DE19730918C2 - Verriegelungsvorrichtung für Türen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für Türen, insbesondere für Kabinentüren, von Verkehrs­ flugzeugen, bestehend aus im Randbereich der Tür ange­ ordneten Abstandshaltern, die an diesen zugeordneten Aufnahmen zur Anlage bringbar sind, wobei die Abstands­ halter in Richtung auf die Aufnahmen verstellbar ausge­ bildet, in Verriegelungsrichtung verschieblich gelagert und durch eine Antriebseinrichtung beaufschlagbar sind.

Verriegelungsvorrichtungen dieser Art, die als Mehr­ punktlagerung für Türen dienen, sind für den Flugzeug­ bau unter anderem aus der EP 01 88 825 A2 sowie der US 41 99 120 bekanntgeworden. Bei diesen bekannten Verriegelungsvorrichtungen, bei denen eine Vielzahl von Abstandshaltern und mit diesen zusammenwirkenden Aufnahmen weitgehend gleichmäßig zu beiden Seiten der Tür bzw. des Rahmens verteilt angeordnet sind, erfolgt die Verriegelung der Kabinentür unter anderem dadurch, daß die Tür in der Endphase des Schließvorganges abge­ senkt wird, wobei die Abstandshalter an den ihnen zuge­ ordneten Aufnahmen anliegen und die Kabinentür gegen eine nach außen gerichtete Bewegung sichern.

Abstandshalter und Aufnahmen wirken dabei gleichsam wie ein System von Beschlägen und Gegenbeschlägen, durch das eine Mehrpunktlagerung der Kabinentür erreicht wird. Wichtig bei dieser Art der Verriegelung ist, daß die Lagerkräfte auf alle derartigen Lagerpunkte der Tür möglichst gleichmäßig verteilt sind. Dies wird bei den bekannten Verriegelungsvorrichtungen dadurch erreicht, daß jeweils einer der an der Verriegelung beteiligten Partner, in der Regel der Abstandshalter, einstellbar ausgebildet ist. So stellt es eine bekannte Maßnahme dar, derartige Abstandshalter als mit einem Außen­ gewinde versehene Tragbolzen auszubilden, die in einer ebenfalls mit einem Gewinde versehenen Halterung ange­ ordnet sind und die durch Verdrehen in Richtung auf die Aufnahme bzw. von dieser weg bewegt werden können. Auf diese Weise kann bei einer Überprüfung des Flugzeuges die bekannte Verriegelungsvorrichtung nachjustiert werden.

Anstelle dieser manuellen Justiereinrichtung ist aus der EP 01 33 082 A1 im Zusammenhang mit einer Sicherungsvorrichtung gegen das Öffnen einer unter Innendruck stehenden Tür von außen eine Anordnung bekanntgeworden, bei der verschieblich gelagerte Abstandshalter durch eine Antriebseinrichtung beaufschlagbar sind. Weiterhin ist aus der EP 04 65 785 A1 eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff bekanntgeworden, bei der den einzelnen Abstandhaltern jeweils elektrische Stellmotoren zugeordnet sind, um diese in ihre Verriegelungsstellung zu verfahren. Schließlich ist aus der US 31 13 352 eine Verriege­ lungsvorrichtung bekanntgeworden, bei der die Türver­ riegelung über Kolben herbeigeführt wird, die durch ein Druckfluid beaufschlagbar sind. All diesen bekannten Einrichtungen ist gemeinsam, daß eine Justierung der Abstandshalter vor Beginn einer Flugmission und indivi­ duell erfolgt und daß die Abstandshalter dann im so fixierten Zustand nach dem Schließen der Tür zur Anlage kommen.

Als nachteilig erweist sich dabei, daß sich der Rumpf eines Flugzeuges durch unterschiedliche Beladung, durch Flugmanöver oder auch durch Unebenheiten am Boden ver­ winden kann, wobei sich diese Verformungen auch auf die Kabinentürrahmen übertragen können. Dies kann dazu führen, daß einige der Lagerpunkte wesentlich stärker beaufschlagt werden als andere oder, im Extremfall, daß einige dieser Lagerpunkte so weit entlastet werden, daß an diesen angebrachte Sensoren fälschlicherweise eine nicht vollständig geschlossene Tür melden und unter Umständen einen Abbruch des Fluges verursachen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verriegelungsvor­ richtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie jederzeit auch bei geschlossener und unter Belastung stehender Tür das Auftreten von Belastungs­ spitzen an einzelnen Abstandshaltern zuverlässig ver­ hindert.

Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem sie vorsieht, daß bei einer derartigen Vorrichtung die Antriebseinrichtungen für die einzelnen Abstandshalter über Mittel miteinander verbunden sind, die ständig eine selbsttätige gleichmäßige Verteilung der Anlage­ kräfte aller Abstandshalter sicherstellen. Dadurch ergibt sich eine stets gleichmäßige Verteilung der Lagerkräfte auf die einzelnen Tragbolzen, durch die auch extreme Beanspruchungen besser abgefangen werden können. Da somit die Auslegungslasten aufgrund der stets gewährleisteten optimalen Mehrpunktlagerung wesentlich niedriger angesetzt werden können, können sowohl die verwendeten Verriegelungselemente als auch die Türkonstruktionen bei gleicher Gesamtbeanspruchung wesentlich schwächer dimensioniert werden, und es läßt sich somit eine erhebliche Gewichtsersparnis erzielen.

Der Belastungsausgleich zwischen den einzelnen Ver­ riegelungselementen kann dabei sowohl mechanisch als auch hydraulisch oder pneumatisch herbeigeführt werden. Es ist aber auch möglich, eine gleichmäßige Lastver­ teilung über eine Kombination aus elektrischen bzw. elektronischen Sensoren und von diesen beaufschlagten Aktuatoren vorzusehen. Der Einsatzbereich der er­ findungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung ist zwar keinesfalls auf die Luftfahrttechnik beschränkt, jedoch ergeben sich insbesondere hier Vorteile in Zusammenhang mit einem Einsatz in zukünftigen Generationen von Groß­ raumflugzeugen, bei denen die Zellenstruktur zunehmend flexibler und damit stärker verformbar ausgelegt werden wird. Somit ist auch ein Einsatz für Frontladerahmen mit Traglastausgleich einer Vielpunktauflage möglich.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Kabinentür eines Verkehrsflugzeuges sowie eines Teils des Türrahmens,

Fig. 2 eine Detaildarstellung einer Verriege­ lungseinheit und

Fig. 3 bis 7 prinzipskizzen verschiedener Verriege­ lungselemente.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung handelt es sich um eine geöffnete Kabinentür 1 eines Verkehrsflugzeuges, die mittels zweier Halterungen 2 und 3 zum Öffnen nach oben und außen verschwenkt worden ist. Die Halterungen 2 und 3 sind an einem mit der Struktur des Flugzeuges verbundenen Rahmen 4 angebracht, der außerdem mit einer Vielzahl von Aufnahmen 5 versehen ist. Diese Aufnahmen 5 sind gleichmäßig beabstandet über beide Seiten des Türrahmens 4 verteilt angeordnet und wirken zusammen mit als Tragbolzen ausgebildeten Abstandshaltern 6, die an beiden Seitenflächen der Tür 1 in gleichen Ab­ ständen angebracht sind und die zusammen mit den Auf­ nahmen 5 jeweils Verriegelungseinheiten bilden.

In Fig. 2 ist der Aufbau einer derartigen Verriege­ lungseinheit, wie sie dem bekannten Stand der Technik entspricht, im Detail dargestellt. Die Abbildung zeigt in einer Draufsicht einen horizontalen Schnitt durch den Spaltbereich zwischen einer geschlossenen Kabinentür 1 und einem diese umgebenden Rahmen 4 zusammen mit einer aus Aufnahme 5 und Abstandshalter 6 bestehenden Verriegelungseinheit. Während Aufnahme 5 einen fest mit dem Rahmen 4 und über diesen mit der Struktur des Flugzeuges verbundenen Anschlagpunkt bildet, ist der Abstandshalter 6, wie eingangs be­ schrieben, in Richtung auf die Aufnahme 5 einstellbar ausgebildet. Im Fall der hier dargestellten bekannten Verriegelungsvorrichtung ist diese Einstellbarkeit über eine Gewindeführung sowie eine Kontermutter 7 gegeben. Der Abstandshalter 6 muß dabei während einer Wartung des Flugzeuges so eingestellt werden, daß er bei geschlossener Tür an der Aufnahme 5 anliegt und ein in die Tür 1 eingelegtes Dichtungsband fest gegen eine entsprechende Anlage 9 des Rahmens 4 drückt.

Im Gegensatz zu dieser bekannten Anordnung weisen die in den Fig. 3 bis 7 dargestellten Verriegelungsvor­ richtungen das gemeinsame Merkmal auf, daß die jeweils verwendeten Abstandshalter nach einmal erfolgter Ein­ stellung nicht starr, sondern in Richtung auf die mit diesen zusammenwirkenden Aufnahmen beweglich gehaltert sind. Zudem sind sie derart miteinander gekoppelt, daß eine gleichmäßige Verteilung der Türhaltekräfte auf alle Lagerpunkte gewährleistet ist. Dies ist bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch gewährleistet, daß Abstandshalter 15, 16 derart in Ausnehmungen 12, 13 einer zu verriegelnden Tür 11 einge­ setzt sind, daß sie gleichsam wie die Kolben von Hydraulikzylindern durch ein Druckfluid beaufschlagt werden, das sich in den Ausnehmungen 12, 13 sowie in einem die einzelnen Ausnehmungen miteinander verbinden­ den System von Hydraulikleitungen 14 befindet. Das Druckfluid kann aus einer Flüssigkeit, einem Gas oder aber aus einer druckfesten Knetmasse bestehen.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel werden Abstandshalter 25, 26 statt durch ein Druckfluid durch eine Vielzahl von Kugeln 27 aus einem Werkstoff hoher Festigkeit beaufschlagt. Diese Kugeln 27 können dabei entweder in ihrem Durchmesser so gewählt sein, daß sie gleichsam wie eine Kette das sie umschließende Leitungssystem 24 ausfüllen, sie können aber auch in Form eines feinverteilten Kugelgrieses Verwendung finden.

Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Ausführungsbeispiele, bei denen die Lastübertragung zwischen einzelnen Ab­ standshaltern 35, 36 bzw. 45, 46 auf mechanische Weise erfolgt. Im Fall der Anordnung gemäß Fig. 5 geschieht dies durch Seilzüge 31, die über Umlenkrollen 32 geführt sind und die mit Spiralfedern 33, 34 zusammen­ wirken, die die Abstandshalter 35, 36 umgeben. Bei der in Fig. 6 dargestellten Anordnung erfolgt die Lastüber­ tragung mittels Stoßstangen 42, deren abgeschrägte End­ bereiche mit keilförmig ausgebildeten Flächen der Ab­ standshalter 45, 46 zusammenwirken und die durch Führungen 43 an einer Tür 41 gehaltert sind.

Schließlich zeigt Fig. 7 ein letztes Ausführungs­ beispiel, bei dem der Lastausgleich zwischen den ein­ zelnen Abstandshaltern durch eine elektronische Rege­ lungseinrichtung herbeigeführt wird. In diesem Fall sind in die Abstandshalter 55, 56 jeweils Drucksensoren 52, 53 integriert, deren Meßsignale einer zentralen Steuereinheit 54 zugeführt werden. Diese beaufschlagt an den einzelnen Abstandshaltern 55, 56 angeordnete Schrittmotoren 57, 58, die ihrerseits über entsprechende Getriebeeinheiten 59, 60 die Ausfahrposition der Abstandshalter 55, 56 in bezug auf eine Tür 51 verändern.

Insbesondere diese letztgenannte Anordnung ermöglicht ein gezieltes, beispielsweise nach einem festen Algo­ rithmus vorgegebenes Ansteuern der einzelnen Abstands­ halter auch nach einer vorgegebenen Lastverteilungs­ funktion. Selbstverständlich ist es abweichend von den vorangehend beschriebenen Anordnungen im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Abstandshalter statt an der Tür in den Seitenbereichen der Türrahmen vorzusehen und stattdessen die feststehenden Aufnahmen an der Tür anzuordnen.

Selbstverständlich ist es möglich dieses Prinzip auch für Frachtladerahmen einzusetzen und einen Traglastaus­ gleich einer Vielpunktauflage durchzuführen.

Claims (9)

1. Verriegelungsvorrichtung für Türen, insbesondere für Kabinentüren, von Verkehrsflugzeugen, bestehend aus im Randbereich der Tür angeordneten Abstands­ haltern, die an diesen zugeordneten Aufnahmen zur Anlage bringbar sind, wobei die Abstandshalter in Richtung auf die Aufnahmen verstellbar ausgebildet, in Verriegelungsrichtung verschieblich gelagert und durch eine Antriebseinrichtung beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrich­ tungen (14, 24, 27, 31, 32, 42, 54, 57-60) für die ein­ zelnen Abstandshalter (15, 16, 25, 26, 35, 36, 45, 46, 55, 56) über Mittel miteinander verbunden sind, die ständig eine selbsttätige gleichmäßige Verteilung der Anlagekräfte aller Abstandshalter (15, 16, 25, 26, 35, 36, 45, 46, 55, 56) vornehmen.

2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (15, 16, 25, 26, 35, 36, 45, 46, 55, 56) kraftschlüssig mit­ einander gekoppelt sind.

3. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung über ein Hydrau­ liksystem (14) erfolgt.

4. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung pneumatisch er­ folgt.

5. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung über eine druck­ feste pastöse Masse erfolgt.

6. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung über beweglich Kugeln (27) erfolgt.

7. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung über ein System aus Seilzügen (31) und Umlenkrollen (32) erfolgt.

8. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung über Schubstangen (42) erfolgt.

9. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (55, 56) über eine sensorbeaufschlagte Steuerungs­ einheit (54) miteinander verbunden sind.