DE3542943A1

DE3542943A1 - Device for determining the angle between two planes or flat parts which can pivot relative to one another

Info

Publication number: DE3542943A1
Application number: DE19853542943
Authority: DE
Inventors: Cornelis Leemhuis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-12-04
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1987-06-11

Abstract

Device for determining the angle between two planes or flat parts (10, 12) which can pivot relative to one another, in particular the angle between the wing of a plane or similar and a control flap or similar assigned thereto, it further being possible for a translatory movement to be superimposed on the pivoting movement. For the purpose of precise determination of the said angle ( alpha ), the device according to the invention has a first stand (14) which can be mounted on the one flat part (10), a second stand (16) which can be mounted on the other flat part (12), and a toggle lever arrangement (18) respectively pivoted to the two stands (14, 16). The one toggle lever (20) of the said toggle lever arrangement (18) comprises two guide levers (22, 24), which extend at a distance from one another and approximately parallel to one another and are pivoted respectively to the knee (26) of the toggle lever arrangement (18), on the one hand, and on the other hand to a holder (plate 30) mounted, so that it can rotate about an axis (28) extending perpendicularly to the plane formed by the two guide levers (22, 24), on the assigned stand (14), specifically diametrically relative to the axis (28) of rotation of the said holder (plate 30). It is preferable for the other toggle lever (32) likewise to comprise two guide levers (34, 36) which extend at a distance from one another and approximately parallel to one another and are respectively pivoted to the knee (26), on the one hand, and to the other, specifically second stand (16), on the other hand. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen des Winkels zwischen zwei relativ zueinander verschwenkbaren Ebenen bzw. Flächenteilen, insbesondere des Winkels zwischen einer Flugzeug- oder dergl. -Tragfläche und einer dieser zu geordneten Steuer- oder dergl. -Klappe, sowie Verwendung einer derartigen Vorrichtung zur Bestimmung der Wölbung einer Fläche, insbesondere eines Tragflügels. The invention relates to a device for determining the Angle between two pivotable relative to each other Planes or parts of areas, in particular the angle between an airplane or the like wing and one of these orderly control or similar flap, as well as use such a device for determining the curvature of a Surface, especially a wing.

Bei der Wartung von Flugzeugen ist es erforderliche, die vorgegebene Winkelstellung zwischen Tragfläche und zuge ordneter Steuer- oder Landeklappe über den gesamten Be wegungsbereich der Steuer- bzw. Landeklappe relativ zur Tragfläche zu überprüfen, d. h. festzustellen, ob die jeweils vorgegebene Winkelstellung auch tatsächlich vor handen ist. Die Problematik bei dieser Wartungsarbeit ist insbesondere die überlagerte Schwenk- und Translations bewegung der Steuerklappe. Aus diesem Grunde mußte man bisher bei jeder neu eingestellten Winkellage gesondert ein Winkelmeßgerät ansetzen. Die Handhabung dieser Winkel meßgeräte ist relativ umständlich, aufwendig und ungenau.When it comes to aircraft maintenance, it is required that predetermined angular position between wing and zuge Ordered control or landing flap over the entire loading Range of movement of the control or landing flap relative to Check wing, d. H. determine if the given angular position actually in front is there. The problem with this maintenance work is especially the superimposed pan and translate movement of the control flap. For this reason you had to previously separately for each newly set angular position attach an angle measuring device. The handling of these angles measuring devices is relatively cumbersome, complex and inaccurate.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der sich in einfacher Weise präzise die vorgegebene Winkelstellung einer Steuer- oder dergl. Klappe gegenüber einer Tragfläche bzw. allgemein der Winkel zwischen zwei relativ zueinander verschwenkbaren Ebenen bzw. Flächen teilen bestimmen läßt.The present invention is based on the object to create a device of the type mentioned at the outset, with which the given can be precisely and easily Angular position of a control or similar flap opposite a wing or generally the angle between two planes or surfaces pivotable relative to one another lets share determine.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn zeichnenden Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst, wo bei vorteilhafte konstruktive Details in den Unteran sprüchen beschrieben sind.This object is achieved by the kenn drawing measures of claim 1 solved where with advantageous design details in the lower sayings are described.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich vorteilhaft auch zur Bestimmung der Wölbung einer Tragfläche in be zug auf eine Referenzebene verwenden.The device according to the invention can be advantageous also to determine the curvature of a wing in be Use traction on a reference plane.

Von besonderer Bedeutung ist die Konstruktion nach den Ansprüchen 1 und 3, bei der die Kniehebel jeweils als Parallelogramm-Getriebe ausgebildet sind, so daß der Winkel zwischen zwei Flächenteilen auch dann noch präzise bestimmbar ist, wenn der Schwenkbewegung des einen Flächenteils noch eine Translationsbewegung überlagert ist. Dies ist z. B. bei einer einer Tragfläche zuge ordneten Steuer- oder Landeklappe oder dergl. der Fall. Auch ist diese Konstruktion besonders geeignet zur Be stimmung der Wölbung bzw. des Kurvenverlaufs einer Trag fläche.The construction according to the Claims 1 and 3, in which the toggle lever each as Parallelogram gears are designed so that the The angle between two surface parts is still precise can be determined if the pivoting movement of one A translation movement is also superimposed on the surface is. This is e.g. B. at a wing ordered tax or landing flap or the like. the case. This construction is also particularly suitable for loading the curvature or curve shape of a support area.

Des weiteren wäre hervorzuheben die konstruktive Aus führung nach Anspruch 9, die eine individuelle Nullpunkt einstellung des erfindungsgemäßen Winkelmeßgerätes er laubt.The constructive end should also be emphasized Guide according to claim 9, which is an individual zero point he setting the angle measuring device according to the invention leaves.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:A preferred embodiment of the device according to the invention with reference to the accompanying Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung in Nullstellung und Seitenansicht; Figure 1 shows an inventive device in zero position and side view.

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in Draufsicht; Fig. 2 shows the device of Figure 1 in plan view.

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 bei gegenüber Fig. 1 veränderter Winkel stellung von zwei Flächenteilen, ebenfalls in Seitenansicht; Fig. 3 shows the device of Figure 1 in relation to Figure 1 changed angle position of two surface parts, also in side view.

Fig. 4a und 4b der Anschluß des einen Stativs am zugeordneten Flächenteil über ein arretierbares Kugelgelenk in zwei verschiedenen Stellungen und in Seitenansicht; und FIGS. 4a and 4b, the connection of a tripod on the associated surface portion via a lockable ball joint in two different positions and in side view; and

Fig. 5 die Vorrichtung nach der Erfindung unter Darstellung der Bestimmung der Wölbung eines Tragflügels bzw. einer gewölbten Fläche. Fig. 5 shows the device according to the invention, showing the determination of the curvature of a wing or a curved surface.

Die Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 dient zur Be stimmung des Winkels zwischen den beiden relativ zuein ander verschwenkbaren Ebenen bzw. Flächenteilen 10, 12, wobei die Schwenkbewegung der Ebene 12 gegenüber der Ebene 10 zusätzlich von einer Translationsbewegung über lager ist (siehe Relativstellung der Ebenen 10, 12 in Fig. 3). Die Vorrichtung umfaßt ein an der einen Ebene bzw. dem einen Flächenteil 10, z. B. Tragflügel eines Flugzeugs, befestigbares erstes Stativ 14, ein an der anderen Ebene bzw. dem anderen Flächenteil 12, z. B. Steuerklappe, befestigbares zweites Stativ 16 sowie eine an den beiden Stativen jeweils angelenkte Knie hebel-Anordnung 18, deren eine Kniehebel 20 zwei sich im Abstand voneinander und etwa parallel zueinander er streckende Lenker 22, 24 umfaßt, die jeweils am Knie 26 einerseits und an einer am zugeordneten Stativ 14 um eine sich senkrecht zur durch die beiden Lenker 22, 24 ge bildeten Ebene erstreckenden Achse 28 drehbar gelagerte Halterung, nämlich Scheibe 30, andererseits angelenkt sind. Die Anlenkung der Lenker 22, 24 an der Scheibe 30 erfolgt diametral zur Drehachse 28, wie die Fig. 1 und 3 deutlich erkennen lassen. Der andere Kniehebel 32 um faßt ebenfalls zwei sich im Abstand voneinander und etwa parallel zueinander erstreckende Lenker 34, 36, die jeweils am Knie 26 einerseits und am anderen Stativ 16 andererseits angelenkt sind. Die Anlenkpunkte der Lenker 22, 24 sind in den Fig. 1 und 3 mit den Bezugs ziffern 38, 40, 42 und 44, die Anlenkpunkte der Lenker 34, 36 mit den Bezugsziffern 42, 46, 48 und 50 gekenn zeichnet. The device according to FIGS. 1 to 3 serves to determine the angle between the two planes or surface parts 10 , 12 which can be pivoted relative to one another, the pivoting movement of plane 12 relative to plane 10 being additionally of a translational movement via bearing (see relative position the levels 10 , 12 in Fig. 3). The device comprises a on one level or the one surface part 10 , for. B. wing of an aircraft, attachable first tripod 14 , one on the other level or the other surface part 12 , z. B. flap, attachable second tripod 16 and a to the two tripods articulated knee lever arrangement 18 , the one toggle lever 20 comprises two spaced apart and approximately parallel to each other he extending handlebars 22 , 24 , each on the knee 26 on the one hand and on an associated tripod 14 about a perpendicular to the ge through the two links 22 , 24 extending plane extending axis 28 rotatably mounted bracket, namely disc 30 , on the other hand articulated. The articulation of the links 22 , 24 on the disk 30 takes place diametrically to the axis of rotation 28 , as can be clearly seen in FIGS. 1 and 3. The other toggle lever 32 also includes two arms 34 , 36 which extend at a distance from one another and approximately parallel to one another and which are articulated on the knee 26 on the one hand and on the other stand 16 on the other hand. The articulation points of the links 22 , 24 are marked in FIGS . 1 and 3 with the reference numerals 38 , 40 , 42 and 44 , the articulation points of the links 34 , 36 with the reference numbers 42 , 46 , 48 and 50 .

Die Lenker 22, 24, 34 und 36 der beiden Kniehebel 20, 32 sind jeweils gleichlang bemessen. Das Knie 26 ist durch eine Verbindungsplatte in Form einer Dreiecklasche 52 gebildet, wobei die Anlenkung der Lenker 22, 24, 32 und 36 jeweils an den drei Ecken der Dreiecklasche 52 erfolgt. Der Anlenkpunkt bzw. das Gelenk 42 ist den beiden jeweils oberen Lenkern 22, 34 der Kniehebel 20, 32 je weils gemeinsam. Die beiden unteren Lenker 24, 36 sind dagegen an den jeweils gegenüberliegenden Ecken der Dreiecklasche 52 angeschlossen bzw. angelenkt, wie die Fig. 1 und 3 sehr gut erkennen lassen. Die Stative 14, 16 sind jeweils mit Saugnäpfen 54, 56 bekannter Bauart zur lösbaren Befestigung an den Flächen 10, 12 versehen. Es können statt dessen auch Klammern oder Magnete ver wendet werden. Der Drehachse 28 ist vorzugsweise ein elektronischer Winkelgeber zugeordnet, so daß eine Fernablesung des tatsächlichen Winkels α zwischen den beiden Flächenteilen 10 und 12 möglich ist (siehe Fig. 3). Bei Abklappen des Flächenteils 12 gegenüber dem Flächen teil 10 entsprechend Fig. 3 werden die an der Scheibe 30 angeschlossenen Lenker 22, 24 entsprechend den Pfeilen 58, 60 gegeneinander verschoben mit der Folge, daß die Scheibe 30 verdreht wird, und zwar um exakt denselben Winkel α, den die beiden Flächenteile 10, 12 miteinander einschließen. Statt des elektronischen oder elektro mechanischen Winkelgebers kann die Drehscheibe eine Winkelskala aufweisen, der eine stativfeste Bezugsmarke zum Ablesen des Winkels α zwischen den beiden Ebenen 10, 12 zugeordnet ist. Es ist grundsätzlich auch denkbar, der Scheibe 30 eine stativfeste Winkelskala zuzuordnen und an der Scheibe selbst eine Markierung zum Ablesen des Winkels α vorzusehen.The links 22 , 24 , 34 and 36 of the two toggle levers 20 , 32 are each of the same length. The knee 26 is formed by a connecting plate in the form of a triangular tab 52 , the linkage 22 , 24 , 32 and 36 being articulated at the three corners of the triangular tab 52 . The articulation point or the joint 42 is the two upper links 22 , 34 of the toggle levers 20 , 32 each because common. The two lower links 24 , 36 , on the other hand, are connected or articulated at the respectively opposite corners of the triangular bracket 52 , as can be seen very well in FIGS. 1 and 3. The stands 14 , 16 are each provided with suction cups 54 , 56 of a known type for releasable attachment to the surfaces 10 , 12 . Instead, clamps or magnets can also be used. An electronic angle encoder is preferably assigned to the axis of rotation 28 , so that a remote reading of the actual angle α between the two surface parts 10 and 12 is possible (see FIG. 3). When the surface part 12 is folded down relative to the surface part 10 in accordance with FIG. 3, the links 22 , 24 connected to the disc 30 are moved relative to one another in accordance with the arrows 58 , 60 with the result that the disc 30 is rotated, namely by exactly the same angle α, which enclose the two surface parts 10 , 12 with each other. Instead of the electronic or electro-mechanical angle encoder, the turntable can have an angle scale which is assigned a tripod-fixed reference mark for reading the angle α between the two planes 10 , 12 . In principle, it is also conceivable to assign a tripod-fixed angle scale to the disk 30 and to provide a marking on the disk itself for reading the angle α.

Nach den Fig. 4a und 4b ist das Stativ 16 mit dem Saugnapf 56 über ein arretierbares Kugelgelenk 62 ver bunden, wodurch eine individuelle Nullpunkteinstellung an der Scheibe 30 möglich ist. In gleicher Weise kann das Stativ 14 ausgebildet sein. FIGS. 4a and 4b is that by which an individual zero point adjustment at the disk 30 is possible tripod 16 with the suction cup 56 via a lockable ball joint 62 connected ver. The stand 14 can be designed in the same way.

Wie bereits oben dargelegt, zeigt Fig. 5, wie die er findungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Wölbung einer Tragfläche 64 oder dergl. eingesetzt werden kann. Das Stativ 14 wird zu diesem Zweck auf einer Referenz ebene 66 befestigt. Das Stativ 16 wird über die Fläche 64 bewegt. Die Winkeländerung im Bereich der Achse 28 sowie im Bereich des Knies 26 wird erfaßt und mittels eines Rechners 68 unter Errechnung der Flächenwölbung ausgewertet. Die Referenzebene 66 ist vorzugsweise orts fest.As already explained above, FIG. 5 shows how the device according to the invention for determining the curvature of an aerofoil 64 or the like can be used. The tripod 14 is attached to a reference plane 66 for this purpose. The stand 16 is moved over the surface 64 . The change in angle in the area of the axis 28 and in the area of the knee 26 is recorded and evaluated by means of a computer 68 , calculating the surface curvature. The reference plane 66 is preferably fixed in place.

Selbstverständlich bewegen sich beim Abklappen der Ebene bzw. des Flächenteils 12 entsprechend Fig. 3 auch die Lenker 34, 36 des Kniehebels 32 gegenseitig entsprechend den Lenkern 22, 24. Wesentlich für die Winkelbestimmung ist also die Parallelogramm-Kinematik der beiden Kniehebel 20, 32 und die erfindungsgemäße bzw. beschriebene Anlenkung derselben an den Stativen 14, 16.Of course, the plane or the surface portion of the knee lever move during folding down 12 in accordance with Fig. 3, the links 34, 36 32 each corresponding to the arms 22, 24. The parallelogram kinematics of the two toggle levers 20 , 32 and the articulation thereof according to the invention or described on the tripods 14 , 16 are therefore essential for determining the angle.

Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merk male werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All notes disclosed in the registration documents Male are claimed as essential to the invention, so far them individually or in combination with the state of the art Technology are new.

Claims

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Winkels zwischen zwei relativ zueinander verschwenkbaren Ebenen bzw. Flächen teilen (10, 12), insbesondere des Winkels zwischen einer Flugzeug- oder dergl. -Tragfläche und einer dieser zuge ordneten Steuer- oder dergl. -Klappe, wobei der Schwenkbe wegung noch eine translatorische Bewegung überlagert sein kann, gekennzeichnet durch ein am einen Flächenteil (10) befestigbares erstes Stativ (14), ein am anderen Flächenteil (12) befestigbares zweites Stativ (16), und eine an den beiden Stativen (14, 16) jeweils angelenkte Kniehebel-Anordnung (18), deren eine Kniehebel (20) zwei sich im Abstand voneinander und etwa parallel zueinander erstreckende Lenker (22, 24) um faßt, die jeweils am Knie (26) der Kniehebel-Anordnung (18) einerseits und an einer am zugeordneten Stativ (14) um eine sich etwa senkrecht zur durch die beiden Lenker (22, 24) gebildeten Ebene erstreckende Achse (28) dreh bar gelagerten Halterung (Scheibe 30) andererseits, und zwar diametral zur Drehachse (28) der genannten Halterung (Scheibe 30), angelenkt sind.1. Device for determining the angle between two planes or surfaces which can be pivoted relative to one another ( 10 , 12 ), in particular the angle between an aircraft or the like wing and one of the associated control or similar flaps, the Swing motion can also be superimposed on a translatory movement, characterized by a first stand ( 14 ) which can be fastened to one surface part ( 10 ), a second stand ( 16 ) which can be fastened to the other surface part ( 12 ), and one on the two stands ( 14 , 16 ) each articulated toggle lever arrangement ( 18 ), one of which toggle lever ( 20 ) comprises two links ( 22 , 24 ) extending at a distance from one another and approximately parallel to one another, each on the knee ( 26 ) of the toggle lever arrangement ( 18 ) on the one hand and on an associated stand ( 14 ) about an approximately perpendicular to the axis formed by the two links ( 22 , 24 ) extending axis ( 28 ) rotatably mounted bracket (disc 30 ) on the other hand, articulated diametrically to the axis of rotation ( 28 ) of said holder (disc 30 ).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Stative (14, 16) jeweils Saugnäpfe (54, 56) oder dergl. Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung an den relativ zueinander ver schwenkbaren bzw. bewegbaren Flächenteilen (10, 12) auf weisen.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the tripods ( 14 , 16 ) each have suction cups ( 54 , 56 ) or the like. Fasteners for releasable attachment to the relatively pivotable or movable surface parts ver ( 10 , 12 ) .

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der andere Kniehebel (32) ebenfalls zwei sich im Abstand voneinander und etwa parallel zueinander erstreckende Lenker (34, 36) umfaßt, die jeweils am Knie (26) der Kniehebel-An ordnung (18) einerseits und am anderen, nämlich zweiten Stativ (16) andererseits angelenkt sind.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the other toggle lever ( 32 ) also comprises two spaced apart and approximately parallel to each other extending arm ( 34 , 36 ), each on the knee ( 26 ) of the toggle lever order ( 18 ) on the one hand and on the other, namely second tripod ( 16 ) on the other hand.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Lenker (22, 24, 34, 36) der beiden Kniehebel (20, 32) jeweils gleichlang bemessen sind.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the links ( 22 , 24 , 34 , 36 ) of the two toggle levers ( 20 , 32 ) are each of equal length.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß das Knie (26) durch eine Verbindungslasche oder eine Verbindungs platte, insbesondere eine Dreiecklasche (52), gebildet ist, an deren Ecken die Lenker (22, 24 bzw. 34, 36) der beiden Kniehebel (20 bzw. 32) jeweils angelenkt sind.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the knee ( 26 ) by a connecting plate or a connecting plate, in particular a triangular plate ( 52 ), is formed, at the corners of the handlebars ( 22 , 24 or 34 , 36 ) of the two toggle levers ( 20 and 32 ) are each articulated.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß die dem einen, nämlich ersten Stativ (14) zugeordnete und an diesem drehbar gelagerte Halterung eine Scheibe (30) ist, an deren Umfang diametral zur Drehachse (28) und jeweils im gleichen Abstand von dieser die beiden Lenker (22, 24) des dem genannten Stativ (14) zuge ordneten Kniehebels (20) angelenkt sind.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the one, namely the first tripod ( 14 ) associated and rotatably mounted on this holder is a disc ( 30 ), on its circumference diametrically to the axis of rotation ( 28 ) and each at the same distance from this, the two links ( 22 , 24 ) of the tripod ( 14 ) assigned toggle lever ( 20 ) are articulated.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Scheibe (30) bzw. der Dreh achse (28) derselben ein elektronischer oder elektro mechanischer Winkelgeber zur Fernübermittlung des ge messenen Winkels (α) zwischen den beiden Flächenteilen (10, 12) zugeordnet ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the disc ( 30 ) or the axis of rotation ( 28 ) thereof an electronic or electro-mechanical angle encoder for remote transmission of the measured angle (α) between the two surface parts ( 10 , 12 ) assigned.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Scheibe (30) eine Winkel skala aufweist, der eine stativfeste Bezugsmarke zum Ablesen des Winkels bzw. der Winkelveränderung zwischen den beiden Flächenteilen (10, 12) zugeordnet ist.8. The device according to claim 6, characterized in that the disc ( 30 ) has an angle scale which is assigned a tripod-fixed reference mark for reading the angle or the angle change between the two surface parts ( 10 , 12 ).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß mindestens eines (16) der beiden Stative über ein arretierbares Kugelgelenk (62) an dem zugeordneten Flächenteil (12) angeschlossen ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one ( 16 ) of the two tripods via a lockable ball joint ( 62 ) is connected to the associated surface part ( 12 ).

10. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Bestimmung einer Flächenwölbung, wobei das eine Stativ (14) zu diesem Zweck auf einer ortsfesten Referenzebene (66) befestigt ist, während das andere Stativ (16) über die gewölbte Fläche (64) bewegbar ist.10. Use of the device according to one of claims 1 to 9 for determining a surface curvature, the one tripod ( 14 ) for this purpose being attached to a stationary reference plane ( 66 ), while the other tripod ( 16 ) over the curved surface ( 64 ) is movable.