DE102007003363A1

DE102007003363A1 - Kraftunterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102007003363A1
Application number: DE102007003363A
Authority: DE
Inventors: Jörg Hillen; Peter Kohns; Thorsten MÜLLER; Michael Rüdesheim; Dieter Wendling
Original assignee: Stabilus GmbH
Current assignee: Stabilus GmbH
Priority date: 2007-01-23
Filing date: 2007-01-23
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2027-01-24
Also published as: FR2911579B1; FR2911579A1; US8016231B2; DE102007003363B4; US20080180006A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kraftunterstützungsvorrichtung (1) zur Kraftunterstützung einer Verstellbewegung einer Klappe (3), insbesondere einer Schütte (3) einer Überkopf-Gepäckablage (5), von einer Öffnungsposition in eine Schließposition mit einer Auslösevorrichtung (83) zur Aktivierung und Deaktivierung der Kraftunterstützungsvorrichtung (1), abhängig von einer Beladung der Klappe (3). Um eine verbesserte Kraftunterstützungsvorrichtung zu schaffen, weist die Kraftunterstützungsvorrichtung (1) eine der Klappe (3) zur Unterstützung der Verstellbewegung zuordenbare blockierbare Kolbenzylindereinheit (21) auf, wobei die Auslösevorrichtung (83) zur Aktivierung und Deaktivierung der Kraftunterstützungsvorrichtung (1) eine Blockiervorrichtung zum Blockieren und Freigeben der blockierbaren Kolbenzylindereinheit (21) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftunterstützungsvorrichtung zur Kraftunterstützung einer Verstellbewegung einer Klappe, insbesondere einer Schütte einer Überkopf-Gepäckablage, von einer Öffnungsposition in eine Schließposition, mit einer Auslösevorrichtung zur Aktivierung und Deaktivierung der Kraftunterstützungsvorrichtung abhängig von einer Beladung der Klappe.
Kraftunterstützungsvorrichtungen sind bekannt. Sie werden beispielsweise zur Kraftunterstützung für Überkopf-Gepäckablagen von Passagierflugzeugen eingesetzt, wobei die manuelle Betätigungskraft zum Schließen der Überkopf-Gepäckablage reduziert wird. Die DE 41 30 644 A1 offenbart eine Überkopf-Gepäckablage mit einer absenkbaren Schale, insbesondere für ein Passagierflugzeug, wobei das Schließen der Gepäckablage nur eine geringe, vom Gewicht der Schale weitgehend unabhängige Handkraft erfordert. Die DE 10 2004 049 700 A1 offenbart eine Kraftunterstützungsvorrichtung mit lastabhängiger Kraftunterstützung, insbesondere für ein absenkbares Überkopf-Gepäckfach in einem Flugzeug. Die DE 44 46 772 C1 offenbart eine Vorrichtung zum Führen einer absenkbaren Schale für eine Überkopf-Gepäckablage mit einer Waageplatte und Druckgebern, die über mindestens eine Verstellverbindung mit einem Verstellzylinder verbunden sind, wobei einem Lastmoment aus dem Gewicht der Schale ein angepasstes Drehmoment entgegenwirkt. Die DE 43 35 151 A1 offenbart eine Überkopf- Gepäckablage mit einer absenkbaren Schale mit einer Unterstützungseinrichtung, die über einen Auslösemechanismus aktivierbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte, insbesondere eine alternative, Kraftunterstützungsvorrichtung zur Kraftunterstützung einer Verstellbewegung einer Klappe einer Überkopf-Gepäckablage bereitzustellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe ist bei einer Kraftunterstützungsvorrichtung zur Kraftunterstützung einer Verstellbewegung einer Klappe, insbesondere einer Schütte einer Überkopf-Gepäckablage, von einer Öffnungsposition in eine Schließposition, mit einer Auslösevorrichtung zur Aktivierung und Deaktivierung der Kraftunterstützungsvorrichtung abhängig von einer Beladung der Klappe dadurch gelöst, dass die Kraftunterstützungsvorrichtung eine der Klappe zur Unterstützung der Verstellbewegung zuordenbare blockierbare Kolbenzylindereinheit aufweist, wobei die Auslösevorrichtung zur Aktivierung und Deaktivierung der Kraftunterstützungsvorrichtung eine Blockiervorrichtung zum Blockieren und Freigeben der blockierbaren Kolbenzylindereinheit aufweist. Die Kolbenzylindereinheit kann vorteilhaft Kräfte in die Klappe einleiten, so dass eine manuelle Betätigung, zum Beispiel ein manuelles Anheben der Klappe zum Bewegen derselben in die Schließposition, vereinfacht beziehungsweise kraftunterstützt erfolgen kann. Hierzu kann die Kraftunterstützungsvorrichtung abhängig von der Beladung der Schütte aktiviert werden, wobei dazu die Kolbenzylindereinheit durch die Blockiervorrichtung freigegeben werden kann. Die Kolbenzylindereinheit kann als Energiespeicher dienen, der beim Öffnen der Klappe aufgeladen wird und beim Schließen zur Kraftunterstützung entsprechend Energie abgibt. Bei der Klappe handelt es sich vorzugsweise um eine Schütte.
Um ein Überschießen der Kraftunterstützung, insbesondere bei geringer Beladung, zu vermeiden, das beispielsweise zu einem selbsttätigen Schließen der Klappe führen könnte, kann die Kolbenzylindereinheit vorteilhaft mittels der Blockiervorrichtung blockiert werden. Bei blockierter Kolbenzylindereinheit kann diese keine Kräfte zur Kraftunterstützung in die Klappe einleiten. Dies ist vorteilhaft sinnvoll bei nur wenig oder gar nicht beladener Klappe.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung zumindest einen Schrittmotor aufweist. Die Auslösevorrichtung kann vorteilhaft über den Schrittmotor elektrisch angesteuert werden. Schrittmotoren können vorteilhaft eine vergleichsweise geringe Stromaufnahme aufweisen, so dass zur Ansteuerung des Schrittmotors und damit der Auslösevorrichtung verhältnismäßig kleine und leichte stromführende Leitungen genügen, beispielsweise Leitungen die lediglich zum Führen von schwachen Steuerströmen ausgelegt sind.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor als Linearmotor ausgelegt ist. Der Linearmotor kann zur Auslösung der Kraftunterstützungsvorrichtung lineare Kräfte ausüben.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung einen verschwenkbaren Betätigungshebel aufweist, wobei ein erster Hebelarm des Betätigungshebels dem Schrittmotor und ein zweiter Hebelarm des Betätigungshebels einem Auslösekopf der Kolbenzylindereinheit zugeordnet ist. Vorteilhaft können die Hebelarme unterschiedlich lang sein, so dass sich über den Betätigungshebel eine Übersetzung für die Betätigung des Auslösekopfes zum Blockieren beziehungsweise Freigeben der Kolbenzylindereinheit ergibt. Vorteilhaft kann beispielsweise der erste Hebelarm länger sein als der zweite Hebelarm des Betätigungshebels. Der erste Hebelarm kann durch die linearen Kräfte des als Linearmotor ausgelegten Schrittmotors verstellt werden. Vorteilhaft kann dazu aufgrund der größeren Länge des ersten Hebelarmes der Linearmotor verhältnismäßig schwach, also deutlich kleiner und eine deutlich geringere Stromaufnahme benötigend ausgelegt werden. Dadurch ist es möglich, den Schrittmotor beziehungsweise den Linearmotor auch über Steuerleitungen, die lediglich zum Führen noch kleinerer Ströme ausgelegt sind, anzusteuern.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung einer Steuereinheit zur Ansteuerung des Schrittmotors zugeordnet ist. Die Steuereinheit kann beispielsweise als Servosteuerung zur Ansteuerung des Schrittmotors ausgelegt sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit ein der Schütte zugeordneter Wiegeboden zur Ermittlung der Beladung der Klappe zugeordnet ist. Der Wiegeboden kann so der Klappe zugeordnet sein, beispielsweise an deren Boden angebracht sein, dass über diese die Beladung, also beispielsweise das Gewicht der darin aufbewahrten Gepäckstücke, gemessen werden kann. Aus dieser Messung resultierend kann vorteilhaft durch die Steuereinheit ein entsprechender oder mehrere entsprechende Impulse zur Ansteuerung des Schrittmotors generiert werden. Vorteilhaft ist es beispielsweise möglich, ab dem Erreichen eines gewissen Mindestgewichts die Auslösevorrichtung zu aktivieren, also den Schrittmotor zu verstellen, so dass die Kolbenzylindereinheit freigegeben wird und die entsprechende Kraftunterstützung ausüben kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung bei Erreichen einer Mindestbeladung der Klappe aktivierbar ist, vorzugsweise bei Erreichen von 50% einer Maximalbeladung der Klappe. Vorteilhaft ist es dadurch möglich, die zur Betätigung notwendigen Handkräfte, egal bei welcher Beladung mindestens zu halbieren. Selbst bei einer Maximalbeladung können circa 50% der Betätigungskräfte durch die Kraftunterstützungsvorrichtung aufgebracht werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftunterstützungsvorrichtung der Klappe der Überkopf-Gepäckablage über ein erstes Winkelblech zuordenbar ist. Das erste Winkelblech kann dazu auf bekannte Art und Weise mit der Schütte verbunden werden, beispielsweise durch Verschweißen, Verschrauben, Vernieten, Verkleben, Verlöten und/oder Ähnliches. Über das Winkelblech können die von der Kolbenzylindereinheit aufgebrachten Unterstützungskräfte in die Klappe eingeleitet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftunterstützungsvorrichtung ein Gleitlager zur Führung der Kolbenzylindereinheit aufweist. Vorteilhaft kann die Kolbenzylindereinheit auch im blockierten Zustand über das Gleitlager geführt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager ein Teleskoprohr zur Führung der Kolbenzylindereinheit, insbesondere eines Druckrohres der Kolbenzylindereinheit, aufweist. Zur Führung der Kolbenzylindereinheit kann vorteilhaft das Druckrohr der Kolbenzylindereinheit innerhalb des Teleskoprohres hin und her gleiten.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Teleskoprohr einen Endanschlag aufweist, wobei bei freigeschalteter Kolbenzylindereinheit ein Gegenanschlag der Kolbenzylindereinheit, insbesondere ein freies Ende des Druckrohres, zur Kraftunterstützung an dem Endanschlag anschlägt. Über den an dem Endanschlag anschlagenden Gegenanschlag können also Kräfte von der Kraftunterstützungsvorrichtung beziehungsweise von der Kolbenzylindereinheit der Kraftunterstützungsvorrichtung auf die Schütte übertragen werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenzylindereinheit in blockiertem Zustand in dem Teleskoprohr gleitend führbar ist, wobei keine Kraftunterstützung stattfindet. Über das Teleskoprohr kann sichergestellt werden, dass die Kolbenzylindereinheit auch in blockiertem Zustand entsprechend gelagert beziehungsweise geführt werden kann.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftunterstützungsvorrichtung einen schwenkbaren Motorhalter zur Lagerung des Schrittmotors aufweist. Über den schwenkbaren Motorhalter können möglicherweise bei der Umsetzung der linearen Kräfte des Schrittmotors in eine Drehbewegung des Betätigungshebels auftretende Spannungen vermieden werden, wobei der Schrittmotor sich über den Motorhalter entsprechend dem Verschwenkwinkel des Betätigungshebels einstellen kann. Es sind jedoch auch andere Umwandlungsvorrichtungen von Linearkräften in Drehmomente denkbar, zum Beispiel das Vorsehen eines in einem Schlitz des Betätigungshebels geführter Gleitbolzen des Linearmotors.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Klappe ein Dämpfer zur Dämpfung der Verstellbewegung zugeordnet ist. Um die Betätigungskräfte zum Betätigen der Klappe in keiner der möglichen denkbaren Zwischenstellungen zu groß werden zu lassen und um zu schnelle und plötzliche Bewegungen der Klappe zu vermeiden, können Verstellbewegungen der Klappe zwischen ihrer Öffnungsposition und der Schließposition über den Dämpfer entsprechend gedämpft werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Endschalter zur Abschaltung der Auslösevorrichtungen in der Schließposition vorgesehen ist. Vorteilhaft kann in der Schließposition, die keine Kraftunterstützung erfordert, die Auslösevorrichtung abgeschaltet werden, wodurch wertvolle elektrische Energie eingespart werden kann und auch eine möglicherweise auftretende Überlastung des Schrittmotors verhindert werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist außerdem mit einer Überkopf-Gepäckablage mit einer zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbaren Klappe, insbesondere Schütte, durch zumindest eine Kraftunterstützungsvorrichtung wie oben beschrieben gelöst.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezug auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Kraftunterstützungsvorrichtung;
2 eine Schnittansicht der Kraftunterstützungsvorrichtung entlang der Linie II-II aus 1;
3 einen Teillängsschnitt der Kraftunterstützungsvorrichtung aus den 1 und 2;
4 eine Schnittdarstellung entlang den Linien IV-IV aus 3;
5 eine Detailansicht eines in 2 gezeigten und mit dem Buchstaben H gekennzeichneten Details;
6 eine Detailansicht eines in 4 gezeigten und mit dem Buchstaben K gekennzeichneten Details; und
7 eine Seitenrückansicht der in 1 dargestellten Kraftunterstützungsvorrichtung.
1 zeigt eine Seitenansicht einer Kraftunterstützungsvorrichtung 1 zur Kraftunterstützung einer Verstellbewegung einer Schütte 3 einer Überkopf-Gepäckablage 5. Die Schütte 3 ist in 1 lediglich durch eine gestrichelte Linie angedeutet und kann über ein erstes Winkelblech 7 der Kraftunterstützungsvorrichtung 1 zugeordnet werden. Hierzu weist das erste Winkelblech 7 zwei Bohrungen 9 auf. Die Zuordnung kann auf beliebige Art und Weise, beispielsweise durch Schrauben oder Vernieten und/oder zusätzliches Verkleben des ersten Winkelblechs 7 mit der Schütte 3 erfolgen.
Die Kraftunterstützungsvorrichtung 1 kann mittels eines zweiten Winkelbleches 11 einem in 1 nicht dargestellten feststehenden Element, beispielsweise ein einem Flugzeugrumpf eines Passagierflugzeuges fest zugeordnetes Teil, zugeordnet werden. Hierzu weist das zweite Winkelblech 11 analog dem ersten Winkelblech 7 zwei Bohrungen 19 auf. Bei dem relativ zu der beweglichen Schütte 3 feststehenden Teil kann es sich auch um ein feststehendes Gehäuseteil einer Gepäckaufnahme des Passagierflugzeuges handeln. Zwischen den Winkelblechen 7 und 11 ist eine Kolbenzylindereinheit 21 angeordnet, die mittels einem dem ersten Winkelblech 7 zugeordneten Bolzen 23 und einem Halter 25, der dem zweiten Winkelblech 11 zugeordnet ist, jeweils verschwenkbar zu dem ersten Winkelblech 7 und dem zweiten Winkelblech 11 gelagert ist.
Die Kolbenzylindereinheit 21 ist dazu ausgelegt, über den Bolzen 23 und den Halter 25 Kräfte zwischen dem ersten Winkelblech 7 und dem zweiten Winkelblech 11 zu übertragen. Diese von der Kolbenzylindereinheit 21 aufgebrachten Kräfte können zur Kraftunterstützung beim Schließen der Schütte 3 der Kraftunterstützungsvorrichtung 1 dienen.
Die Kolbenzylindereinheit 21 weist, wie in 3 ersichtlich, ein Druckrohr 27 und eine darin beweglich gelagerte Kolbenstange 29 auf. Das Druckrohr 27 ist in einem Teleskoprohr 13 gleitend gelagert und weist an einem freien Ende einen Gegenanschlag 15 auf, der zur Kraftübertragung an einen Endanschlag 17 des Teleskoprohres 13 beziehungsweise einen Boden des Teleskoprohres 13 anschlägt. Eine zylindrische Außenfläche des Druckrohres 27 und eine zylindrische Innenfläche des Teleskoprohres 13 bilden ein Gleitlager für das Druckrohr. Bei der Kolbenzylindereinheit 21 kann es sich um eine Gasfeder handeln, wobei ein in dem Druckrohr 27 unter Druck stehendes Medium die Kolbenstange 29 austreibt. Konkret ist die Kolbenzylindereinheit 21 als blockierbare Gasfeder ausgeführt, wobei die Kolbenstange 29 einem Auslösekopf 31 zugeordnet ist. Zum Blockieren beziehungsweise Freischalten der Kolbenzylindereinheit 21, also zum Feststellen beziehungsweise Freigeben der beweglichen Kolbenstange 29 ist in der Kolbenstange 29 und in der Verlängerung im Auslösekopf 31 ein Auslösestift 33 geführt. Der Auslösestift 33, der in 3 sichtbar ist, kann in Ausrichtung der 3 nach links und rechts bewegt werden, wodurch eine im Inneren des Druckrohres 27 befindliche Ventilanordnung zum Blockieren beziehungsweise Freigeben der Kolbenstange 29 betätigt werden kann.
2 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie II-II aus 1. 4 zeigt ebenfalls eine Schnittdarstellung, jedoch entlang der Linie IV-IV aus 3. Die 5 zeigt ein mit H gekennzeichnetes Detail aus 2 und die 6 zeigt ein mit K gekennzeichnetes Detail aus 4.
Der Auslösestift 33 ist einem Betätigungshebel 35 zugeordnet beziehungsweise steht in Eingriff mit einer Betätigungshebelausnehmung 37 des Betätigungshebels 35. Der Betätigungshebel 35 ist mit Hilfe eines Lagerstiftes 39 verschwenkbar gelagert. In 1 ist durch einen Doppelpfeil 41 die mögliche Verschwenkbewegung des Betätigungshebels 35 angedeutet. Der Betätigungshebel 35 weist einen ersten Hebelarm 43 und einen zweiten Hebelarm 45 auf. wobei der erste Hebelarm 43 eine größere Länge a und der zweite Hebelarm 45 eine im Vergleich kürzere Länge b aufweisen. Die Längen a, b sind in 6 eingezeichnet.
Zum Verschwenken des Betätigungshebels 35 ist dieser über eine Spindelmutter 47 einer Motorspindel 49 eines Schrittmotors 51, der als Linearmotor 53 ausgelegt ist, zugeordnet. Mittels des Linearmotors 53 kann die Motorspindel 49 linear, in Ausrichtung der 1 gesehen nach rechts und links hin und her bewegt werden, was durch einen Doppelpfeil 55 in 1 angedeutet ist. Die Spindelmutter 47 ist auf die Motorspindel 49 aufgeschraubt und steht in Eingriff mit dem Betätigungshebel 35 beziehungsweise schlägt, in Ausrichtung der 1 gesehen, von rechts kommend, so an den Betätigungshebel 35 an, dass dieser bei einer Stellbewegung des Linearmotors 53 von rechts nach links – in Ausrichtung der 1 gesehen – ebenfalls nach links verschwenkt wird. Dabei wird entsprechend der Übersetzung des Betätigungshebels 35, entsprechend der Längen a und b, der Auslösestift 33 der Kolbenzylindereinheit 21 nach links bewegt, also in die Kolbenstange 29 eingedrückt. Durch diese Bewegung des Auslösestiftes 33 kann ein entsprechendes Ventil im Inneren der Kolbenzylindereinheit geöffnet werden, so dass dadurch die Kolbenzylindereinheit freigegeben werden kann.
Zur Ansteuerung des Linearmotors 53 ist dieser einer Steuereinheit 57 zugeordnet. Die Steuereinheit 57 wiederum ist der Schütte 3 zugeordnet und erhält von dieser über eine in 1 lediglich angedeutete Wiegevorrichtung 59 Informationen über den Beladungszustand, beispielsweise mit Gepäckstücken, der Schütte 3. Vorteilhaft kann der Schrittmotor 51 beziehungsweise der Linearmotor 53 ab einer gewissen Mindestbeladung, die von der Wiegevorrichtung 59 ermittelt wird, mittels der Steuereinheit 57 in Gang gesetzt werden, so dass sich die Motorspindel 49, in Ausrichtung der 1 gesehen, von links nach rechts bewegt, also die Kolbenzylindereinheit 21 über den Betätigungshebel 35 freigibt. Bevorzugt kann dies ungefähr ab einer Beladung von 50% der Schütte geschehen. Ein typisches Maximalgewicht der Schütte 3 kann 70 kg betragen, so dass beispielsweise ab 35 kg Beladung der Schütte 3 die Motorspindel 49, in Ausrichtung der 1 gesehen, von rechts nach links zur Betätigung des Auslösestifts 33 und damit zur Freigabe der Kolbenstange 29 betätigt werden kann.
Wie in 5 ersichtlich, ist dem Bolzen 23, der dem ersten Winkelblech 7 zugeordnet ist, ein Gelenklager 61 zugeordnet. Das Gelenklager 61 weist eine Kugel 63 auf, die auf den Bolzen 23 aufgesteckt ist und durch einen Seeger-Runddrahtsprengring 65 auf dem Bolzen 23 gehalten wird. Zur Lagerung der Kugel 63 des Gelenklagers 61 sind zwei Stützringe 67 vorgesehen. Die Kugel 63 ist dem Auslösekopf 31 und über diesen der Kolbenstange 29 zugeordnet.
Wie in 6 ersichtlich, ist der Linearmotor 53 einem Motorhalter 69 zugeordnet. Der Motorhalter 69 ist über eine Bundbuchse 73 und einen Seegerring 75 verschwenkbar zur Motorgrundplatte 71 gelagert. Der Betätigungshebel 35 ist in einem U-förmigen Lagerblech 77 gelagert, wobei sich an das Lagerblech 77 die Motorgrundplatte 71 anschließt. Der Betätigungshebel 35 ist also verschwenkbar relativ zu dem Lagerblech 77 und der Motorgrundplatte 71 gelagert. Hierzu ist in die Motorgrundplatte 71, das Lagerblech 77 und in den Betätigungshebel 35 der Lagerstift 39 eingebracht. Es sind also sowohl der Linearmotor 53 als auch der diesem zugeordnete Betätigungshebel 35 verschwenkbar zu der Motorgrundplatte 71 gelagert. Es ist ersichtlich, dass ein Ausrücken der Motorspindel 49 entsprechend der Kinematik des Betätigungshebels 35 automatisch eine Verschwenkbewegung des Linearmotors 53 bewirkt, da der Betätigungshebel 35 der Motorspindel 49 über die Spindelmutter 47 verschwenkbar zugeordnet ist. Zur Fixierung des Lagerbleches 77 an der Motorgrundplatte 71 sind zwei Spannstifte 79 vorgesehen, die jeweils mit der Motorgrundplatte 71 und dem Lagerblech 77 in Eingriff stehen.
7 zeigt eine Seitenrückansicht der in 1 gezeigten Kraftunterstützungsvorrichtung 1. Zu erkennen ist insbesondere der zur Motorgrundplatte 71 verschwenkbar gelagerte Motorhalter 69 mit dem daran angebundenen Linearmotor 53. Die Verschwenkmöglichkeit des Linearmotors 53 relativ zur übrigen Kraftunterstützungsvorrichtung 1 ist durch einen Doppelpfeil 81 angedeutet.
Vorteilhaft kann zwischen einer nicht gezeigten Gehäusewand der Überkopf-Gepäckablage 5 und der Schütte 3 beidseitig jeweils eine Kraftunterstützungsvorrichtung 1 angebracht werden. Jede der Kraftunterstützungsvorrichtungen 1 kann jeweils eine Auslösevorrichtung 83 aufweisen.
Insbesondere die Steuereinheit 57, der Linearmotor 53, der Betätigungshebel 35 und der Auslösekopf 31 mit dem Auslösestift 33 sowie die nicht sichtbare Ventilanordnung der Kolbenzylindereinheit 21 sind Teile dieser Auslösevorrichtung 83. Die Auslösevorrichtung/en 83 kann/können beispielsweise ab einem Gesamtgewicht von 35 kg Beladung der Schütte 3 eine Schließbewegung derselben unterstützen. Hierfür weist die Schütte 3 die Wiegevorrichtung 59 auf, die den aktuellen Beladungszustand der Schütte 3 messen kann. Sofern das Gewicht der Schütte 3, beispielsweise samt Inhalt, mehr als 35 kg beträgt, wird über die Steuereinheit 57 pro Seite jeweils einer der Linearmotoren 53 eingeschaltet.
Der Schrittmotor 51 ist an dem Motorhalter 69 angeschraubt, der sich gegenüber der Motorgrundplatte 71 drehen kann. Die Motorgrundplatte 71 ist, insbesondere über die Spannstifte 79, vorzugsweise über weitere Spannstifte, starr mit dem Auslösekopf 31 der Kolbenzylindereinheit 21 und mit dem relativ dazu verschwenkbaren Betätigungshebel 35 verbunden. Wenn der Linearmotor 53 eingeschaltet wird, drückt dieser die Spindelmutter 47 gegen den Betätigungshebel 35 des Auslösekopfes 31. Durch die Drehbewegung des Betätigungshebels 35 wird die blockierbare Kolbenzylindereinheit 21 freigeschaltet, so dass die Kolbenzylindereinheit 21 dann eine Gegenkraft auf die Schütte 3 ausüben kann, wodurch diese sich deutlich leichter von Hand schließen lässt. Dabei schlägt ein in 3 sichtbares freies Ende beziehungsweise der Gegenanschlag 15 des Druckrohrs 27 an dem sich innerhalb des Teleskoprohrs 13 befindlichen Endanschlag 17 an. Das Teleskoprohr 13 ist über den Halter 25 verschwenkbar dem zweiten Winkelblech 11 zugeordnet. In 3 ist die Kolbenzylindereinheit 21 in blockiertem Zustand gezeigt, so dass sich das Druckrohr 27 frei innerhalb des Teleskoprohres 13, in Ausrichtung der 3 gesehen von links nach rechts bewegen kann, was durch einen Doppelpfeil 85 angedeutet ist.
Bei einem Gewicht der Schütte 3 von circa 35 kg wird fast die gesamte Gewichtskraft durch die innerhalb des Teleskoprohres 13 anschlagende Kolbenzylindereinheit 21 ausgeglichen, so dass nur noch eine geringe Kraft zum Schließen der Schütte 3 erforderlich ist. Bei voll beladener Schütte 3 erreicht man eine Halbierung der benötigten Schließkraft gegenüber einem System ohne Kraftunterstützung. Bei einem Gesamtgewicht der Schütte 3 von unter 35 kg wird die Auslösevorrichtung 83 nicht betätigt, so dass die Kolbenzylindereinheit 21 in eingeschobener Position bleibt, wobei sich also die Kolbenstange 29 eingeschoben in dem Druckrohr 27 befindet. Zur Lagerung der Kolbenzylindereinheit 21 kann dann das Druckrohr 27 innerhalb des Teleskoprohres 13 hin und her gleiten (3).
Die kolbenstangenseitige Befestigung erfolgt über das im Auslösekopf 31 eingebaute Gelenklager 61. In diesem Gelenklager 61 sitzt der Bolzen 23, der in das Winkelblech 7 für die kolbenstangenseitige Befestigung der Kolbenzylindereinheit 21 eingebaut ist. Dieses Winkelblech 7 ist an der Schütte 3 befestigt. Das Druckrohr 27 der Kolbenzylindereinheit 21 ist in dem Teleskoprohr 13 geführt und dieses ist mittels des zweiten Winkelblechs 11 über den Halter 25, der einen Kugelzapfen aufweisen kann, an einem nicht dargestellten Gehäuse einer Gepäckbox des ebenfalls nicht dargestellten Passagierflugzeuges befestigt. Die Dämpfung der Öffnungs- und Schließbewegung der Schütte 3 kann durch einen zusätzlichen, in den Figuren nicht dargestellten Dämpfer erreicht werden. Dieser Dämpfer kann kolbenstangenseitig an der Schütte 3 befestigt werden und gehäuseseitig mit einem Gehäuse eines Hatrack-Kastens oder einer Überkopf-Gepäckablage verbunden sein.
An der Schütte 3 kann ein nicht dargestellter Endschalter angebracht sein, der bei geschlossener Schütte 3 durch ein Gehäuse des nicht dargestellten Dämpfers betätigt werden kann. Durch diesen Endschalter kann der Linearmotor 53 der Auslösevorrichtung 83 der Kolbenzylindereinheit 21 abgeschaltet werden. Alternativ kann zu der beschriebenen Kolbenzylindereinheit 21 auch eine Kolbenzylindereinheit eingesetzt werden, die als Notfunktion ein Einschieben auch ohne Auslösung der Auslösevorrichtung 83 mit gegebenenfalls erhöhter Kraft ermöglicht.

1: Kraftunterstützungsvorrichtung
3: Schütte
5: Überkopf-Gepäckablage
7: erstes Winkelblech
9: Bohrungen
11: zweites Winkelblech
13: Teleskoprohr
15: Gegenanschlag
17: Endanschlag
19: Bohrung
21: Kolbenzylindereinheit
23: Bolzen
25: Halter
27: Druckrohr
29: Kolbenstange
31: Auslösekopf
33: Auslösestift
35: Betätigungshebel
37: Betätigungshebelausnehmung
39: Lagerstift
41: Doppelpfeil
43: erster Hebelarm
45: zweiter Hebelarm
47: Spindelmutter
49: Motorspindel
51: Schrittmotor
53: Linearmotor
55: Doppelpfeil
57: Steuereinheit
59: Wiegevorrichtung
61: Gelenklager
63: Kugel
65: Seeger-Runddrahtsprengring
67: Stützringe
69: Motorhalter
71: Motorgrundplatte
73: Bundbuchse
75: Seegerring
77: Lagerblech
79: Spannstifte
81: Doppelpfeil
83: Auslösevorrichtung
85: Doppelpfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 4130644 A1 [0002]
- DE 102004049700 A1 [0002]
- DE 4446772 C1 [0002]
- DE 4335151 A1 [0002]

Claims

Kraftunterstützungsvorrichtung (1) zur Kraftunterstützung einer Verstellbewegung einer Klappe (3), insbesondere einer Schütte (3) einer Überkopf-Gepäckablage (5), von einer Öffnungsposition in eine Schließposition mit einer Auslösevorrichtung (83) zur Aktivierung und Deaktivierung der Kraftunterstützungsvorrichtung (1) abhängig von einer Beladung der Klappe (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftunterstützungsvorrichtung (1) eine der Klappe (3) zur Unterstützung der Verstellbewegung zuordenbare blockierbare Kolbenzylindereinheit (21) aufweist, wobei die Auslösevorrichtung (83) zur Aktivierung und Deaktivierung der Kraftunterstützungsvorrichtung (1) eine Blockiervorrichtung zum Blockieren und Freigeben der blockierbaren Kolbenzylindereinheit (21) aufweist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (83) zumindest einen Schrittmotor (51) aufweist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor (51) als Linearmotor (53) ausgelegt ist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (83) einen verschwenkbaren Betätigungshebel (35) aufweist, wobei ein erster Hebelarm (43) des Betätigungshebels (35) dem Schrittmotor (51) und ein zweiter Hebelarm (45) des Betätigungshebels (35) einem Auslösekopf (31) der Kolbenzylindereinheit (21) zugeordnet ist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (83) einer Steuereinheit (57) zur Ansteuerung des Schrittmotors (51) zugeordnet ist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinheit (57) eine der Klappe (3) zugeordnete Wiegevorrichtung (59), vorzugsweise ein Wiegeboden, zur Ermittlung der Beladung der Klappe (3) zugeordnet ist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung (83) bei Erreichen einer Mindestbeladung der Klappe (3) aktivierbar ist, vorzugsweise bei Erreichen von 50% einer Maximalbeladung der Klappe (3).
Kraftunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftunterstützungsvorrichtung (1) der Klappe (3) der Überkopf-Gepäckablage (5) über ein erstes Winkelblech (7) zuordenbar ist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftunterstützungsvorrichtung (1) ein Gleitlager zur Führung der Kolbenzylindereinheit (21) aufweist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager ein Teleskoprohr (13) zur Führung der Kolbenzylindereinheit (21), insbesondere eines Druckrohres (27) der Kolbenzylindereinheit (21), aufweist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Teleskoprohr (13) einen Endanschlag (17) aufweist, wobei bei freigeschalteter Kolbenzylindereinheit (21) ein Gegenanschlag (15) der Kolbenzylindereinheit (21), insbesondere ein freies Ende des Druckrohres (27), zur Kraftunterstützung an dem Endanschlag (17) anschlägt.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenzylindereinheit (21) in blockiertem Zustand in dem Teleskoprohr (13) gleitend führbar ist, wobei keine Kraftunterstützung stattfindet.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftunterstützungsvorrichtung (1) einen schwenkbaren Motorhalter (69) zur Lagerung des Schrittmotors (51) aufweist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappe (3) ein Dämpfer zur Dämpfung der Verstellbewegung zugeordnet ist.
Kraftunterstützungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endschalter zur Abschaltung der Auslösevorrichtung (83) in der Schließposition vorgesehen ist.
Überkopf-Gepäckablage mit einer zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition verstellbaren Klappe (3), gekennzeichnet durch zumindest eine Kraftunterstützungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.