DE19719915C2 - Gabelglied für einen Leitwerkanschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gabelglied für einen Leitwerksanschluß, insbesondere für den Anschluß eines Seitenleitwerks an einem Flugzeugrumpf.

Ein Seitenleitwerk, oder genauer dessen Mittelkasten kann grundsätzlich auf zweierlei Art an einem Flugzeugrumpf befestigt werden, nämlich entweder als fest integriertes oder als austauschbares Bauteil. Wird der Mittelkasten fest angebracht, so gehen dessen Vorderholm und Hinterholm in entsprechend placierte Spante des Rumpfes über, wobei auch die Stringer und Hautfelder des Mittelkastens mit dafür vorgesehenen Elementen des Rumpfes verbunden werden. Soll der Mittelkasten jedoch austauschbar mit dem Rumpf verbunden werden, so geschieht die Verbindung über einzelne Bolzen, wodurch jeweils ein leitwerkseitiger Beschlag mit einem rumpfseitigen verbunden wird. Die Übertragung der Längs- und Querkräfte geschieht bei einer derartigen Lösung nach einem internen Stand der Technik durch unterschiedliche Bolzenverbindungen, von denen hier nur die Verbindungen zur Übertragung der Querkräfte betrachtet werden. Jede dieser Verbindungen weist außer einem rumpfseitigen und einem leitwerkseitigen Beschlag ein Gabelglied mit zwei Enden auf, dessen erstes Ende jeweils mittels einer Bolzenverbindung mit einem rumpfseitigen und dessen zweites Ende jeweils mit einem leitwerkseitigen Beschlag verbunden ist. Da die Gabelglieder jeweils einen festen Abstand der Bohrungen zur Aufnahme der betreffenden Bolzen aufweisen, kommt es infolge von Fertigungsungenauigkeiten gelegentlich vor, daß die gabelgliedseitigen Bohrungen mit den beschlagseitigen Bohrungen nicht fluchten und Gabelglieder mit Sonderabmessungen verwendet werden müssen. Dieses Vorgehen ist sehr umständlich und bringt Verzögerungen im Fertigungsablauf mit sich.

Weiterhin ist aus DE-PS 673 258 ein Anschlußbeschlag für Flugzeugbauteile be­ kannt, der Bauungenauigkeiten durch Verwendung von Exzenterbauteilen, wie Exzenterbuchse und Exzenterbolzen, ausgleicht. Hierbei sind zur Sicherung der eingestellten Lage Sicherungssplinte vorgesehen. Dafür muß aber nach Einstellung der Lage in die Verbindungsteile und dem entsprechenden Flugzeugbauteil eine Paßbohrung eingebracht werden, um den Sicherungssplint einsetzen zu können. Diese aufwendige Fertigungsweise zur Herstellung der Sicherungsverbindung ist auch nur bei entsprechenden Platzverhältnissen möglich.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Sicherung der eingestellten Lage einer Bolzenverbindung mittels Exzenterbauteilen, insbesondere auch bei be­ engten Platzverhältnissen, unaufwendig zu realisieren.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Gabelglied durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dabei ist insbesondere von Vorteil, daß mittels vorgefertigter Bauteile eine Lagesi­ cherung der Exzenterbauteile erfolgen kann, ohne daß am Einbauort aufwendige Bohrungen notwendig sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Mittelkasten für ein Seitenleitwerk,

Fig. 2 die Ansicht II nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Übersicht über eine Anordnung von Bolzenverbindungen mit zwei Gabelgliedern,

Fig. 4 eine Ansicht eines Gabelgliedes,

Fig. 5 das Gabelglied nach Figur im Schnitt,

Fig. 6 eine Bolzenverbindung,

Fig. 7 eine Ansicht eines Exzenterbolzen in Achsrichtung,

Fig. 8 die Ansicht VIII nach Fig. 7,

Fig. 9 eine Ansicht einer Exzenterbuchse in Achsrichtung,

Fig. 10 die Ansicht X nach Fig. 9,

Fig. 11 ein Sicherungselement und

Fig. 12 den Ausschnitt XII nach Fig. 11.

Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch einen austauschbaren Mittelkasten 1 für ein Seitenleitwerk mit sechs Anschlußbeschlägen 1a für Längskräfte und sechs Anschlußbeschlägen 1b für Querkräfte. Dabei sind jeweils nur drei Anschlußbeschläge 1a und zwei Anschlußbeschläge 1b infolge der vereinfachten Darstellung sichtbar. Zur Befestigung des Mittelkastens 1 an einem Flugzeugrumpf werden die seitens des Mittelkastens 1 angeordneten Beschläge durch Bolzenverbindungen mit rumpfseitigen Beschlägen verbunden.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung derartiger Bolzenverbindungen. Diese dient mit zwei weiteren Anordnungen dieser Art zur Befestigung des Mittelkastens 1 an einem Flugzeugrumpf 2. Zur Aufnahme der Längskräfte dienen zwei Bolzenverbindungen 3 und 4. Rumpfseitig ist ein Beschlag 5 mit zwei beidseitig nahe der Mittelebene 8 angeordneten Anschlußpunkten 6 und 7 zur Aufnahme der Querkräfte vorgesehen. Von den Anschlußpunkten 6 und 7 erstreckt sich je ein Gabelglied 9 und 10 symmetrisch nach außen und ist jeweils in einem Anschlußpunkt 11 bzw. 12 mit einem leitwerkseitigen Beschlag 13 bzw. 14 verbunden.

Fig. 4 zeigt das Gabelglied 10 zur Übertragung einer Querkraft in gedrehter Lage, wobei die betreffenden Bolzen und Zusatzelemente nicht dargestellt sind. Das Gabelglied 10 weist ein erstes Gabelende mit zwei miteinander fluchtenden Bohrungen 15 und 15' auf. Weiterhin befinden sich in einem zweiten Gabelende zwei ebenfalls miteinander fluchtende Bohrungen 16, 16'. Zur Aufnahme eines Bolzen zur Verbindung des Gabelgliedes 10 mit dem rumpfseitigen Beschlag 5 dienen die Bohrungen 15, 15'. Zur Aufnahme eines Bolzen zur Verbindung des Gabelgliedes 10 mit dem leitwerkseitigen Beschlag 14 sind die Bohrungen 16, 16' vorgesehen.

Fig. 5 zeigt das Gabelglied 10 gemäß dem Schnitt V-V nach Fig. 4. Dabei wird das erste Gabelende durch zwei parallele Schenkel 10a und 10b und das zweite Gabelende durch zwei parallele Schenkel 10c und 10c gebildet. Die Beschläge 5 und 14 sind hierbei jeweils relativ zu dem Gabelglied 10 in montierter Position gezeigt. Die Schenkel 10a, 10b bzw. 10c, 10d umgreifen jeweils einen der Beschläge 5 und 14. Im Bild oberhalb der Bohrung 16 sind zwei miteinander fluchtende parallel zu den Bohrungen 16, 16' orientierte Bohrungen 17 und 17' angeordnet. Jede dieser Bohrungen 17, 17' ist vom Inneren der Gabelform her mit einer Senkung versehen. Zur Verbindung des Gabelgliedes 10 mit dem Beschlag 5 dient ein nicht gezeigter, durch eine Achse 7a angedeuteter Durchsteckbolzen üblicher Art. Im Gegensatz hierzu erfolgt die Verbindung des Gabelgliedes 10 mit dem Beschlag 14 erfindungsgemäß durch einen Exzenterbolzen, der hier durch eine Achse 12a angedeutet ist.

Fig. 6 zeigt die Verbindung des Gabelgliedes 10 mit dem leitwerkseitigen Beschlag 14, wobei der Exzenterbolzen 18 einen ersten Schaft 19 vom Durchmesser d, ein Gewindeteil 20, einen zweiten Schaft 21 vom Durchmesser D, eine integrierte Scheibe 22 und einen Kopf 23 aufweist. In den Beschlag 14 ist ein Schwenklager 24 eingerollt. Der Exzenterbolzen 18 ist durch das Schwenklager 24 geführt und lagert mit seinem gewindeseitigen Ende in einer Exzenterbuchse 25 mit einer Schulter, wobei der Bolzen 18 über eine Scheibe 26 mittels einer Kronenmutter 27 festgezogen ist. Zur Sicherung der Kronenmutter 27 dient ein Splint 28. Sowohl die Scheibe des Bolzen 18 als auch die Schulter der Exzenterbuchse 25 sind mit einer Außenverzahnung versehen, in die jeweils ein Sicherungselement 29 mit einer Innenverzahnung eingreift. Jedes Sicherungselement ist mittels eines Bolzen 30 und einer Kronenmutter 31 fixiert.

Die Fig. 7 und 8 zeigen den Exzenterbolzen 18 mit dem Schaft 19, dem Gewindeteil 20, dem Schaft 21, der Scheibe 22 und dem Kopf 23. Dabei stellt Fig. 7 eine Ansicht in Achsrichtung auf das Gewideende des Bolzen dar. Der Schaft 19 mit dem Gewindeteil 20 ist gegenüber dem Schaft 21 mit der Scheibe 22 und dem Kopf 23 um eine Exzentrizität e versetzt. Am Rand der Scheibe 22 befindet sich die Außenverzahnung 32.

Die Fig. 9 und 10 zeigen die Exzenterbuchse 25 mit einer Außenfläche vom Durchmesser D, der Innenbohrung vom Durchmesser d und der Schulter 34. Die Innenbohrung weist gegenüber der Außenfläche und der Schulter wieder eine Exzentrizität e auf. Der Rand der Schulter 34 ist mit der Außenverzahnung 35 versehen. Die Exzenterbuchse 25 nach Fig. 9 und der Exzenterbolzen 18 nach Fig. 7 befinden sich in der sog. Paßlage. Dies bedeutet, daß die Außenfläche mit dem Durchmesser D der Buchse 25 mit dem Schaft 21 des Bolzen 18 fluchtet, wenn die Buchse 25 in dieser Lage, also ohne Verdrehung gegenüber dem Bolzen 18, auf dessen Schaft 19 aufgeschoben wird.

Die Fig. 11 und 12 zeigen das Sicherungselement 29 mit der Innenverzahnung 36 und einem Langloch 37. Diese Innenverzahnung 36 ist so ausgebildet, daß sie mit den Außenverzahnungen 32 bzw. 35 in Eingriff gebracht werden kann.

Um das Gabelglied zur Montage vorzubereiten, werden zunächst die beiden Bolzen 30 in die Bohrungen 17 und 17' eingepreßt. Zur Montage, beispielsweise des Gabelgliedes 10 nach Fig. 3, wird zunächst die Verbindung im Anschlußpunkt 7 hergestellt. Danach wird das Gabelglied 10 gegenüber dem Beschlag 14 in Motageposition gebracht (vergl. Fig. 6) und der Exzenterbolzen 18 mit dem Schaft 19 in das Schwenklager 24 eingeführt, bis der Schaft 21 auf dem Rand der Bohrung 16 (Fig. 5) infolge der Exzentrizität e aufsetzt. Nun wird der Bolzen 18 so lange gedreht, bis sich der Schaft 21 in die Bohrung 16 einschieben läßt, wobei darauf zu achten ist, daß die Scheibe 22 planparallel an dem Gabelglied anliegt. Ist dies der Fall, wird die Exzenterbuchse 25 auf das freie Ende des Schaftes 19 geschoben und durch Drehen in die Paßlage gebracht und dann in die Bohrung 16' eingeführt, bis die Schulter 34 am Gabelglied 10 anliegt. Dann wird die Scheibe 26 aufgesetzt und die Verbindung mittels der Kronenmutter 27 festgezogen und durch den Splint 28 gesichert. Anschließend werden die Sicherungeelemente 29 mit den Langlöchern 37 über die Bolzen 30 geschoben und mit der Außenverzahnung 32 bzw. 35 in Eingriff gebracht und in entsprechender Weise durch die Kronenmuttern 31 gesichert. Damit ist das Gabelglied 10 montiert. Entsprechend ist zu verfahren, um das Gabelglied 9 zu montieren.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Exzenterbolzen 18 und die Exzenterbuchse 25 je eine Markierung aufweisen, um die Auffindung der Paßlage zu erleichtern.

Durch den Exzenterbolzen 18 wird erreicht, daß das Gabelglied 10 immer montierbar ist, sofern der Abstand der Bohrungen 5a und 14a der Beschläge 5 und 14 vor der Montage des Gabelgliedes 9, 10 innerhalb eines vorbestimmten Toleranzfeldes liegt.

Claims (6)

1. Gabelglied mit einem ersten Gabelende und einem zweiten Gabelende zur Über­ tragung einer Querkraft für einen Leitwerksanschluß, insbesondere für den Anschluß eines Seitenleitwerks an einem Flugzeugrumpf, wobei jedes Gabelende mittels einer Bolzenverbindung mit einem rumpfseitigen bzw. leitwerksseitigen Beschlag ver­ bunden ist, die Bolzenverbindung seitens des ersten Gabelendes (10a, 10b) mittels eines Durchsteckbolzens hergestellt ist und die Bolzenverbindung zwischen dem zweiten Gabelende mit den Schenkeln (10c, 10d) und dem entsprechenden Beschlag (14) durch einen Exzenterbolzen (18) mit einer Exzenterbuchse (25) hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Fixierung des Exzenterbolzens (18) und der Exzenterbuchse (25) je ein Siche­ rungselement (29) mit einer Innenverzahnung (36) und einem Langloch (37) vor­ gesehen ist, wobei die Innenverzahnung (36) in entsprechende Außenverzahnungen (32, 35) des Exzenterbolzens (18) und der Exzenterbuchse (25) eingreift.

2. Gabelglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterbolzen (18) ein Schaftteil mit Gewinde (19, 20) aufweist, der gegenüber einem Schaftteil mit Kopf (21, 22, 23) um eine Exzentrizität e versetzt ist, wobei am Schaftteil mit Kopf (21, 22, 23) die Außenverzahnung (32) vorgesehen ist.

3. Gabelglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftteil mit Kopf (21, 23) eine Scheibe (22) aufweist, an der die Außenverzah­ nung (32) angeordnet ist.

4. Gabelglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterbuchse (25) eine Außenfläche mit Durchmesser D, eine Innenbohrung mit Durchmesser d und eine Schulter (34) aufweist, wobei die Innenbohrung gegen­ über der Außenfläche und der Schulter (34) eine Exzentrizität e aufweist und der Rand der Schulter (34) mit der Außenverzahnung (35) versehen ist.

5. Gabelglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherungselement (29) an den Schenkeln (10c, 10d) des Gabelgliedes (10) durch das Langloch (37) mittels Bolzen (30) und Kronenmutter (31) fixiert ist.

6. Gabelglied nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterbolzen (18) und die Exzenterbuchse (25) je eine Markierung aufweisen, um die Auffindung der Paßlage zu erleichtern.