DE4405753C1 - Safety device for aircraft seat - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsein richtung für Sitze, insbesondere Flugzeugsitze zur Dämpfung von Stoßbelastungen über ein energieaufnehmen des Verformungselement.The invention relates to security Direction for seats, in particular aircraft seats Damping shock loads through energy absorption of the deformation element.
Aus der DE 23 53 051 B2 ist eine energieumwandelnde Vorrichtung zur Abbremsung von Insassen in Fahrzeugen bei Unfällen bekannt, die mit dem Sitz verbundene Haltestangen umfaßt, welche in Reibung erzeugenden Bremselementen gehalten sind. Desweiteren ist aus der DE 17 55 006 B2 ein plastisch verformbarer Dämpfer in Form eines deformierbaren Rohres bekannt.DE 23 53 051 B2 describes an energy converting device Device for braking occupants in vehicles known in accidents related to the seat Includes handrails which generate friction Brake elements are held. Furthermore, from the DE 17 55 006 B2 a plastically deformable damper in Form of a deformable tube known.
Aus der DE 42 21 974 A1 sind Verformungselemente für sitze in Flugzeugen zur Dämpfung von Stoßbelastungen bekannt, die aus einem plastisch verformbaren Material bestehen und zwei unterschiedliche Verformungszonen umfassen. Desweiteren ist aus dem DE-GM 85 26 591 U1 ein mechanischer Schockabsorber im vorderen Sitzbein bekannt. Weitere als Teleskopstreben ausgebildete Stützen am Sitzuntergestell sind aus der US-PS 4 861 103 und 4 487 383 bekannt, welche bei auftreten den dynamischen Kräften unter Energieaufnahme zusammen drückbar sind. Ferner ist aus der DE 19 15 503 A1 eine Strebe im Sitzuntergestell bekannt, die als Energie schluckeinrichtung mechanischer Bauart ausgebildet ist.DE 42 21 974 A1 describes deformation elements for sit in aircraft to dampen shock loads known from a plastically deformable material exist and two different deformation zones include. Furthermore, from DE-GM 85 26 591 U1 a mechanical shock absorber in the front ischium known. More trained as telescopic struts Supports on the seat base are from the US PS 4,861,103 and 4,487,383, which occur at the dynamic forces while absorbing energy are pushable. Furthermore, DE 19 15 503 A1 Strut in the seat base known as energy swallowing device mechanical design is formed.
Ein Problem bei Notfällen von Passagierflugzeugen sind die entstehenden und auf den Menschen einwirkenden relativ großen Stoßbelastungen. Damit die Überlebens chancen der Flugreisenden verbessert werden können, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitseinrichtung zu schaffen, welche gewährleistet, daß der Passagier seinen Sitz ohne Behinderung durch den Vordersitz ver lassen kann.A problem with emergencies of passenger aircraft are the emerging and affecting people relatively large shock loads. So that survival opportunities for air travelers can be improved It is an object of the invention to provide a safety device to create which ensures that the passenger ver his seat without obstruction by the front seat can leave.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vor teilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.This object is inventively characterized by nenden features of claim 1 solved. More before partial claims include the subclaims.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß das Sitzuntergestell mit einer Sicherheitseinrichtung, bestehend aus einem Verformungs element mit integriertem chemischen Kraftspeicher aus gerüstet wird, damit die bei einer Notlandung des Flug zeugs entstehenden Stoßbelastungen abgefangen werden können und zugleich über den Kraftspeicher eine Rück stellung des Sitzes erfolgen kann. Durch die erfindungs gemäße Einrichtung werden die Überlebenschancen der Flugreisenden verbessert und vor Unfalleinwirkungen geschützt. Die Einwirkungen auf die Passagiere sind starke Verzögerungen und Querbeschleunigungen und Kollisionen der Körperteile von Passagieren mit Ein bauten in der Fluggastkabine. Deshalb ist das Sitz gestell so gestaltet, daß durch eine plastische Ver formung von entsprechend ausgelegten Teilen des Sitz gestelles die Belastungsspitzen auf ein für Menschen ertragbares Maß reduziert und ein Versagen der Fuß bodenstruktur vermieden wird.The main advantages achieved with the invention consist in that the seat base with a Safety device consisting of a deformation element with integrated chemical energy storage is equipped so that in the event of an emergency landing of the flight generated shock loads are intercepted can and at the same time a return via the energy store position of the seat can take place. Through the fiction appropriate facility, the chances of survival of the Air travelers improved and before accidents protected. The impacts on the passengers are strong decelerations and lateral accelerations and Collisions of passengers' body parts with a built in the passenger cabin. That is why the seat is frame designed so that by a plastic Ver Formation of appropriately designed parts of the seat put the peak loads on for people tolerable measure reduced and failure of the foot floor structure is avoided.
Damit die Passagiere das Flugzeug ohne Schwierigkeiten verlassen können, wenn die Maschine stehen geblieben ist, müssen die Fluchtwege freigehalten werden. Das kann durch entsprechend große Sitzabstände erreicht werden, damit auch zwischen einem verformten Sitz, der von einer Person besetzt ist, und einem unveränderten Sitz, der frei geblieben war, genügend Raum zum Auf stehen und Weggehen zur Verfügung steht.So that the passengers the plane without difficulty can leave if the machine stopped escape routes must be kept clear. The can be achieved by appropriately large seat distances between a deformed seat, the is occupied by one person and unchanged Seat that remained free, enough space to open standing and leaving is available.
Um mit den üblichen Sitzreihenabständen auskommen zu können, muß der Passagiersitz nach der durch die Ver zögerungseinwirkung verursachten Vorverlagerung wieder angenähert in seine Ausgangsposition zurückkehren. Dies wird durch den chemischen Kraftspeicher ermög licht, der aktiviert wird, wenn sich das Verformungs element durch Krafteinwirkung verkürzt. Es handelt sich um einen zwei-Komponentenwerkstoff, der im Verformungs element in getrennten Behältnissen angeordnet ist. Bei Verkürzung des Elementes werden diese Behälter zer stört, und die Komponenten bilden einen Schaum, der nach einem definierten Zeitraum aushärtet. Der Schaum entwickelt so viel Überdruck im Verformungselement, so daß sich der Sitz wieder in die ursprüngliche Position zurück bewegt und nach dem Aushärten des Schaumes arretiert wird. Mechanische, hydraulische oder pneuma tische Kraftspeicher sind hierzu wegen des relativ hohen Eigengewichts und der Probleme bei der Arretierung nach der Rückkehr in die Ausgangslage und bei Leckagen nicht geeignet.To get by with the usual row spacing can, the passenger seat according to the Ver delay caused the advance return approximately to its starting position. This is made possible by the chemical energy store light that is activated when the deformation element shortened by force. It is about a two-component material that is deformed element is arranged in separate containers. At Shortening the element, these containers are zer bothers, and the components form a foam that cures after a defined period of time. The foam develops so much overpressure in the deformation element, so that the seat is back in its original position moved back and after the foam cured is locked. Mechanical, hydraulic or pneuma tables energy storage are relative to this because of the high weight and problems with the Lock after returning to the starting position and not suitable for leaks.
Das Verformungselement ist gemäß Anspruch 2 im Sitzungsgestell zwischen Stützstreben und einer Sitzplatte angeordnet. Der Sitz kann sich über seine dreh bar gehaltenen Stützstreben bei einem Notfall in Flug richtung verschwenken und das Verformungselement ist in der Weise angeordnet, daß es sich unter Energieverzehr zusammenstaucht und gleichzeitig der chemische Kraft speicher aktiviert wird und sich ein Schaum bildet, der eine Rückstellung des Sitzes in seine Ausgangsposition bewirkt. The deformation element is according to claim 2 in Session frame between support struts and a seat plate arranged. The seat can rotate over its Support struts held in cash in the event of an emergency in flight swivel direction and the deformation element is in arranged in such a way that it consumes energy shrinks and at the same time the chemical force memory is activated and a foam forms that a return of the seat to its original position causes.
Das Verformungselement ist gemäß Anspruch 3 aus wenigen Bauteilen zusammengesetzt, die aus ineinander ver schiebbaren Hülsen mit einem als Deformationselement wirkendem Rohr bestehen. Dieses Rohr kann sich bei einem zusammenschieben der Hülsen zur Aktivierung des innenliegend angeordneten Kraftspeichers wellenförmig zusammenfalten.The deformation element is according to claim 3 of a few Assembled components that ver from each other sliding sleeves with a as a deformation element acting tube exist. This pipe can be used pushing the sleeves together to activate the internally arranged energy accumulator wave-shaped fold up.
Der chemische Kraftspeicher weist gemäß Anspruch 4 zwei Kammern für die beiden chemischen Komponenten und ein abgehendes Mischrohr auf, das der Innenhülse zuge richtet ist. Bei einem Notfall wird sich die Innenhülse in die Außenhülse hineinverschieben und das freie Ende der Innenhülse stößt gegen den Kraftspeicher, die Trennwand der Kartusche wird zerstört und die beiden chemischen Komponenten können miteinander reagieren und es entsteht der Schaum.The chemical energy store has two according to claim 4 Chambers for the two chemical components and one outgoing mixing tube on which the inner sleeve is aimed. In the event of an emergency, the inner sleeve slide into the outer sleeve and the free end the inner sleeve abuts the energy accumulator, which Partition of the cartridge is destroyed and the two chemical components can react with each other and the foam is created.
Zum Zusammenschieben der Kartusche weist die Innenhülse gemäß Anspruch 6 einen endseitigen über den Durchmesser der Innenhülse hinaus erstreckenden Bund auf, der mit einem Ring eine Abdeckkappe der Kartusche zusammenwirkt, die wiederum mit der Trennwand verbunden ist, so daß bei einem axialen Druck auf die Kappe die Trennwand zerstört wird.The inner sleeve has to push the cartridge together according to claim 6 an end over the diameter the inner sleeve also extending collar with a cover cap of the cartridge interacts with a ring, which in turn is connected to the partition, so that with an axial pressure on the cap the partition gets destroyed.
Die Abfolge der Auslösung der Sicherheitseinrichtung bei einem Notfall ist gemäß Anspruch 7 dargestellt.The sequence of the triggering of the safety device in an emergency is shown according to claim 7.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung schematisch dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing shown schematically. Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Sitzes mit Sicher heitseinrichtung in Normalposition, Fig. 1 is a side view of a seat with safety-device in the normal position,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Sitzes in Normalposi tion mit zwei vorderen Sitzen, Fig. 2 is a side view of the seat in the normal posi tion with two front seats,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Sitzes in Notfallposi tion, 3 is a side view of the seat tion. Posi in an emergency,
Fig. 4 eine Seitenansicht des Sitzes in Rückstell position, Fig. 4 is a side view of the seat position in return,
Fig. 5 ein Verformungselement der Einrichtung in der Normalposition gemäß Fig. 2, Fig. 5 is a deformation element of the device in the normal position according to FIG. 2,
Fig. 6 das Verformungselement der Einrichtung in ver größerter Darstellung in der Notfallposition gemäß Fig. 4 und Fig. 6 shows the deformation element of the device in a larger scale in the emergency position shown in FIG. 4 and
Fig. 7 ein Diagramm der auftretenden Verformungswege in Abhängigkeit von der Zeit. Fig. 7 is a diagram of the deformation paths occurring as a function of time.
Die Sicherheitseinrichtung an einem Flugzeugsitz 1 um faßt ein zwischen dem Sitzuntergestell 2 angeordnetes Verformungselement 3 mit integriertem chemischen Kraft speicher 4, das als Rückstellelement ausgeführt ist.The safety device on an aircraft seat 1 summarizes a arranged between the seat base 2 deformation element 3 with an integrated chemical force memory 4 , which is designed as a restoring element.
Das Verformungselement 3 besteht aus einer Innenhülse 5 und einer Außenhülse 6, auf der ein Deformationsrohr 7 geführt ist, welches einen freien Verformungsbereich 8 über die Längserstreckung des Innenrohres 5 aufweist.The deformation element 3 consists of an inner sleeve 5 and an outer sleeve 6 , on which a deformation tube 7 is guided, which has a free deformation area 8 over the longitudinal extent of the inner tube 5 .
Innerhalb der Außenhülse 6 ist der chemische Kraft speicher angeordnet, der sich über einen Kolben 9 in der Außenhülse 6 abstützt. Der Kraftspeicher 4 besteht aus einer Kartusche mit zwei chemischen Reagenzien 10, 11, die über eine Wand 12 getrennt voneinander ange ordnet werden. Über eine vordere Abdeckkappe 13, welche mit einem in die Hülsen 5, 6 ausmündenden Mischrohr 14 verbunden ist, ist die Kartusche abgeschlossen.Inside the outer sleeve 6 , the chemical force storage is arranged, which is supported by a piston 9 in the outer sleeve 6 . The energy accumulator 4 consists of a cartridge with two chemical reagents 10 , 11 , which are arranged separately from one another via a wall 12 . The cartridge is closed off via a front cover cap 13 , which is connected to a mixing tube 14 opening into the sleeves 5 , 6 .
Wie in Fig. 1 näher gezeigt, weist der Sitz ein Sitz untergestell, bestehend aus vertikalen Stützstreben 15, 16 an jeder Seite sowie eine Sitzplatte 17 auf. Über Drehgelenke 18, 19 sind die Stützstreben 15, 16 einer seits drehbar an der Sitzplatte 17 und andererseits über weitere Drehgelenke 20, 21 am Fahrzeugboden 22 abgestützt.As shown in Fig. 1 in more detail, the seat has a seat base, consisting of vertical support struts 15 , 16 on each side and a seat plate 17 . Via rotary joints 18, 19, the supporting struts 15 on the one hand rotatably supported 21 of the seat 16 on plate 17 and on the other hand via further hinges 20 to the vehicle floor 22nd
Das Verformungselement 3 ist diagonal zwischen den Stützstreben 15, 16 angeordnet und erstreckt sich ent gegen der Flugrichtung F unter einem Winkel vom unteren Drehgelenk 20 bis zum oberen Drehgelenk 18 und ist über Lageraugen 23, 24 in Abstützkonsolen 25, 26 der Drehge lenke 18, 20 verschwenkbar gehalten.The deformation element 3 is arranged diagonally between the support struts 15 , 16 and extends ent against the direction of flight F at an angle from the lower swivel joint 20 to the upper swivel joint 18 and is via bearing eyes 23 , 24 in support brackets 25 , 26 of the swivel joint 18 , 20th held pivotable.
In den Fig. 1 bis Fig. 4 sind die möglichen Positionen der Sitze bei einer Notfallsituation gezeigt. Von der Ausgangsposition bzw. Normalposition des Sitzes 1 gemäß Fig. 1 bzw. gemäß Fig. 2 wird sich der Sitz wie die folgenden Fig. 2 und 3 zeigen in Flugrichtung F unter Verformung des Elements 3 bewegen, wobei sich die Stützstreben 15, 16 um ihre Drehgelenke 18, 19, 20 und 21 verdrehen können.In Figs. 1 to FIG. 4, the possible positions the seats are shown at an emergency situation. From the starting position or normal position of the seat 1 as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the seat such as the following FIGS. 2 and 3 show in flight direction F with deformation of the element 3 moving, wherein the support struts 15, 16 to their pivots 18 , 19 , 20 and 21 can twist.
Die Innenhülse 5 des Verformungselementes 3 verschiebt sich hierbei in die Außenhülse 6 und ein endseitiger Bund 27 der Innenhülse 5 drückt gegen die Abdeckkappe 17 auf einen entsprechenden gegenüberstehenden Ring 28 und schiebt die Kartusche des Kraftspeichers 4 zu sammen, so daß die Trennwand 12 aufbricht bzw. zerstört wird und die beiden chemischen Substanzen 10 und 11 sich im Mischrohr 14 vermengen und in der Weise mitein ander reagieren, daß sich nach einer Reaktionszeit ein Schaum 29 bildet der sich in den bei den Hülsen 5 und 6 ausbreitet, wie Fig. 6 näher zeigt. Während des Zu sammenschiebens der Hülse 5 in die Hülse 6 wird das außenliegende Deformationsrohr 7 im freiliegenden Be reich 8 energieaufnehmend zu Falten 30 bzw. wellen förmig verformt.The inner sleeve 5 of the deformation element 3 moves here into the outer sleeve 6 and an end collar 27 of the inner sleeve 5 presses against the cover cap 17 on a corresponding opposite ring 28 and pushes the cartridge of the energy accumulator 4 together , so that the partition 12 breaks open or is destroyed and the two chemical substances 10 and 11 mix in the mixing tube 14 and react with each other in such a way that after a reaction time a foam 29 forms which spreads in the sleeves 5 and 6 , as shown in FIG. 6 in more detail . During to push the sleeve 5 into the sleeve 6 , the outer deformation tube 7 in the exposed loading area 8 is energy-absorbing to folds 30 or wave-shaped.
In Fig. 3 ist der Flugzeugsitz 1 mit nach vorn in Flug richtung F verlagertem Sitzuntergestell gezeigt, in der sich das Verformungselement 3 durch Faltenbeulung verkürzt hat. Dabei verlagern sich die Knie des Passagiers bis an den Sitz 1a in der Reihe davor. Der Fluggast kann den Sitz 1 somit nicht mehr ohne fremde Hilfe verlassen.In Fig. 3 the aircraft seat 1 is shown with the seat base frame shifted forward in the flight direction F, in which the deformation element 3 has been shortened due to buckling of folds. The knees of the passenger move up to seat 1 a in the row in front. The passenger can therefore no longer leave seat 1 without outside help.
Durch die Schaumbildung 29 in den Hülsen 5, 6 wird ein derartiger Überdruck aufgebaut, daß das Verformungsele ment 3 sich wieder auseinanderschiebt und nach einer gewissen Zeit der Sitz seine Ausgangsposition gemäß Fig. 5 bzw. Fig. 4 einnimmt und der Sitz durch ein Aus härten des Schaumes arretiert wird. Die Kniefreiheit zum Vordersitz ist wieder hergestellt, und der Fluggast kann jetzt ohne fremde Hilfe seine Sitzreihe verlassen.Due to the foam formation 29 in the sleeves 5 , 6 , such an excess pressure is built up that the Verformungsele element 3 pushes apart again and after a certain time the seat assumes its starting position according to FIG. 5 or FIG. 4 and the seat harden by an off the foam is locked. The knee room to the front seat has been restored and the passenger can now leave his row of seats without outside help.
In Fig. 7 sind in einem Diagramm die auftretenden Ver formungswege in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Sobald ein Flugzeug beispielsweise mit einer Ver zögerung von mehr als 9 g abgebremst wird, beginnt sich das Verformungselement 3 ab diesem Zeitpunkt t1 zu de formieren, wobei bis zum Zeitpunkt t2 ein Verformungs weg s1 zurückgelegt wird. Dabei wird die Kartusche des chemischen Kraftspeichers 4 geöffnet, und nach einer Mischzeit von t2 bis t3 beginnt die Schaumbildung mit dem Druckaufbau. Während des Zeitraumes von t3 nach t4 richtet sich das Sitzgestell wieder auf, wobei gleich zeitig der Schaum aushärtet, um den Sitz zu arretieren.In Fig. 7, the deformation paths occurring as a function of time are shown in a diagram. As soon as an aircraft is braked, for example, with a deceleration of more than 9 g, the deformation element 3 begins to deform from this point in time t1, a deformation path s1 being covered up to the point in time t2. The cartridge of the chemical energy store 4 is opened, and after a mixing time from t2 to t3, the foam formation begins to build up. During the period from t3 to t4, the seat frame straightens up again, while the foam hardens to lock the seat in place.
Claims (7)
- a) die Reagenzien schäumen bei Deformation aufs und es wird unter Schaumbildung ein Überdruck aufgebaut, der das Verformungselement auf seine ursprüngliche Länge gegen den Widerstand des Sitzgestells und des Gewichts eines Passagiers zurückstellt;
- b) der aus den Reagenzien entstehende Schaum härtet nach Rückstellung des Sitzes sofort aus- und dieser wird in seiner Normalposition festgesetzt.
- a) the reagents foam when deformed and an excess pressure is built up with the formation of foam, which returns the deformation element to its original length against the resistance of the seat frame and the weight of a passenger;
- b) the foam formed from the reagents hardens immediately after the seat is reset and this is fixed in its normal position.
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