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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln einer Passagiertür
gegenüber einer Rumpfstruktur eines Luftfahrzeuges, mit
mindestens einem eine formschlüssige Verriegelungsmechanik betätigenden
Handhebel.
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Das
Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich auf die
Luftfahrzeugtechnik. Bei Passagiertüren, welche den Ein-
und Ausgang von Luftfahrzeugen verschließen, kommt eine
den sicherheitstechnischen Vorschriften entsprechende Verriegelungsmechanik
zum Einsatz, die sich vornehmlich flugzeuginnenseitig über
einen Handhebel und meist hilfsenergieunterstützt betätigten
lässt, um die Passagiertür zu öffnen
oder zu schließen.
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Aus
der
DE 199 48 844
A1 geht eine gattungsgemäße Vorrichtung
zum Verriegeln einer Passagiertür hervor. Es kommt dabei
eine Verriegelungsmechanik zum Einsatz, die einen seitlich neben
der Passagiertür angeordneten Handhebel umfasst, der bei
Betätigung einer Sicherungswelle die Verriegelung entsichert
oder sichert und der gleichzeitig als elektrischer Schalter für
eine Steuereinheit dient, welcher einen ersten Elektromotor zur
mechanischen Entriegelung bzw. Verriegelung einer Anhebe- und Verriegelungswelle
der Türverriegelung und einen zweiten Elektromotor zum
Anheben oder Absenken der Tür aufweist, der nach Abschluss
des Anhebevorgang der Tür parallel zur Rumpfstruktur nach
außen schwenkt und in einer geöffneten Position
hält, oder der zum Schließen der Tür
diese in die Rumpfstruktur einschwenkt.
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Bei
dieser technischen Lösung wird die Passagiertür
also im Prinzip zum Verschließen angehoben und hinter sogenannte
Stopps gefahren, um eine formschlüssige Verbindung zwischen
Passagiertür und Rumpfstruktur herzustellen. Das Anheben
der Passagiertür benötigt dabei mechanische Hilfsenergie,
die von einem Elektromotor geliefert wird, welcher zur Weiterleitung
des Leistungsflusses weitere Bauteile, wie Drehfeder, Wellen, Lenker
erfordert.
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Nachteilhaft
bei dieser technischen Lösung erweist sich der insbesondere
durch die elektromotorischen Antriebe verursachte Herstellungsaufwand. Weiterhin
treten in der Praxis vereinzelt funktionale Probleme, Wackeln, Klemmen,
erhöhte Handkräfte beim Öffnen der Passagiertür
oder Probleme beim Absenken auf. Die verwendeten Stopps an der Rumpfstruktur
sowie der Passagiertür sind relativ schwer, was bei Luftfahrzeugen
grundsätzlich unerwünscht ist. Basieren Passagiertür
und/oder Rumpfstruktur auf Faserverbundbauweise, so bedingt die mit
der Lösung des Standes der Technik verbundene lokale Lasteinbringung
Schwierigkeiten hinsichtlich Materialstabilität. Andererseits
hat sich die bekannte Lösung als sehr sicher erwiesen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum
Verriegeln einer Passagiertür zu schaffen, welche sich
durch ein geringes Gewicht sowie einfache Herstellung bei gleichzeitig hoher
Sicherheit auszeichnet und insbesondere für die Faserverbundbauweise
von Passagiertür und/oder Rumpfstruktur geeignet ist.
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Die
Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden
Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen
Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Die
Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass eine
Verriegelungsmechanik aus mehreren von einem Handhebel drehend bewegbar
und entlang der Passagiertürfläche beabstandet
voneinander verlaufenden Torsionswellen besteht, die am türrandseitigen
Ende jeweils Gewindezapfen aufweisen, die mit korrespondierenden
Gewindebuchsen eines Randspants derart zusammenwirken, dass ein durch
Verdrehung der Torsionswellen bewirktes Verschieben des Randspants über
die Breite einer Türfuge ein formschlüssiges Verriegeln
oder Öffnen der Passagiertür auslöst.
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Somit
wird im Gegensatz zum Stand der Technik die Passagiertür
nicht mehr angehoben und hinter die Stopps gefahren. Stattdessen
wird die Passagiertür mit einem verschieblichen Randspant
formschlüssig verriegelt.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt
insbesondere darin, dass deren technische Ausführung recht
einfach ist, da die Kinematik lediglich auf Torsions- und Zuglasten
beruht. Die Passagiertür bewegt sich ruhiger beim Öffnen
oder Schließen; es sind sehr geringe Handkräfte
zur Betätigung erforderlich. Wegen der Verriegelung mittels
Randspant ist die erfindungsgemäße Lösung
besonders geeignet für Passagiertüren und Rumpfstrukturen
in Faserverbundbauweise, da hierdurch eine flächige Lasteinbringung
erfolgt. Kalkulationen haben ergeben, dass dank der erfindungsgemäßen
Lösung gewöhnliche Passagiertüren um
ca. 5 bis 8 kg leichter herstellbar sind. Darüber hinaus
lassen sich rumpfseitige Stopps sowie Gestänge seitens
der Passagiertür einsparen.
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Um
die Schließsicherheit herzustellen wird vorgeschlagen,
mindestens eine vom Randspant ausgehende und sich entlang der Passagiertürfläche zur
Türinnenseite hin erstreckende Sicherheitsstange vorzusehen,
welche am türinnenseitigen Ende in eine Verschlussbox zum
lösbaren Arretieren des Randspants in der Verriegelungsposition
der Passagiertür mündet. Zwar gewährleistet
die Gewindezapfen- Gewindebuchsen-Anordnung bei den Torsionswellen
bereits eine Selbsthemmung, welche vor einem unbeabsichtigten Öffnen
der verriegelten Passagiertür schützt, jedoch
gewährleisten die zusätzlichen Sicherheitsstangen
eine höhere Schließsicherheit für die
Passagiertür. Die Verschlussbox beinhaltet vorzugsweise
einen lösbaren Klinkensperrmechanismus, der aus einem sägezahnförmigen
Rastteil mit hierin einrastenden Sperrklinken besteht. Außerdem
können andere geeignete Sperrmechanismen zur Arretierung
der Sicherheitsstange zum Einsatz kommen, sofern diese eine selbsttätige
Arretierung bilden, welche sich auch manuell lösen lässt.
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Gemäß einer
die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen,
zur gemeinsamen drehbaren Betätigung aller Torsionswellen
einen senkrecht hierzu verlaufenden und am türinnenseitigen
Ende der Torsionswellen angelenkten Seilzug oder eine Gestängeanordnung
vorzusehen. Durch Zug- und/oder Druckkraft wird die per Handhebel
erzeugte Schwenkbewegung linear übertragen, um tangential
an der Torsionswelle angreifend, diese in eine Drehbewegung zu versetzen.
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Vorzugsweise
sind mehrere Torsionswellen und die mindestens eine Sicherungsstange
bezüglich einer Türkante senkrecht und parallel
beabstandet zueinander angeordnet. Zur gleichmäßigen
Verteilung der Verriegelungskräfte sollte hierfür
eine der beiden langen Türkanten genutzt werden.
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Um
eine optimale Kraftverteilung zu erzielen, wird vorgeschlagen, dass
die mehreren Torsionswellen und die mindestens eine Sicherungsstange
einander abwechselnd entlang der Türinnenseite angeordnet
sind. Für eine herkömmliche Passagiertür sind
vorzugsweise bezüglich der langen Türkante insgesamt
drei Torsionswellen und zwei Sicherungsstangen vorgesehen. Dabei
liegen zwei der drei Torsionswellen außen und die verbleibende
Torsionswelle im Bereich der Mitte der Passagiertür. Hierdurch
lässt sich der Randspant über die Breite der Türfuge
sicher bewegen.
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Zur
sicheren Verriegelung der Passagiertür ist es hinreichend,
wenn die Türfuge einen verriegelungswirksamen Abstand zwischen
Passagiertür und Rumpfstruktur mit einer Breite von 10
bis 20 mm, vorzugsweise 10 mm auf jeder Seite der Passagiertür aufweist.
Dieser Weg ist in etwa durch den Randspant zurückzulegen,
um aus der entriegelten Position in die verriegelte Position zu
gelangen. Dies lässt sich durch eine selbsthemmende Gewindebuchsen-Gewindezapfen-Anordnung
im Zusammenwirken mit der Torsionswelle erreichen, welche einen Schwenkbereich
von mindestens 90° bis zu 180°, vorzugsweise 120° (+60°/–60°)
durchläuft.
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Der
die formschlüssige Verriegelung im Zusammenwirken mit der
Rumpfstruktur sowie der Passagiertür bewirkende Randspant
weist einen im Wesentlichen T-förmigen Querschnitt auf.
Die mit dem Ende der Torsionswelle zusammenwirkende Gewindebuchse
kann direkt in einem aus Metall oder Faserverbundwerkstoff bestehenden
Randspant ausgebildet sein, und zwar vorzugsweise an dessen Fußabschnitt,
wogegen der sich einseitig hieran anschließende Dachabschnitt
den Bereich für die formschlüssige Verriegelung
im Zusammenwirken mit der Passagiertür sowie der Rumpfstruktur
gewährleistet. Der Kraftfluss läuft insoweit von
der Passagiertür über den Fußabschnitt
des Randspantes zur Rumpfstruktur, um ein Öffnen der Passagiertür
zu verhindern.
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In
der unverriegelten Position wird der Randspant aus dem Kraftfluss
gezogen, so dass dieser unterbrochen ist, um die Passagiertür
zu öffnen. Zum geeigneten Zusammenwirken mit dem vorstehend beschriebenen
Randspant wird vorgeschlagen, die Passagiertür randseitig
mit einem im Wesentlichen U-förmigen Profil auszubilden,
welches eine Türfuge zur Aufnahme des Randspants bildet.
Hierzu passend sollte die Rumpfstruktur eine korrespondierende Profilierung
aufweisen, wo bei im Bereich der Flanken des U-förmigen
Profils der Passagiertür ein elastomerer Dichtstreifen
angeordnet werden kann, um die Passagiertür vorschriftsgemäß abzudichten.
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Weitere,
die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend
gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es
zeigt:
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1 eine
schematische Vorderansicht auf die Verriegelungsmechanik einer Passagiertür
im Zusammenwirken mit der diese umgebenen Rumpfstruktur, und
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2 schematisch
einen Querschnitt im Bereich des Randspants von 1.
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Gemäß 1 umfasst
die Vorrichtung zum Verriegeln einer Passagiertür 1 gegenüber
einer Rumpfstruktur 2 eines – nicht weiter dargestellten – Luftfahrzeuges
einen türinnenseitig an der Passagiertür 1 angebrachten
Handhebel 3, welcher in einem Bereich von 120° schwenkbar
ist, wobei die Schwenkbewegung über eine am Handhebel 3 angelenkte
Seilzuganordnung 4 an je ein türinnenseitiges Ende
von drei parallel beabstandet zueinander drehbar gelagerten Torsionswellen 5a bis 5c übertragen wird.
Am türrandseitigen Ende weisen die Torsionswellen 5a bis 5c je
einen Gewindezapfen 6 auf, der mit einer korrespondierenden
Gewindebuchse in einem entlang einer langen Türkante 7 verlaufenden Randspant 8 zum
Eingriff kommt. Die hierdurch gebildete Gewindezapfen-Gewindebuchse-Anordnung bewirkt
ein Verschieben des Randspants 8 bei sich drehender Torsionswelle 5a bis 5c.
Hierdurch wird über die Breite einer zwischen der Passagiertür 1 und der
Rumpfstruktur 2 bestehenden Türfuge 9 ein
formschlüssiges Verriegeln der Passagiertür 1 ermöglicht.
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Zur
Gewährleistung einer zusätzlichen Schließsicherheit
sind weiterhin zwei vom Randspant 8 ausgehende und sich
entlang der Passagiertürfläche zur Türinnenseite
hin erstreckende Sicherungsstangen 10a und 10b vorgesehen.
Am türinnenseitigen Ende münden die Sicherungsstangen 10a und 10b in
eine dort fest an der Passagiertür 1 befestigten Verschlussbox 11.
Die Verschlussbox 11 enthält einen Klinkensperrmechanismus
zum lösbaren Arretieren des Randspants 8 in der
verriegelten Position der Passagiertür 1.
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Gemäß 2 weist
die Türfuge 9 zwischen Passagiertür 1 und
Rumpfstruktur 2 einen verriegelungswirksamen Abstand von
hier 20 mm auf. In der dargestellten geschlossenen (verriegelten)
Position der Passagiertür 1 kommt der sich innerhalb
der Türfuge 9 befindliche Randspant 8 an
der Rumpfstruktur 2 zur Anlage.
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Der
Randspant 8 besitzt einen T-förmigen Querschnitt,
wobei in dessen Fußabschnitt 12 die mit der Torsionswelle 5 zusammenwirkende
Gewindebuchse ausgebildet ist. Ein sich an diesem Fußabschnitt 12 anschließender
Dachabschnitt 13 leitet den Kraftfluss von der Passagiertür 1 zur
Rumpfstruktur 2 und bewirkt insoweit die formschlüssige Verriegelung.
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Zwischen
dem U-förmigen Profil im Randbereich der Passagiertür 1 und
der korrespondierenden Profilierung seitens der Rumpfstruktur 2 ist
im Bereich einer der Flanken des U-förmigen Profils, und zwar
außenseitig, ein elastomerer Dichtstreifen 14 zur
Abdichtung der Flugzeuginnenkabine angeordnet.
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- 1
- Passagiertür
- 2
- Rumpfstruktur
- 3
- Handhebel
- 4
- Seilzuganordnung
- 5,
5a, 5b, 5c
- Torsionswelle
- 6
- Gewindezapfen
- 7
- Türkante
- 8
- Randspant
- 9
- Türfuge
- 10a,
10b
- Sicherungstange
- 11
- Verschlussbox
- 12
- Fußabschnitt
- 13
- Dachabschnitt
- 14
- Dichtstreifen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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