DE102008040576B4 - Coupling element with a strand-shaped transmission element - Google Patents
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Abstract
Kopplungselement (1) mit einem strangförmigen Übertragungselement (2), wobei mindestens ein Ende (3) des Übertragungselements (2) in einem Beschlag (4) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das strangförmige Übertragungselement (2) mindestens ein Seil (2) und/oder mindestens ein Draht ist und im Bereich des Beschlages (4) mindestens ein Detektor angeordnet ist zur Anzeige einer Fehlbehandlung des Übertragungselements (2) durch ein Überschreiten einer Querkraft (FQuer) auf das Übertragungselement (2).Coupling element (1) with a strand-shaped transmission element (2), wherein at least one end (3) of the transmission element (2) in a fitting (4) is accommodated, characterized in that the strand-shaped transmission element (2) at least one cable (2) and / or at least one wire and in the region of the fitting (4) at least one detector is arranged to indicate a faulty treatment of the transmission element (2) by exceeding a transverse force (FQuer) on the transmission element (2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Kopplungselement mit einem strangförmigen Übertragungselement, wobei mindestens ein Ende des Übertragungselements in einem Beschlag aufgenommen ist.The invention relates to a coupling element with a strand-shaped transmission element, wherein at least one end of the transmission element is received in a fitting.
Die Rumpfzellenstruktur eines Flugzeugs hat die Aufgabe, eine Vielzahl von Lasten aufzunehmen. In diesem Zusammenhang sind zunächst die üblicherweise im normalen Flugbetrieb auftretenden Lasten zu nennen. Hierunter fallen zum Beispiel diejenigen Fluglasten, die durch Standardflugmanöver in die Rumpfzellenstruktur induziert werden, während die so genannten Böenlasten von außen unter anderem durch atmosphärische Prozesse in die Struktur eingetragen werden. Darüber hinaus existieren weitere Belastungen, die unter anderem durch Schwingungsphänomene bei unterschiedlichen Fluggeschwindigkeiten und/oder besondere Strömungsverhältnisse an aerodynamischen Wirkflächen hervorgerufen werden. Neben diesen im normalen Flugbetrieb auftretenden Lasten muss die Rumpfzellenstruktur eines modernen Flugzeugs darüber hinaus in der Lage sein, auch die so genannten Crashlasten, die insbesondere in der Flugrichtung des Flugzeugs auftreten, aufzunehmen. Solche Crashlasten entstehen in kritischen Ausnahmesituationen, wie zum Beispiel im Fall einer sehr hohen Verzögerung der ganzen Rumpfzelle, wie sie bei einem Aufprall gegen ein nahezu feststehendes Hindernis auftritt. Diese Crashlasten sind in der Regel um mindestens einen Faktor drei höher als die maximal zu erwartenden Lasten im normalen Flugbetrieb, so dass die Crashlasten, wenn die einschlägigen Flugsicherheitsvorschriften deren Beherrschung erfordern, in der Regel allein dimensionsbestimmend für die Rumpfzellenkonstruktion sind. In der Praxis auftretende Crashlasten erreichen hierbei Absolutwerte von bis zu 9 g.The fuselage structure of an aircraft has the task of absorbing a large number of loads. In this context, first of all, the loads that normally occur during normal flight operations should be mentioned. These include, for example, those flight loads that are induced by standard flight maneuvers in the fuselage cell structure, while the so-called gust loads are entered from the outside, inter alia, by atmospheric processes in the structure. In addition, there are other loads that are caused inter alia by vibration phenomena at different speeds and / or special flow conditions on aerodynamic active surfaces. In addition to these loads occurring in normal flight operations, the fuselage cell structure of a modern aircraft must also be able to absorb the so-called crash loads, which occur in particular in the direction of flight of the aircraft. Such crash loads arise in critical exceptional situations, such as in the case of a very high deceleration of the entire fuselage cell, as occurs in a collision against a nearly stationary obstacle. As a rule, these crash loads are at least a factor of three higher than the maximum expected loads during normal flight operations, so that the crash loads, if the relevant flight safety regulations require their control, are generally the sole determining factor for the fuselage cell construction. In practice occurring crash loads reach absolute values of up to 9 g.
Die Crashlasten werden in der Rumpfzellenstruktur eines Flugzeugs in der Regel durch zusätzlich vorgesehene Metallverstrebungen oder Diagonalverstrebungen, die im Hinblick auf die maximal zu erwartenden Crashlasten dimensioniert sind, aufgenommen. Da die Crashlasten, wie vorstehend erläutert, im Wesentlichen ausschließlich in der Flugrichtung des Flugzeugs wirken, stellen beispielsweise Zugseile einen in konstruktiver und statischer Hinsicht vorteilhaften Weg dar, die in der Regel allein auslegungsrelevanten Crashlasten aufzunehmen.The crash loads are in the fuselage cell structure of an aircraft usually by additionally provided metal struts or diagonal struts, which are dimensioned with regard to the maximum expected crash loads included. Since the crash loads, as explained above, act essentially exclusively in the direction of flight of the aircraft, for example, pull cables represent a structurally and statically advantageous way, which usually record design-relevant crash loads alone.
In diesem Zusammenhang besteht jedoch das Problem, dass schon eine relativ geringe Krafteinwirkung auf das Seil, die quer zur Faserrichtung des Zugseils verläuft, zu sehr hohen Längsspannungen bzw. Längskräften im Seil und damit in den mittels des Zugseils verbundenen Bauteilen führt, die unter Umständen für diese Lasten nicht ausgelegt sind. Solche Querkräfte können beispielsweise durch den Fehltritt eines Mitarbeiters bei der Montage innerhalb der Rumpfzellenstruktur entstehen.In this context, however, there is the problem that even a relatively small force on the rope, which runs transversely to the fiber direction of the pull rope, leads to very high longitudinal stresses or longitudinal forces in the rope and thus in the connected by means of the pull rope components that may these loads are not designed. Such lateral forces can arise, for example, due to the misstep of an employee during assembly within the fuselage cell structure.
Im Falle von herkömmlichen Einrichtungen zum Abfangen von Crashlasten, die mit Metallstreben bzw. Diagonalstreben aufgebaut sind, sind derartige Fehlbehandlungen infolge einer augenscheinlichen Deformation der beteiligten Komponenten in der Regel visuell sicher feststellbar, was beim Einsatz von Seilen nicht der Fall ist.In the case of conventional devices for intercepting crash loads, which are constructed with metal struts or diagonal struts, such faulty treatments as a result of an apparent deformation of the components involved are usually visually reliably detectable, which is not the case with the use of ropes.
Des Weiteren ist aus der
Weiter ist aus der
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Außerdem ist aus der
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kopplungselement unter Verwendung eines linearen, strangförmigen Übertragungselementes zu schaffen, bei dem eine sichere visuelle Kontrolle im Hinblick auf eine in der Vergangenheit erfolgte mechanische Fehlbehandlung möglich ist.The object of the invention is therefore to provide a coupling element using a linear, strand-shaped transmission element, in which a reliable visual control with respect to a past mechanical faulty treatment is possible.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device having the features of patent claim 1.
Dadurch, dass im Bereich des Beschlages mindestens ein Detektor zur Anzeige einer Fehlbehandlung angeordnet ist, lässt sich eine in der Vergangenheit erfolgte mechanische Fehlbehandlung des strangförmigen Kopplungselementes, beispielsweise durch das Einwirken einer unzulässig hohen Querkraft, auf visuellem Wege sicher und schnell detektieren. Ob eine mit dem Detektor des Kopplungselements nachgewiesene Fehlbehandlung auch zu einer konkreten Überlastung bzw. Beschädigung des Seils im Einzelfall geführt hat, lässt sich hingegen nicht feststellen. Because at least one detector is arranged in the region of the fitting for indicating a faulty treatment, a mechanical faulty treatment of the strand-shaped coupling element in the past, for example by the action of an impermissibly high transverse force, can be detected reliably and quickly by visual means. On the other hand, it can not be ascertained whether a faulty treatment proved with the detector of the coupling element also led to a concrete overloading or damage of the rope in the individual case.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Kopplungselementes ist der Detektor mit einer Hülse gebildet, die im Bereich einer Einführungsöffnung des Beschlages befestigt, insbesondere in die Einführungsöffnung eingeklebt ist. In Folge dieser rein mechanischen Ausführung des Detektors ist ein konstruktiv einfacher, wartungsfreier sowie zuverlässiger Betrieb möglich.According to an advantageous embodiment of the coupling element of the detector is formed with a sleeve which is attached in the region of an insertion opening of the fitting, in particular glued into the insertion opening. As a result of this purely mechanical design of the detector a structurally simple, maintenance-free and reliable operation is possible.
Nach Maßgabe einer weiteren Fortbildung des Kopplungselementes ist vorgesehen, dass im Bereich des Beschlages eine Schervorrichtung vorgesehen ist. Hierdurch wird beim Überschreiten einer kritischen Querbelastung und einer hierdurch verursachten erhöhten Kraft in Längsrichtung, die einem Mehrfachen der unter normalen Betriebsbedingungen auftretenden Spannung entspricht, das linienhafte Übertragungselement selbsttätig durchtrennt.In accordance with a further development of the coupling element is provided that in the region of the fitting a shearing device is provided. As a result, when a critical lateral load is exceeded and an increased force in the longitudinal direction caused thereby, which corresponds to a multiple of the tension occurring under normal operating conditions, the linear transmission element is automatically severed.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausgestaltung des Kopplungselementes ist die Hülse mit einem spröden Material, insbesondere mit Glas und/oder mit Keramik, gebildet. Durch das Zerbrechen der Hülse wird zunächst ein eindeutiges, visuell sichtbares Signal geschaffen, das jede Fehlbehandlung des strangförmigen Übertragungselements anzeigt, die unter Umständen bereits zu ansonsten schwer lokalisierbaren Folgeschäden an den hiermit verbundenen Komponenten geführt haben kann.In accordance with a further embodiment of the coupling element, the sleeve is formed with a brittle material, in particular with glass and / or ceramic. By breaking the sleeve a clear, visually visible signal is first created, which indicates any mistreatment of the strand-shaped transmission element, which may have already led to otherwise difficult to localize consequential damage to the components connected thereto under certain circumstances.
Eine weitere vorteilhafte Fortentwicklung des Kopplungselementes sieht vor, dass die Schervorrichtung mit einer im Bereich der Einführungsöffnung angeordneten Schneide gebildet ist. Hierdurch wird auf konstruktiv einfache Art und Weise eine zuverlässige, irreversible Zerstörung des linienhaften Übertragungselements bei einer erheblichen Überschreitung der kritischen Querkraft erreicht. Die Schneide kann beispielsweise mit einer metallischen, gehärteten und hochfesten Schneide oder mit einer Keramikschneide gebildet sein.A further advantageous development of the coupling element provides that the shearing device is formed with a blade arranged in the region of the introduction opening. As a result, a reliable, irreversible destruction of the linear transmission element is achieved at a significant excess of the critical lateral force in a structurally simple manner. The cutting edge can be formed, for example, with a metallic, hardened and high-strength cutting edge or with a ceramic cutting edge.
Eine Weiterbildung des Kopplungselementes sieht vor, dass die Schneide eine Ringschneide ist, die das strangförmige Übertragungselement allseitig umschließt. Hierdurch wird die Durchtrennung des linienhaften Übertragungselements weitgehend unabhängig von einer Angriffsrichtung der Querkraft.A development of the coupling element provides that the cutting edge is a circular cutting edge, which encloses the strand-shaped transmission element on all sides. As a result, the transection of the linear transmission element is largely independent of a direction of attack of the transverse force.
Das strangförmige Übertragungselement ist mindestens ein Seil und/oder mindestens ein Draht. Dadurch können die in extremen Flugsituationen auftretenden Crashlasten zuverlässig aufgenommen werden, wobei ein in konstruktiver Hinsicht einfacher, raumsparender und zugleich gewichtsoptimierter Aufbau gegeben ist. Grundsätzlich kann das strangförmige Übertragungselement mit mindestens einem Seil und/oder Draht gebildet sein. Mit dem Begriff ”Seil” wird in diesem Zusammenhang eine Verflechtung, eine Verzwirnung oder eine Verdrillung von langgestreckten, linienhaften, im Wesentlichen zylindrischen Körpern mit einem jeweils relativ kleinen Durchmesser definiert, während der Terminus ”Draht” im Allgemeinen einen langgestreckten, ebenfalls im Wesentlichen zylindrischen Körper, allerdings mit einem erheblich größeren Durchmesser meint. Diese Begrifflichkeiten können jedoch beispielsweise im Bereich von Stahlseilen mit größeren Durchmessern Überschneidungen aufweisen.The strand-shaped transmission element is at least one cable and / or at least one wire. As a result, the crash loads occurring in extreme flight situations can be reliably absorbed, with a structurally simpler, more space-saving and at the same time weight-optimized design. In principle, the strand-shaped transmission element can be formed with at least one cable and / or wire. The term "rope" in this context is defined as an intertwining, twisting or twisting of elongated, linear, substantially cylindrical bodies each having a relatively small diameter, while the term "wire" generally means an elongate, also substantially cylindrical one Body, but with a significantly larger diameter means. However, these terms may, for example, have overlaps in the area of steel cables with larger diameters.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Kopplungselementes sind in den weiteren Patentansprüchen dargelegt.Further advantageous embodiments of the coupling element are set forth in the further claims.
In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:
In der Zeichnung weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils die gleiche Bezugsziffer auf.In the drawing, the same constructive elements each have the same reference number.
Die
Ein Kopplungselement
Die
Das Seil
Die
Darüber hinaus verfügt das erfindungsgemäße Kopplungselement
Das Kopplungselement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Kopplungselementcoupling element
- 22
- Seil (strangförmiges Übertragungselement)Rope (strand-shaped transmission element)
- 33
- Ende (Seil)End (rope)
- 44
- Beschlagfitting
- 55
- Befestigungselementfastener
- 66
- Hülse (Detektor)Sleeve (detector)
- 77
- erstes Ende (Beschlag)first end (fitting)
- 88th
- Gewindebohrungthreaded hole
- 99
- Gewindebolzenthreaded bolt
- 1010
- Widerlagerabutment
- 1111
- Endstück (Seil)Tail (rope)
- 1212
- Einführungsöffnunginsertion opening
- 1313
- Längsachselongitudinal axis
- 1414
- Längelength
- 1515
- zweites Ende (Beschlag)second end (fitting)
- 1616
- Schervorrichtungshearing device
- 1717
- Ringschneideserrated
Claims (9)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH, 21129 HAMBURG, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
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R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20140201 |