DE4005235A1 - Antriebseinrichtung mit variablem drehmoment-begrenzungssystem - Google Patents
Antriebseinrichtung mit variablem drehmoment-begrenzungssystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für
einen Stelltrieb mit einer Eingangswelle zur Einleitung
eines Antriebsdrehmoments und einer Ausgangswelle zur Abgabe
eines Abtriebsdrehmoments und einem Drehmomentbegrenzer, mit
dem das Abtriebsdrehmoment begrenzbar ist. Derartige
Antriebseinrichtungen für Stelltriebe werden insbesondere
bei Luftfahrzeugen eingesetzt, bei denen Tragflügel
bestandteile zur Veränderung der aerodynamischen
Verhältnisse ein- und ausgefahren werden. Vornehmlich
handelt es sich hierbei um Landeklappen (Fowler-Klappen),
Vorflügel und sonstige Tragflächenklappen (z. B. Abweiser).
Bei einer bekannten Antriebseinrichtung
(DE-T1 35 90 370, Veröffentlichung der internationalen
Anmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.: WO 86/00 968)
besteht der Stelltrieb aus einem Mehrstufengetriebe mit
einer Serie von Planeten- Differentialen. Bei dem
vorbekannten Stelltrieb sind Maßnahmen zur Begrenzung eines
maximalen Abtriebsdrehmoments nicht angesprochen.
In der DE-OS 36 20 886 ist eine Antriebseinrichtung
für einen Stelltrieb zur Verlagerung eines Trägerwagens
eines Tragflügelbestandteils dargestellt und beschrieben.
Bei dieser Antriebseinrichtung wird die Last für die
Bewegung des Trägerwagens, von einer zentralen
Antriebseinheit und einem ersten Differentialgetriebe
ausgehend, über zwei Lastwege übertragen. Hierzu treibt das
erste Differentialgetriebe zwei Abtriebswellen an, die über
ein weiteres Differentialgetriebe zwei Kurbeltriebe des
Trägerwagens betätigen. Die Anzahl der Umdrehungen der
Antriebswelle und einer Abtriebswelle werden ständig
miteinander verglichen. Hierzu wird eine sogenannte Delta-
Alpha-Bremse eingesetzt, die die An- bzw. Abtriebswelle bei
einer auftretenden Winkeldifferenz festbremst. Dadurch wird
der Trägerwagen und mithin die Landeklappe in ihrer Position
festgehalten. Somit hat diese Anordnung den Vorteil, daß bei
Überschreitung einer maximal zulässigen Abtriebkraft wie sie
beispielsweise bei Vereisung vorkommt, der Antrieb des
Trägerwagens unterbrochen wird. Der Bruch eines Elements
innerhalb eines Lastweges ist ebenfalls unschädlich, da der
andere Lastweg in der Lage ist, die mechanischen und
aerodynamischen Lasten zu halten.
Die bekannten Antriebseinrichtungen bzw. Stelltriebe
sind mit einer Reihe von Nachteilen behaftet. Bei der
Veröffentlichung DE-T1 35 90 370 ist eine
Drehmomentenbegrenzung nicht angesprochen, während beim
Gegenstand nach der DE-OS 36 20 886 diesem Umstand Rechnung
getragen wurde. Beiden Anordnungen ist jedoch ein
schlechter Wirkungsgrad gemeinsam. Unter Berücksichtigung,
daß der durch Multiplikation der - ohnehin nicht guten -
Einzelwirkungsgrade von Planeten-Differentialen bzw.
Differentialgetrieben sich ergebende Gesamtwirkungsgrad
völlig unbefriedigend ist, sind derartige
Antriebseinrichtungen bzw. Stelltriebe für den praktischen
Einsatz nur bedingt tauglich.
Es ist ferner ein Winkelgetriebe mit einer Einrichtung
zur Begrenzung eines maximal zulässigen Abtriebsdrehmoments
zur Verwendung in Antriebseinrichtungen für Stelltriebe zum
Ein- und Ausfahren von Tragflügelbestandteilen eines
Luftfahrzeugs bekannt geworden. Ein derartiges
Winkelgetriebe, auch kurz Drehmomentbegrenzer genannt, setzt
sich im wesentlichen aus einer Eingangswelle, einer
Abtriebswelle, einer Lamellenbremse und einem Endtrieb z. B.
in Form eines Kegelrad-Winkeltriebs zusammen. Die Eingangs-
und Abtriebswelle werden über Spreizelemente, wie z. B.
Kugeln, unter dem Einfluß einer durch ein Federpaket
erzeugten Vorspannkraft in Anlage gehalten. Die zur
Übertragung eines Drehmoments notwendige Umfangskraft wird
an den Spreizelementen aufgeteilt, so daß sich eine
Spreizkraft einstellt, die der Vorspannkraft des Federpakets
entgegenwirkt und die sich proportional zum übertragbaren
Drehmoment verhält.
Übersteigt die Spreizkraft die Vorspannkraft, so beginnen
sich die An- und Abtriebsrampen zu spreizen. Nach Aufheben
eines Spiels, das vorhanden ist, um die Lamellen der
Lamellenbremse bei geöffneter Lamellenbremse ohne eine
gegenseitige Beeinflussung umlaufen zu lassen, werden die
Lamellen zusammengepreßt. Durch das Schließen der
Lamellenbremse wird ein Bremsmoment erzeugt, so daß das
Abtriebsdrehmoment auf einen bestimmten Wert begrenzt werden
kann. Eine Antriebseinrichtung für einen Stelltrieb mit
einem derartigen Drehmomentbegrenzer hat - neben einer
wirksamen Begrenzung des Abtriebsdrehmoments - den Vorteil
eines guten Wirkungsgrads. Hinzu kommt, daß der Antrieb bei
Blockage z. B. im Falle einer aufgetretenen Vereisung,
jederzeit reversiert und erneut betätigt werden kann. Neben
den genannten Vorteilen hat es sich bei Verwendung eines
Stelltriebs, der insbesondere als Kurbelgetriebe ausgebildet
ist, als nachteilig herausgestellt, daß die kräftemäßige
Beanspruchung einzelner Bauteile besonders hoch ist. Diese
hohe Beanspruchung tritt insbesondere in den Endlagen des
Stelltriebs auf.
Ausgehend von einer Antriebseinrichtung für einen
Stelltrieb unter Verwendung eines Drehmomentbegrenzers liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Drehmomentbegrenzer
so auszubilden, daß er neben seiner Hauptfunktion, ein
maximal zulässiges Abtriebsdrehmoment zu begrenzen,
zusätzlich in der Lage ist, kräftemäßig hochbeanspruchte
Bauteile des Stelltriebs vor Überbeanspruchung zu schützen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß das übertragbare Abtriebsdrehmoment (T ab) in
Abhängigkeit von der Anzahl der Umdrehungen der Ein- und
Ausgangswelle selbsttätig in den Grenzen eines
Verstellbereichs variabel begrenzbar ist. Ausgehend von der
Erkenntnis, daß trotz Verwendung eines Drehmomentbegrenzers
innerhalb des Stelltriebs einzelne Bauteile kräftemäßig
hoch beansprucht werden, gibt die vorgeschlagene Lösung dem
Fachmann den entscheidenden Hinweis, das übertragbare
Abtriebsdrehmoment des Drehmomentbegrenzers selbsttätig zu
variieren, so daß den jeweils herrschenden kräftemäßigen
Beanspruchungen gezielt Rechnung getragen wird. Insbesondere
lassen sich hohe Beanspruchungen einzelner Bauteile des
Stelltriebs in seinen Endlagen vermeiden. Hierzu ist es
besonders vorteilhaft, das übertragbare
Abtriebsdrehmoment (T ab) am Beginn und am Ende einer Anzahl
von Umdrehungen der Ein- und Ausgangswelle auf etwa gleiche
oder niedrigere Werte - verglichen mit den Werten des
dazwischenliegenden Bereichs der Anzahl von Umdrehungen der
Ein- und Ausgangswelle - zu begrenzen.
Eine besonders einfache Lösung zur selbsttätigen
Veränderung des übertragbaren Abtriebsdrehmoments besteht
darin, daß die Vorspannkraft in Abhängigkeit der Anzahl der
Umdrehungen der Ein- und Ausgangswelle selbsttätig verändert
wird, wie dies im Patentanspruch 3 vorgeschlagen wird. In
diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, die Anzahl der
Umdrehungen der Ausgangswelle mittels eines
Vergleichselements zu erfassen.
Eine baulich besonders kompakte und konstruktiv
einfache Lösung ist bei einer Antriebseinrichtung mit einem
Drehmomentbegrenzer mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 5 nach weiteren Merkmalen der Erfindung
dadurch gegeben, daß das Federpaket am Abtriebsflansch und
am Vergleichselement abgestützt ist, wobei die Vorspannkraft
durch bewußtes Herbeiführen einer Relativdrehung zwischen
dem Vergleichselement und dem Abtriebsflansch bzw. dem
Kuppelglied veränderbar ist. Durch Anwendung dieser
Maßnahmen ist es ohne weiteres möglich, einem bestimmten
Schwenkweg des Stelltriebs eine bestimmte Relativdrehung
des Vergleichselements zuzuordnen, so daß das übertragbare
Abtriebsdrehmoment exakt den jeweiligen
Belastungsverhältnissen angepaßt werden kann.
Wesentlich ist, daß das Vergleichselement in bezug auf
die Eingangswelle, den Antriebsflansch bzw. das Kuppelglied
und den Antriebsflansch axial unverschiebbar, jedoch drehbar
sowie drehantreibbar - vorzugsweise vom Ausgangskegelrad
ausgehend - angeordnet ist (Merkmale der Patentansprüche 6
und 7).
Zur Veränderung der Vorspannkraft des Federpakets kann
ein Vergleichselement mit einer ringförmigen Schulter
Verwendung finden, die eine Steuerbahn aufweist. Durch
Abstützung des Federpakets am Vergleichselement, was ohne
nennenswerte Reibungsverluste über Kugeln erfolgen kann,
ist die Veränderung der Vorspannkraft in konstruktiv
besonders einfacher Bauweise möglich (Merkmale der
Patentansprüche 8 und 9).
Um das Federpaket an den Kugeln abzustützen, ist ein
Stützring zweckmäßig, der über Wälzkörper an einer
Endscheibe des Federpakets anliegen kann, um die Reibung
zu minimieren, wie dies in den Patentansprüchen 10 und 11
vorgeschlagen wird.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung
weist das Ausgangskegelrad Zahnkränze auf. Dieses Merkmal
(Patentanspruch 13) erlaubt es, das Eingangskegelrad mit
einem ersten Zahnkranz des Ausgangskegelrades kämmen zu
lassen, so daß ein erster Trieb gebildet wird. Ein Zahnrad
des Vergleichselements steht mit einem weiteren Zahnkranz
des Ausgangskegelrades in getriebener Verbindung, so daß
ein zweiter Trieb gebildet wird (Merkmale des
Patentanspruchs 14). Eine Lösung, die die vorgeschlagenen
Merkmale aufweist, zeichnet sich durch einen überraschend
einfachen Aufbau aus. Mit wenigen Bauteilen und besonders
einfach aufgebauten Antriebsverbindungen ist es möglich,
die Voraussetzungen für eine besonders einfache Möglichkeit
zur Veränderung der Vorspannkraft des Federpakets zu
schaffen.
Die Übersetzungen der Triebe sind so auszulegen, daß
sich die Übersetzung des ersten Triebs geringfügig von der
Übersetzung des zweiten Triebs unterscheidet. So ist es
beispielsweise möglich, bei einer vorgegebenen Anzahl von
Umdrehungen des Ausgangskegelrads die Anzahl der Umdrehungen
des Eingangskegelrads geringfügig größer oder kleiner als
die Anzahl der Umdrehungen des Zahnrads des
Vergleichselements zu wählen, um die Relativdrehung des
Vergleichselements herbeizuführen (Maßnahmen, wie sie in
den Patentansprüchen 15 und 16 vorgeschlagen werden).
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
liegt nach Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von
Umdrehungen des Ausgangskegelrads eine Relativdrehung
zwischen dem Vergleichselement und dem Abtriebsflansch um
etwa 120° vor. Analog zu dieser Relativdrehung liegen an der
Steuerbahn drei Kugeln an, und die Steuerbahn weist um
jeweils 120° versetzt angeordnete Erhöhungen bzw.
Vertiefungen auf und verläuft im übrigen wellenförmig
(vergleiche Patentansprüche 17, 18 und 19).
Eine besonders einfache Ausgestaltung und Lagerung des
Vergleichselements ist Gegenstand der Patentansprüche 20
bis 22.
Sofern das Eingangskegelrad des Endtriebs durch ein
Kuppelglied über eine Mitnahmeverzahnung angetrieben wird,
ist es für die gegenseitige Lagerung der einzelnen Bauteile
vorteilhaft, die Mitnahmeverzahnung unter Bildung einer
Hohlwelle mit axialem Abstand vom Eingangskegelrad
anzuordnen. Es ist dann ohne weiteres auch möglich, die
Hohlwelle im Bereich zwischen der Mitnahmeverzahnung und
dem Eingangskegelrad innerhalb eines gehäusefest
angeordneten Lagers zusätzlich zu unterstützen (Merkmale
der Patentansprüche 24 und 27).
Eine sichere Führung der Kugeln ist nach einem
weiteren vorteilhaften Merkmal dadurch erreichbar, daß sie
in Ausnehmungen des Kuppelglieds mit geringem Spiel geführt
sind (Patentanspruch 28).
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des Gegenstands
nach der Erfindung, bei dem von einer Anordnung ausgegangen
wird, bei der die Lamellen der Lamellenbremse zwischen dem
Abtriebsflansch und dem die Vorspannkraft erzeugenden
Federpaket angeordnet sind, liegt die den Lamellen
gegenüberliegende Seite des Federpakets an einem Gegenlager
an, das mit einem Ende eines Stellglieds fest verbunden
ist, wobei das andere Ende des Stellglieds an den Kugeln
anliegt. Bei dieser Ausführungsform weist das Gegenlager
und auch das gegenüberliegende Ende des Stellglieds
sternförmig angeordnete, radial gerichtete Finger auf, die
Ausnehmungen der Eingangswelle durchgreifen, so daß das
Stellglied axial beweglich in bezug auf die Eingangswelle
angeordnet ist.
Die vorgeschlagene Antriebseinrichtung ist insbesondere
zum Antrieb eines Trägerwagens eines Tragflügelbestandteils
entlang einer Führungsbahn eines Tragflügels eines
Luftfahrzeugs geeignet. Unter Tragflügelbestandteilen sind
insbesondere Landeklappen (Fowler-Klappen), Vorflügel,
Abweiser oder Spoiler oder dergleichen zu verstehen.
Nähere Einzelheiten sowie weitere Merkmale der
Erfindung und die daraus resultierenden Vorteile sind der
nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele zu
entnehmen.
Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Tragflügel eines
Luftfahrzeugs in schematischer Darstellung;
Fig. 2 eine Antriebseinrichtung zur Verlagerung von
Tragflügelbestandteilen des Tragflügels nach
Fig. 1;
Fig. 3 Teile der Antriebseinrichtung mit einem
Stelltrieb zur Verlagerung eines
Tragflügelbestandteils in vereinfachter
Darstellung, gesehen in Seitenansicht;
Fig. 4 die kräftemäßige Beanspruchung eines Bauteils
des Stelltriebs nach Fig. 3;
Fig. 5 eine erste Ausführungsform eines
Drehmomentbegrenzers, gesehen im Längsschnitt;
Fig. 6 einen Teilschnitt entlang der Linie VI-VI in
Fig. 5;
Fig. 7 einen Teilschnitt entlang der Linie VII-VII
in Fig. 5;
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines
Drehmomentbegrenzers;
Fig. 9 die schematische Darstellung der Kräfte-Weg-
Verhältnisse in Form eines Diagramms und
Fig. 10 die schematische Darstellung der wirksamen
Drehmomente über dem Schwenkweg des
Stelltriebs, ebenfalls in Form eines
Diagramms.
In Fig. 1 sind in schematischer Darstellung die Umrisse
eines Tragflügels 1 eines selbst nicht dargestellten
Luftfahrzeugs zu erkennen. Es handelt sich hierbei um den
linken Tragflügel.
Der Tragflügel 1 verfügt über mehrere
Tragflügelbestandteile 2, die zur Veränderung des
aerodynamischen Profils des Tragflügels 1 ein- und
ausgefahren werden können. Bei den Tragflügelbestandteilen 2
kann es sich beispielsweise um Vorflügel, Landeklappen,
Spoiler oder Abweiser handeln. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel werden Fowler-Klappen 3 betätigt. Die
Verlagerung der Fowler-Klappen 3 erfolgt in
Antriebsstationen 4 mit Hilfe einer Antriebseinrichtung 5,
deren grundsätzlicher Aufbau der zeichnerischen Darstellung
entsprechend Fig. 2 zu entnehmen ist.
Mittelpunkt der Antriebseinrichtung ist eine zentrale
Kraft-Einheit 6 mit einem Verteilergetriebe 7, von dem aus
jeweils ein zentraler Antriebswellenstrang 8 bzw. 9 für den
linken bzw. rechten Tragflügel 1 des Luftfahrzeugs
angetrieben wird. Der Antrieb erfolgt über
Drehmomentbegrenzer 10, die das maximal zulässige
Abtriebsdrehmoment für den zentralen Antriebswellenstrang 8
bzw. 9 begrenzen. Die Antriebsleistung wird über
Winkelgetriebe 11 und 12 zu den Antriebsstationen 4 des
rechten bzw. linken Tragflügels 1 des Luftfahrzeuges
geleitet. Jeder Tragflügel 1 verfügt über fünf
Antriebsstationen 4, von denen jeweils zwei aus der
Zeichnung ersichtlich sind.
Im folgenden wird der Aufbau einer Antriebsstation 4
anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert:
Ein T-Trieb 13 wird vom zentralen Antriebswellenstrang 8
bzw. 9 durchsetzt. Eine Abtriebswelle 14 steht mit einem
Drehmomentbegrenzer 15 in Antriebsverbindung. Eine
Ausgangswelle 16 des Drehmomentbegrenzers 15 steht mit einem
Stelltrieb 17 in Antriebsverbindung.
In Fig. 3 ist zunächst der hintere Bereich des
Tragflügels 1 mit der sich hieran anschließenden Fowler-
Klappe 3 zu erkennen. Die Fowler-Klappe 3 ist über eine
Gelenkverbindung 18 mit einem Trägerwagen 19 der
Antriebsstation 4 verbunden. Der Trägerwagen 19 ist über
Führungselemente 20 in einer geradlinig verlaufenden
Führungsbahn 21 geführt und entlang dieser verfahrbar.
Die Führungsbahn 21 ist Bestandteil eines Gestells 22 eines
Kurbelgetriebes 23, das aus dem Stelltrieb 17, der als
gestellfester Schwenktrieb ausgebildet ist, einer Kurbel 24
des Stelltriebs 17, einer Koppelstange 25, die das freie
Ende der Kurbel 24 mit der vorderen Unterseite 26 der
Fowler-Klappe 3 verbindet und einer Schwinge 27, die die
Verbindung zwischen der hinteren Unterseite 28 der Fowler-
Klappe 3 und dem Gestell 22 übernimmt, zusammengesetzt.
Die Verlagerung der Fowler-Klappe 3 geschieht wie
folgt:
Bei Betätigung der zentralen Kraft-Einheit 6 wird die
Antriebsleistung zu gleichen Teilen über die zentralen
Antriebswellenstränge 8 und 9 auf die Antriebsstationen 4
übertragen. Innerhalb jeder Antriebsstation 4 wird die
Antriebsleistung über die Abtriebselle 14, den
Drehmomentbegrenzer 15 und Ausgangswelle 16 zum
Stelltrieb 17 geleitet. Aus der in Fig. 3 dargestellten
Ausgangslage, die der Stellung im Reiseflug entspricht,
wird die Fowler-Klappe 3 durch das Kurbelgetriebe 23 mit
Hilfe des Trägerwagens 19 entlang der Führungsbahn 21
bewegt, d. h. ausgefahren. Die Kurbel 24 des Stelltriebs 17
wird um ca. 140° verdreht, bis die Fowler-Klappe 3
vollständig ausgefahren ist, d. h., ihre Endstellung
erreicht hat. Die Abtriebswelle 14, die mit einer
Eingangswelle 32 (Fig. 5) des Drehmomentbegrenzers 15
antriebsmäßig verbunden ist, überträgt ein
Antriebsdrehmoment T an, während die Ausgangswelle 16 ein
Abtriebsdrehmoment T ab in den Stelltrieb 17 einleitet. Im
Falle einer Blockage, wie sie z. B. bei Vereisung vorkommen
kann, hat der Drehmomentbegrenzer 15 die Aufgabe, das
übertragbare Abtriebsdrehmoment T ab zu begrenzen.
Zusätzlich spricht in diesem Fall der Drehmomentbegrenzer 10
an, so daß das Drehmoment des zentralen
Antriebswellenstrangs 8 bzw. 9 begrenzt wird.
Durch die Kinematik des Kurbelgetriebes 23 bedingt,
treten in den Endlagen des Schwenktriebs 17, also in den
Lagen, in denen der Abstand 29 der Kurbelstange 25 vom
Zentrum 30 des Stelltriebs 17 am kleinsten ist, relativ
hohe Kurbelstangenkräfte F st auf.
Um die Verhältnisse zu verdeutlichen, zeigt die
schematische Darstellung in Form eines Diagramms nach Fig. 4
den prinzipiellen Verlauf der Kurbelstangenkräfte F st über
dem Schwenkweg 0° bis 140° des Stelltriebs 17 bzw. der
Kurbel 24 des Stelltriebs 17. Zu sehen ist, daß die
Kurbelstangenkräfte F at im Bereich der 0°-Position und im
Bereich der 140°-Position hohe Werte erreichen. Die
Bereiche, die sich durch überdurchschnittlich hohe
Kurbelstangenkräfte F st auszeichnen, sind in der Darstellung
durch Schraffur besonders hervorgehoben.
Die Fig. 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Drehmomentbegrenzers 15 im Längsschnitt. Mit allgemeinen
Worten formuliert hat der Drehmomentbegrenzer 15 neben der
Aufgabe, ein maximal zulässiges Abtriebsdrehmoment T ab zu
begrenzen, zusätzlich die Funktion zu erfüllen, das
übertragbare Abtriebsdrehmoment T ab in Abhängigkeit von der
jeweiligen Position des Stelltriebs 17 bzw. seiner Kurbel 24
in vorgegebenen Grenzen variabel zu halten, so daß die Werte,
bei denen eine Begrenzung des Abtriebsdrehmoments T ab
vorgenommen wird - je nach Position des Stelltriebs 17 bzw.
seiner Kurbel 24 - voneinander abweichen. Ziel dieser
Anordnung ist es, unzulässig hohe Kräfte F st in der
Koppelstange 25 des Kurbelgetriebes 23 zu vermeiden.
Der Aufbau des in Fig. 5 dargestellten
Drehmomentbegrenzers 15 gestaltet sich wie folgt:
Innerhalb eines Getriebegehäuses 31, das aus insgesamt
vier Teilen zusammengefügt ist, ist eine Eingangswelle 32
über Kugellager 33 und 34 drehbar gelagert. Im Bereich des
Kugellagers 33 weist die Eingangswelle 32 eine innere
Mitnahmeverzahnung 35 auf, die mit einer selbst nicht
dargestellten Mitnahmeverzahnung der Ausgangswelle 16 in
formschlüssiger Verbindung steht.
Das Kugellager 33 ist in einem Deckel 36 zentriert.
Ein Dichtring 37 übernimmt die Abdichtung
zwischen dem Deckel 36 und der Eingangswelle 32.
Über die Eingangswelle 32 wird ein
Antriebsdrehmoment T an in den Drehmomentbegrenzer 15
eingeleitet. Über eine Ausgangswelle 38, die als Hohlwelle
ausgebildet ist, wird ein Abtriebsdrehmoment T ab abgegeben.
Die Ausgangswelle 38 weist eine innere
Mitnahmeverzahnung 39 auf, die mit einer
Mitnahmeverzahnung der Ausgangswelle 16 zum Antrieb des
Stelltriebs 17 in formschlüssiger Antriebsverbindung steht
in Fig. 5 nicht dargestellt). Die Ausgangswelle 38 ist über
in Kugellagerpaar 40 innerhalb eines weiteren Deckels 41
des Getriebegehäuses 31 drehbar gelagert. Zwischen dem
Deckel 41 und der Ausgangswelle 38 ist ein weiterer
Dichtring 42 wirksam.
Die Eingangswelle 32 weist - bezogen auf ihre
Längenerstreckung - einen etwa mittig liegenden
Antriebsflansch 43 auf. In diesem Antriebsflansch 43 sind
insgesamt drei Antriebsrampen 44 vorgesehen. Den
Antriebsrampen liegen drei Abtriebsrampen 45 gegenüber, die
in einen Abtriebsflansch 46 eingearbeitet sind.
Die sich gegenüberliegenden An- und Abtriebsrampen 44
und 45 liegen unter der Wirkung einer von einem
Federpaket 47 erzeugten Vorspannkraft an insgesamt drei
Wälzkörpern, wie z. B. Kugeln 48, an.
Der Abtriebsflansch 46 ist als Träger 49 für
Innenlamellen 50 einer Lamellenbremse 51 ausgebildet.
Außenlamellen 52, die sich am Getriebegehäuse 31 innen
abstützen, vervollständigen die Lamellenbremse 51.
Das Federpaket 47 stützt sich mit seinem in der
Zeichnung rechts liegenden Ende gegen eine Endscheibe 54
ab. Die Endscheibe 54 ist mit Hilfe eines Sicherungsrings 55
in einer hülsenförmigen Verlängerung des
Abtriebsflansches 46 lagegesichert. Die hülsenförmige
Verlängerung bildet mit dem Abtriebsflansch 46 ein topfartig
geformtes Bauteil, das den Antriebsflansch 43 übergreift.
Sie verfügt ferner über eine innere Mitnahmeverzahnung 57.
Das in der Zeichnung links liegende Ende des
Federpakets 47 liegt ebenfalls an einer Endscheibe 58 an.
Die Endscheibe 58 liegt über Wälzkörper 59 an einem
Stützring 60 an. Die Wälzkörper 59 gewährleisten eine im
wesentlichen reibungsfreie Relativdrehung des Stützrings 60
gegenüber der Endscheibe 58.
In die innere Mitnahmeverzahnung 57 der hülsenförmigen
Verlängerung 56 des Abtriebsflanschs 46 greift eine äußere
Mitnahmeverzahnung 61 eines Kuppelglieds 62 formschlüssig
ein. Das Kuppelglied 62 steht über eine weitere
Mitnahmeverzahnung 63 mit einer Hohlwelle 64 in
Antriebsverbindung. Die Hohlwelle 64 geht an ihrem in der
Zeichnung rechts liegenden Ende in ein Eingangskegelrad 65
eines als Winkelgetriebe gestalteten Endtriebs 66 des
Drehmomentbegrenzers 15 über. Ein Ausgangskegelrad 67 des
Endtriebs 66 steht mit der Ausgangswelle 38 des
Drehmomentbegrenzers 15 in drehfester Verbindung. Im
beschriebenen Ausführungsbeispiel sind diese Elemente in
einem einzigen Bauteil zusammengefaßt.
Das Ausgangskegelrad weist Zahnkränze 68 und 69 auf.
Die Zahnkränze 68 und 69 sind beispielsweise über Schraub-
oder Nietverbindungen 70 miteinander drehfest verbunden. Im
beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der Zahnkranz 68
74 Zähne auf; der Zahnkranz 69 hat 79 Zähne.
Durch den kämmenden Eingriff des Eingangskegelrads 65
mit dem ersten Zahnkranz 68 des Ausgangskegelrads 67 wird
ein erster Trieb 71 gebildet. Die Übersetzung des ersten
Triebs 71 errechnet sich zu 29 : 74 = i 1 = 0,39189.
Ein zweiter Trieb 72 wird durch die kämmende
Antriebsverbindung des zweiten Zahnkranzes 69 mit einem
Zahnrad 73 eines Vergleichselements 74 gebildet. Das
Zahnrad 73 hat eine Zähnezahl von 31, so daß sich die
Übersetzung des zweiten Triebs 72 auf 31 : 79 = i 2 = 0,39240
beläuft.
Beim Vergleich der Übersetzung i 1 und i 2 kann
festgestellt werden, daß sich die Übersetzung des ersten
Triebs 71 geringfügig von der Übersetzung des zweiten
Triebs 72 unterscheidet. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die Übersetzungen i 1 und i 2 so
aufeinander abgestimmt, daß bei einer vorgegebenen Anzahl
von Umdrehungen des Ausgangskegelrads 38 die Anzahl der
Umdrehungen des Eingangskegelrads 65 gerinfgügig größer als
die Anzahl der Umdrehungen des Zahnrads 73 des
Vergleichselements 74 ist. Im konkreten Fall beträgt die
Differenz 0,29 Umdrehungen. Im übrigen gilt:
Die Anzahl der Umdrehungen der Ausgangswelle 38 des
Drehmomentbegrenzers 15 beträgt 86 Umdrehungen, um die
Kurbel 24 des Stelltriebs 17 aus ihrer Ausgangsposition
(Fig. 3, 0°-Position entsprechend Fig. 4) in ihre
Endposition (140°-Position entsprechend Fig. 4) zu
überführen.
Mit Hilfe der voneinander geringfügig abweichenden
Übersetzungen i 1 und i 2 des ersten Triebs 71 und des
zweiten Triebs 72 wird eine Relativdrehung des
Vergleichselements 74 (0,29 Umdrehungen) erzeugt, die auf
eine ringförmige Schulter 75 übertragen wird. Dies geschieht
über eine Mitnahmeverzahnung 76. Im übrigen ist das
Vergleichselement 74 als Hohlwelle ausgebildet.
Die Schulter 75 ist über ein Axiallager 77 auf der
Seite des Antriebsflansches 43 abgestützt, die dem
Abtriebsflansch 46 abgewandt ist, wie dies aus der
Zeichnung ohne weiteres ersichtlich ist.
Bemerkt sei noch, daß das als Hohlwelle ausgebildete
Vergleichselement 74 über eine Sicherungsmutter 78 und einen
Einstellring 79 mit geringem axialen Spiel auf der
Eingangswelle 32 des Drehmomentbegrenzers 15 frei drehbar
gelagert ist. In gleicher Weise ist die Hohlwelle 64 mit dem
Eingangskegelrad 65 auf dem Vergleichselement 74 mit
geringem axialen Spiel, jedoch ansonsten frei drehbar
gelagert.
Die Schulter 75 ist mit einer Steuerbahn 80 versehen,
die wellenförmig verläuft und demzufolge Erhöhungen 81 und
Vertiefungen 82 aufweist. Es sind jeweils drei Erhöhungen 81
und Vertiefungen 82 vorhanden, die demzufolge um jeweils
120° zueinander versetzt liegend angeordnet sind. An der
Steuerbahn 80 liegen Kugeln 83 an. Die Anzahl der Kugeln 83
ist auf die Gestaltung der Steuerbahn 80 abgestimmt; es
finden drei Kugeln 83 Verwendung. Die Kugeln 83 sind
zweckmäßigerweise mit geringem Spiel in Bohrungen 84 des
Koppelgliedes 62 geführt. Es ist nun ersichtlich, daß die
Abstützung des Federpakets 47 am Vergleichselement - und
zwar an seiner Schulter 75 über die an der Steuerbahn 80
anliegenden Kugeln 83 - erfolgt.
Aus den bisher gemachten Ausführungen wird deutlich,
daß die Vorspannkraft des Federpakets 47, die dafür sorgt,
daß der Abtriebsflansch 46 in Richtung auf den
Antriebsflansch 43 belastet wird, variabel ist. Die mögliche
Veränderung der Vorspannkraft geschieht mit Hilfe des
Vergleichselements 74, seiner Schulter 75, der Steuerbahn 80
und den Kugeln 83. Bei einer bestimmten Anzahl von
Umdrehungen des Eingangskegelrads 65 des Endtriebs 66 macht
das Ausgangskegelrad 67 - und damit die Ausgangswelle 38 -
eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen. Dieser bestimmten
Anzahl von Umdrehungen der Ausgangswelle 38 entspricht eine
Relativdrehung des Vergleichselements 74, die durch den
zweiten Trieb 72 erzeugt wird. Im vorliegenden Fall macht
die Schulter 75 des Vergleichselements 74 eine
Relativdrehung von 120°, bezogen auf die bestimmte Anzahl
von Umdrehungen der Ausgangswelle 38, was die bereits
erwähnten 86 Umdrehungen sind.
Wenn nun die Antriebsstationen 4 in Betrieb gesetzt
werden, liegen die Kugeln 83 in den Vertiefungen 82 der
Steuerbahn 80. Die Vorspannkraft des Federpakets 47 ist dann
auf ihrem kleinsten Wert. Mit zunehmender Anzahl der
Umdrehungen der Ausgangswelle 38 und damit mit zunehmendem
Schwenkweg der Kurbel 24 des Stelltriebs 17 erhöht sich der
Wert der Vorspannkraft des Federpakets 47 zunehmend. Dies
ist darauf zurückzuführen, daß die Kugeln 83 durch die
Relativdrehung des Vergleichselements 74 in Richtung auf
die Erhöhungen 81 der Steuerbahn 80 geführt werden. Die
Kugeln 83 werden hierbei - bezogen auf die Darstellung nach
Fig. 5 - nach rechts verschoben, so daß die
Vorspannkraft - durch die Verlagerung des Stützrings 60 nach
rechts - erhöht wird. Der Anstieg der Vorspannkraft kann im
übrigen durch die geometrische Form der Steuerbahn 80
unterschiedlich beeinflußt werden. Im vorliegenden Fall
verläuft die Steuerbahn 80 etwa sinus-wellenförmig. Andere
geometrische Formen sind jedoch, je nach Bedarf, möglich.
Die Vorspannkraft des Federpakets 47 erreicht bei der
beschriebenen Lösung ein Maximum etwa dann, wenn die Hälfte
der vorgegebenen Anzahl der Umdrehungen der Ausgangswelle 38
erreicht ist. Dies würde dann dem halben Schwenkwinkel
entsprechen, der der Kurbel 24 des Stelltriebs 17 auf dem
Wege von der einen zu der anderen Endlage (0°-Position bzw.
140°-Position und umgekehrt) zur Verfügung steht.
Wenn die Ausgangswelle 38 weitere Umdrehungen
zurücklegt, nimmt die Vorspannkraft des Federpakets 47
wieder ab, um erneut den niedrigsten Wert zu erreichen, bei
dem die Kugeln 83 wiederum in den Vertiefungen 82 der
Steuerbahn 80 liegen.
Die Wirkungsweise des Drehmomentbegrenzers 15 ist
ansonsten wie folgt:
Der Antrieb des Drehmomentbegrenzers 15 erfolgt über
die Eingangswelle 32 und den Antriebsflansch 43. Der
Abtriebsflansch 46 wird federbelastet gegen den
Antriebsflansch 43 gedrückt. Die Abstützung erfolgt über
Kugeln 48 an An- und Abtriebsrampen 44 und 45.
Die zur Drehmomentübertragung notwendige Umfangskraft
wird an den Kugeln 48 aufgeteilt, so daß eine
Spreizkraft erzeugt wird, die der Vorspannkraft des
Federpakets 47 entgegenwirkt. Übersteigt die Spreizkraft
die Vorspannkraft, so beginnt sich der Abtriebsflansch 46
vom Antriebsflansch 43 zu entfernen. Nach Verbrauch eines
vorgegebenen Spiels 85 werden die Innen- und
Außenlamellen 50 und 52 der Lamellenbremse 51 durch Anlage
an einem federbelasteten Anschlag 86 zusammengepreßt. Bei
steigendem Antriebsdrehmoment T an wird das übertragbare
Abtriebsdrehmoment T ab an der Ausgangswelle 38 des
Drehmomentbegrenzers 15 begrenzt. Die überschüssige
Antriebsleistung wird von der Lamellenbremse 51 umgesetzt.
Durch eine Anzeigevorrichtung 87 wird ein Ansprechen
der Lamellenbremse 51 sichtbar gemacht.
Für die Funktion des Drehmomentbegrenzers 15 ist, was
bereits aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich
ist, wesentlich, daß durch die Veränderung der
Vorspannkraft des Federpakets 47 in Abhängigkeit der Anzahl
der Umdrehungen, die die Ausgangswelle 38 macht, das
übertragbare Abtriebsdrehmoment T ab in den Grenzen eines
Verstellbereichs 88, der in Fig. 9 durch die schraffiert
gezeichnete Fläche hervorgegeben ist, variabel ist.
Im übrigen zeigt die Fig. 10 den prinzipiellen Verlauf
der Federkräfte über den Federwegen. Die untere Linie 89
gibt den Verlauf bei niedriger Vorspannkraft des
Federpakets 47 wieder. Hier gilt, daß die Kugeln 83 in den
Vertiefungen 82 der Steuerbahn 80 liegen. Die obere Linie 90
gibt den Verlauf der hohen Vorspannkraft des Federpakets 47
wieder. Hier gilt, daß die Kugeln 83 auf den Erhöhungen 81
der Steuerbahn 80 liegen. Die y-Achse entspricht der
Ausgangsstellung, d. h., der Position des
Abtriebsflanschs 46 bei maximalem (Nenn-)Spiel 85. Die
y 1-Achse markiert den Bremsbeginn. Die y-, y 1-Achse, die
Linie 89 und die Linie 90 markieren die Grenzen des
Verstellbereichs 88.
Der Drehmomentbegrenzer 15 kann auf jeder beliebigen
Arbeitskennlinie (die parallel zu den Linien 89 bzw. 90
verläuft) in den genannten Grenzen des Verstellbereichs 88
betrieben werden. Das übertragbare Abtriebsdrehmoment T ab
an der Ausgangswelle 38 ist somit zwischen einem unteren
Wert (Bremsbeginn auf der Linie 89) und einem oberen Wert
(Bremsbeginn auf der Linie 90) begrenzbar. Die Werte, bei
denen die Lamellenbremse 51 im Schließsinne betätigt wird,
sind abhängig von der Anzahl der Umdrehungen, die die
Ausgangswelle 38 - von einer Anfangs- bzw. Endposition
ausgehend - zurückgelegt hat. Auf diese Weise ist es
möglich, Bauteile der Antriebseinrichtung, insbesondere
Bauteile des Kurbelgetriebes 23, vor unzulässig hohen
kräftemäßigen Beanspruchungen wirksam zu schützen.
Die Fig. 10 gibt den Verlauf der Drehmomente wieder
und entspricht in analoger Weise der Darstellung nach
Fig. 9.
In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Drehmomentbegrenzers 15 wiedergegeben. Hier erfolgt die
Verbindung des Vergleichselements 74 mit dem Federpaket 47
über ein die Eingangswelle 32 durchsetzendes Stellglied 91.
Das Federpaket 47 liegt an einem Gegenlager 92 an, das
sternförmig gestaltet ist und radial gerichtete Finger 93
aufweist, die Ausnehmungen 94 der Eingangswelle 32
durchgreifen. In analoger Weise durchgreift das andere
Ende 95 des Stellglieds 91 Ausnehmungen 96 in der
Eingangswelle 32 und liegt an den Kugeln 83 an. Im übrigen
entspricht die Funktion dieser Ausführungsform des
Drehmomentbegrenzers 15 derjenigen nach dem
Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 5.
Beide Ausführungen des Drehmomentbegrenzers 15 zeichnen
sich insbesondere auch dadurch aus, daß die Bauteile, die
zur Veränderung der Vorspannung des Federpakets 47
eingesetzt werden, im wesentlichen mit der Drehzahl der
Eingangswelle 32 bzw. dem Abtriebsflansch 46 umlaufen. Es
findet lediglich eine (sehr kleine) Relativdrehung zur
Veränderung der Vorspannkraft statt. Es können daher
insbesondere auch keine Störungen eintreten, die z. B. durch
Trockenlauf von Lagern, durch Kondenswasser oder andere
schädliche Einflüsse hervorgerufen werden könnten. Von
großem Vorteil ist ferner, daß keine Lager eingesetzt
werden, die mit hohen Drehzahlen rotieren und zudem noch
mit großen Federkräften, die insbesondere beim Ansprechen
des Drehmomentbegrenzers zusätzlich ansteigen, belastet
werden.
Durch die Kerbe 56 in der Steuerbahn 80 ist eine einfache
Voreinstellung des Nullpunkts des Drehmomentbegrenzers 15
möglich. Diese Voreinstellung kann durch geeignete Mittel
einfach fixiert werden. Diese Fixierung kann beispielsweise
durch Sicherung der Ausgangswelle am Gehäuse mittels
Bindedraht erfolgen. Der Bindedraht wird unmittelbar vor dem
Einbau des Drehmomentbegrenzers entfernt. Der Einbau selbst
kann einfach vorgenommen werden, da es die
Übersetzungsverhältnisse gestatten, von der Voreinstellung
des Drehmomentbegrenzers zu Montagezwecken abzuweichen, ohne
daß dies für die Funktion mit Nachteilen verbunden ist.
Bezugszeichenliste
1 Tragflügel
2 Tragflügelbestandteil
3 Fowler-Klappe (Fowler flap)
4 Antriebsstation
5 Antriebseinrichtung
6 zentrale Kraft-Einheit (central power unit)
7 Verteilergetriebe
8 Antriebswellenstrang
9 Antriebswellenstrang
10 Drehmomentbegrenzer
11 Winkelgetriebe
12 Winkelgetriebe
13 T-Trieb
14 Abtriebswelle
15 Drehmomentbegrenzer
16 Ausgangswelle
17 Strelltrieb
18 Gelenkverbindung
19 Trägerwagen
20 Führungselemente
21 Führungsbahn
22 Gestell
23 Kurbelgetriebe
24 Kurbel
25 Koppelstange
26 vordere Unterseite
27 Schwinge
28 hintere Unterseite
29 Abstand
30 Zentrum
31 Getriebegehäuse
32 Eingangswelle
33 Kugellager
34 Kugellager
35 Mitnahmeverzahnung
36 Gehäusedeckel
37 Dichtring
38 Ausgangswelle
39 Mitnahmeverzahnung
40 Kugellagerpaar
41 Deckel
42 Dichtring
43 Antriebsflansch
44 Antriebsrampen
45 Abtriebsrampen
46 Abtriebsflansch
47 Federpaket
48 Kugel
49 Träger
50 Innenlamellen
51 Lamellenbremse
52 Außenlamellen
53 Hohlwelle
54 Endscheibe
55 Sicherungsring
56 Kerbe
57 Mitnahmeverzahnung
58 Endscheibe
59 Wälzkörper
60 Stützring
61 Mitnahmeverzahnung
62 Kuppelglied
63 Mitnahmeverzahnung
64 Hohlwelle
65 Eingangskegelrad
66 Endtrieb
67 Ausgangskegelrad
68 Zahnkranz
69 Zahnkranz
70 Schraubenverbindung
71 erster Trieb
72 zweiter Trieb
73 Zahnrad
74 Vergleichselement
75 Schulter
76 Mitnahmeverzahnung
77 Axiallager
78 Sicherungsmutter
79 Einstellring
80 Steuerbahn
81 Erhöhung
82 Vertiefung
83 Kugel
84 Bohrung
85 Spiel
86 Anschlag
87 Anzeigevorrichtung
88 Verstellbereich
89 Linie
90 Linie
91 Stellglied
92 Gegenlager
93 Finger
94 Ausnehmungen
95 Ende
96 Ausnehmungen
2 Tragflügelbestandteil
3 Fowler-Klappe (Fowler flap)
4 Antriebsstation
5 Antriebseinrichtung
6 zentrale Kraft-Einheit (central power unit)
7 Verteilergetriebe
8 Antriebswellenstrang
9 Antriebswellenstrang
10 Drehmomentbegrenzer
11 Winkelgetriebe
12 Winkelgetriebe
13 T-Trieb
14 Abtriebswelle
15 Drehmomentbegrenzer
16 Ausgangswelle
17 Strelltrieb
18 Gelenkverbindung
19 Trägerwagen
20 Führungselemente
21 Führungsbahn
22 Gestell
23 Kurbelgetriebe
24 Kurbel
25 Koppelstange
26 vordere Unterseite
27 Schwinge
28 hintere Unterseite
29 Abstand
30 Zentrum
31 Getriebegehäuse
32 Eingangswelle
33 Kugellager
34 Kugellager
35 Mitnahmeverzahnung
36 Gehäusedeckel
37 Dichtring
38 Ausgangswelle
39 Mitnahmeverzahnung
40 Kugellagerpaar
41 Deckel
42 Dichtring
43 Antriebsflansch
44 Antriebsrampen
45 Abtriebsrampen
46 Abtriebsflansch
47 Federpaket
48 Kugel
49 Träger
50 Innenlamellen
51 Lamellenbremse
52 Außenlamellen
53 Hohlwelle
54 Endscheibe
55 Sicherungsring
56 Kerbe
57 Mitnahmeverzahnung
58 Endscheibe
59 Wälzkörper
60 Stützring
61 Mitnahmeverzahnung
62 Kuppelglied
63 Mitnahmeverzahnung
64 Hohlwelle
65 Eingangskegelrad
66 Endtrieb
67 Ausgangskegelrad
68 Zahnkranz
69 Zahnkranz
70 Schraubenverbindung
71 erster Trieb
72 zweiter Trieb
73 Zahnrad
74 Vergleichselement
75 Schulter
76 Mitnahmeverzahnung
77 Axiallager
78 Sicherungsmutter
79 Einstellring
80 Steuerbahn
81 Erhöhung
82 Vertiefung
83 Kugel
84 Bohrung
85 Spiel
86 Anschlag
87 Anzeigevorrichtung
88 Verstellbereich
89 Linie
90 Linie
91 Stellglied
92 Gegenlager
93 Finger
94 Ausnehmungen
95 Ende
96 Ausnehmungen
Claims (34)
1. Antriebseinrichtung (5) für einen Stelltrieb (17)
mit einer Eingangswelle (32) zur Einleitung eines
Antriebsdrehmoments (T an) und einer Ausgangswelle (38) zur
Abgabe eines Abtriebsdrehmoments (T ab) und einem
Drehmomentbegrenzer (15), mit dem das
Abtriebsdrehmoment (T ab) begrenzbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß das übertragbare
Abtriebsdrehmoment (T ab) in Abhängigkeit von der Anzahl der
Umdrehungen der Ein- und Ausgangswelle (32, 38) selbsttätig
in den Grenzen (y-, y 1-Achse 89, 90) eines
Verstellbereichs (88) variabel begrenzbar ist.
2. Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das übertragbare
Abtriebsdrehmoment (T ab) am Beginn und am Ende einer Anzahl
von Umdrehungen der Ein- und Ausgangswelle (32, 38) auf
etwa gleiche oder niedrigere Werte - verglichen mit den
Werten des dazwischenliegenden Bereichs der Anzahl von
Umdrehungen der Ein- und Ausgangswelle (32, 38) - begrenzbar
ist.
3. Antriebseinrichtung nach Anspruch 2, bei der der
Drehmomentbegrenzer (15) das Abtriebsdrehmoment (T ab) nach
Überschreiten einer mittels eines Federpakets (47) erzeugten
Vorspannkraft begrenzt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorspannkraft in
Abhängigkeit der Anzahl der Umdrehungen der Ein- und
Ausgangswelle (32, 38) selbsttätig variabel ist.
4. Antriebseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erfassung der Anzahl
der Umdrehungen der Ausgangswelle (38) ein
Vergleichselement (74) vorgesehen ist.
5. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4,
mit einem Drehmomentbegrenzer (15), bestehend aus einem
Getriebegehäuse (31), einer drehantreibbar gelagerten
Eingangswelle (32) mit einem Antriebsflansch (43), der
Antriebsrampen (44), einem in bezug auf die
Eingangswelle (32) konzentrisch und axial beweglich
angeordneten Abtriebsflansch (46), der Abtriebsrampen (45)
aufweist, wobei die An- und Abtriebsrampen (44, 45) unter
der Wirkung eines die Vorspannkraft erzeugenden
Federpakets (47) an Wälzkörpern (48) abgestützt sind, einer
Lamellenbremse (51) und einem Endtrieb (66), dessen
Eingangskegelrad (65) einerseits über ein Kuppelglied (62)
mit dem Abtriebsflansch (46) und andererseits mit einem
Ausgangskegelrad (67) einer Ausgangswelle (38) in
getriebener bzw. treibender Verbindung steht, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federpaket (47)
am Abtriebsflansch (46) und am Vergleichselement (74)
abgestützt ist und daß die Vorspannkraft des
Federpakets (47) durch Erzeugen einer Relativdrehung
zwischen dem Vergleichselement (74) und dem
Abtriebsflansch (46) bzw. dem Kuppelglied (62) veränderbar
ist.
6. Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das
Vergleichselement (74) in bezug auf die Eingangswelle (32),
den Antriebsflansch (43) bzw. das Kuppelglied (62) und den
Abtriebsflansch (46) axial unverschiebbar, jedoch drehbar
sowie drehantreibbar angeordnet ist.
7. Antriebseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß das
Ausgangskegelrad (67) mit dem Vergleichselement (74) in
treibender Verbindung steht.
8. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Vergleichselement (74) eine ringförmige Schulter (75) mit
einer Vertiefungen (82) bzw. Erhöhungen (81) aufweisenden
Steuerbahn (80) aufweist.
9. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstützung des Federpakets (47) am Vergleichselement (74)
über an der Steuerbahn (80) anliegende Kugeln (83) erfolgt.
10. Antriebseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen den Kugeln (83)
und dem Federpaket (47) ein Stützring (60) eingelegt ist.
11. Antriebseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stützring (60) über
Wälzkörper (59) an einer Endscheibe (58) des
Federpakets (47) anliegt.
12. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 11,
dadurch gekennzeichnet, daß sich das
Federpaket (47) über eine weitere Endscheibe (54) und einen
Sicherungsring (55) an einer hülsenförmigen
Verlängerung (56) des Abtriebsflansches (46) abstützt.
13. Antriebseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das
Ausgangskegelrad (67) Zahnkränze (68, 69) aufweist.
14. Antriebseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Eingangskegelrad (65)
mit einem ersten Zahnkranz (68) in treibender Verbindung
steht und einen ersten Trieb (71) bilden und daß ein
Zahnrad (73) des Vergleichselements (74) mit einem zweiten
Zahnkranz (69) in getriebener Verbindung steht und einen
zweiten Trieb (72) bilden.
15. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 5, 13
und 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Übersetzung (i 1) des ersten Triebs (71) geringfügig von
der Übersetzung (i 2) des zweiten Triebs (72) unterscheidet.
16. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer
vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen des
Ausgangskegelrads (67) die Anzahl der Umdrehungen des
Eingangskegelrads (65) geringfügig größer oder kleiner als
die Anzahl der Umdrehungen des Zahnrads (73) des
Vergleichselements (74) ist.
17. Antriebseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Erreichen einer
vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen des
Ausgleichskegelrads (67) eine gegenseitige Relativdrehung
zwischen dem Vergleichselement (74) und dem
Abtriebsflansch (46) um etwa 120° vorliegt.
18. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 8, 9
und 16, dadurch gekennzeichnet, daß an
der Steuerbahn (80) drei Kugeln (83) anliegen und daß die
Steuerbahn (80) um jeweils 120° versetzt angeordnete
Erhöhungen (81) bzw. Vertiefungen (82) aufweist.
19. Antriebseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerbahn (80)
wellenförmig verläuft.
20. Antriebseinrichtung nach mindestens einem der
Ansprüche 4 bis 9, 14 und 16 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß das
Vergleichselement (74) als Hohlwelle (53) ausgebildet ist,
die auf der Eingangswelle (32) frei drehbar gelagert ist.
21. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 8 und 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Schulter (75) und die Hohlwelle (53) mit dem Zahnrad (73)
des Vergleichselements (74) getrennte Bauteile sind, die
über eine Mitnahmeverzahnung (76) formschlüssig verbunden
sind.
22. Antriebseinrichtung nach mindestens einem der
Ansprüche 5 bis 9 und 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schulter (75) des
Vergleichselements (74) über ein Axiallager (77) auf der
Seite des Antriebsflansches (43) abgestützt ist, die dem
Abtriebsflansch (46) abgewandt ist.
23. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die
hülsenförmige Verlängerung (56) des Abtriebsflansches (46)
den Antriebsflansch (43) übergreift und daß sie eine
Innenverzahnung (57) aufweist, in die zur Mitnahme eine
Außenverzahnung (61) des Kuppelgliedes (62) formschlüssig
eingreift.
24. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 5, 20
und 23, wobei das Kuppelglied (62) über eine
Mitnahmeverzahnung (63) mit dem Eingangskegelrad (65) des
Endtriebs (66) formschlüssig verbunden ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Mitnahmeverzahnung (63) unter Bildung einer Hohlwelle (64)
mit axialem Abstand vom Eingangskegelrad (65) angeordnet
ist.
25. Antriebseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (64) auf
der Hohlwelle (53) des Vergleichselements (74) frei drehbar
angeordnet ist.
26. Antriebseinrichtung nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (64) mit
axialem Spiel einerseits am Zahnrad (73) und andererseits
an einem Bund der Schulter (75) anliegt.
27. Antriebseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch
gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (64) im
Bereich zwischen der Mitnahmeverzahnung (63) und dem
Eingangskegelrad (65) innerhalb eines gehäusefesten
Lagers (97) geführt ist.
28. Antriebseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kugeln (83) in
Bohrungen (84) des Kuppelglieds (62) mit geringem Spiel
geführt sind.
29. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 9,
wobei die Lamellen (50, 52) der Lamellenbremse (51) zwischen
dem Abtriebsflansch (46) und dem die Vorspannkraft
erzeugenden Federpaket (47) angeordnet sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die den
Lamellen (50, 52) gegenüberliegende Seite des
Federpakets (47) an einem Gegenlager (92) anliegt, das mit
einem Ende eines Stellglieds (91) fest verbunden ist und
daß das andere Ende (95) des Stellglieds (91) an den
Kugeln (83) anliegt.
30. Antriebseinrichtung nach Anspruch 29, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gegenlager (92)
sternförmig ist und radial gerichtete Finger (93) aufweist,
die Ausnehmungen (94) der Eingangswelle (32) durchgreifen.
31. Antriebseinrichtung nach mindestens einem der
vorhergehenden Ansprüche 1 bis 30, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stelltrieb (17)
Bestandteil eines Kurbelgetriebes (23) zur Verlagerung eines
Trägerwagens (19) eines Tragflügelbestandteils (2),
insbesondere einer Fowler-Klappe (3) entlang einer
Führungsbahn (21) eines Tragflügels (1) eines Luftfahrzeugs
ist.
32. Antriebseinrichtung nach Anspruch 31, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stelltrieb (17)
eine Kurbel (24) aufweist, deren Schwenkwinkel zur
Verlagerung des Trägerwagens (19) ca. 140° beträgt.
33. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 15 bis 18
sowie 32, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verdrehung der Kurbel (24) über einen Schwenkwinkel von
ca. 140° eine Relativdrehung der Steuerbahn (80) von
ca. 120° entspricht.
34. Antriebseinrichtung nach den Ansprüchen 9, 18
und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuerbahn (80) zur Voreinstellung des
Drehmomentbegrenzers (15) mit einer Kerbe (56) versehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4005235A DE4005235A1 (de) | 1989-02-23 | 1990-02-20 | Antriebseinrichtung mit variablem drehmoment-begrenzungssystem |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3905576 | 1989-02-23 | ||
DE4005235A DE4005235A1 (de) | 1989-02-23 | 1990-02-20 | Antriebseinrichtung mit variablem drehmoment-begrenzungssystem |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4005235A1 true DE4005235A1 (de) | 1990-09-06 |
Family
ID=25878100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4005235A Withdrawn DE4005235A1 (de) | 1989-02-23 | 1990-02-20 | Antriebseinrichtung mit variablem drehmoment-begrenzungssystem |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1990
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