DE102008005595B4

DE102008005595B4 - Frachtraumtür in einer Rumpfzelle eines Flugzeugs

Info

Publication number: DE102008005595B4
Application number: DE102008005595A
Authority: DE
Inventors: Ronald Risch
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2013-11-14
Anticipated expiration: 2028-01-23
Also published as: DE102008005595A1

Abstract

Frachtraumtür (31) in einer Rumpfzelle eines Flugzeugs, wobei mittels der Frachtraumtür (31) eine mit einem Türrahmen ausgesteifte Ausnehmung in der Rumpfzelle verschließbar ist,
wobei die Frachtraumtür (31) zur Verkleinerung des von der Frachtraumtür (31) im geöffneten Zustand beanspruchten Platzes mindestens einen ersten und einen zweiten nach innen öffnenden Türflügel (32–35) aufweist,
wobei mindestens zwei Schwenkachsen (37, 38, 40, 41) der mindestens zwei Türflügel (32–35) in etwa parallel zu einer Türleibung (36, 39) verlaufen und
wobei die mindestens zwei Türflügel (32–35) jeweils zweigeteilt sind und jeweils mindestens ein weiterer Türflügel (33, 34) gelenkig an dem ersten und zweiten Türflügel (32–35) angebunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Frachtraumtür in einer Rumpfzelle eines Flugzeugs, wobei mittels der Frachtraumtür eine mit einem Türrahmen ausgesteifte Ausnehmung in der Rumpfzelle verschließbar ist.
Bekannte Ausführungsformen von Frachtraumtüren für Flugzeuge sind einstückig und großformatig ausgebildet, um auch größere Frachteinheiten wie zum Beispiel Kofferschüttgut, Standardluftfrachtcontainer oder Paletten in den Frachtraum verbringen zu können.
Zum Öffnen wird die Frachtraumtür nach innen in den Laderaum verschwenkt, um insbesondere eine Beschädigung der Frachtraumtür durch Ladeeinrichtungen im Außenbereich des Flugzeugs zu vermeiden. Darüber hinaus können nach innen öffnende Frachtraumtüren leichter gebaut werden. Infolge der nach innen öffnenden Frachtraumtüren wird jedoch der Frachtraum (”Payload”) des Flugzeugs verkleinert, da für die Schwenkbewegungen ein entsprechender Raum erforderlich ist. Die Befestigung der Frachtraumtür innerhalb der Rumpfzelle des Flugzeugs erfolgt durch einen Türrahmen, der die mit der Frachtraumtür druckdicht zu verschließende Ausnehmung innerhalb der Rumpfzelle allseitig umfasst. Die Anlenkung der Frachtraumtür erfolgt oftmals mit im oberen Türrahmenbereich angeordneten Gelenken, um den Bodenbereich für den Beladungsvorgang freizuhalten. Eine Schwenkachse der Frachtraumtür verläuft – in Abhängigkeit vom örtlichen Krümmungsgrad der Rumpfzelle im Einbaubereich der Frachtraumtür – im Wesentlichen parallel zur Außenhaut des Flugzeugs.
Entweder wird der Frachtraum zur Beladung von Kofferschüttgut genutzt oder es befindet sich im Bereich der Frachtraumtür im Laderaum eine Dreheinrichtung, beispielsweise in der Form einer Kugelmatte oder dergleichen, mit der die quer zur Längsachse des Flugzeugs auf einem Hubtisch herangeführten Frachteinheiten zunächst um ihre Hochachse um 90° verschwenkt werden, um sie anschließend auf ihre endgültige Stellposition zu befördern. Wenn die Frachteinheiten ihre endgültige Stellposition im Frachtraum erreicht haben, werden diese gegen Verrutschen in allen drei Richtungen des Raumes mittels geeigneter Verriegelungssysteme auf dem Schienensystem arretiert.
Für den Verdrehprozess der Frachteinheiten sowie für die Schwenkbewegung der Frachtraumtür beim Öffnungsvorgang muss ausreichend Platz freigehalten werden, wobei insbesondere eine Beschädigung der nach innen öffnenden Frachtraumtür zu vermeiden ist.
Im Fall von sperrigen Frachteinheiten wird der für den Ladevorgang und/oder den sich anschließenden Rotationsprozess maximal zur Verfügung stehende Operationsraum durch die im Öffnungszustand in die Rumpfzelle des Flugzeugs eingeschwenkte Frachtraumtür erheblich begrenzt.
Aus US 3 424 411 A ist eine Frachtraumtür bekannt, die während des Fluges geöffnet werden kann. Sie ist an ihrem vorderen Ende im Flugzeug befestigt, so dass sie in den Laderaum angehoben werden kann. Sie umfasst Seitenteile, die sich nach innen klappen lassen.
Aus der EP 0 537 699 A1 ist eine Frachtraumtür bekannt, die einen ersten und einen zweiten Türflügel aufweist, die nach außen schwenkbar sind. Dabei verlaufen die Schwenkachsen, um die die Türflügel schwenkbar sind, in etwa parallel zu einer Türleibung. In der DE 1 232 475 B wird eine Schiebetür für einen Flugzeugrumpf beschrieben, die einen Abschnitt aufweist, der bei einem Öffnen der Schiebetür in einen Hohlraum in der Tür einziehbar ist, sodass die Tür so weit geöffnet werden kann, dass eine Aussparung im Rumpf vollständig freigegeben wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine nach innen öffnende Frachtraumtür für ein Flugzeug zu schaffen, die im geöffneten Zustand möglichst wenig Platz vom zur Verfügung stehenden Laderaum des Flugzeugs beansprucht und hierdurch eine leichtere Beladung und/oder das Verbringen von großvolumigeren Frachteinheiten in den Frachtraum ermöglicht. Zudem soll eine Beschädigung der Frachtraumtür durch von außen an das Flugzeug herangeführte Beladungseinrichtungen vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Frachtraumtür mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dadurch, dass die Frachtraumtür zur Verkleinerung des von der Frachtraumtür in einem geöffneten Zustand beanspruchten Platzes mindestens einen ersten und einen zweiten Türflügel aufweist, wobei mindestens zwei Schwenkachsen der mindestens zwei Türflügel in etwa parallel zu einer Türleibung verlaufen, lassen sich insbesondere großformatige Frachteinheiten ohne die Gefahr von Beschädigungen der Frachtraumtür in den Frachtraum des Flugzeugs verbringen. Darüber hinaus wird das Verdrehen der Frachteinheiten um ihre Hochachse im Eingangsbereich des Frachtraums während des Beladevorgangs erleichtert.
Die mindestens zwei Türflügel der Frachtrumtür sind nach innen öffnend ausgebildet. Hierdurch wird eine Beschädigung der Frachtraumtür durch von außen an das Flugzeug herangeführte Beladungseinrichtungen, wie zum Beispiel Hubtische, Kräne oder Förderbänder, vermieden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Frachtraumtür sind die mindestens zwei Türflügel in mindestens einer Raumrichtung gekrümmt ausgebildet. Die einachsige sphärische Krümmung der Türflügel ermöglicht eine in aerodynamischer Hinsicht – bis auf einen Frachtraumtürspaltbereich – ”nahtlose” bzw. fluchtende Integration der mindestens zwei Türflügel in die Rumpfzellenhaut.
Die mindestens zwei Türflügel der Frachtraumtür sind jeweils wiederum zweigeteilt ausgeführt, wobei die hinzukommenden Türflügel ebenfalls jeweils gelenkig mit dem ersten und dem zweiten Türflügel verbunden sind.
Dies ermöglicht einen verkleinerten Schwenkbereich der Türflügel, so dass im Eingangsbereich des Frachtraums weniger Raum zum Rotieren der Frachteinheiten freigehalten werden muss. Zudem vergrößert sich die nutzbare Stellfläche des Frachtraums, da weniger Platz für die Bewegung der Türflügel beim Öffnungs- und Schließvorgang der Frachtraumtür freigehalten werden muss, so dass eine größere Anzahl von Frachteinheiten in den Frachtraum verbracht werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Frachtraumtür, bei der Bezug genommen wird auf die beigefügte Zeichnung.
1 zeigt eine schematische Ansicht des hinteren Teils einer Rumpfzelle mit einer herkömmlichen Frachtraumtür im geöffneten Zustand in perspektivischer Darstellung.
2 zeigt eine schematische Ansicht der Rumpfzelle mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Frachtraumtür in einer geöffneten Position in perspektivischer Darstellung.
3 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung der aus dem Stand der Technik bekannten Frachtraumtür im vollständig geöffneten und geschlossenen Zustand in Draufsicht.
4 zeigt die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Frachtraumtür in verschiedenen Öffnungszuständen in Draufsicht.
In der Zeichnung weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils die gleiche Bezugsziffer auf.
Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines hinteren Teils einer Rumpfzelle eines Flugzeugs mit einer in die Rumpfzelle integrierten Frachtraumtür herkömmlicher Bauart.
Eine Frachtraumtür 1 zum druckdichten Verschließen eines Frachtraums 2 ist verschwenkbar an einem Türrahmen 3 angelenkt. Der Türrahmen 3 umschließt allseitig eine Ausnehmung 4 bzw. eine Öffnung in einer Rumpfzelle 5, die Teil eines nicht dargestellten Flugzeugs ist. Durch nicht eingezeichnete Dichtmittel ist die Frachtraumtür 1 gegenüber dem Türrahmen 3 vollkommen druckdicht abgeschottet. Ein Koordinatensystem 6 verdeutlicht die Lage der Komponenten im Raum. Die x-Achse des Koordinatensystems 6 verläuft im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Flugzeugs, die y-Achse ist in Querrichtung zum Flugzeug orientiert und die z-Achse weist nach ”oben”, das heißt ist vom Boden weggerichtet. Zu berücksichtigen ist, dass die Frachtraumtür 1 jeweils in Abhängigkeit von der lokalen Rumpfzellenkrümmung am Einbauort im Raum in Bezug auf die z-Achse verkippt ist.
Die Frachtraumtür 1 verschwenkt bevorzugt nach innen um eine in einem oberen Bereich des Türrahmens 3 befindliche Schwenkachse 7, bis die in der 1 dargestellte Position erreicht ist. Hierdurch werden Beschädigungen infolge der von außen an das Flugzeug herangeführten Beladehilfsmitteln vermieden. Alternativ kann die Frachtraumtür auch nach außen schwenkend ausgebildet sein.
Ein zum Öffnen der Frachtraumtür 1 erforderlicher und daher von Hindernissen freizuhaltender Schwenkbereich 8 ist durch die insgesamt acht ungefähr kreisbogenförmigen Bewegungsbahnen – von denen lediglich eine Bewegungsbahn 9 stellvertretend für die übrigen mit einer Bezugsziffer versehen ist – angedeutet. Wie aus der 1 ersichtlich, beansprucht der Schwenkbereich 8 der Frachtraumtür 1 einen erheblichen Teil eines Eingangsbereichs 10 des Frachtraums 2.
Durch die Frachtraumtür 1 werden nicht dargestellte Frachteinheiten in den Frachtraum 2 in der Rumpfzelle 5 des Flugzeugs verbracht. Die Einbringung der Frachteinheiten durch die Frachtraumtür 1 erfolgt zunächst im Wesentlichen in Richtung der y-Achse des Koordinatensystems 6. Bei den Frachteinheiten kann es sich um Standardfrachteinheiten wie zum Beispiel Frachtcontainer, Frachtpaletten oder dergleichen, aber auch um so genanntes Kofferschüttgut, das eine Vielzahl von Koffern, Taschen mit unterschiedlichen Abmessungen umfasst, handeln.
Die Standardfrachteinheiten mit genormten Abmessungen werden in der Regel automatisiert um ihre Hochachse bzw. die z-Achse um 90° verschwenkt und anschließend in oder entgegen der Richtung der x-Achse, das heißt im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Flugzeugs auf einem in ein Fußbodengerüst 11 integriertes, nicht dargestelltes Schienensystem in den Frachtraum 8 eingeschoben, bis ihre endgültig vorgegebene Stellposition erreicht ist, und dort festgesetzt, das heißt gegen Verrutschen gesichert.
Das Kofferschüttgut wird dagegen mittels eines Förderbandes in den Eingangsbereich 10 des Frachtraums verbracht und anschließend händisch verteilt.
Die 2 zeigt eine weitere, aus dem Stand der Technik bekannte Frachtraumtür in der vollständig geöffneten Position.
Die zweigeteilte Frachtraumtür 12 zum Abschließen eines Frachtraums 13 eines nicht dargestellten Flugzeugs weist einen ersten und einen zweiten Türflügel 14, 15 auf, die jeweils an einer linken und rechten Türleibung 16, 17 eines Türrahmens 18 verschwenkbar angelenkt sind. Die beiden Türflügel 14, 15 können unterschiedliche Größenabmessungen aufweisen. Der Türrahmen 18 umfasst und verstärkt allseitig eine Ausnehmung 19 bzw. eine Öffnung innerhalb einer Rumpfzelle 20, die Teil eines nicht dargestellten Flugzeugs ist. Durch gleichfalls nicht eingezeichnete Dichtmittel ist die zweigeteilte Frachtraumtür 12 gegenüber dem Türrahmen 18 und der Rumpfzelle 20 hermetisch abgedichtet. Das Koordinatensystem 6 verdeutlicht entsprechend zur 1 die Lage der Komponenten im Raum. Die Türflügel 14, 15 werden entlang der beiden Schwenkachsen 21, 22 verschwenkt, die entgegen der Ausführung nach 1 im Wesentlichen quer zur x-Achse und in Relation zur y-Achse unter einem Winkel von etwa 45° ungefähr parallel zu den Türleibungen 16, 17 verlaufen. Die jeweilige Orientierung der beiden Schwenkachsen 21, 22 im Raum hängt von der lokalen Krümmung der Rumpfzelle 20 im Bereich des Einbauortes der Frachtraumtür 12 ab. Ein Schwenkbereich 23 des ersten und zweiten Türflügels 14, 15 ist durch die insgesamt acht viertelkreisförmigen Bewegungsbahnen angedeutet, von denen der besseren zeichnerischen Übersicht halber lediglich eine Bewegungsbahn 24 für den ersten Türflügel 14 und eine Bewegungsbahn 25 für den zweiten Türflügel 15 repräsentativ für die übrigen mit einer Bezugsziffer versehen ist.
In der Rumpfzelle 20 ist ein Fußbodengerüst 26 angeordnet, auf dem die nicht dargestellten (Standard-)Frachteinheiten positioniert werden. Das zu verstauende Kofferschüttgut wird lose im Frachtraum 13 verstaut. Innerhalb des Schwenkbereichs 23, in dem sich die Frachtraumtür 12 beim Öffnungsvorgang im Wesentlichen bewegt, dürfen sich im Eingangsbereich 27 des Frachtraums 13 keine Hindernisse, insbesondere keine Frachteinheiten befinden, um den Öffnungsvorgang der Frachtraumtür 12 nicht zu behindern. Abgesehen hiervon definiert der Schwenkbereich 23 den Raum, in dem Rotationen von Frachteinheiten im Eingangsbereich 27 während des Ladevorgangs behinderungsfrei erfolgen können.
Die beiden Rumpfzellen 5, 20 in den 1, 2 weisen jeweils dieselbe geometrische Gestalt und dieselben Abmessungen auf. Wie aus einem Vergleich der 1, 2 ersichtlich ist, ist demzufolge das Volumen des Schwenkbereichs 23 der erfindungsgemäßen Frachtraumtür 12 deutlich kleiner als das entsprechende Volumen des Schwenkbereichs 8, der für eine behinderungsfreie Betätigung der Frachtraumtür 1 freizuhalten ist (vgl. 1). Infolge der erfindungsgemäß mindestens zweigeteilt ausgebildeten Frachtraumtür 12 lässt sich die so genannte ”Payload”, insbesondere im Fall von Kofferschüttgut vergrößern.
Die 3 zeigt eine schematisierte Draufsicht der Frachtraumtür 12 mit den beiden um die Schwenkachsen 21, 22 verschwenkbar angelenkten Türflügeln 14, 15, deren mit punktierten Linien dargestellte Bewegungsbahnen 24, 25 jeweils in etwa viertelkreisförmig verlaufen und zusammen den Schwenkbereich 23 darstellen, der von Hindernissen und Gegenständen freizuhalten ist, um eine ungehinderte Bewegung der Türflügel 14, 15 der Frachtraumtür 12 zu ermöglichen. Das Koordinatensystem 6 verdeutlicht die Lage der Komponenten im Raum. Der resultierende Schwenkbereich 23 bzw. die Bewegungsbahnen 24, 25 der beiden Türflügel 14, 15 sind jeweils mit gestrichelten Linien angedeutet. In der mit gestrichelten Linien dargestellten Position haben die Türflügel 14, 15 ihre vollständige Öffnungsposition erreicht. In der mit der durchgezogenen Linie dargestellten Position befinden sich die die Frachtraumtür 12 bildenden Türflügel 14, 15 in der geschlossenen Position.
In Abhängigkeit vom Einbauort der Frachtraumtür 12 im Heckbereich des Flugzeugs sind die Türflügel 14, 15 eben, ein- oder zweidimensional (sphärisch) gekrümmt. Im vollständig geschlossenen Zustand schließen die Türflügel 14, 15 an Türflügelkanten 28, 29 im Bereich einer vertikalen Hilfslinie 30 druckdicht aneinander an. Zu diesem Zweck sind im Bereich der beiden Türflügelkanten 28, 29 nicht dargestellte Dichtmittel angeordnet. Somit schließt die Frachtraumtür 12 die Ausnehmung 19 in der Rumpfzelle 20 und damit den Frachtraum 13 druckdicht ab.
Die 4 illustriert eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Frachtraumtür.
Die Frachtraumtür 31 weist insgesamt vier gelenkig miteinander verbundene Türflügel 32 bis 35 auf. Der erste Türflügel 32 ist im Bereich einer linksseitigen Türleibung 36 eines nicht dargestellten Türrahmens, der eine Ausnehmung in einer Rumpfzelle eines Flugzeugs allseitig umschließt, um eine Schwenkachse 37 drehbar angelenkt. Der zweite Türflügel 33 ist mit dem ersten Türflügel 32 über eine weitere Schwenkachse 38 drehbar verbunden. Entsprechend ist der vierte Türflügel 35 im Bereich einer rechten Türleibung 39 um eine weitere Schwenkachse 40 drehbar angelenkt. Der dritte Türflügel 34 ist mit dem vierten Türflügel 35 über eine weitere Schwenkachse 41 gelenkig verbunden. Die Schwenkachsen 40, 41 sowie 37, 38 sind beispielsweise mit mindestens zueinander linear fluchtend angeordneten Gelenken gebildet. Die Türflügel 32 bis 35 verfügen über nicht dargestellte Dichtmittel, um eine ausreichende Druckdichtigkeit der gesamten Anordnung zu erreichen.
Die vollständig, druckdicht geschlossene Position der Frachtraumtür 31 ist in der 4 mit der durchgezogenen schwarzen Linie veranschaulicht. Eine vertikal verlaufende Linie 42 stellt die Kontaktfläche zwischen den beiden inneren Türflügeln 33, 34 dar, die druckdicht ausgebildet ist.
Zum Öffnen der Frachtraumtür 31 werden die Türflügel 32, 33 sowie 34, 35 jeweils in Richtung der weißen Pfeile nach außen bewegt. Zwei Zwischenpositionen der Frachtraumtür 31 sind mit gestrichelten Linien dargestellt, während die vollständig geöffnete Position der Frachtraumtür 31 durch die strichpunktierten Linien symbolisiert ist. Ein angedeuteter ungefährer Schwenkbereich 43 der Frachtraumtür 31, der für eine ungehinderte Bewegung von Gegenständen freizuhalten ist, wird durch die mit punktierten Linien dargestellten, in etwa viertelkreisförmigen Bewegungsbahnen 44, 45 verkörpert.
Die horizontalen Abmessungen der Frachtraumtüren 12 und 31 in der Darstellung der 3, 4 sind identisch, um eine bessere Vergleichbarkeit der Schwenkbereiche beider Ausführungsvarianten zu ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Frachtraumtür 31, die letztlich eine abgedichtete Falttür darstellt, weist im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsvariante (vgl. 2, 3) vor allem den Vorteil eines verkleinerten Schwenkbereichs 43 auf, so dass in einem Frachtraum 46 mehr Stauraum (”Payload”) zur Verfügung steht und/oder zumindest das Ausrichten und Positionieren der Frachteinheiten in einem Eingangsbereich 47 des Frachtraums 46 durch eine Vergrößerung des so genannten ”revenue space” vereinfacht wird.
Durch eine weitere Unterteilung der Frachtraumtür 31, die dann zum Beispiel acht Türflügel aufweisen kann, lässt sich der Raumgewinn weiter steigern.

Claims

Frachtraumtür (31) in einer Rumpfzelle eines Flugzeugs, wobei mittels der Frachtraumtür (31) eine mit einem Türrahmen ausgesteifte Ausnehmung in der Rumpfzelle verschließbar ist, wobei die Frachtraumtür (31) zur Verkleinerung des von der Frachtraumtür (31) im geöffneten Zustand beanspruchten Platzes mindestens einen ersten und einen zweiten nach innen öffnenden Türflügel (32–35) aufweist, wobei mindestens zwei Schwenkachsen (37, 38, 40, 41) der mindestens zwei Türflügel (32–35) in etwa parallel zu einer Türleibung (36, 39) verlaufen und wobei die mindestens zwei Türflügel (32–35) jeweils zweigeteilt sind und jeweils mindestens ein weiterer Türflügel (33, 34) gelenkig an dem ersten und zweiten Türflügel (32–35) angebunden ist.
Frachtraumtür (31) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Türflügel (32–35) in mindestens einer Raumrichtung gekrümmt sind.
Frachtraumtür (31) nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frachtraumtür (31) als eine nach innen öffnende, viergeteilte Falttür ausgebildet ist.