparung 13 zurückgehalten
wird.
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Wenn
der Schubumkehrer entfaltet werden soll, wird vor dem Betätigen des
Steuerungssystems zum Bewirken des Entfaltens des Schubumkehrers das
Solenoidstellglied 32 erregt und zieht das Verriegelungselement 27 an,
um es gegen die Wirkung der Feder 30 zu bewegen, wobei
es die Formationen 28 aus dem Zusammenwirken mit den Vorsprüngen 26 des
Gelenkzapfens 11 bewegt und die Vorsprünge 26 aus der Aussparung 28a entfernt.
Es wird zu erkennen sein, daß sich
der Gelenkzapfen 11 frei um die Achse 12 bewegen
kann, sobald die Bewegung des Verriegelungselements 27 stattgefunden
hat. Das anschließende
Entfalten des Schubumkehrers wird bewirken, daß der Stift 14 auf
das Halterelement 10 wirkt und bewirkt, daß sich das
Halterelement 10 und der Gelenkzapfen 11 um die
Achse 12 zu einer Position bewegen, in welcher der Stift 14 nicht
mehr innerhalb der Aussparung 13 zurückgehalten wird, und ein vollständiges Entfalten
des Schubumkehrers stattfinden kann.
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Wenn
der Schubumkehrer eingezogen werden soll, wird der Stift 14 des
Schubumkehrers in die Aussparung 13 zurückkehren, und das Zusammenwirken
zwischen dem Stift 14 und dem Halterelement 10 wird
bewirken, daß das
Halterelement 10 und der Gelenkzapfen 11 zu der
in 1 illustrierten Position zurückkehren. Sobald eine solche
Bewegung des Gelenkzapfens 11 vollendet worden ist, ermöglicht ein
Aberregen des Solenoidstellglieds 32, daß das Verriegelungselement 27 unter
der Wirkung der Feder 30 zu der in 2 illustrierten
Position zurückkehrt,
wobei die Formationen 28 zu der Position zurückkehren,
in der sie mit den Vorsprüngen 26 zusammenwirken,
um zu verhindern, daß eine
Winkelbewegung des Gelenkzapfens 11 stattfindet, und folglich
den Schubumkehrer in seiner eingezogenen Position verriegeln.
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In
dem Fall, daß auf
Grund einer Störung
im Schubumkehrer-Betätigungssystem
das Entfalten des Schubumkehrers beginnt, ohne zuerst das Solenoidstellglied 32 erregt
zu haben, wird die Anfangsbewegung des Stifts 14 bewirken,
daß sich
das Halterelement 10 gegen die Wirkung der Feder 21 zu
der in 1 in unterbrochenen Linien illustrierten Position
hin bewegt, wobei eine Winkelbewegung des Halterelements 10 verhindert
wird. Wie es in 1 illustriert wird, bewegt sich
das Halterelement 10, wenn das Halterelement 10 die
in unterbrochenen Linien illustrierte Position erreicht, in einen
Eingriff mit einem Anschlagelement 33, das starr an einem
Teil der Flugzeugstruktur angebracht wird. Sobald diese Position
erreicht worden ist, wird eine weitere Bewegung des Halterelements 10 unter
der Wirkung des Stifts 14 verhindert. Im Ergebnis dessen
wird eine weitere Bewegung des Schubumkehrers zu seiner entfalteten
Position hin nicht ermöglicht.
Da das Halterelement 10 und der Anschlag 33 so
konstruiert werden, daß sie
eine robuste Form haben, wird zu erkennen sein, daß ein Versagen
dieser Bauteile äußerst unwahrscheinlich
ist, und folglich ist es äußerst unwahrscheinlich,
daß ein
Entfalten des Schubumkehrers unter Umständen, bei denen nicht zuerst
das Solenoidstellglied 32 erregt worden ist, stattfindet.
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Obwohl
er in den beigefügten
Zeichnungen nicht illustriert wird, kann dem Anschlagelement 33 ein
Näherungssensor
zugeordnet werden, wobei der Näherungssensor
angeordnet wird, um die Position des Halterelements 10 zu überwachen.
In dem Fall, daß das
Halterelement 10 zu der in 1 in unterbrochenen
Linien illustrierten Position hin bewegt wird, wird dann die Bewegung
des Halterelements 10 durch den Näherungssensor erfaßt, und
die Ausgabe des Näherungssensors
kann verwendet werden, um eine Anzeige bereitzustellen, daß im Schubumkehrer-Betätigungssystem
eine Störung
aufgetreten ist, und daß ein
Entfalten des Schubumkehrers durch die tertiäre Schubumkehrer-Verriegelung
verhindert wird. Ähnlich
kann ein Näherungssensor
verwendet werden, um die Bewegung des Verriegelungselements 27 zu überwachen
und folglich ein Signal, das eine Bewegung des Verriegelungselements 27 bei Erregen
des Stellglieds anzeigt, und das Erzeugen eines Störungssignals
in dem Fall zu ermöglichen, daß beim Anschalten
des Stellglieds keine solche Bewegung stattfindet.
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Es
wird zu erkennen sein, daß die
Schubumkehrer-Verriegelung auf zahlreiche Weisen modifiziert werden
kann. Zum Beispiel können
die Vorsprünge 26 des
Gelenkzapfens 11 und die Formationen 28 des Verriegelungselements 27 so
modifiziert werden, daß sie
eine Sperrklinkenanordnung bereitstellen, durch die eine Bewegung
des Gelenkzapfens 11 in der Richtung, in der das Halterelement 10 zu der
in 1 illustrierten Position hin bewegt wird, ermöglicht wird,
unabhängig
davon, ob das Solenoidstellglied 32 erregt wird. Außerdem wird
es zu erkennen sein, daß die
Größe, die
Form und die Zahl der Vorsprünge 26 und
der Formationen 28 nicht genau denen der in den beigefügten Zeichnungen
illustrierten Anordnung entsprechen müssen, und die Art, in der eine
Winkelbewegung des Verriegelungselements 27 im Verhältnis zum
Gehäuse 25 vermieden wird,
modifiziert werden kann.
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Außerdem kann
der Gelenkzapfen 11 so modifiziert werden, daß er durch
eine Torsionsfeder (nicht gezeigt) vorgespannt wird, die um die
Achse 12 wirkt, um das Halterelement 10 in der
Position festzuhalten, in welcher der Verriegelungsstift durch den gesamten
Schubumkehrerzyklus frei ist. Dies wird die Erfordernis einer durchgehenden
Erregung der Solenoidspule 32 beseitigen. Wenn der Umkehrer eingezogen
wird, wird der Verriegelungsstift auf eine Seite der Aussparung 13 wirken,
um das Verriegelungselement 10 unter Überwindung der Torsionsfedervorbelastung
um die Achse 12 zu drehen, um die verriegelte Position
wiederherzustellen.
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Die
Schubumkehrer-Verriegelung der vorliegenden Erfindung ist insofern
vorteilhaft, als das Solenoidstellglied 32 in Abmessungen
und Gewicht verringert werden kann, da die Bauteile, die bei Anwendung
durch das Solenoidstellg1ied 32 bewegt werden müssen, verhältnismäßig klein
und verhältnismäßig leicht
sind. Im Ergebnis dessen kann das Gesamtgewicht der Schubumkehrer-Verriegelung
verringert werden, ohne die Leistung der Schubumkehrer-Verriegelung
zu verschlechtern. Außerdem
wird das Erzeugen eines Signals ermöglicht, welches das Vorliegen
eines Störungszustands
anzeigt.