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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Luftfahrzeuge, und insbesondere Verschlusseinrichtungen für Luftfahrzeug-Abteile.
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HINTERGRUND
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Luftfahrzeuge unterschiedlicher Arten arbeiten unter Luftumgebungsbedingungen, die eine Bewegung (beispielsweise Verlagerung und Gleiten) von Gegenständen (beispielsweise Personen und Fracht) an Bord während des Fluges hervorrufen können. Lose Gegenstände in bestimmten Bereichen (beispielsweise Cockpit, Passagierkabine, Toilette, usw.) des Luftfahrzeugs können durch Verschlusseinrichtungen verschiedener Arten (beispielsweise Schiebetüren oder Drehflügeltüren, usw.) eingeschlossen oder umschlossen sein. Verschiedene Haltervorrichtungen (beispielsweise Klinken, Schlösser und andere Mechanismen) können dazu eingesetzt werden, die Verschlusseinrichtungen sicher zu halten, sowohl wenn sie sich in einer geschlossenen Ausrichtung befinden als auch dann, um sie in einer geöffneten Ausrichtung zu halten.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verschlusseinrichtungssystem für verschiedene Abteile eines Luftfahrzeugs mit einem verbesserten Haltermechanismus zur Verfügung.
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Bei einem Aspekt stellt die Offenbarung eine abstimmbare Haltervorrichtung für eine Verschlusseinrichtung eines Luftfahrzeugs zur Verfügung. Die Haltervorrichtung weist eine Grundplatte auf, die an der Verschlusseinrichtung oder in einem Bereich des Luftfahrzeugs nahe an der Verschlusseinrichtung angebracht werden kann. Die Grundplatte erstreckt sich zumindest teilweise entlang einer Montageachse. Ein Halteelement ist so angebracht, dass es sich entlang der Montageachse bewegen kann, und ist so ausgebildet, dass es zumindest teilweise eine Haltekraft ausübt. Eine Einstellvorrichtung ist an der Grundplatte und/oder einem Anziehungselement angebracht, und ist so ausgebildet und angeordnet, dass sie eine Änderung der Position des Halteelements in Bezug auf die Grundplatte entlang der Montageachse bewirkt. Wenn die Haltervorrichtung an der Verschlusseinrichtung oder in dem Bereich des Luftfahrzeugs in der Nähe der Verschlusseinrichtung angebracht ist, spannt die Haltekraft die Verschlusseinrichtung entweder in eine geöffnete Ausrichtung oder eine geschlossene Ausrichtung vor.
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Bei einem anderen Aspekt stellt die Offenbarung ein Verschlusseinrichtungssystem für ein Luftfahrzeug-Abteil zur Verfügung, das eine Verschlusseinrichtung aufweist, die an einem Rahmen so angebracht ist, dass sie sich zwischen einer geöffneten und geschlossenen Ausrichtung bewegt, wobei eine Haltervorrichtung vorgesehen ist, die an der Verschlusseinrichtung angebracht ist. Die Haltervorrichtung weist eine Grundplatte auf, die mit einem ersten Ende versehen ist, das zum Eingriff mit der Verschlusseinrichtung ausgebildet ist, und ein zweites Ende, das sich zumindest teilweise entlang einer Montageachse erstreckt. Ein Halteelement ist so angebracht, dass es sich entlang der Montageachse bewegen kann, und so ausgebildet, dass es zumindest teilweise eine Haltekraft ausübt. Eine Einstellvorrichtung ist an der Grundplatte und/oder dem Halteelement angebracht, und ist so ausgebildet und angeordnet, dass eine Änderung der Position des Halteelements in Bezug auf die Grundplatte entlang der Montageachse bewirkt wird. Die Haltekraft spannt die Verschlusseinrichtung entweder in eine geöffnete Ausrichtung oder eine geschlossene Ausrichtung vor.
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Die Einzelheiten einer oder mehrerer Ausführungsformen sind in den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben. Andere Merkmale und Vorteile werden aus der Beschreibung, den Zeichnungen, und den Patentansprüchen deutlich werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Seitenansicht eines Beispiels für ein Luftfahrzeug, in welchem ein Verschlusseinrichtungssystem gemäß der vorliegenden Offenbarung vorgesehen sein kann;
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2A ist eine perspektivische Teilansicht eines Beispiels für ein Abteil des Luftfahrzeugs von 1, welches ein Beispiel für ein Verschlusseinrichtungssystem aufweist, das in einer geschlossenen Ausrichtung dargestellt ist;
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2B ist eine perspektivische Teilansicht mit dem Verschlusseinrichtungssystem in einer geöffneten Ausrichtung;
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3 ist eine Perspektivansicht eines Beispiels für eine Haltervorrichtung für das Verschlusseinrichtungssystem von 2;
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4 ist eine entsprechende Explosionsdarstellung;
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5 ist eine Perspektivansicht des Beispiels für die Haltervorrichtung im zusammengebauten Zustand, wobei bestimmte innere Komponenten gezeigt sind; und
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6A und 6B sind axiale Schnittansichten entlang der Ebene A-A von 3, welche die Haltervorrichtung in einer ersten und einer zweiten eingestellten Ausrichtung zeigen.
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Gleiche Bezugszeichen in verschiedenen Zeichnungen bezeichnen gleiche oder ähnliche Elemente
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachstehend werden ein oder mehrere Beispiel(e) für mehrere Ausführungsformen der offenbarten Verschlusseinrichtung für Luftfahrzeug-Abteile beschrieben, wie sie in den beigefügten Zeichnungsfiguren dargestellt sind, die voranstehend kurz beschrieben wurden. Fachleuten auf diesem Gebiet werden verschiedene Abänderungen der beispielhaften Ausführungsformen auffallen.
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Falls nicht anders eingeschränkt oder abgeändert, sollen Listen mit Elementen, die durch Begriffe wie Konjunktionen (beispielsweise ”und”) getrennt sind, und denen auch der Begriff ”und/oder” vorhergeht oder ”zumindest eines von”, Konfigurationen oder Anordnungen beschreiben, die potentiell einzelne individuelle Elemente der Liste enthalten, oder jegliche Kombinationen aus diesen. So bezeichnen beispielsweise Begriffe wie ”zumindest eines unter A, B, und C” oder ”eines oder mehrere unter A, B, und C” die Möglichkeiten, bei denen nur A vorgesehen ist, nur B, nur C, oder jegliche Kombination zwischen zwei oder mehreren von A, B, und C (beispielsweise A und B; B und C; A und C, oder A, B, und C).
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Der hier verwendete Begriff ”axial” bezeichnet eine Richtung, die im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse, Symmetrieachse, oder Zentrumslinie einer Komponente oder mehrerer Komponenten verläuft. Beispielsweise bei einem Zylinder mit einer Zentrumslinie und entgegengesetzten kreisförmigen Enden kann die Richtung ”axial” jene Richtung angeben, die sich im Wesentlichen parallel zur Zentrumslinie zwischen den entgegengesetzten Enden erstreckt. In bestimmten Fällen kann der Begriff ”axial” in Bezug auf Komponenten verwendet werden, die nicht zylinderförmig (oder auf andere Art und Weise radialsymmetrisch) sind. So kann beispielsweise die ”Axialrichtung” eines rechteckigen Gehäuses, welches eine Drehwelle enthält, als eine Richtung angesehen werden, die im Wesentlichen parallel zur Drehachse einer Welle verläuft. Weiterhin kann der hier verwendete Begriff ”radial” eine Richtung oder eine Beziehung von Komponenten in Bezug auf eine Linie bezeichnen, die sich senkrecht nach außen von einer gemeinsamen Zentrumslinie, Achse, oder ähnlichen Bezugsgröße erstreckt. So können beispielsweise zwei konzentrische und sich in Axialrichtung überlappende zylindrische Komponenten als ”radial” ausgerichtet angesehen werden, in Bezug auf jene Abschnitte der Komponenten, die sich in Axialrichtung überlappen, jedoch als nicht ”radial” ausgerichtet angesehen werden in Bezug auf jene Abschnitte der Komponenten, die sich nicht in Axialrichtung überlappen. In bestimmten Fällen können Komponenten als ”radial” ausgerichtet angesehen werden, obwohl eine der Komponenten oder beide Komponenten nicht zylindrisch (oder auf andere Art und Weise radialsymmetrisch) sind. Weiterhin können die Begriffe ”axial” und ”radial” (und alle davon abgeleiteten Begriffe) Richtungsbeziehungen umfassen, die anders sind als exakt ausgerichtet (beispielsweise schräg dazu verlaufend) zu den tatsächlichen Dimensionen in Axialrichtung und Radialrichtung, unter der Voraussetzung, dass die Beziehung hauptsächlich in der jeweiligen nominellen Axial- oder Radialrichtung verläuft.
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Weiterhin wird der Begriff ”ringförmig” (und werden davon abgeleitete Begriffe) dazu verwendet, die radialen Seiten oder Oberflächen eines Kreisrings zu bezeichnen, zum Beispiel die nach außen und innen weisenden Seiten oder Oberflächen eines Kreisringkörpers. Im Falle eines kreisringförmigen Körpers, der symmetrisch bezüglich einer zentralen Bezugsachse oder Zentrumslinie ist, können diese kreisringförmigen Seiten und Oberflächen dessen Umfangsseiten oder Umfangsoberflächen entsprechen, welche auch als die Seiten oder Oberflächen des inneren und äußeren Durchmessers angesehen werden können.
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Schwankungen in Bezug auf die Höhe, die üblich im Flug von Luftfahrzeugen auftreten können, können an Bord befindliche Last und Passagiere dazu bringen, dass sie während des Flugs verlagert werden. Verschiedene Schränke und Abteile des Luftfahrzeugs können befestigt oder verriegelt werden, wenn sie geschlossen sind, um die Verlagerung von Gegenständen oder Personen einzuschränken oder zu begrenzen. Selbst im geöffneten Zustand können die Türen der Schränke und Abteile befestigt oder auf andere Art und Weise gesichert werden, um zu verhindern, dass die Türen versehentlich durch die Bewegung des Luftfahrzeugs bewegt werden. Haltermechanismen verschiedener Arten können dazu eingesetzt werden, derartige Türen an ihrem Ort zu halten, bis sie von Hand bewegt werden.
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Herkömmliche Haltermechanismen können auf unterschiedliche Arten und Weisen Einschränkungen unterworfen sein. So können beispielsweise Haltervorrichtungen, welche eine Verriegelung von Hand durch eine Person erfordern, unbetätigt bleiben oder fehlerhaft betätigt werden, sodass die Vorrichtung unwirksam wird. Haltervorrichtungen, welche mit Hilfe der Öffnungs- oder Schließbewegung der Tür arbeiten (beispielsweise Klinke oder Falle) vermeiden dies. Magnetische Haltervorrichtungen sind Beispiele für derartige intrinsisch betätigbare Halter. Allerdings können auch bei herkömmlichen magnetischen Haltern bestimmte Einschränkungen vorhanden sein, einschließlich beispielsweise die Bereitstellung einer unzureichenden Haltekraft für bestimmte Einsatzzwecke, wodurch die Tür versehentlich bewegt werden kann, oder können im Gegensatz eine zu hohe Haltekraft zur Verfügung stellen, sodass es schwierig ist, die Tür von dem Halter zu entfernen oder zu trennen, sodass ein zusätzlicher oder konzentrierter Einsatz durch einen Benutzer dafür erforderlich ist, die Tür zu öffnen und zu schließen. Selbst die Auswahl des Magneten so, dass eine eingestellte Haltekraft zur Verfügung gestellt wird, löst das Problem nicht, da Benutzer unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlichen Kräften eine unterschiedliche Wahrnehmung in Bezug daraufhin aufweisen können, wieviel Mühe zum Lösen des Halters erforderlich ist.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verschlusseinrichtungssystem für Luftfahrzeug-Abteile mit einer abstimmbaren Haltervorrichtung zur Verfügung. Die Haltervorrichtung weist ein Halteelement auf, das zumindest teilweise eine Haltekraft zum Halten des Verschlusseinrichtungssystems entweder geöffnet oder geschlossen zur Verfügung stellt. Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Haltekraft ein Magnetfeld oder ein magnetischer Fluss, das bzw. der eine polare Anziehung an ein Kupplungselement zur Verfügung stellt, das so ausgebildet ist, dass es das Magnetfeld empfängt und mit diesem wechselwirkt, beispielsweise ein oder mehrere zusätzliche Magneten oder magnetisch permeable Elemente. Es wird darauf hingewiesen, dass die Halte- und Kopplungselemente dieselben oder unterschiedliche Komponenten sein können, die so zusammenarbeiten oder wechselwirken, dass eine gegenseitige Verbindungs- oder Bindekraft zur Verfügung gestellt wird. Diese Elemente können auf eine ähnliche oder entsprechende Art und Weise funktionieren, abhängig von der Konstruktion des Verschlusseinrichtungssystems. Bei einer Konfiguration kann das Halteelement der Haltervorrichtung ein Magnet sein, der ein Magnetfeld erzeugt, das in Wechselwirkung mit einem magnetisch permeablen Kopplungselement steht. Bei einer anderen Konfiguration kann das Halteelement ein magnetisch permeables Element sein, das mit einem Magnetfeld wechselwirkt, das von einem magnetischen Element erzeugt wird, welches kein Teil der Haltervorrichtung darstellt. Zusätzlich oder alternativ können beide Halter- und Kopplungselemente Felderzeugungselemente sein, jedoch mit verträglicher (beispielsweiser entgegengesetzter) Polung.
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Das Verschlusseinrichtungssystem kann so ausgebildet sein, dass es zu jedem geeigneten Abteil passt, beispielsweise zu Abteilen, die von Menschen besetzt werden (beispielsweise Cockpit, Toilette, usw.), und Fracht- oder andere Inhalte aufweisende Abteile (beispielsweise Overhead-Bins, Elektronikschränke, Zugriffspaneele, usw.). Unabhängig von der Art des Abteils kann das Verschlusseinrichtungssystem ein Verschlussteil (beispielsweise eine Tür, ein Deckel oder ein anderes Paneel) und ein Rahmenteil (beispielsweise eine Tür, eine Schranköffnung oder eine andere Zugangsöffnung) aufweisen. Die Haltervorrichtung kann direkt oder indirekt entweder am Verschlusseinrichtungsteil, dem Rahmenteil oder an einem anderen Teil angebracht sein, das sich in der Nähe des Verschlusseinrichtungsteils befindet. Beispielsweise an einer festen Schrank- oder Wandstruktur des Luftfahrzeugs in der Nähe des Bewegungsweges des Verschlusseinrichtungsteils, bei einer Bewegung zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Ausrichtung. Bei einem Beispiel kann das Verschlusseinrichtungsteil eine aufrechte (beispielsweise vertikale) Drehflügeltür zu einem Toilettenabteil sein, und kann die Haltervorrichtung an der Tür angebracht sein, und in Wechselwirkung mit einer Wandstruktur des Luftfahrzeugs treten, die so angeordnet ist, dass sie in körperliche Berührung mit der Haltervorrichtung gelangt, wenn die Tür geöffnet ist. Wie erwähnt, kann die Haltekraft durch ein Magnetfeld zwischen einem Magneten in der Haltervorrichtung, einem Magneten in der Wandstruktur, oder Magneten sowohl in der Haltervorrichtung und der Wandstruktur erzielt werden.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist das Halteelement (beispielsweise ein Magnet, ein Metallteil, usw.) so angebracht, dass es in unterschiedliche Positionen innerhalb der Haltervorrichtung eingestellt werden kann. So kann beispielsweise das Halteelement so angebracht sein, dass es kontinuierlich variabel positioniert werden kann, oder an unterschiedlichen, nicht-durchgehenden Positionen an vorbestimmten Orten angeordnet werden kann, entlang einer Achse, entlang derer das Halteelement angebracht ist, damit die Relativposition in Bezug auf die Verschlusseinrichtung und damit das Kopplungselement geändert wird. Die körperliche Montageeinstellung erlaubt es, dass die von der Haltervorrichtung zur Verfügung gestellte Haltekraft auf einen gewünschten Wert abgestimmt wird, damit die Verbindung zwischen dem Halteelement und dem Kopplungselement mehr oder weniger stark wird. Die Abstimmung der Haltekraft sorgt daher für eine Haltervorrichtung, die vorzugsweise für einen vorgegebenen Benutzer eingestellt werden kann. Auf diese Art und Weise wird ein Verschlusseinrichtungssystem mit einer benutzerspezifischen Halteranordnung in einer einzigen Haltervorrichtung zur Verfügung gestellt, ohne dass mehrere Mechanismen oder der Austausch von Teilen erforderlich sind.
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Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Haltervorrichtung so ausgebildet sein, dass sie eine Abstimmung der Haltekraft ohne Werkzeuge oder Abänderung der Herstellung, des Zusammenbaus oder der Montage der Haltervorrichtung erfordert. So kann beispielsweise das Halteelement so angebracht sein, dass es entlang seiner Montageachse verschoben werden kann, durch Betätigung einer anderen Komponente der Haltervorrichtung. Bei bestimmten Ausführungsformen kann eine Drehung eines äußeren Gehäuse- oder Zylinderteils das Halteelement dazu veranlassen, in Axialrichtung verschoben oder einer Translationsbewegung unterworfen zu werden, wodurch der Abstand zwischen dem Halteelement und einem äußeren Ende der Haltervorrichtung (und daher zwischen dem Halteelement und dem Gegenstück des Kopplungselements) vergrößert oder verringert wird. Wie erwähnt, kann eine Axialeinstellung des Halteelements kontinuierlich durchgeführt werden (beispielsweise durch eine mit einem Gewinde oder einer Nut versehene Verbindung), oder an voreingestellten Positionen (beispielsweise durch eine Bajonettverbindung oder eine Stift/Schlitz-Verbindung).
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Nunmehr werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein oder mehrere Beispiele für Implementierungen des Verschlusseinrichtungssystems und der Haltervorrichtung beschrieben. Zwar werden hier Beispiele für das Verschlusseinrichtungssystem und die Haltervorrichtung im Zusammenhang eines bestimmten Luftfahrzeugs dargestellt und beschrieben, jedoch werden Fachleute auf diesem Gebiet erkennen, dass die Grundlagen des Verschlusseinrichtungssystems und der Haltervorrichtung, die hier offenbart werden, einfach zum Einsatz bei anderen Arten von Luftfahrzeugen angepasst werden können, einschließlich verschiedener Flug- und Raumfahrzeuge, und ebenso bei verschiedenen anderen Land- und Wasserfahrzeugen. Darüber hinaus werden das Beispiel für ein Verschlusseinrichtungssystem und eine Haltervorrichtung im Zusammenhang mit einer Drehflügeltür für ein Toilettenabteil dargestellt und beschrieben. Allerdings können das Verschlusseinrichtungssystem und die Haltervorrichtung bei anderen Arten von Türen oder Verschlusseinrichtungsteilen eingesetzt werden, und bei anderen Arten von Abteilen als jenen, die dargestellt und beschrieben werden. Weiterhin wird die Haltervorrichtung so dargestellt und beschrieben, dass sie zum Halten des Verschlusseinrichtungsteils in einer geöffneten Ausrichtung verwendet wird, jedoch kann selbstverständlich die Haltervorrichtung auch zum Halten des Verschlusseinrichtungsteils in einer geschlossenen Ausrichtung eingesetzt werden. Die vorliegende Offenbarung soll daher nicht auf Anwendungen eingeschränkt sein, die Luftfahrzeugen oder dem speziellen Beispiel für ein Luftfahrzeug zugeordnet sind, oder auf Toilettenabteile oder das bestimmte Beispiel für eine Toilette, die hier gezeigt und beschrieben werden.
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In 1 ist ein Beispiel für ein Luftfahrzeug 10 dargestellt, bei welchem das offenbarte Verschlusseinrichtungssystem und die Haltervorrichtung vorgesehen sein können. Das Luftfahrzeug 10 weist einen Rumpf 12 auf, der Passagiere und Fracht aufnimmt, zwei Hauptflügel 14, welche den Auftrieb zur Verfügung stellen, der für den Flug des Luftfahrzeugs 10 erforderlich ist, eine Seitenflosse 16 und zwei Höhenflossen 18, die zur Stabilisierung des Flugs eingesetzt werden, und zwei Triebwerke 20, welche den Vortrieb zur Verfügung stellen, der dazu benötigt wird, das Luftfahrzeug 10 nach vorne zu bewegen. Flugsteuerflächen sind auf den Flügeln 14, der Seitenflosse 16 und den Höhenflossen 18 vorgesehen, um das Luftfahrzeug 10 zu führen. Befindet sich das Luftfahrzeug 10 im Ruhezustand, sorgt die Auswirkung der Schwerkraft auf die Flügel 14 für eine nach unten gerichtete Kraft auf den Rumpf 12, und während des Fluges überwindet der Auftrieb die Schwerkraft und sorgt für eine nach oben gerichtete Kraft auf die Flügel 14. Dies führt zu einer Änderung der Richtung und möglicherweise der Größe der Kraft, die auf den Rumpf 12 einwirkt. Zusätzlich können Turbulenz oder andere Atmosphärenbedingungen unterschiedliche Kräfte auf den Rumpf 12 im Flug ausüben. Diese Kräfte können Änderungen der Position oder des Ortes von Gegenständen innerhalb des Rumpfes 12 zur Folge haben.
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Wie auch aus den 2A und 2B hervorgeht, weist das Luftfahrzeug 10 eine Passagierkabine mit verschiedenen Bereichen (beispielsweise Küche, Sitzbereich, Toilette, usw.) auf, die durch verschiedene Trennwände festgelegt werden, einschließlich der Trennwand 22, die einen Öffnungsrahmen (beispielsweise Türrahmen 24) für ein scharnierartig angelenktes Verschlusseinrichtungsteil (beispielsweise Tür 26) aufweist, um einen Toilettenbereich von einem benachbarten Bereich der Passagierkabine abzuschließen. Die 2A und 2B zeigen daher ein Beispiel für ein Verschlusseinrichtungssystem 28 gemäß der vorliegenden Offenbarung, wobei in 2A die Tür 26 in einer geschlossenen Ausrichtung dargestellt ist, und in 2B in einer geöffneten Ausrichtung. Wie auch aus den 3 bis 5 hervorgeht, weist das Verschlusseinrichtungssystem 28 eine Haltervorrichtung 30 auf, die als Hauptkomponenten ein Montageelement, ein Halteelement und ein Einstellelement aufweist.
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Das Montageelement kann als jede geeignet ausgebildete Komponente ausgebildet sein, welche die Haltervorrichtung 30 entweder mit dem Verschlusseinrichtungsteil (beispielsweise Tür 26) oder mit einem Bereich des Luftfahrzeugs 10 in der Nähe des Verschlusseinrichtungsteils (beispielsweise Trennwand 22) verbinden kann. Bei dem dargestellten Beispiel weist die Haltervorrichtung 30 eine Grundplatte 40 auf, die mit einer Spindel 42 versehen ist, die sich entlang einer Montageachse ”A” erstreckt. Die Spindel 42 weist ein äußeres Ende 44 auf, das körperlich entweder an dem Verschlusseinrichtungsteil oder einer festen Struktur in der Nähe des Verschlusseinrichtungsteils angebracht ist. Bei dem dargestellten Beispiel ist das äußere Ende 44 der Spindel 42 an der Tür 26 an einem geeigneten Ort so angebracht, dass es einen Bereich der Trennwand 22 berühren kann, in einer geöffneten Ausrichtung, wie dies in 2B dargestellt ist, welche an der unteren Ecke oder in deren Nähe der nicht mit Scharnieren angelenkten Seite der Tür 26 vorgesehen sein kann. Die Spindel 42 kann körperlich mit der Tür 26 auf jede geeignete Art und Weise verbunden sein, um eine permanente oder abnehmbare Verbindung zu bewerkstelligen, einschließlich beispielsweise durch Schweißen, Bonden, Presssitz oder ein anderes mechanisches Befestigungsverfahren. Darüber hinaus kann die Spindel 42 eine direkte Verbindung durchführen, oder kann durch eine Vorrichtung dazwischen angeschlossen sein. Bei dem dargestellten Beispiel weist das Ende 44 ein Gewinde an seinem Außenumfang auf, welches es ermöglicht, dass die Spindel 42 in die Tür 26 eingeschraubt werden kann. Das Gewindeende 44 kann selbst-schneidend ausgebildet sein, wobei eine Öffnung und eine Gewindeverbindung ausgebildet werden, wenn es in die Tür 26 eingeschraubt wird, aber es kann das Gewindeende 44 auch ein herkömmlich maschinell hergestelltes Gewinde aufweisen, das in eine Gewindebohrung in der Tür 26 eingeschraubt wird, oder in einen Einsatz (nicht gezeigt) mit einer Gewindebohrung, der in die Tür 26 eingelassen ist. Die Grundlage 40 weist weiterhin ein vergrößertes ebenes Merkmal 46 auf, welches das äußere Gewindeende 44 der Spindel 42 von einem inneren Ende 48 trennt, welches einen Montagepfosten für das Halteelement festlegt, wie dies nachstehend genauer geschildert wird. Wie dargestellt, kann das ebene Merkmal 46 allgemein als eine kreisförmige Scheibe ausgebildet sein. Bei dem dargestellten Beispiel weist die kreisförmige Scheibe einen abgestuften Außenumfang auf, dessen Durchmesser in Richtung nach außen kleiner wird. Die Grundplatte 40 kann entweder als eine Baugruppe aus Teilen oder als eine monolithische Struktur ausgebildet sein, beispielsweise durch Gießen oder Extrudieren mit verschiedenen Bearbeitungsvorgängen.
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Das Halteelement kann jede geeignet ausgebildete Komponente sein, welche zu einer Haltekraft beiträgt oder diese zur Verfügung stellt, welche dazu führt, dass das Verschlusseinrichtungsteil (beispielsweise die Tür 26) in einer festen Ausrichtung relativ zum Luftfahrzeug 10 (beispielsweise Trennwand 22) gehalten wird, entweder im offenen oder geschlossenen Zustand. Wie voranstehend erwähnt, kann bei bestimmten Ausführungsformen das Halteelement so ausgebildet sein, dass es die Haltekraft in Form einer Feldkraft zur Verfügung stellt oder zu dieser beiträgt, beispielsweise durch entweder Bereitstellung einer Anziehungskraft an ein anderes Kopplungselement oder durch Empfangen einer Anziehungskraft von einem Kopplungselement, oder durch beide dieser Maßnahmen. Weiterhin ist bei bestimmten Ausführungsformen die Feldkraft ein Magnetfeld oder magnetischer Fluss, das bzw. der eine polare Anziehung des Halteelements an das Kopplungselement zur Verfügung stellt, das dazu ausgebildet ist, das Magnetfeld zu empfangen und mit diesem zu wechselwirken. Bei einer Ausführungsform kann das Halteelement der Haltervorrichtung ein Magnet sein, der ein Magnetfeld erzeugt, das in Wechselwirkung mit einem magnetisch permeablen Kopplungselement tritt. Bei einer anderen Ausführungsform kann das Halteelement ein magnetisch permeables Element sein, zur Wechselwirkung mit einem Magnetfeld, das durch ein magnetisches Element erzeugt wird. Sowohl das Halteelement als auch das Kopplungselement können felderzeugende Elemente sein, jedoch mit verträglicher (beispielsweise entgegengesetzter) Polarität. Im Falle eines magnetischen Verschlusseinrichtungssystems kann dann die Haltervorrichtung einen Magneten aufweisen, der mit entweder einem anderen Magneten oder einem magnetisch permeablen Element zusammenarbeitet, das an einer anderen Struktur angebracht ist oder ein Teil von dieser ist, aber es kann auch die Haltervorrichtung ein magnetisch permeables Element aufweisen, das mit einem Magneten zusammenarbeitet, der an einer anderen Struktur angebracht ist.
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Bei dem dargestellten Beispiel weist die Haltervorrichtung 30 einen Permanentmagneten 50 auf, der eine kreisringförmige Konfiguration aufweist, wobei sich eine zentrale Öffnung 52 in Axialrichtung durch den Magneten 50 erstreckt, die so ausgebildet ist, dass sie das innere Ende 48 der Spindel 42 aufnimmt. Die Öffnung 52 weist größere Abmessungen auf als der Außenumfang des inneren Endes 48 der Spindel 42, damit die Spindel 42 aufgenommen werden kann, und eine axiale Relativbewegung des Magneten in Bezug auf die Spindel 42 ermöglicht wird. Der Innendurchmesser der Öffnung 52 kann daher eng oder weniger eng an den Außendurchmesser des inneren Endes 48 der Spindel angepasst sein, unter der Voraussetzung, dass keine unbewegbare Verbindung vorhanden ist. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass zwar das dargestellte Beispiel die Magnetöffnung 52 als eine glatte, zylindrische Bohrung mit einem kreisförmigen Querschnitt darstellt, jedoch die Öffnung 52 auch andere, nicht-kreisförmige Konfigurationen im Schnitt aufweisen kann, oder verschiedene andere Merkmale oder Vorsprünge dazwischen aufweisen kann.
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Bei dem dargestellten Beispiel erzeugt der Magnet 50 eine Magnetfeldkraft, welche Strukturen anzieht, die aus magnetisch permeablen Materialien bestehen. Beim vorliegenden Beispiel besteht die Trennwand 22 zumindest teilweise aus einem magnetisch permeablen Material, beispielsweise einem geeigneten Metall oder Stahl. Das Magnetfeld des Magneten 50 wirkt auf die Trennwand 22 aus Metall ein, die daher als das Kopplungselement dient, welches das Gegenstück zum Magneten 50 bildet, um die Haltekraft der Haltervorrichtung 30 zu erzeugen. Weiterhin kann, wie bereits erwähnt, der Magnet 50 auch mit einem oder mehreren zusätzlichen Magneten zusammenarbeiten, die in die Trennwand 22 eingebettet oder an dieser auf andere Art und Weise befestigt sind, jeweils an einem komplementären Ort zur Montageposition der Haltervorrichtung 30, damit die Haltekraft erzeugt wird.
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Das Einstellelement der Haltervorrichtung 30 ermöglicht eine Abstimmung der Haltekraft. Das Einstellelement (und die Montage- und Halteelemente) der Haltervorrichtung 30 können auf verschiedene Arten und Weisen angeordnet und ausgebildet sein, unter der Voraussetzung, dass das Einstellelement so implementiert sein kann, dass es eine physikalische Änderung der Position des Halteelements bewirkt. Eine spezielle Konfiguration ist in dem dargestellten Beispiel gezeigt, bei welchem die Grundplatte 40 eine monolithische Struktur mit einem festen äußeren Ende 44 und einem festen inneren Ende 48 ist, an welchen der Magnet 50 angebracht ist, und in Axialrichtung durch das Einstellelement in Bezug auf die Spindel 42 bewegt wird. Bei anderen Ausführungsformen kann beispielsweise die Grundplatte als eine Baugruppe ausgebildet sein, und kann das innere Ende der Spindel so angeordnet sein, dass es in Axialrichtung in Bezug auf ihr äußeres Ende bewegbar ist, sodass der Magnet in Bezug auf das innere Ende der Spindel festgelegt sein kann, anstatt zur Ermöglichung einer axialen Relativbewegung angebracht zu sein. In sämtlichen Fällen wird jedoch das Einstellelement so betätigt, dass es die Axialbewegung des Halteelements bewirkt.
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Bei dem dargestellten Beispiel weist das Einstellelement ein inneres Einstellvorrichtungsteil 60 und ein äußeres Einstellvorrichtungsteil in Form eines Zylinders 62 mit offenem Ende auf, der auch als ein Gehäuse zum Verbergen und Schützen des Magneten 50 dient. Es wird darauf hingewiesen, dass bei bestimmten Ausführungsformen die Axialbewegung des Magneten 50 so erzielt werden kann, dass nur das innere Einstellvorrichtungsteil 60 eingesetzt wird, oder durch Betätigung des Magneten 50 selbst bei anderen Ausführungsformen, bei welchen eine geeignete Verbindung zur Grundplatte 40 vorhanden ist. Bei dem gezeigten Beispiel weist das innere Einstellvorrichtungsteil 60 die Konfiguration eines Kragens auf, und bildet eine Baugruppe zusammen mit dem Magneten 50 (beispielsweise durch geeignete Verbindung oder eine andere Verbindung). Der Einstellvorrichtungskragen 60 weist eine größere Außenumfangsabmessung (beispielsweise Durchmesser) auf als der Magnet 50. Eine oder mehrere Ausnehmungen 64 (beispielsweise zwei um 180 Grad getrennt) sind im Außenumfang des Einstellvorrichtungskragens 60 vorgesehen, welche einen oder mehrere Axialvorsprünge 66 auf dem Innenumfang (beispielsweise Durchmesser) des Gehäusezylinders 62 empfangen und damit im Eingriff gelangen. Es wird darauf hingewiesen, dass die männlich-weiblich-Anordnung der Ausnehmungen 64 des Einstellvorrichtungskragens 60 und der Vorsprünge 66 des Gehäusezylinders 62 umgekehrt sein können. Bei der Konfiguration gemäß dem vorliegenden Beispiel führt dann eine Drehung des Gehäusezylinders 62 zu einer Drehung des Einstellvorrichtungskragens, und daher des Magneten 50, durch den gegenseitigen Eingriff der Ausnehmungen 64 und der Vorsprünge 66. Weiterhin ist der Innenumfang des Einstellvorrichtungskragens 60 so ausgebildet, dass er im Eingriff mit dem inneren Ende 48 der Spindel 42 steht (siehe die 6A und 6B), um so die Drehbetätigung des Gehäusezylinders 62 in eine Axialbewegung des Magneten 50 umzuwandeln. Wie bereits erwähnt, kann dies auf verschiedene Arten und Weisen erzielt werden, einschließlich einer Relativdrehung des äußeren Endes 42 und des inneren Endes 48 der Spindel 42. Bei dem dargestellten Beispiel ist jedoch das innere Ende 48 der Spindel festgelegt, und ist eine Gewindeverbindung zwischen dem Innenumfang des Einstellvorrichtungskragens 60 und einem Gewindeabschnitt 70 des inneren Endes 48 der Spindel 42 vorhanden. Dies führt dazu, dass eine Drehbetätigung über den Gehäusezylinder 62 und den Einstellvorrichtungskragen 60 dazu führt, dass die Gewinde an dem Gewindeabschnitt 70 in Eingriff gelangen, und den Einstellvorrichtungskragen 60 und den Magneten 50 in Axialrichtung bewegen, zur Grundplatte 40 hin oder von dieser weg, abhängig von der Drehrichtung. Die Gewindeverbindung sorgt daher für eine im Wesentlichen durchgehende und unbegrenzte Positionseinstellung in Axialrichtung. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass andere vorher festgelegte oder nicht-kontinuierliche Einstellungen in Axialrichtung zur Verfügung gestellt werden können, unter Verwendung anderer Eingriffstechniken. Als ein Beispiel können das innere Ende der Spindel und der Einstellvorrichtungskragen (oder der Magnet) an einem von mehreren vorbestimmten Orten miteinander verbunden sein, über eine Verbindung mit Stift/Schlitz- oder des Bajonett-Typs, oder eine andere Verbindung ohne Gewinde.
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Bei dem dargestellten Beispiel ist die Haltervorrichtung 30 als eine eigenständige, diskrete Baugruppe ausgebildet. Insbesondere ist, wie in den 6A und 6B gezeigt, der Gehäusezylinder 62 drehbar an der Grundplatte 40 an einer Nut 80 angebracht, die in dem Innenumfang des Gehäusezylinders 62 ausgebildet ist, welcher den Außenumfang der Scheibe 46 aufnimmt. Der abgestufte Umfang der Scheibe 46 ist mit einer in Radialrichtung nach innen vorspringenden Endwand 82 des Gehäusezylinders 62 zusammengepasst, um eine axiale Gleitbewegung des Gehäusezylinders 62 in Bezug auf die Grundplatte 40 in einer Richtung (in den 6A und 6B nach rechts) zu verhindern. Eine kreisförmige Abdeckplatte 90 ist in einer Endnut 92 am anderen Ende des Gehäusezylinders 62 angebracht, und ist durch eine geeignete mechanische Verbindung befestigt, beispielsweise eine Einstellschraube 94, die in eine Gewindebohrung 96 im inneren Ende 48 der Spindel 42 eingeschraubt ist. Befindet sich die Abdeckplatte 90 an ihrem Ort, sind der Magnet 50, der Einstellvorrichtungskragen 60 und der Gehäusezylinder 62 auf dem inneren Ende 48 der Spindel 42 festgehalten und angebracht. Die Einstellschraube ermöglicht einen Zugriff auf den Magneten 50 und dessen Entfernen, wobei allerdings andere entfernbare oder nicht-entfernbare Verbindungen vorgesehen sein können (beispielsweise Schweißen, Bonden, Presssitz, usw.). Ein Anschlagteil 100, das beispielsweise aus einem nachgiebigen oder verformbaren Material oder einem Material mit hoher Verschleißbeständigkeit besteht, kann weiterhin an der Abdeckplatte 90 über eine geeignete Verbindung (beispielsweise Bonden und dergleichen) angebracht sein.
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Im Betrieb wird die Haltekraft der Haltervorrichtung 30 wie nachstehend geschildert eingestellt oder abgestimmt. Eine Drehung von Hand des Gehäusezylinders 62 entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn dreht den Einstellvorrichtungskragen 60 über den Eingriff der Ausnehmungen 64 und der Vorsprünge 66. Der Eingriff des Einstellvorrichtungskragens 60 mit dem Gewindeabschnitt 70 des inneren Endes 48 der Spindel 42 führt dazu, dass der Einstellvorrichtungskragen 60 und der Magnet 50 eine Translationsbewegung in Axialrichtung zur Grundplatte 40 hin oder von dieser weg durchführen, von einer Position am nächsten an der Grundplatte 40, wobei die niedrigste Haltekraft (wie in 6A gezeigt) ausgeübt wird, bis zu einer Position, die am weitesten von der Grundplatte 40 entfernt ist, und die höchste Haltekraft bewirkt (wie in 6B gezeigt), und in jede Position dazwischen. Bei dem dargestellten Beispiel bewegt eine Drehung im Uhrzeigersinn des Gehäusezylinders 62 den Magneten 50 weg von der Grundplatte 40 und erhöht daher die Haltekraft der Haltervorrichtung 30, wogegen eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn des Gehäusezylinders 62 den Magneten 50 zur Grundplatte 40 hin bewegt, und die Haltekraft verringert.
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Gemäß einem nicht-einschränkenden Beispiel bewegt sich der Magnet 50 um etwa 3/8 Zoll (10 mm) zwischen den in den 6A und 6B gezeigten Positionen, und ist der Magnet 50 ein Permanentmagnet, der aus einer Legierung aus Neodym, Eisen und Bor besteht, mit Abmessungen von einem Durchmesser von etwa einem Zoll (25,4 mm) und einer Dicke von halben Zoll (12,7 mm), wodurch annähernd 20 bis 65 Pfund Haltekraft in den jeweiligen Positionen zur Verfügung gestellt werden. Die anderen Komponenten der Haltervorrichtung 30 können aus Materialien bestehen, die im Wesentlichen keine oder eine niedrige magnetische Permeabilität aufweisen, beispielsweise aus einer geeigneten Aluminiumlegierung.
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Es wurden daher verschiedene Ausführungsformen des offenbarten Verschlusseinrichtungssystems und der Haltervorrichtung beschrieben, bei welchen die Haltekraft der Haltervorrichtung abgestimmt werden kann, um mehr oder weniger Kraft zur Verfügung zu stellen, die dazu dient, das Verschlusseinrichtungsteil in einer geöffneten oder geschlossenen Ausrichtung zu halten, wobei daher ein größerer oder kleinerer Widerstand für den Benutzer beim Öffnen oder Schließen des Verschlusseinrichtungsteils zur Verfügung gestellt wird. Die Haltekraft kann durch eine magnetische Kopplung eines Halteelements in der Haltervorrichtung (entweder eines Magneten oder eines magnetisch-permeablen Elements) und eines Kopplungselements als Gegenstück (ebenfalls entweder ein Magnet oder ein magnetisch-permeables Element) zur Verfügung gestellt werden. Die Haltervorrichtung kann direkt an dem Verschlusseinrichtungsteil angebracht sein, oder an verschiedenen Strukturen in der Nähe des Verschlusseinrichtungsteils, im geöffneten oder geschlossenen Zustand. Verschiedene Konfigurationen von Anordnungen wurden zum Abstimmen der Haltekraft der Haltervorrichtung beschrieben, einschließlich einer Einstellvorrichtungs-Anordnung mit im Eingriff stehenden Komponenten eines Zylinders und eines Kragens, welche bei einer Drehbetätigung eine axiale Translationsbewegung des Magneten bewirken.
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Die hier eingesetzte Terminologie dient zum Zweck der Beschreibung nur von bestimmten Ausführungsformen, und soll die Offenbarung nicht einschränken. Die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der”, usw., wie sie hier verwendet werden, sollen ebenfalls entsprechende Pluralformen umfassen, es sei denn, aus dem Zusammenhang geht deutlich etwas anderes hervor. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe ”aufweisend” und/oder ”aufweisen” beim Einsatz in der vorliegender Beschreibung, das Vorhandensein angegebener Merkmale, Einzelheiten, Schritte, Operationen, Elemente, und/oder Komponenten angeben sollen, aber nicht das Vorhandensein oder das zusätzliche Vorsehen eines oder mehrerer anderer Merk-male, Einzelheiten, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten, und/oder Gruppen ausschließen.
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Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung wurde zum Zweck der Erläuterung und Beschreibung präsentiert, soll jedoch nicht erschöpfend sein, oder die Offenbarung auf die geschilderte Form einschränken. Fachleuten auf diesem Gebiet werden zahlreiche Modifikationen und Variationen auffallen, ohne dass vom Wesen und Umfang der Offenbarung abgewichen wird. Speziell angegebene Ausführungsformen wurden hier zu dem Zweck ausgewählt und beschrieben, um die Grundlagen der Offenbarung und deren Umsetzung in die Praxis am besten zu erläutern, und um es anderen Fachleuten auf diesem Gebiet zu ermöglichen, die Offenbarung zu verstehen, und zahlreiche Alternativen, Modifikationen, und Variationen der beschriebenen Beispiele zu erkennen. Daher sollen verschiedene Ausführungsformen und Implementierungen über jene hinaus, die explizit beschrieben wurden, vom Umfang der folgenden Patentansprüche umfasst sein.
