DE102011004400A1

DE102011004400A1 - Türsystem mit Aktor

Info

Publication number: DE102011004400A1
Application number: DE102011004400A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Knijnenburg
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2012-08-23
Also published as: EP2675704A2; US20130318873A1; WO2012110569A3; US9199716B2; WO2012110569A2

Abstract

Die Erfindung stellt ein Türsystem für ein Luft- oder Raumfahrzeug bereit, mit einer Tür und einem Aktor zum Betätigen der Tür. Der Aktor umfasst einen Aktorantrieb, der die Tür relativ zu dem Luft- oder Raumfahrzeug bewegt, eine Erfassungseinrichtung, die eine Bewegungsinformation der Tür oder/und des Aktors ermittelt, eine Aktorsteuereinheit, die den Aktor basierend auf der Bewegungsinformation ansteuert, und ein Aktorgehäuse, das den Aktorantrieb und die Aktorsteuereinheit umschließt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein durch einen Aktor betätigtes Türsystem für ein Luft- oder Raumfahrzeug und auf ein Luft- oder Raumfahrzeug mit zumindest einem derartigen Türsystem.
Obwohl auf beliebige Bereiche anwendbar, wird die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit einem Flugzeug oder Passagierflugzeug näher erläutert.
Bei derzeitigen Türsystemen in Flugzeugen werden herkömmlich Türsysteme verwendet, welche zum Öffnen und Schließen der jeweiligen Tür des Flugzeuges eine manuelle Betätigungseinrichtung für den Normalfall und einen pneumatischen Aktor, beispielsweise mit einem Gasdruckzylinder, für den Notfall aufweisen. Die herkömmliche manuelle Betätigungseinrichtung ist für das Bedienpersonal, insbesondere die Flugbegleiter, unkomfortabel zu handhaben. Die Handhabung der manuellen Betätigungseinrichtung ist weiter insbesondere bei starken Winden oder Böen für das Bedienpersonal auch teilweise gefährlich.
Der pneumatische Aktor eigens für den Notfall verursacht außerdem einen hohen Wartungsaufwand. Dieser hohe Wartungsaufwand resultiert beispielsweise aus der notwendigen regelmäßigen Überprüfung des Gasdruckes des Gasdruckzylinders des pneumatischen Aktors. Des Weiteren besteht beim Einsatz eines pneumatischen Aktors das Problem der Leckage. Diese bedingt einen erhöhten Wartungs- und damit Kostenaufwand.
Ferner sind die konventionellen pneumatischen Aktoren, wie auch die konventionellen manuellen Betätigungseinrichtungen, nicht dazu eingerichtet, bei einem Fehler oder einer Störung eine Überwachungs- oder Fehlermeldung abzugeben. Beispielsweise sind die konventionellen pneumatischen Aktoren nicht dazu eingerichtet, bei einem Abfall des Gasdruckes unter einen notwendigen Minimal-Level einen solchen Fehler zu melden. Hier werden konventionell die Überwachungsintervalle abgewartet. Tritt aber ein Fehler zu Beginn eines solchen Intervalls auf, so ist die Tür für einen relativ langen Zeitraum nicht mit einem einsatzbereiten Notfall-Betätigungssystem ausgestattet.
Das Verkehrsflugzeug Airbus A380 ist mit elektrisch betätigten Türsystemen ausgerüstet, bei dem in den Türen eingebaute elektrische Aktoren sowohl zum herkömmlichen Öffnen und Schließen der Tür im Normalfall, z. B. zum Ein- und Aussteigen der Passagiere, als auch zur Notöffnung der Tür im Notfall dienen. Um hohe Funktionssicherheit im Notfall zu erreichen, wenn die Verbindungen der Tür zum restlichen Flugzeug beschädigt sein könnten, sind Notstromversorgungseinrichtungen und Steuervorrichtungen in den Türen selbst vorgehalten, was zu höherem Aufwand bei der Herstellung und höherem Gewicht fuhrt. Während derartige Türsysteme kontinuierlichen Wartungsaufwand erfordern, ist der Aus- und Einbau von Komponenten im Fehlerfall sehr aufwendig.
Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei hohem Komfort und Sicherheit ein weniger aufwendiges und leichteres Mittel anzugeben, um die Tür eines Flugzeuges zu betätigen.
Des Weiteren ist es eine Aufgabe, ein leicht wartbares, insbesondere im Schadensfall leicht austauschbares Mittel anzugeben, um die Tür eines Flugzeuges zu betätigen.
Zumindest eine dieser gestellten Aufgaben wird durch einen Türsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Luft- oder Raumfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.
Demgemäß wird ein Türsystem für ein Luft- oder Raumfahrzeug vorgeschlagen, mit einer Tür und einem Aktor zum Betätigen der Tür. Der Aktor umfasst einen Aktorantrieb, der die Tür relativ zu dem Luft- oder Raumfahrzeug bewegt, eine Erfassungseinrichtung, die eine Bewegungsinformation der Tür oder/und des Aktors ermittelt, eine Aktorsteuereinheit, die den Aktor basierend auf der Bewegungsinformation ansteuert, und ein Aktorgehäuse, das den Aktorantrieb und die Aktorsteuereinheit umschließt.
Unter Bewegungsinformation ist eine einen gegenwärtigen Bewegungszustand der Tür charakterisierende zu verstehen, z. B. ein aktueller Öffnungswinkel, eine Schwenkgeschwindigkeit oder -beschleunigung der Tür oder eines mit der Tür gekoppelten Objekts wie dem die Tür betätigenden Aktor. Das vorgeschlagene Türsystem weist neben dem Aktor mit der zur Ansteuerung des Aktors geeignete Aktorsteuereinheit und der Erfassungseinrichtung einen vollständigen Regelkreis auf, der durch Überwachen der Bewegung mittels der Bewegungsinformation ermöglicht, die Bewegung der Tür präzise zu steuern, unabhängig von Umweltbedingungen wie starken Winden und Böen. Es ist daher komfortabel und sicher zu handhaben. Dass das Türsystem die genannten Bestandteile in einem gemeinsamen Aktorgehäuse aufweist, ermöglicht die Betätigung der Tür ohne eine separate Steuereinheit, was nicht nur ein geringeres Baugewicht, geringere Baugröße und geringere Herstellungskosten bedeutet, sondern auch eine größere Ausfallsicherheit ermöglicht.
Das vorgeschlagene Türsystem ist somit für das herkömmliche Öffnen und Schließen der Tür im Normalfall, z. B. zum Ein- und Aussteigen der Passagiere, und grundsätzlich auch zur Notöffnung der Tür im Notfall geeignet. Damit kann das Türsystem neben einer herkömmlichen manuellen Betätigungseinrichtung der Tür auch den herkömmlichen pneumatischen Aktor, z. B. mit Gasdruckzylinder, ersetzen, oder aber in Kombination mit einem derartigen pneumatischen Aktor verwendet werden, wobei die erhöhte Ausfallsicherheit des Türsystems die Wahrscheinlichkeit senkt, dass der pneumatische Aktor eingesetzt werden muss, und damit ein hohes Sicherheitsniveau insgesamt ermöglicht.
Weiter verursacht das erfindungsgemäße Türsystem einen besonders geringen Wartungsaufwand, da die im Aktorgehäuse zusammengefassten Bestandteile auf einfache, rasche Weise gemeinsam ausgetauscht werden können und spart folglich Kosten ein. Aufgrund der kompakten Bauweise kann das Türsystem zudem besonders einfach an unterschiedliche Flugzeugtypen angepasst werden.
Ferner wird ein Luft- oder Raumfahrzeug vorgeschlagen, das mindestens ein derartiges erfindungsgemäßes Türsystem aufweist, wobei die Tür des Türsystems z. B. eine Passagiertür in einer Außenhaut des Luft- bzw. Raumfahrzeugs ist.
In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.
Vorzugsweise weist der Aktorantrieb einen Elektromotor auf, da das Türsystem so die Tür besonders präzise betätigen und besonders kostengünstig, kompakt und mit geringem Gewicht bereitgestellt werden kann. Alternativ kann z. B. ein hydraulischer Aktorantrieb vorgesehen sein.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das erfindungsgemäßen Türsystems einen Türrahmen zur Aufnahme der Tür in geschlossenem Zustand und einen durch den Aktorantrieb antreibbaren Türbefestigungsarm, der schwenkbar um einen ersten Scharnier am Türrahmen und schwenkbar um einen zweiten Scharnier an der Tür befestigt ist. Durch das direkte Antreiben des Türbefestigungsarms, der die Tür und den Rahmen miteinander verbindet, sind keine Teile wesentlicher Größe zur Kraftübertragung vom Aktor auf die Tür erforderlich, was Gewicht und Kosten spart.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist der Aktor am ersten Scharnier angeordnet und ausgebildet, auf den Türbefestigungsarm relativ zum Türrahmen ein Drehmoment um den ersten Scharnier auszuüben. Die Anordnung am Türrahmen ermöglicht, den Aktor von außerhalb der Tür her mit elektrischer (ggf. hydraulischer) Energie zu versorgen, ohne dass Versorgungsleitungen zwischen Türrahmen und Tür notwendig werden. Dies bedeutet geringeren Aufwand und höhere Betriebssicherheit, da flexible Versorgungsleitungen nicht erforderlich sind und das Risiko einer Beschädigung dieser Versorgungsleitungen entfällt. Alternativ kann der Aktor jedoch auch am zweiten Scharnier angeordnet und ausgebildet sein, auf den Türbefestigungsarm relativ zur Tür ein Drehmoment um den zweiten Scharnier auszuüben. Dies ermöglicht z. B. bei kurzen Leitungswegen Bedienelemente direkt in der Tür eingebaut vorzusehen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der Aktor ein Getriebe auf, das dazu geeignet ist, eine Drehgeschwindigkeit des Aktorantriebs zu einer Schwenkgeschwindigkeit des Türbefestigungsarms um ein vorbestimmtes Verhältnis zu untersetzen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann der Aktorantrieb durch manuelles Öffnen der Tür in Drehung versetzt werden. Beispielsweise ist das Getriebe mit einem hinreichend geringen Untersetzungsverhältnis ausgebildet, so dass menschliche Körperkraft ausreicht die Tür zu bewegen, während der Aktorantrieb mitdreht. Somit ist auch die manuelle Betätigung ermöglicht, und der z. B. elektrische Aktor verursacht auch keine Blockierung der Welle bei einer manuellen Betätigung.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der Aktor eine Elektromagnetkupplung, die den Aktorantrieb lösbar mit der Tür koppelt. Dies ermöglicht, den Aktorantrieb von der Tür vollständig zu entkoppeln, so dass z. B. im Notfall die Tür ohne Widerstand und unabhängig von einem gewählten Getriebeübersetzungsverhältnis manuell geöffnet werden kann. Vorzugsweise ist die Elektromagnetkupplung zwischen dem Aktorantrieb und dem Getriebe angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Erfassungseinrichtung einen Winkelstellungssensor auf, der eine Winkelstellung des Türsystems erfasst, z. B. eine Winkelstellung eines Rotors des Aktorantriebs eine Winkelstellung eines Getriebezahnrads, der Tür oder des Türbefestigungsarms. Vorzugsweise ist der Winkelstellungssensor zwischen dem Getriebe und dem Türbefestigungsarm angeordnet, um eine Schwenkwinkelstellung des Türbefestigungsarms zu erfassen, z. B. gegenüber dem Türrahmen oder gegenüber der Tür.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist ferner eine Bedieneinrichtung vorgesehen, welche zur Bedienung des Aktors mit der Aktorsteuereinheit verbunden ist. Vorzugsweise weist die Bedieneinrichtung eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe von Fehlermeldungen des Türsystems auf.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist ferner eine Systemtestschnittstelle zum Auslesen von Systemtestdaten durch ein Testsystem des Luft- oder Raumfahrzeugs vorgesehen. Derartige Schnittstellen werden z. B. als BITE-(Built-In-Test-Equipment-)Einheit bezeichnet. Die BITE-Einheit ist z. B. dazu geeignet, eine Fehlerdiagnose in Abhängigkeit zumindest eines Winkelstellungssignals durchzuführen und abhängig davon Fehlerergebnisdaten bereitzustellen. Somit ist das Türsystem vorteilhafter Weise dazu geeignet, selbständig eine Fehlerdiagnose durchzuführen und die Fehlerergebnisdaten dem Testsystem, d. h. einer höherrangigen Instanz, wie einer zentralen Verarbeitungs- oder Steuereinrichtung, bereitzustellen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
Von den Figuren zeigen:
1 eine teilweise geöffnete Innenansicht auf ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Türsystems, mit einem elektrischem Aktor, in einem Luftfahrzeug;
2 eine Perspektivansicht des elektrischen Aktors aus 1; und
3 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Türsystems, das mit weiteren Bordsystemen eines Luftfahrzeugs gekoppelt ist.
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
1 zeigt eine Innenansicht auf einen Abschnitt einer Außenwand 103 eines Verkehrsflugzeugs 101, in der neben einem Außenwandfenster 150 ein Türrahmen 119 angeordnet ist. Der Türrahmen 119 ist im gezeigten Zustand vollständig von einer passenden Tür 102 ausgefüllt, in die ebenfalls ein Fenster 151 eingebaut ist. Um die innere Struktur und die Funktionsweise der Tür 102 zu verdeutlichen, ist in der Darstellung eine Innenverkleidung weggelassen worden, die typischerweise die Innenseite einer Verkehrsflugzeugtür abdeckt. Ebenfalls der Übersichtlichkeit wegen nicht gezeigt ist ein Hebel oder Griff zum manuellen Ver- und Entriegeln, Öffnen und Schließen der Tür 102.
Im Innern der Tür 102 sichtbare, sich kreuzende Versteifungselemente 152 verleihen der Tür 102 mechanische Stabilität. Die Tür 102 ist mit dem Türrahmen 119 über einen Türbefestigungsarm 118 verbunden, der schwenkbar um einen ersten Scharnier 121 am Türrahmen 119 und schwenkbar um einen zweiten Scharnier 122 an der Tür 102 befestigt ist. Die Aufhängung der Tür 102 umfasst neben dem Türbefestigungsarm weitere mechanische Bestandteile wie Gestänge 154 u. ä., die hier der Übersichtlichkeit wegen nur angedeutet sind. Diese bewirken, dass beim Öffnen der Tür 102 die Winkelstellungen des ersten 121 und zweiten 122 Scharniers abhängig voneinander sind, sodass die Tür 102 beim Öffnen eine Schwenkbewegung nach außen mit nur einem Freiheitsgrad vollführt. Auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Türbefestigungsarms 118 ist ein Gasdruckzylinder 156 installiert, der als pneumatischer Aktor zur Öffnung der Tür 102 im Notfall dient.
Montiert am ersten Scharnier 121 ist ein elektrischer Aktor 104, der über eine Bedieneinrichtungszuleitung 302 mit einer nahe dem ersten Scharnier 121 in der Innenverkleidung der Außenwand 103 angebrachten Bedieneinrichtung 398 verbunden ist. In alternativen Ausführungsformen ist die Bedieneinrichtung 398, die ebenso wie die Tür 102 samt Türrahmen 119, Türbefestigungsarm 118 und Aktor 104 zum Türsystem 100 gehört, an anderer Stelle angebracht, z. B. an der gegenüberliegenden Seite der Tür 102. Im vorliegenden Fall ist die Bedieneinrichtung 398 als ein in die Innenverkleidung der Außenwand 103 eingesetzter Berührbildschirm, der in einem Schadensfall rasch und unkompliziert ausgetauscht werden kann.
2 zeigt den elektrischen Aktor 104 in größerem Detail, betrachtet von der der Tür 102 zugewandten Seite, wobei die Tür 102 selbst in 2 weggelassen wurde. Der Aktor 104 weist ein wesentlich zylindrisches Aktorgehäuse 116 auf, in dem ein z. B. bürstenloser Elektromotor 108 als Aktorantrieb und eine zugehörige Aktorsteuereinheit 112 gemeinsam enthalten sind. Ebenfalls im Aktorgehäuse 116 befindet sich ein Winkelstellungssensor 202, z. B. ein Hall-Sensor, und eine Erfassungseinrichtung 110, die im Betrieb mittels des Winkelstellungssensors 202 eine Winkelstellung des Elektromotors 108 ermittelt und an die Aktorsteuereinheit 112 übermittelt.
Ebenfalls innerhalb des Aktorgehäuses 116 befindet sich ein Getriebe 124 zur Untersetzung der Rotation des Elektromotors 108 um ein vorbestimmtes Verhältnis. Das Aktorgehäuse 116 mit dem Getriebe 124 ist mittels eines Befestigungsbeschlags 253 mit dem Türbefestigungsarm 118 drehfest verbunden. Auf einer Abtriebswelle 252 des Getriebes 124 ist drehfest ein Befestigungshebel 200 zur ebenfalls drehfesten Verbindung mit dem Türrahmen 119 aufgeflanscht. Das distale Ende der Getriebeabtriebswelle 252 ist am Türbefestigungsarm 118 in einem oberen Lager 251 gelagert, das gemeinsam mit einem unteren Lager 254 zur Bildung des ersten Scharniers 121 entlang dessen Schwenkachse 250 ausgerichtet ist.
3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Türsystems 100, das mit weiteren Bordsystemen 306, 308, 310 eines Flugzeugs gekoppelt ist. Die Bordsysteme 306, 308, 310 umfassen einen Spannungsversorgungsschalter 308, der mit dem sekundären Energieversorgungsnetz (nicht gezeigt) des Flugzeugs verbunden ist und bei Aktivierung eine zum Aktor 104 führende Spannungsversorgungszuleitung 314 mit diesem Netz verbindet, sodass der Aktor 104 und das gesamte Türsystem 100 mit Netzspannung 315 von z. B. 115 V Wechselstrom versorgt wird.
Die Bordsysteme 306, 308, 310 umfassen ferner ein zentrales Türensystem 310 für das gesamte Flugzeug, das einen Statussignal 316 bereitstellt, welches anzeigt, ob an den Türen vorgesehene Notfallrutschen desaktiviert sind. Beispielsweise ermittelt das zentrale Türensystem hierzu den Aktivierungszustand der Notrutschen aller Türen, oder mit weniger Aufwand den Aktivierungszustand der Notrutsche nur einer einzelnen Tür, vorzugsweise der Tür vorne links im Flugzeug, die typischerweise bei jeder Landung zum Aussteigen von Passagieren geöffnet wird, sodass die Besatzung des Flugzeugs die Notrutsche dieser Tür vor dem Aussteigen in jedem Fall desaktiviert. Der Spannungsversorgungsschalter 308 ist mit dem zentralen Türensystem 310 beispielhaft über einen Datenbus 399 verbunden, der z. B. nach dem AFDX- oder ARNIC429-Standard arbeitet, und so konfiguriert, dass er die Netzspannung 315 an den Aktor 104 einschaltet, wenn das Statussignal 316 anzeigt, dass die Notrutschen desaktiviert sind.
Die Bordsysteme 306, 308, 310 umfassen ferner ein zentrales Wartungssystem (Central Maintenance System) 306 des Flugzeugs, das über eine Testdatenleitung 313 oder einen geeigneten Datenbus mit einer Testdatenschnittstelle 113 der Aktorsteuereinheit 112 verbunden ist, um Wartungsinformationen 312 wie z. B. Fehlermeldungen von der Aktorsteuereinheit 112 zu erhalten, wo sie zentral genutzt und weiterverarbeitet werden können.
Die Bedieneinrichtung 398 weist einen Berührbildschirm auf, der beispielhaft zwei Schaltflächen ”OPEN” und ”CLOSE” zum Öffnen bzw. Schließen der Tür 102 anzeigt. Ferner enthält die Bedieneinrichtung 398 ein Schallerzeuger 305 zur Ausgabe von Warnsignalen wie z. B. einem Warnton bevor die Tür 102 durch den Aktor 104 geöffnet wird. Der Berührbildschirm der Bedieneinrichtung 398 ist ferner ausgebildet in einem Statusanzeigebereich 304 diagnostische Informationen über Fehler anzuzeigen, die im Türsystem 100, z. B. im Aktor 104 oder in der Bedieneinrichtung 398 selbst auftreten. Die Bedieneinrichtungszuleitung 302 ist ausgelegt, Bedienbefehle, Rückmeldungen, Fehlermeldungen umfassende Daten 303 in beiden Richtungen zwischen der Bedieneinrichtung 398 und der Aktorsteuereinheit 112 zu übertragen. Vorzugsweise erfolgt auch die Spannungsversorgung der Bedieneinrichtung 398 über die Bedieneinrichtungszuleitung 302 vom Aktor 104 aus.
Im Betrieb ist die Tür 102 geschlossen und der Energieversorgungsschalter 308 aufgrund des entsprechend ausgegebenen Statussignals 316 geöffnet, sodass das Türsystem 100 spannungslos ist und keine Energie verbraucht. In diesem Zustand ist das Getriebe 124 des Aktors 104 vom Elektromotor 108 durch die Elektromagnetkupplung entkoppelt. Nach der Landung, wenn die Flugzeugbesatzung die Notrutsche z. B. an der im Flugzeug vorne links gelegenen Tür desaktiviert, wechselt das Statussignal 316, sodass der der Energieversorgungsschalter 308 sich schließt und den Aktor 104 über die Aktor-Versorgungsleitung 314 mit Energie 315 versorgt. Über die Bedieneinrichtungszuleitung 302 wird zudem die Bedieneinrichtung 398 mit Spannung versorgt. Die Aktorsteuereinheit 112 versetzt sich in einen definierten Anfangszustand (Reset), startet und führt ein Testprogramm aus, das testet, ob die Aktorsteuereinheit 112 und die Bedieneinrichtung 398 störungsfrei funktionieren. Das Ergebnis wird im Statusanzeigebereich 304 der Bedieneinrichtung 398 angezeigt und an das zentrale Wartungssystem 306 des Flugzeugs übermittelt.
Nachdem ein Mitglied der Flugzeugbesatzung die Tür 102 manuell entriegelt hat, betätigt es die Schaltfläche ”OPEN” auf dem Berührbildschirm der Bedieneinrichtung 398. Diese sendet ein entsprechendes Signal an die Aktorsteuereinheit 112, woraufhin die Aktorsteuereinheit 112 die Elektromagnetkupplung 300 so ansteuert, dass sie schließt, und den Elektromotor 108 so ansteuert, dass er den Türbefestigungsarm 118 beginnt nach außen zu drehen, um die Tür 102 zu öffnen. Vorzugsweise veranlasst die Aktorsteuereinheit 112 die Bedieneinrichtung 398, ein Warnsignal über den Schallerzeuger 305 abzustrahlen, bevor die Tür 102 beginnt sich zu bewegen, begleitet z. B. von einem Warnhinweis im Statusanzeigebereich 304.
Während der Drehung erfasst die Erfassungseinrichtung 110 ein Winkelstellungssignal des Winkelstellungssensors 202 und ermittelt hieraus als Bewegungsinformation der Tür 102 eine aktuelle Schwenkstellung der Tür 102 zwischen der vollständig geschlossenen sowie der vollständig geöffneten Stellung und stellt die aktuelle Schwenkstellung der Aktorsteuereinheit 112 bereit. Stimmt die aktuelle Stellung mit der vollständig geöffneten Stellung überein, hält die Aktorsteuereinheit 112 den Elektromotor 108 an und öffnet die Elektromagnetkupplung 300. Vorzugsweise reguliert die Aktorsteuereinheit 112 die Drehgeschwindigkeit des Elektromotors 102 während die Tür 102 in die geöffnete Stellung schwenkt gemäß einem Geschwindigkeitsprofil, das z. B. vorbestimmt und in einem nicht gezeigten Speicher der Aktorsteuereinheit 112 in Form einer Zuordnung gespeichert ist, die jeder Schwenkstellung der Tür 102 einen gewünschten Geschwindigkeitswert zuordnet. Weiterhin kann die Aktorsteuereinheit ausgebildet sein, die Geschwindigkeit abhängig von im Schwenkbereich befindlichen Hindernissen zu verändern, die durch Überwachung der mechanischen Belastung des Elektromotors 108 oder über eigens vorzusehende Hindernisdetektoren erkannt werden, um insbesondere Verletzungen von Personen zu vermeiden.
Betätigt das Bedienpersonal die Schaltfläche ”CLOSE” auf dem Berührbildschirm der Bedieneinheit, steuert die Aktorsteuereinheit 112 in analoger Weise den Schallerzeuger 305, die Elektromagnetkupplung 300 und den Elektromotor 108 derart an, dass die Tür 102 mit ebenfalls kontrollierter Schwenkgeschwindigkeit geschlossen, und nach Erreichen der geschlossenen Stellung die Elektromagnetkupplung 300 geöffnet wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Beispielsweise ist es denkbar, eine autarke Spannungsversorgung aus z. B. Ultrakondensatoren vorzusehen, um den Aktor 104 auch im Notfall zum Öffnen der Tür 102 einsetzen zu können. Der Winkelstellungssensor 202 ist in 3 am Getriebe 124 angeordnet gezeigt; er kann auch z. B. als ein Hall-Sensor am Rotor des Elektromotors 108 ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

100: Türsystem
101: Luftfahrzeug
102: Tür
103: Außenhaut
104: Aktor
108: Aktorantrieb
110: Erfassungseinrichtung
112: Aktorsteuereinheit
113: Systemtestschnittstelle
114: Spannungsversorgungszuleitung
116: Aktorgehäuse
118: Türbefestigungsarm
119: Türrahmen
121: erster Scharnier
122: zweiter Scharnier
124: Getriebe
150: Außenhautfenster
151: Türfenster
152: Türversteifungen
154: Gestänge
156: Pneumatikzylinder
200: Befestigungshebel
202: Winkelstellungssensor
250: Schwenkachse des ersten Scharniers
251: oberes Lager
252: Getriebeabtriebswelle
253: Befestigungsbeschlag
254: unteres Lager
300: Elektromagnetkupplung
302: Bedieneinrichtungszuleitung
303: Bedien- und Statussignale
304: Textausgabeeinrichtung
305: Schallerzeuger
306: Zentrales Wartungssystem
308: Energieversorgungsschalter
310: Zentrales Türensystem
312: Testdaten
313: Testleitung
314: Energieversorgungsleitung
315: Elektroenergie
316: Energieversorgungsaktivierungssignal
398: Bedieneinrichtung
399: Datenbus

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

AFDX- oder ARNIC429-Standard [0037]

Claims

Türsystem (100) für ein Luft- oder Raumfahrzeug (101), mit einer Tür (102) und einem Aktor (104) zum Betätigen der Tür (102), welcher umfasst: einen Aktorantrieb (108), der die Tür relativ zum Luft- oder Raumfahrzeug (101) bewegt; (102); eine Erfassungseinrichtung (110), die eine Bewegungsinformation der Tür (102) oder/und des Aktors (104) ermittelt; eine Aktorsteuereinheit (112), die den Aktor (104) basierend auf der Bewegungsinformation ansteuert; und ein Aktorgehäuse (116), das den Aktorantrieb (108) und die Aktorsteuereinheit (112) umschließt.
Türsystem (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorantrieb (104) einen Elektromotor aufweist.
Türsystem (100) nach Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet durch einen Türrahmen (119) zur Aufnahme der Tür (102) in geschlossenem Zustand; einen durch den Aktorantrieb (108) antreibbaren Türbefestigungsarm (118), welcher schwenkbar um einen ersten Scharnier (121) am Türrahmen (119) und schwenkbar um einen zweiten Scharnier (122) an der Tür (102) befestigt ist.
Türsystem (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (104) am ersten Scharnier (121) angeordnet und ausgebildet ist, auf den Türbefestigungsarm (118) relativ zum Türrahmen (119) ein Drehmoment um den ersten Scharnier (121) auszuüben.
Türsystem (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (104) am zweiten Scharnier (122) angeordnet und ausgebildet ist, auf den Türbefestigungsarm (118) relativ zur Tür (102) ein Drehmoment um den zweiten Scharnier (122) auszuüben.
Türsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (104) ein Getriebe (124) aufweist, welches dazu geeignet ist, eine Drehgeschwindigkeit des Aktorantriebs (108) zu einer Schwenkgeschwindigkeit des Türbefestigungsarms (118) um ein vorbestimmtes Verhältnis zu untersetzen.
Türsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktorantrieb (108) durch manuelles Öffnen der Tür (102) in Drehung versetzbar ist.
Türsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (104) eine Elektromagnetkupplung (300) zur lösbaren Kopplung des Aktorantriebs (108) mit der Tür (102) aufweist.
Türsystem (100) nach Anspruch 8 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromagnetkupplung (300) zwischen dem Aktorantrieb (108) und dem Getriebe (124) angeordnet ist.
Türsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch dass die Erfassungseinrichtung (110) einen Winkelstellungssensor (202) aufweist, welcher eine Winkelstellung des Türsystems (100) erfasst.
Türsystem (100) nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelstellungssensor (202) zwischen dem Getriebe (124) und dem Türbefestigungsarm (118) angeordnet ist, um eine Schwenkwinkelstellung des Türbefestigungsarms (118) zu erfassen.
Türsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Bedieneinrichtung (398), welche zur Bedienung des Aktors (104) mit der Aktorsteuereinheit (112) verbunden ist.
Türsystem (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung (398) eine Ausgabeeinheit (304, 305) zur Ausgabe von Fehlermeldungen des Türsystems aufweist.
Türsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, eine Systemtestschnittstelle (113) zum Auslesen von Systemtestdaten (312) durch ein Testsystem (306) des Luft- oder Raumfahrzeugs (101).
Luft- oder Raumfahrzeug (101) mit zumindest einem Türsystem (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.