DE4216413A1 - Verbindungsvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung zum
schnellen lösbaren Verbinden und Verriegeln eines ersten
Körpers mit einem zweiten Körper, insbesondere einer
Frachtkomponente mit einer in einem Flugzeug fest einge
bauten Sitzschiene gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Es ist üblich, Frachtcontainer oder Paletten am Fracht
raumboden von Flugzeugen mit Hilfe von Riegeleinrichtun
gen zu verankern, die schnell zu schließende und zu öff
nende Verbindungsvorrichtungen umfassen, mit deren Hilfe
sie in sogenannte Sitz schienen eingesetzt und dort ver
riegelnd verankert werden können, die in den Boden des
Frachtraums eingelassen sind. Aus Gründen der Gewichter
sparnis bestehen diese Sitzschienen im allgemeinen aus
Aluminium, während zumindest die Teile der mit den Riegel
einrichtungen fest verbundenen Verbindungsvorrichtungen,
die unter Umständen große Kräfte aufzunehmen haben, aus
entsprechend belastbaren Materialien, beispielsweise Edel
stahl hergestellt sind.
Obwohl der eben geschilderte Einsatzbereich den Ausgangs
punkt einer erfindungsgemäßen Weiterbildung der bekannten
Verbindungsvorrichtungen bildet, können gemäß der Erfindung
aufgebaute Verbindungsvorrichtungen überall dort eingesetzt
werden, wo zwei Körper in ähnlicher Weise miteinander ver
bunden und verriegelt werden sollen, wie dies oben beschrie
ben wurde. Wesentlich ist dabei nur, daß der eine der bei
den Körper zumindest während des Verwendungszeitraumes fest
mit dem Gehäuse der Verriegelungsvorrichtung verbunden ist,
und daß der andere Körper eine der Sitzschiene entsprechende
Halterung mit einer Aufnahmeöffnung aufweist, in die der
Kopf des Verriegelungsbolzens in der Ausgangsstellung ein
führbar ist und gegen deren Kantenbereiche er sich in ver
riegelnder Weise in einer der Einführrichtung im allgemeinen
entgegengesetzten Richtung abstützen kann, wenn er nach dem
Einführen um einen vorgebbaren Winkel, beispielsweise 90°
verdreht worden ist.
Um dies zu erreichen, ist es bekannt, wenigstens einen Ver
riegelungsbolzen im Gehäuse der Verriegelungsvorrichtung so
zu lagern, daß er neben der beschriebenen Drehung auch eine
gesteuerte Axialbewegung ausführen kann. Zu diesem Zweck ist
der bekannte Verriegelungsbolzen an seinem dem Verriegelungs
kopf gegenüberliegenden Ende mit einem zweiarmigen Hebel
versehen, der um eine quer zur Längsachse des Verriegelungs
bolzens verlaufende, am Verriegelungsbolzen gelagerte Achse
schwenkbar ist. Der eine, längere Arm des Hebels ist als
Handgriffausgebildet, während der andere, wesentlich kür
zere Arm eine Nockenscheibe bildet, die mit ihrer Umfangs
kante auf eine Scheibe einwirkt, die senkrecht zur Längs
achse des Verriegelungsbolzens angeordnet ist und diesen
konzentrisch umgibt. Diese zuletzt genannte Scheibe ist
gegen den Verriegelungsbolzen zumindest in axialer Rich
tung frei verschieblich und stützt sich auf ihrer von der
Nockenscheibe abgewandten Seite über Tellerfedern am Ge
häuse ab.
Der zweiarmige Hebel kann aus einer ersten Stellung, in
der der Handgriff sich in etwa in Längsrichtung des Ver
riegelungsbolzens erstreckt, in eine zweite Lage umgeklappt
werden, in der dieser Handgriff zur Längsachse des Verrie
gelungsbolzens unter einem Winkel von 90° verläuft. Der
Umfangsrand der Nockenscheibe ist so ausgebildet, daß sein
auf die quer liegende Scheibe einwirkender Teil in der er
sten Stellung von der Schwenkachse einen kleineren Abstand
aufweist als derjenige Teil, der im umgeklappten Zustand
auf die quer liegende Scheibe einwirkt. Dadurch wird durch
das Umlegen des zweiarmigen Hebels in die Stellung, in der
sich der Handgriff unter einem Winkel von 90° zur Längs
achse des Verriegelungsbolzens erstreckt, der Abstand zwi
schen der quer liegenden Scheibe und der Schwenkachse ver
größert. Da die quer liegende Scheibe sich gegen die Kraft
der sie abstützenden Tellerfedern praktisch nicht nach
unten bewegen kann, muß sich statt dessen die Schwenkachse
und der mit ihr starr verbundene Verriegelungsbolzen in
entgegengesetzter Richtung "nach oben", d. h. so bewegen,
daß sein am anderen Ende befindlicher Verriegelungskopf
mit zwei vorstehenden Flanschbereichen gegen ein Widerlager
in der Sitzschiene angedrückt wird.
Diese bekannte Vorrichtung wird so betätigt, daß zuerst bei
hochgestelltem Handgriff der Verriegelungsbolzen um seine
Längsachse in eine solche Lage gedreht wird, daß sein ra
dial asymmetrisch ausgebildeter Verriegelungskopf durch
eine entsprechend geformte Aufnahmeöffnung in der Sitz
schiene eingeführt werden kann. Dann wird der Verriege
lungsbolzen um 90° so gedreht, daß, wie oben beschrieben,
sein Verriegelungskopf unter Randbereiche der Aufnahme
öffnung eingreift und sich daher entgegen der Einführrich
tung nicht mehr aus dieser Öffnung heraus bewegen kann.
In dieser Lage wird dann der Handgriff umgelegt, um den
Verriegelungsbolzen in der der Einführrichtung entgegenge
setzten Richtung zu bewegen, wodurch der Verriegelungskopf
gegen das Widerlager angepreßt und die erwähnten Tellerfe
dern gespannt werden.
Diese bekannte Anordnung weist den Nachteil auf, daß die
Bedienungsperson sowohl beim Herstellen als auch beim Lösen
der Verbindung zwischen den beiden Körpern zwei verschiedene
Bewegungen, nämlich ein Drehen des Verriegelungsbolzens um
seine Längsachse und ein Verschwenken des zweiarmigen He
bels um die quer zu dieser Längsachse verlaufende Schwenk
achse ausführen muß. Besonders nachteilig ist dabei, daß
für die erstgenannte Drehung um die Längsachse nur ein
äußerst kleiner Hebelarm zur Verfügung steht, da diese Dre
hung erfolgt, wenn der Handgriffteil des zweiarmigen Hebels
sich in etwa in Längsrichtung des Verriegelungsbolzens er
streckt. Die Bedienungsperson wird daher dazu neigen, den
zweiarmigen Hebel bereits während der Drehung des Verriege
lungsbolzens um einen gewissen Winkel nach unten zu verschwen
ken, um diese Drehung leichter durchführen zu können. Durch
diese Verschwenkung wird der Verriegelungsbolzen aber bereits
entgegen der Einsteckrichtung nach oben gezogen, so daß die
Gefahr besteht, daß er während der aus der Ausgangsstellung in
die Verriegelungsstellung führenden Drehbewegung mit den oberen
Flächen seines Verriegelungskopfes an der Unterseite der das
Widerlager bildenden Kantenbereiche der Aufnahmeöffnung in der
Sitzschiene entlangscheuert. Entsprechendes gilt auch für die
entgegengesetzt gerichtete Drehung aus der Verriegelungs- in
die Ausgangsstellung beim Lösen der bekannten Verbindung. Da
der Verriegelungsbolzen mit seinem Kopf aus hochbelastbarem
Material, wie z. B. Edelstahl gefertigt ist, kann es auf diese
Weise zu einem sehr starken Abrieb an den Unterflächen der
Kantenbereiche der Aufnahmeöffnung der aus Aluminium bestehen
den Sitzschiene kommen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Verbindungsvorrichtung der eingangs genannten Art so weiter
zubilden, daß sie bei einfachem Aufbau einfach zu bedienen
ist und ein Abrieb an der den Verriegelungsbolzen aufnehmen
den Halterungsöffnung auf ein Minimum verringert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im An
spruch 1 zusammengefaßten Merkmale vor.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen muß die Bedienungs
person den Verriegelungsbolzen nur noch um seine Längsachse
drehen. Dabei wird der Verriegelungsbolzen durch das Anlie
gen seiner Lauffläche an der Führungsfläche des Gehäuses in
axialer Richtung zwangsweise so geführt, daß die Andruck
flächen seines Verriegelungskopfes während des größten Teils
der Drehbewegung mit der Halterung und insbesondere mit den
Widerlagerflächen der Halterung nicht in Berührung kommen kön
nen. Gleichzeitig wird bei dieser Drehbewegung die Federanord
nung, durch deren Kraft der Verriegelungsbolzen in der Ver
riegelungsstellung mit seinen Andruckflächen gegen das Wider
lager der Halterung angepreßt wird, kontinuierlich gespannt.
Erst über die letzten Winkelgrade der Drehbewegung kommt
die Lauffläche des Verriegelungsbolzens von der Führungs
fläche des Gehäuses frei, so daß die axiale Zwangsführung
durch diese beiden Flächen beendet wird. Somit kann der Ver
riegelungsbolzen der Kraft der ihn axial belastenden Federn
folgen und wird mit den Andruckflächen des Verriegelungs
kopfes gegen das Widerlager der Halterung gepreßt. Der da
bei zurückgelegte Hubweg kann außerordentlich klein, bei
spielsweise in der Größenordnung einiger Hundertstel Milli
meter gehalten werden. Wichtig ist lediglich, daß es während
der gesamten Drehbewegung mit Ausnahme der eben genannten
letzten Winkelgrade nicht zu einer abreibenden Berührung
zwischen den harten Andruckflächen des Verriegelungskopfes
und den wesentlich weicheren Widerlagern der Halterung kommt.
Bei der entgegengesetzten Drehbewegung, die den Verriege
lungsbolzen aus der Verriegelungsstellung in die Ausgangs
stellung überführt, um ein Lösen der erfindungsgemäßen Ver
bindungsvorrichtung zu ermöglichen, werden bereits nach ei
nigen wenigen Winkelgraden der Drehbewegung um die Längs
achse des Verriegelungsbolzens die Andruckflächen des Ver
riegelungskopfes von den Widerlagern abgehoben und es wird
die axiale Führung des Verriegelungsbolzens wieder von den
mit den Laufflächen des Verriegelungsbolzens in Berührung
kommenden Führungsflächen des Gehäuses übernommen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Verbindungsvorrichtung dienen die Andruckflä
chen des Verriegelungskopfes gleichzeitig auch als Lauf
flächen, die sich während des größten Teils der Drehbewe
gung an den Führungsflächen des Gehäuses abstützen. Damit
es hier zu keinen großen Abriebserscheinungen kommt, wer
den die Teile des Gehäuses, an denen die Führungsflächen
ausgebildet sind, ebenfalls aus einem stark belastbarem
Material, beispielsweise ebenfalls aus Edelstahl hergestellt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verbin
dungsvorrichtung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs
beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben;
in dieser zeigen:
Fig. 1 eine von der Seite der Anlagefläche her gesehene
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Verbindungsvorrichtung,
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Längs-Mittelebene
der Verbindungsvorrichtung aus Fig. 1, und
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Teil einer Sitzschiene,
mit der die Verbindungsvorrichtung der Fig.
1 und 2 in lösbarer Weise verbunden und verriegelt
werden kann.
Die in den Fig. 1 und 2 wiedergegebene erfindungsgemäße
Verbindungsvorrichtung 1, die beispielsweise dazu verwendet
werden kann, einen zum Verankern eines Frachtcontainers
dienenden Riegel mit einer im Boden eines Flugzeug-Fracht
raums eingelassenen sogenannten Sitzschiene in lösbarer Weise
zu verbinden und dort sicher zu verriegeln, umfaßt ein Ge
häuse 5, an dessen Unterseite eine Anlagefläche 6 ausgebil
det ist, die im Verriegelungszustand auf der als Abstütz
fläche 8 dienenden Oberseite der Sitzschiene 2 (Fig. 3) an
liegt bzw. auf dieser aufsitzt. In dem Gehäuse 5 sind zwei
Verriegelungsbolzen 10, 10′ so gelagert, daß sie um ihre
Längsachsen 11, 11′ in Richtung der Doppelpfeile R, R′ dreh
bar sind. Außerdem können sie sich in Längsrichtung um einen
sehr kleinen Hubweg bewegen, wie dies unten noch genauer er
läutert wird.
Die Verriegelungsbolzen 10, 10′ verlaufen mit ihren Längs
achsen 11, 11′ in etwa senkrecht zur Anlagefläche 6 und
stehen über diese in den Figuren nach unten, d. h. im Ver
bindungszustand zu der sie aufnehmenden Sitzschiene 2 hin
vor. An diesen "unteren" Enden besitzen die Verriegelungs
bolzen 10, 10′ jeweils einen Verriegelungskopf 12, 12′, der
im wesentlichen als sich senkrecht zu den Längsachsen 11,
11′ erstreckender plattenförmiger Körper ausgebildet ist,
dessen Breite in etwa gleich dem Durchmesser der Verrie
gelungsbolzen 10, 10′ ist, während seine Länge etwas weni
ger als das Doppelte der Breite beträgt.
Diese radial asymmetrische Ausbildung der Verriegelungs
köpfe 12, 12′ ermöglicht es, die Verriegelungsbolzen 10,
10′ zunächst in eine in Fig. 1 gezeigte Ausgangsstellung
zu bringen, in der die Längsachsen ihrer Verriegelungsköpfe
12, 12′ so miteinander ausgerichtet sind, daß die Verriege
lungsköpfe 12, 12′ in die in der Abstützfläche 8 vorgesehene
Aufnahmeöffnung 14 zwischen deren vorspringende Kantenbe
reiche 15 eingeführt werden können. Diese Ausgangsstellung
ist in den Fig. 2 und 3 für den jeweils rechten Verriege
lungsbolzen 10 wiedergegeben, von dem in der Fig. 3 der
Deutlichkeit halber nur der Verriegelungskopf 12 dargestellt
ist.
Das eben beschriebene Einführen der Verriegelungsköpfe 12,
12′ in die Aufnahmeöffnung 14 wird durch zwei Justierbolzen
16, 16′ erleichtert, die in der gleichen Richtung wie die
Verriegelungsbolzen 10, 10′, jedoch weniger weit als diese
über die Anlagefläche 6 nach "unten" vorstehen. Jeder der
Justierbolzen 16, 16′ ist im wesentlichen kreiszylindrisch
ausgebildet und besitzt einen solchen Außendurchmesser, daß
er im Paßsitz in eine der kreisförmigen Erweiterungen 18 der
Aufnahmeöffnung 14 eingeführt werden kann.
Im Verriegelungszustand fixieren die Justierbolzen 16, 16′
die Verbindungsvorrichtung 1 bezüglich der Sitzschiene 2
in allen Richtungen, die zu der als Z-Richtung bezeich
neten Längsrichtung der Verriegelungsbolzen 10, 10′ senkrecht
stehen. Daher werden die Justierbolzen 16, 16′ auch als XY-
Bolzen bezeichnet.
Die Längsachsen 19, 19′ der Justierbolzen 16, 16′ liegen
in derselben Ebene wie die Längsachsen 11, 11′ der Verrie
gelungsbolzen 10, 10′ und sind zu diesen alternierend und
mit Abständen angeordnet, die etwas kleiner sind als die
Summe aus den Radien eines Justierbolzens 16 bzw. 16′ und
eines Verriegelungsbolzens 10 bzw. 10′. Da jeder Verriege
lungsbolzen in diesem Bereich einen durchgehend kreisförmigen
Querschnitt besitzt, ist jeder der Justierbolzen 16, 16′ auf
zwei diametral gegenüberliegenden Seiten seiner kreiszylin
drischen Mantelfläche mit zwei teilkreisförmigen Ausnehmun
gen 20, 20′ versehen, die den für den jeweils benachbarten
Verriegelungsbolzen 10, 10′ erforderlichen Freiraum schaffen.
Die "unteren" Enden der Justierbolzen 16, 16′ sind stumpf
kegelig ausgebildet, wobei die Kegelflächen 21, 21′ unter
einem spitzen Winkel von beispielsweise 14° bezüglich der
zur Längsachse 19, 19′ senkrechten Ebene zur Mitte des je
weiligen Justierbolzens 16, 16′ hin ansteigen.
In diese Kegelflächen 21, 21′ ist an zwei diametral gegen
überliegenden Seiten unmittelbar an die Ausnehmungen 20, 20′
anschließend jeweils eine Führungsfläche 22, 22′ eingearbei
tet, an der die Oberseite 23, 23′ des benachbarten Verrie
gelungskopfes 12, 12′ in der Ausgangsstellung und während
des größten Teils einer nachfolgend noch genauer erläuterten,
aus dieser Ausgangsstellung in die Verriegelungsstellung füh
renden Drehung anliegt.
Die eben erwähnten Oberseiten 23, 23′ der Verriegelungsköpfe
12, 12′ verlaufen ebenfalls unter einem spitzen Winkel von
beispielsweise 14° bezuglich der zur Längsachse 11, 11′ senk
rechten Ebene zur Mitte des jeweiligen Verriegelungsbolzens
10, 10′ hin ansteigend, wobei dieser Winkel nicht notwendi
gerweise gleich dem oben erwähnten Winkel der Kegelfläche
21, 21′ sein muß. Wesentlich ist lediglich, daß die Füh
rungsflächen 22, 22′ in ihrer Form und Lage so ausgebildet
sind, wie sie durch einen um die Längsachsen 11 bzw. 11′
rotierenden Fräser erzeugt würden, wenn dieser anstelle der
Verriegelungsbolzen 10, 10′ in das Gehäuse 5 eingesetzt wür
de und Schneidkanten hätte, deren Verlauf dem der Oberseiten
23, 23′ der Verriegelungsköpfe 12, 12′ entspricht.
Durch diese Ausbildung der Führungsflächen 22, 22′ ist ge
währleistet, daß die Verriegelungsbolzen 10, 10′ in ihrer
Ausgangsstellung eine nach "unten" maximal vorgeschobene
Position einnehmen, aus der sie sich während der erwähnten,
zur Verriegelungsstellung führenden Drehung geringfügig aber
kontinuierlich nach "oben" bewegen.
Diese Drehung erfolgt nach dem Aufsetzen der Verriegelungs
vorrichtung 1 auf die Sitzschiene 2 aus der in Fig. 1 ge
zeigten Ausgangsstellung über 90° bis die Verriegelungs
köpfe 12, 12′ die in den Fig. 2 und 3 für den jeweils
linken Verriegelungsbolzen 10′ wiedergegebene Verriegelungs
stellung erreicht haben, in der sie unter die zur Längs
mittelachse der Aufnahmeöffnung 14 hin vorspringenden Kanten
bereiche 15 eingreifen.
Gegen die als Widerlager dienenden Unterseiten dieser Kan
tenbereiche 15 werden die Verriegelungsköpfe 12, 12′ in der
Verriegelungsstellung mit ihren Oberseiten 23, 23′ mit Hilfe
einer Spannvorrichtung 24, 24′ angedrückt, die im folgenden
noch genauer erläutert wird.
Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Oberseiten
23, 23′ der Verriegelungsköpfe 12, 12′ bei dem hier be
schriebenen, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel eine
Doppelfunktion ausüben. So dienen sie in der Ausgangsstellung
und während des größten Teils der Drehbewegung, während des
sen sie an den Führungsflächen 22, 22′ anliegen als Lauf
flächen für die Verriegelungsbolzen 10, 10′ und in der Ver
riegelungsstellung als Andruckflächen, welche die in Z-Rich
tung wirkenden Kräfte auf die Sitzschiene 2 übertragen. Im
Rahmen der Erfindung können diese beiden Funktionen auch
von völlig voneinander getrennten Flächen am jeweiligen Ver
riegelungsbolzen 10, 10′ übernommen werden.
Die Spannvorrichtungen 24, 24′ umfassen jeweils einen Satz
von Tellerfedern 25, 25′ sowie zwei Nockenscheiben 26, 27
bzw. 26′, 27′. Jede der Nockenscheiben 26, 27 bzw. 26′, 27′
besitzt eine zentrale, durchgehende Öffnung, durch die sich
der zugehörige Verriegelungsbolzen 10, 10′ hindurch erstreckt.
Die zentrale Öffnung der oberen Nockenscheibe 26, 26′ ist
für eine drehfeste Verbindung mit dem Verriegelungsbolzen
10, 10′ beispielsweise quadratisch ausgebildet und sitzt im
Paßsitz auf einem einen entsprechenden Querschnitt besitzen
den Abschnitt des zugehörigen Verriegelungsbolzens 10, 10′
auf.
Außerdem liegt die erste Nockenscheibe 26, 26′ auf einer
radial vorspringenden Schulter 30, 30′ ihres Verriegelungs
bolzens 10, 10′ auf und wird gegen diese durch eine Mutter
32, 32′ angedrückt, die auf das Ende des Verriegelungsbolzens
10, 10′ aufgeschraubt ist, das dem Verriegelungskopf 12, 12′
gegenüberliegt. Somit ist die erste Nockenscheibe 26, 26′
mit ihrem Verriegelungsbolzen 10, 10′ so wohl drehfest als
auch in axialer Richtung unbeweglich verbunden.
Die zweite Nockenscheibe 27, 27′ besitzt demgegenüber eine
kreisformige zentrale Durchgangsöffnung, durch die sich
der Verriegelungsbolzen 10, 10′ so hindurcherstreckt, daß
er sich frei gegen diese zweite Nockenscheibe 27, 27′ dre
hen kann, die ihrerseits mit dem Gehäuse 5 in axialer Rich
tung verschieblich aber drehfest verbunden ist. Auch in
axialer Richtung sind der Verriegelungsbolzen 10, 10′ und
die zweite Nockenscheibe 27, 27′ gegeneinander frei beweg
bar.
Zur Aufnahme der Spannvorrichtungen 25, 25′ besitzt das
Gehäuse 5 jeweils eine sich von der Oberseite, d. h. der
den Verriegelungsköpfen 12, 12′ gegenüberliegenden Seite,
her in das Gehäuse hineinerstreckende Vertiefung, die den
zugehörigen Verriegelungsbolzen 10, 10′ konzentrisch umgibt.
In dieser Vertiefung ist zunächst jeweils der Satz Teller
federn 25, 25′ so angeordnet, daß er den Verriegelungsbol
zen 10, 10′ ebenfalls konzentrisch umgibt und sich auf dem
Boden der Vertiefung gegen das Gehäuse 5 abstützt. Auf der
Oberseite der Tellerfedern 25, 25′ liegt die jeweils zweite
Nockenscheibe 27, 27′ mit ihrer flachen unteren Stirnseite
auf. Die gegenüberliegende Stirnseite der zweiten Nocken
scheibe 27, 27′, die der ersten Nockenscheibe 26, 26′ zuge
wandt ist, ist längs zweier aufeinander senkrecht stehender
Durchmesser jeweils V-förmig konkav ausgebildet, wobei die
eine Scheitellinie sich in axialer Richtung wesentlich tie
fer in die zweite Nockenscheibe 27, 27′ hinein erstreckt als
die andere.
Die dieser Stirnseite der zweiten Nockenscheibe 27, 27′ gegen
überliegende, "untere" Stirnseite der ersten Nockenscheibe
26, 26′ ist längs eines Durchmessers V-förmig konvex ausge
bildet.
Dadurch ergeben sich zwei um 90° gegeneinander verdrehte, ge
nau definierte Stellungen. In der einen dieser beiden Stellun
gen, nämlich der Ausgangsstellung des jeweiligen Verriegelungs
bolzens 10, 10′, greift der V-förmig vorspringende Scheitel
der ersten Nockenscheibe 26, 26′ in die tiefere der beiden
V-förmigen Vertiefungen der zweiten Nockenscheibe 27, 27′
ein, so daß die axiale Gesamtdicke der beiden Nockenscheiben
26, 27 bzw. 26′, 27′ einen minimalen Wert besitzt. In der
anderen der beiden Stellungen, nämlich der Verriegelungs
stellung, greift der V-förmige, vorspringende Scheitel der
ersten Nockenscheibe 26, 26′ in die flachere der beiden V-
förmigen Vertiefungen der zweiten Nockenscheibe 27, 27′ ein,
wodurch sich eine wesentlich vergrößerte axiale Dicke der
beiden Nockenscheiben 26, 27 bzw. 26′, 27′ ergibt.
Die zuvor beschriebene Ausgangsstellung ist in Fig. 2 für
den rechten Verriegelungsbolzen 10 wiedergegeben, während
sich der in dieser Figur linke Verriegelungsbolzen 10′ in
der Verriegelungsstellung befindet, in der die Tellerfedern
25′ wegen der axialen Dickenvergrößerung der Nockenscheiben
26′, 27′ wesentlich stärker zusammengedrückt sind und somit
den Verriegelungsbolzen 10′ über die zweite Nockenscheibe
27′ und die mit ihm fest verbundene erste Nockenscheibe 26′
mit hoher Kraft nach oben drücken.
Allerdings kann der Verriegelungsbolzen 10′ dieser Kraft
nur in sehr geringem Maße folgen, da die als Widerlager
dienenden Unterseiten der Kantenbereiche 15 der Aufnahme
öffnung 14 in der Sitzschiene 2 in axialer Richtung nur ge
ringfügig "höher" liegen als die die Axialbewegung der Verrie
gelungsbolzen 10, 10′ bis kurz vor Abschluß der Drehbewegung
steuernden Bereiche der Führungsflächen 22, 22′. Erst über
die letzten Winkelgrade der in die Verriegelungsstellung
führenden Drehbewegung kommen die Oberseiten 23, 23′ der
Verriegelungsköpfe 12, 12′ vollig von diesen Führungsflächen
22, 22′ frei, so daß sie durch die Kraft der bis dahin be
reits kontinuierlich vorgespannten Tellerfedern 25, 25′ voll
gegen die Unterseiten der Kantenbereiche 15 gedrückt werden.
Der axiale Hub, den der jeweilige Verriegelungsbolzen 10,
10′ während dieses Anpreßvorganges zurücklegt, beträgt ei
nige Hundertstel Millimeter und ist in der linken Seite der
Fig. 2 dadurch angedeutet, daß die Oberseite der sich mit
dem Verriegelungsbolzen 10′ mitbewegenden ersten Nocken
scheibe 26′, die in der Ausgangsstellung mit der Oberseite
des Gehäuses 5 fluchtet, über diese Fläche etwas angehoben
ist. Die dadurch entstehende Stufe ist in Fig. 2 der Deut
lichkeit halber stark vergrößert wiedergegeben und bei der
tatsächlich realisierten Ausführungsform mit dem bloßen Auge
praktisch nicht wahrzunehmen. Es genügt, wenn der durch die
sen Hub überwundene Höhenunterschied zwischen den Führungs
flächen 22, 22′ und der Unterseite der Kantenbereiche 15 ge
rade so groß ist, daß die Oberseiten 23, 23′ der Verriegelungs
köpfe 12, 12′ während der zwischen der Ausgangsstellung und
der Verriegelungsstellung hin- und herführenden Drehbewegun
gen mit Ausnahme der dem Erreichen der Verriegelungsstellung
unmittelbar vorausgehenden bzw. dem Verlassen der Verriege
lungsstellung unmittelbar nachfolgenden Winkelgrade aus
schließlich an den Führungsflächen 22, 22′ anliegen und die
Unterseiten der Kantenbereiche 15 nicht berühren.
Dies hat den großen Vorteil, daß es an den unteren Flächen
der Kantenbereiche 15 der aus Gewichtsgründen aus Aluminium
gefertigten Sitzschienen 2 zu keinem nennenswertem Abrieb
kommt. Die Justierbolzen 16, 16′ können ebenso wie die Ver
riegelungsbolzen 10, 10′ aus einem eine wesentlich höhere
Abriebsfestigkeit aufweisenden Material, beispielsweise
Edelstahl gefertigt werden, ohne daß sich dies auf das Ge
wicht der Gesamtanordnung in nennenswertem Maße auswirkt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung finden weit über 90%
der bei den beschriebenen Drehbewegungen der Verriegelungs
bolzen 10, 10′ auftretenden Reibungsvorgänge zwischen den
in der geschilderten Weise speziell abriebsfest ausgebilde
ten Oberflächen 22, 22′ und 23, 23′ statt und es kommt zu
einer minimalen Abriebsbeanspruchung der im Flugzeug fest
eingebauten Sitzschienen 2.
Durchgeführt werden die eben beschriebenen Drehbewegungen
mit Hilfe eines in den Figuren nicht dargestellten Werk
zeugs, das in Form eines Imbus-Schraubendrehers ausgebil
det ist und mit seiner Spitze in die Innensechskant-Öff
nungen 34, 34′ eingeführt wird, die in den Stirnseiten der
Verriegelungsbolzen 10, 10′ ausgebildet sind, die den Ver
riegelungsköpfen 12, 12′ gegenüberliegen.
Wie man der linken Seite der Fig. 2 entnimmt, sind in der
Unterseite der ersten Nockenscheibe 26, 26′ zwei Vertie
fungen ausgebildet, die auf der Linie des vorspringenden
V-Scheitels liegen und jeweils eine Rastkugel 35, 35′ auf
nehmen, die etwas über die untere Stirnseite der Nocken
scheibe 26, 26′ vorsteht.
Auf der Oberseite der zweiten Nockenscheibe 27, 27′ sind
vier einander paarweise gegenüberliegende, auf den Scheitel
linien der V-förmigen Vertiefungen angeordnete kleine Aus
nehmungen vorgesehen, in die die Rastkugeln 35, 35′ in der
Ausgangsstellung und in der Verriegelungsstellung eingrei
fen können. Durch diese Rastanordnung wird das Auffinden der
beiden genannten Stellungen erleichtert und verhindert, daß
sich die Verriegelungsbolzen 10, 10′ auch bei starken Rüttel
belastungen aus diesen Stellungen herausbewegen können.
Die mit dem Verriegelungsbolzen 10, 10′ starr verbundene
erste Nockenscheibe 26, 26′ liegt in der Ausgangsstellung
mit ihrem Umfangsrand auf einer Schulter des Gehäuses 5 auf.
In der Verriegelungsstellung hebt sie sich von dieser Schul
ter aufgrund des geringen axialen Hubes des Verriegelungs
bolzens 10, 10′ nur geringfügig ab. Dies hat den Vorteil,
daß beim Flug auftretende in Längsrichtung der Verriegelungs
bolzen 10, 10′ in Fig. 2 nach "unten" wirkende Kräfte die
Tellerfedern 25, 25′ nur geringfügig zusammendrücken und
dann sofort über die erste Nockenscheibe 26, 26′ unmittel
bar in das Gehäuse 5 eingeleitet und von diesem auf die
Sitzschiene 2 übertragen werden. Die übrigen Teile der
Spannvorrichtungen 24, 24′, d. h. insbesondere die zweiten
Nockenscheiben 27, 27′ und die Tellerfedern 25, 25′ müssen
also nur einen Bruchteil dieser Kräfte aufnehmen, die beim
Stand der Technik auf entsprechende Teile der dortigen
Spannvorrichtung zu 100% einwirken.
Wie man insbesondere der Fig. 3 entnimmt, sind die Längs
seitenkanten der Verriegelungsköpfe 12, 12′ als Kreisbögen
mit einem sehr großen Radius ausgebildet. Dadurch wird so
wohl das Einführen der Verriegelungsköpfe 12, 12′ in die
Aufnahmeöffnung 14 als auch ihr Herausziehen aus dieser
beim Lösen der Verbindungsvorrichtung erheblich erleichtert.
Die Verriegelungsköpfe 12, 12′ können nämlich gegen die für
den in Fig. 3 rechten Verriegelungskopf 12 gezeigte Ideal
stellung um einige Winkelgrade verdreht sein, ohne daß sie
sich beim Einführen in die Aufnahmeöffnung 14 oder beim
Herausziehen aus ihr an den vorspringenden Kantenbereichen
15 verklemmen.
Claims (10)
1. Verbindungsvorrichtung (1), die zum schnellen, lösbaren
Verbinden und Verriegeln eines ersten Körpers mit einem
zweiten Körper, insbesondere einer Frachtkomponente mit
einer in einem Flugzeug fest eingebauten Sitzschiene,
folgende Bestandteile umfaßt:
- - Ein Gehäuse (5), das mit dem einen der beiden Körper verbunden ist und in der Verbindungsposition an einer mit dem zweiten Körper verbundenen Halterung (2) an liegt,
- - wenigstens einen Verriegelungsbolzen (10, 10′), der einen Verriegelungskopf (12, 12′) aufweist und im Gehäuse (5) so gelagert ist, daß er durch Drehung um seine Längsachse (11, 11′) zwischen einer Ausgangs stellung, in der der Verriegelungskopf (12, 12′) in eine in der Halterung (2) vorgesehene Aufnahmeöffnung (14) einführbar und aus dieser Aufnahmeöffnung (14) herausbewegbar ist, und einer Verriegelungsstellung hin- und herbewegbar ist, in der der Verriegelungskopf (12, 12′) unter Kantenbereiche (15) der Aufnahmeöff nung (14) eingreift, und
- - eine Spannvorrichtung (24, 24′), durch die der Ver riegelungsbolzen (10, 10′) aus einer axial vorgescho benen Lage, die er in der Ausgangsstellung einnimmt, in eine axial zurückgezogene Lage bringbar ist, in der eine Andruckfläche (23, 23′) des Verriegelungs kopfes (12, 12′) in der Verriegelungsstellung durch eine gespannte Feder (25, 25′) an ein Widerlager der Halterung (2) angepreßt wird, das sich innerhalb der Aufnahmeöffnung (14) an die Kantenbereiche (15) an schließt, unter die der Verriegelungskopf (12, 12′) eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (5) eine Führungsfläche (22, 22′) vorgesehen ist, an die eine Lauffläche des Verriegelungsbolzens (10, 10′) während einer Drehung aus der Ausgangsstellung in die Verriegelungsstellung unter zunehmender Spannung der Feder (25, 25′) angepreßt wird, ohne daß die Andruck fläche (23, 23′) des Verriegelungskopfes (12, 12′) mit dem Widerlager in Berührung kommt und daß erst im letzten Teil dieser Drehung die Lauffläche von der Führungsfläche (22, 22′) frei kommt, so daß die Kraft der gespannten Feder (25, 25′) die Andruckfläche (23, 23′) gegen das Widerlager preßt.
2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Lauffläche des Ver
riegelungsbolzens (10, 10′) von der Andruckfläche (23,
23′) des Verriegelungskopfes (12, 12′) gebildet wird.
3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung
(24, 24′) zwei Nockenscheiben (26, 27, 26′, 27′) umfaßt,
von denen jede eine zentrale Öffnung aufweist, durch die
hindurch sich der Verriegelungsbolzen (10, 10) erstreckt,
daß der Verriegelungsbolzen (10, 10′) mit der ersten
Nockenscheibe (26, 26′) fest verbunden ist, während er
sich bezüglich der zweiten Nockenscheibe (27, 27′) so
wohl in axialer Richtung als auch bei einer Drehung um
seine Längsachse (11, 11′) frei bewegen kann, daß die
zweite Nockenscheibe (27, 27′) bezüglich des Gehäuses
(5) drehfest aber axial verschieblich gelagert ist und
durch die gegen das Gehäuse (5) abgestützte Feder (25,
25′) mit ihrer einen, als Nockenfläche ausgebildeten
Stirnseite gegen die ihr gegenüberliegende, ebenfalls als
Nockenfläche ausgebildete Stirnseite der ersten Nocken
scheibe (26, 26′) gepreßt wird.
4. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die beiden aneinander an
liegenden Nockenflächen der Nockenscheiben (26, 27,
26′, 27′) so ausgebildet sind, daß sich bei einer Dre
hung des Verriegelungsbolzens (10, 10′) um 90° aus sei
ner Ausgangsstellung in die Verriegelungsstellung die
zweite Nockenscheibe (27, 27′) in axialer Richtung so
bewegt, daß die Feder (25, 25′) stärker gespannt wird.
5. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß in die eine der beiden
Nockenscheiben (26, 27, 26′, 27′) wenigstens eine Rast
kugel (35, 35′) so eingesetzt ist, daß sie über die
Nockenfläche etwas vorsteht und daß in die Nockenfläche
der anderen Nockenscheibe (26, 27, 26′, 27′) Rastver
tiefungen so eingearbeitet sind, daß die wenigstens
eine Rastkugel (35, 35′) in der Ausgangsstellung und
in der Verriegelungsstellung in diese Rastvertiefungen
eingreift, um auf diese Weise die betreffende Stellung
exakt zu definieren.
6. Verbindungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß die
axial vorgeschobene Lage des Verriegelungsbolzens (10,
10′) in der Richtung, in der sich die Lauffläche des
Verriegelungsbolzens (10, 10′) von der Führungsfläche
(22, 22′) des Gehäuses (5) abheben könnte, durch einen
Anschlag am Gehäuse (5) definiert ist.
7. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anschlag am Ge
häuse (5) zwischen der ersten, mit dem Verriegelungs
bolzen (10, 10′) fest verbundenen Nockenscheibe (26, 26′)
und dem Gehäuse (6) gebildet ist.
8. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Feder (25, 25′) von mehreren Tellerfedern ge
bildet wird, die den Verriegelungsbolzen (10, 10′)
konzentrisch umgeben.
9. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß am Gehäuse (6) wenigstens ein Justierbolzen (16,
16′) unbeweglich befestigt ist, dessen Längsachse (19,
19′) sich in etwa parallel zur Längsachse (11, 11′)
des Verriegelungsbolzens (10, 10′) erstreckt und der
beim Einführen des Verriegelungsbolzens (10, 10′) in
die zugehörige Aufnahmeöffnung (14) in eine in der
Halterung (2) vorgesehene Justieröffnung (18) einführ
bar ist, in die er so paßt, daß er eine Verschiebung
des ersten Körpers gegen den zweiten Körper in den
zur Längsachse (11, 11′) des Verriegelungsbolzens (10,
10′) senkrechten Richtungen verhindert.
10. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Führungsfläche (22,
22′) des Gehäuses (5) am freien Stirnende des Justier
bolzens (16, 16′) ausgebildet ist.
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