DE19702084C1 - Türsystem für ein Passagierflugzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Türsystem für ein Passagierflugzeug, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte aufschwenkende Türsysteme dieser Art (DE 44 13 307 A1), wie sie in modernen Passagierflugzeugen Verwendung finden, sind vom sog. "Plug"-Typ, d. h. das Türblatt ist in der vollständigen Schließlage auf einer gekrümmten Hubbewegungsbahn konform zur Flugzeugaußenkontur mit randseitigen türblattfesten Anlagebeschlägen in einen formschlüssigen Eingriff mit entsprechenden, im Bereich des Türausschnittes an der Flug­ zeugstruktur befestigten Aufnahmeelementen abgesenkt, um so die hohen Druckkräfte, die aufgrund der Druckdifferenz zwischen Kabineninnen- und -außendruck während des Fluges auf das Türblatt einwirken, unmittelbar und ohne Zwischenschaltung mechanisch bewegter Sperrelemente vom Türblatt auf die Flugzeugstruktur zu übertragen. Zum Öffnen muß das Türblatt zunächst aus dem formschlüssigen Eingriff mit den Aufnahme­ elementen angehoben werden, bevor es anschließend unter der Steuerung einer zwischen Türblatt und Rumpfstruktur wirkenden Trag- und Schwenk­ einrichtung im wesentlichen senkrecht zur Hubbewegungsbahn horizontal nach außen aus dem Türausschnitt aufgeschwenkt und dann in seitlicher Richtung parallel zur Flugzeugaußenkontur in die vollständige Öffnungslage verfahren wird.

Bei derartigen Türsystemen ist die aus der Hubkinematik und dem Hub­ antrieb bestehende Hubeinrichtung zwischen dem Türblatt und der Trag- und Schwenkeinrichtung angeordnet, wodurch sichergestellt wird, daß die Schwenkachse des Türblatts unabhängig von der Hublage vertikal bezüglich des Türrahmens ausgerichtet bleibt und sich somit das Türblatt in der Schwenkphase mit geringer Kraftanstrengung verfahren läßt. Dabei ist die Hubeinrichtung jedoch in dem beengten Einbauraum zwischen Türblatt und Trag- und Schwenkeinrichtung schwierig unterzubringen und erhöht, da sie an der Schwenkbewegung des Türblatts teilnimmt, die zu verschwenkende Masse des Türsystems. Hinzu kommt, daß der Hubantrieb zumeist fremd­ energiebetätigt, nämlich elektrisch betrieben ist und daher zwischen Hub­ antrieb und Türrahmen flexible Energieversorgungsleitungen erforderlich sind, die den im Vergleich zum Hubweg großen Schwenkbewegungen über eine Vielzahl von Öffnungs- und Schließzyklen störungsfrei standhalten müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Türsystem der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine einbaugünstige und störunanfällige Hubsteuerung für das Türblatt erzielt und zugleich eine im wesentlichen horizontale Türblatt­ bewegung in der Schwenkphase erhalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 ge­ kennzeichnete Türsystem gelöst.

Erfindungsgemäß wird die Hubbewegung des Türblatts auf der gekrümmten Hubbewegungsbahn durch eine türrahmenseitige Kipplagensteuerung der Schwenkachse in der Weise bewirkt, daß die Schwenkachse am Ende des Öffnungshubs bezüglich der Flugzeugstruktur vertikal ausgerichtet und somit das Türblatt im wesentlichen in horizontaler Richtung auf- und zuschwenk­ bar ist. Für die Unterbringung der Kipplagensteuerung ist auf seiten des Tür­ rahmens regelmäßig ein ausreichend großer Einbauraum vorhanden, und durch den Fortfall der Hubeinrichtung zwischen Türblatt und Schwenk­ einrichtung wird die zu verschwenkende Masse des Türsystems deutlich reduziert. Zugleich sind die Versorgungsleitungen für die Kipplagen­ steuerung nicht mehr den großen Schwenkbewegungen des Türblatts aus­ gesetzt, wodurch der Gefahr einer Funktionsstörung wirksam begegnet wird.

Im Hinblick auf eine einfache Bauweise der die Schwenkachse(n) ent­ haltenden Schwenkeinrichtung besitzt diese nach Anspruch 2 vorzugsweise einen drehbeweglich einerseits mit dem Türblatt und andererseits mit der Kipplagensteuerung verbundenen Tragarm.

Nach Anspruch 3 besteht die Kipplagensteuerung der Schwenkachse zweckmäßigerweise aus einer zwischen dieser und dem Türrahmen wir­ kenden mechanischen Führung einschließlich eines motorischen Kipp­ lagenantriebs, wodurch eine weitere bauliche Vereinfachung und eine mühe­ lose Betätigung der Kipplagensteuerung erreicht wird. Dabei wird als Antrieb nach Anspruch 4 zweckmäßigerweise ein Spindeltrieb verwendet, der als lineares Führungsglied in die Kipplagenkinematik einbezogen wird und diese dadurch weiter vereinfacht. Eine alternative, baulich besonders robuste Ausführungsform der Kipplagensteuerung, bei der für die Kippla­ genkinematik auch nicht-lineare, weitgehend beliebig gekrümmte Führungs­ glieder etwa in Form von gebogenen Führungsschienen vorgesehen sein können, besteht nach Anspruch 5 darin, daß die Kipplagensteuerung als Antrieb einen kombinierten, der Form der Führungsglieder entsprechend ge­ krümmten Zahnrad-/Zahnstangentrieb enthält. Der Antrieb ist pneumatisch oder hydraulisch, am einfachsten aber, wie nach Anspruch 6 bevorzugt, elektrisch betrieben.

Um das Türblatt beim Aufschwenken in der angehobenen Hubposition gegen eine Fehlaktivierung des Kipplagenantriebs zu sichern, ist der Antrieb gemäß Anspruch 7 bei aufgeschwenktem Türblatt vorzugsweise selbsttätig gesperrt. Damit das Türblatt durch die Kipplagensteuerung bei einem Ausfall des Kipplagenantriebs zumindest einmalig aus der "Plug"-Position herausgehoben werden kann, ist in weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 8 zusätzlich zum Kipplagenantrieb ein Notantrieb für die Kipplagenkinematik vorgesehen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles in Ver­ bindung mit den Zeichnungen naher erläutert. Es zeigen in stark schema­ tisierter Darstellung:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines aufschwenkbaren Türsystems für ein Passagierflugzeug mit in die obere Hubendposition angehobe­ nem und aus dem Türausschnitt ausgeschwenktem Türblatt;

Fig. 2 das Türsystem nach Fig. 1 in der vollständigen Schließlage; und

Fig. 3 eine modifizierte Ausführungsform einer zwischen Trageinrich­ tung und Türrahmen wirksamen Kipplagensteuerung.

Das in den Fig. gezeigte Türsystem ist vom sog. "Plug"-Typ, d. h. das Tür­ blatt 2 ist in der vollständigen Schließlage (Fig. 2) in einen formschlüssigen Eingriff zwischen türrahmenfesten Aufnahmeelementen 4 und am Türblatt­ rand befestigten Widerlagern 6 abgesenkt und wird zum Öffnen zunächst aus dem formschlüssigen Eingriff mit den Aufnahmeelementen 4 bezüglich des Türausschnitts 8 angehoben (Pfeilrichtung A), bevor es aus dem Türaus­ schnitt 8 nach außen geschwenkt und dann im wesentlichen horizontal parallel zur Rumpf-Außenseite in die vollständige Öffnungslage verfahren werden kann (Pfeilrichtung B, gemäß Fig. 1).

Die zu diesem Zweck benötigte Trag- und Schwenkeinrichtung enthält einen mehrteiligen Tragarm 10, der einerseits um eine Schwenkachse S1 drehbar am Türblatt 2 befestigt und andererseits mit einem um eine zur Schwenk­ achse S1 parallele Schwenkachse S2 drehbar mit dem Tragarm 10 verbun­ denen Tragstück 12 versehen ist, sowie zwei zwischen Türblatt 2 und Tür­ rahmen 14 wirksame Steuerlenker 16, durch die das Türblatt 2 in der Bewegungsphase B geführt wird.

Die Hubbewegung des Türblatts 2 auf einer der Flugzeugaußenkontur entsprechend gekrümmten Hubbewegungsbahn wird durch eine zwischen Tragstück 12 und Türrahmen 14 angeordnete, insgesamt mit 18 bezeichnete Kipplagensteuerung für die Schwenkachsen S1 und S2 des Tragarms 10 bewirkt, welche aus einem einerseits über einen Drehpunkt 20 am Tragstück 12 und andererseits über einen Drehpunkt 22 am Türrahmen 14 angelenkten Steuerhebel 24 und einem elektromotorischen Kipplagenantrieb 26 in Form eines feststehend am Türrahmen 14 gelagerten Spindeltriebs besteht, dessen Spindelschloß 28 über einen weiteren Drehpunkt 30 an das Tragstück 12 angeschlossen ist.

In der vollständigen Schließlage der Tür (Fig. 2) sind die Schwenkachsen S1, S2 bezüglich der Vertikalen, also der Gierachse des Flugzeugs, schräg geneigt. Wird jedoch der Antrieb 26 betätigt, so wandert der Drehpunkt 30 parallel zur Spindelachse im Sinne der Fig. 2 schräg nach oben und gleich­ zeitig verschwenkt der Steuerhebel 24 um den Drehpunkt 22, so daß die Schwenkachsen S1 und S2 angehoben und verkippt werden und dadurch das Türblatt 2 über die Schwenk- und Trageinrichtung 10, 12 aus dem form­ schlüssigen Eingriff mit den Aufnahmeelementen 4 herausbewegt wird.

Die Kinematik der Kipplagensteuerung 18 wird so gewählt, daß dabei das Türblatt 2 auf der gewünschten, gekrümmten Hubbewegungsbahn A ver­ fahren, also die obere Türkante 42 längs der Bahnkurve O und die untere Türkante 44 längs der Bahnkurve P angehoben wird und die Schwenkachsen S1, S2 am Ende des Öffnungshubes vertikal bezüglich der Flugzeugstruktur ausgerichtet sind, woraufhin das Türblatt 2 um die Schwenkachsen S1, S2 parallel zur Flugzeugaußenkontur aus dem Türausschnitt 8 ausgeschwenkt und dann in seitlicher Richtung in die vollständige Öffnungslage verfahren werden kann (Fig. 1).

Die Kipplagen-Endpositionen des Antriebs 26 werden z. B. durch (nicht gezeigte) Grenzschalter festgelegt. Damit ein Absenken des Türblatts 2 verhindert wird, während die Tür aufgeschwenkt ist (Bewegungsphase B gemäß Fig. 1), ist der Antrieb 26 mit einer mechanischen oder elektrischen Verriegelung (Kontaktschalter 32) versehen. Solange das Türblatt 2 sich im Türausschnitt 8 befindet, gibt die Verriegelung den Antrieb 26 frei. Wird das Türblatt 2 aus dem Türausschnitt 8 nach außen aufgeschwenkt, so wird der Antrieb 26 durch die Verriegelung 32 gesperrt und dadurch ein Absenken des Türblatts 2 im angehobenen Zustand verhindert.

Damit die Tür bei einem Totalausfall oder einer Störung des Kipplagen­ antriebs 26 zumindest einmalig ohne Kraftanstrengung zu öffnen ist, ist in Tandembauweise zum Antrieb 26 ein Notantrieb 34 vorgesehen, der nor­ malerweise "leer" mitläuft und den Antrieb 26 bei einer Störung ersetzt oder unterstützt. Die Aktivierung des Notantriebs 34 erfolgt über einen (nicht gezeigten) Nothubhebel.

Gemäß Fig. 3 sind zur Kipplagensteuerung des Tragarms 10 anstelle des Steuerhebels und der Spindelführung eine obere und eine untere, türrahmen­ feste Führungsschiene 46 und 48 vorgesehen. In der unteren Führungs­ schiene 48 ist ein Antriebsschlitten 50 verschieblich geführt, der über ein vom Elektromotor 52 bzw. Notantrieb 54 angetriebenes Zahnrad 56 mit einer türrahmenfesten Zahnstange 58 in Eingriff steht. In diesem Fall ist der Tragarm 10 mit dem Tragstuck 12 einteilig ausgebildet und die Schwenk­ achse S2 unmittelbar am Antriebsschlitten 50 (Drehlager 60) bzw. einem in der oberen Führungsschiene 46 verschieblichen Gleitstück 62 (Drehlager 64) angeordnet.

Wird der Antrieb 52 in der gezeigten, abgesenkten Stellung der Kipplagen­ steuerung 18, in der sich die Tür in der vollständigen Schließlage befindet, aktiviert, so läuft der Antriebsschlitten 50 in der Führungsschiene 48 nach oben, so daß der Tragarm 10 angehoben und gleichzeitig unter der Steue­ rung der Führungsschienen 46 und 48 verkippt und dadurch das Türblatt (in Fig. 3 nicht gezeigt) aus dem formschlüssigen Eingriff mit den türrahmen­ festen Aufnahmeelementen 4 herausbewegt wird. Die Führungsschienen 46 und 48 sind wiederum so gestaltet, daß dabei das Türblatt auf der geforder­ ten, gekrümmten Hubbewegungsbahn verfahren wird und die Schwenk­ achsen S1, S2 am Ende des Öffnungshubes vertikal bezüglich der Flugzeug­ struktur ausgerichtet sind, woraufhin das Türblatt frei nach außen ge­ schwenkt und in die vollständige Öffnungslage verfahren werden kann. Im übrigen ist die Bau- und Funktionsweise der in Fig. 3 gezeigten Kipplagen­ steuerung 18 die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Claims (8)

1. Türsystem für ein Passagierflugzeug, mit einem um mindestens eine Schwenkachse verschwenkbar an der Flugzeugstruktur aufgehängten Türblatt, das am Ende der Einschwenkbewegung auf einer im we­ sentlichen konform zur Flugzeugaußenkontur gekrümmten, quer zur Schwenkrichtung verlaufenden Hubbewegungsbahn unter form­ schlüssigem Eingriff mit türrahmenfesten Aufnahmeelementen in die vollständige Schließlage und zu Beginn des Öffnungsvorganges mit entgegengesetzter Hubrichtung aus dem formschlüssigen Eingriff heraus verfahrbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (S1, S2) des Türblatts (2) zur Erzeugung der Hubbewegung kipplagengesteuert am Türrahmen (14) abgestützt und am Ende des Öffnungshubs (A) in eine im wesentlichen vertikale Aus­ richtung bezüglich des Türrahmens verfahren ist.

2. Türsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Türblatt (2) um die Schwenkachse (S1, S2) drehbeweglich an einem kipplagengesteuert mit dem Türrahmen (14) verbundenen Tragarm (10, 12) an der Flugzeugstruktur abgestützt ist.

3. Türsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kipplagensteuerung (18) der Schwenkachse (S1, S2) eine zwi­ schen dieser und dem Türrahmen (14) wirkende, mechanische Füh­ rung (24, 28; 46, 48, 50) einschließlich eines motorischen Kipplagen­ antriebs (26; 52, 56, 58) enthält.

4. Türsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein Spindeltrieb (26) ist.

5. Türsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein Zahnrad-/Zahnstangentrieb (56, 58) ist.

6. Türsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (26; 52, 54, 56, 58) elektrisch betrieben ist.

7. Türsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (26) bei aufgeschwenktem Türblatt (2) selbsttätig gesperrt ist.

8. Türsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Türrahmen (14) zusätzlich zum Kipplagenantrieb (26; 52, 56, 58) ein Notantrieb (34; 54)) für ein zumindest einmaliges Verkippen der Schwenkachse (S1, S2) in die Vertikallage vorgesehen ist.