Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung ei nes Waschsystems für Flugzeugtriebwerke vor und/oder im Ein lauf eines Flugzeugtriebwerks.

Strahltriebwerke von kommerziellen Unterschallverkehrsflugzeu gen sind heute weit überwiegend Turbofan-Strahltriebwerke . Ein solches Turbofan-Triebwerk besitzt eine Core Engine, in der der eigentliche Verbrennungsprozess des Kerosins abläuft. Die Core Engine besitzt in bekannter Weise eine oder mehrere Kom pressorstufen, eine Brennkammer, sowie eine oder mehrere Tur binenstufen, in denen die heißen Verbrennungsgase einen Teil ihrer mechanischen Energie abgeben. Diese mechanische Energie wird zum einen für den Antrieb der Kompressorstufen benötigt, zum anderen wird ein stromauf vor der Core Engine angeordneter Turbofan angetrieben, der in der Regel einen erheblich größe ren Durchmesser als die Core Engine aufweist und einen erheb lichen Teil der das Triebwerk insgesamt durchströmenden Luft als Mantel- oder Nebenluftstrom an der Core Engine vorbeiströ men lässt. Der Turbofan bringt über diesen Mantelluftstrom einen erheblichen Teil der Schubleistung des Triebwerks auf, ferner sorgt der hohe Mantelluftstromanteil für eine bessere Umweltverträglichkeit des Triebwerks, insbesondere einen bes seren Wirkungsgrad bei Unterschallgeschwindigkeiten, sowie ei ne verbesserte Geräuschdämmung des heißen Abgasstroms der Core Engine .

Strahltriebwerke werden im Betrieb durch Verbrennungsrückstän de der Core Engine sowie durch mit der Verbrennung bzw. Man- telluft angesaugte Luftverunreinigungen wie beispielsweise Staub, Insekten, Salznebel oder sonstigen Umweltverunreinigun gen kontaminiert. Diese Verunreinigungen bilden insbesondere auch auf den Rotor- und/oder Statorblades des Kompressors der Core Engine einen Belag, der die Oberflächengüte und damit letztendlich den thermodynamischen Wirkungsgrad des Triebwerks beeinträchtigt .

Zum Entfernen der Verunreinigungen werden Strahltriebwerke ge reinigt. Aus WO 2005/077554 Al ist es bekannt, zu diesem Zweck eine Mehrzahl von Reinigungsdüsen stromauf des Fans eines Tur- bofan-Triebwerks anzuordnen, um so den Fan und die Core Engine mit flüssigem Reinigungsmedium zu reinigen.

WO 2016/193112 Al offenbar die Reinigung von Flugzeugtriebwer ken mit Feststoffen, insbesondere Kohlendioxid-Pellets.

EP 1 897 806 Bl offenbart ein Fahrzeug mit einem darauf ange ordneten Roboterarm zur Positionierung eines Waschsystems vor einem Triebwerk.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine einfach handhab bare und kostengünstige Positionierung eines Waschsystems im Einlauf von Flugzeugtriebwerken ermöglicht.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einer eingangs genannten Vor richtung mit den folgenden Merkmalen: a. ein Grundgestell zur Positionierung auf einer Stand fläche ; b. eine Einrichtung zur vertikalen Verstellung des

Waschsystems relativ zum Grundgestell, die als Li- nearverstelleinrichtung ausgebildet ist; c. eine Einrichtung zur horizontalen Verstellung des Waschsystems relativ zum Grundgestell, die als Li nearverstelleinrichtung ausgebildet ist; d. die Linearverstelleinrichtungen sind voneinander un abhängig verstellbar; e. ein mit dem Grundgestell lösbar verbindbares Trans portmodul .

Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendete Be griffe erläutert. Der Begriff Flugzeugtriebwerk oder Strahl triebwerk bezeichnet jegliche mobilen Gasturbinen für Luft fahrtanwendungen. Im Rahmen der Erfindung bezeichnet der Be griff insbesondere Turbofan-Triebwerke, bei denen die eigent liche Gasturbine eine sogenannte Core Engine bildet und strom auf der Core Engine ein im Durchmesser größerer Turbofan ange ordnet ist, der einen Mantelluftstrom um die Core Engine er zeugt. Der Begriff Core Engine bezeichnet die eigentliche Ga sturbine des Flugzeugtriebwerks, in der der Verbrennungspro zess des Treibstoffs, insbesondere Kerosins, stattfindet. Eine solche Core Engine weist in der Regel eine oder mehrere Kom pressorstufen, eine Brennkammer sowie ein oder mehrere Turbi nenstufen auf, die von den heißen Verbrennungsgasen angetrie ben werden.

Das Grundgestell ist der auf der Standfläche (beispielsweise einem Rollfeld) im Betrieb aufstehende Teil der Vorrichtung, das die übrigen Bestandteile trägt.

Das Waschsystem ist relativ zum Grundgestell vertikal (in der Höhe) verstellbar, die entsprechende Einrichtung ist als Li- nearverstelleinrichtung ausgebildet. Dies bedeutet, dass eine Verstellung lediglich in einer Raumrichtung (vertikal) erfolgt oder anders ausgedrückt bei einer Betätigung der Einrichtung nur eine Raumkoordinate (die vertikale Achse) des Waschsystems verändert wird.

Im Unterschied dazu werden bei einem Roboterarm bei der Betä tigung eines Gelenks immer wenigstens zwei Raumkoordinaten verändert, was die Ansteuerung anspruchsvoll und komplex macht .

Die Einrichtung zur horizontalen Verstellung des Waschsystems relativ zum Grundgestell ist erfindungsgemäß ebenfalls als Li nearverstelleinrichtung ausgebildet. Die genannten Linearver stelleinrichtungen sind voneinander unabhängig verstellbar, dies bedeutet, dass unabhängig voneinander eine Positionierung in den entsprechenden Raumkoordinaten (Raumachsen) stattfinden kann, was die einfache und exakte Positionierung im Raum bei beschränkten Platzverhältnissen (wie typischerweise im Einlauf eines Triebwerks) gegenüber einem komplex verstellbaren Robo terarm signifikant erleichtert.

Es ist erfindungsgemäß ferner ein mit dem Grundgestell lösbar verbindbares Transportmodul vorgesehen. Der Begriff Transport modul bezeichnet eine Einheit, die im verbundenen Zustand die gesamte Vorrichtung transportieren bzw. verfahren kann und da mit zum gewünschten Einsatzort bringen kann.

Lösbare Verbindung bedeutet, dass das Transportmodul nach ei nem Einsatz (Transport der Vorrichtung zu einem Einsatzort) auf einfache Art und Weise vom Grundgestell gelöst bzw. ge trennt werden kann und dann als isoliertes Transportmodul ebenfalls verfahrbar ist. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass mittels eines einzigen Transportmoduls eine Mehrzahl von erfindungsgemäßen Vorrich tungen nacheinander an ihren Einsatzort gebracht werden kön nen. Nach dem Verbringen an den Einsatzort wird das Transport modul getrennt und während der Durchführung der Triebwerksrei nigung zum Transport von weiteren erfindungsgemäßen Vorrich tungen verwendet .

Erfindungsgemäß ist das Grundgestell bevorzugt verfahrbar aus gebildet. Dies bedeutet, dass es grundsätzlich durch Einwir kung einer entsprechenden kraft auf einer Oberfläche verfahren werden kann, also bevorzugt Räder, Rollen oder dergleichen aufweist. Diese können nach dem Verfahren an den Einsatzort arretierbar sein. Auf diese Art und Weise kann die Vorrichtung sowohl mittels des Transportmoduls als auch alternativ durch andere Fahrzeuge (mittels einer Schleppverbindung) oder manu ell verfahren werden. Das Transportmodul ist dann bevorzugt zum Unterfahren des Grundgestells und lösbaren Verbinden bzw. Verriegeln mit dem Grundgestell ausgebildet.

Somit kann das Transportmodul unterhalb des Grundgestells ge fahren werden und anschließend mit dem Grundgestell verbunden bzw. verriegelt werden. Es können Positionierhilfen oder Posi tioniereinrichtungen vorgesehen sein, die entweder das Trans portmodul automatisch bzw. autonom an die geeignete Verriege lungsposition fahren oder aber einen Bediener dabei unterstüt zen. Dabei kann es sich beispielsweise um mechanische Anschlä ge oder um geeignete Sensoren (Lasersensoren, Ultraschallsen soren, Kameras oder dergleichen) handeln.

Die Verriegelung des Transportmoduls mit dem Grundgestell kann beispielsweise durch geeignete Formschlussverbindungen erfol gen. Beispielsweise können Transportmodul oder Grundgestell ausfahrbare Zapfen oder Vorsprünge aufweisen, die in entspre- chende Gegenöffnungen an dem jeweils anderen Bauteil eingrei- fen und einen geeigneten Formschluss hersteilen, der die Über tragung der beim Verfahren auftretenden Kräfte (im Wesentli chen Horizontalkräfte) ermöglicht.

Bevorzugt weist das Grundgestell zusätzlich eine Vorrichtung zur Verbindung mit einem separaten Zugfahrzeug auf. Dabei kann sich beispielsweise um eine Deichsel, Kupplung oder derglei chen handeln. Dies erleichtert den Transport über längere Strecken mithilfe eines üblichen Zugfahrzeugs.

Die Einrichtung zur vertikalen Verstellung des Waschsystems relativ zum Grundgestell kann erfindungsgemäß beispielsweise eine Scherenhubvorrichtung oder einen Hubmast aufweisen. Die Betätigung kann beispielsweise elektrisch oder hydraulisch er folgen .

Die Einrichtung zur horizontalen Verstellung des Waschsystems relativ zum Grundgestell kann wenigstens einen Spindeltrieb und/oder Zahnstangentrieb und/oder Hubzylinder aufweisen. Es handelt sich um kostengünstige und präzise positionierbare Li nearverstellsysteme .

Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die erfindungs gemäße Vorrichtung eine Verstellung des Waschsystems relativ zum Grundgestell nur in zwei Raumrichtungen erlaubt, bevorzugt der Vertikale und einer Horizontale, die beispielsweise quer zur Einsatzrichtung (die Richtung, die im Betrieb zur Rotati onsachse und damit dem Einlauf des Triebwerks weist) ausgebil det sein kann. Die Positionierung in der dritten Raumrichtung wird dann durch entsprechend präzise Positionierung des Grund gestells mittels des Transportmoduls sichergestellt.

Bevorzugt ist es jedoch, dass die Linearverstelleinrichtungen zur Verstellung des Waschsystems relativ zum Grundgestell in drei Raumrichtungen ausgebildet sind. Dies erlaubt es, die Vorrichtung mittels des Transportmoduls zunächst am Einsatzort zu positionieren und dann die gesamte Feinj ustierung bzw. Po sitionierung in allen drei Raumrichtungen mittels der Linear verstelleinrichtungen vorzunehmen. Dies erleichtert einen ef fizienten Betrieb, da das Transportmodul unmittelbar nach dem Verfahren an den Einsatzort vom Grundgestell getrennt und wei teren Einsätzen zugeführt werden kann.

Bevorzugt weist das Waschsystem wenigstens zwei Austrittsöff nungen und/oder Düsen für Reinigungsmedium auf, deren Abstände zueinander verstellbar sind. Dies erlaubt die Anpassung an Triebwerke mit unterschiedlichen Radien des Einlauf bzw. eines im Einlauf befindlichen Spinners.

Besonders bevorzugt weist das Transportmodul einen holonomen Antrieb auf. Dies bedeutet, dass das Transportmodul (und damit auch ein damit verbundenes Grundgestell) ohne Rotationsbewe gung jeden Punkt im zweidimensionalen Raum unmittelbar ansteu ern und mit einer linearen Bewegung erreichen kann. Anders als bei einem Fahrzeug ist keine vorherige oder gleichzeitige Ro tationsbewegung erforderlich, um eine bestimmte Raumrichtung (im zweidimensionalen Raum) ansteuern zu können. Beispielswei se kann das Transportmodul zu diesem Zweck mit sogenannten Om- ni-Wheels und einem entsprechenden Antrieb ausgestattet sein. Soweit das Grundgestell selbst Räder, Rollen oder dergleichen aufweist, sind diese bevorzugt so ausgebildet, dass das Grund gestell dem holonomen Transportmodul unmittelbar folgen kann (bspw. als Lenkrollen) .

Die Positionierung des Waschsystems mittels der erfindungsge mäßen Vorrichtung relativ zum Einlauf des Flugzeugtriebwerks kann manuell gesteuert, automatisch gesteuert anhand gespei cherter Daten und/oder mit einer unterstützenden Regelung er- folgen, die die Position des Waschsystems relativ zum Trieb werk durch geeignete Sensoren erfasst.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, die wenigstens eine der folgenden Möglichkeiten der Positionierung aufweist: a. manuelle Positionierung des Waschsystems; b. teilautomatische Vorpositionierung oder automatische Positionierung des Waschsystems auf der Basis ge speicherter Steuerungsdaten; c. teilautomatische Vorpositionierung oder automatische Positionierung des Waschsystems auf der Basis von Daten eines oder mehrerer Sensoren, die zur Erfas sung der Position des Waschsystems relativ zu einem Flugzeugtriebwerk ausgebildet sind.

Gespeicherte Steuerungsdaten umfassen beispielsweise Anord nung, Höhe, Durchmesser, Tiefe des Einlaufs etc. verschiedener Flugzeugtypen und Flugzeugtriebwerke.

Eine manuelle Positionierung kann beispielsweise visuell er folgen, alternativ können dabei zusätzliche Sensordaten ge nutzt werden, die jedoch nicht unmittelbar in einen Regelkreis einfließen, sondern manuell ausgewertet werden.

Eine teilautomatische Vorpositionierung kann beispielsweise mindestens die Positionierung des Grundgestells mittels des Transportmoduls an einer vorgesehenen Position vor dem Trieb werk umfassen, gegebenenfalls auch weitere Positionierungen wie beispielsweise die vertikale Positionierung in der ge wünschten Höhe. Es kann sich auch um eine Vorpositionierung in allen drei Raumachsen handeln, die dann lediglich manuell fe injustiert wird.

Bei einer automatischen Positionierung erfolgen sämtliche Po sitionierungsschritte automatisch auf der Basis gespeicherter Daten und/oder Regeldaten von Sensoren.

Entsprechende Sensoren können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Lasersensoren, Ultraschallsensoren und op tischen Sensoren wie beispielsweise Kameras. Es können auch mechanische Sensoren wie beispielsweise Kontaktflächen oder Kontaktleisten verwendet werden, ebenso können die verwendeten Stellglieder der Linearverstelleinrichtungen mit Absolutwert gebern ausgestattet sein oder deren Stellgrößen auf andere Weise erfasst werden.

Bevorzugt weist die Vorrichtung einen Speicher zur Aufnahme von Steuerungsdaten bzw. Positionierungsdaten einer Mehrzahl von Flugzeugtriebwerken und/oder Flugzeugen auf oder ist mit einem solchen Speicher verbindbar. Die Verbindung zu einem entsprechenden Speicher kann über kabelgebundene oder drahtlo se Netzwerke erfolgen.

Bevorzugt weist die Vorrichtung ein Kamerasystem zur Unter stützung der Positionierung mit Ausrichtung auf den Einlauf des Strahltriebwerks auf. Diese Unterstützung der Positionie rung kann automatisch mittels entsprechender Regelkreise er folgen, alternativ oder zusätzlich kann ein Kamerabild dem Be diener zur Unterstützung einer manuellen Positionierung wie dergegeben werden, beispielsweise auf einem Display einer an der Vorrichtung angeordneten Bedieneinheit oder einer separa ten Fernbedienungseinheit wie beispielsweise einem Tablet oder dergleichen . Bevorzugt weist die Vorrichtung ein Kollisionsschutzsystem auf, dass Positionierungsbewegungen bei Unterschreiten vorge gebener Mindestabstände unterbricht, wobei bevorzugt die vor gegebenen Mindestabstände einen Abstand von 5-50 cm, bevorzugt 5-20 cm von den Fan Blades des Flugzeugtriebwerks umfassen.

Das Erfassen der Abstände und damit auch das Unterschreiten vorgegebener Mindestabstände kann entweder mittels Sensoren erfolgen, die auch zur Positionierung verwendet werden, alter nativ und/oder zusätzlich können separate Sensoren nur zu die sem Zweck vorgesehen sein. Entsprechende Sensoren können bei spielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der bereits genann ten Lasersensoren, Ultraschallsensoren und optischen Sensoren wie beispielsweise Kameras. Es können auch mechanische Senso ren wie beispielsweise Kontaktflächen oder Kontaktleisten vor gesehen sein, die bei einem mechanischen Anschlag beispiels weise an Teile der Triebwerksverkleidung den Positionierungs vorgang unterbrechen und/oder zumindest eine Warnung an den Bediener abgeben..

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein Waschsystem ausge bildet zur Abgabe von Reinigungsmedium enthaltend Feststoffe aufweisen. Eine Reinigung mittels Feststoffen wie beispiels weise Kohlendioxid-Pellets erfordert in der Regel verhältnis mäßig große und voluminöse Waschsysteme, die nicht oder nur schwierig als mit dem Triebwerk mitdrehende Waschsysteme gemäß beispielsweise WO 2008/113501 Al ausgebildet werden können.

Ein entsprechendes Waschsystem zur Verwendung mit und/oder als Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist beispiels weise offenbart in WO 2016/193112 Al, diese Offenbarung wird durch Bezugnahme darauf auch zum Gegenstand der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gemacht. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1: Eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung von der Seite;

Fig. 2: eine entsprechende Ansicht von hinten;

Fig. 3: eine Ansicht von der Seite mit ausgefahrenem Sche renhubtisch .

Die Vorrichtung weist ein Grundgestell 1 auf, das als Rohrrah menkonstruktion mit arretierbaren Lenkrollen 2 ausgebildet ist. Die Lenkrollen erlauben ein unidirektionales Verfahren des Grundgestells 1 bzw. der gesamten Vorrichtung in jede Ho- rizontalrichtung .

Auf dem Grundgestell 1 ist als Einrichtung zur vertikalen Ver stellung ein Scherenhubtisch 3 angeordnet, der in Fig. 1 in der vertikal unteren Position gezeigt ist, die bevorzugt für einen Transport der Vorrichtung eingenommen wird. In Fig. 3 ist der Scherenhubtisch 3 in einer vertikal ausgefahrenem Po sition gezeigt.

Auf dem Scherenhubtisch 3 ist ein Waschsystem 4 mit zwei Düsen 5 zum Waschen mit Kohlendioxid-Pellets angeordnet. Es handelt sich um ein Waschsystem offenbart in WO 2016/193112 Al. Für die Offenbarung der Einzelheiten dieses Waschsystems 4 wird auf diese Schrift Bezug genommen.

Das Waschsystem 4 ist relativ zum Scherenhubtisch 3 in zwei Horizontalrichtungen unabhängig voneinander durch zwei bei 6 und 7 angedeutete Spindellinearführungen verfahrbar. Mittels einer bei 8 angedeuteten dritten Spindellinearführung ist der horizontale Abstand der beiden Düsen 5 zueinander ver stellbar, um das Waschsystem an den Durchmesser des Einlaufs bzw. des Spinners verschiedener Flugzeugtriebwerke anpassen zu können .

Die Bedienung und Steuerung sämtlicher Funktionseinheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt über eine Steuereinheit 9, die zusätzlich eine Einrichtung zur bevorzugt drahtlosen Verbindung beispielsweise mit einem externen Speicher und/oder einer Fernbedienungseinheit aufweisen kann.

In den Figuren ist unterhalb des Grundgestells 1 ein Trans portmodul 10 gezeigt, dass hier mit dem Grundgestell 1 verbun den bzw. verriegelt ist und so die gesamte Vorrichtung verfah ren und an die gewünschte Position verbringen kann. Es handelt sich um ein autonom betreibbares holonomes Transportmodul, das eine genaue Positionierung des Grundgestells 1 auf einer

Standfläche auch unter beengten Platzverhältnissen erlaubt.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass das Transportmo dul 10 während des Waschbetriebs unterhalb des Grundgestells 1 verbleibt. Häufig wird es jedoch bevorzugt sein, wenn nach dem Verfahren der gesamten Vorrichtung an die gewünschte Position das Transportmodul 10 von dem Grundgestell 1 getrennt wird und andere Aufgaben wahrnimmt, beispielsweise den Transport weite rer erfindungsgemäßer Vorrichtungen an Positionen vor anderen Triebwerken. Das Transportmodul 10 kann autonom operierend oder ferngesteuert ausgebildet sein.