ES2247495T3 - Dispositivo de enganche y su procedimiento de funcionamiento, especialmente para un tren de aterrizaje de aeronave. - Google Patents
Dispositivo de enganche y su procedimiento de funcionamiento, especialmente para un tren de aterrizaje de aeronave.Info
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Abstract
Dispositivo de enganche (10), especialmente para el enganche de un tren de aterrizaje de aeronave o de una compuerta de tren de aterrizaje de aeronave, comprendiendo una caja (11) en la cual está dispuesto un conjunto de elementos articulados (12; 14; 16, 17) montados para pivotar alrededor de ejes respectivos paralelos (13; 15; 18), incluyendo dicho conjunto como mínimo un gancho (12) y una palanca de bloqueo (14), pudiendo dicho gancho desbloquearse actuando sea sobre dicha palanca de bloqueo por un primer medio de accionamiento (100) en un modo de funcionamiento normal, sea por un segundo medio de accionamiento (200) en un modo de funcionamiento de socorro cuando dicho primero medio de accionamiento no consigue desbloquear el gancho (12), caracterizado porque la palanca de bloqueo (14) está unida al gancho (12) por unos medios de retroceso elásticamente deformables (20) asociados, y porque el primer medio de accionamiento asociado al modo de funcionamiento normal es un accionador electromecánico (100) de mando eléctrico independiente (102), siendo dicho accionador electromecánico (100) de baja potencia, es decir de potencia inferior a la que sería necesaria para desbloquear el gancho (12) en ausencia de una aligeración previa de éste.
Description
Dispositivo de enganche y su procedimiento de
funcionamiento, especialmente para un tren de aterrizaje de
aeronave.
La presente invención se refiere a un dispositivo
de enganche, y especialmente a un dispositivo para el enganche de un
tren de aterrizaje de aeronave o de una compuerta de tren de
aterrizaje de aeronave.
De conformidad con un estudio clásico, los
dispositivos de enganche de este tipo comprenden una caja en la cual
está dispuesto un conjunto de elementos articulados montados para
pivotar alrededor de ejes respectivos paralelos, incluyendo dicho
conjunto como mínimo un gancho y una palanca de bloqueo unida a
dicho gancho por unos medios de retroceso elásticamente deformables
asociados. El gancho puede entonces desbloquearse actuando sobre la
palanca de desbloqueo sea por un primer medio de accionamiento en un
modo de funcionamiento normal, sea por un segundo medio de
accionamiento en un modo de funcionamiento de socorro cuando dicho
primer medio de accionamiento no consigue desbloquear el gancho.
El estado de la técnica más próximo está
ilustrado por el documento US-A.5 288 037 de la
solicitante.
Este documento describe un dispositivo de
enganche para el enganche de un tren de aterrizaje de aeronave,
comprendiendo una caja en la cual está dispuesto un conjunto de
elementos articulados montados para pivotar alrededor de ejes
respectivos paralelos, incluyendo dicho conjunto como mínimo un
gancho y una palanca de bloqueo, pudiendo desbloquearse dicho gancho
actuando sobre dicha palanca de bloqueo sea por un primer medio de
accionamiento en un modo de funcionamiento normal, sea por un
segundo medio de accionamiento en un modo de funcionamiento de
socorro cuando dicho primer medio de accionamiento no consigue
desbloquear el gancho, de conformidad con el preámbulo de la
reivindicación 1.
Precisamente el dispositivo precitado comprende
una palanca de bloqueo articulada un primer brazo de la cual lleva
un rodillo de apoyo que coopera con una superficie de leva del
gancho, y el segundo brazo está unido, mediante un sistema de
bielas, al árbol de salida de un conjunto motoreductor. Para el
desbloqueo de socorro, está previsto un orificio oblongo en el
sistema de bielas a fin de permitir el pivoteo del gancho a pesar
del bloqueo y un accionador independiente suficiente para hacer
pivotar la palanca de desbloqueo y despejar el rodillo de apoyo.
Este accionador independiente está sin embargo realizado en forma de
gato pirotécnico de uso único (puesto en acción por un cartucho de
polvo que libera un gas propulsor).
Conviene mencionar que tal gato pirotécnico no
puede compararse a un accionador electromecánico de accionamiento
eléctrico independiente, y que dicho gato pirotécnico se refiere al
funcionamiento de socorro y no al funcionamiento normal.
El segundo plano tecnológico está igualmente
ilustrado por los documentos
DE-C-731 274,
US-A-3 504 406 y
EP-A-0265 107.
El problema que la invención se propone
principalmente resolver se refiere a la estructura y la disposición
del primer medio de accionamiento que está asociado al modo de
funcionamiento normal.
Este primer medio de accionamiento está
habitualmente realizado en forma de un accionador lineal de tipo
hidráulico. La ventaja de tales accionadores es que su
funcionamiento es fiable, puesto que se trata de una técnica
dominada hace tiempo ya. Se podrá por ejemplo referirse al documento
GB-A-2 161 202.
Este documento describe un cerrojo que solidariza
en situación normal las piezas que forman el gancho. Una acción
sobre la varilla permite desbloquear esta unión en caso de bloqueo,
y permite la rotación relativa de estas piezas. El medio de
accionamiento asociado al funcionamiento normal es un accionador
lineal clásico de tipo hidráulico (gato 28).
Se indica brevemente al final de la descripción
que se pueden utilizar en variante unos medios de accionamiento de
mando eléctrico, pero el texto es mudo en lo que se refiere a la
potencia y el carácter independiente de este eventual mando
eléctrico.
Actualmente se orienta sin embargo más y más
hacia una búsqueda de limitación de los componentes hidráulicos, en
razón a su peso importante, y también a los riesgos de pérdidas que
están asociados.
Además, con el arreglo hidráulico clásicamente
utilizado, está previsto un bloque único de alimentación que dirige
fluido a la vez hacia el gato de maniobra del tren y hacia el bloque
de enganche. Así, cuando se desea desbloquear el gancho, el mando
hidráulico actúa igualmente sobre el gato de maniobra, lo que tiende
a incrementar todavía la carga ejercitada sobre el gancho, y en
consecuencia impone la utilización de un dispositivo de enganche
capaz de desarrollar un esfuerzo suficientemente importante para
poder vencer los esfuerzos de carga ejercitados sobre el gancho y
absorber las energías internas generadas por la abertura del gancho
bajo estos esfuerzos de carga. Evidentemente, la potencia necesaria
implica prever unos elementos de peso no despreciable, lo que es
siempre desfavorable en el campo aeronáutico.
Resulta pues interesante concebir un dispositivo
de enganche cuyo primer medio de accionamiento asociado al modo de
funcionamiento normal sea capaz de realizar un desbloqueo con una
potencia mínima desarrollada, efectuándose además el desbloqueo sin
ruidos ni vibraciones en modo normal, resistiendo a la vez a los
calentamientos importantes susceptibles de encontrarse.
Subsidiariamente, otro problema se refiere al
segundo medio de accionamiento que interviene en un modo de
funcionamiento de socorro cuando el primer medio de accionamiento no
consigue desbloquear el gancho. Nos encontramos en una situación de
avería, en la cual el tren de aterrizaje no consigue salir
normalmente. El peso del tren ejerce entonces una carga importante
sobre el gancho. En consecuencia, para proceder al desbloqueo del
gancho, hay que desarrollar un par importante a fin de vencer
eventuales gripados de cinemática.
Tradicionalmente, este segundo medio de
accionamiento asociado al modo de funcionamiento de socorro está
constituido por un accionador electromecánico realizado en forma de
un motor eléctrico común, que acciona a la vez el varillaje de las
cajas de enganche de la aeronave y las válvulas hidráulicas
asociadas. Esto implica entonces la presencia de una timonería que
es relativamente pesada, y siempre difícil de regular durante el
mantenimiento. En efecto, se impone al constructor respetar una
secuencia en la situación de socorro: se empieza por cortar el
hidráulico, y después se pone todo el circuito al retorno, y se
accionan las cajas de compuertas, y finalmente las cajas de tren de
aterrizaje.
Resulta entonces interesante poder disponer de un
dispositivo de enganche equipado de un segundo medio de
accionamiento asociado al modo de funcionamiento de socorro que
permita desarrollar un par elevado para el desbloqueo bajo carga del
gancho, sin por esto tener que sobredimensionar motores ni aumentar
los esfuerzos de una timonería pesada.
El problema principal enunciado más arriba está
resuelto de conformidad a la invención gracias a un dispositivo de
enganche del tipo precitado, en el cual la palanca de bloqueo está
unida al gancho por unos medios de retroceso elásticamente
deformables asociados, y en el cual el primer medio de accionamiento
asociado al modo de funcionamiento normal es un accionador
electromecánico de mando eléctrico independiente, siendo dicho
accionador electromecánico de baja potencia, es decir de potencia
inferior a la que sería necesaria para desbloquear el gancho en
ausencia de una aligeración previo de éste, de conformidad con la
parte que caracteriza la reivindicación 1.
En un modo de ejecución preferido, el accionador
electromecánico es un electroimán fijado a la caja, cuyo núcleo
sumergible acciona el movimiento axial o rotativo de un pulsador
actuando sobre la palanca de bloqueo.
Con preferencia entonces, el electroimán incluye
un resorte que tiende a volver a traer el pulsador en una posición
entrada tan pronto como dicho electroimán cesa de excitarse, dicha
posición corresponde a una posición bloqueada de la palanca de
bloqueo. En particular, el pulsador del electroimán coopera con un
apéndice saliente de la palanca de bloqueo previsto sobre dicha
palanca cerca del eje de pivotamiento de éste.
Con preferencia también, el electroimán es del
tipo de doble bobinado, e incluye un medio de disminución del
consumo eléctrico después del final del movimiento de
desbloqueo.
Ventajosamente, el electroimán está fijado a la
caja de manera desmontable, siendo fácilmente accesible, para poder
sustituirse directamente por otro electroimán sin tener que
desmontar dicha caja.
Se podrá en variante prever que el accionador
electromecánico sea un gato eléctrico lineal, o también un
motoreductor o un motor par de pequeño tamaño.
Subsidiariamente, es interesante prever que el
segundo medio de accionamiento sea igualmente un accionador
electromecánico de mando eléctrico independiente, comprendiendo
dicho accionador electromecánico dos motores eléctricos asociados de
manera irreversible a un tren diferencial común, cuyo árbol de
salida acciona el pivoteo de una palanca de desbloqueo de socorro
cooperando con la palanca de bloqueo utilizada en funcionamiento
normal.
La invención se refiere igualmente a un
procedimiento de funcionamiento de un dispositivo de enganche que
presenta al menos unas características precitadas, sirviendo dicho
dispositivo a asegurar el enganche de un tren de aterrizaje de
aeronave cuyo movimiento entre las posiciones de tren bajo y tren
alto está accionado de manera conocida por un gato de maniobra.
Según la invención, y de conformidad a la
reivindicación 9, el procedimiento, interviniendo para la liberación
del tren entrado, comprende la sucesión de etapas siguientes:
- se actúa sobre el gato de maniobra del tren en
el sentido de la entrada de dicho tren para aligerar la palanca de
bloqueo del dispositivo de enganche;
- se acciona el primer medio de accionamiento
para desbloquear el gancho así aligerado; y
- se actúa sobre el gato de maniobra del tren en
el sentido de la salida del tren, quedando dicho primer medio de
accionamiento alimentado.
Con preferencia, en caso de disfuncionamiento de
la etapa preliminar de aligeración del gancho del dispositivo de
enganche, se acciona dicho segundo medio de accionamiento para
desbloquear en socorro el gancho, efectuándose entonces
eventualmente la bajada libremente por gravedad.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán más claramente a la lectura de la descripción a
continuación y de los dibujos anexos refiriéndose a un modo de
realización particular.
Se hará referencia a las figuras en las
cuales:
- la figura 1 ilustra un dispositivo de enganche
según la invención, en posición de bloqueo normal del gancho;
- la figura 2 es una vista análoga a la de la
figura 1, ilustrando un modo de desbloqueo normal, es decir haciendo
intervenir, según la invención, el primer medio de accionamiento, el
cual en este caso está realizado en forma de electroimán;
- la figura 3 es una vista análoga a las
precedentes, que ilustra una secuencia de desbloqueo en socorro, en
la cual interviene un segundo medio de accionamiento asociado al
modo de funcionamiento de socorro, que en este caso está realizado
en forma de un accionador electromecánico comprendiendo dos motores
eléctricos asociados de manera irreversible a un tren diferencial
común;
- la figura 4 es una vista análoga a las
precedentes, que ilustra una secuencia de desbloqueo del gancho en
modo de mantenimiento, por accionamiento manual de una palanca de
desbloqueo en mantenimien-
to;
to;
- la figura 5 ilustra esquemáticamente el
procedimiento de la invención, que es un procedimiento de
funcionamiento del dispositivo de enganche precitado en modo de
funcionamiento normal, con en a) la aligeración previa del gancho y
en b) el desbloqueo del gancho y la bajada normal del tren;
- la figura 6 ilustra esquemáticamente la
estructura del segundo medio de accionamiento asociado al modo de
funcionamiento de socorro, de conformidad con un primer modo de
ejecución;
- la figura 7 ilustra esquemáticamente el tren
diferencial común del medio de accionamiento ilustrado en la figura
6;
- la figura 8 ilustra en sección la estructura
del medio de accionamiento precedente;
- la figura 9 es una sección según
IX-IX de la figura 8, que permite distinguir mejor
el tren diferencial común y el árbol de salida que acciona el
pivoteo de la palanca de desbloqueo de socorro (como ilustrado a la
figura 3);
- la figura 10 ilustra una variante de
realización del medio de accionamiento precedente asociado al modo
de funcionamiento de socorro, comprendiendo entonces el accionador
un tren reductor epicicloidal asociado al tren diferencial
común:
- la figura 11 ilustra esquemáticamente también
otra variante del accionador asociado al modo de funcionamiento de
socorro, comprendiendo entonces dicho accionador un tren diferencial
común de piñones cónicos y un mecanismo anti-retorno
asociado, así como un limitador de par y un tren reductor.
Primero se describirá la estructura general del
dispositivo de enganche según la invención que, en este caso, está
destinado a asegurar el enganche de un tren de aterrizaje de
aeronave o de una compuerta de tren de aterrizaje de aeronave. Se
referirá para esto a las figuras 1 a 4, que ilustran los diferentes
componentes de un dispositivo de enganche según la invención en sus
diferentes modos de funcionamiento. En todas estas figuras, la
representación del dispositivo de enganche corresponde a una vista
en elevación del dispositivo después de la supresión de unos de los
dos laterales formando la caja de dicho dispositivo. Para más
claridad, los ejes de los elementos articulados y los topes de
ciertos de estos elementos siendo dichos ejes y dichos topes
paralelos a una distancia transversal al plano de los laterales de
la caja, están representados en sección.
El dispositivo de enganche 10 comprende una caja
11, de la cual sólo se distingue en este caso uno de los dos
laterales constitutivos de dicha caja. En esta caja 11 está
dispuesto un conjunto de elementos articulados que están montados
para pivotar alrededor de ejes respectivos paralelos. Este conjunto
constituye una timonería, que en este caso incluye esencialmente dos
componentes fundamentales, es decir un gancho 12 montado para
pivotar alrededor de un eje 13, y una palanca de bloqueo 14, montada
para pivotar alrededor de un eje 15, y unida a dicho gancho por unos
medios de retroceso elásticamente deformables 20 asociados. Los
medios deformables 20 están en este caso constituidos por dos
resortes espiral que están enganchados en 19 sobre el gancho 12 y en
21 sobre la palanca 14. Tal sistema de dos componentes sólo
constituye naturalmente un ejemplo para ilustrar la invención,
siendo evidente que se podrá utilizar otros tipos de timonerías de
más de dos componentes, por ejemplo una timonería de tres
componentes comprendiendo una palanca intermedia interviniendo entre
la palanca de bloqueo y el gancho.
La posición de la figura 1 corresponde a una
posición de bloqueo normal del gancho 12, en la cual dicho gancho
mantiene una nuez 50 (en trazos mixtos en la figura) del sistema de
bloquear, por ejemplo formando parte de un apéndice solidario a una
pata de tren de aterrizaje. La parte inferior 22 del gancho 12
asegura así el mantenimiento en su sitio de la nuez 50. La parte
superior 23 del mismo gancho 12 pasa en cuanto a ella entre los dos
laterales constitutivos de la palanca de bloqueo 14, y, en esta
posición, viene a apoyarse contra un rodillo 25 llevado por dicha
palanca 14. El gancho 12 comprende igualmente una excrescencia
intermedia 23', que no interviene en esta posición de bloqueo
normal. Se ha ilustrado en 35 un blanco de captador llevado por la
palanca de bloqueo 14 y que coopera con uno u otro de dos captores
(no visibles aquí) que están llevados por un lateral de la caja 11,
para enviar una señal atestiguando la posición de la palanca 14, en
este caso la posición correcta de bloqueo de dicha palanca.
Dos otros elementos articulados equipan
igualmente el dispositivo de enganche 10, y se refieren a
situaciones de funcionamiento respectivamente de socorro y de
mantenimiento. Se encuentran así dos palancas 16, 17 que están
yuxtapuestas sobre un eje común 18, y a la extremidad de cada una de
las cuales está previsto un rodillo respectivamente 26, 27 destinado
a cooperar con un superponible delantero 28 de la palanca de bloqueo
14. Un sistema de topes bajo 32 y alto 33 está previsto para cada
una de estas dos palancas 16, 17, a fin de limitar la zona de
rotación de dichas palancas.
Como se observará a continuación, la palanca 16,
que está detrás de la palanca 17 a las figuras 1 a 4, está accionada
por un medio de accionamiento constituido por un accionador
electromecánico asociado al modo de funcionamiento de socorro,
siendo este accionador referenciado 200. Se describirá más adelante
en detalle la estructura particular de este medio de accionamiento
de socorro 200.
Mencionaremos igualmente que la palanca 16 lleva
una excrescencia 29 del otro lado de su eje 18, dicha excrescencia
29 sirve de blanco para dos captadores de posición angular 30 y 31
que están fijados sobre la caja 11 del dispositivo. En modo de
funcionamiento normal, la palanca 16 no interviene, y el captador 30
asociado detecta la posición correcta de la excrescencia 29 que
corresponde al apoyo de la palanca 16 sobre el tope bajo 32. La
palanca 17 está en cuanto a ella aplicada contra este mismo tope
bajo 32 por un resorte de torsión integrado al eje de dicha palanca,
haciéndose el accionamiento de esta palanca 17 por una extremidad
de eje hexagonal 34.
De conformidad con un aspecto esencial de la
invención, el gancho 12 puede desbloquearse actuando sobre la
palanca de bloqueo 14 por un primer medio de accionamiento 100 en el
modo de funcionamiento normal, dicho medio de accionamiento está
constituido por un accionador electromecánico de baja potencia de
mando eléctrico independiente.
En este caso, el accionador electromecánico 100
es un electroimán que está fijado por su caja estanca 101 a la caja
11 del dispositivo de enganche 10, mediante una corona de fijación
107. El núcleo buzo 103 del electroimán 100 acciona el movimiento
aquí axial de un pulsador 104 actuando sobre la palanca de bloqueo
14, y particularmente aquí cooperando con un apéndice saliente 37 de
la palanca de bloqueo 14, que está previsto sobre dicha palanca
cerca del eje de pivoteo 15 de ésta. Se podrá en variante prever que
el núcleo buzo accione un movimiento rotativo del pulsador (variante
no ilustrada aquí). Se observa además que el electroimán 100 incluye
un resorte 105 que tiende a hacer volver el pulsador 104 en una
posición entrada, dicha posición corresponde a una posición
bloqueada de la palanca de bloqueo 14. Esta posición entrada del
pulsador 104 corresponde a la ilustración de la figura 1. Se ha
representado esquemáticamente el arrollamiento 106 del electroimán
100 dispuesto en el interior de la caja 101 asociada, dicho
arrollamiento es con preferencia del tipo de doble bobinado. Esto
permite, gracias a los medios de mando asociados alojados en la caja
de mando 102, organizar unas secuencias de alimentación sucesivas
que permiten un movimiento rápido del pulsador hacía el exterior,
limitando el calentamiento de los arrollamientos. En efecto el
pulsador 104 actúa sobre el apéndice saliente 37, y debe vencer el
esfuerzo resistente que se encuentra, a fin de desplazar la palanca
de bloqueo 14 para hacerla pivotar alrededor de su eje 15 hasta
liberar la rotación del gancho 12 alrededor de su eje 13, y por
consiguiente la nuez 50. Se podrá también prever un sistema de
disminución del consumo eléctrico del electroimán 100 después del
final del movimiento del núcleo buzo (fin del movimiento de
desbloqueo). Este sistema puede realizarse utilizando captadores de
estado (bloqueado - no bloqueado) equipando la caja, o también una
temporización electrónica.
Con preferencia, el electroimán 100 está fijado a
la caja 11 de manera desmontable, estando fácilmente accesible, para
poder sustituirse directamente por otro electroimán sin tener que
desmontar dicha caja.
Si se examina ahora la figura 2, se distingue
entonces la posición de los diferentes componentes del dispositivo
de enganche 10 anteriormente descrito durante el desbloqueo
normal.
El electroimán 100 está entonces excitado por los
medios de mando asociados 102, lo que provoca la salida del pulsador
104 que coopera entonces con el apéndice saliente 37 de la palanca
de bloqueo 14. La palanca 14 pivota entonces en el sentido horario
alrededor de su eje 15, y el gancho 12, cuya cabeza 23 queda en
contacto con el rodillo 25 llevado por la palanca 14, puede empezar
a pivotar alrededor de su eje 13 en el sentido
anti-horario, quedando sometido a la acción de los
resortes 20. cuando el rodillo 25 llega sobre la pista de leva
prevista en parte alta de gancho 23, el gancho 12 puede entonces
pivotar hasta la posición de desbloqueo que está ilustrada sobre la
figura 2, posición en la cual el apéndice 23' viene a apoyarse sobre
el tope asociado 24, y esto tanto como el electroimán 100 queda
alimentado. La nuez 50 está entonces liberada, y el tren de
aterrizaje puede entonces libremente bajar o la compuerta del tren
asociada respectivamente abrirse. La posición ilustrada a la figura
2 es una posición naturalmente estable, y no es de hecho necesario
mantener la corriente de excitación del electroimán 100, de manera
que esta alimentación puede cortarse, y el pulsador 104 entonces
vuelve en posición entrada, que es la posición de reposo, por la
acción del resorte asociado 105. En esta posición desbloqueada, la
palanca de bloqueo 14 es en cuanto a ella apoyada contra la rampa 23
del gancho 12 vía su rodillo 25. Un tope alto 36 puede igualmente
preverse, fijado a la caja 11, que está con preferencia realizado de
material deformable a fin de evitar cualquier choque o vibración
indeseables.
Se entiende fácilmente que un electroimán de
pequeño tamaño, como el ilustrado aquí, sólo es capaz de desarrollar
unos esfuerzos moderados, y en particular no podría hacer pivotar el
gancho 12 bajo plena carga por el solo pivoteo de la palanca de
bloqueo 14.
Es interesante pues procurar que este medio de
accionamiento pueda quedar de dimensión y de peso bajos, como esto
es particularmente deseable en el campo aeronáutico.
Así, y de conformidad con otro aspecto de la
invención, está previsto un procedimiento de funcionamiento del
dispositivo de enganche 10 anteriormente descrito, sirviendo dicho
dispositivo a asegurar el enganche de un tren de aterrizaje de
aeronave cuyo movimiento entre las posiciones tren bajo y tren alto
está accionado de manera conocida por un gato de maniobra.
Para entender bien las etapas del procedimiento
de funcionamiento que se trata aquí, nos referiremos a la figura 5
que es una representación muy esquematizada de la realidad.
En a), se distingue un tren de aterrizaje de
aeronave 1 representado de manera extremadamente esquemática. El
tren de aterrizaje 1 comprende así una pata de tren 2 articulada en
3 sobre una estructura de aeronave S, con, en extremidad de dicha
pata de tren, un balancín 8 que lleva 2 pares de ruedas 9. Un gato
de maniobra 6 está asociado al pivoteo de la pata de tren 2, estando
dicho gato enganchado por su cuerpo en un punto 7 de la estructura
de aeronave S, y por su varilla sobre un apéndice 5 de la pata de
tren 2. El apéndice 4 lleva la oliva 50 mencionada anteriormente,
que está destinada a cooperar con el gancho 12 del dispositivo de
enganche 10.
En a), la posición ilustrada corresponde a una
posición de tren alto, que se encuentra a principio del
accionamiento del dispositivo de enganche para hacer bajar el tren.
En esta posición a), la oliva 50 está presa del gancho 12 del
dispositivo de enganche
10.
10.
Es aquí que interviene el procedimiento de
funcionamiento según la invención, para liberar el tren entrado, de
conformidad con la sucesión de etapas siguientes.
Se empieza por actuar sobre el gato de maniobra 6
del tren 1 en el sentido de la entrada de dicho tren para aligerar
el gancho 12 del dispositivo de enganche 10, lo que está ilustrado
por las flechas representadas sobre la posición a). Esto es posible
por la independencia entre el accionamiento del dispositivo de
enganche 10 y la del gato de maniobra 6, contrariamente a las
realizaciones del arte anterior. El accionamiento del gato de
maniobra 6 tiende entonces a hacer subir muy ligeramente la pata de
tren, y permite así aligerar el gancho 12, cambiando la carga
ejercitada por la oliva 50 de sentido.
Se acciona entonces el primer medio de
accionamiento 100, en este caso el electroimán precitado, para
desbloquear el gancho 12 así aliviado. Los esfuerzos a vencer están
reducidos a los de los resortes 20, se podrá entonces contentarse de
un accionador de baja potencia, y en consecuencia de masa poco
importante.
Como ilustrado en b), una vez el gancho 12
desbloqueado, se puede accionar normalmente el gato de maniobra 6
para proceder a la bajada del tren de aterrizaje 1, el accionador
100 quedando alimentado.
Es interesante realizar el accionador
electromecánico interviniendo en funcionamiento normal en forma de
un electroimán como ilustrado aquí, porque la secuencia puede ser
extremadamente rápida, por ejemplo del orden de décima de segundo.
Se podrá sin embargo en variante realizar este accionador
electromecánico en forma de un gato eléctrico lineal, o también de
un motoreductor, o de un motor par de pequeño tamaño.
En todos los casos, se satisfará con un
accionador electromecánico de baja potencia, es decir cuya potencia
es muy inferior a la potencia que sería necesaria si el gancho a
desbloquear fuera bajo carga. El valor de esta potencia necesaria
dependerá naturalmente del tipo de tren o de compuerta concernidos,
pero se puede citar a título indicativo una orden de magnitud de 300
vatios para esta potencia en el caso de un avión grande de
transporte.
La secuencia precitada, con la aligeración previa
de la carga del mecanismo por el gato de maniobra permite realizar
un desbloqueo sin ruidos ni vibraciones en modo normal.
Se entenderá que es importante que el accionador
electromecánico asociado al modo de funcionamiento normal sea de
baja potencia y de mando eléctrico independiente.
Si se hubiera conservado el accionador lineal de
tipo electro-hidráulico del arte anterior y que se
hubiera satisfecho con prever un mando independiente del accionador
de cada dispositivo de enganche, esto hubiera implicado prever un
electro-distribuidor suplementario para accionar en
sucesivo el tren con relación al dispositivo de enganche. Por otra
parte, si se hubiera contentado sustituir el accionador
electro-hidráulico por el accionador electromecánico
previsto aquí, pero con un mando dependiente de la del gato de
maniobra, se hubiera tenido entonces un dispositivo muy voluminoso,
ya que hubiera sido necesario desarrollar una potencia muy elevada
para la caja muy pesada.
Vamos a proceder ahora a la descripción de modos
de funcionamiento de socorro o de mantenimiento, modos en los cuales
no interviene el electroimán 100 que se acaba de describir.
En efecto está previsto un segundo medio de
accionamiento 200 asociado al modo de funcionamiento de socorro,
dicho medio es igualmente un accionador electromecánico de mando
eléctrico independiente, y comprende dos motores eléctricos 201
asociados de manera irreversible a un tren diferencial común 203,
cuyo árbol de salida acciona el pivoteo de la palanca de desbloqueo
de socorro asociada 16 que coopera con la palanca de bloqueo 14 en
funcionamiento normal.
El modo de desbloqueo de socorro, que interviene
en caso de avería, está ilustrado a la figura 3.
En este caso, el accionador electromecánico 200
cuyo mando eléctrico independiente está anotado 202, interviene para
hacer girar la palanca de desbloqueo de socorro 16, en consecuencia
del accionamiento de uno al menos de estos dos motores eléctricos
201. Los dos motores 301 pueden ser, por ejemplo, unos motores
asincrónicos alimentados en corriente trifásica. A la figura 3, se
distingue la palanca de bloqueo de socorro 16 que no era visible en
las figuras 1 y 2, y el pivoteo en el sentido
anti-horario de esta palanca 16 ha provocado el
pivoteo en el sentido horario de la palanca de bloqueo 14, por
cooperación entre el rodillo 26 asociado y el superponible delantero
28 de dicha palanca 14. El pivoteo de la palanca 16 de desbloqueo de
socorro está limitado por un tope alto asociado 33. A fin de evitar
cualquier deterioración del accionador electromecánico 200,
convendrá naturalmente prever un limitador de par con un
deslizamiento, de manera que la llegada en tope de la palanca de
desbloqueo de socorro 16 no afecte los componentes de dicho
accionador. En esta posición, la excrescencia 29 asociada a la
palanca 16 viene en frente del captador inferior 31, que puede
entonces enviar una señal correspondiente a la unidad central de
mando de la aeronave. El pivoteo de la palanca 14 alrededor de su
eje 15, mediante la unión de los resortes 20, provoca el pivoteo del
gancho 12 alrededor de su eje 13. La nuez 50 puede entonces
liberarse, como era el caso después de una secuencia de desbloqueo
normal.
La figura 4 ilustra una secuencia próxima a la
precedente, y se refiere al caso de un desbloqueo en
mantenimiento.
En vez de la palanca de desbloqueo de socorro 16,
es la palanca adyacente de desbloqueo en mantenimiento 17 que está
entonces accionada, actuando, mediante un utillaje asociado, sobre
la extremidad de árbol hexagonal 34. La palanca 17 pivota entonces,
en contra de la acción del resorte de torsión asociado integrado a
la extremidad de árbol 34, hasta llegar a apoyarse contra el tope
alto 33, levantando, por cooperación entre su rodillo 27 y el
superponible delantero 28 de la palanca 14, haciendo pivotar dicha
palanca 14, y por consiguiente provocando el pivoteo del gancho 12
alrededor de su eje 13. Evidentemente es necesario mantener el
esfuerzo sobre el útil utilizado para conservar la posición alta de
la palanca 17, puesto que en caso de aflojamiento de este esfuerzo,
el resorte de torsión que está integrado a la extremidad del árbol
34 provocaría inmediatamente el retroceso de la palanca 17 en su
posición de reposo natural, apoyada contra el tope bajo 32.
Ahora se describirá con detalle la estructura del
accionador electromecánico 200, asociado al modo de funcionamiento
de socorro, haciendo referencia a las figuras 6 a 9, que ilustran
unos modos de ejecución preferidos. Cada motor eléctrico 201 del
accionador electromecánico 200 está equipado más debajo de un
limitador de par 205, (por ejemplo de tipo magnético, mecánico o de
fricción) para absorber la energía cinética cuando la palanca de
desbloqueo de socorro 16, igualmente con preferencia de tipo
magnético para preservar el carácter irreversible de la transmisión,
incluso en caso de vibraciones importantes o de choques brutales. El
árbol de salida de cada motor 201 está anotado 207. Este árbol de
salida 207 está en toma con un tren reductor asociado 208, cuyo
árbol de salida respectivo 209 está acoplado de manera irreversible
al tren diferencial común 203, accionando el árbol de salida 204 de
dicho tren diferencial común el pivoteo de la palanca de desbloqueo
de socorro 16 anteriormente descrita. Cada tren reductor 208 es en
este caso de piñones dentados rectos: se distingue así
sucesivamente, desde el árbol de salida 207 de cada motor 201 hasta
el árbol de salida respectivo 209, una sucesión de piñones 208.1,
208.2, 208.3, 208.4. Además, la unión irreversible del árbol de
salida 209 de cada tren reductor 208 al tren diferencial común 203
está asegurada por un tornillo sin fin asociado 210.
El tren diferencial común 203, visible a las
figuras 7 a 9, es igualmente de piñones dentados rectos. Cada
tornillo sin fin ataca un piñón 211 que lleva un piñón coaxial más
pequeño 212. Uno de los piñones 212 engrana con unos satélites 213
de los cuales uno solo es visible a las figuras 7 y 9, engranando el
otro piñón 212 con una corona 214 unida a la cara del dispositivo
anotado 220. El árbol 215 unido al satélite 213 es solidario a un
árbol central 216 pasando en los piñones dentados rectos 211 y 212,
para salir finalmente por un árbol de salida 204 que acciona el
pivoteo de la palanca de desbloqueo de socorro 16.
Las figuras 8 y 9 permiten distinguir en detalle
la estructura precisa de los componentes precitados, cuyas figuras 6
y 7 solo dan representaciones esquemáticas.
Gracias a esta disposición, la excitación de los
dos motores 201 provoca la rotación del árbol de salida 204, y por
consiguiente el pivoteo de la palanca de desbloqueo de socorro 16.
Se dispone entonces de un par elevado para proceder a esta operación
de desbloqueo. En el caso en que uno de los motores 201 se
averiaría, el funcionamiento del motor que queda permite obtener el
mismo par en salida a nivel del árbol
204, siendo el tiempo de accionamiento solamente entonces doblado. La disposición de dos motores es extremadamente ventajosa puesto que procura una gran flexibilidad y una seguridad muy importante, y permite evitar que cada motor tenga individualmente la carga de proporcionar el par, lo que hubiera obligado a un sobredimensionado indeseable. Cuando la alimentación eléctrica de los motores 201 está cortada, la palanca 16 queda en su posición alta ilustrada a la figura 3. Para volver a traer esta palanca 16 en posición baja, basta con invertir por un medio electrónico asociado dos de las tres fases de la corriente.
204, siendo el tiempo de accionamiento solamente entonces doblado. La disposición de dos motores es extremadamente ventajosa puesto que procura una gran flexibilidad y una seguridad muy importante, y permite evitar que cada motor tenga individualmente la carga de proporcionar el par, lo que hubiera obligado a un sobredimensionado indeseable. Cuando la alimentación eléctrica de los motores 201 está cortada, la palanca 16 queda en su posición alta ilustrada a la figura 3. Para volver a traer esta palanca 16 en posición baja, basta con invertir por un medio electrónico asociado dos de las tres fases de la corriente.
Es evidentemente posible prever otras variantes
que permitan obtener el par deseado para accionar la palanca de
desbloqueo de socorro 16, y se ha ilustrado, a título de ejemplo,
dos variantes igualmente posibles a las figuras 10 y 11.
La figura 10 ilustra así una primera variante
según una representación análoga a la de la figura 7.
Con diferencia del modo de ejecución precedente
el árbol de salida 207 de cada motor 201 lleva un tornillo sin fin
210 que asegura el acoplamiento irreversible entre el árbol de
salida 207 de cada motor 201 y el tren diferencial común 203. Este
tren diferencial común 203 es idéntico al de la figura 7, de manera
que es inútil describirlo de nuevo. El árbol de salida 204 de este
tren diferencial común 203 está ahora unido a la entrada de un tren
reductor epicicloidal 230, cuya salida 234 acciona el pivoteo de la
palanca de desbloqueo de socorro 16. El tren reductor epicicloidal
230 comprende una rueda solar 231, unos satélites 233 y una corona
232, el árbol 235 asociado a cada satélite 233 está solidariamente
unido al árbol de salida 234 que es coaxial al árbol 204 de salida
del tren diferencial común 203. Se ha ilustrado esquemáticamente en
220 la unión a la caja del sistema, lo que permite en particular
comprender que la corona 232 está unida fija a dicha caja 220.
Así, aquí también, la unión irreversible de cada
árbol de salida 207 con el tren diferencial 203 que es de piñones
dentados rectos está asegurada por un tornillo sin fin asociado 210,
tal modo de ejecución permite obtener grandes relaciones de
reducción.
Otra variante se ha ilustrado a la figura 11, con
una estructura más compleja que la de los sistemas anteriormente
descritos.
Sobre el dispositivo de la figura 11, el árbol de
salida 207 de cada uno de los dos motores 201 está unido a un tren
diferencial común 203 que es de piñones cónicos mediante un
mecanismo anti-retorno asociado 240. Tal mecanismo
anti-retorno permite preservar perfectamente el
carácter irreversible de la transmisión en caso de avería de uno de
los dos motores, de manera más eficaz que un dispositivo de
irreversibilidad puramente mecánico. Un piñón dentado recto 242 está
así montado sobre cada árbol de salida 207, y engrana con un piñón
241 montado en salida de cada mecanismo anti-retorno
240 a cada uno de estos piñones 241 está asociado un piñón dentado
recto coaxial 243 engranando con un piñón 211 asociado al
diferencial 203 de piñones cónicos. El árbol de salida 204 del
diferencial de piñones cónicos 203 está unido, mediante un limitador
de par 244, a un tren reductor 245, cuyo árbol de salida 254 acciona
el pivoteo de la palanca de desbloqueo de socorro 16. El limitador
de par 244 será con preferencia un limitador de fricción, y el tren
reductor 245 será con preferencia un tren de piñones dentados rectos
análogo a cada uno de los trenes 208 del primer modo de ejecución
descrito más arriba. Este tren reductor 245 comprende así
sucesivamente unos piñones dentados rectos 245.1. 245.2, 245.3 y
245.4.
Los dos modos de ejecución ilustrados a las
figuras 10 y 11 que se acaban de describir ilustran pues otras
maneras de prever la disposición de dos motores eléctricos 201
asociados de manera irreversible a un tren diferencial común 203. Se
encuentra cada vez un árbol de salida, 204, 234, 254
respectivamente, que acciona el pivoteo de la palanca de desbloqueo
de socorro 16 cooperando con la palanca de bloqueo 14 utilizada en
funcionamiento normal.
El especialista comprenderá que la
irreversibilidad puede obtenerse por unos medios estructuralmente
diferentes pero asegurando la misma función: se pueden citar a
título de ejemplos no limitativos la unión
rueda-tornillo tangente irreversible o los sistemas
anti-retorno como ya descrito, o también un freno de
ausencia de corriente colocado detrás de cada motor.
En todos los casos, será ventajoso prever que el
accionador electromecánico 200, como el accionador
electro-magnético 100 anteriormente descrito, con
sus dos motores eléctricos 201 y su tren diferencial común 203, está
fijado a la caja 11 de manera desmontable, siendo fácilmente
accesible, para poder sustituirse directamente por otro accionador
sin tener que desmontar dicha caja.
La invención no se limita a los modos de
realización que se acaban de describir, pero abarca al contrario
cualquier variante que recoge, con unos medios equivalentes, las
características esenciales enunciadas más arriba.
Claims (10)
1. Dispositivo de enganche (10), especialmente
para el enganche de un tren de aterrizaje de aeronave o de una
compuerta de tren de aterrizaje de aeronave, comprendiendo una caja
(11) en la cual está dispuesto un conjunto de elementos articulados
(12; 14; 16, 17) montados para pivotar alrededor de ejes respectivos
paralelos (13; 15; 18), incluyendo dicho conjunto como mínimo un
gancho (12) y una palanca de bloqueo (14), pudiendo dicho gancho
desbloquearse actuando sea sobre dicha palanca de bloqueo por un
primer medio de accionamiento (100) en un modo de funcionamiento
normal, sea por un segundo medio de accionamiento (200) en un modo
de funcionamiento de socorro cuando dicho primero medio de
accionamiento no consigue desbloquear el gancho (12),
caracterizado porque la palanca de bloqueo (14) está unida al
gancho (12) por unos medios de retroceso elásticamente deformables
(20) asociados, y porque el primer medio de accionamiento asociado
al modo de funcionamiento normal es un accionador electromecánico
(100) de mando eléctrico independiente (102), siendo dicho
accionador electromecánico (100) de baja potencia, es decir de
potencia inferior a la que sería necesaria para desbloquear el
gancho (12) en ausencia de una aligeración previa de éste.
2. Dispositivo de enganche (10) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el accionador
electromecánico (100) es un electroimán fijado a la caja (11), cuyo
núcleo buzo (103) acciona el movimiento axial o rotativo de un
pulsador (104) actuando sobre la palanca de bloqueo (14).
3. Dispositivo de enganche (10) según la
reivindicación 2, caracterizado porque el electroimán (100)
incluye un resorte (105) que tiende a hacer volver el pulsador (104)
en una posición entrada tan pronto como dicho electroimán cesa de
estar excitado, dicha posición corresponde a una posición bloqueada
de la palanca de bloqueo (14).
4. Dispositivo de enganche (10) según la
reivindicación 2 o la reivindicación 3, caracterizado porque
el pulsador (104) del electroimán (100) coopera con un apéndice
saliente (37) de la palanca de bloqueo (14) previsto sobre dicha
palanca cerca del eje de pivoteo (15) de ésta.
5. Dispositivo de enganche (10) según una
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado
porque el electroimán (100) es del tipo de doble bobinado (106), e
incluye con preferencia un medio de disminución del consumo
eléctrico después del fin del movimiento de desbloqueo.
6. Dispositivo de enganche (10) según una
cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado
porque el electroimán (100) está fijado a la caja (11) de manera
desmontable, siendo fácilmente accesible para poder sustituirse
directamente por otro electroimán sin tener que desmontar dicha
caja.
7. Dispositivo de enganche (10) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el accionador
electromecánico (100) es un gato eléctrico lineal o también un
motoreductor o un motor par de tamaño pequeño.
8. Dispositivo de enganche (10) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el segundo medio de
accionamiento (200) asociado al modo de funcionamiento de socorro es
igualmente un accionador electromecánico de mando eléctrico
independiente (202), comprendiendo dicho accionador electromecánico
dos motores eléctricos (201) asociados de manera irreversible a un
tren diferencial común (203), del cual un árbol (204; 234; 254) de
salida acciona el pivoteo de una palanca de desbloqueo de socorro
(16) cooperando con la palanca de bloqueo (14) utilizada en
funcionamiento normal.
9. Procedimiento de funcionamiento de un
dispositivo de enganche (10) según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, sirviendo dicho dispositivo a asegurar el
enganche de un tren de aterrizaje de aeronave (1) cuyo movimiento
entre las posiciones de tren bajo y tren alto está accionado de
manera conocida por un gato de maniobra (6), interviniendo dicho
procedimiento para la liberación del tren entrado y comprendiendo la
sucesión de etapas siguientes:
- se actúa sobre el gato de maniobra (6) del tren
(1) en el sentido de la entrada de dicho tren para aligerar la
palanca de bloqueo (14) del dispositivo de enganche (10);
- se acciona el primer medio de accionamiento
(100) para desbloquear el gancho (12) aligerado; y
- se actúa sobre el gato de maniobra (6) del tren
(1) en el sentido de la salida de dicho tren, quedando dicho primer
medio de accionamiento alimentado.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque en caso de disfuncionamiento de la etapa
preliminar de aligeración del gancho (12) del dispositivo de
enganche (10), se acciona el segundo medio de accionamiento (200)
para desbloquear en socorro el gancho (12), efectuándose entonces
eventualmente la bajada del tren (19) libremente por gravedad.
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|---|---|---|---|
| FR0202695 | 2002-03-04 | ||
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