-
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein pneumatisch gesteuertes bzw. pneumatisch betätigtes Verriegelungssystem für eine Tür bzw. für ein Türsystem, das vorzugsweise zwischen dem Cockpit und der Kabine eines Flugzeugs (auch als Cockpit-Tür bezeichnet) vorgesehen ist. Die Erfindung kann aber auch bei anderen Türen im Innenraum eines Flugzeugs oder in anderen Einrichtungen verwendet werden. So kann die vorliegenden Erfindung beispielsweise in Industrieanlagen, in denen der Schutz gegen Explosionsgefahr eine große Rolle spielt, oder in Einrichtungen zur Anwendung kommen, in denen es erforderlich ist, dass sich die Türen im Notfall, beispielsweise bei einem Stromausfall, automatisch öffnen oder sich ”stromlos” öffnen lassen.
-
In herkömmlichen Verkehrsflugzeugen ist zwischen dem Cockpit und der Kabine eine Sicherheitstür bzw. Cockpit-Tür vorgesehen. Eine solche Cockpit-Tür muss ausreichend stabil sein und über ein sicheres Verriegelungssystem verfügen, so dass sich die Cockpit-Tür unter Einwirkung von Gewalt nicht oder nur sehr schwer öffnen lässt, um auf diese Weise ein unerwünschtes Eindringen beispielsweise von Terroristen oder Flugzeugentführern in das Cockpit zu verhindern. So sind Cockpit-Türen üblicherweise aus einem feuerfesten und kugelsicheren Material hergestellt und mit einem Verriegelungssystem versehen, das mehrere Schließriegeln oder Schließbolzen aufweist, mit Hilfe derer die Cockpit-Tür sicher mit dem Türrahmen (Türzarge) verriegelt werden kann.
-
Typischerweise ist eine Cockpit-Tür mit Hilfe von Türscharnieren so mit einem Türrahmen gekoppelt, dass sie sich zur Seite des Cockpits öffnen lässt. Auf diese Weise kann, wenn im Cockpit ein Druckabfall entsteht, weil beispielsweise durch Kollision mit einem Vogel eine Scheibe zerbrochen ist, die Cockpit-Tür in Richtung des Druckabfalls geöffnet werden (also in Richtung auf den Innenraum des Cockpits), um ein Einströmen von Luft aus der Kabine in das Cockpit zu ermöglichen. Würde sich die Cockpit-Tür nicht in Richtung des Cockpits sondern nur in Richtung der Kabine) öffnen lassen, würden die Piloten aufgrund der Druckdifferenz zwischen Cockpit und Kabine nicht in der Lage sein, die Cockpit-Tür zur Kabine hin zu öffnen. Die beschriebene Konfiguration ist ferner bevorzugt, weil sich die Türscharniere im Cockpit befinden und von der Kabine aus nicht zugänglich sind, wodurch die Sicherheit gegen ein gewaltsames Aufbrechen der Cockpit-Tür erhöht wird.
-
Derzeit sind verschiedene Verriegelungs- bzw. Entriegelungssysteme für Cockpit-Türen im Einsatz. Bei einem dieser Systeme wird eine Mehrzahl von elektrisch gesteuerten Schließbolzen verwendet, die angeordnet und ausgestaltet sind, um die Cockpit-Tür zu verriegeln bzw. zu entriegeln. Dabei werden die Schließbolzen mit Hilfe von starken Magnetspulen in ihre Verriegelungsposition gebracht, wobei den Spulen permanent elektrische Leistung zugeführt werden muss, um die Bolzen in ihrer verriegelten Position zu halten. Wenn die Leistungszufuhr unterbrochen wird, werden die Bolzen durch Federkraft in ihre entriegelte Position gebracht, um dann die Cockpit-Tür öffnen zu können. Um die Schließbolzen in ihre verriegelte Position zu bringen, muss deren elektromagnetische Kraft folglich größer als die Rückstellkraft der Federn.
-
Ausgehend vom obigen Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verriegelungssystem für eine Cockpit-Tür der eingangs beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, mit Hilfe dessen die Nachteile des bekannten Verriegelungssystems überwunden werden. Insbesondere soll erreicht werden, dass der elektrische Energiebedarf, der zum Verriegeln der Cockpit-Tür gemäß Stand der Technik erforderlich ist, merklich reduziert und gleichzeitig die Lebensdauer der Verriegelungselemente erhöht wird.
-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Schließbolzen bzw. Schlossfallen zum Ver- und Entriegeln einer Tür, insbesondere einer Cockpit-Tür, pneumatisch gesteuert bzw. betätigt werden. Insbesondere erfolgt im normalen Betrieb die Ver- und Entriegelung der Tür durch Erzeugung eines Überdrucks in einem mit den Schließbolzen bzw. Schlossfallen pneumatisch gekoppelten Pneumatikkreis. Durch diesen Überdruck können die Schließbolzen oder Schlossfallen (nachfolgend auch als Schließmittel bezeichnet) in ihrem verriegelten Zustand gehalten werden, ohne dass hierzu permanent elektrische Energie zugeführt werden muss. Das Entriegeln der Tür wird allgemein dadurch erreicht, dass in einem Teil des Pneumatikkreises der Überdruck auf ein Maß reduziert wird, dass die Schließmittel vorzugsweise mittels Federkraft in ihre Entriegelungsposition zurück bewegt werden. Um den Druck im Pneumatikkreis soweit zu reduzieren, dass sich die Schließmittel in ihre Entriegelungsposition bewegen können, werden ein oder mehrere Entlüftungsventile des Pneumatikkreises geöffnet.
-
Die Verriegelung der Cockpit-Tür kann so erfolgen, dass ein oder mehrere im Türrahmen oder Türpfosten vorgesehene Schließbolzen direkt in hierfür vorgesehene Öffnungen in der Tür eingeführt werden. Allerdings hat dieses Verriegelungsprinzip den Nachteil, dass sämtliche Toleranzen und nicht selten auftretende Verstellungen der Tür einen negativen Einfluss auf die Funktion dieses Verriegelungsprinzips haben können.
-
Daher ist es bevorzugt, dass eine oder mehrere im Türrahmen oder Türpfosten vorgesehene Schlossfallen (Catch) pneumatisch betätigt werden, mit Hilfe derer zugehörige Verriegelungsbolzen (Latch) in der Tür, vergleichbar mit einer herkömmlichen Haustür, blockiert bzw. freigegeben werden.
-
Der entsprechende Verriegelungsbolzen in der Tür (Latch) kann feststehend oder bewegbar sein. Bei der bewegbaren Lösung kann der Verriegelungsbolzen vorzugsweise von einer ersten Seite der Tür mechanisch bedient werden (zum Beispiel mittels einer Türklinge oder einem Drehgriff) und ist von der zweiten gegenüberliegenden Seite nicht erreichbar bzw. nicht bedienbar. Es ist aber ebenso denkbar, dass der Verriegelungsbolzen mit Hilfe eines herkömmlichen Türschlosses von einem Benutzer betätigt werden kann, der über den erforderlichen Schlüssel verfügt.
-
Wie vorstehend erläutert, weist das erfindungsgemäße pneumatische Verriegelungssytem ein oder mehrere (vorzugsweise drei) der vorstehend erläuterten Schließmittel auf. Es ist natürlich möglich, nur ein Schließmittel zu verwenden; zur Erhöhung der Sicherheit sind allerdings mindestens zwei Schließmittel bevorzugt. Diese Schließmittel sind vorzugsweise im Türrahmen vorgesehen bzw. montiert. Es ist zwar theoretisch denkbar, die Schließmittel in der Tür vorzusehen. In diesem Fall müsste jedoch der Pneumatikkreis ebenfalls in der Tür untergebracht sein. Zumindest aber müssten die mit den Schließmitteln gekoppelten Druckluftleitungen aus der Tür heraus zu einem externen Pneumatikkreis geführt werden. Beide Lösungen haben sich allerdings als wenig praktikabel herausgestellt.
-
Zum besseren Verständnis sei noch einmal angemerkt, dass unter Schließmitteln sowohl die beschriebenen Schließbolzen als auch die Schlossfallen zu verstehen sind. Die Schließbolzen und Schlossfallen stellen äquivalente Schließmittel dar, die beide von der Erfindung umfasst sind. Je nach Anwendung, Platzbedarf, Sicherheitsanforderungen, etc. wird der Fachmann entweder pneumatisch betätigbare Schließbolzen oder pneumatisch betätigbare Schlossfallen verwenden.
-
Die Schließbolzen sind bevorzugt an der den Türscharnieren gegenüberliegenden, vertikalen Seite (Türpfosten) des Türrahmens (Türzarge) vorgesehen, wobei die Bewegungsrichtung der Bolzen in einer horizontalen Richtung verläuft. Zur Erhöhung der Sicherheit können weitere Schließbolzen an den übrigen Kanten des Türrahmens vorgesehen sein, also beispielsweise auch an der vertikalen Kante, an der auch die Türscharniere vorgesehen sind. In allen Fällen greifen die vorstehenden Enden der Schließbolzen in entsprechend ausgebildete Aufnahmen, Löcher oder Aussparungen ein, die in den zugehörigen Seitenkanten der Cockpit-Tür (oder allgemein Tür) ausgebildet sind, wenn die Schließbolzen aus ihrer Entriegelungsposition in ihre Verriegelungsposition bewegt werden. Auf diese Weise wird die Cockpit-Tür fest verriegelt.
-
Die Schließbolzen befinden sich in ihrem Ruhezustand (entriegelter Zustand) im Wesentlichen innerhalb des Türrahmens, so dass die Stirnflächen der Bolzen im Wesentlichen mit der Außenfläche des Türrahmens bündig sind und sich nicht mit den zugehörigen, in der Cockpit-Tür vorgesehenen Aufnahmelöchern in Eingriff befinden. Vorzugsweise sind die Schließbolzen mit Hilfe von Federn in diese entriegelte Ruheposition vorgespannt. Denkbar sind aber andere Lösungen, wie zum Beispiel Permanentmagnete.
-
Jeder der Schließbolzen ist mit einer Druckluftleitung gekoppelt, so dass dann, wenn den Schließbolzen über ihre zugehörigen Druckluftleitungen Druckluft zugeführt wird, die Schließbolzen in ihre vorgeschobene Verriegelungsposition bewegt werden, um mit den zugehörigen Aufnahmelöchern der Cockpit-Tür einzugreifen, wenn diese geschlossen ist. Es ist offensichtlich, dass der Luftdruck zum Vorbewegen der Bolzen groß sein muss, um die Rückstellkraft beispielsweise der Federelemente zu überwinden. Um den Schließbolzen die zum Verriegeln erforderliche Druckluft zuzuführen, ist jeder der Schließbolzen über eine zugehörige Druckluftleitung mit einer Druckluftquelle verbunden, wobei in jeder dieser Druckluftleitungen ein Ventil vorgesehen ist. Werden diese Ventile (die nachfolgend auch als Isolationsventile bezeichnet werden) geöffnet, so wird Druckluft von der Druckluftquelle durch die Druckluftleitungen und über diese Ventile zu den Schließbolzen geführt, wodurch die Schließbolzen in ihre geschlossene bzw. verriegelte Position bewegt werden. Die Ventile sind derart ausgestaltet, dass sie sich üblicherweise in einem geöffneten Zustand befinden (default = open).
-
In den Druckluftleitungen sind, und zwar zwischen den Isolationsventilen und den zugehörigen Schließbolzen, jeweils Entlüftungsventile vorgesehen. Diese Entlüftungsventile sind normalerweise geschlossen (default = closed). Wenn die Cockpit-Tür entriegelt werden soll, so müssen die Entlüftungsventile geöffnet werden, wodurch der Luftdruck zum Betätigen (Vorschieben der Bolzen in die Verriegelungsposition) der Schließbolzen auf ein Ausmaß reduziert wird, dass die Schließbolzen in ihre Ruheposition (entriegelte Position) zurückbewegt werden, und zwar mittels der Rückstellfedern. Vorzugsweise werden gleichzeitig mit dem Öffnen der Entlüftungsventile die Isolationsventile geschlossen, um die Schließbolzen von der Druckluftquelle zu entkoppeln.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt das Öffnen der Entlüftungsventile und das Schließen der Isolationsventile entweder mit Hilfe einer Steuereinheit, die vom Cockpit-Personal vom Innenraum des Cockpits aus betätigt werden kann. Ferner kann ein Schaltermechanismus in der Kabine (vorzugsweise in der Nähe der Cockpit-Tür) vorgesehen sein. Dieser Schaltermechanismus kann durch einen herkömmlichen Schlüssel betätigt werden. Alternativ kann der Schaltermechanismus durch einen Tastenblock (Keypad) realisiert sein, so dass das Kabinenpersonal einen geheimen Code eingeben kann, um die Cockpit-Tür von außen zu entriegeln. In beiden Fällen ist der Schaltermechanismus elektrisch mit der Steuereinheit verbunden.
-
Das Keypad oder ein Schalter auf der freizugängigen (Kabinenseite) kann für die direkte Entriegelung eingesetzt werden. Üblicherweise wird das Keypad allerdings dazu benutzt, um ein Klingelsignal im Cockpit auszulösen. Die Entriegelung kann dann aus Cockpit erfolgen, z. B. mittels eines Schalters.
-
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung können das Isolationsventil und das Entlüftungsventil für jeden Schließbolzen auch integriert gebildet sein, so dass dann, wenn das Isolationsventil geschlossen wird, das Entlüftungsventil gleichzeitig geöffnet wird, und umgekehrt.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Entlüftungsventile mit einer manuellen Notfall-Entriegelung gekoppelt, so dass das Cockpit-Personal die Entlüftungsventile manuell öffnen kann. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass vor oder parallel zu den Entlüftungsventilen zusätzliche mechanische Tast-, Dreh- oder Hebelventile vorgesehen sind. Es ist ebenfalls möglich, dass die vorhandenen Entlüftungsventile nicht nur elektrisch über die Steuereinheit, sondern zusätzlich auch mechanisch betätigt werden können. Dem Fachmann sind die verschiedenen Ausgestaltungen mechanischer Ventile bekannt, so dass diese hier nicht weiter erläutert werden müssen.
-
Es ist außerdem bevorzugt, dass ein potentieller Druckabfall innerhalb des Cockpits mit Hilfe von Drucksensoren erfasst werden kann. Diese Sensoren sind an geeigneter Stelle im Cockpit vorgesehen, um einen Druckabfall in Cockpit zu erfassen, der auftreten kann, wenn beispielsweise das Flugzeug mit einem Vogel kollidiert und dadurch eine Cockpit-Scheibe zerbricht. Die Sensoren sind mit der Steuereinheit verbunden (können aber auch in der Steuereinheit integriert sein), so dass Signale, die einen Druckabfall im Cockpit angeben, zur Steuereinheit übermittelt werden, woraufhin die Steuereinheit entsprechende Steuersignale erzeugt, an die Entlüftungsventile überträgt, um die Entlüftungsventile umgehend zu öffnen, so dass die Cockpit-Tür entriegelt wird. Vorzugsweise werden die Steuersignale auch an die Isolationsventile gesendet, um die Isolationsventile zu schließen, um die Schließbolzen von der Druckluftquelle zu trennen. Alternativ oder zusätzlich zu den Drucksensoren können weitere Sensoren vorgesehen sein, um einen unnormalen Zustand zu erfassen (z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Beschleunigung, etc.).
-
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist im Pneumatikkreis des erfindungsgemäßen Verriegelungssystems mindestens eine Vakuumquelle vorgesehen. Diese Vakuumquelle ist in bevorzugter Weise durch einen Vakuumzylinder gebildet, in dem mittels einer Vakuumpumpe ein Vakuum (Unterdruck) erzeugt werden kann. Aus Sicherheitsgründen sind mindestens zwei Unterdruckquellen (also vorzugsweise mindestens zwei Vakuumzylinder) vorgesehen. Diese Vakuumzylinder sind über jeweilige Vakuumventile und über die bereits beschriebenen Isolationsventile mit den Schließbolzen gekoppelt. Alternativ können die Vakuumventile auch direkt mit den Schließbolzen gekoppelt sein. Im Normalfall sind die Vakuumventil geschlossen (default = closed). Im Fall eines erfassten Druckabfalls im Cockpit erzeugt die Steuereinheit entsprechende Steuersignale, die zu den Vakuumventilen geleitet werden, um die Vakuumventile zu öffnen, um so die Vakuumzylinder wirksam mit dem Pneumatikkreis zu verbinden. Auf diese Weise wird sämtliche Luft aus dem Pneumatikkreis abgesaugt, so dass in dem Pneumatikkreis ein Unterdruck erzeugt wird, der ausreichend ist, um die Schließbolzen unverzüglich in ihre Entriegelungsposition zu bewegen, so dass die Cockpit-Tür geöffnet wird. Auf diese Weise kann der Druckabfall im Cockpit zumindest vermindert werden, indem Luft aus der Kabine durch die geöffnete Cockpit-Tür ins Cockpit strömen kann. Vorzugsweise sind elektrische Vakuumpumpen vorgesehen, die auf geeignete Weise mit den Vakuumzylindern verbunden sind, um zu gewährleisten, dass in den Vakuumzylindern immer ein ausreichendes Vakuum vorhanden ist.
-
Schließlich sind im Pneumatikkreis des Verriegelungssystems der vorliegenden Erfindung ein Druckluftkompressor und vorzugsweise ein damit verbundener Überdruckzylinder vorgesehen, um für den erforderlichen Überdruck in dem Pneumatikkreis zu sorgen. Der Luftkompressor ist ebenfalls mit der Steuereinheit verbunden, um zu gewährleisten, dass der Kompressor so gesteuert wird, dass immer ein ausreichender Überdruck in dem Pneumatikkreis vorhanden ist. Der Kompressor muss allerdings nicht zwangsläufig mit einem Überdruckzylinder gekoppelt sein. Alternativ kann der Kompressor immer dann angesteuert bzw. betätigt werden, wenn in dem Pneumatikkreis Druckluft erforderlich ist. Alternativ kann statt des Kompressors auch eine andere bereits vorhandene Druckluftquelle verwendet werden.
-
Es ist ferner möglich, anstelle einer separaten Vakuumpumpe und eines Luftkompressors nur eine Pumpe vorgesehen ist, die mittels der Steuereinheit geeignet angesteuert wird, um einerseits einen Überdruck in dem Überdruckzylinder und andererseits einen Unterdruck in dem mindestens einen Vakuumzylinder zu erzeugen. Diese Pumpe ist vorzugsweise als eine bidirektionale Pumpe ausgeführt, die mit entsprechenden Ventilen gekoppelt ist, um die jeweiligen Drücke zu erzeugen. Es ist ferner möglich, den erforderlichen Überdruck bzw.
-
Unterdruck auch durch andere Systeme zu erzeugen (z. B. Bleed-Air von den Triebwerken oder Unterdruck der Atmosphäre). Auch ist es denkbar, dass die Entlüftungsventile direkt mit dem mindestens einen Vakuumzylinder gekoppelt sind, so dass die Entlüftung der Schließbolzen bzw. der pneumatischen Betätigungsmechanismus der Schließbolzen auch unabhängig vom Außendruck erfolgen kann (geschlossenes System).
-
Vorstehend wurde die Erfindung im Wesentlichen auf Grundlage der Schließbolzen beschrieben. Die obigen Steuerungs- und Betätigungsmechanismen sind gleichermaßen auf die ebenfalls beschriebenen Schlossfallen anwendbar.
-
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verriegelungssystems dargestellt ist, wobei
-
1 ein Blockschaltbild ist, in dem die Komponenten des Ausführungsbeispiels des Verriegelungssystems gezeigt sind.
-
Es soll jedoch verstanden werden, dass 1 nicht nur die erfindungswesentlichen Komponenten des Verriegelungssystems zeigt, sondern auch bevorzugte Bestandteile, die für die Funktion nicht unbedingt erforderlich sind, sondern lediglich Gegenstand bevorzugter Ausgestaltungen der Erfindung sind. Es soll ebenfalls verstanden werden, dass die beschriebenen Schließbolzen durch Schlossfallen ersetzt werden können. Wie eingangs erläutert, kann die Erfindung nicht nur für Cockpit-Türen verwendet werden, so dass redundante Systemkomponenten, die bei Flugzeugen aus Sicherheitsgründen erforderlich sind, bei anderen Anwendungen nicht zwingend vorgesehen sein müssen.
-
1 zeigt eine Cockpit-Tür 1, die mit Hilfe von üblichen Türscharnieren schwenkbar an einem Türrahmen angebracht ist, der durch einen rechten und einen linken Türpfosten 2 dargestellt ist. In dem linken Türpfosten 2 sind drei pneumatisch betätigbare Schließbolzen 3 vorgesehen, die schematisch durch Pfeile dargestellt sind. Diese Schließbolzen 3 sind ausgestaltet, um sich in ihrer Ruheposition in einer zurückgezogenen Stellung zu befinden, in der die Stirnflächen der Bolzen mit der Außenfläche des Pfostens bündig sind. Vorzugsweise werden die Bolzen durch Rückstelleinrichtungen in die zurückgezogene Stellung vorgespannt. Die Rückstelleinrichtungen können durch Federn, Permanentmagnete oder ähnliche Einrichtungen realisiert sein. Ferner sind die Schließbolzen 3 ausgestaltet, um durch Zufuhr von Druckluft in eine vorgeschobene Stellung bewegt zu werden, in der die Schließbolzen 3 mit entsprechenden Aufnahmelöchern (die an der dem linken Pfosten 2 zugewandten Kante der Cockpit-Tür ausgebildet sind) einzugreifen, wenn die Cockpit-Tür geschlossen ist, um die Cockpit-Tür zu verriegeln. Wenn den Schließbolzen keine Druckluft zugeführt wird oder wenn der Luftdruck unter einen bestimmten Wert abfällt, werden die Schließbolzen durch die Rückstelleinrichtungen in ihre zurückgezogene Ruhestellung zurückbewegt, um die Cockpit-Tür zu entriegeln. Eine Entriegelung kann aber auch dadurch bewirkt oder beschleunigt werden, indem an die Schließbolzen ein Unterdruck (Vakuum) angelegt wird.
-
Das Ver- und Entriegeln der Cockpit-Tür wird dadurch erreicht, dass jeder der Schließbolzen mit einem Pneumatikkreis verbunden ist, um den Bolzen den zum Verriegeln erforderlichen Überdruck zuzuführen bzw. um diesen Druck auf ein Maß zu reduzieren, so dass die Schließbolzen in ihre Entriegelungsposition zurück bewegt werden. Hierzu sind in dem Pneumatikkreis ein Luftkompressor 4 und ein damit verbundener Überdruckzylinder vorgesehen, der über Druckluftleitungen 5 mit den Schließbolzen verbunden ist. Zwischen dem Überdruckzylinder (bzw. Kompressor 4) und den Schließbolzen 3 sind in den Druckluftleitungen 5 jeweils Isolationsventile 6 vorgesehen, die sich üblicherweise in einer offenen Stellung befinden. Jedes der Isolationsventile 6 ist mit einer Steuereinheit 7 elektrisch verbunden, mittels derer die Ventile 6 geöffnet bzw. geschlossen werden können. Elektrisch betätigbare Ventile sind allgemein bekannt und werden hier nicht näher erläutert.
-
Um den Luftdruck an den Schließbolzen 3 zu reduzieren, damit sich die Schließbolzen in ihre Entriegelungsposition bewegen können, sind an den Druckluftleitungen 5 ein oder mehrere Entlüftungsventile 8 vorgesehen, um die Druckluftleitungen 5 zur Umgebung zu entlüften. Diese Entlüftungsventile 8 sind ebenfalls elektrisch mit der Steuereinheit 7 verbunden, Die Entlüftungsventile 8 befinden sich normalerweise in einem geschlossenen Zustand. Wenn, wie vorstehend erläutert, die Isolationsventile 6 geöffnet und die Entlüftungsventile 8 geschlossen sind, kann den Schließbolzen 3 über den Druckzylinder 4 Druckluft mit einem Druck zugeführt werden, der ausreichend ist, um die Schließbolzen 3 entgegen der Vorspannkraft in ihre Verriegelungsposition zu bewegen und in dieser Position zu halten.
-
Wie ferner in 1 gezeigt, ist der Luftkompressor 4 mit der Steuereinheit 7 verbunden. Vorzugsweise ist an dem mit dem Kompressor gekoppelten Druckzylinder ein Drucksensor vorgesehen, um den Druck in dem Zylinder zu erfassen und um den Kompressor mittels der Steuereinheit 7 so zu steuern, um in dem Zylinder einen gewünschten Überdruck aufrechtzuerhalten, der ausreicht, um die Schließbolzen sicher in ihre verriegelte Position zu bewegen.
-
Das erfindungsgemäße Verriegelungssystem arbeitet also wie folgt: Zunächst ist die Cockpit-Tür geöffnet, so dass das Cockpit-Personal das Cockpit betreten kann. Hiezu befinden sich die Schließbolzen vorzugsweise in ihrer zurückgezogenen Entriegelungsposition, d. h. die Entlüftungsventile 7 sind geöffnet, und die Isolationsventile 6 sind geschlossen, so dass die Bolzen 3 nicht mit einem Überdruck beaufschlagt werden. Es ist ebenfalls möglich, dass sich die Schließbolzen in ihrer vorgeschobenen Position befinden, wobei die Bolzen (ähnlich wie bei einem herkömmlichen Türschloss so ausgestaltet sind, um beim Schließen der Cockpit-Tür kurzfristig in ihre Entriegelungsposition zurückgedrückt werden.
-
Wenn die Cockpit-Tür geschlossen wird, kann der Cockpit-Personal die Steuereinheit 7 mit Hilfe eines Schalters oder Schlüssels (nicht gezeigt) so ansteuern, dass die Steuereinheit elektrische Signale erzeugt, um die Isolationsventile zu öffnen und die Entlüftungsventile zu schließen. Auf diese Weise werden die Schließbolzen mit Überdruck aus dem Überdruckzylinder beaufschlagt, so dass die Schließbolzen in ihre verriegelte Position vorgeschoben werden, wobei die Bolzen in die Aufnahmelöcher der geschlossenen Cockpit-Tür eingreifen, um die Cockpit-Tür zu verriegeln. Zum Entriegeln der Cockpit-Tür 1 kann das Cockpit-Personal wiederum den mit der Steuereinheit verbundenen Schalter betätigen, so dass die Steuereinheit 7 entsprechende Signale erzeugt, um die Entlüftungsventile 8 zu öffnen und um die Isolationsventile 6 zu schließen, woraufhin die Bolzen 3 durch die Rückstelleinrichtungen in ihre zurückgezogene Position bewegt werden, wodurch die Cockpit-Tür entriegelt wird und geöffnet werden kann. Ein Schloss zum Verriegeln bzw. Entriegeln kann optional auch außerhalb des Cockpits vorgesehen sein, um die Cockpit-Tür auch von außen ver- und entriegeln zu können. Statt eines Schlosses kann aber auch ein Tastenblock vorgesehen sein, um einen mehrstelligen Zahlen-Code zum Betätigen der Verriegelung einzugeben.
-
Wie eingangs beschrieben, kann jedes der Isolationsventile 6 mit dem zugehörigen Entlüftungsventil 8 integriert gebildet sein, so dass dann, wenn das Isolationsventil 6 geschlossen wird, das Entlüftungsventil 8 gleichzeitig geöffnet wird, und umgekehrt (Dreiwege-Ventil).
-
Das Verriegelungssystem der vorliegenden Erfindung kann außerdem mit einer manuellen Notfall-Entriegelung 9 versehen sein. Diese Notfall-Entriegelung 9 ist mit jedem der Entlüftungsventile 8 gekoppelt, um die Entlüftungsventile manuell öffnen zu können. Dies kann auf einfach Weise dadurch erreicht werden, dass die Entlüftungsventilen durch Tasten, Hebel oder Drehmittel separat oder gemeinsam geöffnet bzw. geschlossen werden können. Eine solche Notfall-Entriegelung ist erforderlich, um die Entlüftungsventile im Notfall (z. B. Stromausfall, Defekt der Steuereinheit, Unterbrechung der Steuerleitungen, etc.) manuell öffnen zu können, um so die Cockpit-Tür manuell entriegeln zu können.
-
Innerhalb des Cockpits können ein oder mehrere Luftdrucksensoren 10 vorgesehen sein, um einen Druckabfall im Cockpit zu erfassen. Dieser Sensor 10 ist mit der Steuereinheit 7 verbunden. Bei einem Druckabfall in Cockpit wird ein entsprechendes Sensorsignal zur Steuereinheit 7 geleitet, die wiederum entsprechende Steuersignale erzeugt, um die Entlüftungsventile 8 zu öffnen und um (optional) die Isolationsventile 6 zu schließen, um dadurch die Cockpit-Tür zu entriegeln. Das Schließen der Isolationsventile 6 kann im Falle eines manuellen Overrides erfolgen. Vorzugsweise werden die Isolationsventile offen gehalten. Grundsätzlich ist es aber vorstellbar, dass eine Entriegelung der Schließmittel durch Entlüftung über die Entlüftungsventile möglich ist, ohne hierzu die nachfolgend beschriebenen Vakuumventile zu verwenden. Eine solche Lösung würde aber zu einer längeren Entriegelungszeit führen und ist weniger zuverlässig.
-
Um im Notfall (Druckabfall) eine absolut sichere Funktion der Entriegelung zu gewährleisten, ist im Pneumatikkreis des Verriegelungssystems mindestens eine Vakuumquelle vorgesehen, vorzugsweise in Form von Vakuumzylindern 11. Ferner ist eine Vakuumpumpe 12 vorgesehen, die mit jedem der Vakuumzylinder 11 gekoppelt sind, um in den Vakuumzylindern ein Vakuum (Unterdruck) zu erzeugen. In jedem der Vakuumzylinder 11 kann ein Drucksensor (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die mit der Steuereinheit gekoppelt sind. Die Steuereinheit 7 ist ausgestaltet, um basierend auf den erfassten Drucksignalen ein Steuersignal an die Vakuumpumpe zu leiten, um die Vakuumpumpe so zu steuern, damit in den Vakuumzylindern ein gewünschter Unterdruck aufrechterhalten wird. Die Vakuumzylinder 11 sind über zugehörige Vakuumventile 13 und über die Isolationsventile 6 mit den Schließbolzen 3 gekoppelt. Im Normalfall sind die Vakuumventil 13 geschlossen, und im Fall eines erfassten Druckabfalls im Cockpit erzeugt die Steuereinheit 7 entsprechende Steuersignale, um die Vakuumventile zu öffnen, um so die Vakuumzylinder 11 über die üblicherweise geöffneten Isolationsventile 6 direkt mit den Schließbolzen 3 verbunden sind. Auf diese Weise wird an den Schließbolzen ein Unterdruck erzeugt, um die Schließbolzen in ihre Entriegelungsposition zu bewegen, so dass die Cockpit-Tür bei einem Druckabfall im Cockpit auf sichere Weise entriegelt und geöffnet wird.
-
Wie bereits erläutert, kann anstelle des Kompressors 4 und der Vakuumpumpe 12 nur eine Pumpe vorgesehen sein, die mittels der Steuereinheit 7 angesteuert wird, um einerseits einen Überdruck in dem Überdruckzylinder und andererseits einen Unterdruck in dem mindestens einen Vakuumzylinder zu erzeugen.
