DE102007018326A1

DE102007018326A1 - Lagerung zur Befestigung von Treppen in einem Flugzeug

Info

Publication number: DE102007018326A1
Application number: DE102007018326A
Authority: DE
Inventors: Christine HÄFNER; Bernd Beschorner; Frank Werth
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2007-04-18
Filing date: 2007-04-18
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2027-04-19
Also published as: WO2008128969A1; EP2137071A1; US9090349B2; US20100206984A1; DE102007018326B4; RU2009132958A; JP2010524757A; EP2137071B1; CN101663199A; CA2681189A1; RU2470835C2; BRPI0809298A2; CN101663199B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für Treppen 5, 6, 7 in einem Flugzeug 1 mit mindestens zwei Decks 2 bis 4. Erfindungsgemäß sind an jeder Treppe 5, 6, 7 am unteren und am oberen Treppenende 22, 32, 41, 27, 36, 44 jeweils mindestens zwei Lagerstellen 23, 24, 28, 29, 33, 34, 37, 38 sowie 42, 43, 45, 46 mit jeweils zumindest teilweise unterschiedlichen Bewegungsmöglichkeiten um und entlang bzw. parallel zur x-Achse, y-Achse sowie z-Achse eines Koordinatensystems 11 angeordnet (rotatorische und/oder translatorische Bewegungen). Infolge des Vorhandenseins von jeweils mindestens vier Lagerstellen an jeder Treppe 5, 6, 7 können die Relativbewegungen zwischen den Decks 2 bis 4 kompensiert werden. Hierdurch kann die statische Auslegung der Treppen 5, 6, 7 auf das Eigengewicht und betriebsbedingte Belastungen durch die Masse der Benutzer begrenzt werden, wodurch sich Gewichtseinsparungen ergeben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung zur Befestigung von Treppen, insbesondere einer Cockpittreppe, einer vorderen Treppe und einer hinteren Treppe, in einem Flugzeug, wobei die Treppen mindestens zwei Decks verbinden.
Bei Flugzeugen mit mehr als einem Passagierdeck müssen die Passagierdecks durch Treppen miteinander verbunden werden, um die Zugänglichkeit zu allen Decks zu jeder Zeit sicher zu stellen. Bekannte Ausführungsformen von Lagerungen zur Befestigung von Treppen an den Flugzeugdecks sind starr ausgebildet. Dies bedeutet, dass etwaige Relativbewegungen der Decks zueinander, die zum Beispiel infolge von manöverinduzierten Rumpfverformungen auftreten, von der Treppenbefestigung nicht ausgeglichen werden können. Eine Kompensation derartiger Relativbewegungen erfolgt in der Regel durch eine hinreichend elastische Ausbildung der Treppen, um die Einleitung von Lasten aus der Primärstruktur in die Treppe zu vermeiden.
Darüber hinaus ist im Fall einer starren Befestigung der Treppen zwischen den Decks ein Toleranzausgleich im Fall von Fertigungsabweichungen nur unter erhöhtem Aufwand möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine bewegliche Lagerung einer Treppe in einem Flugzeug zwischen zwei Decks zu schaffen, die einen Ausgleich von etwaigen Re lativbewegungen der Decks zueinander ermöglicht und die Einleitung von äußeren Lasten aus der Primärstruktur in die Treppe weitgehend vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch eine Lagerung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Dadurch, dass die Treppe schwimmend zwischen mindestens zwei Decks gelagert ist, um Relativbewegungen der Decks infolge von Rumpfbewegungen des Flugzeugs zu kompensieren,
wird die Treppe nicht mit äußeren Lasten aus der Primärstruktur, die zum Beispiel in der Folge von manöverinduzierten Rumpfverformungen hervorgerufen werden, zusätzlich belastet.
Demzufolge hat die Treppe lediglich die funktionsbedingten Lasten zu tragen, die im Wesentlichen durch das Belaufen in Verbindung mit der Treppeneigenmasse entstehen.
Eine konstruktiv aufwändige und das Gewicht erhöhende elastische Ausbildung der Treppenwangen und/oder der Treppenstufen ist zur Kompensation der etwaig auftretenden Relativbewegungen der Decks zueinander nicht mehr erforderlich. Die erfindungsgemäße Lagerung ist hierbei nicht von der Treppenform bzw. der Treppengeometrie abhängig und kann beispielsweise bei "geraden" Treppen, bei Wendeltreppen oder anderen Treppenformen gleichermaßen angewendet werden. Die erfindungsgemäße Lagerung ist bevorzugt in Längsrichtung des Rumpfes in Abhängigkeit von der Einbauposition jeweils konstruktiv geringfügig anders aufgebaut, da die im Cockpitbereich, im vorderen Rumpfabschnitt sowie im Heckabschnitt auftretenden Rumpfverformungen jeweils zu unterschiedlich hohen Verformungsgraden führen. So sind die Rumpfverformungen und damit auch die auszugleichenden Relativbewegungen der Decks zueinander im Cockpitbereich der Rumpfzelle am größten, während sich der Grad der Deformationen in Richtung des Heckabschnittes der Rumpfzelle hin verringert. Die Größe der Relativbewegungen im vorderen Rumpfabschnitt erreicht Zwischenwerte. Demzufolge ist die erfindungsgemäße Lagerung für eine im Cockpitbereich angeordnete Treppe am gelenkigsten bzw. am beweglichsten ausgelegt, während die Lagerung der Treppe im Heckbereich erheblich unbeweglicher ist. Eine Mittelstellung hinsichtlich der Gelenkigkeit nimmt die Lagerung der vorderen Treppe ein.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Lagerung sind an den beiden Enden jeder Treppe jeweils mindestens zwei Lagerstellen vorgesehen.
Infolge der insgesamt vier Lagerstellen, die im Wesentlichen in den Eckbereichen der Treppe angeordnet sind, ergibt sich eine sichere Anbindung der Treppe am Oberdeck und am Unterdeck, so dass Verwindungen nicht auftreten können. Darüber hinaus wird ein sicherer "Auftritt" beim Belaufen der Treppe erreicht. Der Benutzer hat ungeachtet der erfindungsgemäß "schwimmenden" Lagerung der Treppen nicht das Gefühl, dass die Treppen beim Begehen schwanken oder ihre Lage im Raum nennenswert – abgesehen von einer geringfügigen lastbedingten Durchbiegung – verändern.
Im Fall von Treppen zur Verbindung von mehr als zwei Decks und/oder Treppen mit großen Längenabmessungen kann es erforderlich sein die Anzahl der Lagerstellen zu erhöhen und beispielsweise in einem mittleren Abschnitt der Treppe weitere Lagerstellen zur Unterstützung anzuordnen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Treppenlagerung zwischen den Decks in mehrstöckigen Flugzeugen sind in den weiteren Patentansprüchen dargelegt.
In der Zeichnung zeigt:
1 Eine schematische Seitenansicht eines doppelstöckigen Flugzeugs mit einem Cockpitbereich mit zusätzlichem Cockpitdeck, einem vorderen Rumpfabschnitt und einem Heckabschnitt jeweils mit einer erfindungsgemäß gelagerten Treppe,
2 eine Ansicht der Cockpittreppe aus der Richtung der Pfeile an der Linie II-II in der 1,
3 eine Ansicht der vorderen Treppe aus der Richtung der Pfeile an der Linie III-III in der 1,
4 eine Ansicht der hinteren (Wendel-)treppe aus der Richtung der Pfeile an der Linie IV-IV in der 1,
5 ein Ausführungsbeispiel einer Lagerstelle mit einem einfachen Gelenklager, und
6 ein Ausführungsbeispiel einer Lagerstelle mit einem doppelten Gelenklager.
In der Zeichnung weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils die gleiche Bezugsziffer auf.
Die 1 zeigt eine Seitenansicht eines doppelstöckigen Flugzeugs mit drei Treppen, die mittels der erfindungsgemäßen Lagerung zwischen zwei Decks angebunden sind.
Das doppelstöckige Flugzeug 1 weist unter anderem ein Unterdeck 2, ein Oberdeck 3 sowie ein zusätzliches Cockpitdeck 4 auf.
Eine vordere Treppe 5 und eine hintere Treppe 6 dienen zur Herstellung einer insbesondere durch die Passagiere begehbaren Verbindung zwischen dem Unterdeck 2 und dem Oberdeck 3, während eine Cockpittreppe 7 zur Sicherstellung des Zugangs eines Cockpitbereichs 8 des Flugzeugs 1 vom Unterdeck 2 aus für die Besatzungsmitglieder dient. Die Treppen 5, 7 sind als herkömmliche "gerade" Treppen ausgebildet, während die Treppe 6 eine dekorative Wendeltreppe ist.
Die Treppen 5 bis 7 sind, unabhängig von ihrer geometrischen Form, jeweils mittels der erfindungsgemäßen Lagerung im Bereich des unteren und des oberen Treppenendes mit den betreffenden Decks 2 bis 4 des Flugzeugs 1 verbunden. Der Grad der Beweglichkeit der Lagerungen der Treppen 5 bis 7 variiert jedoch bevorzugt in Abhängigkeit vom Einbauort der jeweiligen Treppe 5 bis 7 in Bezug auf die Längserstreckung der Rumpfzelle des Flugzeugs 1 (x-Achse).
Denn die Rumpfverformungen des Flugzeugs sind im Bereich des Cockpits 8 und in einem vorderen Rumpfabschnitt 9 am größten, während die Deformationen in einem hinteren Rumpfabschnitt 10 in der Regel kleiner ausfallen. Demzufolge muss die erfindungsgemäße Lagerung im Cockpitbereich 8 und im vorderen Rumpfabschnitt 9 die größte Beweglichkeit bzw. Kompensationsleistung ermöglichen. Diese Rumpfverformungen des Flugzeugs 1 werden im Wesentlichen durch Flugmanöver und/oder äußere aerodynamische Belastungen wie zum Beispiel Böen hervorgerufen.
Die Orientierung im Raum wird in allen Figuren durch das Koordinatensystem 11 vermittelt. Weiterhin sind die in den 2 bis 4 verwendeten Symbole für die Lagerstellen identisch.
Die 2 zeigt eine Ansicht der Cockpittreppe 7, aus der Richtung der Pfeile an der Linie II-II in der 1 betrachtet (in Flugrichtung bzw. in Richtung der x-Achse).
Die Cockpittreppe 7 weist zwei Treppenwangen 12, 13 auf, zwischen denen vier Treppenstufen 14 bis 17 angeordnet sind. Die oberste Treppenstufe 17 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel separat ausgebildet, das heißt die Treppenstufe 17 (Austritt) ist wie die unteren Treppenstufen 14 bis 16 zwischen den Wangen 12, 13 angeordnet. Alternativ kann die separate Treppenstufe 17 entfallen und durch eine Verlängerung des Cockpitdecks 4 in diesem Bereich ersetzt werden (so genanntes Podest). Durch diese Ausgestaltung vereinfacht sich die Abdichtung der Cockpittreppe 7 gegen von oben auftreffende Feuchtigkeit. Diese Ausgestaltung ist auch bei den anderen Treppen 5, 6 von Vorteil.
Zur Abdichtung der Cockpittreppe 7 gegenüber seitlich angrenzenden Baugruppen 18, 19 können an den Treppenwangen 12, 13 bereichsweise Dichtungen 20, 21 bzw. Dichtleisten angeordnet sein.
In den Vorderkanten der Treppenstufen 14 bis 17 sind bevorzugt jeweils linienhafte Leuchtelemente integriert, um bei Dunkelheit die Sicherheit für Benutzer zu verbessern. Die Leuchtelemente verfügen vorzugsweise über Notleuchteigenschaften im Fall eines Ausfalls der Bordstromversorgung.
Ein unteres Treppenende 22 weist zwei untere Lagerstellen 23, 24 auf, die die gelenkige Anbindung an das Unterdeck 2 bilden. Die unteren Lagerstellen 23, 24 sind derart ausgebildet, dass jeweils eine Verschwenkbarkeit bzw. Verdrehbarkeit um die x-Achse, die y-Achse sowie die z-Achse des Koordinatensystems 11 bzw. zu parallel hierzu verlaufenden Schwenk- bzw. Drehachsen möglich ist. Diese Verschwenkbarkeit der beiden Lagerstellen 22, 23 ist mit jeweils drei Doppelpfeilen x', y', z' symbolisiert. Die linke untere Lagerstelle 23 kann keinerlei translatorische Bewegungen, das heißt Verschiebungen parallel zur x-Achse, zur y-Achse sowie zur z-Achse des Koordinatensystems 11 aufnehmen. Die rechte untere Lagerstelle 24 ist – bis auf eine Verschiebbarkeit parallel zur y-Achse – wie durch den Doppelpfeil mit der Bezeichnung y angedeutet, parallel zur x-Achse und z-Achse nicht verschiebbar, das heißt fest mit dem Unterdeck 2 verbunden. Die Lagerstellen 23, 24 weisen jeweils ein Gelenklager 25, 26 auf, das die erwähnten Beweglichkeiten ermöglicht. Zusätzlich muss die rechte Lagerstelle 24 ein lineares Gleitlager aufweisen, um die Verschiebbarkeit parallel zur y-Achse zu realisieren. Ein Ausführungsbeispiel für diesen Gelenktyp wird im Rahmen der Beschreibung der 5 näher erläutert. Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Treppenlagerung mit Industrie-Standardlagern ausgeführt werden, solange diese die erwähnten Beweglichkeiten aufweisen.
An einem oberen Treppenende 27 befinden sich zwei obere Lagerstellen 28, 29, mittels derer die gelenkige Anbindung der Treppe 7 an das Cockpitdeck 4 erfolgt. Die Lagerstellen 28, 29 ermöglichen jeweils unabhängig voneinander eine Verschwenkbarkeit um die x-Achse, die y-Achse sowie die z-Achse. Im Hinblick auf Translationsbewegungen, das heißt Verschiebungen parallel zur x-Achse, zur y-Achse und zur z-Achse des Koordinatensystems 11 sind die Lagerstellen 28, 29 jedoch unbeweglich. Im Unterschied zu den unteren Lagerstellen 23, 24 weisen die beiden oberen Lagerstellen 28, 29 jeweils zwei der besseren zeichnerischen Übersicht nicht mit einer Bezugsziffer versehene Gelenklager auf, die mittels einer Stange (so genannte "rods") verbunden sind, wodurch der Freiheitsgrad der Lagerstellen 28, 29 am oberen Treppenende 27 höher ist als der Freiheitsgrad der Lagerstellen 23, 24 am unteren Treppenende 22. Ein Ausführungsbeispiel für die Ausbildung einer derartigen Lagerstelle 28, 29 wird weiter unten im Rahmen der Beschreibung der 6 näher erläutert.
Die 3 zeigt eine Ansicht der vorderen Treppe 5 aus der Richtung der Pfeile an der Linie III-III in der 1 (Blick von hinten in Flugrichtung).
Die vordere Treppe 5 weist zwei Treppenwangen 30, 31 auf, zwischen denen eine Vielzahl von nicht näher bezeichneten Treppenstufen angeordnet ist. An einem unteren Treppenende 32 ist die Treppe 5 mittels der unteren Lagerstellen 33, 34 mit dem Unterdeck 2 verbunden. Die unteren Lagerstellen 33, 34 weisen denselben konstruktiven Aufbau wie die oberen Lagerstellen 28, 29 der Cockpittreppe 7 auf. Beide Lagerstellen ermöglichen daher Schwenk- bzw. Drehbewegungen um die x- Achse, die y-Achse sowie die z-Achse des Koordinatensystems 11. Im Hinblick auf reine (translatorische) Schiebebewegungen des unteren Treppenendes 32 parallel zur x-Achse, zur y-Achse oder zur z-Achse sind die unteren Lagerstellen 33, 34 fest. Weiterhin ist zwischen den beiden unteren Lagerstellen 33, 34 ein Querstabilisator 35 angeordnet, um insbesondere Schwenkbewegungen des unteren Treppenendes 32 in Richtung der y-Achse zu bedämpfen. Der Querstabilisator 35 ist unter einem Winkel von etwa 45° angeordnet. Dem Benutzer der Treppe soll ungeachtet der "schwimmenden" Lagerung nicht das Gefühl vermittelt werden, keinen sicheren und festen Auftritt zu haben.
Weiterhin ist ein oberes Treppenende 36 der vorderen Treppe 5 mit zwei oberen Lagerstellen 37, 38 mit dem Oberdeck 3 verbunden. Der konstruktive Aufbau der beiden oberen Lagerstellen 37, 38 und des Querstabilisators 35 korrespondiert wiederum mit dem Aufbau der unteren Lagerstellen 23, 24 der Cockpittreppe 7. Die beiden oberen Lagerstellen 37, 38 sind um alle drei Achsen des Koordinatensystems 11 drehbar bzw. verschwenkbar. Darüber hinaus weist die linke obere Lagerstelle 37 eine translatorische Verschiebbarkeit parallel zur y-Achse auf und die rechte obere Lagerstelle 38 ist parallel zur x-Achse verschiebbar (senkrecht zur Zeichenebene). Gegenüber allen weiteren Schiebebewegungen entlang der anderen Achsen des Koordinatensystems 11 sind die oberen Lagerstellen 37, 38 fest.
Durch die vier Lagerstellen 33, 34 sowie 37, 38 mit jeweils unterschiedlichen Bewegungsmöglichkeiten ist eine ausreichende Gelenkigkeit der Anbindung der vorderen Treppe 5 gegeben, um alle auftretenden Relativbewegungen zwischen dem Unterdeck 2 und dem Oberdeck 3 ausgleichen zu können und dennoch einen festen Auftritt für die Benutzer zu gewährleisten. Hierbei erreicht die Lagerung der vorderen Treppe 5 in etwa dieselbe Beweglichkeit bzw. Flexibilität wie die Lagerung der Cockpittreppe 7. Auch die vordere Treppe 5 kann im Bereich der Wangen 30, 31 Dichtungen aufweisen, um eine Abdichtung zu angrenzenden Baugruppen zu gewährleisten.
Die 4 zeigt eine Ansicht der hinteren, gewendelten Treppe in Richtung der Pfeile entlang der Linie IV-IV in der 1.
Die hintere Treppe 6 ist im Gegensatz zu den Treppen 5, 7 keine "gerade" Treppe sondern eine "Wendeltreppe" mit zwei gewendelten Treppenwangen 39, 40, zwi schen denen eine Vielzahl der besseren zeichnerischen Übersicht halber nicht mit einer Bezugsziffer versehene Treppenstufen angeordnet sind. An einem unteren Treppenende 41 sind zwei Lagerstellen 42, 43 zur Anbindung der Treppe 6 an das Unterdeck 2 angeordnet und ein oberes Treppenende 44 weist zwei Lagerstellen 45, 46 zur Anbindung an das Oberdeck 3 auf.
Die unteren Lagerstellen 42, 43 sind mit mehreren Klemmbolzen gebildet, die in zwei nicht dargestellten Sitzschienen im Unterdeck 2 befestigbar sind. Bevorzugt weist jede Lagerstelle 42, 43 zwei Klemmbolzen auf. Bei den Sitzschienen handelt es sich um standardmäßig in der Luftfahrt verwendete Profile mit einer in etwa U-förmigen Querschnittsgeometrie, in denen die Klemmbolzen in gerasterten Abständen von beispielsweise ca. 2,54 cm festgesetzt werden können. Die oberen Lagerstellen 45, 46 können mit am Oberdeck 3 befestigten gabelförmigen Haltern (so genannte "brackets") gebildet sein, die wiederum im Bereich des oberen Treppenendes 44 starr, gegebenenfalls über Zwischenglieder mit Einstellmöglichkeiten zum Toleranzausgleich mit der hinteren Treppe 6 verbunden sind.
Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Lagerungen sind die beiden unteren Lagerstellen 42, 43 sowie die obere Lagerstelle 46 unbeweglich ausgebildet, das heißt Drehbewegungen und/oder Translationsbewegungen der Treppe 6 in den drei Lagerstellen 42, 43, 46 um die Achsen und/oder parallel zu den Achsen des Koordinatensystems 11 sind nicht möglich. Lediglich die linke obere Lagerstelle 45 ist parallel zur y-Achse des Koordinatensystems 11 verschiebbar ausgebildet. Im Übrigen stellt auch die Lagerstelle 45 eine feste Verbindung zwischen dem Oberdeck 3 und der hinteren Treppe 6 dar. Diese im Vergleich zu den vorstehend beschriebenen Lagerungen geringere Beweglichkeit ist unschädlich, da im Heckbereich eines Flugzeugs zwischen dem Unterdeck 2 und dem Oberdeck 3 im Vergleich zum vorderen Rumpfabschnitt üblicherweise geringere Rumpfverformungen auftreten. Die hintere Treppe 6 ist zum einen aus ästhetischen Gründen gewendelt ausgebildet. Zum anderen erlaubt die gewendelte Ausführung der Treppe 6 eine raumsparende Anordnung im Vergleich zu einer geradeaus laufenden Treppe. Darüber hinaus ermöglicht die gewendelte Ausführung eine höhere Flexibilität der Treppenwangen 39, 40, die somit in der Lage sind, Relativbewegungen zwischen dem Unterdeck 2 und dem Oberdeck 3 leichter aufzunehmen. Zusätzlich sind die Treppenwangen 39, 40 zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet, um die Wirkung der Wendelung zu unterstützen.
Die 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Lagerstelle mit einem "einfachen" Gelenklager zur Bildung einer Lagerstelle für eine der vorstehend beschriebenen Treppen.
Eine Lagerstelle 47 weist unter anderem eine gabelförmige Halterung 48 (so genanntes "Bracket") auf, mittels der die Lagerstelle 47 zum Beispiel am Oberdeck 3 befestigt ist. Mittels eines Haltebolzens 49 ist ein Gelenklager 50 mit der gabelförmigen Halterung 48 verbunden. Das Gelenklager 50 ist wiederum in einem Ösenkopf 51 aufgenommen. Das im Wesentlichen kalottenförmig ausgebildete Gelenklager 50 erlaubt Verschwenkbewegungen um die x-Achse und um die z-Achse. Infolge der Lagerung des Gelenklagers 50 auf dem Haltebolzen 49 ist zusätzlich eine Verschwenkbarkeit bzw. Drehbarkeit um die y-Achse des Koordinatensystems 11 möglich. Mittels des Ösenkopfes 51 erfolgt die Anbindung der Lagerstelle 47 an ein Treppenende. Die Lagerstelle 47 weist weiterhin nicht dargestellte Sicherungselemente (Sicherungsringe, Unterlegscheiben, Zwischenleger etc.) auf, mittels der das Axialspiel (zum Beispiel parallel zur y-Achse) auf vorgegebene Werte begrenzt wird, wenn keine translatorische Verschiebbarkeit in der Lagerstelle 47 gewünscht ist. Um eine Verschiebbarkeit parallel zur x-Achse zu erreichen, kann zwischen der Halterung 48 und dem Oberdeck 3 ein zusätzliches Schiebegelenk sein.
Wenn die Lagerstelle 47 zum Beispiel zusätzlich zu der Verschwenkbarkeit um die drei Achsen eine Verschiebbarkeit parallel zur y-Achse ermöglichen soll, kann das Gelenklager 50 zum Beispiel um den gewünschten Längenbetrag auf dem Haltebolzen 49 verschiebbar angeordnet sein. Die Lagerstelle 47 kann zum Beispiel zur Anbindung der oberen Lagerstellen 37 der vorderen Treppe 5 eingesetzt werden (vgl. 3). Der Ösenkopf 51 weist nicht dargestellte Vorrichtungen auf, um eine Längenjustierung in Richtung der z-Achse zu ermöglichen, um zum Beispiel fertigungsbedingte Bauteiltoleranzen beim Einbau der Treppen kompensieren zu können. Das Gelenklager 50 weist bevorzugt eine Lebensdauerschmierung auf.
Die 6 zeigt eine mögliche Ausgestaltungsform einer Lagerstelle als Doppelgelenk.
Eine Lagerstelle 52 umfasst unter anderem zwei Gelenklager 53, 54, die entsprechend zum Gelenklager 50 (vgl. 5) aufgebaut sind. Die Gelenklager 53, 54 umfassen wiederum Kugelkalotten, die in entsprechend ausgestalteten Kugelpfannen zumindest bereichsweise formschlüssig aufgenommen sind. Jedes Gelenklager 53, 54 erlaubt Verschwenkungen um die x-Achse, die y-Achse sowie die z-Achse des Koordinatensystems 11. Die Gelenklager 53, 54 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine hohlzylindrische Stange 55 verbunden, deren Enden 56, 57 mit einem bevorzugt gegensinnig ausgebildeten Innengewinde (Links- und Rechtsgewinde) versehen sind. Beide Enden 56, 57 der Stange 55 sind abweichend von der zeichnerischen Darstellung bevorzugt konisch verjüngt ausgebildet. In die Enden 56, 57 ist jeweils ein Ösenkopf 58, 59 eingeschraubt, in denen wiederum jeweils eines der Gelenklager 53, 54 verschwenkbar aufgenommen ist. Die Anbindung einer Treppe erfolgt zum Beispiel im Bereich des ersten Endes 56 der Stange 55 mit einem Haltebolzen 60, der mittels einer nicht dargestellten Halterung (so genanntes "bracket") mit einem der Decks 2 bis 4 verbunden ist. Das andere Ende 57 der Stange 55 wird mittels eines Haltebolzens 61, der wiederum in einer nicht gezeigten Halterung aufgenommen ist, mit einem Treppenende der zu lagernden Treppe 5 bis 7 verbunden.
Hierbei werden die Beweglichkeiten (Drehungen sowie Verschiebbarkeiten um bzw. entlang der drei Achsen im Raum) der einzelnen Lagerstellen vor allem in Abhängigkeit von der jeweiligen Einbauposition der Treppe 5 bis 7 entsprechend den im Rahmen der Beschreibung der 1 bis 4 dargelegten Grundlagen gewählt. Grundsätzlich können die Lagerstellen mit unterschiedlichen Beweglichkeiten beliebig miteinander kombiniert werden.
Die Längenjustierung der Lagerstelle 52 zum Toleranzausgleich von fertigungsbedingten Maßabweichungen erfolgt durch das Verdrehen der hohlzylindrischen Stange 55 um ihre Längsachse, das heißt um die z-Achse des Koordinatensystems 11. Eine Sicherung der Längenjustierung gegen unbeabsichtigte Veränderungen kann zum Beispiel mit zwei Kontermuttern 62, 63 oder mit anderen Sicherungsmitteln (Sicherungsstifte, Sicherungsklammern etc.) erfolgen. Die beiden unteren Lagerstellen 33, 34 sowie der Querstabilisator 35 der vorderen Treppe 5 sowie die oberen Lagerstellen 28, 29 der Cockpittreppe 7 sind bevorzugt jeweils entsprechend zur vorstehend beschriebenen Lagerstelle 52 ausgebildet (vgl. 3).
Die in den 5, 6 schematisiert dargestellten Ausführungsformen der Lagerstellen 47, 52 stellen nur eine Ausführungsmöglichkeit von vielen Konstruktionsalternativen dar. Im Rahmen der schwimmenden Lagerung von Treppen in doppel- oder mehrstöckigen Flugzeugen können beliebige Industrie-Standardgelenke eingesetzt werden, die jedoch die erfindungsgemäß geforderten Bewegungsmöglichkeiten (Freiheitsgrade) aufweisen müssen.
Die erfindungsgemäße Treppenlagerung ist nicht auf die Anwendung in Passagierflugzeugen begrenzt. Vielmehr kann die beschriebene schwimmende Lagerung von Treppen zur Verbindung von mehreren Decks in Flugzeugen beliebiger Art, insbesondere auch in reinen (nativen) Frachtflugzeugen bzw. Transportern oder in Frachtversionen von Passagierflugzeugen, eingesetzt werden.

1: Flugzeug
2: Unterdeck
3: Oberdeck
4: Cockpitdeck
5: vordere Treppe
6: hintere Treppe
7: Cockpittreppe
8: Cockpit
9: vorderer Rumpfabschnitt
10: hinterer Rumpfabschnitt
11: Koordinatensystem
12: Treppenwange
13: Treppenwange
14: Treppenstufe
15: Treppenstufe
16: Treppenstufe
17: Treppenstufe
18: Baugruppe
19: Baugruppe
20: Dichtung
21: Dichtung
22: unteres Treppenende
23: untere Lagerstelle
24: untere Lagerstelle
25: Gelenklager
26: Gelenklager
27: oberes Treppenende
28: obere Lagerstelle
29: obere Lagerstelle
30: Treppenwange
31: Treppenwange
32: unteres Treppenende
33: untere Lagerstelle
34: untere Lagerstelle
35: Querstabilisator
36: oberes Treppenende
37: obere Lagerstelle
38: obere Lagerstelle
39: Treppenwange
40: Treppenwange
41: unteres Treppenende
42: untere Lagerstelle
43: untere Lagerstelle
44: oberes Treppenende
45: obere Lagerstelle
46: obere Lagerstelle
47: Lagerstelle
48: gabelförmige Halterung
49: Haltebolzen
50: Gelenklager
51: Ösenkopf
52: Lagerstelle
53: Gelenklager
54: Gelenklager
55: hohlzylindrische Stange
56: Ende
57: Ende
58: Ösenkopf
59: Ösenkopf
60: Haltebolzen
61: Haltebolzen
62: Kontermutter
63: Kontermutter

Claims

Lagerung zur Befestigung von Treppen, insbesondere einer Cockpittreppe (7), einer vorderen Treppe (5) und einer hinteren Treppe (6), in einem Flugzeug (1), wobei die Treppe (5, 6, 7) mindestens zwei Decks (2, 3, 4) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Treppe (5, 6, 7) schwimmend zwischen mindestens zwei Decks (2, 3, 4) gelagert ist, um Relativbewegungen der Decks (2, 3, 4) infolge von Rumpfbewegungen des Flugzeugs (1) zu kompensieren.
Lagerung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein unteres Treppenende (22, 32, 41) mindestens zwei untere Lagerstellen (23, 24, 33, 34, 42, 43) zur Anbindung der Treppe (5, 6, 7) an ein Unterdeck (2) und ein oberes Treppenende (27, 36, 44) mindestens zwei obere Lagerstellen (28, 29, 37, 38, 45, 46) zur Anbindung der Treppe (5, 6, 7) an ein Oberdeck (3) oder ein Cockpitdeck (4) aufweist.
Lagerung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Lagerstellen (28, 29) der Treppe (7) verschwenkbar um eine x-Achse, eine y-Achse sowie eine z-Achse und translationsfest in Bezug zur x-Achse, zur y-Achse und zur z-Achse sind.
Lagerung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Lagerstellen (28, 29) jeweils zwei Gelenklager (53, 54) umfassen, die in jeweils einem Ösenkopf (58, 59) aufgenommen sind, wobei die Ösenköpfe (58, 59) beidseitig in eine Stange (55) eingeschraubt sind und die Gelenklager (53, 54) jeweils um die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse verschwenkbar sind.
Lagerung nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine untere Lagerstelle (23) verschwenkbar um die x-Achse, die y-Achse sowie die z-Achse ausgebildet ist und translationsfest zur x-Achse, zur y-Achse sowie zur z-Achse ist und dass die andere untere Lagerstelle (24) verschwenkbar um die x-Achse, die y-Achse sowie die z-Achse ausgebildet und translationsfest zur x-Achse und zur z-Achse ist.
Lagerung nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Lagerstellen (23, 24) jeweils ein in einem Ösenkopf (51) aufgenommenes Gelenklager (50) aufweisen, wobei die Gelenklager (50) um die x-Achse, die y-Achse und die z-Achse verschwenkbar sind.
Lagerung nach einem der Patentansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Treppenwange (12, 13) zumindest bereichsweise mit einer Dichtung (20, 21) gegenüber mindestens einer an die Treppe (7) angrenzenden Baugruppe (18, 19) versehen ist.
Lagerung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Lagerstelle (37) der Treppe (5) verschwenkbar um eine x-Achse, eine y-Achse sowie eine z-Achse und translationsfest zur x-Achse und zur z-Achse ist und die andere obere Lagerstelle (38) verschwenkbar um die x-Achse, die y-Achse sowie die z-Achse ausgebildet und translationsfest zur y-Achse und z-Achse ist.
Lagerung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden unteren Lagerstellen (33, 34) verschwenkbar um die x-Achse, die y-Achse sowie die z-Achse und translationsfest zur x-Achse, zur y-Achse sowie zur z-Achse sind.
Lagerung nach Patentanspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Lagerstellen (33, 34) jeweils zwei Gelenklager (53, 54) aufweisen, die in jeweils einem Ösenkopf (58, 59) aufgenommen sind, wobei die Ösenköpfe (58, 59) beidseitig in eine Stange (55) eingeschraubt sind und die Gelenklager (53, 54) jeweils um die x-Achse, die y-Achse sowie die z-Achse verschwenkbar sind.
Lagerung nach einem der Patentansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den unteren Lagerstellen (33, 34) mindestens ein Querstabilisator (35) angeordnet ist, um seitliche Bewegungen der Treppe (5) zu begrenzen, wobei der Querstabilisator (35) jeweils zwei Gelenklager (53, 54) aufweist, die in jeweils einem Ösenkopf (58, 59) aufgenommen sind und die Ösenköpfe (58, 59) beidseitig in eine Stange (55) eingeschraubt sind und die Gelenklager (53, 54) jeweils um die x-Achse, die y-Achse sowie die z-Achse verschwenkbar sind.
Lagerung nach einem der Patentansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stange (55) einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Mittelabschnitt aufweist, an den sich beidseitig bevorzugt konisch verjüngende Enden (56, 57) mit einem Innengewinde anschließen.
Lagerung nach einem der Patentansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Innengewinde in den Enden (56, 57) der Stange (55) jeweils gegensinnig ausgebildet sind, um durch das Verdrehen der Stange (55) um ihre Längsachse eine Längenjustierung zu ermöglichen, wobei eine Verdrehsicherung bevorzugt durch zwei Kontermuttern (62, 63) erfolgt.
Lagerung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine obere Lagerstelle (46) der Treppe (6) fest mit dem Oberdeck (3) verbunden ist und dass die andere obere Lagerstelle (45) parallel zur y-Achse verschiebbar ist und im übrigen fest mit dem Oberdeck (3) verbunden ist und die beiden unteren Lagerstellen (42, 43) jeweils fest mit dem Unterdeck (2) verbunden sind.
Lagerung nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die unteren Lagerstellen (42, 43) der Treppe (6) fest mit mindestens einer Sitzschiene im Unterdeck (2) verbunden sind.