DE1481541C3 - Lager für einen um eine Hochachse schwenkbaren Flugzeugtragflügel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lager für einen um eine Hochachse schwenkbaren Flugzeugtragflügel mit zwei gegeneinander drehbar angeordneten, jeweils in Form einer Gabel mit zwei Zinken ausgebildeten Lageranschlüssen, von denen die Gabelzinken des ersten Lageranschlusses derart geteilt sind, daß sie jeweils eine Gabelzinke des zweiten Lageranschlusses überdecken, wobei zugehörige Gabelzinken unter Zwischenschaltung von Lagerringen und Querkraftscheiben miteinander verbunden sind. Derartige Flugzeugtragflügel werden vor allem für Hochleistungsflugzeuge benötigt, die sowohl mit sehr hohen als auch niedrigen Geschwindigkeiten fliegen sollen, wobei zur Erhöhung der Flächenbelastung die Pfeilform unter gleichzeitiger Verringerung der Spannweite und des Flächenareals auf ein Maximum verstellt werden soll. Um eine möglichst geringe Geschwindigkeit z. B. bei der Landung oder beim Start zu erzielen, wird dagegen die Pfeilform verringert bzw. sogar auch in den negativen Bereich verlegt unter gleichzeitiger Vergrößerung der Spannweite und des wirksamen Flächenareals, so daß die Flächenbelastung auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden kann.

Die für solche Verstellungen der Flügelpfeilform notwendigen Lager müssen mehrfachen Anforderungen genügen, da sie durch die auf die Flügel wirkenden Kräfte axial und radial hoch belastet werden.

Ein Lager der eingangs genannten Gattung ist in der US-PS 3 279 721 beschrieben. Dieses Lager ist vorwiegend zur Aufnahme von Radialkräften ausgestaltet, während es Axialkräfte nur in beschränktem Umfang aufnehmen kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Lager zur Aufnahme von Radial- und Axialkräften gleichermaßen optimal auszubilden. Gelöst ist diese Aufgabe dadurch, daß zwischen jeder als Lagerauge ausgebildeten Gabelzinke des zweiten Lageranschlusses und der zugehörigen geteilten Gabelzinke des ersten Lageranschlusses beidseitig zumindest eine Querkraftscheibe angeordnet ist. Hierdurch gelingt es, die auf die Tragflügel einwirkenden Axialkräfte gleichmäßig auf beide Gabelzinken zu verteilen, wodurch eine niedrige Belastung der Lagerflächen erzielbar ist.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Lager, von der Seite gesehen, im Schnitt, und zwar entsprechend der Linie 1-1 der F i g. 2,
F i g. 2 eine Draufsicht entsprechend Fig. 1.
Am Flugzeugrumpf bzw. an einem am Rumpf hervorstehenden Flächenstummel 2 ist ein gabelförmiger Lageranschluß 10 des Flügels 1 mittels der beiden Gabelzinken 11 und 12 mit einem gabelförmigen Lageranschluß 20 des Flügelstummels 2 gelenkig um die Gelenkachse 3 verbunden. Der gabelförmige Lageranschluß des Flügelstummels 2 weist Gabelzinken 21, 22 auf, die selbst wieder mit gabelförmigen Zinken 23, 24 bzw. 25, 26 versehen sind. Diese gabelförmigen Zinken sind außerdem mit scheibenförmigen Ansätzen 33, 34, 35, 36 versehen, zwischen denen jeweils eine Lagerscheibe 41, 42 angeordnet ist. Diese Lagerscheiben werden mit den Gabelzinken 23, 24, 25, 26 mittels Schrauben 4 starr zu einer Einheit verschraubt, so daß der Flügel 1 sich um die Achse 3 drehen kann.

Die Bohrungen der Gabelzinken 11 und 12 sind zylindrisch ausgeführt. Die von den Gabelzinken 11 und 12 auf die Gabelzinken 23, 24, 25, 26 überzuleitenden Axialkräfte werden nun über die Querkraftscheiben 51 geleitet, so daß bei einer Drehung des Flügelanschlusses 10 um die Drehachse 3 lediglich Reibungskräfte an den Flächen 53 zwischen den Querkraftscheiben 51 und den Gabelzinken 11 und 12 sowie in der Bohrung dieser Gabelzinken an den Berührungsflächen mit den Lagerringen 41 und 42 zu überwinden sind. Diese Reibungskräfte können aber gering gehalten werden, da sich sowohl die Bohrung in den Gabelzinken 11 und 12 als auch die Stirnflächen dieser Gabelzinken einwand-

• frei z. B. durch Schleifen bearbeiten lassen. Auch die Bearbeitung des Außendurchmessers der Lagerringe 41 und 42 kann mit höchster Genauigkeit erfolgen.

Schwierig dagegen ist es, die Ansätze 33, 34, 35, 36 der gegabelten Lageranschlüsse 21, 22 innen zu bearbeiten.

Eine Bearbeitung der Stirnflächen der Ansätze 33,34, 35, 36 mit äußerster Genauigkeit ist aber nicht erforderlich, da dort keine beweglichen Teile vorgesehen sind. Die dort zum Einbau gelangenden Querkraftscheiben 51 brauchen auch nur an einer Stirnfläche, und zwar der, mit der sie an den Gabelzinken 11 und 12 zur Anlage kommen, mit äußerster Genauigkeit bearbeitet zu werden, da nur eine Bewegung an der ringförmigen Fläche 53 erfolgt.

Auf diese Weise ist eine einwandfreie Einleitung der von dem Lager auf den Rumpf überzuleitenden Kräfte möglich. Jedes axiale Lagerspiel kann in einfachster Weise ausgeglichen werden. Nach Lösen der Bolzen 4 kann der Flügel 1 in jeder Lage demontiert werden, ohne daß das Lager selbst im einzelnen auseinandergenommen werden müßte. Die zusätzlichen Querkraftscheiben 51 können mittels Paßstiften 45 oder Schrauben so über die Lagerringe 41, 42 mit dem Flügellageranschluß 10 verbunden sein, daß ein besonderes Lösen dieser Schrauben und Stifte nicht notwendig ist.

Durch den verhältnismäßig großen Durchmesser der Lagerscheiben 41, 42, um die sich der Flügel bei einer Verstellung um die Achse 3 dreht, ist es möglich, auch die Lochleibungsbeanspruchungen auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Auch herstellungsmäßig ist dieses neue Lager äußerst einfach.

Beide Lager liegen zcntrisch untereinander. Damit ist eine zweifache Lagerungssymmetrie erreicht und die Lagerbeanspruchungen verteilen sich nahezu gleichmäßig auf beide Lager. Die Schraubenkreise des oberen und unteren F'ügelanschiusses, auf dem sich die

Bohrungen für die Lagerbolzen 4 befinden, sowie die Ansätze 33, 34, 35, 36 und Lagerscheiben 41, 42 haben die gleichen Durchmesser. Ferner können die Schrauben- und Paßstiftenlöcher so gebohrt werden, daß die Mittelachsen der oberen und unteren Schrauben 4 und Paßstifte 45 zusammenfallen, was auch für die Bearbeitung von Vorteil ist.

Bei den bekannten Lagern mit balligen Lagerflächen müssen diese sowohl zur Aufnahme der Querkräfte als auch der aus der Absetzung der Biegemomente herrührenden, senkrecht auf die Drehachse gerichteten Kräfte, dienen. Dadurch kommt es zu enormen Flächenpressungen und zu Schwierigkeiten, eine ausreichende Schmierung der Lagerflächen zu ermöglichen.

Bei der beschriebenen Bauart werden die Kräfte, die von dem Flügel auf das Lager einwirken, in der Lagerbohrung unter reiner Flächenpressung aufgenommen.

Dies gilt insbesondere auch für die Querkräfte, die parallel zur Lagerdrehachse gerichtet sind. Schwierigkeiten treten hierbei nicht auf, da die Flächenpressungen infolge der relativ großflächigen Querkraftscheiben in den zulässigen Grenzen liegen. Außerdem ist es bei der beschriebenen Bauart jederzeit möglich, an den jeweils nur in einer Richtung beanspruchten Gleitflächen selbstschmierende Kunststoffilme, z. B. in Form von Buchsen oder Zwischenscheiben, vorzusehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Lager für einen um eine Hochachse schwenkbaren Flugzeugtragflügel mit zwei gegeneinander drehbar angeordneten, jeweils in Form einer Gabe! mit zwei Zinken ausgebildeten Lageranschlüssen, von denen die Gabelzinken des ersten Lageranschlusses derart geteilt sind, daß sie jeweils eine Gabelzinke des zweiten Lageranschlusses überdecken, wobei zugehörige Gabelzinken unter Zwischenschaltung von Lagerringen und Querkraftscheiben miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jeder als Lagerauge ausgebildeten Gabelzinke (11,12) des zweiten Lageranschlusses (10) und der zugehörigen geteilten Gabelzinke (23, 24; 25, 26) des ersten Lageranschlusses (20) beidseitig zumindest eine Querkraftscheibe (51) angeordnet ist.