DE3642044A1 - Flugzeugschleppstange mit ueberlastsicherung - Google Patents
Flugzeugschleppstange mit ueberlastsicherungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Flugzeugschleppstange mit Über
lastsicherung, die wenigstens in einem Verbindungsabschnitt als Soll
bruchstellen dimensionierte Verbindungsglieder aufweist,
welche beim Überschreiten von vorgebenenen Längs- und/oder
Querkräften brechen, wobei die Schleppstange gegebenenfalls
eine die Verbindung ihrer Enden beim Bruch der Verbindungs
glieder aufrechterhaltende Sicherheitsverbindung hat.
Man kennt bereits Flugzeugschleppstangen (nachstehend auch
kurz "Schleppstangen" genannt) der vorbeschriebenen Art,
die jedoch noch mit erheblichen Nachteilen behaftet sind.
Flugzeuge, namentlich mittelgroße und Großflugzeuge werden
bekanntlich auf dem Flugplatz desöfteren nicht mit Hilfe
ihrer Triebwerke, sondern von einem Schlepper zu einem vor
gegebenen Flugzeug-Abstellplatz, in eine Wartungshalle usw.
gezogen. Dabei dient gewöhnlich eine einerseits an einem
Schlepper anbringbare Schleppstange als Verbindungsglied zum
Flugzeug; und zwar greift die Schleppstange gewöhnlich mit
einem Haken am Bugfahrwerk, in aller Regel an der Bugfahr
werksachse an. Das Bugfahrwerk ist jedoch ein empfindliches
Flugzeugteil und die Flugzeug-Fahrwerkshersteller geben
in aller Regel Maximalwerte für die Zug- und Druckbelastung
sowie für ein zulässiges Drehmoment um die Bugfahrwerks
welle an. Dabei sind in aller Regel die zulässige Maximal
belastung für das Ziehen und Drücken des Flugzeuges bzw.
den entsprechenden axialen Kraftangriff an das Bugfahrwerk
gleich groß.
Um das Bugfahrwerk beim Ziehen und Drücken des Flugzeuges
nicht zu überlasten, hat man dementsprechend bereits
Schleppstangen mit Überlast-Sicherungen vorgesehen, die
jedoch noch erhebliche Nachteile aufweisen. So kennt man
bereits bei einer Schleppstange eine Überlastsicherung,
bei der etwa senkrecht und mit etwas Abstand zur Längs
achse der Schleppstange zwei mindestens etwa gleichstarke
Scherstifte eingesetzt sind. Diese werden im Betrieb
wegen ihrer Parallelanordnung praktisch gleichmäßig be
lastet, können die vergleichsweise großen, erlaubten Zug-
oder Druckkräfte übertragen und sie scheren bei Überlast
ab. In der Praxis treten aber reine Zug- oder Druckbe
lastungen praktisch kaum auf. Gewöhnlich werden diesen Zug-
oder Druckkräften Querkräfte überlagert, die ein Dreh
moment auf das Bugfahrwerk, bezogen auf seine Bugfahrwerks
welle, ausüben. Beim Auftreten von solchen Querkräften
würde bei der vorbeschriebenen Ausführung mit zwei in Ab
stand zur Längsachse der Schleppstange angeordneten Stiften
an sich genügen, wenn einer der Stifte abschert und sich ein
Teil der Schleppstange bzw. ihrer Überlastsicherung um den
zweiten Scherstift drehen kann. Es ist jedoch schwierig,
u. U. praktisch unmöglich, zwei Scherstifte so zu dimensio
nieren, daß sie einerseits der Bedingung der maximalen
Zug- oder Druckbelastung, andererseits jeder einzelne
dieser Scherstifte den Bedingungen für ein maximales Dreh
moment bzw. eine maximal zulässige Querkraft gleichzeitig
entsprechen. Praktisch übernimmt bei dieser Anordnung
keiner der beiden Scherstifte eine definierte Funktion,
weshalb derart ausgerüstete Schleppstangen unbefriedigend
arbeiten.
Man hat auch bereits eine demgegenüber verbesserte Flugzeug-
Schleppstange geschaffen. Bei ihr sind zwei Scherstifte,
in Richtung der Längsachse der Schleppstange gesehen,
hintereinander angeordnet. Dabei ist ein (im Durchmesser
größerer) Scherstift zur Übertragung der Zug- und Druck
kraft sowohl in dem einen als auch in dem anderen Teil
eines Verbindungsabschnittes der Sicherheitsverbindung in
einer zylinderischen Bohrung untergebracht, während sich
der andere, für die Begrenzung der übertragbaren Querkraft
vorgesehene, gewöhnlich im Durchmesser dünnere Scherstift
in einem Teil der Überlastsicherung in einer zylinderischen
Bohrung befindet, in dem anderen, in der Seitenansicht ge
wöhnlich gabelförmig ausgebildeten Teil der Sicherheitsvor
richtung in zwei Längsnuten führt. Diese erlauben dement
sprechend, daß bei reiner Zug- oder Druckbelastung der
für deren Übertragung vorgesehene (Axialkraft-)Scherstift
alleine belastet wird und dementsprechend genau berechnet
werden kann. Der weitere, für die Begrenzung der Über
tragung von Querkräften vorgesehene Scherstift nimmt wegen
der erwähnten Längsschlitze nicht an der Übertragung der
Zug- bzw. Druckkräfte teil. Nachteilig ist bei dieser An
ordnung jedoch noch, daß es beim Auftreten von Querkräften
noch zu einem unerwünschten Zusammenspiel der beiden
Scherstifte kommt. Der an sich nur für die Zug- und Druck
belastungs-Begrenzung vorgesehene Scherstift kann beim
Auftreten von Querkräften noch einen gewissen, im einzelnen
nicht gut vorher berechenbaren Lastanteil bezüglich der
Querkräfte übernehmen. Man kann deshalb den für die
Begrenzung der übertragbaren Querkraft vorgesehenen
Scherstift nicht genügend exakt berechnen. Durch eine
Überlagerung der an beiden Stiften auftretenden Kräfte kann
namentlich der für die Begrenzung der Zug- und Druck
kraft vorgesehene Scherstift vorzeitig abscheren.
Es besteht daher die Aufgabe, eine Schleppstange der ein
gangs erwähnten Art derart zu verbessern, daß eine mög
lichst genaue Berechnung und Dimensionierung der Sollbruch
stellen in Bezug auf die vorgegebenen Maximalwerte für die
Druck- und Zugbelastung einerseits und für das vorgegebene
zulässige Drehmoment bzw. die zugehörige Querkraft anderer
seits gut möglich ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht im wesent
lichen darin, daß mindestens je ein als Sollbruchstelle aus
gebildetes Verbindungsglied im wesentlichen nur Zug- und
Druckkräfte weiterleitet und quer zur Richtung dieser Zug-
und Druckkräfte Bewegungsfreiheit hat, und daß mindestens je
ein weiteres, als Sollbruchstelle ausgebildetes Verbindungs
glied im wesentlichen nur in Querrichtung gerichtete Kräfte
weiterleitet und in Richtung der Zug- und Druckkräfte Be
wegungsfreiheit hat. Bei einer derartigen Schleppstange
wird insbesondere eine getrennte Übertragung der Längs- und
der Querkräfte und damit eine praktisch genügend genaue Be
rechnung der Abmessungen der Sollbruchstellen ermöglicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in weiteren
Unteransprüchen sowie in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Aus
führungsbeispieles zusammen mit den erfindungswesentlichen
Einzelheiten in Verbindung mit der Zeichnung noch näher er
läutert. Es zeigen in unterschiedlichen Maßstäben:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer Flugzeugschleppstange,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Flugzeugschleppstange nach
Fig. 1,
Fig. 3 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenansicht des flugzeug
seitigen Endes der Schleppstange nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Draufsicht des flugzeugseitigen Endes der Schleppstange
nach Fig. 2,
Fig. 5 eine stärker schematisierte Draufsicht auf den zur Überlastsiche
rung dienenden Teil des Verbindungsabschnittes ähnlich Fig. 4,
Fig. 6 eine ebenfalls schematisierte Seitenansicht des Verbindungsab
schnittes ähnlich Fig. 3,
Fig. 7 eine teilweise im Querschnitt gehaltene Teil-Seitenansicht ähn
lich Fig. 6, in der die Lage eines Scherstiftes dargestellt ist,
Fig. 8
u. 9 den Bug eines Flugzeuges stark verkleinert in Seitenansicht und
Draufsicht sowie
Fig. 10
u. 11 je eine gegenüber den Ausführungen nach Fig. 1 bis 6 abgewandelte
Schleppstange in Draufsicht.
Eine im ganzen mit 1 bezeichnete Flugzeugschleppstange (kurz:
"Schleppstange 1") weist an ihrem schlepperseitigen Ende 2
eine Zugöse 3 und an ihrem flugzeugseitigen Ende 4 einen
Verriegelungskopf 5 auf (Fig. 1-4). Schleppstangen 1 mit
entsprechenden Verriegelungsköpfen 5 sind bekannt. In der
Regel stehen die Verriegelungsköpfe über lösbare Verbindungsabschnitte
17 mit den übrigen Teilen der Schleppstange 1 in Verbindung.
Und zwar enthalten diese Verbindungsabschnitte 17 gewöhn
lich eine in einer bevorzugten konstruktiven Ausbildung
näher dargestellte Überlastsicherung. In Fig. 8 und 9 er
kennt man den Bugbereich eines Flugzeuges 6. Dieses weist
dort ein Bugfahrwerk 7 auf, das mit wenigstens einem Bug
rad 8, häufig mit einem Paar von Bugrädern 8 versehen ist,
die auf einer Bugfahrwerksachse 9 (Fig. 8) gelagert sind.
Am Verriegelungskopf 5 der Schleppstange 1 ist ein ver
schließbarer Haken 10 vorgesehen (Fig. 3 u. 4). Mit diesem
kann die Bugwerksfahrachse 9 erfaßt und das Flugzeug 6 mit
Hilfe eines (nicht dargestellten und nicht zur Erfindung
gehörigen) Schleppers gezogen oder geschoben werden. Ins
besondere Großflugzeuge werden so bei abgeschalteten Trieb
werken z. B. zum Rückwärts-Ausschieben aus einer Abferti
gungsposition oder zum Einschleppen in Montagehallen bewegt.
Dabei werden auf das Bugfahrwerk 7 Zugkräfte entsprechend dem
Pfeil 11 (Fig. 8) oder in dessen Gegenrichtung gerichtete
Druckkräfte ausgeübt, wenn das Flugzeug 6 in Richtung
seiner Längsachse bewegt werden soll. Im praktischen Flug
zeug-Schleppbetrieb treten regelmäßig zu der vorerwähnten
Belastung durch die Pfeile 18 a/b (Fig. 9) angedeutete Quer
kräfte am Bugfahrwerk 7 auf, die durch Änderungen der Fahrt
richtung bedingt sind. Die Schleppstange 1 verschwenkt dann
etwa im Bereich des Doppelpfeiles 12 (Fig. 9), der das
Auftreten von Drehmomenten M am Bugfahrwerk 7 andeuten soll.
Um das Fahrwerk 7 des Flugzeuges 6 vor Überlastung durch
Zug- oder Druckkräfte (vergl. z. B. Pfeil 11) oder Drehmomente
(vergl. Doppelpfeil 12), die beim Schleppen entstehen, zu
schützen, sind in der Schleppstange 1 Sollbruchstellen vor
gesehen, die beim Überschreiten von bestimmten vorgegebenen
Werten brechen.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist
dazu der Verbindungsabschnitt 17 der Schleppstange 1 eine
in den Fig. 5 bis 7 besonders gut erkennbare Überlast
sicherung auf. Zu ihr gehören zwei äußere in Seitenansicht
gabelförmig angeordnete Verbindungsplatten 27 a und 27 b, die
über ein gemeinsames Befestigungselement 22, vorzugsweise
leicht lösbar mit einem Anschlußstück 23 mit der Schlepp
stange 1 verbunden sind (Fig. 3, 4 u. 6). Die leichte
Lösbarkeit wird dadurch realisiert, daß das Befestigungs
element 22 beispielsweise aus Schraube, Bolzen od. dgl.
leicht lös- und befestigbares Verbindungselemente ausge
bildet ist. Zwischen diesen äußeren Verbindungsplatten 27 a,
27 b befindet sich eine Zwischenplatte 28. Im Ausführungs
beispiel nach Fig. 3-6 sind in den äußeren Verbindungs
platten 27 a, 27 b bolzenartige Scherstifte 25 u. 26 in
ihren Durchmessern entsprechenden Bohrungen 24 eingesetzt. In der
zwischen den äußeren Verbindungsplatten 27 a, 27 b befind
lichen Zwischenplatte 28 durchsetzen diese Scherstifte 25 und
26 eine Längsnut 30 sowie eine Quernut 29 (vergl. insbe
sondere Fig. 3-5). Diese beiden Scherstifte 25 und 26
liegen, in Draufsicht gesehen, auf der Längsachse 20 der
Schleppstange 1 hintereinander. Ebenfalls auf dieser Längs
achse 20, jedoch etwas näher dem verschließbaren Haken 10
der Schleppstange, befindet sich ein vergleichsweise
kräftig ausgebildeter Drehstift 33, der sich in Bohrungen
35 der äußeren Verbindungsplatten 27 a, 27 b lagert, die
seinem Bolzendurchmesser entsprechen (Fig. 3); mit seinem
Mittelteil 33 a führt sich der Drehstift 33 in einer
in Richtung der Längsachse 20 der Schleppstange 1 orien
tierten Drehstiftnut 34. Der Scherstift 25, der die Schub-
und Zugkräfte, also die sowohl in Richtung der Längsachse
des Flugzeuges 6 als auch in der Verlängerung dieser Flug
zeug-Längsachse in diesem Fall liegenden Längsachse 20 der
Schleppstange 1 überträgt, wird nachfolgend auch "Axialkraft-
Scherstift 25" genannt. Er ist in radialer Richtung in
seinen beiden Endbereichen fest in den äußeren Verbindungs
platten 27 a, 27 b gelagert. Mit seinem Mittelteil durchsetzt
er eine quer zur Längsachse 20 der Schleppstange 1 orien
tierte, in der Zwischenplatte 28 vorgesehene Nut 29, nach
stehend auch kurz "Quernut 29" genannt.
Beim Manövrieren eines Flugzeuges 6 mit Hilfe eines Schleppers und der Schleppstange 1 wirkt nun die erfindungs gemäße Überlastsicherung 16 folgendermaßen:
Wird das Flugzeug 6 in Richtung seiner Längsachse gezogen, stimmen Flugzeuglängsachse und Schleppstangen-Längsachse richtungsmäßig überein und auf das Bugfahrwerk werden nur Zugkräfte (vergl. Pfeile 11 in Fig. 8 u. 9) ausgeübt. Die Kraftübertragung innerhalb des Verbindungsabschnittes 17 der Schleppstange erfolgt zwischen den äußeren Ver bindungsplatten 27 a, 27 b einerseits und der Zwischen platte 28 nur über den Axialkraft-Scherstift 25. Die zum Drehstift 33 gehörige Drehstiftnut 34 und die zum für die Übertragung von Querkräften vorgesehenen Scher stift 26 (nachstehend auch kurz "Querkraft-Scherstift 26") zugeordnete Längsnut 30 sorgen dafür, daß weder der Quer kraft-Scherstift 26 noch der Drehstift 33 an der Kraft übertragung beteiligt sein können. Für die Übertragung einer analogen, in Längsrichtung des Flugzeuges 6 ge richtete Druckkraft gilt analoges. Der Axialkraft-Scher stift 25 kann dementsprechend genau auf den vom Flugzeug- Fahrwerkshersteller angegebenen Maximalwert für die Druck- u. Zugbelastung am Angriffspunkt der Schleppstange 1 beim Bugfahrwerk 7 bemessen werden. Unerwünschte Nebenein flüsse sind ausgeschaltet. Wesentlich bei der vorliegen den Erfindung ist, daß analoges auch für das Auftreten von Querkräften 18 gleichzeitig erreicht wird. Sollen bei der Bewegung des Flugzeuges 6, wie es häufig not wendig ist, Richtungsänderungen vorgenommen werden, kommt die Längsachse 20 der Schleppstange 1 z. B. in eine Lage, wie sie in Fig. 9 durch den Pfeil 20 a ange deutet ist, und es tritt dann am Bugfahrwerk bzw. an dessen Fahrwerkswelle 15 ein entsprechendes Drehmoment auf, das heißt, im Verbindungsabschnitt 17 der Schleppstange 1 tritt z. B. die in Fig. 9 eingezeichnete Querkraft 18 a auf. Da der Drehstift 33 sowie die Quernut 29 eine Schwenkbewegung der äußeren Verbindungsplatten 27 a, 27 b gegenüber der fest mit der Bugfahrwerksachse 9 verbundenen Zwischenplatte 28 zuläßt, kann diese Querkraft 18 a nur über den Querkraft-Scherstift 26 (vgl. Querrichtungs-Pfeile Pf 21 in Fig. 5) übertragen werden, ohne daß praktisch ins Gewicht fallende Nebeneinflüsse hinzu kommen. Die wirksam werdenden Hebelarme a und b (vergleiche Fig. 4) liegen durch die konstruktiven Abmessungen des Ver bindungsabschnittes 17 fest. Dementsprechend kann aus dem vom Flugzeug-Fahrwerkshersteller vorgegebenen, zulässigen Maximaldrehmoment für die Bugfahrwerkswelle 15 die not wendige Abmessung für den Querkraft-Scherstift 26 leicht berechnet werden. Auch kann für unterschiedliche Bugfahr werke 7 mit entsprechend unterschiedlichen Maximalwerten für die Druck- und Zugbelastung einerseits bzw. die maxi male Drehmomenten-Belastung andererseits jeweils leicht die ent sprechende Dimensionierung für einen Axialkraft-Scherstift 25 bzw. einen Querkraft-Scherstift 26 berechnet werden. Um unterschied lichen Belastungs-Maximalwerten verschiedener Flugzeug fahrwerkshersteller gerecht zu werden, kann, wenn das Bug fahrwerk 7 entsprechend abgewandelte Abmessungen aufweist, der Verbindungsabschnitt 17 der Schleppstange 1 leicht aus gewechselt werden, wie vorstehend bereits erläutert wurde. Ist ein solcher Wechsel, z. B. aus Gründen der Abmessungen des Bugfahrwerkes 7 nicht erforderlich, braucht man nicht einmal den Verbindungsabschnitt 17 zu wechseln, sondern lediglich den unterschiedlichen, zulässigen Maximalbe lastungen angepaßte Sollbruchstellen bei den Scherstiften 25 u. 26 vorzusehen.
Beim Manövrieren eines Flugzeuges 6 mit Hilfe eines Schleppers und der Schleppstange 1 wirkt nun die erfindungs gemäße Überlastsicherung 16 folgendermaßen:
Wird das Flugzeug 6 in Richtung seiner Längsachse gezogen, stimmen Flugzeuglängsachse und Schleppstangen-Längsachse richtungsmäßig überein und auf das Bugfahrwerk werden nur Zugkräfte (vergl. Pfeile 11 in Fig. 8 u. 9) ausgeübt. Die Kraftübertragung innerhalb des Verbindungsabschnittes 17 der Schleppstange erfolgt zwischen den äußeren Ver bindungsplatten 27 a, 27 b einerseits und der Zwischen platte 28 nur über den Axialkraft-Scherstift 25. Die zum Drehstift 33 gehörige Drehstiftnut 34 und die zum für die Übertragung von Querkräften vorgesehenen Scher stift 26 (nachstehend auch kurz "Querkraft-Scherstift 26") zugeordnete Längsnut 30 sorgen dafür, daß weder der Quer kraft-Scherstift 26 noch der Drehstift 33 an der Kraft übertragung beteiligt sein können. Für die Übertragung einer analogen, in Längsrichtung des Flugzeuges 6 ge richtete Druckkraft gilt analoges. Der Axialkraft-Scher stift 25 kann dementsprechend genau auf den vom Flugzeug- Fahrwerkshersteller angegebenen Maximalwert für die Druck- u. Zugbelastung am Angriffspunkt der Schleppstange 1 beim Bugfahrwerk 7 bemessen werden. Unerwünschte Nebenein flüsse sind ausgeschaltet. Wesentlich bei der vorliegen den Erfindung ist, daß analoges auch für das Auftreten von Querkräften 18 gleichzeitig erreicht wird. Sollen bei der Bewegung des Flugzeuges 6, wie es häufig not wendig ist, Richtungsänderungen vorgenommen werden, kommt die Längsachse 20 der Schleppstange 1 z. B. in eine Lage, wie sie in Fig. 9 durch den Pfeil 20 a ange deutet ist, und es tritt dann am Bugfahrwerk bzw. an dessen Fahrwerkswelle 15 ein entsprechendes Drehmoment auf, das heißt, im Verbindungsabschnitt 17 der Schleppstange 1 tritt z. B. die in Fig. 9 eingezeichnete Querkraft 18 a auf. Da der Drehstift 33 sowie die Quernut 29 eine Schwenkbewegung der äußeren Verbindungsplatten 27 a, 27 b gegenüber der fest mit der Bugfahrwerksachse 9 verbundenen Zwischenplatte 28 zuläßt, kann diese Querkraft 18 a nur über den Querkraft-Scherstift 26 (vgl. Querrichtungs-Pfeile Pf 21 in Fig. 5) übertragen werden, ohne daß praktisch ins Gewicht fallende Nebeneinflüsse hinzu kommen. Die wirksam werdenden Hebelarme a und b (vergleiche Fig. 4) liegen durch die konstruktiven Abmessungen des Ver bindungsabschnittes 17 fest. Dementsprechend kann aus dem vom Flugzeug-Fahrwerkshersteller vorgegebenen, zulässigen Maximaldrehmoment für die Bugfahrwerkswelle 15 die not wendige Abmessung für den Querkraft-Scherstift 26 leicht berechnet werden. Auch kann für unterschiedliche Bugfahr werke 7 mit entsprechend unterschiedlichen Maximalwerten für die Druck- und Zugbelastung einerseits bzw. die maxi male Drehmomenten-Belastung andererseits jeweils leicht die ent sprechende Dimensionierung für einen Axialkraft-Scherstift 25 bzw. einen Querkraft-Scherstift 26 berechnet werden. Um unterschied lichen Belastungs-Maximalwerten verschiedener Flugzeug fahrwerkshersteller gerecht zu werden, kann, wenn das Bug fahrwerk 7 entsprechend abgewandelte Abmessungen aufweist, der Verbindungsabschnitt 17 der Schleppstange 1 leicht aus gewechselt werden, wie vorstehend bereits erläutert wurde. Ist ein solcher Wechsel, z. B. aus Gründen der Abmessungen des Bugfahrwerkes 7 nicht erforderlich, braucht man nicht einmal den Verbindungsabschnitt 17 zu wechseln, sondern lediglich den unterschiedlichen, zulässigen Maximalbe lastungen angepaßte Sollbruchstellen bei den Scherstiften 25 u. 26 vorzusehen.
In Fig. 3 ist gut erkennbar, daß die Sollbruchstellen durch
im Abscherbereich liegende Ringnuten 36 und 37 realisiert
sind. Entsprechende Abmessungen von Sollbruchstellen sind
dementsprechend auf einfache Weise herstellbar und eine
genaue Dimensionierung ist gut möglich.
Wenn, wie häufig gewünscht, eine Verbindung zwischen Schlepper
und Flugzeug 6 auch nach Bruch der Sollbruchstellen aufrecht
erhalten werden soll, ist ein Zusammenhalten der beiden Enden
3 und 4 der Schleppstange 1 leicht dadurch zu realisieren,
daß sich der Drehstift 33 innerhalb einer geschlossenen
Drehstiftnut 34 befindet. Drehstift 33 und Drehstiftnut
34 bilden dann eine Sicherheitsverbindung, die ein voll
ständiges Lösen der Verbindung des Flugzeuges 6 mit dem
Schlepper verhindert.
Die allseitige radiale Festlegung von Axialkraft- und Querkraft-Scherstift 25, 26 bzw. Drehstift 33 kann nicht nur in den äußeren Verbindungsplatten 27 a, 27 b, sondern auch in der Zwischenplatte 28 erfolgen. Dann sind die entsprechenden Quer- und Längsnuten 29 und 30 bzw. die Drehstiftnut 34 in den äußeren Verbindungsplatten 27 a, 27 b unterzubringen. Ebenso kann an Stelle eines oder mehrerer Scherstifte eine andere Ausrastverbindung als Überlastsicherung Verwendung finden, beispielsweise federbelastete Verzahnungsteile, die sich beim Erreichen einer vorgegebenen Last lösen. Jedoch haben sich in der Praxis Scherstifte 25 bzw. 26 als besonders vorteilhaft und störunanfällig erwiesen.
Die allseitige radiale Festlegung von Axialkraft- und Querkraft-Scherstift 25, 26 bzw. Drehstift 33 kann nicht nur in den äußeren Verbindungsplatten 27 a, 27 b, sondern auch in der Zwischenplatte 28 erfolgen. Dann sind die entsprechenden Quer- und Längsnuten 29 und 30 bzw. die Drehstiftnut 34 in den äußeren Verbindungsplatten 27 a, 27 b unterzubringen. Ebenso kann an Stelle eines oder mehrerer Scherstifte eine andere Ausrastverbindung als Überlastsicherung Verwendung finden, beispielsweise federbelastete Verzahnungsteile, die sich beim Erreichen einer vorgegebenen Last lösen. Jedoch haben sich in der Praxis Scherstifte 25 bzw. 26 als besonders vorteilhaft und störunanfällig erwiesen.
lnsgesamt erreicht man die Ausbildung einer Schleppstange
1, bei der ein Scherstift 25 od. dgl. mit einer Soll
bruchstelle versehenes Bauelement nur die Längs- bzw.
Axialkraftkomponenten und ein zweiter Scherstift 26
od. dgl. Verbindungselement von maximaler Belastbarkeit
ausschließlich die Querkräfte 18 a, 18 b absichert, ohne
daß es zu praktisch ins Gewicht fallenden Beeinflussungen
zwischen den auf den Scherstiften 25 bzw. 26 wirkenden
Belastungen kommt. Dabei ist die Flugzeugschleppstange 1
und insbesondere ihre Überlastsicherung 16 einfach
im Aufbau und leicht bezüglich der maximal übertragbaren
Kräfte zu variieren. Die Überlastsicherung 16 kann pro
blemlos an jeden Einzelfall angepaßt werden. Die Scherstifte
25, 26 reißen nicht mehr vorzeitig und es ist doch eine Über
lastung des Bugfahrwerkes 7 gesichert.
In Fig. 10 u. 11 sind noch Draufsichten von Schleppstangen 1 a
u. 1 b dargestellt, die gegenüber der in Fig. 5 wiedergegebe
nen Teil-Draufsicht etwas abgewandelt sind. Bei den dortigen
Schleppstangen 1 a u. 1 b ist die Überlastsicherung 16, 16′ auf
die beiden Schleppstangen-Enden 2 u. 4 aufgeteilt unterge
bracht. Am flugzeugseitigen Ende 4 der Schleppstange 1 a
(Fig. 10) erkennt man einen Verbindungsabschnitt 17 a ähnlich
den von Fig. 5, bei dem jedoch die Längsnut 30 und der zuge
hörige Axialkraft-Scherstift 25 fehlt. Dagegen ist dort ein
Drehstift 33 a radial allseits umschlossen sowohl in den äus
seren Verbindungsplatten 27 a, 27 b (letztere ist der besseren
Übersicht wegen nur abschnittweise angedeutet) gelagert.
Der ebenfalls in den äußeren Verbindungsplatten 27 a, 27 b ge
lagerte Querkraft-Stift 26 führt sich, ähnlich wie bei der
Ausführung nach Fig. 5, in einer Längsnut 30. Beim Auftreten
von in Querrichtung 21 gerichteten Kräften wird dieser Quer
kraft-Scherstift 26 in der schon beschriebenen Weise bela
stet, da sich der dem schlepperseitigen Ende 2 zugewandte
Teil der Schleppstange 1 a um den Drehstift 33 a ungehindert
drehen kann. In Richtung der Längsachse 20 der Schleppstan
ge 1 a kann dagegen dieser Querkraft-Scherstift 26 nicht be
lastet werden, da er sich in der Längsnut 30 der Zwischen
platte 28 führt.
Bei der Ausführung der Schleppstange 1 a nach Fig. 10 ist an
deren schlepperseitigem Ende 2 ein weiterer Verbindungsab
schnitt vorgesehen, über den die in Richtung der Schlepp
stangen-Längsachse 20 gerichteten Zug- oder Druckkräfte in
der schon beschriebenen Weise mittels eines Axialkraft-
Scherstiftes übertragen werden, der sich in einer Quernut
29 führt. Wenn die Ausbildung des Verbindungsabschnittes 17 b
analog der Ausführung gem. Fig. 5 u. 6 ausgebildet ist, befin
det sich diese Quernut in einer entsprechenden Zwischen
platte 28 a. Damit diese sich in Richtung der Längsachse 20
der Schleppstange und relativ zu dieser verschieben kann,
andererseits eine Führung in Richtung dieser Längsachse 20
hat, sind zwei Längsnuten 40 in der Zwischenplatte 28 a vor
gesehen, die von Führungsstiften 41 durchsetzt sind, wel
che bei einer Ausbildung des Verbindungsabschnittes 17 b
ähnlich dem gem. Fig. 5 in den beiden äußeren Verbindungs
platten 27 a, 27 b unverschiebbar gelagert sind. Ist wenig
stens eine dieser Längsnuten 40 an ihrer dem flugzeugsei
tigen Ende 4 zugewandten Stirnseite 43 geschlossen ausge
führt, ergibt sich auch hier eine Sicherheitsverbindung
zwischen Schlepper und Flugzeug 6, die auch dann aufrecht
erhalten bleibt, wenn einer oder beide Scherstifte 25 u.
od. 26 abgeschert sind. In den Ausführungsbeispielen 1 a u.
1 b (Fig. 10 u. 11) halten die Drehstifte 33 a und die sich in
den geschlossenen Längsnuten 40 führenden Stifte 41 den Zu
sammenhalt der gesamten Schleppstange zwischen der Zugöse 3
und dem Haken 10 aufrecht.
Die Ausführung der Schleppstange 1 b gem. Fig. 11 unter
scheidet sich gegenüber der Ausführung 1 a nach Fig. 10 le
diglich dadurch, daß der für die Übertragung der Axial
kräfte vorgesehene Verbindungsabschnitt 17 b am flugzeug
seitigen Ende 4 und der für die in Querrichtung Pf 21 auf
tretenden Kräfte vorgesehene Verbindungsabschnitt 17 a am
schlepperseitigen Ende 2 angeordnet sind.
Die Verteilung der Verbindungsabschnitte 17 a u. 17 b auf die
beiden Endbereiche der Schleppstange 1 a bzw. 1 b schafft
großzügigere Platzverhältnisse für als Sollbruchstellen
dimensionierte Verbindungsglieder, die sich gegenseitig
nicht beeinflussen. Beispielsweise kann man bei der Aus
führung nach Fig. 10 od. 11 gut federbelastete, ggf. mit
leicht in unterschiedlichen Maximalbelastungsgrößen ein
stellbare Verbindungsglieder unterbringen, ohne daß es zu
einer unerwünschten Beeinflussung der entsprechenden Quer
kraft-Scherkräfte kommt.
Die Ausführung nach Fig. 5 und Anspruch 7, und analog die
Ausführung 1 a nach Fig. 10 haben den Vorteil, daß beim Auf
treten von Querkräften der Drehstift 33 bzw. 33 a, der mit
zur Sicherheitsverbindung der Schleppstange 1 gehört, beim
Auftreten von Querkräften vergleichsweise gering belastet
wird. Analoges gilt, wenn der Abstand zwischen dem Dreh
stift 33 a und dem Querkraft-Scherstift 26 gem. der Schlepp
stange 1 b (Fig. 11) genügend groß gewählt ist. Allgemein
bieten die Ausführungen nach Fig. 10 u. 11 dem Konstrukteur
eine größere Wahl für die Abmessungen der Dreh- und Scher
stifte 33, 25, 26 und deren Abstände untereinander. Die Aus
führung mit den Scherstiften 25, 26 ist die bevorzugte Aus
führung. Scherstifte sind bzgl. der maximal durch sie
übertragbaren Scherkräfte verhältnismäßig genau zu berech
nen bzw. leicht an unterschiedliche Maximal-Belastungs
werte anpaßbar, ohne daß die übrige Konstruktion der Ver
bindungsabschnitte 17, 17 a od. 17 b wesentlich geändert zu
werden braucht. Außerdem sind Scherstifte einfach und
robust in der praktischen Anwendung.
Alle vorbeschriebenen und in den Ansprüchen aufgeführten
Einzelmerkmale können einzeln oder in beliebiger Kombina
tion miteinander erfindungswesentlich sein.
Claims (10)
1. Flugzeugschleppstange mit Überlastsicherung, die wenigstens in einem
Verbindungsabschnitt als Sollbruchstelle dimensionierte
Verbindungsglieder aufweist, welche beim Überschreiten von
vorgegebenen Längs- und/oder Querkräften brechen, wobei die
Schleppstange ggf. eine die Verbindung ihrer Enden beim
Bruch der Verbindungsglieder aufrechterhaltende Sicherheits
verbindung hat, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens je ein als Sollbruchstelle ausgebildetes Verbin
dungsglied (Axialkraft-Scherstift 25) im wesentlichen nur
Zug- oder Druck-Kräfte weiterleitet und quer zur Richtung
dieser Zug- oder Druckkräfte Bewegungsfreiheit hat, und
daß mindestens je ein weiteres, als Sollbruchstelle ausge
bildetes Verbindungsglied (Querkraft-Scherstift 26) im we
sentlichen nur in Querrichtung (Pf 21) zur Längsachse (20)
der Flugzeugschleppstange (1) gerichtete Kräfte weiterlei
tet und in Richtung der Zug- oder Druckkräfte Bewegungs
freiheit hat.
2. Schleppstange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Verbindungsglieder Scherstifte (25, 26) dienen, vor
zugsweise je ein Scherstift für die Übertragung der Zug-
oder Druckkräfte (Axialkraft-Scherstift 25) und ein Scher
stift für die Übertragung der Querkräfte (Querkraft-Scher
stift 26).
3. Schleppstange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß dem Querkraft-Scherstift (26) ein in Richtung der
Längsachse (20) der Schleppstange (1) verschiebbar gela
gerter Drehstift (33) zugeordnet ist, um den sich der eine
Teil eines Verbindungsabschnittes (17) der Schleppstange (1)
verschwenken kann, wenn Querkräfte auftreten.
4. Schleppstange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein Verbindungsabschnitt (17) mindestens
zwei mit benachbarten Flachseiten aneinanderliegende Plat
ten hat, vorzugsweise zwei äußere, gabelartig verbundene
Verbindungsplatten (27 a, 27 b) sowie eine dazwischen ange
ordnete Zwischenplatte (28) aufweist, wobei diese Platten
von den Scherstiften (25, 26) durchsetzt sind, der
Axial-Scherstift (25) in einem Teil des Verbindungs
abschnittes (17) festsitzt und sich in dessen
anderen Teil in einer quer zur Richtung der Zug- oder
Druckkräfte verlaufenden Quernut (29) führt und
der Querkraft-Scherstift (26) in einem Teil des Verbin
dungsabschnittes festsitzt und in wenigstens einer Längs
nut (30) des anderen Teils des Verbindungsabschnittes in
Richtung der Zug- oder Druckkräfte sich verschiebbar führt.
5. Schleppstange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß ihr Verbindungsabschnitt (17) einen in
seinem einen Teil festsitzenden, im anderen Teil längsver
schiebbar gelagerten Drehstift (33) aufweist, der eine
Axialverschiebung in Richtung der Zug- oder Druckkräfte
und dabei eine Verschwenkbewegung entsprechend den Quer
kräften zwischen der Zwischenplatte (28) einerseits und
der anderen Platte bzw. den gabelartigen äußeren Verbin
dungsplatten (27 a, 27 b) andererseits zuläßt.
6. Schleppstange nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Drehstift (33) als Sicherheitsverbindung bemessen und
innerhalb mindestens einer trennseitig geschlossenen Dreh
stiftnut (34) gelagert ist.
7. Schleppstange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß - vom flugzeugseitigen Ende (4) her gese
hen - in der Reihenfolge eine vorzugsweise geschlossene
Drehstiftnut (34), eine Quernut (29) sowie eine Längsnut
(30) vorgesehen sind.
8. Schleppstange nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der oder die Verbindungsabschnitt(e) (17, 17 a)
leicht auswechselbar an der Schleppstange (1) angebracht ist (sind).
9. Schleppstange nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die vorzugsweise von jeweils nur einem
einzigen Axial-Scherstift (25) sowie einem einzigen Quer
kraft-Scherstift (26) gebildeten Sollbruchstellen von in
diesen Scherstiften vorgesehenen Ringnuten (36, 37) gebil
det sind.
10. Schleppstange nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß sie zwei Verbindungsabschnitte (17 a, 17 b)
aufweist, von denen je einer für die begrenzte Übertragung
von Querkräften (18 a, 18 b) und je ein weiterer Verbindungs
abschnitt (17 b) für die begrenzte Übertragung von Zug- oder
Druckkräften vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863642044 DE3642044A1 (de) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Flugzeugschleppstange mit ueberlastsicherung |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19863642044 DE3642044A1 (de) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Flugzeugschleppstange mit ueberlastsicherung |
Publications (2)
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DE3642044C2 DE3642044C2 (de) | 1990-10-04 |
Family
ID=6315804
Family Applications (1)
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DE19863642044 Granted DE3642044A1 (de) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Flugzeugschleppstange mit ueberlastsicherung |
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