DE19825405C2 - Betätigungsvorrichtung für eine Flugzeugtür eines Verkehrsflugzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungsvorrichtung für eine Flug­ zeugtür, insbesondere für ein Frachtladetor eines Passagierflugzeuges, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, daß mit einer von außen zu betätigenden Öffnungs- und Schließeinrichtung, einer Verriegelungskon­ trolleinrichtung sowie einer Verriegelungseinrichtung versehen ist. Die Betätigungsvorrichtung weist einen Handhebel auf, der sowohl auf die Verriegelungskontrolleinrichtung als auch auf die Verriegelungseinrich­ tung wirkt. Der Handhebel ist um eine zum Türblatt horizontal und parallel verlaufenden Achse schwenkbar gehaltert und so mit der Verriegelungs­ kontrolleinrichtung und der Verriegelungseinrichtung gekoppelt, daß eine erste Phase einer Hebel-Schwenkbewegung um die Hebelachse eine Betä­ tigung der Verriegelungskontrolleinrichtung und eine zweite sich konti­ nuierlich anschließende Phase der Schwenkbewegung eine Betätigung der Verriegelungseinrichtung entspricht.

Bei der aus der DE 35 39 480 A1 (Bezeichnung der Offenlegungsschrift derjenigen Betätigungseinrichtung, die mit der neuen Erfindung abgelöst/ersetzt werden soll) bekannten Flugzeugtür der eingangs genannten Art besteht die Betätigungsvorrichtung aus einem Handhebel wesentlich höherer Komplexität mit einem ergonomisch ungünstigen Be­ tätigungsverlauf welcher sich aus einer kombinierten Zug- und Schwenk­ bewegung - um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen - zusammen­ setzt. Die höhere Gestaltungskomplexität verbunden mit dem ungünstigen Betätigungsverlauf sind Ursache für mechanisches Versagen, ausgelöst durch Fehlbedienungen infolge überhöhter Kraftaufbringung (z. B. wegen vereister Verriegelungseinrichtung) durch das Bedienungspersonals des Airliners.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Betätigungsvorrichtung für die Flug­ zeugtür der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie trotz einfacher Bauweise über eine wesentlich erhöhte Funktionszuverlässigkeit verfügt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 ge­ kennzeichnete Betätigungsvorrichtung gelöst.

Erfindungsgemäß wird aufgrund der besonderen Gestaltung der Schaltki­ nematik, die nach Anspruch 2 aus zwei Einzelschritt-Getriebeabschnitten gebildet wird, die bei der sequentiellen Betätigung von Verriegelungskon­ trolleinrichtung und Verriegelungseinrichtung jeweils nach Art eines Zahntriebs arbeitet, eine äußerst zuverlässige, klemm- und blockiersichere Umschaltung erzielt, mit dem weiteren Effekt, daß der Zahntrieb jeweils nur in der Umschaltphase wirksam ist, die anschließende Arretierung der Verriegelungskontrolleinrichtung und Verriegelungseinrichtung in der er­ reichten Schaltposition hingegen unabhängig von der Umschaltfunktion - und zusätzlich zu deren eigenen Arretierung - auf dem Wege über die Selbstsperrwirkung der Schaltkinematik erfolgt, wodurch die Betriebszu­ verlässigkeit in sicherheitstechnischer Hinsicht weiter verbessert wird. Desweiteren ist die Schaltkinematik nach Anspruch 3 und 4 so gestaltet, daß Zug- und Druckkräfte, welche über die Steuerstangen rückwirkend auf den Handhebel eingeleitete werden könnten, auf diesen kein Drehmoment ausüben können - weder in seiner geöffneten noch in seiner geschlossenen Hebelstellung. Dennoch läßt sich die Schaltkinematik mühelos bedienen, nämlich durch kontinuierliches Verdrehen des Handhebels um eine einzi­ ge, türblattfeste Drehachse, und zwar vom Bewegungsablauf her analog zur Betätigungsrichtung der am Flugzeug bereits vorhandenen von außen zu bedienenden Handhebel der Passagier- und Notausstiegstüren. Die Schaltkinematik ist als aus mehreren Sperrscheiben, Schaltrollen und Schaltscheiben bestehendes Schaltgetriebe - welches vom Funktionsprin­ zip her einem Malteserkreuzgetriebe ähnelt, das jedoch nur eine Pendel­ bewegung eines Getriebezahnes ausführt - von einfacher, robuster Bauwei­ se.

In weiterer baulicher Vereinfachung sind die Sperrscheiben und Schalt­ rollen nach Anspruch 5 eingangsseitig zweckmäßigerweise um eine ge­ meinsamen Antriebsachse angeordnet, und zwar in besonders bevorzugter, platzsparender Weise nach Anspruch 6 um die Drehachse des Handhebels.

Die Schaltscheiben sind auf einer zweiten parallel zur Drehachse des Handhebels verlaufenden Achse angeordnet.

Nach Anspruch 7 sind die Sperrscheiben mit den zugehörigen Schaltrollen vorzugsweise jeweils phasenversetzt mit dem Handhebel verkoppelt, wo­ durch sich mit geringerem Konstruktionsaufwand eine gegenseitige me­ chanische Phasenverschiebung von Verriegelungs- und Verriegelungs­ kontrollfunktion erreichen läßt.

In besonders bevorzugter, gewichts- und platzsparender Weise sind die Sperrscheiben und Schaltscheiben der beiden Getriebeabschnitte nach An­ spruch 12 jeweils als Scheibensegmente ausgebildet. In die Schaltscheiben ist zusätzlich die Funktion eines Koppelhebels zur Anbindung der Koppel­ stangen integriert.

Unter Berücksichtigung eines ausreichenden Vor- und Nachlauf- Schwenkbereiches sind die Getriebeabschnitte nach Anspruch 9 vorzugs­ weise etwa 5° vor Erreichen der Endlagenstellungen - AUF/ZU - des Handhebels in die Selbstsperrlage verdreht. Ein kinematisch besonders günstiger Schaltverlauf wird nach Anspruch 10 dadurch erreicht, daß sich die Schaltphasen der Getriebeabschnitte über aneinandergrenzende Dreh­ winkelbereiche von jeweils etwa 60° erstrecken.

Um die Verriegelungskontrolleinrichtung und die Verriegelungseinrich­ tung durch die Schaltkinematik nicht nur in der Schließ-, sondern auch in der Freigabestellung bewegungsfest zu arretieren, sind die Getriebeab­ schnitte nach Anspruch 11 vorzugsweise in beiden Endlagen des Handhe­ bels in den Selbstsperrbereich verdreht.

Nach Anspruch 13 wird der geöffnete (geschlossene) Handhebel zusätzlich durch eine federbelastete Raste in seiner Position gehalten, welche sicher­ stellt, daß die auf den Handhebel wirkende Schwerkraft, die beim Öff­ nungs- und Schließvorgang der Flugzeugtür entsteht, unwirksam bleibt. Im Schließzustand des Handhebels wird mit der Raste eine zusätzliche Zu­ haltefunktion, die eingeschränkt redundant zum Anspruch 13 ist, erreicht.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Ver­ bindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematisierter Darstellung:

Fig. 1 einen Ausschnitt eines Frachtladetores eines Flugzeuges in voll­ ständig geschlossenem Zustand mit einer erfindungsgemäßen Betätigungs­ vorrichtung;

Fig. 2 einen Detailschnitt in Richtung A-A durch die in Fig. 1 darge­ stellte Anordnung;

Fig. 3 einen Detailschnitt in Richtung B-B durch die in Fig. 1 darge­ stellte Anordnung;

Fig. 4 einen Detailschnitt in Richtung C-C durch die in Fig. 1 darge­ stellte Anordnung der Verriegelungseinrichtung und der korrespondieren­ den Verriegelungskontrolleinrichtung;

Fig. 5 die in Fig. 2, 3 und 4 dargestellte Anordnung der Betätigungs­ vorrichtung mit einem um 5° geöffneten Handhebel;

Fig. 6 die in Fig. 5 dargestellte Anordnung der Betätigungsvorrich­ tung mit vollständige geöffneter Verriegelungskontrolleinrichtung am En­ de der ersten Schwenkphase;

Fig. 7 die in Fig. 6 dargestellte Anordnung der Betätigungsvorrich­ tung mit vollständig geöffneter Verriegelungseinrichtung am Ende der zweiten Schwenkphase;

Fig. 8 die Gestaltung der Fasen in der Mitnehmernut zur Verhinde­ rung von rückwirkenden Drehmomenten auf den Handhebel

Fig. 9 einen Detailschnitt D-D durch die in Fig. 1 dargestellte Anord­ nung einer Raste bei geöffnetem Handhebel;

Fig. 10 einen Detailschnitt D-D durch die in Fig. 1 dargestellte Anord­ nung einer Raste bei geschlossenem Handhebel

Das in Fig. 1 gezeigte Türsystem enthält als Hauptbestandteile einen am Türblatt des Frachtladetores 2 um eine Drehachse 7 (I-I) gelagerten Hand­ hebel 4, eine von diesem betätigte Schaltkinematik 11 in Form eines Schaltgetriebes, die Verriegelungskontrolleinrichtung 5 und die Verriege­ lungseinrichtung 6, welche in dem Frachttor 2 mehrfach angeordnet ist.

Das Schaltgetriebe besteht, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, aus zwei fest mit­ einander und mit dem Handhebel 4 verbundenen und gemeinsam mit die­ sem um die Drehachse 7 (I-I) schwenkbaren Sperrscheiben 12A und 12B mit einem im Bereich der Sperrscheiben-Hohlkehle 13A bzw. 13B ange­ ordneten Schaltrolle 14A bzw. 14B, wobei die beiden Sperrscheiben 12A, B einschließlich der Schaltrollen 14A, B um etwa 60° winkelversetzt zu­ einander am Handhebel 4 befestigt sind, sowie aus zwei ausgangsseitigen, unabhängig voneinander um eine türblattfeste Zwischenachse 8 (II-II) schwenkbar gelagerten Schaltscheiben 15A und 15B, die jeweils mit einem beim Verschwenken des Handhebels 4 mit einem der Schaltrollen 14A, B zusammenwirkenden radialen Mitnehmernut 16A bzw. 16B versehen sind.

Die Schaltscheibe 15A in Fig. 2 (Schnitt A-A in Fig. 1) ist über eine Kop­ pelstange 20A und den Hebel 21 mit einer drehbar am Türblatt 2 gelager­ ten Sicherungswelle 10 und der Verriegelungskontrolleinrichtung 5 (Von der Verriegelungskontrolleinrichtung sind hier nur die unmittelbar mit der Betätigungsvorrichtung verkoppelten Teile gezeigt. Sie ist vollständig in DE 35 39 480 A1 beschrieben.) ver­ koppelt, an der eine Sicherungsnocke befestigt ist, welcher den Verriege­ lungshaken 27 in der in Fig. 4 gezeigten Verriegelungsstellung gegen ein Freischalten formschlüssig sperrt, während das Schaltscheibe 15B in Fig. 3 (Schnitt B-B in Fig. 1) über eine Koppelstange 20B und den Hebel 22 mit der ebenfalls drehbar am Türblatt 2 gelagerten Verriegelungswelle 9 mit der Verriegelungseinrichtung 6 verbunden ist, welche wie in Fig. 4 gezeigt über weitere Koppelglieder 23-26 den Verriegelungshaken 27 betätigt, der in der Schließlage der Tür (Fig. 1) in entsprechende, am Türrahmen 3 befestigte Gegenzapfen 28 eingreift und dadurch das Türblatt 2 form­ schlüssig am Türrahmen 3 verriegelt.

Die Betätigung des Handhebels 4 erfolgt auf dem Wege über eine am unte­ ren Hebelende entgegen der Kraft einer Torsionsfeder auf der Griffklap­ penachse 33 nach innen schwenkbar gelagerten Griffklappe 31, die - wie am deutlichsten aus der Fig. 3 ersichtlich - in der Schließstellung über ei­ nen Rastbolzen 32 mit einem entsprechend geformten, auf der Verriege­ lungswelle 9 befestigten Rasthaken 34 in Eingriff steht.

Zum Freischalten der Tür wird die Griffklappe 31 von Hand nach innen gedrückt und dadurch aus der Verrastung 32, 34 gelöst. Über die dadurch freigelegte Öffnung des Handhebels 4 wird dieser manuell von innen er­ faßt und um die Drehachse 7 (I-I) verschwenkt. In der Anfangsphase der Schwenkbewegung verbleiben beide Schaltgetriebeabschnitte 12A, 15A und 12B, 15B in der Sperrlage, wobei die kreisbogenförmigen Sperrschei­ ben 12A, 12B mit ihren Mantelflächen 18A, 18B und den konzentrisch zu ihnen liegenden Gegenflächen 19A, 19B der Schaltscheiben 15A bzw. 15B in Kontakt stehen. Die Anfangsphase der Schwenkbewegung erstreckt sich, wie aus Fig. 5 ersichtlich, bis zu einem Schwenkwinkel des Handhe­ bels 4 von etwa 5°.

Wird der Handhebel 4 weiter verschwenkt, so gelangen die Sperrflächen 18A, 19A des Getriebebschnitts 12A, 15A außer Eingriff und die Schalt­ scheibe 15A wird durch die Schaltrolle 14A im Uhrzeigersinn um die Ach­ se 8 (II-II) verdreht, bis die Verriegelungskontrolleinrichtung über den Sicherungsnocken 5 den Verriegelungshaken 27 freigibt, woraufhin der Getriebeabschnitt 12A, 15A - nunmehr infolge des gegenseitigen Zusam­ menwirkens des zweiten Sperrflächensegments 18A, 19A - erneut in die Selbstsperrlage gelangt. Nach dieser ersten Umschaltphase, in der der Handhebel 4 über einen weiteren Winkelbereich von etwa 60° ver­ schwenkt wird und der Getriebeabschnitt 12B, 15B über das Sperrflächen­ paar 18B, 19B weiterhin in der Selbstsperrlage verblieben ist, befindet sich die Schaltkinematik 11 in dem in Fig. 6 gezeigten Schaltzustand. Aus dem unteren Schnitt C-C der Fig. 6 ist ersichtlich, das die Sicherungsnocke 5 die formschlüssige Verbindung zum Verriegelungshaken 27 - wie sie in Fig. 5 unten noch besteht - gelöst hat.

In der zweiten Umschaltphase wird der Handhebel 4 um weitere 60° ver­ schwenkt und gelangt in die in Fig. 7 gezeigte, vollständige Freigabestel­ lung. In dieser Umschaltphase bleibt die Sicherungswelle 10 (IV-IV) auf­ grund des formschlüssigen Zusammenwirkens des Sperrflächenpaares 18A, 19A des Getriebeabschnitts 12A, 15A in der Freischaltposition arre­ tiert, während der Getriebeabschnitt 12B, 15B aufgrund des verzah­ nungsähnlichen Eingreifens der Schaltrolle 14B in die radiale Mitnehmer­ nut 16B weitergeschaltet und dadurch das Türblatt 2 auf dem Wege über die Koppelstange 20B und die Verriegelungswelle 9 (III-III) vom Türrah­ men 3 entriegelt wird. In der voll aufgeschwenkten Stellung des Handhe­ bels 4 befindet sich dann auch das Sperrflächenpaar 18B, 19B des Getrie­ beabschnitts 12B, 15B erneut in gegenseitigem Flächenkontakt, so daß zu­ sätzlich zur Verriegelungskontrolleinrichtung auch die Verriegelungsein­ richtung in der Freischaltlage arretiert wird, woraufhin das Türblatt 2 aus der Türöffnung herausgeschwenkt werden kann.

Damit beim Schwenkvorgang des Frachtladetores der Handhebel sicher in der geöffneten Position gehalten wird, rastet eine Laufrolle 39 welche von einer Druckfeder 36 über das Druckstück 37 und den Doppelhebel 38 auf die Rastbahn 40 gedrückt wird und auf dieser abrollt, in Rastmulden 41 (in Fig. 9 gezeigt) und 42 (in Fig. 10 gezeigt), welche den beiden Hebelstel­ lungen AUF und ZU zugeordnet sind, ein.

Beim Schließen der Tür laufen die beschriebenen Vorgänge in umgekehr­ ter Reihenfolge ab.

Die Griffklappe verhält sich dabei folgendermaßen: Beim offenstehenden Handhebel schließt sich die Griffklappe 31 infolge einer auf der Griffklap­ penachse 33 angeordneten Torsionsfeder selbsttätig. Wird nun der Hand­ hebel mit geschlossener Griffklappe in die Endlage "ZU" verschwenkt, so kommt ca. 5° vor der endgültigen Schließlage des Handhebels 4 der Rast­ bolzen 32 an der Rasthaken-Anlauframpe 35 zur Anlage. Beim fortgesetz­ ten Schließvorgang wird die Griffklappe 31 über die Rasthaken- Anlauframpe geöffnet um schließlich in der endgültigen Schließlage zu verrasten.

Bezugszeichenliste

1

Betätigungseinrichtung

2

Frachtladetor (Ausschnitt)

3

Türrahmen (Flugzeugrumpf)

4

Handhebel

5

Verriegelungskontrolleinrichtung mit Sicherungsnocke(n)

6

Verriegelungseinrichtung (mehrfach vorhanden)

7

Hebelachse

8

Zwischenachse

9

Verriegelungswelle

10

Sicherungswelle

11

Schaltkinematik

12

Sperrscheibe

13

Sperrscheiben-Hohlkehle

14

Schaltrolle

15

Schaltscheibe

16

Mitnehmernut

17

Fasen

18

Sperrfläche (an den Sperrscheiben)

19

Sperrflächen (an den Schaltscheiben)

20

Koppelstange

21

Hebel auf der Sicherungswelle

22

Hebel auf der Verriegelungswelle

23-26

Koppelglieder

27

Verriegelungshaken

28

Gegenzapfen

29

30

31

Griffklappe

32

Rastbolzen

33

Griffklappenachse

34

Rasthaken

35

Rasthaken-Anlauframpe

36

Druckfeder

37

Druckstück

38

Doppelhebel

39

Laufrolle

40

Rastbahn

41

Endlagenmule "ZU"

42

Endlagenmulde "AUF"

Claims (14)

1. Betätigungsvorrichtung für eine Flugzeugtür insbesondere für ein Fracht­ ladetor eines Passagierflugzeuges, das mit einer Verriegelungseinrichtung und einer diese in der Schließlage der Tür gegen ein Freischalten sperren­ den Verriegelungskontrolleinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Verriegelungskontrolleinrichtung (5) sowie der Verrie­ gelungseinrichtung (6) ein gemeinsamer Handhebel (4) vorgesehen ist, der um eine einzige Achse I-I (7) schwenkbar gehaltert ist und mit der Verrie­ gelungskontrolleinrichtung (5) einerseits und der Verriegelungseinrichtung (6) anderseits jeweils derart über Koppelstangen (20) verbunden ist, daß eine Schwenkbewegung des Handhebels (4) um seine Hebelachse I-I (7) in einer ersten Schaltphase einer Betätigung der Verriegelungskontrollein­ richtung und in einer sich kontinuierlich anschließenden zweiten Schalt­ phase einer Betätigung der Verriegelungseinrichtung (6) entspricht.

2. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkinematik (11) ein mehrzügiges Schaltgetriebe (12, 15) mit min­ destens zwei eingangsseitig winkelversetzt zueinander mit dem Handhebel (4) und miteinander bewegungsschlüssig verkoppelten, ausgangsseitig zum einen die Verriegelungskontrolleinrichtung (5) und zum anderen die Ver­ riegelungseinrichtung (6) betätigenden und in der Schließlage des Hand­ hebels über die jeweilige Umschaltphase hinaus in der Selbstsperrlage ver­ drehten Einzelschritt-Getriebeabschnitten (12A, 15A und 12B, 15B) ent­ hält.

3. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmernut (16A, 16B) der Schaltsegmente (15A, 15B) mit Fasen (17) derart erweitert ist, daß diese in bestimmten Schaltstellungen senk­ recht auf einer Verbindungslinie durch die Mittelpunkte M1-M2 (Fig. 8) zu stehen kommen.

4. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ruhestellungen AUF/ZU des Handhebels (4) die von der Fase (17) gebildete Tangentialfläche an der Schaltrolle (14) senkrecht auf der Ver­ bindungslinie M1-M2 (Fig. 8) steht, und so, wie auch das zueinander kon­ zentrisch liegende Mantelflächenpaar (18, 19), kein Drehmoment - verur­ sacht durch rückwirkend über die Koppelstangen (20) eingeleitete Zug- Druckkräfte F1, F2 - auf den Handhebel übertragen werden kann.

5. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeabschnitte (12A, 14A; 12B, 14B) eingangsseitig um eine ge­ meinsamen Achse angeordnet sind.

6. Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeabschnitte (12A, 14A; 12B, 14B) eingangsseitig auf der Dreh­ achse 7 (A-A) des Handhebels (4) angeordnet sind.

7. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeabschnitte (12A, 14A; 12B, 14B) jeweils phasenverschoben mit dem Handhebel (4) verkoppelt sind.

8. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeabschnitte (12A, 15A; 12B, 15B) jeweils eine eingangsseitige Sperrscheibe (12) und ein ausgangsseitige Schaltscheibe (15) enthalten.

9. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeabschnitte (12A, 15A; 12B, 15B) etwa 5° vor Erreichen der Schließstellung des Handhebels (4) in der Selbstsperrlage verdreht sind.

10. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schaltphasen der Getriebeabschnitte (12A, 14A; 12B, 14B) über aneinandergrenzende Drehwinkelbereiche von jeweils etwa 60° erstrecken.

11. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeabschnitte (12A, 15A; 12B, 15B) in beiden Endstellungen des Handhebels (4) in der Selbstsperrlage verdreht sind.

12. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schaltscheiben (15) die Funktion eines Koppelhebels zur Anbindung der Koppelstangen (20) integriert ist und diese scheibenförmig ausgebildet ist;

13. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (36) über ein Druckstück (37) und einen Doppelhebel (38) auf eine Laufrolle (39) wirkt, welche auf einer Rastbahn (40) abrollt und in entsprechenden Endlagenmulden (41, 42) gedrückt wird und so der Hand­ hebel (4) in seiner jeweiligen Endlage AUF/ZU gehalten wird.

14. Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß erstmalig bei einem Frachttor-Betätigungshandhebel der AIRBUS- Flugzeug-Familie völlige Analogie zu den Betätigungseinrichtungen der Passagier- und Notausstiegstüren besteht und zwar in Bezug auf das Öff­ nen der Griffklappe (31), der Schwenkbewegung des Handhebels beim Öffnen - in Bezug auf den Flugzeugrumpf von unten nach oben verlaufend - und auf die körperliche Silhouette (Fig. 1) des Handhebels. Die Analogien dienen vornehmlich dazu, Fehlbedienungen durch das Bedienpersonal aus­ zuschließen.