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Die
Erfindung betrifft ein Fahrwerk, eine Flugzeugbremse, eine Anordnung
gebremster Räder für ein Flugzeug
und ein Verfahren zur Wartung eines solchen Fahrwerks.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Aus
dem Dokument
US 6 095 293 ist
eine Bremse für
ein Flugzeugrad bekannt, die einen Stapel von Scheiben umfasst,
der eine Mittelachse hat, sowie eine Struktur zur Aufnahme des Bremsmoments,
die modulare, einzeln abmontierbare, elektromechanische Aktuatoren
trägt,
die sich gegenüber dem
Stapel von Scheiben erstrecken, um auf gesteuerte Weise einen Druck
auf den Stapel von Scheiben auszuüben.
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Die
Aktuatoren sind so vorgesehen, dass sie auf der dem Stapel von Scheiben
entgegengesetzten Seite der Struktur zur Bremsmomentaufnahme abmontiert
werden können.
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Jedoch
kann es unter bestimmten Umständen
sein, dass der Raum zwischen der Struktur zur Bremsmomentaufnahme
und dem Fahrwerk nicht ausreicht, um die Demontage eines Aktuators
in die zuvor genannte Richtung zu ermöglichen. Diesbezüglich kann
man die 1 des vorgenannten Dokuments
betrachten, die die Möglichkeit
eines Aktuators zeigt, mit dem eine Flugzeugbremse ausgerüstet ist
und der, wenn die Bremse an einem Fahrwerk des Flugzeugs angebracht
ist, direkt gegenüber
dem Fahrwerk angeordnet ist, so dass seine Demontage unmöglich ist.
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Demzufolge
muss das Rad und daraufhin die Bremse abmontiert werden, um die
Demontage eines so angeordneten Aktuators zu ermöglichen, was die Vor-Ort-Wartung einer
solchen Bremse für
die Gesellschaft, die ein solches Flug zeug betreibt, sehr problematisch
macht. Denn aufgrund dieser Anordnung muss das Flugzeug angehoben
werden, das Rad und daraufhin der Stapel von Scheiben abmontiert
werden, damit man schließlich
die Struktur zur Bremsmomentaufnahme abmontieren kann, um auf den
betreffenden Aktuator zugreifen zu können. Aufgrund dieser Handhabung
erübrigt
sich jede Vor-Ort-Wartung, die auf den Austausch dieses einen Aktuators
beschränkt
ist. Wenn die Gesellschaften schon die Anordnung aus gebremsten
Rädern
abmontieren, bevorzugen sie, diese Anordnung durch eine andere Anordnung
zu ersetzen, um die abmontierte Anordnung in eine Wartungswerkstatt
zu bringen.
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Ferner
ist aus dem Dokument
US 6 581
730 eine Anordnung gebremster Räder bekannt, die Aktuatoren
umfasst, die von einem fest mit dem Fahrwerk verbundenen Träger getragen
werden.
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Wenn
die Aktuatoren so konfiguriert sind, dass sie ihre Demontage vom
Träger
ermöglichen, ohne
dabei die Bremsanordnung, die aus dem Stapel von Scheiben und dem
Torsionsrohr besteht, zu beeinträchtigen,
reicht dies dennoch nicht aus, um eine Demontage des Aktuators an
dem Flugzeug ohne ein Abmontieren des Rades zu ermöglichen.
Die 2 dieses Dokuments zeigt ferner eine Situation,
in der die Aktuatoren nicht unmittelbar abmontiert werden können, insofern,
als sie an die Felge des Rades anstoßen. Demzufolge muss das Flugzeug
angehoben werden, um das Rad abzunehmen, wodurch jegliches Interesse
an einer Einzeldemontage der Aktuatoren verloren geht.
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ZIEL DER ERFINDUNG
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Das
Ziel der Erfindung ist, eine Radbremse für ein Flugzeug vorzuschlagen,
die einzeln abmontierbare, elektromechanische Aktuatoren umfasst, die
alle direkt am Flugzeug ausgetauscht werden können, ohne dass es notwendig wäre, das
Flugzeug anzuheben, um das Rad oder den Stapel von Scheiben, der
mit der Bremse verbunden ist, abzumontieren. Ferner hat die Erfindung
eine Anordnung gebremster Räder
und ein Fahrwerk zum Ziel.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Radbremse für ein Flugzeugfahrwerk, das
mindestens eine Radachse umfasst, um mindestens eine Anordnung aus
einem gebremsten Rad zu tragen, die ein Rad mit einer Felge umfasst,
die drehbar auf der Radachse gelagert ist, einen Stapel von Scheiben,
der eine Mittelachse hat, die mit einer Drehachse des Rades zusammenfällt, und
der so angeordnet ist, dass er auf das Rad in Antwort auf einen
auf den Stapel von Scheiben ausgeübten Druck ein Bremsmoment
ausübt,
einen Träger
für modulare,
einzeln abmontierbare, elektromechanische Aktuatoren, der die Aktuatoren
derart trägt,
dass sie sich gegenüber
dem Stapel von Scheiben erstrecken, um auf gesteuerte Weise einen Druck
auf den Stapel von Scheiben auszuüben. Das Fahrwerk und die Anordnung
aus einem gebremsten Rad sind derart aneinander angepasst, dass
sich jeder Aktuator in mindestens einer der folgenden Konfigurationen
befindet:
- – ein
freier Raum mit ausreichenden Abmessungen zur Aufnahme des Aktuators
erstreckt sich entlang einer Demontagebahn direkt gegenüber dem
Aktuator, wenn dieser in Gebrauchsstellung ist,
- – der
Aktuator ist mit Mitteln für
seine Verschiebung von einer Gebrauchsstellung in eine Demontagestellung
verbunden, wobei sich ein freier Raum mit ausreichenden Abmessungen
zur Aufnahme des Aktuators entlang einer Demontagebahn direkt gegenüber dem
Aktuator erstreckt, wenn sich dieser in der Demontageposition befindet.
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Dank
dieser Anordnungen können
demzufolge alle Aktuatoren ohne eine Demontage des Rades oder des
Stapels von Scheiben leicht abmontiert werden. Die Vor-Ort-Wartung
kann technisch und ökonomisch
gesehen wieder ins Auge gefasst werden.
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Gemäß einem
besonderen Ausführungsbeispiel
des Fahrwerks sind die Aktuatoren derart vorgesehen, dass sie auf
einer Seite des Trägers,
die dem Stapel von Scheiben entgegengesetzt ist, abmontiert werden
können,
wobei die Radachse eine Länge
hat, die ausreicht, damit sich ein freier Raum in axialer Richtung
parallel zur Radachse gegenüber
jedem Aktuator auf der genannten Seite des Stapels von Scheiben
erstreckt.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiels
des Fahrwerks umfassen die Verschiebungsmittel mindestens einen
Trägerabschnitt,
der lösbar und
nach dem Lösen
verschiebbar ist, um mindestens einen Aktuator von seiner Gebrauchsstellung
in seine Demontagestellung zu verschieben.
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Gemäß einer
besonderen Anordnung kann die Einheit des Trägers für die Aktuatoren im Stück gelöst werden.
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Vorzugsweise
wird der Träger
dann in Drehrichtung relativ zum Fahrwerk derart geführt, dass
er nach dem Lösen
die Verschiebung mindestens eines Aktuators von seiner Gebrauchsstellung
in seine Demontagestellung durch Drehung ermöglicht.
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Erfindungsgemäß umfasst
der Träger
einen Führungsabschnitt,
mit dem ermöglicht
werden soll, dass die Aktuatoren von ihrem Träger entlang einer De montagebahn,
die sich im Wesentlichen in einer zur Drehachse des Rades senkrechten
Ebene erstreckt, abmontiert werden.
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Demzufolge
hat die Erfindung eine Bremse für
ein Flugzeugrad zum Ziel, die einen Stapel von Scheiben umfasst,
der eine Mittelachse hat, sowie einen Träger, der mindestens einen modularen,
einzeln abnehmbaren elektromechanischen Aktuator trägt, der
sich gegenüber
dem Stapel von Scheiben erstreckt, um auf gesteuerte Weise einen
Druck auf den Stapel von Scheiben auszuüben, dadurch gekennzeichnet,
dass der Träger
einen Führungsabschnitt
umfasst, der dazu bestimmt ist, den elektromechanischen Aktuator
entlang einer Demontagebahn zu führen,
die sich im Wesentlichen in einer zur Mittelachse des Stapels von
Scheiben senkrechten Ebene erstreckt, ohne eine Demontage des Stapels von
Scheiben.
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Vorzugsweise
erstreckt sich die Demontagebahn in einer im Wesentlichen geradlinigen
Richtung, die sich mit der Mittelachse kreuzt.
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In
einer Ausführungsvariante
erstreckt sich die Demontagebahn in einer im Wesentlichen geradlinigen
Richtung, die sich nicht mit der Mittelachse kreuzt. In einer weiteren
Ausführungsvariante
umfasst die Demontagebahn einen gebogenen Abschnitt.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Anordnung aus einem gebremsten Rad,
die eine Bremse nach Anspruch 1 umfasst.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird beim Studium der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme
auf die Figuren der beigefügten
Zeichnungen leichter verständlich,
in denen zeigen:
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1 eine
Halbansicht im Teilschnitt durch ein Fahrwerk, das mit einer Anordnung
aus einem gebremsten Rad ausgerüstet
ist,
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2 eine
schematische Teilseitenansicht des Fahrwerks der 1,
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3 eine
zur 1 analoge Ansicht eines Fahrwerks, das mit einer
anderen Anordnung aus einem gebremsten Rad versehen ist,
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4 eine
zur 1 analoge Ansicht eines Fahrwerks, das mit einer
Anordnung aus einem gebremsten Rad mit einer erfindungsgemäßen Bremse versehen
ist,
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5 eine
Perspektivansicht des Kranzes, der die Aktuatoren trägt und der
mit einer Anordnung aus einem gebremsten Rad, die in 4 gezeigt
ist, ausgerüstet
ist,
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6 und 7 schematische
Ansichten von Ausführungsvarianten
des Kranzes der 5,
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8 bis 11 schematische
Ansichten von Ausführungsvarianten
der Führungen
des Kranzes, die die Aktuatoren aufnehmen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Das
in den 1 und 2 gezeigte Flugzeugfahrwerk
umfasst ein Gehäuse 1,
in dem sich eine Stange 2 verschiebt. Das Gehäuse 1 ist
an dem Flugzeug angelenkt und wird von einer (nicht gezeigten) Verstrebungsvorrichtung
in einer unteren Position stabilisiert. Die Stange 2 trägt im unteren
Abschnitt eine Radachse 3, die dazu bestimmt ist, eine Anordnung 4 aus
einem gebremsten Rad aufzunehmen. Die Stange 2 wird von
einer Knickstrebe 5, die zwei Schenkel umfasst, die am
Gehäuse 1 bzw.
an der Stange 2 angelenkt sind, daran gehindert, sich in dem
Gehäuse 1 zu
drehen.
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Die
Anordnung aus einem gebremsten Rad besteht aus einem Rad, das eine
Felge 6 umfasst, die einen nicht gezeigten Reifen trägt und mittels Wälzlager 7 drehbar
an der Radachse 3 gelagert ist.
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Im
Folgenden spricht man von einer axialen Richtung, um eine Richtung
zu bezeichnen, die parallel zur Achse der Felge 6 ist,
wenn diese an der Radachse 3 gelagert ist, von einer radialen
Richtung, um eine Richtung zu bezeichnen, die senkrecht zur vorhergehenden
Richtung ist und die Radachse der Felge 6 kreuzt, und schließlich von
einer seitlichen Richtung, um eine Richtung zu bezeichnen, die senkrecht
zu den beiden vorgenannten ist.
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Im
Inneren der Felge 6 erstreckt sich ein Stapel 8 von
Scheiben, der eine Mittelachse hat, die mit der Drehachse der Felge 6 zusammenfällt. Der
Stapel 8 von Scheiben umfasst abwechselnd Rotorscheiben 8.1 (nur
eine ist bezeichnet), die gezwungen sind, sich unter der Wirkung
des Eingriffs von Ansatzstücken 9 in
Rillen 10, die im Inneren der Felge 6 verlaufen,
mit der Felge 6 zu drehen, und Statorscheiben 8.2 (nur
eine ist bezeichnet), die gezwungen sind, unter der Wirkung des
Eingriffs von Ansatzstücken 11,
die in (nicht sichtbaren) Rillen eines Rohrs 12 zur Bremsmomentaufnahme
aufgenommen sind, das auf die Radachse 3 geschraubt ist,
unbeweglich zu bleiben.
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Der
Stapel 8 von Scheiben erstreckt sich zwischen einem ortsfesten
Boden 13, der auf das Rohr 12 zur Bremsmomentaufnahme
aufgesetzt ist, und einem Kranz 14, der ebenfalls (durch
nicht gezeigte Befestigungsschrauben) auf das Rohr 12 zur
Bremsmomentaufnahme aufgesetzt ist. Der Kranz 14 trägt modulare,
elektromechanische Aktuatoren 15, die jeweils einen Stößel 16 umfassen,
der mittels eines Elektromotors 18 (zu erkennen in 2)
in Richtung des Stapels 8 von Scheiben verschiebbar ist,
um auf gesteuerte Weise einen Druck auf den Stapel 8 von Scheiben
auszuüben.
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Die
Aktuatoren 15 sind auf abmontierbare Weise an dem Kranz 14 befestigt
(mittels nicht gezeigter Befestigungsschrauben) und sind so vorgesehen,
dass sie auf der Seite des Kranzes 14 entgegengesetzt zum
Stapel 8 von Scheiben abmontiert werden können, d.
h. in die axiale Richtung hin zum Gehäuse 1 und zur Stange 2.
Die Aktuatoren 15 umfassen einen Gehäuseabschnitt 19, der
sich durch den Kranz 14 erstreckt. Die Pfeile 17 in 1 stellen die
Richtung der Demontage der Aktuatoren symbolisch dar.
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Wie
dies besonders in 2 zu erkennen ist, befinden
sich die Aktuatoren 15a und 15b in ihrer gezeigten
Gebrauchsstellung, in Richtung 17 gesehen, unmittelbar
gegenüber
der Struktur des Fahrwerks, so dass sie nicht abmontiert werden
können.
Im Gegensatz dazu verfügen
die Aktuatoren 15c und 15d über einen freien Raum, der
sich gegenüber
diesen Aktuatoren in Richtung 17 erstreckt und ihre Demontage
in diese Richtung ermöglicht.
Diese freien Räume
sind in den 1 und 2 symbolisch
durch Bereiche dargestellt, die von einer strichpunktierten Linie
begrenzt sind.
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Um
die Demontage der Aktuatoren 15a und 15b an dem
Flugzeug zu ermöglichen,
sieht man vor, dass der Kranz 14 auf eine kreisförmige zylindrische Lagerfläche 20 des
Rohrs 12 zur Bremsmomentaufnahme aufgesetzt wird. Zum Demontieren
der Aktuatoren 15a bzw. 15b reicht es dann aus,
die Befestigungsschrauben, die den Kranz 14 an dem Rohr 12 zur
Bremsmomentaufnahme befestigen, herauszuziehen, dann den Kranz 14 derart
auf der Lagerfläche 20 zu
drehen, dass der Aktuator 15a bzw. der Aktuator 15b in
eine Demontageposition gebracht wird (beispielsweise in die, die
im Betrieb von dem Aktuator 15c oder dem Aktuator 15d eingenommen
wird). In dieser Position können
die Aktuatoren 15a bzw. 15b dann leicht abmontiert
werden.
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Die
Lagerfläche 20 ist
besonders vorteilhaft, indem sie eine Führung des Kranzes 14 in
Drehrichtung gestattet, der sich dann ohne die Gefahr eines Herunterfallens
auf die Radachse 3 leicht drehen kann.
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Gemäß einer
nicht gezeigten Variante dieses Ausführungsbeispiels wird der Kranz 14 nicht
mehr auf das Rohr 12 zur Bremsmomentaufnahme aufgesetzt,
sondern direkt auf die Radachse 3. Die Lagerfläche 20 ist
dann an einem Abschnitt der Radachse 3 ausgebildet, um
den Kranz 14 drehbar aufzunehmen.
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Gemäß einer
weiteren, nicht gezeigten Ausführungsvariante
ist der Kranz nicht so vorgesehen, dass er nach dem Lösen in einem
Stück beweglich ist.
Mindestens ein in seiner Gebrauchsstellung nicht abmontierbarer
Aktuator ist dann an einem beweglichen Abschnitt des Kranzes derart
gelagert, dass dieser Aktuator in eine Demontagestellung gebracht werden
kann, gegenüber
der sich ein freier Raum erstreckt.
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In
dem Fahrwerk, das in 3 gezeigt ist, in der die Bezugszeichen
von Elementen, die denen entsprechen, die bereits bezeichnet wurden,
um Hundert erhöht
sind, sind die Aktuatoren 115 immer noch so vorgesehen,
dass sie in der axialen Richtung abmontiert werden, die symbolisch
durch die Pfeile 117 dargestellt ist. Im vorliegenden Fall
hat die Radachse 103 eine Länge, die ausreicht, dass sich
gegenüber
allen Aktuatoren ein freier Raum erstreckt, einschließlich derjenigen,
die sich in axialer Richtung unmittelbar gegenüber dem Fahrwerk erstrecken. Hier
sind die Gebrauchsstellungen aller Aktuatoren folglich auch die
Demontagestellungen. Es ist dann möglich, die Aktuatoren abzumontieren,
ohne dass der Kranz 114 gedreht werden muss.
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Bei
dieser besonderen Ausführungsform muss
demzufolge kein lösbarer
und verschiebbarer Träger
für die
Aktuatoren mehr vorgesehen werden, wie dies im vorhergehenden Ausführungsbeispiel
der Fall war, wodurch das allgemeine Konzept des Fahrwerks und der
Anordnung aus einem gebremsten Rad vereinfacht wird.
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Die
Länge,
die sich somit für
die Radachse 3 ergibt, hat jedoch zur Folge, dass das Gewicht
des Fahrwerks und sein Raumbedarf erhöht werden.
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Diese
Nachteile werden dank eines besonderen Ausführungsbeispiels der Erfindung
vermieden, das in den 4 und 5 gezeigt
ist, in denen die Bezugszeichen von Elementen, die denjenigen entsprechen,
die zuvor bezeichnet wurden, nochmals um Hundert erhöht sind.
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Die
Aktuatoren 215 und der Kranz 214 sind derart vorgesehen,
dass die Aktuatoren in einer im Wesentlichen radialen Richtung 240 abmontiert
werden können,
die die Achse des Rades 206 kreuzt.
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Wie
dies insbesondere in 4 zu erkennen ist, befinden
sich die freien Räume,
die die Aktuatoren in abmontierter Position aufnehmen, dann gegenüber dem
Umfangsrand des Kranzes, wodurch die Radachse 203 auf das
Nötigste
verkürzt
werden kann, während
auch hier vermieden wird, dass ein lösbarer Kranz vorgesehen werden
muss.
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Um
diese Demontage möglich
zu machen, ist es zumindest dann, wenn der Stößel 216 in eingezogener
Position ist, wichtig sicherzustellen, dass dieser gegenüber dem
Rad 206 zurückgezogen
ist, wie dies in 4 durch den Abstand d gezeigt
ist, der zwischen der Außenfläche des
Stößels 216 und
dem Ende der Felge 206 vorhanden ist.
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In
jedem Fall ist es vorteilhaft, den Stößel 216 einzuziehen,
ehe man die Demontage des Aktuators 215 durchführt, um
einerseits den Raumbedarf für
den Aktuator 215 während
seiner Handhabung zu reduzieren und um andererseits den Stößel vor
möglichen
Stößen zu schützen.
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Wie
dies in 5 sichtbar ist, umfasst der Kranz 214 radiale,
U-förmige
Verlängerungen 241, die
eine Führung
sowohl für
die Montage als auch für die
Demontage eines Aktuators 215 bilden. Um das Anbringen
des Aktuators zu erleichtern, ist der Gehäuseabschnitt 219,
der sich durch den Kranz 214 erstreckt, einerseits von
einer Flanke 242 des Gehäuses des Aktuators und andererseits
von einem Kragen 243 begrenzt. Die Flanke 242 und
der Kragen 243 haben zueinander einen Abstand, der leicht
größer als
die Dicke der Schenkel des U der radialen Verlängerung 241 ist, und
die Schenkel des U haben zueinander einen Abstand, der leicht größer als
der Durchmesser des Gehäuseabschnittes 219 ist,
so dass die radiale Verlängerung
eine Führung
nicht nur in seitliche Richtung sondern auch in axiale Richtung bewirkt.
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Diese
Führung
erleichtert das Abmontieren bzw. das Anbringen der Aktuatoren beträchtlich,
insbesondere für
die Aktuatoren, die sich unter der Radachse in einem weniger sichtbaren
Teil des Fahrwerks befinden.
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Gemäß einer
in 6 gezeigten Ausführungsvariante definieren die
Führungen 241 eine
Demontagerichtung, die die Mittelachse des Kranzes 214 nicht
kreuzt. Diese Freiheit gestattet alle möglichen Ausrichtungen der Demontagerichtungen
der Aktuatoren, wobei sich diese sogar von einem Aktuator zum nächsten unterscheiden
können.
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Gemäß einer
in 7 gezeigten Ausführungsvariante können die
Führungen 241 auch
nicht geradlinig, sondern zumindest teilweise gebogen sein.
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In
allen Fällen
kommt es darauf an, dass sich die Demontagebahn im Wesentlichen
in einer Ebene erstreckt, die senkrecht zur Mittelachse des Kranzes verläuft, die
mit der Mittelachse des Rades oder des Stapels von Scheiben zusammenfällt. Ohne
dabei den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, kann man zulassen,
dass die Demontagebahn eine leicht axiale Komponente hat.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung, der in den 8 bis 11 gezeigt
ist, kann die axiale Führung
des Aktuators 215 auf mehrere Arten gewährleistet werden. In einer
ersten Variante, die in 8 gezeigt ist, liegt der Aktuator 215 an
dem Kranz 214 mittels des Kragens 243 einzig auf
dessen Seite an, die dem Stapel 208 von Scheiben gegenüberliegt.
Die Führung
ist demzufolge in axiale Richtung nicht positiv. Nichtsdestotrotz
ist die Anlage an einer einzigen Seite ausreichend, um ein leichtes Platzieren
des Aktuators 215 zu gestatten.
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Gemäß einer
Variante, die in 9 gezeigt ist, liegt der Aktuator
an dem Kranz 214 einzig an der dem Stapel 208 von
Scheiben entgegengesetzten Seite an.
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Gemäß einer
Variante, die in 10 gezeigt ist, umfasst der
Aktuator einen Kragen 244, der mit homologen Nuten 245 in
Eingriff steht, die in den Schenkeln des U der radialen Verlängerung 241 ausgebildet
sind. Umgekehrt dazu umfasst gemäß einer Variante,
die in 11 gezeigt ist, der Aktuator
eine Nut 246, um homologe Zapfen 247 aufzunehmen,
die innen von den Schenkeln des U der radialen Verlängerung 241 abstehen.
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Die
Erfindung ist nicht auf die besonderen Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschränkt,
die soeben beschrieben wurden, sondern umfasst vielmehr jede Ausführungsvariante,
die in den Schutzumfang der Erfindung, wie er durch die Ansprüche definiert
ist, fällt.