DE2752124C2

DE2752124C2 - Abstützung für einen Gegenstand in einem Flugzeug

Info

Publication number: DE2752124C2
Application number: DE2752124A
Authority: DE
Inventors: Bernard West Covina Calif. Mazelsky
Original assignee: ARA Inc WEST COVINA CALIF US; ARA Inc
Current assignee: ARA Inc WEST COVINA CALIF US; ARA Inc
Priority date: 1977-07-22
Filing date: 1977-11-22
Publication date: 1984-08-30
Also published as: US4128217A; DE2752124A1; GB1583399A; IT1091682B; FR2397981A1; FR2397981B1; IL53748A

Description

Die Erfindung betrifft eine Abs ützvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspr jchs 1.

Eine derartige Vorrichtung in Form einer Sitzhalterung für Flugzeuge ist aus der US-PS 23 01 903 bekannt und besteht im wesentlichen aus einem Sitz mit einer eine vertikale Sitzhalterung verbindenden Gummilagerbuchse, durch die die Übertragung von Schwingungen auf den Sitz gedämpft werden soll.

Eine Abstützung für einen Gegenstand in einem Flugzeug, z. B. für einen Sitz, der mittels Schienen am Boden des Flugzeugs befestigt ist, muß in der Lage sein, auch bei einer Verformung des Flugzeugbodens noch einen sicheren Halt zu gewährleisten. Dabei muß der mit dem Gegenstand bzw. Sitz verbundene Zapfen, der den elastischen Körper durchsetzt, sowohl begrenzte Vertikalbewegungen als auch Drehbewegungen ausführen können.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Abstützung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei einer Verformung des Flugzeugbodens ein ausreichend sicherer Halt eines Gegenstandes wie eines Sitzes "^^vährl^i?*?* *^c'

Geiöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der p/astisch verformbare Einsatz ist in der Lage, durch entsprechende Verformung unterschiedlich gerichtete Kräfte aufzunehmen und dadurch deren Übertragung z. B. auf einen Sitz zu verhindern.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. I bis 9 beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ist eine Seitenansicht eines mit einer Abstützung versehenen, auf dem Boden eines Flugzeuges F i g. 9 ist eine graphische Darstellung der Amplitude gegenüber den Frequenzen unter Wiedergabe der Auswirkung der am Sitz zur Anwendung gelangenden Schwingungs-Isoliereinheiten auf die Schwingungswerte eines Sitz-Insassen.
In F i g. 1 ist ein FJugzeugsitz dargestellt beispielsweise in einem besonderen Typ eines Flugzeuges. Der Sitz tO weist eine Rückenlehne 12 und einen Sitztei! 14 auf. Es ist eine Seite des Sitzes 10 dargestellt Die Befestigungsteile des Sitzes 10 umfassen eine Stütze 16, weiche als Energie absorbierende bzw. ableitende Einrichtung ausgebildet ist Der Sitz 10 wird ausgehend von der Stütze 16 durch weitere Energie absorbierende bzw. ableitende Elemente 17, 18 und 19 getragen, weiche bekannter Ausführungsform entsprechen können. Mit Bezugsnummer 20 ist eine Strebe dargestellt Die Befestigungen an den Enden der Energie absorbierenden Elemente 17, 18, 19 und der Strebe 20 können einer bekannten Kugel-Gelenkanordnung entsprechen. Mit Bezugszahl 24 ist der Handgriff für einen nach dem Trägheitsprinzip wirkenden Sicherheitsgurt bezeichnet während die Bezugszahlen 26 und 77 Handgriffe wiedergeben, auf weiche nachfolgend Bezug genommen wird. Mit Bezugszahl 30 ist ein Teil eines Trägers wiedergegeben, welcher eine Schiene eines Paares von Schienen 32, 32' trägt Auf den Schienen 32, 32' ist der Sitz 10 in nachfolgend beschriebener Weise geführt und getragen.

Wie sich unter Bezugnahme auf die F i g. 2—8 ergibt sind mit den Bezugszahlen 30 und 30' ein Paar Träger bzw. Profile dargestellt welche einen Bestandteil des

so Flugzeug-Aufbaues darstellen und welche die parallelen Schienen 32 und 32' tragen. Die Schienen 32,32' besitzen gemäß F i g. 3 eine mehr oder weniger charakteristische Formgebung und weisen Flansche 34 und 34' auf, welche auf den Trägern 30 und 30' aufliegen. Mit den Bezugszahlen 36 und 36' sind ein Paar Schienen-Führungsanordnungen wiedergegeben. Da sie einander gleich sind, wird nur eine dieser Führungsanordnungen im einzelnen erläutert F i g. 3 stellt eine Seitenansicht der Führungs-Schienenanordnung 36 dar.

Die Schienenführutig 36 weist einen mittleren Trägerteil 40 von Kastenform auf, an dessen einem Ende sich ein Gehäuseteil 42 befindet und an dessen anderem Ende sich ein Gehäuseteil 44 befindet. Diese Gehäuseteile besitzen eine derartige Formgebung, daß sie über die

f,^r> Schiene 32 passen. Das Gehäuse 42 weist einen im wesentlichen kreisförmigen Teil 46 auf, welcher zur Aufnahme eines zylindrischen Einsatzes dient Das Gehäuse 44 weist einen entsprechenden kreisförmig geformten

Teil 50 auf, welcher zur Aufnahme eines kreisförmigen Einsatzes dient

In Fi g. 6 ist das Gehäuse 44 im Schnitt wiedergegeben. Es besitzt Seitenteile 52 und 52' mit nach innen sich erstreckenden Flanschen 54 und 54', die sich unterhalb des Kopfes der Schiene 32 erstrecken, wie dies in F i g. 6 dargestellt ist Der kreisförmige Teil 50 nimmt eine kreisförmige Schwingungen därnpfende bzw. isolierende Einheit auf, welche nachfolgend beschrieben ist

Das Gehäuse 42 besitzt Seitenteile, welche denjenigen des Gehäuses 44 gleichen, jedoch größere Tiefe aufweisen, wie dies bei 56 in F i g. 3 wiedergegeben ist Der Seitenteil 56 trägt ein Paar Rollen j8 und 59 auf Achsen 60 und 61, wobei die Rollen 58, Sy von --iterhalb des Kopfes oder Oberhanges an einer Seite ΰ . beren Teils der Schiene 32 angreifen. Der Aufiwu a... Jer entgegengesetzten Seite des Gehäuse; 42 ist c' ■ gleiche. Es ist ersichtlich, daß die Schienen-Fühn:,._>;seljiordnung auf diese Weise sicher an der Schiene ?'-■ gehalten ist

Am vorderen Teil des Ge? * ws 44 ist zwischen dessen Seitenwänden eine Rolie fc angeordnet Die Rolle weist einen Querschnitt auf, der der Formgebung der Oberseite der Schiene 32 angepaßt ist Die auf dieser Schiene 32 laufende Rolle 66 ist auf einem Beizen zwischen den Seitenwänden 52 und 52' des Gehäuses 44 geführt Eine entsprechende Rolle ist zwischen den Seitenwänden an der Vorderseite des Gehäuses 42 angeordnet

Der Handgriff 26 kann den Stuhl 10 in feststehender vertikaler Lage verriegeln, während der Handgriff 27 den Stuhl 10 gegenüber horizontaler Versetzungsbewegung entlang seiner tragenden Schienen 32, 32' verriegeln kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die beiden Schienen-Führungsanordnungen einander gleich sind. Der Stuhl bzw. Sitz 10 wird von ihnen an vier Punkten getragen, derart daß sich der Sitz 10 linear entlang der beiden Schienen 32,32' bewegen läßt

In Fig.4 ist eine Schwingungen isolierende oder dämpfende Einheit 70 dargestellt welche von zylindrischer Form ist und welche innerhalb der zylindrischen öffnung im Teil 50 des Gehäuses 44 einsetzbar ist Die Einheit 70 weist einen zylindrischen Tragkörper 72 auf, innerhalb welchem sich ein elastischer Körper 74, so aus Gummi, befindet Der Körper 74 weist eine rechtwinklige axial verlaufende Öffnung 76 auf, die sich durch den gesamten Körper 74 erstreckt Oberha'b dieser Öffnung 76 ist eine Öffnung 78 im elastischen Körper 74 vorgesehen. Die Öffnung 78 ist an der Innenseite flach und an der Außenseite bogenförmig verlaufend ausgebildet Eine entsprechende öffnung 78a ist an der entgegengesetzten Seite des Körpers 74 vorgesehen, wobei ein schmaler Steg 80 zwischen diesen öffnungen 78, 78a verbleibt Es sind entsprechende öffnungen an der entgegengesetzten Seite der öffnung 76 vorgesehen, wobei die öffnung 82 dargestellt ist

Innerhalb der Öffnung 76 ist ein quetschbarer Einsatz 86 angeordnet Dieser Einsatz 86 besitzt eine kreisförmige Bohrung88, welche zur Aufnahme sines Haitezapfens dient An entgegengesetzten Seiten der Bohrung 88 sind öffnungen 90,91 vorgesehen, die sich parallel zur Achse erstrecken. Die öffnungen 90,91 sind von bogenförmigem Querschnitt Die Wirkungsweise der Vibrations-Einsatzeinheit70 wird nachfolgend erläutert

In Fig.5 ist eine weitere Einsatzeinheit 100 dargestellt. Diese entspricht mit Ausnahme der nachfolgend erläuterten Unterschiede der Einheit 70. Entsprechende Teile sind durch gleiche Bezugszahlen gekennzeichnet.

Die Öffnungen 78' und 82' sind von etwas unterschiedlichem Querschnitt wie dargestellt ist Die Öffnung 76' in dem elastischen Körper 74' ist nicht kreisförmig, sondern quadratisch. Der quetschbare Einsatz 86', welcher aus Aluminium bestehen kann, ist von quadratischem Querschnitt und weist eine Bohrung 88' auf, welche quadratischen Querschnitt besitzt und nicht Kreisform, wie dies für die Bohrung 88 der Einheit 70 zutrifft

Es sind also zwei Einheiten 70 und zwei Einheiten 100

ίο vorgesehen, wobei je eine durch jede der Schienen-Führungsanordnungen 36 und 36' getragen ist Die Bohrungen 88 und 88' der Einheiten 70,100 dienen zur Aufnahme von quergerichtet sich erstreckenden Zapfen, an welchen Befestigungsteile für den Sitz 10 angeordnet sind, so die Stützen 16 und 20 an einer Seite und entsprechende Stützen an der entgegengesetzten Seite des Sitzes oder Stuhles.

Die Funktion der Schwingungen dämpfenden oder isolierenden Einheit ist in den Fig. 7. 7A und in den Fig.8, 8A dargestellt Bodenverformungen oder -Verwerfungen können eine Bewegung der vorgenannten Zapfen hervorrufen, weiche das sogei^ inte Laufwerk des Stuhles oder Sitzes 10 mit den Schienen-Führungsanordnungen 36, 36' verbinden. Diese Oberflächenverformungen können jedoch auftreten, ohne daß sie auf das Laufwerk, d. h. auf den Stuhl 10 übertragen werden. In Fig.7 And 7A ist die Wirkungsweise der Schwingungs-Dämpfungs-Einheiten bei einer Verwendung der Schiene 32, 32' dargestellt Die F i g. 7 und 7A geben Verwindungen von plus oder minus 10° wieder. Gemäß Darstellung können sich die elastischen K.örper 74 und 74' ausreichend verformen, um dieses Ausmaß der Verwindung oder Verkantung zuzulassen. In anderen Worten, der Sitz 10 ist gegenüber den Schwingungen oder Verformungen isoliert Die das Laufwerk mit den Schienen-Führungsanordnungen 36, 36' verbindenden Zapfen verbleiben also im wesentlichen in einer stationären Position. Bei großen Oberflächenverwindungen bzw. Bodenverformungen, welche während einej Aufpralls in Kauf zu nehmen sind, können sich die Zapfen um plus oder minus 12,7 mm in vertikaler Richtung bewegen, d. li. sie können sich in einer Biegebewegung bewegen und können sich auch in einer Dreh- oder Verwindungsbewegung um plus oder minus 10° drehen, derart daß die Laufwerksanordnung im wesentlichen ungestört verbleibt, wenn diese Verformungen oder Verwerfungen auftreten. Die vorgenannten Zapfen können aus quergerichtet sich erstreckenden Wellen oder Verankerungsbolzen an den Enden der Stützen 16 und 20 nach F i g. 1 bestehen.

Die nach vorne oder rückwärts gerichtete Schwingungen isolierenden Einheiten 70, iOO unterscheiden sich infolge unterschiedlicher Federkonstanten, weiche erfo; ierlich sind, um sicherzustellen, daß die Frequenzen des Stuhles oder Sitzes 10 genau bestimmt oder zugeordnet werden können, d. h, daß sie soweit wie möglich gegenüber Jen Schwingungsfrequerzen des Bodens isoliert werden können. Während normalen Fluges verursachen die Versetzungen der das Laufwerk mit den Schienen-Führungsanordnungen 36,36' verbindenden Zapfen verhältnismäßig kleine Versetzungen. Infolgedessen besitzen die Körper nach Fig.4 und 5 die erforderliche Lebensdauer, welche benötigt ist, t'm die Erfordernisse der Wartung oder Unterhaltung auf ein Mindestmaß herab7usetzen.

Falls die in Fig.4 und 5 dargestellten Schwingungsisoliereinheiten nicht auf die exakten Frequenzen abgestimmt werden, welche erforderlich sind, um eine maxi-

male Isolierung oder Trennung gegenüber den Bodenfrequenzen zu erzielen, dann können die elastischen Körper 74, v/elche Zylinderform besitzen, gedreht werden, derart, daß sich die Federkonstanten einer der vorderen oder rückwärtigen Isolitreinheiten oder die Konstanten beider Einheilen leicht verändern, um die Eigenfrequenzen des Sitzes fO abzuändern. Dies ist möglich, da die Steifigkeit der Schwingungs-Isoliereinheiten in Aufwärts- und Abwärtsrichiurtg etwa einem Viertel der Steifigkeit der Einheiten in Vorwärts-Rückwärtsrichtufrg entspricht Da die Bügel, welche das Gestell bzw. Laufwerk mil den Schienen-Führungsanordnungen 36, 36' verbinden, ihre Kräfte in einer vorbestimmten Richtung einleiten, welche durch die Konfiguration in den Figuren dargestellt ist, kann kleinen, jedoch wahrnehmbaren Veränderungen der Sitzfrequenzen durch verhältnismäßig einfache Veränderung in den Drehpositionen der Schwingungs- Isoliereinheiten gegenüber den Schienen-Führungsanordnungen. 36, 36' entsprochen werden.

Bei den vorderen Schwingungs-lsoliereinheiten werden Schlitze in den Einsätzen 86 ausgebildet, um sicherzustellen, daß eine angemessene Versetzung des Zapfens sowohl während Boden-Biegebeanspruchungen und Boden-Drehbewegungen stattfinden kann. Jn anderen Worten, der Einsatz 86 ist so ausgebildet, daß er durch den Zapfen zerquetscht oder zerdrückt werden kann, wenn Schienen- und Bodenverwerfungen auftreten, während gleichzeitig das Laufwerk intakt und stabil bleibt. Große Verschiebungen der vorderen und rückwärt igen Zapfen sind über die Isoliereinheiten möglich, ohne daß Kräfte auf die Bügel und auf die verbleibenden Teile des darüber befindlichen Laufwerks oder Rahmens ausgeübt werden. Die Teile 46,50. welche die auf den Führungsschienen befindlichen isoliereinheiten tragen, besitzen ausreichend kleine Breite, um eine Drehung der Bodenschiene 32,32* und ösr Schienenführungen bis zu 10° zuzulassen, wie dies aus den Fig.7 und 7A ersichtlich ist.

Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung ist ein Sitz- oder Stuhlsystem geschaffen, welches den Erfordernissen nach F i g. 9 gerecht wird, ohne daß das Flugzeug-Dämpfungssystem ungünstig beeinflußt wird, da alle Verformungen des Bodens infolge von Aufprall bzw. alle Schwingungen gegenüber dem Sitzsystem und somit gegenüber der Besatzung des Flugzeuges isoliert bleiben.

In F i g. 8 ist die Verformung der Schiene in einem Biegeyorgang dargestellt, d. h. in der X-Z-Ebene. Während sich die Haltezapfcn verlagern können, wobei die Einsätze 86,86' gequetscht werden, bleibt der Sitz-Rahmen gegenüber dieser Verformung isoliert oder getrennt

In Fig.S ist die Schwingung gegenüber dem Frequenzansprechen eines Flugzeuges aufgezeigt Die graphische Darstellung vermittelt die Auswirkung der Sitz-Schwingungsisoliereinheiten auf das Schwingungsniveau des Fliegers.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

b5 fr·

Claims

Patentansprüche:

1. Abstützung für einen Gegenstand in einem Flugzeug, welcher vom Boden des Flugzeugs getragen wird, mit einer elastischen Einrichtung, welche den Gegenstand gegenüber Schwingungen und Verformungen des Bodens dämpft, wobei die Einrichtung wenigstens einen in einem Halter gelagerten elastischen Körper aufweist, welcher mittels eines ihn durchsetzenden Zapfens mit dem abzustützenden Gegenstand verbunden ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen in einem in den elastischen Körper (74, 74') eingebetteten, bei starken Stoßen plastisch verformbaren Einsatz (86,86') gelagert ist

2. Abstützung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter aus einem den elastischen Körper (74, 74') aufnehmenden, mit dem Fiugzeugboden in Verbindung stehenden zylindrischen Tragkörper (72,7T^ besteht, daß der im Tragkörper (72, 72*) eingepaßte elastische Körper (74,74') in Längsrichtung von einer öffnung (76, 76') durchsetzt ist, und daß in die Öffnung (76, 76') der plastisch verformbare, seinerseits mit dem Zapfen des abzustützenden Gegenstandes verbundene Einsatz (86, 86') eingefügt ist.

3. Abstützung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (86,86') aus einem quetschbaren Metall besteht

montierten Sitzes;

F i g. 2 ist eine isometrische Einzelansicht der Schtenen-Führungsanordnungen und der Schienen für den Sitz nach F i g. 1;

F i g. 3 ist eine Seitenansicht einer der Schienen-Führungsanordnungen und der Schienen nach F i g. 2;

F i g. 4 ist eine geschnitten dargestellte isometrische Ansicht einer der Schwingungen isolierenden Einheiten;

F i g. 5 ist eine geschnitten dargestellte isometrische ίο Ansicht einer weiteren der Schwingungen isolierenden Einheiten;

F i g 5 ist eine Schnittansicto von Linie 6-6 in F i g. 3;

F i g. 7 und 7A sind Darstellungen der Wirkungsweise der Schwingungs-Isolier^inheiten in der y-Z-Ebene der Boden Verwerfung;

F i g. 8 und 8A sind Darstellungen der Wirkung der Isoliereinheit während einer Bodenverformung in der