WO2016015871A1 - Luftfahrzeug - Google Patents

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WO2016015871A1
WO2016015871A1 PCT/EP2015/001572 EP2015001572W WO2016015871A1 WO 2016015871 A1 WO2016015871 A1 WO 2016015871A1 EP 2015001572 W EP2015001572 W EP 2015001572W WO 2016015871 A1 WO2016015871 A1 WO 2016015871A1
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actuator
brake
aircraft
aircraft according
drying
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PCT/EP2015/001572
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Inventor
Wolfgang Braig
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Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
Original Assignee
Liebherr Aerospace Lindenberg GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • B60T17/002—Air treatment devices
    • B60T17/004—Draining and drying devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24—Transmitting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00—Alighting gear
    • B64C25/02—Undercarriages
    • B64C25/08—Undercarriages non-fixed, e.g. jettisonable
    • B64C25/10—Undercarriages non-fixed, e.g. jettisonable retractable, foldable, or the like
    • B64C25/18—Operating mechanisms

Definitions

  • the present invention relates to an aircraft and in particular to an aircraft with at least one actuator and / or with at least one brake, preferably an actuator / brake for an actuator for actuating landing flaps or landing gear of aircraft, in particular of aircraft.
  • Brakes are used in mechanics to control or restrict movements of devices. Depending on the field of application, for example, hydraulic, electrical or mechanical brakes are possible. Actuators are needed, for example, for extending and retracting flaps, such as flaps, or lift systems, landing gear of aircraft, etc.
  • the actuator or the brake may have different problems in their operation. If the actuator or the brake, for example, operated in a cold and not completely free of liquid environment, there is a risk that liquid, which is located in the region of the actuator or the brake freezes and thus the mobility and thus the correct Functioning of the actuator or the brake impaired become. Depending on the field of application of the actuator / brake, this can not be used, for example, a landing flap system or a chassis on which the actuator or the brake can be provided, which concerns the safety of an aircraft in which said devices may be provided. Furthermore caused by the described impairments of the actuator / the brake costs for troubleshooting and maintenance of the actuator / the brake.
  • the object of the present invention is therefore to provide an aircraft in which the risk of freezing or blocking of actuator / brake components or of the actuator / the brake is reduced. This object is achieved by an aircraft with the features of claim 1. Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
  • an actuator / a brake with desiccant for receiving liquid, in particular condensate is provided.
  • the drying agent, the z. B. may be provided within a housing of the actuator / the brake can be z. B. may be a hygroscopic material which can absorb many times its own mass of liquid such as typically water.
  • the actuator / brake may be formed with heating means for heating the actuator / brake for the purpose of evaporating liquid in or on the actuator / brake and / or for defrosting the actuator / brake, the heating means be formed by one or more existing components of the actuator / the brake.
  • These heating means may, for example, be one or more electromagnets, electric motors and / or transformers of an actuator or motor of the actuator / brake.
  • the actuator / the brake is to be understood as and / or link.
  • the desiccant is a superabsorbent material.
  • Superabsorbents are used in many areas of technology and the consumer goods industry. In applications such as air conditioners, diapers, dryer cabinets, dishwashers or as silica gel packets in packages to be kept dry, they withdraw liquid from areas in which it is not desired and store the extracted liquid.
  • the actuator / brake is an electrically actuated actuator / brake with at least one, for example, electric actuator or drive or that the actuator / brake is connected to a preferably electrically operated actuator or to another drive stands or forms part of.
  • means for regenerating the drying agent are provided. Since the drying agent for the purpose of the longest possible use a z. B. can be regenerated by heat desiccant, it may be advantageous to provide means which cause a regeneration of the drying agent, also on the actuator / the brake. This makes it possible to reduce the service life of the drying by further extending and minimizing the effort required to regenerate the desiccant.
  • the means for regenerating the desiccant comprise at least one electromagnet and / or at least one electric motor and / or at least one transformer.
  • Such electronic components can usually be provided on an electrically actuated actuator / brake and can be used by appropriate activation as resistance heating elements and thus regenerate the desiccant by heating.
  • the components for the regeneration of the drying agent may thus be the same components which serve as heating means for the actuator / brake.
  • At least one preferably permeable membrane is provided for the exchange of air during a regeneration of the drying agent.
  • a display device for determining the saturation of the drying agent, wherein the display device comprises an electrical sensor and / or a sight glass.
  • the display device allows the operating or maintenance personnel to check whether or how much the desiccant is saturated with moisture. For this, the actuator / the brake because of the display device must not be removed or opened, which simplifies a corresponding review.
  • the external regeneration device comprises a generator.
  • the generator of the external regeneration device makes it possible to feed a defined electric power into the actuator / brake and thus carry out a regeneration process of the drying agent. It can thereby be ensured, irrespective of the infrastructure present at the aircraft or at the location of the aircraft, that a regeneration of the drying agent can be carried out.
  • the external regeneration device is an aircraft control computer and / or comprises an aircraft control computer.
  • the drying agent is provided in at least one replaceable dryer capsule.
  • the drying agent is particularly easy against a new and z. B. better desiccant can be replaced, it only needs to be replaced the dryer capsule.
  • the invention is further directed to a dryer capsule for an actuator / brake having the features of any one of claims 1 to 12 and a method for deicing and / or drying an actuator / brake, preferably having the features of any one of claims 1 to 12 with the steps:
  • a further process step may be the deposition of the vaporized liquid from the actuator / brake through a seal, which is preferably a permeable membrane or the like.
  • the method for drying and / or deicing the actuator / the brake can be realized regardless of whether a desiccant or a capsule is used with superabsorber material, even during flight operation by the use of a suitable circuit.
  • the step can:
  • the invention is also directed to devices such as flaps or slats, flaps or other high-lift systems or suspensions or actuators of an aircraft, in particular an aircraft with at least one actuator / a brake according to the features of one of claims 1 to 12.
  • the present invention relates to a controller for controlling a brake according to the invention and / or an actuator according to the invention.
  • the single FIGURE shows a brake 1 according to the invention in a schematic representation.
  • the brake discs 10 can in this case absorb unwanted fluid, which can lead to freezing of the brake discs 10 and thus to loss of function of the brake 1 at low temperatures.
  • the brake disks 10 can be moved via electromagnet 4, whereby a braking power of the brake 1 is generated.
  • a dryer capsule 2 with desiccant 3 contained therein In an inner region of the brake 1 there is a dryer capsule 2 with desiccant 3 contained therein.
  • the dryer capsule 2 is embedded in an open-pore membrane or in an open-pored housing 12 so that liquid (also vaporized or evaporated liquid) from different areas of the Brake 1 can penetrate into the dryer capsule 2.
  • a regeneration device 6 actuates the brake 1 and is connected to it via electrical plug 13 or via an electronic connection 13.
  • the regeneration device 6 ensures that z. B. the solenoid 4 is acted upon by sequences of different levels of electrical currents and thereby heating of the electromagnet 4 takes place. The thus heated solenoid 4 heats again the stored liquid in the dryer capsule 2 and evaporates or evaporates them. Vaporous moisture can then escape from the brake via a permeable membrane 5.
  • a display device 14 is provided, via which the saturation of the drying agent 3 or of the superabsorbent material from which the drying agent 3 may consist can be determined.
  • the display device 14 consists of a sight glass or a viewing window, through which a color change of the superabsorber material is visible when saturated with water.
  • a vent plug 15 is further provided, via which the interior of the brake 1 can be opened to the environment and vented.
  • the manual vent plug 15 or in addition to the said permeable membrane 5 may be provided for venting or drying.
  • the regeneration of the drying means 3 can be carried out, for example, by an external tool, such as a maintenance box with a power generator, for which purpose this tool can be connected to the electronic connection 13.
  • an aircraft control computer can include the regeneration program of the brake 1 and execute it automatically as required.
  • the aircraft control computer may be the controller for controlling / regulating the brake, but a controller independent of the aircraft control computer may also be provided.
  • these can also include a "break-off function" by heating the internal components and, if necessary, melting iced components by moisture that has penetrated
  • a "break-off function" by heating the internal components and, if necessary, melting iced components by moisture that has penetrated
  • the subject of the present invention is thus also a corresponding control concept of the electromagnet with alternating current.
  • direct current or PWM current is to be converted into alternating current.
  • the amplitude of the AC current can be maintained at a high level to ensure the highest possible energy input.
  • both coils can be operated in different current direction with DC current of the same amplitude, so that the resulting magnetic field cancels again.
  • the magnetic fields can thus not interfere with the other components, a heating power is achieved anyway.
  • the embodiment is related to a brake of an aircraft, but applies accordingly also for an actuator of an aircraft.

Landscapes

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Luftfahrzeug mit einem Aktuator und/oder mit einer Bremse mit Trocknungsmittel zum Aufnehmen von Flüssigkeit, insbesondere Kondensat, und/oder mit Heizmitteln zum Erwärmen des Aktuators/der Bremse zum Zwecke der Verdampfung von Flüssigkeit in oder an dem Aktuator/der Bremse und/oder zum Zwecke der Enteisung des Aktuators/der Bremse, wobei die Heizmittel durch eine oder mehrere bestehende Komponenten des Aktuators/der Bremse gebildet werden.

Description

Luftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug und insbesondere ein Flugzeug mit wenigstens einem Aktuator und/oder mit wenigstens einer Bremse, vorzugsweise einem Aktuator / einer Bremse für einen Aktuator zur Betätigung von Landeklappen oder Fahrwerken von Luftfahrzeugen, insbesondere von Flugzeugen.
Bremsen dienen in 'der Mechanik dazu, Bewegungen von Vorrichtungen zu steuern bzw. zu beschränken. Dabei kommen je nach Einsatzgebiet beispielsweise hydraulische, elektrische oder mechanische Bremsen in Frage. Aktuatoren werden beispielsweise zum ein Ein- und Ausfahren von Klappen, wie Landeklappen, bzw. Highliftsystemen, Fahrwerken von Flugzeugen etc. benötigt.
Je nach Einsatzumgebung des Aktuators bzw. der Bremse können dabei unterschiedliche Probleme bei deren Betrieb auftreten. Wird der Aktuator bzw. die Bremse beispielsweise in einer kalten und dabei nicht völlig von Flüssigkeit freien Umgebung betrieben, so besteht die Gefahr, dass Flüssigkeit, die sich im Bereich des Aktuators bzw. der Bremse befindet, gefriert und dadurch die Beweglichkeit und damit das korrekte Funktionieren des Aktuators bzw. der Bremse beeinträchtigt werden. Je nach Anwendungsbereich des Aktuators / der Bremse kann hierdurch beispielsweise ein Landeklappensystem oder ein Fahrwerk, an denen der Aktuator bzw. die Bremse vorgesehen sein kann, nicht gefahren werden, was die Sicherheit eines Flugzeuges in denen besagte Vorrichtungen vorgesehen sein können, betrifft. Weiterhin entstehen durch die geschilderten Beeinträchtigungen des Aktuators / der Bremse Kosten für Fehlersuche und Wartung an dem Aktuator / der Bremse.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Luftfahrzeug bereitzustellen, bei dem das Risiko des Einfrierens bzw. des Blockierens von Aktuator- / Bremsenkomponenten bzw. des Aktuators / der Bremse verringert ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Luftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Demnach ist ein Aktuator / eine Bremse mit Trocknungsmittel zum Aufnehmen von Flüssigkeit, insbesondere Kondensat vorgesehen.
Das Trocknungsmittel, das z. B. innerhalb eines Gehäuses des Aktuators / der Bremse vorgesehen sein kann, kann dabei z. B. ein hygroskopisches Material sein, welches ein Vielfaches seiner eigenen Masse an Flüssigkeit wie typischerweise Wasser aufnehmen kann.
Alternativ oder zusätzlich kann der Aktuator / die Bremse mit Heizmitteln zum Erwärmen des Aktuators / der Bremse zum Zwecke der Verdampfung von Flüssigkeit in oder an dem Aktuator / der Bremse und/oder zum Zwecke der Enteisung des Aktuators / der Bremse ausgebildet sein, wobei die Heizmittel durch eine oder mehrere bestehende Komponenten des Aktuators / der Bremse gebildet werden. Bei diesen Heizmitteln kann es sich beispielsweise um einen oder mehrere Elektro- magnete, Elektromotoren und/oder Transformatoren eines Aktuators oder Motors des Aktuators / der Bremse handeln.
Der Begriff„der Aktuator / die Bremse" ist als und/oder Verknüpfung zu verstehen. ln einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass das Trocknungsmittel ein Superabsorber-Material ist.
Superabsorber werden in vielen Bereichen der Technik und der Konsumgüterindustrie verwendet. In Anwendungen wie Klimaanlagen, Windeln, Trocknerschränken, Spülmaschinen oder auch als Silica Gel Päckchen in trocken zu haltenden Verpackungen entziehen sie dabei Flüssigkeit aus Bereichen, in denen diese nicht gewünscht ist und speichern die entzogene Flüssigkeit.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass der Aktuator / die Bremse ein elektrisch betätigter Aktuator / Bremse mit wenigstens einem beispielsweise elektrischen Aktuator bzw. Antrieb ist bzw. dass der Aktuator / die Bremse mit einem vorzugsweise elektrisch betrieben Aktuator oder mit einem sonstigen Antrieb in Verbindung steht oder dessen Bestandteil bildet.
In der Gerätequalifikation von Vorrichtungen, in denen elektrisch betätigte Aktua- toren / Bremsen Verwendung finden, wird häufig festgestellt, dass diese Aktuatoren / Bremsen beim Vereisungs- bzw. Wasserfestigkeitstest („Icing- bzw. Waterproof- nesstest") durch eindringende Feuchtigkeit in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Dies trifft insbesondere für Geräte zu, die ohne Ölfüllung betrieben werden. Dort kann sich Kondensat durch Druck- und Temperaturunterschiede auf der Geräteinnenseite ansammeln. Das Bereitstellen von Trocknungsmitteln an elektrischen Aktuatoren / Bremsen soll hierbei vorteilhaft eine Beeinträchtigung des Aktuators / der Bremse durch das Kondensat verhindern.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass Mittel zum Regenerieren des Trocknungsmittels vorgesehen sind. Da das Trocknungsmittel zum Zwecke einer möglichst langen Einsatzdauer ein z. B. durch Wärme regenerierbares Trocknungsmittel sein kann, kann es vorteilhaft sein, Mittel, die eine Regenerierung des Trocknungsmittels bewirken, ebenfalls an dem Aktuator / der Bremse vorzusehen. Hierdurch ist es möglich, die Einsatzdauer des Trocknungs- mittels weiterhin zu verlängern und den Aufwand, der zum Regenerieren des Trocknungsmittels erforderlich ist, zu minimieren.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die Mittel zum Regenerieren des Trocknungsmittels wenigstens einen Elektromagneten und/oder wenigstens einen Elektromotor und/oder wenigstens einen Transformator umfassen. Derartige elektronische Bauteile können an einer elektrisch betätigten Aktuator / Bremse üblicherweise vorgesehen sein und können durch entsprechendes Ansteuern als Widerstandsheizelemente eingesetzt werden und das Trocknungsmittel so durch Erwärmen regenerieren.
Bei den Komponenten zur Regenerierung des Trocknungsmittels kann es sich somit um dieselben Komponenten handeln, die als Heizmittel für den Aktuator / die Bremse dienen.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass wenigstens eine vorzugsweise durchlässige Membran zum Luftaustausch während einer Regeneration des Trocknungsmittels vorgesehen ist.
Da beim Regenerieren des Trocknungsmittels darin gebundene Flüssigkeit erwärmt und verdampft bzw. verdunstet wird, ist es notwendig, diese verdampfte bzw. verdunstete Flüssigkeit aus dem Bereich des Aktuators / der Bremse zu entfernen. Der Einsatz einer vorzugsweise durchlässige Membran vereinfacht dabei den Aktuator / die Bremse dahingehend, dass es nicht erforderlich ist, von außen auf den Aktuators / die Bremse einzuwirken, um ein Entfernen der verdampften bzw. verdunsteten Flüssigkeit zu ermöglichen. Vielmehr erlaubt es die durchlässige Membran , dass der Flüssigkeitsdampf umstandslos aus dem Aktuator / der Bremse entweichen kann.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass zur Feststellung der Sättigung des Trocknungsmittels eine Anzeigevorrichtung vorgesehen ist, wobei die Anzeigevorrichtung einen elektrischen Sensor und/oder ein Schauglas umfasst.
Die Anzeigevorrichtung erlaubt es dabei dem Bedien- oder Wartungspersonal zu überprüfen, ob bzw. wie stark das Trocknungsmittel mit Feuchtigkeit gesättigt ist. Hierfür muss der Aktuator / die Bremse wegen der Anzeigevorrichtung nicht ausgebaut oder geöffnet werden, was eine entsprechende Überprüfung vereinfacht.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die externe Regenerierungsvorrichtung einen Generator umfasst.
Der Generator der externen Regenerierungsvorrichtung ermöglicht es dabei, eine definierte elektrische Leistung in den Aktuator / die Bremse einzuspeisen und somit einen Regenerierungsvorgang des Trocknungsmittels durchzuführen. Es kann dabei unabhängig von der am Flugzeug oder am Standort des Flugzeugs vorhandenen Infrastruktur dafür gesorgt werden, dass ein Regenerieren des Trocknungsmittels durchführbar ist.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die externe Regenerierungsvorrichtung ein Flugzeugkontrollrechner ist und/oder einen Flugzeugkontrollrechner umfasst.
Diese Kombination von einem Aktuator / einer Bremse und einer in einem Flugzeug oder sonstigen Luftfahrzeug vorhandenen Rechnerinfrastruktur vereinfacht den Betrieb einer erfindungsgemäßen Aktuator / Bremse, da z. B. auf zusätzliche Rechnerkapazitäten verzichtet werden kann.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass das Trocknungsmittel in wenigstens einer austauschbaren Trocknerkapsel vorgesehen ist. Hierdurch kann das Trocknungsmittel besonders einfach gegen ein neues und z. B. besseres Trocknungsmittel ausgetauscht werden, es muss hierfür lediglich die Trocknerkapsel ausgewechselt werden. Die Erfindung richtet sich ferner auf eine Trocknerkapsel für einen Aktuator / eine Bremse mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und ein Verfahren zum Enteisen und/oder Trocknen eines Aktuators / einer Bremse, vorzugsweise mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit den Schritten:
- Erzeugung von Wärme in dem Aktuator / der Bremse, wobei Teile des Aktuators / der Bremse als Heizwiderstand wirken und
- Auftauen von in und/oder an dem Aktuator / der Bremse gefrorener Flüssigkeit und/oder Verdampfung von in und/oder an dem Aktuator / der Bremse, insbesondere im Trocknungsmittel, enthaltener Flüssigkeit.
Ein weiterer Verfahrensschritt kann in dem Abscheiden der verdampften Flüssigkeit aus dem Aktuator / der Bremse durch eine Dichtung bestehen, bei der es sich vorzugsweise um eine durchlässige Membran oder ähnliches handelt.
Das Verfahren zum Trocknen und/oder Enteisen des Aktuators / der Bremse kann dabei unabhängig davon, ob ein Trocknungsmittel bzw. eine Kapsel mit Superab- sorber-Material eingesetzt wird, auch während des Flugbetriebs durch die Verwendung einer geeigneten Schaltung realisiert werden.
Zusätzlich kann der Schritt:
- Abfahren eines Trocknungsprogramms, bei dem der Aktuator / die Bremse mit Sequenzen von unterschiedlich hohen elektrischen Strömen beaufschlagt wird; vorgesehen sein, der beispielsweise den anderen Schritten vorgeschaltet ist. Die Erfindung richtet sich ebenfalls auf Vorrichtungen wie Landeklappen bzw. Slats, Flaps oder sonstige Highliftsysteme oder Fahrwerke oder Aktuatoren eines Fluggeräts, insbesondere eines Flugzeugs mit wenigstens einem Aktuator / einer Bremse nach mit den Merkmalen einem der Ansprüche 1 bis 12.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Controller zum Steuern/Regeln einer erfindungsgemäßen Bremse und/oder eines erfindungsgemäßen Aktuators.
Weitere Eigenschaften des Controllers, sowie weitere Einzelheiten und Vorteile der gesamten Erfindung sollen nun anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Bremse 1 in schematischer Darstellung. Die Bremsscheiben 10 können hierbei ungewollt Flüssigkeit aufnehmen, was bei niedrigen Temperaturen zum Festfrieren der Bremsscheiben 10 und damit zu Funktionseinbußen der Bremse 1 führen kann.
Die Bremsscheiben 10 können im gezeigten Ausführungsbeispiel über Elektromag- nete 4 bewegt werden, wodurch eine Bremsleistung der Bremse 1 erzeugt wird. In einem inneren Bereich der Bremse 1 befindet sich eine Trocknerkapsel 2 mit darin enthaltenem Trocknungsmittel 3. Die Trocknerkapsel 2 ist dabei in einer offenporigen Membran oder in einem offenporigen Gehäuse 12 eingelagert, so dass Flüssigkeit (auch verdampfte bzw. verdunstete Flüssigkeit) aus unterschiedlichen Bereichen der Bremse 1 in die Trocknerkapsel 2 eindringen kann.
Eine Regenerierungsvorrichtung 6 steuert die Bremse 1 an und ist mit dieser über Elektrostecker 13 bzw. über eine elektronische Verbindung 13 verbunden.
Wenn ein Trocknungsprogramm an der Bremse 1 abgefahren wird, sorgt die Regenerierungsvorrichtung 6 dafür, dass z. B. der Elektromagnet 4 mit Sequenzen von unterschiedlich hohen elektrischen Strömen beaufschlagt wird und dadurch eine Erhitzung des Elektromagneten 4 erfolgt. Der so erhitzte Elektromagnet 4 heizt wiederum die in der Trocknerkapsel 2 gespeicherte Flüssigkeit und verdampft bzw. verdunstet diese. Dampfförmige Feuchtigkeit kann dann über eine durchlässige Membran 5 aus der Bremse austreten.
Auf der rechten Seite der Bremse 1 ist eine Anzeigevorrichtung 14 vorgesehen, über die die Sättigung des Trocknungsmittels 3 bzw. des Superabsorber-Materials, aus dem das Trocknungsmittel 3 bestehen kann, festgestellt werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Anzeigevorrichtung 14 aus einem Schauglas bzw. einem Sichtfenster, durch das ein Farbumschlag des Superabsorber- Materials bei Sättigung mit Wasser erkennbar ist. In der Nähe der Anzeigevorrichtung 14 ist ferner ein Entlüftungsstopfen 15 vorgesehen, über den der Innenraum der Bremse 1 zur Umgebung hin geöffnet und entlüftet werden kann. Statt des manuellen Entlüftungsstopfens 15 oder zusätzlich dazu kann auch die besagte durchlässige Membran 5 zum Entlüften bzw. Trocknen vorgesehen sein.
Die Regenerierung des Trocknungsmittels 3 kann beispielsweise durch ein externes Werkzeug, wie eine Wartungsbox mit einem Stromgenerator durchgeführt werden, wofür dieses Werkzeug an die elektronische Verbindung 13 anschließbar ist. Alternativ kann aber auch ein Flugzeugkontrollrechner das Regenerierungsprogramm der Bremse 1 beinhalten und dieses je nach Erfordernis automatisch ausführen.
Der Flugzeugkontrollrechner kann dabei erfindungsgemäß der Controller zum Steuern/Regeln der Bremse sein, es kann aber auch ein vom Flugzeugkontrollrechner unabhängiger Controller bereitgestellt sein. Diese können neben einer Trocknungsfunktion auch eine „Losbrechfunktion" durch Erwärmen der innenliegenden Bauteile und ggf. Schmelzen von vereisten Komponenten durch eingedrungene Feuchtigkeit umfassen. In der Praxis zeigt sich wiederholt, dass Komponenten durch geringste Wassermengen derart vereisen können, dass eine zentrale Antriebseinheit nicht mehr in der Lage ist, das Flap- / Slatsystem anzufahren. Eine entsprechende Enteisungsfunktion erlaubt es vorteilhaft bei Auftreten einer Vereisung diese zu beheben bzw. aufzutauen. Folglich kann durch eine zusätzliche Heizfunktion mithilfe bestehender Komponenten ein Zugewinn an Zuverlässigkeit und Sicherheit erzielt werden.
Die sinngemäße Ansteuerung eines Elektromagneten erfolgt mit Gleichstrom bzw. einem pulsweitenmodulierten Gleichstrom. Dabei wird folgende elektrische Leistung umgesetzt:
Figure imgf000011_0001
Soll der Elektromagnet z. B. einer Bremse während des Reiseflugs, als Heizelement verwendet werden, um Eis aus eingedrungener Feuchtigkeit zu schmelzen bzw. zu verdunsten, ergeben sich bei der Verwendung von Gleich- bzw. PWM Stromquellen folgende Punkte, die zu berücksichtigen sind:
Der eingesetzte Gleichstrom muss so stark reduziert werden, dass bei geschlossener Bremse (1 = 0A) ein Anziehen des Magnetankers (= Öffnen der Bremse) verhindert wird. Dadurch ist die eingebrachte Energiemenge und somit die Heizwirkung gering.
Allerdings führt auch eine geringe Bestromung des Elektromagneten zu einer Schwächung der Federvorspannkraft, da das sich aufbauende Magnetfeld der Federkraft entgegenwirkt. Diese Abschwächung der Federkraft muss bei der Auslegung berücksichtigt werden und führt zu größer dimensionierten Bauteilen.
Fehlerhafte Bestromung mit Nominal-Stromstärke muss aus Sicherheitsgründen ausgeschlossen sein. Ein robuster Strombegrenzer ist daher erforderlich.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein entsprechendes Ansteu- erungskonzept des Elektromagneten mit Wechselstrom. Hierbei soll Gleichstrom bzw. PWM Strom in Wechselstrom umgewandelt werden. Die Amplitude des Wechselstroms kann auf einem hohen Niveau gehalten werden, um einen möglichst hohen Energieeintrag zu gewährleisten.
Entscheidend für die Realisierung der Heizfunktion ohne die oben genannten Nachteile ist die Frequenz des Wechselstroms. Diese muss so eingestellt werden, dass die träge Ankermasse dem entstehenden magnetischen Wechselfeld nicht folgen kann und auch keine nennenswerte Reduzierung der Federkraft eintritt. Vorteile dieser Schaltung sind eine hohe Heizleistung, eine geringe Beeinflussung der Federvorspannkraft und ein geringer Aufwand. Ferner ist vorteilhaft kein Strombegrenzer nötig und es kann eine relativ hohe Zuverlässigkeit erreicht werden.
Weiterhin ist es möglich, die vorliegende Bremse unter Verwendung sogenannter Duplax Magneten, d.h. Magneten mit zwei Spulen, zu realisieren. Dabei können beide Spulen in verschiedener Stromrichtung mit Gleichstrom gleicher Amplitude betrieben werden, so dass sich das resultierende Magnetfeld wieder aufhebt. Die Magnetfelder können somit nicht störend auf die weiteren Komponenten wirken, eine Heizleistung wird trotzdem erreicht.
Das Ausführungsbeispiel ist auf eine Bremse eines Luftfahrzeuges bezogen, gilt jedoch entsprechend auch für einen Aktuator eines Luftfahrzeuges.

Claims

Patentansprüche
1. Luftfahrzeug, insbesondere Flugzeug, mit wenigstens einem Aktuator und/oder mit wenigstens einer Bremse (1) mit Trocknungsmittel (3) zum Aufnehmen von Flüssigkeit, insbesondere Kondensat, und/oder mit Heizmitteln zum Erwärmen des Aktuators und/oder der Bremse zum Zwecke der Verdampfung von Flüssigkeit in oder an dem Aktuator und/oder der Bremse und/oder zum Zwecke der Enteisung des Aktuators und/oder der Bremse, wobei die Heizmittel durch eine oder mehrere bestehende Komponenten des Aktuators und/oder der Bremse gebildet werden.
2. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (3) ein Superabsorber-Material (3) ist.
3. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator und/oder die Bremse (1) ein elektrisch betätigter Aktuator und/oder Bremse (1) ist und/oder dass der Aktuator und/oder die Bremse mit wenigstens einem vorzugsweise elektrischen Aktuator bzw. Antrieb verbunden ist oder dessen Bestandteil bildet.
4. Luftfahrzeug nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Regenerieren (4) des Trocknungsmittels (3) vorgesehen sind.
5. Luftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Regenerieren (4) des Trocknungsmittels (3) wenigstens einen Elektromagneten und/oder wenigstens einen Elektromotor und/oder wenigstens einen Transformator umfassen.
6. Luftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine durchlässige Membran (5) zum Luftaustausch während einer Regeneration des Trocknungsmittels (3) vorgesehen ist.
7. Luftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung der Sättigung des Trocknungsmittels (3) eine Anzeigevorrichtung (14) vorgesehen ist, wobei die Anzeigevorrichtung (14) einen elektrischen Sensor und/oder ein Schauglas um- fasst.
8. Luftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine externe Regenerierungsvorrichtung (6) vorgesehen ist, die als externe Vorrichtung mit dem Aktuator und/oder mit der Bremse (1) zum Durchführen der Regeneration des Trocknungsmittels (3) verbindbar ist.
9. Luftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Regenerierungsvorrichtung (6) einen Generator (7) umfasst.
10. Luftfahrzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die externe Regenerierungsvorrichtung (6) ein Flugzeugkontrollrechner ist und/oder einen Flugzeugkontrollrechner umfasst.
11. Luftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trocknungsmittel (3) in wenigstens einer, vorzugsweise austauschbaren, Trocknerkapsel (2) vorgesehen ist.
12. Luftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Heizmitteln um wenigstens einen Elektromagneten und/oder wenigstens einen Elektromotor und/oder wenigstens einen Transformator eines Aktuators oder Motors des Aktuators und/oder der Bremse (1) handelt.
13. Trocknerkapsel (2) für einen Aktuator und/oder eine Bremse (1) eines Luftfahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Verfahren zum Enteisen und/oder Trocknen eines Aktuators und/oder einer Bremse (1) eines Luftfahrzeuges, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit den Schritten:
- Erzeugung von Wärme in dem Aktuator und/oder der Bremse (1), wobei Teile des Aktuators und/oder der Bremse (1) als Heizwiderstand wirken;
- Auftauen von in und/oder an dem Aktuator und/oder der Bremse (1) gefrorener Flüssigkeit und/oder Verdampfung von in und/oder an dem Aktuator und/oder der Bremse (1), insbesondere im Trocknungsmittel (3), enthaltener Flüssigkeit.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den weiteren Schritt des Abscheidens der verdampften Flüssigkeit aus dem Aktuator und/oder der Bremse (1) durch eine durchlässige Membran (5) umfasst.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Enteisungs- und/oder Trocknungsprogramm durchlaufen wird, bei dem der Aktuator und/oder die Bremse mit Sequenzen unterschiedlich hoher elektrischer Ströme beaufschlagt wird.
17. Klappe eines Highliftsystems, Aktuator oder Fahrwerk eines Fluggeräts, insbesondere eines Luftfahrzeuges, mit wenigstens einem Aktuator und/oder wenigstens einer Bremse mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
18. Controller zum Steuern/Regeln eines Aktuators und/oder einer Bremse (1 ) mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Aktuator und/oder die Bremse (1) mit wenigstens einem vorzugsweise elektrischen Aktuator oder sonstigen Antrieb verbunden ist oder dessen Bestandteil bildet.
19. Aktuator und/oder Bremse (1) eines Luftfahrzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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