DE102009004811B4

DE102009004811B4 - Vorrichtung zum Verriegeln einer Passagiertür

Info

Publication number: DE102009004811B4
Application number: DE200910004811
Authority: DE
Inventors: Henri Jurisch
Original assignee: Eurocopter Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Helicopters Deutschland GmbH
Priority date: 2009-01-13
Filing date: 2009-01-13
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2029-01-14
Also published as: DE102009004811A1

Abstract

Vorrichtung zum Verriegeln einer Passagiertür (1) gegenüber einer Rumpfstruktur (2) eines Luftfahrzeuges, mit mindestens einem eine formschlüssige Verriegelungsmechanik betätigenden Handhebel (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmechanik aus mehreren vom Handhebel (3) drehend betätigbaren und entlang der Passagiertürfläche beabstandet voneinander verlaufenden Torsionswellen (5a bis 5c) besteht, die am türrandseitigen Ende jeweils Gewindezapfen (6) aufweisen, die mit korrespondierenden Gewindebuchsen eines Randspants (8) derart zusammenwirken, dass ein durch Verdrehen der Torsionswellen (5a bis 5c) bewirktes Verschieben des Randspants (8) über die Breite einer Türfuge (9) ein formschlüssiges Verriegeln oder Entriegeln der Passagiertür (1) bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln einer Passagiertür gegenüber einer Rumpfstruktur eines Luftfahrzeuges, mit mindestens einem eine formschlüssige Verriegelungsmechanik betätigenden Handhebel.
Das Einsatzgebiet der 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.
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.
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.
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.
Es ist die Aufgabe der 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.
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.
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 Entriegeln der Passagiertürbewirkt.
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.
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.
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.
Gemäß Ausgestaltung der Erfindung 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.
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.
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.
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.
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.
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, wobei im Bereich der Flanken des U-förmigen Profils der Passagiertür ein elastomerer Dichtstreifen angeordnet werden kann, um die Passagiertür vorschriftsgemäß abzudichten.
Weitere Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
1 eine schematische Vorderansicht auf die Verriegelungsmechanik einer Passagiertür im Zusammenwirken mit der diese umgebenen Rumpfstruktur, und
2 schematisch einen Querschnitt im Bereich des Randspants von 1.
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.
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.
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.
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.
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.
Bezugszeichenliste

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

Claims

Vorrichtung zum Verriegeln einer Passagiertür (1) gegenüber einer Rumpfstruktur (2) eines Luftfahrzeuges, mit mindestens einem eine formschlüssige Verriegelungsmechanik betätigenden Handhebel (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmechanik aus mehreren vom Handhebel (3) drehend betätigbaren und entlang der Passagiertürfläche beabstandet voneinander verlaufenden Torsionswellen (5a bis 5c) besteht, die am türrandseitigen Ende jeweils Gewindezapfen (6) aufweisen, die mit korrespondierenden Gewindebuchsen eines Randspants (8) derart zusammenwirken, dass ein durch Verdrehen der Torsionswellen (5a bis 5c) bewirktes Verschieben des Randspants (8) über die Breite einer Türfuge (9) ein formschlüssiges Verriegeln oder Entriegeln der Passagiertür (1) bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für zusätzliche Schließsicherheit mindestens eine vom Randspand (8) ausgehende und sich entlang der Passagiertürfläche zur Türinnenseite hin erstreckende Sicherungsstange (10a und 10b) vorgesehen ist, die am türinnenseitigen Ende in eine Verschlussbox (11) zum lösbaren Arretieren des Randspants (8) in der verriegelten Position der Passagiertür (1) mündet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussbox (11) einen lösbaren Klinkensperrmechanismus beinhaltet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur gemeinsam drehbaren Betätigung der Torsionswellen (5a bis 5c) eine senkrecht hierzu verlaufende und am türinnenseitigen Ende der Torsionswellen (5a bis 5c) angelenkte Seilzug- oder Gestängeanordnung (4) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Torsionswellen (5a bis 5c) und die mindestens eine Sicherungsstange (10a und 10b) bezüglich einer langen Türkante (7) senkrecht und parallel beabstandet zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Torsionswellen (5a bis 5c) und die mindestens eine Sicherungsstange (10a und 10b) einander abwechselnd entlang der Türinnenseite angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass pro Passagiertür (1) bezüglich einer langen Türkante (7) insgesamt drei Torsionswellen (5a bis 5c) und zwei Sicherungsstangen (10a und 10b) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Türfuge (9) als verriegelungswirksamer Abstand zwischen Passagiertür (1) und Rumpfstruktur (2) eine Breite von 10 bis 20 mm aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionswellen (5a bis 5c) durch den Handhebel (3) in einem Schwenkbereich von 90° bis zu 180° verdrehbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randspant (8) einen T-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die Gewindebuchse in dessen Fußabschnitt (12) ausgebildet ist und ein Dachabschnitt (13) die formschlüssige Verriegelung im Zusammenwirken mit der Passagiertür (1) sowie der Rumpfstruktur (2) gewährleistet.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Passagiertür (1) randseitig ein U-förmiges Profil zur Bildung der Türfuge (9) und Aufnahme des Randspants (8) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass seitens der Rumpfstruktur (2) eine hierzu korrespondierende Profilierung vorgesehen ist, wobei im Bereich der Flanken des U-förmigen Profils der Passagiertür (1) ein elastomerer Dichtstreifen (14) angeordnet ist.