DE1531384B2 - Gelenkverbindung zwischen dem Rumpf und den Tragflügeln eines Flugzeuges - Google Patents
Gelenkverbindung zwischen dem Rumpf und den Tragflügeln eines FlugzeugesInfo
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- DE1531384B2 DE1531384B2 DE1967A0057767 DEA0057767A DE1531384B2 DE 1531384 B2 DE1531384 B2 DE 1531384B2 DE 1967A0057767 DE1967A0057767 DE 1967A0057767 DE A0057767 A DEA0057767 A DE A0057767A DE 1531384 B2 DE1531384 B2 DE 1531384B2
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Description
50
Die Erfindung betrifft eine Gelenkverbindung zwischen dem Rumpf und jeweils einem der um
Hochachsen schwenkbaren Tragflügel eines Flugzeugs mit einem ersten rumpfseitigen und einem zweiten
tragflügelseitigen Gelenkteil, die mittels zweier mit axialem Abstand zueinander angeordneter Radiallager
relativ zueinander drehbar sind und die jeweils zwei mit Abstand zueinander angeordnete Flansche aufweisen,
von denen die beiden Flansche des ersten Gelenkteils zwischen den beiden Flanschen des zweiten Gelenkteiles
angeordnet sind, wobei jedes der Radiallager ein inneres, aus einem Innen- und einem Zwischenring
gebildetes Innenlager sowie ein äußeres, koaxial mit dem inneren angeordnetes, aus dem Zwischenring und
einem Gegenring gebildetes Außenlager aufweist und die Gegenringe der Radiallager an den beiden
Flanschen des ersten Gelenkteiles gebildet sind und wobei ferner zwischen den einander zugewandten
Stirnflächen der Flansche der beiden Gelenkteile jweils ein Axiallager vorgesehen ist.
Bei einer vorbekannten Gelenkverbindung dieser Art (US-PS 32 79 721) sind die Flansche des ersten Gelenkteiles
gabelförmig geteilt, so daß jeder der Flansche des zweiten Gelenkteiles von zwei Flanschteilen des ersten
Gelenkteiles umgriffen wird. Die inneren Lagerflächen der beiden Radiallager sind an zwei Ringen gebildet, die
zwischen den Flanschteilen des ersten Gelenkteiles eingesetzt sind. Aus Fertigungs- und Montagegründen
sind die Flanschteile des ersten Gelenkteiles nicht einstückig ausgebildet, vielmehr sind in diese Flanschteile
gesonderte ringförmige Platten eingesetzt, die durch besondere Befestigungsmittel mit dem übrigen Teil der
Flansche des ersten Gelenkteiles sowie mit den zwischen den Flanschteilen eingesetzten Ringen verbunden
werden müssen. Diese Ausbildung der Gelenkverbindung ist konstruktiv kompliziert und erfordert
einen beträchtlichen fertigungs- und montagetechnischen Aufwand. Ferner ist es schwierig, die inneren
Lagerflächen der Radiallager in axiale Richtung zueinander auszurichten, da sie an zwei getrennten
Lagerringen gebildet sind und diese Lagerringe nur unter Zwischenschaltung weiterer Einzelteile mit den
Flanschen des ersten Gelenkteiles verbunden sind. Schließlich ist die Steifigkeit des ersten Gelenkteiles
nicht sehr groß, da die beiden Flansche des ersten Gelenkteiles an ihren freien Enden nicht miteinander
verbunden werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gelenkverbindung der eingangs angegebenen Art
konstruktiv zu vereinfachen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Gelenkverbindung mit den eingangs angegebenen Merkmalen
erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der beiden Radiallagern zugeordnete Innenring am Umfang
eines sich durch die Flansche erstreckenden Lagerzapfen abgestützt ist, der aus zwei in axialer Richtung
ineinanderschiebbaren Zapfenteilen gebildet ist, wobei die beiden Zapfenteile jeweils an ihrem axial äußeren
Ende mit einer ringförmig ausgebildeten Schulter versehen sind und durch Befestigungsmittel so gegeneinander
verspannbar sind, daß die Schultern der Zapfenteile jeweils gegen eine entsprechende Schulter an
den Flanschen des zweiten Gelenkteils angedrückt werden.
Aufgrund dieser Ausbildung der Gelenkverbindung ist es nicht erforderlich, die beiden Flansche des zweiten
Gelenkteiles gabelförmig zu teilen; die Anzahl der erforderlichen Einzelteile kann hierdurch verringert
werden. Dies führt zu einer konstruktiven Vereinfachung der Gelenkverbindung. Da die inneren Lagerflä-•chen
der beiden Innenlager an einem gemeinsamen Bauteil, nämlich dem beiden Radiallagern zugeordneten
Innenring, gebildet sind, ist es verhältnismäßig einfach, die inneren Lagerflächen der beiden Innenlager in
axialer Richtung zueinander auszurichten. Schließlich ist es bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Gelenkverbindung
möglich, die freien Enden der Flansche des ersten Gelenkteiles durch eine Versteifungswand
miteinander zu verbinden, wodurch die Steifigkeit der gesamten Gelenkverbindung erhöht werden kann.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Flugzeug mit erfindungsgemäßen Gelenkverbindungen,
F i g. 2 eine Draufsicht auf eine der Gelenkverbindungen,
Fig.3 einen Querschnitt längs der Linie HI-III der Fig. 2.
F i g. 1 zeigt ein Flugzeug, dessen Tragflügel a bezüglich des Rumpfes um Hochachsen schwenkbar
angeordnet sind, und zwar mittels Gelenkverbindungen b, die im folgenden genauer beschrieben werden.
Die Oberfläche des Rumpfes geht auf beiden Seiten in ein profiliertes Rumpfteil c über, in dessen Inneres sich
die Vorderkante a\ des zugehörigen Tragflügels hineinbewegen kann und das für die aerodynamische
Kontinuität der Tragflächen bei den verschiedenen Flügelstellungen (einschließlich der in ausgezogenen
und gestrichelten Linien dargestellten Stellungen) sorgt.
Wie man in den F i g. 2 und 3 sieht, besitzt jede Gelenkverbindung ein am Rumpf befestigtes erstes
Gelenkteil 1 und ein am Tragflügel befestigtes zweites Gelenkteil 2. Diese verhältnismäßig großen Gelenkteile
sind hohl und durch Trennwände 3,4 entsprechend den zu übertragenden Kräften versteift. An der Stelle der
Verbindung weisen die Gelenkteile jeweils zwei Flansche la, 2a auf, die auf den einander zugewandten
Seiten eben sind.
Die Flansche la des ersten Gelenkteiles 1 sind zwischen den Flanschen 2a des zweiten Gelenkteil 2
angeordnet.
Jedes der Gelenkteile ist mit einer kreisförmigen öffnung \b bzw. 2b versehen, durch die ein hohler
Lagerzapfen 5 verläuft. Zum Zweck des Einbaus besteht der Lagerzapfen 5 aus zwei Zapfenteilen 5a, von denen
der eine 5a sich quer durch die Gelenkverbindung erstreckt, während der andere Zapfenteil 5b einen
Flanschdeckel bildet, der in den Zapfenteil 5a eingepaßt ist und mittels über den Umfang verteilter Schraubenbolzen
6 an ihm befestigt ist. Jeder der beiden Zapfenteile besitzt eine ringförmige Schulter 5c, die am
entsprechenden Flansch 2a des zweiten Gelenkteils 2 anliegt. Ein Innenring 7 umgibt den Lagerzapfen 5
zwischen den Flanschen 2a des Gelenkteils 2, um die Kräfte zwischen den Flanschen 2a des Gelenkteils 2 zu
übertragen, das an seinem Ende nicht verschlossen werden kann, wie das am Ende des Gelenkteils 1 (vgl.
Trennwand 3 auf der rechten Seite der F i g. 3) der Fall ist. Die Länge des Innenrings 7 ist so bemessen, daß sich
die Flansche 2a an den Enden des Innenrings 7 anlegen, wenn das Zapfenteil 5b angeschraubt ist, wobei
zwischen den ebenen Flächen der Flansche la und 2a ein Spiel vorhanden ist.
An jedem Ende des Innenrings 7 befindet sich je ein Zwischenring 9, dessen Innenfläche zylindrisch und
dessen Außenfläche sphärisch ausgebildet ist.
Die sphärisch ausgebildete Außenfläche jedes Zwischenrings 9 wirkt mit einer sphärischen Fläche
umgekehrter Krümmung zusammen, die sich an dem zugehörigen Flansch la befindet und die zur Erleichterung
des Einbaus nicht unmittelbar an dem Flansch, sondern an einem Gegenring 10 vorgesehen ist. Jeder
der Gegenringe'10, der in den zugehörigen Flansch la
eingepaßt ist, wird durch Ringscheiben 12 gehalten. Die Ringscheiben 12 bestehen aus Halbringen, die durch
Schrauben 13 miteinander verbunden sind.
Somit sind zwischen dem Gelenkteil 1 des Rumpfes und dem Gelenkteil 2 des Tragflügels zwei Radiallager
vorgesehen, deren theoretische Achse mit der Achse A-A zusammenfällt. Jedes der Radiallager besteht aus je
einem Außenlager und einem Innenlager, von denen die Innenlager durch die koaxialen zylindrischen Lagerflächen
der Zwischenringe 9 und die zugehörigen Lagerflächen des Innenrings 7 gebildet werden. Die
Außenlager werden von den sphärischen Lagerflächen der Zwischenringe 9 und den zugehörigen Lagerflächen
der Gegenringe 10 gebildet, die mit den Flanschen la des Gelenkteils 1 verbunden sind. Jedes der Radiallager
kann, unabhängig voneinander, die relative Drehung des
ίο Gelenkteils 2 bezüglich des Gelenkteils 1 um die Achse
A-A übernehmen. Das Spiel 11 zwischen den Zwischenringen
9 und den Gegenringen 10 ist verhältnismäßig gering (in der Größenordnung von einigen Mikron),
wobei die konvexen und konkaven sphärischen Lagerflächen vorzugsweise aufeinander eingeschliffen
sind. Im Spiel 11 befindet sich eine dünne Schicht aus festem Schmierstoff geringer Reibung, wie z. B.
Polytetrafluoräthylen.
Die Drehung des Gelenkteils 2 bezüglich des Gelenkteils 1 erfolgt normalerweise über den Innenring
7 und die zylindrischen Lagerflächen der Zwischenringe 9, da das entsprechende Spiel 14 größer als das Spiel 11
zwischen den Zwischenringen 9 und den Gegenringen 10 ist. Das Spiel 14 liegt in der Größenordnung von
einigen Hundertstel mm und ist mit einem Gewebe auf der Basis von Polytetrafluoräthylen oder eines anderen
festen Schmierstoffs ausgestattet.
Bei dieser normalen Drehung der Bauteile 2,5 und 7 um die Bauteile 1,9 und 10 gleitet der Innenring 7 auf
den zylindrischen Lagerflächen der Zwischenringe 9.
Für den Fall, daß das Gelenk bei 14 blockiert, ermöglichen die Zwischenringe 9 und die Gegenringe 10
die Drehbewegung.
Außerdem bilden die Zwischenringe 9 mit den Gegenringen 10 zwei Lager, in denen die Zwischenringe
9 eine gewisse Schwingungsfreiheit haben. Dadurch können die zylindrischen Lagerflächen der Zwischenringe
9 beim Einbau genau ausgerichtet werden, wobei diese Ausrichtung trotz irgendwelcher elastischer
Verformungen, die im Flug auftreten können, beibehalten wird.
Eine Schicht aus korrosionsfreiem Material ist vorzugsweise zwischen dem Gelenkteil 5a und dem
Innenring 7 bei 14a vorgesehen.
Um die vom Tragflügel auf den Rumpf ausgeübten Scherkräfte sowohl im Normalflug wie auch im
Rückflug aufnehmen zu können, trägt das Gelenkteil 1 des Rumpfs oben und unten ein Axiallager 15, das
vorzugsweise mit einer Gewebeschicht aus Polytetrafluoräthylen versehen ist. Dieses ringförmig ausgebildete
Axiallager 15 erstreckt sich nur über einen Umfangsbereich, der der maximalen Flügelverstellung
entspricht.
Jl Wie man in F i g. 2 sieht, geht das Gelenkteil 1 in zwei Arme über, von denen der eine 16 auf der Längs-Symmetrieebene des Flugszeugs senkrecht steht; die Spur der Längs-Symmetrieebene in der Zeichnung ist parallel zu B-B. Der Arm 16 kann am Arm der anderen Gelenkverbindung angrenzen, wodurch ein fester Querholm zwischen den Gelenkverbindungen gebildet ist. Der andere Arm 17 des Gelenkteils 1 schließt sich mit immer geringer werdendem Querschnitt am Längsgerippe des Rumpfes an. Die Gelenkverbindungen sind somit mit dem Rumpf sehr fest verbunden.
Jl Wie man in F i g. 2 sieht, geht das Gelenkteil 1 in zwei Arme über, von denen der eine 16 auf der Längs-Symmetrieebene des Flugszeugs senkrecht steht; die Spur der Längs-Symmetrieebene in der Zeichnung ist parallel zu B-B. Der Arm 16 kann am Arm der anderen Gelenkverbindung angrenzen, wodurch ein fester Querholm zwischen den Gelenkverbindungen gebildet ist. Der andere Arm 17 des Gelenkteils 1 schließt sich mit immer geringer werdendem Querschnitt am Längsgerippe des Rumpfes an. Die Gelenkverbindungen sind somit mit dem Rumpf sehr fest verbunden.
Zum Schwenken der Tragflügel kann eine beliebige Betätigungsvorrichtung verwendet werden. Zum Zweck
der Erläuterung ist in der Zeichnung der spezielle Fall dargestellt, daß das Gelenkteil 2 des Tragflügels bei 18
an einer Gelenkstange angelenkt ist, deren Wirkungslinie durch die Linie 19 angedeutet ist. Der nicht
dargestellte Stellmotor, zu dem diese Gelenkstange führt, kann an dem durch die Arme 16 der beiden
Rumpf-Gelenkteile gebildeten Querholm befestigt sein.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Gelenkverbindung zwischen dem Rumpf und jeweils einem der um Hochachsen schwenkbaren
Tragflügel eines Flugzeugs mit einem ersten rumpfseitigen und einem zweiten tragflügelseitigen
Gelenkteil, die mittels zweier mit axialem Abstand zueinander angeordneter Radiallager relativ zueinander
drehbar sind und die jeweils zwei mit Abstand zueinander angeordnete Flansche aufweisen, von
denen die beiden Flansche des ersten Gelenkteils zwischen den beiden Flanschen des zweiten
Gelenkteiles angeordnet sind, wobei jedes der Radiallager ein inneres, aus einem Innen- und einem .'5
Zwischenring gebildetes Innenlager sowie ein äußeres, koaxial mit dem inneren angeordnetes, aus
dem Zwischenring und einem Gegenring gebildetes Außenlager aufweist und die Gegenringe der
Radiallager an den beiden Flanschen des ersten Gelenkteiles gebildet sind und wobei ferner
zwischen den einander zugewandten Stirnflächen der Flansche der beiden Gelenkteile jeweils ein
Axiallager vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der beiden Radiallagern zugeordnete Innenring (7) am Umfang eines sich durch die
Flansche (la, 2a) erstreckenden Lagerzapfens (5) abgestützt ist, der aus zwei in axialer Richtung
ineinanderschiebbaren Zapfenteilen (5a, 5b) gebildet ist, wobei die beiden Zapfenteile jeweils an ihrem
axial äußeren Ende mit einer ringförmig ausgebildeten Schulter (5c) versehen sind und dadurch
Befestigungsmittel (Schraubenbolzen 6) so gegeneinander verspannbar sind, daß die Schultern der
Zapfenteile jeweils gegen eine entsprechende Schulter an den Flanschen (2a) des zweiten
Gelenkteils (2) angedrückt werden.
2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenring (7) und
dem Lagerzapfen (5) eine Schicht aus korrosionsfreiem Material angeordnet ist.
3. Gelenkverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des
Innenrings (7) so bemessen ist, daß die Flansche (2a) des zweiten Gelenkteils (2) durch Anziehen der
Befestigungsmittel (Schrauben 6) in Anlage an die Stirnflächen des Innenrings (7) bringbar sind.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 1967-11-13 GB GB5159467A patent/GB1209189A/en not_active Expired
- 1967-12-21 DE DE1967A0057767 patent/DE1531384C3/de not_active Expired
Also Published As
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GB1209189A (en) | 1970-10-21 |
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