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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Leistungsantriebseinheit zum Transportieren von Fracht, und
insbesondere den Transport von Fracht innerhalb eines Flugzeugs.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Eine große Vielfalt von motorisierten
Systemen zum Bewegen von Fracht sind bekannt. Motorbetriebene Rollen
bzw. Walzen werden in einigen von derartigen Systemen verwendet.
Fracht- und Passagierflugzeuge verwenden oft eine Reihe von motorbetriebenen
Leistungsantriebseinheiten (PDUs), um Frachtcontainer und Paletten
oder Einheitslasteinrichtungen innerhalb des Flugzeugfrachtraums schnell
und effizient voranzutreiben. Diese Konfiguration kann den Transport
von Fracht von der externen Ladeeinheit an das Innere des Flugzeugs
durch einen einzelnen Betreiber, der die PDUs steuert, ermöglichen.
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Fracht innerhalb eines Flugzeugfrachtdecks wird
typischerweise von einem System von sich frei drehenden, am Boden
angebrachten Beförderungsrollen
(siehe 1 und 2) gehaltert. Sätze oder Banken
von PDUs können
gleichzeitig von unterhalb des Frachtdecks auf ein Niveau unmittelbar über die Beförderungsrollen
angehoben werden. Jede PDU ist ein getrennter elektromechanischer
Aktuator, der ein oder mehrere mit Gummi beschichtete Räder oder
Antriebsrollen umfasst. Die Antriebsrollen der angehobenen PDUs
kontaktieren und bewegen die Fracht über die Beförderungsrollen in der befohlenen Richtung
auf eine Erregung hin. Die Bewegung der Fracht hängt von dem Reibungskoeffizienten
zwischen den PDU Antriebsrollen und der Bodenfläche der Fracht, sowie von der
Anhebekraft, die von dem PDU Anhebemechanismus erzeugt wird, ab.
Wenn die PDUs abgeschaltet werden, hört die Drehung der Rollen auf
und eine Bewegung der Fracht stoppt.
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Mehrere Sätze von PDUs können entlang
einem gemeinsamen Beförderungspfad
angeordnet werden, und jeder Satz kann getrennt betrieben werden,
um dadurch den Transfer von mehreren Frachtstücken zu ermöglichen. Ein Betreiber, der
den Frachttransport in das Frachtdeckgebiet überwacht, kann Fracht mit Hilfe
eines Joysticks und eines Ein/Aus-Schalters oder ähnlicher
Steuerungen führen.
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PDUs können beschädigt werden, wenn sie weiter
unterhalb einer immobilisierten Fracht betrieben werden, nämlich in
einem Zustand der als Schleifen (Scrubbing) bekannt ist und der
auftreten kann, wenn die Fracht zu schwer ist oder an einem Hindernis,
wie einer Wand innerhalb des Frachtraums, anstößt. Ein Schleifen kann schnell
die Gummibeschichtung auf den Rollen abreiben, was deren Ersetzung
erfordert, und kann zu einer Beschädigung des PDU Motors führen.
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Stillstandsensoren für Frachtcontainer,
die in eine PDU integriert sind, werden verwendet, um einen stillstehenden
Behälter
zu erfassen und eine Energie an der PDU nach einer vorgegebenen
Verzögerung
zu entfernen, um eine PDU Beschädigung
zu vermeiden. PDUs weisen typischerweise einen manuellen Auswahlaufhebungsschalter
auf, um eine Energie an den PDUs zu entfernen, wenn ein Stillstandzustand
erfasst wird. Unglücklicherweise
wird dieser Auswahlaufhebungsschalter oft von Betreibern, deren
Hauptaufmerksamkeit das Laden der Fracht und nicht das Schützen der
PDUs ist, nicht richtig verwendet. Somit ist eine Beschädigung an den
PDUs, wenn Schleifzustände
auftreten, ein übliches
Problem.
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Probleme im Zusammenhang mit einem Schleifen
(Scrubbing) werden in den U.S. Nr. 5,661,384 angesprochen. Experimente
haben gezeigt, dass dann, wenn die Temperatur des PDU Motors einen
bestimmten Pegel übersteigt,
dies einen stehen gebliebenen oder gestauten Zustand anzeigt. Das '384 Patent beschreibt
eine PDU, die bestimmt, wenn Fracht gestaut wird, indem die Temperatur
des Motors überwacht
und eine Energie an der Einheit entfernt wird, wenn eine Temperaturgrenze überschritten
wird. Während
diese Anordnung einen beträchtlichen
Vorteil bereitstellt, neigt sie zu Fehlern, beispielsweise während extremen
Umgebungsbedingungen.
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Andere bekannte Stillstandsensoren
verwenden vorstehende mechanische Räder, die niedergedrückt werden,
wenn eine Nutzlast über
einer PDU positioniert ist. Die Beibehaltung dieses Typs von System
kann mühsam
sein. Ferner werden die ausgefahrenen Räder vor seltsam ausgebildeter Fracht
nicht geschützt
und neigen schnell zur Beschädigung.
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Das U.S. Patent Nr. 5,568,858 beschreibt
ein System zum Erfassen eines Stillstandszustands, das einen Sensor
verwendet, der von der Bewegung der Fracht selbst angetrieben wird.
Wenn darüber
liegende Fracht gestaut wird bewegt sich der Sensor nicht, und diese
fehlende Bewegung wird elektronisch erfasst. Die Energie an der
PDU wird dann unterbrochen. Diese Lösung ist nicht vollständig zufriedenstellend,
und zwar wegen der Unebenheit der Bodenoberfläche der Fracht. Mit anderen
Worten, Veränderungen
in der Frachtoberfläche
können
fehlerhafte Stillstandsignale verursachen. Komplexe zusätzliche Sensoren
können
benötigt
werden, um dieses Problem zu umgehen.
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Im Hinblick auf die obigen Ausführungen
sollte erkannt werden, dass ein fortwährender Bedarf für einen
Frachtstillstandsensor zur Verwendung mit einer PDU mit einer verbesserten
Zuverlässigkeit
und Haltbarkeit besteht. Es besteht auch ein Bedarf für eine PDU
mit einem Frachtstillstandsensor, der relativ kostengünstig in
der Herstellung und leicht zu warten ist. Die vorliegende Erfindung
erfüllt
diese und andere Bedürfnisse
und stellt weitere Vorteile bereit, die sich aus der nachstehenden
Beschreibung ergeben werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist in
einer PDU mit Antriebsrollenelementen, die Fracht transportieren,
und einem Sensor, der effektiv eine Bewegung oder eine Immobilisation
(einen Stillstand) der Fracht erfasst, verkörpert. Somit ist die Erfindung
konfiguriert, um Energie von den motorbetriebenen Rollenelementen
zu entfernen, wenn Fracht gestaut wird, oder anders immobilisiert
wird, wodurch eine Beschädigung
an dem Motor und den Antriebsrollenelementen der PDU verhindert
wird.
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Die PDU umfasst einen Motor, eine
Ausgangswelle, die von dem Motor angetrieben wird, wenigstens ein
Antriebsrollenelement, das auf der Ausgangswelle angebracht ist,
so dass das Antriebsrollenelement durch die Welle von dem Motor
angetrieben wird, einen Sensor, der ebenfalls durch die Ausgangswelle
durch eine Widerstandeinrichtung angetrieben wird, die konditional
eine relative Drehung zwischen dem Sensor und der Ausgangswelle
erlaubt, und einen Bewegungsdetektor, der eine Drehung des Sensors
erfasst.
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In einer Ausführungsform dieser Erfindung ist
der Stillstandsensor auf der Ausgangswelle angebracht. Der Sensor
ist als ein Rad konfiguriert, dass ein oder mehrere Magnete ertragen
kann. Wenn keine Last (Fracht) über
der PDU positioniert ist, dreht sich der Stillstandsensor, gekoppelt
durch die Widerstandeinrichtung mit dem Antriebsrollenelement, mit der
gleichen Geschwindigkeit wie das Antriebsrollenelement. Ein Bewegungsdetektor,
beispielsweise ein Hall-Effekt-Sensor, erfasst die Frequenz, mit
der der Magnet vorübergeht
und ein Signal, dass dieser Frequenz entspricht, wird an eine Logikschaltung
gesendet, die bewirkt, dass Energie von der PDU entfernt wird, wenn
die Frequenz unter einen vorgegebenen Wert fällt. Dies wird auftreten, wenn
Fracht in Kontakt mit dem Sensor gestaut oder gestoppt wird, wodurch bewirkt
wird, dass die Reibungskräfte
an der Frachtoberfläche
größer als
diejenigen an der Widerstandeinrichtung sind, wodurch eine Sensordrehung
gestoppt wird.
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In einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung sind der Stillstandsensor und wenigstens eines der
Antriebsrollenelemente über
eine Reibung miteinander derart verbunden, dass die Reibung an einer
Antriebsrollenelement-Kontaktfläche
den Stillstandsensor antreibt, wenn die Reibung an den Stillstandsensor
durch die Reibung an der Frachtoberfläche beseitigt wird. Wenn die
Reibungskraft an der Frachtoberfläche größer als an der Antriebsrollenelement-Kontaktfläche wird,
weil die Fracht gestaut wird, erfasst ein Bewegungsdetektor die
relative Änderung
in der Bewegung zwischen dem Stillstandsensor und dem Antriebsrollenelement
und sendet ein Signal an eine Logikschaltung und, wenn ein vorgegebener
Wert überschritten
wird, wird die Energie bzw. Leistung an dem Motor entfernt.
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Die Erfindung kann in einem Flugzeug
mit einem Frachttransportsystem eingebaut werden, dass einen Rumpf
mit einem Boden mit einem Feld von Beförderungsrollen, die auf dem
Boden angebracht sind, und Fracht-Leistungsantriebseinheiten zum
Bewegen von Fracht auf den Beförderungsrollen
umfasst. Die Fracht-Leistungsantriebseinheit umfasst einen verschiebbaren
Rahmen zum Zurückziehen und
Ausfahren der Leistungsantriebseinheit in eine Frachtbeförderungsebene
hinein, einen Motor, der auf dem Rahmen angebracht ist, eine Ausgangswelle,
die von dem Motor getrieben wird, wenigstens eine Antriebsrolle,
die auf der Welle angebracht und damit gekoppelt ist, um von dem
Motor angetrieben zu werden, um Fracht, die über der Antriebsrolle positioniert
ist, in eine Beförderungsebene
zu bewegen, ein drehbares allgemein kreisförmiges Rad, welches reibungsmäßig mit
der Ausgangswelle über
eine Widerstandeinrichtung für
eine Drehung damit gekoppelt ist, eine Vielzahl von Magneten, die
auf dem Rad angebracht sind, einen Hall-Effekt-Sensor, der auf der
Leistungsantriebseinheit angebracht werden kann, um die Bewegung
der Magnete zu erfassen, und eine Logikschaltung, die mit dem Hall-Effekt-Sensor
und dem Motor verbunden ist und Energie an dem Motor entfernt, wenn
ein Signal unter einem vorgegebenen Pegel von dem Hall-Effekt-Sensor empfangen
wird.
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Andere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung ergeben sich näher aus der folgenden Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen, im
Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen, die beispielhaft
die Prinzipien der Erfindung illustrieren. Die ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die nachstehend
ausgeführt
ist, um zu ermöglichen,
dass man eine bestimmte Implementierung der Erfindung bauen und
verwenden kann, ist nicht dafür
vorgesehen, um die Ansprüche
einzuschränken,
sondern um als ein bestimmtes Beispiel davon zu dienen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 eine
Darstellung der Unterseite eines Flugzeugs;
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2 einen
Abschnitt des Frachtraums des Flugzeugs der 1;
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3A eine
isometrische Ansicht einer PDU in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung zum Bewegen von Fracht in dem Frachtraum der 2;
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3B eine
Draufsicht auf eine zweite beispielhafte PDU Konstruktion in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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4 einen
beispielhaften Stillstandsensor, der in die PDU der 3A und 3B eingebaut
ist; und
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5 ein
Blockdiagramm der PDU der 3A und 3B.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine allgemein H-förmige Beförderungsoberfläche 26 bildet
das untere Deck eines Flugzeugs (siehe 2), wenn benachbart zu einer Frachtraum-Ladetür 23 (siehe 1). Es wird jedoch darauf
hingewiesen, dass viele Flugzeug-Frachtdeckkonfigurationen vorhanden
sind, auf die die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
Zum Beispiel weisen einige Flugzeuge, insbesondere diejenigen, die
vorwiegend für
den Transport von Fracht ohne Passagieren ausgelegt sind, das obere
Passagierdeck entfernt und ein zusätzliches installiertes unteres
Frachtdeck auf. Andere Flugzeuge können drei oder eine größere Anzahl
von parallelen longitudinalen Spuren und nicht die H-Form, die in 2 gezeigt ist, aufweisen.
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Die Frachtoberfläche umfasst ein System von
sich frei drehenden Beförderungsrollen 27,
die in dem Frachtdeck angebracht sind (siehe 1 und 2),
um die Bedeutungsebene zu definieren. Fracht, die auf das Flugzeugfrachtdeck
geladen wird, kann manuell durch den Frachtraum auf das freie Drehen der
Beförderungsrollen
hin bewegt werden. Jedoch ist es wünschenswert die Lasten mit
einer minimalen oder keiner manuellen Unterstützung elektromechanisch voranzutreiben.
Diesbezüglich
umfasst die H-förmige
Frachtoberfläche
eine Anzahl von PDUs 29, die einen Mechanismus bereitstellen,
mit dem Fracht über
die Beförderungsrollen 27 vorangetrieben
wird. Jede PDU umfasst typischerweise ein Antriebsrollenelement 45,
das von einer abgesenkten Position unterhalb des Frachtdecks an
eine angehobene Position angehoben werden kann. In der angehobenen
Position kontaktiert das Antriebsrollenelement 45 die darüber liegende
Fracht, die auf den Beförderungsrollen 27 ruht,
und treibt diese an.
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Die beispielhafte H-förmige Beförderungsoberfläche 26 umfasst
eine linke Spur entlang der Fracht in parallelen Spalten während des
Flugs verstaut werden soll (siehe 2).
Da sich der Flugzeugrumpf an dem Heck des Flugzeugs verschmälert, ist das
Frachtdeck auch in einen Heckabschnitt 11 und einen Hauptabschnitt 12 aufgetrennt,
wobei der Heckabschnitt geringfügig
nach oben geneigt ist. Somit werden die linken und rechten Spuren
in vier Abschnitte, zwei vordere Abschnitte 13 und 15 und
zwei hintere Abschnitte 17 und 19 aufgeteilt.
Zusätzlich
zu den vier gerade beschriebenen Abschnitten gibt es einen zusätzlichen
Pfad 21 zwischen beiden Spuren an der Frachttür 23 (siehe 1), an dem Übergang der
Heck- und Hauptabschnitte 11 und 12. Dieser Pfad
wird verwendet, um Fracht in das Flugzeug hinein und davon heraus
zu bewegen und auch um Fracht zwischen den linken und rechten Speicherspuren
zu transferieren.
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Ein menschlicher Betreiber manipuliert
die Steuerungen, um die PDUs 28 in jedem der fünf voranstehend
erwähnten
Abschnitte 13, 15, 17, 19 und 21 selektiv
mit Energie zu versorgen (zu erregen). Typischerweise sind diese
Steuerungen in einer Betreiberschnittstelleneinheit angebracht,
die mit einer PDU Energierelaisbox über ein Kabel verbunden ist. Die
Steuerelemente können
auf einer Wand oder einer anderen Struktur innerhalb des Frachtraums
angebracht sein oder können
in einem in der Hand gehaltenen Pendant sein. Diese Steuerungen
werden typischerweise einen Ein/Aus-Schalter und einen Joystick
aufweisen, der in Abhängigkeit
von der gedrückten
Richtung einen Satz von PDUs 28 erregen wird, wobei bewirkt
wird, dass Gruppen von Antriebsrollenelementen angehoben und in
eine von zwei möglichen
Richtungen gedreht werden. Ein Abschnitt von PDUs wird solange erregt
beleiben, wie der Joystick in einer entsprechenden Position gehalten
wird. Wenn der Joystick losgelassen wird, dann wird der Satz von
PDUs, der gewählt
ist, abgeschaltet und die Antriebsrollenelemente werden an ihre
zurückgezogene
Position unter der Ebene der Beförderungsrollen 27 zurückgebracht,
oder Bremsen werden angelegt, um die Frachtcontainer an der Stelle
zu halten. Steuersysteme dieses Typs, wie Durchschnittsfachleuten
in dem technischen Gebiet bekannt, werden hier nicht mit näheren Einzelheiten
beschrieben.
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Eine beispielhafte PDU 29 der
vorliegenden Erfindung (in 3A gezeigt)
umfasst eine stationäre
Basis 35, die an dem Flugzeug 25 unterhalb der Beförderungsebene 40 angebracht
ist, und einen verschiebbaren Rahmen 37, der auf einer
Achse 38 schwenkbar ist, so dass ein Schwingende 39 über die Beförderungsebene 40 angehoben
werden kann. Die PDUs 29 sind typischerweise rechteckförmige Schalen
mit einem niedrigen Profil und einem Rahmen, der leicht innerhalb
des Flugzeugfrachtdecks angebracht und davon entfernt werden kann.
Der verschiebbare Rahmen haltert einen Motor 41, Untersetzungszahnräder 43,
einen Stillstandsensor 44, Antriebsrollenelemente 45 zum
Kontaktieren und Vorantreiben von Fracht, und ein Nockenelement 47 zum
Bewegen des Rahmens in Richtung auf die Beförderungsebene 40 hin.
Auf dem verschiebbaren bzw. drehbaren Rahmen 37 ist auch
ein Bewegungsdetektor 73 angebracht, der in einer elektronischen Kommunikation
mit einer Logikschaltung 71 über einen Draht 72 steht.
Die Logikschaltung 71 kann irgendwo anders angebracht werden,
und zwar in Abhängigkeit
von der Konstruktionspräferenz.
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Wenn er erregt ist legt der PDU Motor 41 ein Drehmoment
an die Untersetzungszahnräder 43 an. Das
Drehmoment, das an die Antriebsrollenelemente 45 an dem
Untersetzungsgetriebe 43 bereitgestellt wird, wird somit
an eine Pendelwelle 46 angelegt, auf der ein Nockenelement 47 reitet.
Eine Drehmomentsteuereinrichtung 42 wird verwendet, um
einen Teil des Motordrehmoments an den Hebemechanismus zu übertragen.
Infolgedessen wird ein Teil des Drehmoments von dem Motor fast vollständig an
die Pendelwelle 46 übergeben,
wodurch bewirkt wird, dass sich das Nockenelement 47 dreht
und der Rahmen 37 in Richtung auf die Beförderungsebene 40 hin übertragen
bzw. bewegt wird. Diese Hebebewegung des Rahmens 37 wird
mit näheren
Einzelheiten in dem U.S. Patent Nr. 5,661,384 erläutert, welches
hier durch Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung ist. Die PDUs 29 sind
nahe genug zu der Beförderungsebene 40 angebracht,
so dass nur ein kurzer Hub benötigt
wird, um den Stillstandsensor 44 und das Antriebsrollenelement 45 in
eine Position zu bringen, wo sie die Unterseite der Fracht kontaktieren können.
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Sobald das Antriebsrollenelement 45 angehoben
worden ist, um eine schwere Fracht zu kontaktieren, oder das Schwingende 39 die
Grenze seiner Bewegung erreicht hat, drehen sich die Antriebsrollenelemente
in der befohlenen Richtung. Wie voranstehend erläutert wird das Drehmoment von
dem Motor, der auch das Antriebsrollenelement 45 antreibt, auf
einen Stillstandsensor 44 von einer Widerstandeinrichtung 65 (siehe 4A) ausgeübt, wobei
dem Sensor ermöglicht
wird, sich mit dem Antriebsrollenelement zu drehen, wenn das Antriebsrollenelement nicht
in Kontrakt mit der Fracht ist, oder wenn sich die Fracht gerade
bewegt. Wegen der Zahnradkonfiguration ist das Antriebsrollenelement
dafür ausgelegt, um
sich entweder in der Uhrzeigerrichtung oder in der Gegenuhrzeigerrichtung
um seine zentrale Achse zu drehen, und zwar in Abhängigkeit
von der Drehrichtung der Motorwelle 48 (siehe 5).
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Wenn der Motor 41 im Betrieb
ist und seine Ausgangsrichtung umgedreht wird, dreht sich das Nockenelement 47 und
verschiebt den Rahmen 37, so dass die PDU 29 von
der Beförderungsebene 40 an
eine zurückgezogene
Ruheposition abgesenkt wird. Die Untersetzungszahnräder 43 sind
dann für eine
Rückwärtsbewegung
bereit und ein gewisser Teil des Drehmoments von dem Motor wird
an die Pendelwelle 46 übergeben,
wobei das Nockenelement 47 veranlasst wird sich zu drehen
und den Rahmen 37 in Richtung auf die Beförderungsebene
hin zu bewegen.
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Der beispielhafte Stillstandsensor 44 ist
in der Form eines Speichenrads 61, dessen Durchmesser geringfügig größer als
das Antriebsrollenelement 45 ist (4). Eine äußere Oberfläche des Speichenrads ist durch
eine Schicht aus einem Material mit einem relativ hohen Reibungskoeffizienten
gebildet. Optional kann die äußere Oberfläche durch
einen elastomerischen O-Ring 43 gebildet werden, der innerhalb
einer Ausnehmung auf dem äußeren Umfang
des Speichenrads 61 angeordnet ist. Eine weiche deformierbare
Komponente, beispielsweise ein elastomerischer O-Ring oder ein Reifen,
wird bevorzugt, weil sie den Aufschlag von auf dem Sensor angebrachter
Fracht absorbiert und eine Kompensation für verschiedene Antriebsrollenelementgrößen, die sich
von Herstellungsveränderungen
oder einer Abnutzung ergeben, vornimmt.
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An einer inneren Umfangsoberfläche des Sensorrads 44 ist
eine Widerstandeinrichtung gebildet. Diese Einrichtung kann ein
zweiter elastomerischer O-Ring 65 sein, der innerhalb einer
inneren Ausnehmung entlang des inneren Umfangs des Rads 61 gehalten
wird, oder eine andere Einrichtung, die eine Form, ein Material
und eine Abmessung aufweist, um eine vorgegebene Reibungswiderstand zwischen
dem Sensorrad und der Motorausgangswelle 48 zu erzeugen.
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Wenn der PDU Motor 41 aktiviert
wird, wird das Antriebsrollenelement 45 direkt an der Motorausgangswelle 48 angetrieben,
während
die Widerstandeinrichtung 65 eine vorgegebene Reibungsantriebskraft
zwischen dem Stillstandsensor 44 und der Ausgangswelle überträgt, was
dazu führt,
das der Stillstandsensor bei im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit
wie das Antriebsrollenelement angetrieben wird. Ein Bewegungsdetektor 73,
der auf der PDU 29 untergebracht ist, erfasst eine relative Drehbewegung
zwischen dem Stillstandsensor 44 und dem Antriebsrollenelement 45.
Eine Vielzahl von Magneten 67 sind in gleichen Abständen entlang
einer Seitenfläche
des Sensorrads 44 angeordnet. Benachbart zu dem Stillstandsensor 44 und
auf dem Rahmen 37 angebracht ist der Bewegungsdetektor 73,
vorzugsweise ein Hall-Effekt-Sensor. Wenn der Stillstandsensor in
Bewegung ist, dann drehen sich die Magnete um die Motorausgangswelle 48.
Vorzugsweise ist der Bewegungsdetektor auf dem verschiebbaren Rahmen
ausgerichtet zu dem Pfad der Magneten so angebracht, dass er einen
Magneten erfasst, der vor ihm vorüber geht. Ein Signal entsprechend
zu der Rate, mit der Magnete vor dem Hall-Effekt-Sensor vorbeigehen,
wird an eine Logikschaltung 71 gesendet. Aus diesem Signal
kann der relative zurückgelegte
Abstand, die Beschleunigung oder die Geschwindigkeit berechnet werden.
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Der PDU Motor 41 ist an
der Ausgangswelle 48 angebracht, die wiederum mit zwei
Antriebsrollenelementen 45 gekoppelt ist. Der Motor 41 dreht, wenn
er aktiviert ist, die Ausgangswelle 48, die die Antriebsrollenelemente 45 dreht.
An der Welle 48 ist auch der Stillstandsensor 44 angebracht
(nur für
Illustrationszwecke benachbart zu dem Antriebsrollenelement gezeigt).
Die Widerstandeinrichtung 65 bildet einen Teil des Stillstandsensors 54 und
koppelt den Sensor mit der Ausgangswelle 48, um konditional
eine Drehbewegung auf den Sensor auszuüben (siehe 5).
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In Betriebsnähe zu dem Sensor 44 ist
ein Bewegungsdetektor 73, der die Drehgeschwindigkeit des
Sensors erfasst. Der Bewegungsdetektor ist wiederum mit der Logikschaltung 71 verbunden,
die programmiert werden kann, um den Betrieb der PDU 29 zu
begrenzen, wenn eine von mehreren vorgegebenen Bedingungen erfasst
werden. Diese Bedingungen können
an einen Monitor übertragen
oder anders dem Betreiber der PDU angezeigt werden.
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Im Betrieb wird die PDU 29 aktiviert
und die Ausgangswelle 48 treibt das Antriebsrollenelement 45 und
den Stillstandsensor 44 an. Wenn die Antriebsrollenelemente 45 in
Kontakt mit der Fracht sind, wird die Fracht von den Antriebsrollenelementen
angetrieben, während
der Stillstandsensor 44 ebenfalls die Fracht kontaktiert
und weiter von der Motorausgangswelle 48 angetrieben wird.
Die Fracht kann eine Bewegung in der befohlenen Richtung stoppen,
wenn: (1) der Antriebsbefehl entfernt wird (die PDU abgeschaltet
wird); (2) die Fracht eine Stoßfläche innerhalb
des Flugzeugs wahrnimmt; (3) die Fracht über der PDU eine andere Fracht
kontaktiert, die stationär
ist; oder (4) die Fracht als Folge einer Staubedingung stehen bleibt.
Wenn irgendeine der letzteren drei Bedingungen auftritt, werden
die Antriebsrollenelemente 45 weiter gegen den Boden der
Fracht gedreht (schleifen), aber der Stillstandsensor stoppt eine
Drehung, weil die Reibungskraft der Frachtoberfläche das Drehmoment überwindet, das
von der Widerstandeinrichtung 65 bereitgestellt wird.
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Wenn die Fracht eine Bewegung stoppt
und der Stillstandsensor 44 demzufolge eine Drehung stoppt
fällt die
Drehgeschwindigkeit des Stillstandsensors unter einen vorgegebenen
Wert, der von dem Bewegungsdetektor 73 erfasst wird. Die
Systemlogikschaltung 71 schaltet dann die Energie an den
Motor 41 ab. Diese Logikschaltung 71 kann in entweder
der PDU 29 selbst oder in einem zentralen Systemcontroller
angeordnet sein. Diese Logikschaltung 71 erlaubt dem Betreiber
eine gestaute Fracht durch Umdrehen des Antriebsbefehls zu versuchen frei
zu bekommen, während
verhindert wird, dass PDUs, die von dem Stillstandsensor abgeschaltet worden
sind, einen Betrieb unter einer geparkten Fracht wieder aufnehmen.
Die Logikschaltung kann, wenn gewünscht, programmiert werden,
so dass die Motorausgangswelle 48 eine Drehung nicht wieder aufnehmen
kann, außer
wenn befohlen wird, einen Betrieb in der entgegengesetzten Antriebsrichtung zuerst
vorzunehmen.
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Es sei darauf hingewiesen, dass Veränderungen
in der Bodenoberfläche
der Fracht, die normal sind, kein falsches Stausignal erzeugen können. Dies
liegt daran, weil der Sensor nicht von der Fracht angetrieben wird,
sondern nur von der Fracht gestoppt wird.
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Die Logikschaltung 71 kann
programmiert werden, um Verzögerungen
im Zusammenhang mit einem Hochfahren von Energie an den PDUs 29 zu ignorieren.
Eine Verzögerung
von 3 Sekunden ist allgemein ausreichend, um der Reihe von PDUs
zu ermöglichen
aus ihrer Außerbetriebsposition
angehoben zu werden, und für
die Antriebsrollenelement 45 zu beginnen einer Drehung.
Wenn gewünscht
wird, die Richtung umzudrehen, die an die Antriebsrollenelemente
angelegt wird, dann wird typischerweise eine andere Verzögerung benötigt, die
den Zeitbetrag darstellt, der benötigt wird, dass die Antriebsrollenelemente
eine Bewegung stoppen, die PDU sich absenkt und dann anhebt, und
die PDU eine Drehung in der entgegengesetzten Richtung startet.
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Eine alternative PDU Konstruktion,
bei der der Bewegungsdetektor 73, die Untersetzungszahnräder 43,
des Nockenelements 47 und den Motor 41 durch eine
Abdeckung 51 versteckt sind und die Logik 71 entfernt
verbunden ist, ist in 3B gezeigt. Sie
umfasst einen Stillstandsensor 44, der koaxial auf einer
Ausgangswelle 48 (in gestrichelten Linien in 3B gezeigt) angrenzend zu
einem Antriebsrollenelement 45 angebracht ist. In dieser
alternativen beispielhaften Ausführungsform
kann der Stillstandsensor 44 angrenzend zu und in einem
Reibungskontakt mit einer Kontaktfläche 81 auf einem Antriebsrollenelement 45 angebracht
sein. Vorzugsweise erzeugen der Stillstandsensor und das Antriebsrollenelement
eine ausreichende Widerstand für
den Stillstandsensor 44, um sich mit dem Antriebsrollenelement
zu drehen, wenn keine Fracht auf der PDU 29 vorhanden ist.
Eine derartige Anordnung erfordert, dass wenigstens eine der Oberflächen in
Kontakt mit der Fracht eine Oberfläche aufweist, die in der Lage ist
die erforderliche Reibung zu schaffen. Diese Konfiguration beseitigt
die Notwendigkeit eine Widerstandeinrichtung, die einrückt oder
durch die Ausgangswelle 48 angetrieben wird. Diese besondere Konfiguration
erfordert, dass die Reibung an der Frachtoberfläche, wenn der Stillstandsensor
die Fracht kontaktiert, größer als
die Reibung ist, die von dem Kontakt des Stillstandsensors mit dem
Antriebsrollenelement zugeführt
wird, wenn gestaute Fracht auf der PDU vorhanden ist. Eine derartige
Anordnung würde
in der gleichen Weise wie in dem Blockdiagramm der 5 illustriert arbeiten.
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Von Durchschnittsfachleuten in dem
technischen Gebiet wird verstanden werden, dass der Stillstandsensor
in einer Vielzahl von Vorgehensweisen positioniert werden kann,
vorausgesetzt, dass er drehbar mit der Ausgangswelle gekoppelt ist.
Eine Anordnung des Stillstandsensors in nächster Nähe zu dem Antriebsrollenelement
ist vorteilhaft, weil die Antriebsrollenelemente dann am besten
den Stillstandsensor vor einer Beschädigung durch die stillstehende
Fracht schützen
können.
Es wird bevorzugt, dass der Durchmesser des Stillstandsensors und
der Antriebsrollenelemente im wesentlichen gleich ist, so dass sämtliche
Teile, die die Antriebsrollenelemente kontaktieren, den Stillstandsensor
kontaktieren.