DE10161562B4 - Notöffnungszylinder einer Passagiertür - Google Patents

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Abstract

Gasbetriebener Notöffnungszylinder mit einer Kolbenstange zum Schwenken einer Passagiertür eines Flugzeuges, wobei der Notöffnungszylinder Bestandteil eines Notöffnungssystems der Passagiertür ist, und der Notöffnungszylinder an einem die Tür lagernden und tragenden Tragarm angeordnet ist und die Kolbenstange mit der Tür verbunden ist und der Notöffnungszylinder im Endbereich seines von der Kolbenstange durchlaufenden Zylinderraumes eine Entlüftungsbohrung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsbohrung (18) in eine Auffangkammer (19) mündet, die ein von einer Steuerung (21) steuerbares Auslaßventil (20) besitzt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen gasbetriebenen Notöffnungszylinder mit einer Kolbenstange zum Schwenken einer Passagiertür eines Flugzeuges, wobei der Notöffnungszylinder Bestandteil eines Notöffnungssystems der Passagiertür ist, und der Notöffnungszylinder an einem die Tür lagernden und tragenden Tragarm angeordnet ist und die Kolbenstange mit der Tür verbunden ist und der Notöffnungszylinder im Endbereich seines von dem Kolben durchlaufenden Zylinderraumes eine Entlüftungsbohrung besitzt.
  • Die Passagiertür eines Flugzeuges ist über zwei Beschläge, beispielsweise Dreieckslenker, mit einem Tragarm beweglich verbunden. Das gegenüberliegenden Ende des Tragarms ist in einem rumpfseitigen Rahmen schwenkbar gelagert. Beim Öffnungsvorgang wird die Passagiertür nach dem Entriegelungsvorgang angehoben und aus dem Ende der Hubposition geschwenkt in eine Öffnungsposition bis an einem Anschlag. Dabei wird die Tür aus der Öffnung des Rumpfes herausgeschwenkt. Der Notöffnungszylinder entspricht einem Aktuator, der am Tragarm gehalten und gelagert ist und seine Kolbenstange ist mittels eines eigenen Beschlages mit der Innenseite der Passagiertür verbunden.
  • Das Passagierflugzeug besitzt ein Notöffnungssystem für die Passagiertür. Bei einer Notlandung muß die Passagiertür innerhalb weniger Sekunden zu Öffnen sein und eine Notrutsche muß an der Tür ausgefahren werden. Eine solche Notöffnung der Passagiertür erfolgt mit Hilfe eines gasbetriebenen Aktuators am Tragarm, der über eine Hebelmechanik die Passagiertür aus der Endposition des Anhebevorganges in eine Schwenkbewebung bringt und diese Schwenkbewegung bis zu einem Anschlag ausführt. Dieser Aktuator besitzt einen Gasbehälter. Das dort gespeicherte, komprimierte Gas besitzt die Energie, die für einen Vorgang der Notöffnung der Passagiertür notwendig ist. Wird der Gasbehälter des Aktuators geöffnet, strömt das Gas in einen Zylinder des Aktuators. Das ist der Notöffnungszylinder. Der im Zylinder angeordnete Kolben mit Kolbenstange wird durch den Gasdruck bewegt und die Kolbenstange beginnt die Passagiertür zu schwenken bis in Öffnungslage. Nach Beendigung der Hubbewegung der Kolbenstange hat der Kolben eine Position im Zylinder erreicht, wo er eine Bohrung in der Zylinderwand freigibt. Diese Entlüftungsbohrung verbindet den Zylinderraum mit der äußeren Atmosphäre, so daß das Gas in die Atmosphäre entweichen kann. Die Entlüftungsbohrung im Notöffnungszylinder ist notwendig, um die Passagiertür nach der erfolgten Notöffnung ohne wesentlichen Kraftaufwand wieder schließen zu können.
  • Bisher betrachtete Notfälle sind beherrschbar.
  • Im Fall einer Notlandung mit linkem Fahrwerkbruch kann die auf der linken Rumpfseite angeordnete Passagiertüre u.ä. (Servicetüre oder Notausstiegstüre) bis zu einem Schwenkwinkel von 90° mit wenig Kraftaufwand geöffnet werden (Bewegung entlang der Schwerkraft). Bei Blick in Flugrichtung wird die Rumpfseite linker Hand als linke Rumpfseite definiert. Nach einem Schwenkwinkel von 90° muß die Türe dann gegen die Schwerkraft geöffnet werden. Das erfordert einen Notöffnungszylinder, der auch in diesem Fall funktioniert. Bei der bisherigen Arbeitscharakteristik des Notöffnungszylinders war der Gasdruck und damit die verfügbare Öffnungskraft bei einem Türöffnungswinkel von 120° bereits gegen den Wert 0 gesunken. Ursache war die Freigabe der Entlüftungsbohrung durch den Kolben und das Entweichen des Gases in die Atmosphäre.
  • Aufgrund der möglichen Schrägstellung bei einseitigem und linkem Fahrwerkbruch bei einer Notlandung ist die Türe ab einem Öffnungswinkel von 90° gegen die Schwerkraft zu öffnen. Das bedeutet, daß die vorhandene Kolbenstange des Notöffnungszylinders in ihrem bisherigen Endbereich noch einen zusätzlichen, erhöhten Kraftbedarf benötigt.
  • Es wird ein Aktuator (Notöffnungszylinder) benötigt, der insbesondere im letzten Wegabschnitt des Kolbens mit Kolbenstange entgegen der Schwerkraft beschleunigen kann.
  • Der Austausch des bekannten Notöffnungszylinders gegen einen energetisch verstärkten Notöffnungszylinder wäre naheliegend, erbringt aber den Nachteil eines erhöhten Gewichts und erhöhter Kosten.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den vorhandenen Notöffnungszylinder mit geringstem Aufwand und unter unwesentlicher Gewichtsveränderung in seiner Arbeitscharakteristik an den Lastfall einer Notöffnung der Passagiertür gegen die Schwerkraft anzupassen.
  • Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Notöffnungszylinder durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Im Mündungsbereich der Entlüftungsbohrung wird eine Auffangkammer mit steuerbaren Auslassventil angeordnet, so dass die Entlüftungsbohrung in die Auffangkammer mündet. Die Auffangkammer liegt formschlüssig und dichtend auf der Manteloberfläche des Notöffnungszylinders auf. Beispielweise kann die Auffangkammer einen u-förmigen Querschnitt besitzen und ringförmig ausgebildet sein. Eine solche ringförmige, manschettenartige Auffangkammer kann in axialer Richtung auf die Manteloberfläche des Notöffnungszylinders aufgeschoben werden und den Bereich der Entlüftungsbohrung überdecken. In der Wandung der Auffangkammer ist ein mit einer Steuerung verbundenes, steuerbares Auslassventil angeordnet. Das Auslassventil schließt und öffnet den Ventilkanal zwischen Auffangkammer und äußerer Atmosphäre.
  • Das Auslassventil ist geschlossen und mit passieren der Entlüftungsbohrung durch den Kolbenboden öffnet eine Steuerung das Auslassventil erst nach einer Zeitverzögerung oder nach durchlaufen eines nachfolgenden Kolbenweges.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigen
  • 1 Tragarm einer Passagiertür mit Notöffnungszylinder
  • 2 Prinzipschema des Notöffnungszylinders mit ventilbetriebener Auffangkammer
  • In 1 ist schematisch ein Tragarm 2 einer Passagiertür dargestellt. Am rumpfseitigen Rahmen des Passagierflugzeuges ist der Tragarm 2 in einer Drehachse D gehalten und gelagert. Die Einrichtungen zur Haltung und Lagerung des Tragarms in der Drehachse D sind nicht dargestellt. Im weiteren ist der Notöffnungszylinder 1 zu erkennen, der mit einem an der Zylinderwandung angeordneten Flansch 3 am Tragarm drehbar gelagert ist. Die mit einem Zylinderkolben verbundene Kolbenstange 11 ragt aus dem Notöffnungszylinder 1 heraus. Das dortige Ende der Kolbenstange 11 ist zu einem Auge ausgebildet, welches in einem schwenkbaren Tragmittel 13 des Tragarms 2 gehalten wird. Die im schwenkbaren Tragmittel 13 getragene Kolbenstange 11 ist im weiteren mit einem Beschlag 14 verbunden, der in der Struktur der Passagiertür gelagert ist. Über die Verbindung Kolbenstange 11 mit schwenkbarem Tragmittel 13 und Beschlag 14 wird die Kraft von der Kolbenstange 11 auf die Passagiertür (nicht dargestellt) übertragen.
  • Im weiteren ist die ventilbetriebene Auffangkammer 19 zu erkennen.
  • 2 läßt weitere Einzelheiten in einem Längsschnitt des Notöffnungszylinders 1 erkennen. In einer Gaskartusche 16 ist ein Gas komprimiert bei dessen Entspannung der Kolben 12 mit Kolbenstange 11 bewegt wird, so daß das Gewicht der zu öffnenden Passagiertür (auch entgegen der Schwerkraft) geschwenkt werden kann. Die Gaskartusche 16 ist beispielsweise mittels eines Kanals 161 mit dem Zylinder 10 verbunden. Die Mündung des Kanals 161 in den Zylinder 10 ist durch ein Notöffnungsventil 17 schließbar oder öffenbar.
  • Erst mit Öffnen des Notöffnungsventils 17 gelangt das Gas aus der Gaskartusche 16 in den Zylinder 10. Das Öffnen des Notöffnungsventil 17 kann beispielsweise mechanisch durch Durchschlagen einer Membran ( nicht dargestellt) erfolgen.
  • Die Öffnung des Notöffnungsventils 17 erfolgt bspw. im Falle einer erfolgten Notlandung. Dabei wird von dem Fall ausgegangen, daß das linke Fahrwerk gebrochen sei und die auf der linken Rumpfseite angeordnete Passagiertür über einen Winkel von 90° hinausgehend entgegen der Schwerkraft zu öffnen d.h. zu schwenken ist. Die Tür ist entriegelt und in angehobener Position. Das freigesetzte Gas schiebt den Kolben 12 in Pfeilrichtung und dabei bringt die Kolbenstange 11 über den Beschlag 14 (z.B. Dreieckslenker) die Tür in eine Schwenkbewegung. Sobald der Kolbenboden 120 die Entlüftungsbohrung 18 freigibt, entweicht das Gas aus dem Zylinder 10. Dennoch sind weitere Kraftreserven notwendig , um die Tür mindestens bis in einem Öffnungswinkel von etwa 140° zu führen. Zu diesem Zweck wurde der bestehende Zylinder 10 im Bereich seiner Entlüftungsbohrung 18 mit einer ventilbetriebenen Auffangkammer 19 in Umfangsrichtung umgeben. Das Auslaßventil 20 der Auffangkammer 19 ist geschlossen. Die Auffangkammer 19 ist manschettenartig über der Entlüftungsbohrung 18 aufgesetzt und entlang des Umfangs des Zylinders 10 geführt. Die Auffangkammer 19 fängt das durch die Entlüftungsbohrung 18 entweichende Gas auf und vermeidet ein Entweichen in die Atmosphäre. Mit dem aufgefangenen Gas kann die noch vorhandene Kraft genutzt werden, um den Kolben 12 bis an einem Anschlag 100 zu führen, so daß die Tür unter Überwindung der Schwerkraft bis in einen Endbereich von etwa 140° schwenkbar wird.
  • Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Auffangkammer 19 auf einen bestehenden Zylinder 10 nachträglich installiert werden kann. Der Installationsaufwand ist gering und die Gewichtsveränderung des vorhandenen Notöffnungszylinders 1 ist unwesentlich. Dennoch gelingt es durch die Erfindung die Arbeitscharakteristik des Notöffnungszylinders 1 an den beschriebenen Lastfall anzupassen.
  • Aber auch alle anderen bisherigen Notfälle sind weiterhin beherrschbar.
  • Um nach einer Notöffnung dennoch die Passagiertür wieder schließen zu können, muß der Druck innerhalb des Zylinders 10 und der Auffangkammer 19 reduziert d.h. auf den Wert Null abgebaut werden können. Zu diesem Zweck ist in der Auffangkammer 19 das Auslaßventil 20 angeordnet. Dieses Auslaßventil 20 verbindet die Auffangkammer 19 mit der äußeren Atmosphäre. Wenn der Kolben 12 die Entlüftungsbohrung 18 passiert, muß er noch einen Weg im Zylinder 10 bis zum Anschlag 100 absolvieren, wo eine zusätzliche Kraftleistung der Kolbenstange 11 erforderlich wird und mittels Auffangkammer 19 ermöglicht wird. Das Öffnen des Auslaßventil 20 erfolgt mittels einer Steuerung 21. Die Steuerung 21 kann nach dem Parameter Zeit (Zeitverzögerung) oder Kolbenweg arbeiten.
  • Am einfachsten wird die Entlüftung über das Auslaßventil 20 nach einer zeitabhängigen Charakteristik ausgeführt. Das Entlüftungsventil 20 ist durch geeignete Maßnahmen abgedichtet. Durch einen Zeitschaltmechanismus kann die Zeitdauer definiert werden, nach der das Auslaßventil 20 beginnt den Druck im Notöffnungszylinder zu reduzieren , so daß eine manuelle Bewegung der Tür in ihre Hublage und somit ein Absenken der Passagiertür in Schließlage möglich ist.
  • Nach einer anderen Ausgestaltung könnte das Auslaßventil 20 auch als weggesteuertes Ventil bei Anforderung den Druck in der Auffangkammer 19 und im Zylinder 10 reduzieren. Durch eine Steuermechanik wird sichergestellt, daß erst mit Arretierung der Tür in Öffnungslage die Kraft in Zylinder reduziert wird und ein unkontrolliertes Zurückschwenken der Passagiertür vermieden wird. Es ist denkbar, daß das Signal für das Auslaßventil 20 elektromechanisch oder auch drahtlos über Funk erfolgt. Das Signal zum Entlüften kann sowohl von Notöffnungszylinder 1 als auch von der Türmechanik bereit gestellt werden.
  • Der mit einer Nachrüstung eines vorhandenen Notöffnungszylinders verbundene Vorteil besteht weiterhin in einer Unabhängigkeit von Einstelltoleranzen. Durch ein gesteuertes Auslaßventil 20 wird das Verhalten des gesamten Systems des Notöffnungszylinders bei größeren Einstelltoleranzen deutlich verbessert.

Claims (4)

  1. Gasbetriebener Notöffnungszylinder mit einer Kolbenstange zum Schwenken einer Passagiertür eines Flugzeuges, wobei der Notöffnungszylinder Bestandteil eines Notöffnungssystems der Passagiertür ist, und der Notöffnungszylinder an einem die Tür lagernden und tragenden Tragarm angeordnet ist und die Kolbenstange mit der Tür verbunden ist und der Notöffnungszylinder im Endbereich seines von der Kolbenstange durchlaufenden Zylinderraumes eine Entlüftungsbohrung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftungsbohrung (18) in eine Auffangkammer (19) mündet, die ein von einer Steuerung (21) steuerbares Auslaßventil (20) besitzt.
  2. Gasbetriebener Notöffnungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangkammer (19) aus einem entlang des Zylinderumfangs geführten Ring mit u-förmigen Querschnitt gebildet ist, der manschettenartig auf die Außenwandung des Notöffnungszylinders (1) im Bereich der Entlüftungsbohrung (18) aufsteckbar und arretierbar ist.
  3. Gasbetriebener Notöffnungszylinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Auffangkammer (19) das steuerbare Auslaßventil 20 trägt.
  4. Gasbetriebener Notöffnungszylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anlaßventil (20) geschlossen ist und mit passieren der Entlüftungsbohrung (18) durch den Kolbenboden 120 die Steuerung (21) in Abhängigkeit einer Zeitdauer oder eines Kolbenwegs vom Kolben (12) das Auslaßventil (20) öffnet.
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