DE60122644T2

DE60122644T2 - Sicherheitsriegel

Info

Publication number: DE60122644T2
Application number: DE60122644T
Authority: DE
Inventors: Frank T. Lake Elsinore Jackson
Original assignee: Hartwell Corp
Current assignee: Hartwell Corp
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2021-10-11
Also published as: DE60122644D1; EP1197619B1; EP1197619A1; ATE338182T1; US6513841B1; ES2272425T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Mechanik. Insbesondere betrifft sie eine Sicherheits- bzw. Ausbruchverriegelung ("blowout latch") zum Sichern eines Flächenteils in einer Flugzeugstruktur. Eine solche Ausbruchverriegelung bzw. -sicherung öffnet selbsttätig, wenn der Druck auf der Innenseite eines Flächenelements, an dem die Verriegelung angebracht ist, eine vorbestimmten Höhe übersteigt. Moderne Luftfahrzeuge weisen zahlreiche Verschlussarten – einschl. solcher Ausbruchsicherungen – auf, um Flächenteile bzw. – elemente in angrenzenden Strukturen zu sichern; bspw. dienen sie dazu, die Flächenteile zu sichern, die ein Flugzeug-Triebwerk umschließen. In einer solchen Umgebung öffnet die Ausbruchsicherung und entlastet den Druck, der sich in Folge der durch das Triebwerk strömenden Abgase auf der Innenseite der Gehäuseteile aufbaut. Öffnet die Ausbruchsicherung, können die Flächenteile aufschwenken, so dass Schäden durch Überlastung der Flächenteile oder anderer Strukturbauteile verhindert sind.
Eine solche Verriegelung ist in der US-PS 5 765 883 offenbart. Sie weist einen Bolzen auf, der schwenkbar an einem mit dem Flugzeug-Flächenelement verbundenen Gehäuse gelagert ist. Der Bolzen enthält einen Schlitz, in den ein Schraubendreher eingeführt wird, um die Ver riegelung von Hand zu lösen. Eine andere solche, in der US-PS 3 571 977 diskutierte Ausbruchsicherung erfordert ebenfalls das Einführen eines Schraubendrehers oder anderen Werkzeugs in einen Schlitz im Bolzen, um die Verriegelung von Hand zu öffnen. Folglich erfordern diese Verriegelungen nachteiligerweise ein separates Werkzeug für das für Routinewartung und -inspektionen erforderliche manuelle Öffnen.
Eine andere Eigenschaft beider Verriegelungen ist, dass in ihrem offenen Zustand der Bolzenteil, der über die Gehäuseoberfläche hinaus ragt, klein ist. Daher lässt sich der Bolzen nicht zur unmittelbar sichtbaren Anzeige verwenden, dass die Verriegelung offen ist. Auf dem Boden stehende Beobachter können also nicht gewarnt werden, wenn die Verriegelung offen und nicht einwandfrei geschlossen und gesichert ist. Daher ist es ein weiterer Nachteil der Verriegelungen, dass sie keine unmittelbar sichtbare Anzeige liefern, dass die Verriegelung offen ist. Diese und andere herkömmliche Ausbruchsicherungen sind darüberhinaus nachteilig, weil sie groß und schwer sind: sie wiegen 5 lbs. und mehr.
So ist einzusehen, dass Bedarf besteht für eine Ausbruchsicherung bzw. -verriegelung, die zum Öffnen kein separates Werkzeug erfordert, sich für Wartungs- und Inspektionsarbeiten leicht öffnen lässt, bei offener und nicht gesicherter Verriegelung eine vom Boden sichtbare Anzeige liefert und die gedrängt aufgebaut und im Gewicht leicht ist.
Die Erfindung liegt in einer solchen Ausbruchsicherung, die Vorteile gegenüber bekannten Verriegelungen bietet, da sie zum Öffnen kein separates Werkzeug erfordert. Auch ist sie zur Wartung und für Inspektionen leicht zu öffnen. Darüber hinaus liefert diese Verriegelung eine vom Boden sichtbare Anzeige, wenn sie nicht geschlossen und gesichert ist.
Zusätzlich ist die Ausbruchsicherung gedrängt aufgebaut und im Gewicht leicht. Die Verriegelung dient dazu, einen Flächenteil eines Luftfahrzeugs an dessen tragender Struktur lösbar festzulegen. Die Verriegelung weist ein Gehäuse, einen Bolzen und einen Griff auf. Das Gehäuse hat eine Vorspanngruppe mit einer Platte, einem Block, mindestens einer Schraubfeder mit entgegengesetzten Enden, einem Rollenlager und einem Rollenstift. Der Block ist angrenzend an die Platte angeordnet. Die Rollenlagerung hat einen Rollenlagerfuß. Ein Ende der Schraubfeder berührt den Rollenlagerfuß, das andere Ende den Block. Der Rollenstift ist auf dem Rollenlagerfuß drehbar gelagert. Der Bolzen ist auf dem Gehäuse drehbar gelagert und steht im Eingriff mit der Flugzeugstruktur. Der Bolzen hat eine gesicherte Lage. Der Bolzen wird dadurch in seiner gesicherten Lage gehalten, dass die Schraubfeder den Rollenstift gegen ihn vorspannt. Der Griff ist drehbar am Bolzen gelagert und ohne Einsatz eines Werkzeugs zwischen einer verriegelten und eine nicht verriegelten Lage bewegbar. Der Griff liefert eine Anzeige, wenn die Sicherheitsverriegelung sich in einer Offenstellung befindet. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält der Bolzen eine Rastkerbe.
Andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen eine Grifffeder auf, die zwischen dem Griff und dem Bolzen wirkt. Die Grifffeder drückt den Griff in die nicht verriegelte Lage. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen eine Auslösersperre, die schwenkbar am Griff befestigt ist und ihn am Bolzen festlegt, sowie einen Griff mit einer Griffgrundplatte und einer Auslöserfeder auf. Die Auslöserfeder wirkt zwischen der Auslösersperre und dem Griff und drückt die Auslösersperre in eine bündige Lage relativ zur Griffgrundplatte. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat das Gehäuse eine Frontplatte mit eingelassener U-förmiger Vertiefung. Die Vertiefung nimmt den Griff in seiner verriegelten Lage auf.
Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfndung weist eine Justierschraube auf, die in die Platte eingeschraubt ist. Mit der Justierschraube lässt die Länge der Schraubfeder sich variieren, indem sie die Lage des Blocks relativ zum Rollenlagerfuß einstellt. Durch Zusammendrücken der Schraubfeder steigt die vom Rollenstift auf den Bolzen ausgeübte Kraft. Demgegenüber senkt ein Verlängern der Schraubfeder die von dem Rollenstift auf den Bolzen ausgeübte Kraft.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen u.a. Schraubfedern auf, die eine Kraft von mindestens etwa 400 lbs. aufbringen, und erteilen der Sicherungsverriegelung ein Gesamtgewicht unter 1,4 lbs.
Eine spezielle Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist, dass der Griff die Notwendigkeit eines separaten Werkzeugs – bspw. eines Schraubendrehers – zum Öffnen der Verriegelung von Hand beseitigt. Zusätzlich erleichtert der Griff das Öffnen der Verriegelung zur Wartung und für Inspektionen. Eine andere Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist, dass der Griff bei geöffneter Verriegelung über das Flugzeug-Flächenteil hinausragt. Die Lage des Griffs über dem Flugzeug-Flächenteil schafft mit Vorteil eine Anzeige, an der Beobachter auf dem Boden erkennen können, dass die Ver riegelung nicht geschlossen und nicht gesichert ist. Eine weitere Besonderheit der vorliegenden Erfindung ist, dass die Verriegelung eine Kraft von mindestens 400 lbs. zum Sichern des Bolzens in der verriegelten Lage liefert, aber mit einem Gewicht von etwa 1,3 lbs. leicht und im Aufbau gedrängt bleibt.
Andere Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich teils aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutern bzw. zeigen; teils liegen sie für den einschlägigen Fachmann aus einer Prüfung der folgenden ausführlichen Beschreibung an Hand der beigefügten Zeichnungen auf der Hand oder ergeben sich aus der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich mittels der Einrichtungen und Kombinationen erreichen, wie sie insbesondere in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt sind.
1 zeigt einen Teil eines Flugzeug-Flächenelements mit einer Ausbruchssicherung;
2 zeigt eine Ausbruchsicherung in der Offenstellung als Perspektive von oben;
3 zeigt eine teilweise weggeschnittene Perspektive der Ausbruchsicherung der
2 und den Bauteilen eines Gehäuses von unten;
4 zeigt einen Teil eines Flugzeug-Flächenelements mit einer Ausbruchsicherung in einer Offenstellung von der Seite;
5 ist ein Schnitt in der Ebene 5-5 der 1; und
6 ist ein Schnitt in der Ebene 6-6 der 1.
Wie erforderlich, werden hier Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausführlich erörtert. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die offenbarten Ausführungsformen für die vorliegende Erfindung, die verschiedene Formen annehmen kann, lediglich beispielhaft aufzufassen sind. Die hier offenbarten speziellen baulichen und funktionalen Einzelheiten sind daher nicht als einschränkend aufzufassen, sondern lediglich als Grundlage für die Ansprüche und als repräsentative Basis für die Anweisung an den einschlägigen Fachmann, wie die vorliegende Erfindung in praktisch jeder geeigneten Struktur anzuwenden ist.
Die erfindungsgemäße Ausbruchssicherung (Sicherungsriegel) tritt in den lösbaren Eingriff mit einer Flugzeugstruktur, um eine Flächenelement an dieser festzulegen und zu sichern. Wie in den beispielhaften Zeichnungen und insbesondere mit einem Flugzeug-Flächenelement mit der erfindungsgemäßen Ausbruchsicherung in den 1 und 4 gezeigt, ist die Erfindung verkörpert als Ausbruchsicherung bzw. -verriegelung 10 zur gegenseitigen Befestigung und Sicherung zweier Elemente, und zwar typischerweise eines Flugzeug-Flächenelements 12 mit einer Außenseite 14 und einer Innenseite 16 an einer Flugzeugstruktur 18. Eine oder mehr Ausbruchsverriegelungen mit einem Gewicht von jeweils weniger als etwa 1,4 lbs. sind an ein Luftfahrzeug-Flächenelement angesetzt, um dieses an einer angrenzenden Flugzeugstruktur festzulegen und zu sichern.
Die Ausbruchverriegelung 10 hat ein Gehäuse 20, einen Bolzen 28, einen Griff 30 und eine Auslösersperre 32, die allesamt aus nicht rostendem Stahl gefertigt sind. wie die 2 und 3 zeigen, bei denen es sich um Perspektivansichten der Ausbruchsverriegelung von oben bzw. unten handelt, weist das Gehäuse eine Vorderplatte 34, eine U-förmige Vertiefung 36, einen Durchlass 38 und einen Vorspanngruppe 40 auf. Die Vorderplatte hat eine Oberseite 42, eine Unterseite 44 und eine Vielzahl Montagelöcher 46 zur Aufnahme von Befestigern (nicht gezeigt), mit der das Gehäuse auf das Flächenelement 12 montiert wird.
Die U-förmige Vertiefung 36 liegt mittig in der Oberseite 42 des Vorderplatte 34. Die U-förmige Vertiefung besteht aus einer schrägen Bodenfläche 48 mit einem ersten Ende 50, einem zweiten Ende 52 und zwei Seitenflächen 54, 56. Die Seitenflächen verlaufen parallel zueinander auf gegenüberliegenden Seiten der Bodenfläche.
Der Durchlass 38 ist vom zweiten Ende 52 der Vertiefung, zwei Seitenflächen 58, 60 und einem Querstab 62 umschlossen. Die beiden Seitenflächen des Durchlasses verlaufen von dem zweiten Ende der Kanal-Innenfläche und dem Querstab beabstandet parallel zueinander. Wie die 4 zeigt, die die Verriegelung 10 in einem Offenzustand darstellt, sind in beiden Durchlass-Seitenflächen am Querstab fluchtende Löcher 66 (eines ist gezeigt) für einen Schwenklagerstift ausgebildet.
Wie wiederum die 2 und 3 zeigen, ist die Vorspanngruppe 40 mit der Bodenfläche 44 der Vorderplatte 34 verbunden. Die Vorspanngruppe hat ein offenes Ende 68 und ein entgegengesetztes geschlossenes Ende 70 und einen allgemein rechteckigen Querschnitt, der von der Bodenfläche der Vorderplatte, zwei gegenüberliegende Seitenflächen 72, 74 und einer Bodenfläche 76 gebildet ist. Die Bodenfläche enthält am offenen Ende einen rechteckigen Schlitz 82.
Wie zusätzlich die Schnittdarstellung der Verriegelung 10 in 5 zeigt, befinden sich in der Vorspanngruppe 40 eine Platte 84, ein Block 86, ein Paar Schraubfedern 88, 90 mit entgegengesetzten Enden 92, 94, ein Rollenlager 96 und ein zylindrischer Rollenstift 98. Die Platte wird durch den rechteckigen Schlitz 82 in der Bodenfläche 76 eingeführt und enthält eine Gewindebohrung 100, in die eine Justierschraube 102 verstellbar eingeschraubt ist. Die Justierschraube sitzt auf dem Block auf, der an die Platte angrenzt und sich zwischen dieser und den beiden Schraubfedern befindet. Der Block enthält ein Paar zylindrischer Ausnehmungen 106 (eine ist gezeigt), die sich zum Rollenlager hin öffnen.
Wie weiterhin die Schnittdarstellung der Verriegelung 10 in der 6 zeigt, ist das Rollenlager 96 allgemein U-förmig; es hat zwei abgerundete Enden 108, 110 jeweils mit einem Rollenstiftloch 112 bzw. 114 sowie einen Rollenlagerfuß 116. Die abgerundeten Enden werden vom Rollenlagerfuß parallel zueinander und beabstandet gehalten. Die Rollenstiftlöcher fluchten miteinander und enthalten jeweils ein Lager 118 bzw. 120. Der Rollenstift 98 ist drehbar im Rollenlager gelagert, nachdem er durch die Rollenstiftlöcher und die Lager geschoben wurde. Die abgerundeten Enden liegen an die Endwand 78 angrenzend. Der Rollenlagerfuß weist zwei zylindrische Finger 124 (einer ist gezeigt) auf, die zum Block 86 hin ragen. Die Schraubenfedern des Paares sitzen mit einem Ende 94 in den zylindrischen Ausnehmungen 106 (eine ist gezeigt) im Block, ihre entgegengesetzten Enden 92 auf den zylindrischen Stiften des Rollenlagerfußes.
Wie die 2, 3, 4 und 6 zeigen, hat der Bolzen 28 einen Arm 126, einen keilförmigen Träger 128 und einen gekrümmten Teil 130. Der Arm ist allgemein U-förmig und weist zwei Verlängerungen 132, 134 auf, die von einem Armunterteil 136 beabstandet gehalten werden, das einen Kanal ("channel") 138 mit einem ersten und einem zweiten Ende 140 bzw. 142 sowie eine Einkerbung 144 aufweist. Im Armunterteil sind fluchtende Löcher 146, 148 und fluchtende Federstiftlöcher 150, 152 am Kanal auf gegenüberliegenden Seiten der Einkerbung ausgebildet. Ein Grifffederstift 154 ist in beide Grifffederstiftlöcher eingesetzt. In die Armverlängerungen sind fluchtende Auslöserstiftlöcher 158 (eines ist gezeigt) ausgebildet. In die Auslöserstiftlöcher ist ein Auslösersperrstift 160 eingesetzt.
Der Träger 128 hat ein erstes und ein entgegengesetztes zweites Ende 162 bzw. 164, zwischen denen sich ein Schwenkstiftloch 166 befindet. Auf dem ersten Ende des Trägers befindes sich eine Kuppe 168 und eine Rastkerbe 170. Am zweiten Ende weist der Träger auch eine abgerundete Verlängerung 172 auf.
Der gekrümmte Teil 130 hat ein erstes und ein entgegengesetztes zweites Ende 174 bzw. 176. Das Armunterteil 136 und das erste Ende des gekrümmten teils sind mit dem ersten Ende 162 des Trägers verbunden. Weiterhin ist das zweite Ende des gekrümmten Teils mit dem zweiten Ende 164 des Trägers verbunden derart, dass im Bol zen 28 eine tortenstückförmige Öffnung entsteht. Der Krümmungsradius des Bolzens verringert die Kraft, die erforderlich ist, um sich von der Kuppe 168 zum zweiten Ende des gekrümmten Teils zu bewegen.
Wie am besten in 3 gezeigt, verlaufen Anschläge 180, 182 unter der gerundeten Verlängerung 172 vom Bolzen an dem Punkt ab, wo das zweite Ende des gekrümmten Teils in das zweite Ende des Trägers übergeht.
Wie die 2, 3, 4 und 6 zeigen, ist der Bolzen 28 drehbar am Gehäuse 26 gelagert mittels eines Schwenkstifts 184, der in die Schwenkstiftlöcher 66 (eines ist gezeigt) im Gehäuse und das Schwenkstiftloch 166 im Bolzen eingesetzt ist. Der Rollenstift 98 kontaktiert den Bolzen durch die Öffnung 80 und der Bolzen ist so angeordnet, dass er durch den Durchlass 38 dreht. Über die beiden Schraubfedern 88, 90 bringt der Rollenstift eine Kraft von etwa 400 lbs. auf den Bolzen auf.
Wie in den 1, 2 und 4 zu sehen, weist die Verriegelung 10 auch einen Griff 30 mit einem ersten und einem zweiten Ende 186 bzw. 188 sowie einer Außen- und einer Innenfläche 190 bzw. 192 auf. Der Griff hat einen allgemein U-förmigen Querschnitt mit einer Grundfläche 194 und zwei Seitenflächen 196, 198, die von der Grundfläche beabstandet und parallel zueinander gehalten werden. In der Grundfläche des Griffs ist eine rechteckige Auslösersperröffnung 200 ausgebildet.
In den Seitenflächen 196, 198 des Griffs sind neben der Auslösersperröffnung 200 fluchtende Sperrenlagerlöcher 204 (eines ist gezeigt) ausgebildet. Auch fluchtende Grifflagerlöcher 208 (eines ist gezeigt) sind am zweiten Ende 188 ausgebildet. An den Grifflagerlöcher zwi schen diesen und den Auslösersperrlagerlöchern befinden sich fluchtende Stiftlöcher 212 (eines ist gezeigt).
Wie die 5 zeigt, weist die Verriegelung 10 eine Grifffeder 214 auf, die zwischen dem Griff 30 und dem Bolzen 28 eingespannt ist. Die Grifffeder drückt den Griff in die nicht versperrte Lage. Die Grifffeder besteht aus einer Schraubfeder 220 mit einem bolzenseitigen Ende 216 und einem griffseitigen Ende 218.
Wie speziell die 2, 4 und 6 zeigen, ist der Griff 30 auf dem Bolzen 28 drehbar mit einem Grifflagerstift 222 gelagert, der durch beide Grifflagerlöcher 208 (eines ist gezeigt), die beiden Löcher 146, 148 im Hebel-Unterteil und die Grifffeder 220 geführt ist. Das bolzenseitige Ende 216 der Grifffeder 214 wirkt auf den Bolzen und kontaktiert den Grifffederstift 154.
Das Griffende 218 berührt die Grundplatte 194 des Griffs zwischen der Auslösersperröffnung 200 und dem zweiten Ende 188 des Griffs 30. Ein Bolzenstift 224 ist durch beide Bolzenstiftlöcher 212 (eines ist gezeigt) und den Kanal 138 geführt.
Wie die 2 und 5 zeigen, hat die Verriegelung 10 eine Auslösersperre 32 zum Öffnen und Schließendes Griffs 30. Die Auslösersperre hat einen allgemein U-förmigen Querschnitt, den eine Grundfläche 226, die der Gestalt der Auslösersperröffnung 200 angepasst ist, und ein Paar Seitenflächen 228 (eine ist gezeigt) bilden. Die Seitenflächen sind von der Grundfläche parallel zueinander und beabstandet gehalten. Die Seitenflächen 228 laufen zu gekrümmten vorderen Enden 232 bzw. 234 aus. Die gekrümmten vorderen Enden umschließen Auslösersperrschlitze 236 (einer ist gezeigt). An den ge krümmten vorderen Enden enthalten die Auslösersperrflächen fluchtende Auslösersperrlöcher 240 (eines ist gezeigt).
Weiterhin weist die Verriegelung eine Auslöserfeder 244, die zwischen dem Griff 30 und der Auslösersperre 32 wirkt. Die Auslöserfeder drückt die Grundfläche 226 der Auslösersperre in eine relativ zur Grundfläche 194 des Griffs bündige Lage. Die Auslöser-Schraubfeder 250 hat ein sperrenseitiges und ein griffseitiges Ende 246 bzw. 248.
Die Auslösersperre 32 ist schwenkbar am Griff 30 gelagert mittels eines Auslöserschwenkstifts 252, der durch die Lagerlöcher 204 (eines ist gezeigt), die Auslösersperrlöcher 240, 242 und die Auslöser-Schraubfeder 250 geführt ist. Das sperrenseitige Ende 246 der Auslöserfeder 244 liegt am griffseitigen Ende 218 der Grifffeder 214 an der Grundfläche 226 der Auslösersperre an. Das griffseitige Ende 248 der Auslöserfeder liegt zwischen der Auslösersperröffnung 200 und dem ersten Ende 186 des Griffs an dessen Grundfläche 194 an.
Die Anwendung und die Arbeitsweise der wie oben beschrieben aufgebauten Verriegelung 10 sind wie folgt. Wie einzusehen, ist, zeigen die 1, 2, 3, 4, 5 und 6 die Arbeitsweise der Verriegelung. Die 1, 5 und 6 zeigen die Verriegelung im Schließzustand, in dem der Griff 30 sich in der Vertiefung 36 in der verriegelten Lage befindet, in der seine Grundfläche 194 in etwa parallel zur Vorderseite 34 des Gehäuses 26 verläuft. Weiterhin liegt die Grundfläche 226 der Auslösersperre bündig mit der Grundfläche des Griffs und berührt der Auslösersperrstift 160 beide Auslösersperrschlitze (nicht gezeigt). Der Bolzen 28 befindet sich in seiner gesicherten Lage, in der der Bolzenstift 225 im Kanal 138 an dessen erstem Ende 140 und der Rollenstift 98 in der Rastkerbe 170 liegen.
Als erster Schritt zum manuellen Öffnen der Verriegelung 10 ist eine Kraft auf die Grundfläche 226 der Auslösersperre aufzubringen, die die Auslösersperre 32 auf dem Auslöserschwenkstift 252 schwenkt. Mit der Schwenkbewegung der Auslösersperre löst sich der Auslösersperrstift 160 aus den Auslösersperrschlitzen 236. Das griffseitige Ende 218 der Grifffeder 214 drückt mit schwacher Aufwärtskraft auf die Grundplatte 194 des Griffs und bewirkt, dass der Griff 30 auf dem Grifflagerstift 222 schwenkt und aus der Vertiefung 36 in die nicht verriegelte Lage schwenkt. Nachdem die auf die Grundplatte der Auslösersperre aufgebrachte Kraft entfällt, beaufschlagt die Auslösefeder 244 die Grundplatte der Auslösersperre, so dass diese auf dem Auslöserschwenkstift so schwenkt, dass die Grundplatte wieder bündig mit der Griffgrundplatte liegt.
Die von der Grifffeder 214 auf den Griff 30 aufgebracht Kraft lässt diesen auf dem Grifflagerstift 222 schwenken, bis der Bolzenstift 224 das zweite Ende 142 des Kanals berührt. An diesem Punkt kann die Bedienungsperson der Verriegelung 10 den Griff ergreifen und weiter eine Aufwärtskraft auf ihn aufbringen, so dass der Bolzen 28 um den Schwenkstift 184 dreht und der Berührungspunkt des Rollenstifts 98 auf dem Bolzen sich verschiebt. Während der Rollenstift aus der Rastkerbe 170 zur Kuppe 168 läuft, bewegt er sich zum Block 86 hin und vom Schwenkstift weg, so dass die beiden Schraubfedern 88, 90 komprimiert werden. Die maximale Kompression der beiden Schraubfedern und damit die höchste vom Rollenstift auf den Bolzen aufgebrachte Kraft tritt auf, wenn der Rollenstift die Kuppe berührt.
Die zum Drehen des Bolzens über den Berührungspunkt des Rollenstifts 98 auf der Kuppe 168 erforderliche Kraft nimmt mit der Weiterdrehung des Bolzens ab, da der Krümmungsradius des Bolzens zwischen der Kuppe und dem zweiten Ende 176 des gekrümmten Bereichs abnimmt. Wie in 2 gezeigt, kommt die Drehung des Bolzens auf dem Schwenkstift 184 zum Stillstand und erreicht die Verriegelung 10 ihre vollständig geöffnete Lage, wenn der Bolzen den Querstab 62 und die Anschläge 180, 182 das Gehäuse 26 berühren. Im vollständig geöffneten Zustand der Verriegelung befindet der Griff sich in der entriegelten Lage und berührt die abgerundete Verlängerung 172 die Flugzeugstruktur 18 nicht mehr.
Die 2, 4, 5 und 6 zeigen eine ähnliche Anwendung und Funktionsweise für den Fall, dass die Verriegelung 10 durch einen Druckanstieg auf der Innenseite 16 des Flächenelements 12 selbsttätig geöffnet wird, wie mit dem Pfeil P in 4 angedeutet. Zunächst wirkt einer Aufwärtsbewegung der Flächenelements die Kraft entgegen, die der Rollenstift 98 auf die Rastkerbe 170 des Bolzens 28 aufbringt. Mit zunehmendem Druck auf die Innenseite des Flächenelements bewegt dieses sich aufwärts; die Kraft, die die Flugzeugstruktur 18 auf die abgerundete Verlängerung 172 des Bolzens ausübt, dreht diesen um den Schwenkstift 184. In Folge der Drehung des Bolzens rollt der Rollenstift aus der Rastkerbe zur Kuppe 168 und werden die beiden Schraubfedern 88, 90 komprimiert. Übersteigt die Aufwärtskraft aus dem auf dem Flächenelement lastenden Druck die Abwärtskraft, die der Rollenstift auf den Bolzen ausübt, rollt der Rollenstift über die Kuppe und zum zweiten Ende 176 des gekrümmten Bereichs.
Die Drehung des Bolzens 28 um den Schwenkstift 184 hebt das erste Ende 186 des Griffs aus der Vertiefung 36 über die Frontplatte 34 hinaus. Der Bolzenstift 224 liegt jedoch weiter am ersten Ende 140 des Kanals, da in Folge des Kontakts des Auslösersperrstifts 160 mit den Auslösersperrschlitzen 236 (einer ist gezeigt) die Auslösersperre 32 den Griff am Bolzen sichert. Wie zusätzlich in 3 gezeigt, kommt die Drehung des Bolzens um den Schwenkstift zum Stillstand, sobald der Bolzen den Querstab 62 und die Anschläge 180, 182 das Gehäuse 26 berühren.
Der Vorgang des Schließens der Verriegelung 10 hängt davon ab, ob sie manuell oder selbsttätig geöffnet wurde. Wenn manuell, wird Kraft auf den Griff 30 aufgebracht, die der von der Grifffeder 214 ausgeübte entgegen wirkt und den Griff um den Grifflagerstift 222 zum Gehäuse 26 dreht. Mit der Drehung des Griffs läuft der Bolzenstift 224 vom zweiten Ende 142 zum ersten Ende 140 des Kanals. Beim Drehen des Griffs um den Grifflagerstift wälzen die gekrümmten vorderen Enden 232, 234 der Auslösersperre auf dem Auslösersperrstift 160 ab, so dass die Auslösersperre um den Auslöserschwenkstift 252 dreht, bis bei weiter wirkender Kraft der Auslösersperrstift die Auslösersperrschlitze 236 (einer ist gezeigt) berührt und so der Griff am Bolzen 28 gesichert wird.
Von diesem Punkt an ist der Vorgang des Schließens der Verriegelung 10 der gleiche unabhängig davon, ob sie manuell oder selbsttätig beöffnet wurde. Bei weiterem Aufbringen einer Abwärtskraft auf den Griff 30 dreht der Bolzen 28 um den Schwenkstift 184. Die auf den Kraft aufzubringende Kraft steigt mit der Annäherung an den Sperrzustand, da mit zunehmendem Krümmungsradius des Bolzens dort, wo der Rollenstift 98 den Bolzen berührt, die beiden Schraubfedern 88, 90 stärker komprimiert werden. Schließlich rollt der Rollenstift über die Kuppe 168 und in die Rastkerbe 170; an diesem Punkt befindet der Bolzen sich in der gesicherten Lage, befindet der Griff sich in seiner verriegelten Lage in der Vertiefung 36, berührt die abgerundete Verlngerung 172 die Flugzeugstruktur 18 und ist die Verriegelung geschlossen. Die von den beiden Schraubfedern ausgeübte Kraft spannt den Bolzen in den gesicherten Zustand vor.
Eine Besonderheit der Verriegelung 10 ist, dass die Höhe der vom Rollenstift 98 auf den Bolzen 28 aufgebrachten Kraft durch Drehen der Justierschraube 102 wählbar ist. Durch Drehen der Justierschraube ändert sich die Lage des Blocks 86 relativ zur Platte 84 sowie zum Rollenlager 96 und dem Rollenstift. Durch Ändern des Abstands zwischen dem Block und dem Rollenlager werden die beiden Schraubfedern 88, 90 entsprechend verkürzt oder verlängert. Die vom Rollenstift auf den Bolzen aufgebrachte Kraft nimmt mit der Kompression der beiden Schraubfedern zu und mit deren Expansion ab.
Eine weitere Besonderheit des Verriegelung 10 ist, dass deren Griff 30 ein separates Werkzeug zum manuellen Lösen der Verriegelung überflüssig macht. Der Griff erleichtert also das manuelle Öffnen der Verriegelung für die Wartung und Inspektionen. Eine weitere Besonderheit der Verriegelung 10 ist, dass der Griff 30 als vom Boden her sichtbare Anzeige dient, dass die Verriegelung geöffnet ist. Zusätzlich kann die Verriegelung anzeigen, ob die Verriegelung manuell oder selbsttätig ge öffnet wurd, da beim selbsttätigen Öffnen der Griff am Bolzen 28' der Auslösersperre 32 mit dem Auslösersperrstift 160 gesichert bleibt, während beim manuellen Öffnen die Auslösersperre 32 den Auslösersperrstift nicht berührt.
Eine weitere Besonderheit der Verriegelung 10 ist, dass beim manuellen Öffnen derselben der Griff 30 zunächst von der von der Grifffeder 214 auf ihn wirkenden Kraft aus der Vertiefung 36 herausgedreht wird. Dadurch kann der Griff in eine Lage schwenken, in der eine Bedienungsperson die Finger zwischen den Griff und die Außenseite 42 der Frontplatte 34 einführen und den Griff ergreifen kann. Daher ermöglicht die Konstruktion der Verriegelung eine einfache Betätigung. Zusätzliche Besonderheiten der Verriegelung sind, dass sie mindestens etwa 400 lbs. zum Sichern des Bolzens 28 liefert und ein Gewicht von weniger als etwa 1,4 lbs. hat.
Für den Fachmann ist einzusehen, dass an der erfindungsgemäßen Verriegelung sowie dem Aufbau und der Betätigung derselben andere Modifikationen und Varianten möglich sind, ohne die Erfindung zu verlassen. So ist einzusehen, dass sich diese Vorrichtung auch verwenden lässt, um vielfältigste Flächenelemente an Strukturen unterschiedlichster Art festzulegen. Unter Berücksichtigung dieser Möglichkeiten ergibt die Erfindung sich aus den folgenden Ansprüchen.

Claims

Sicherheitsriegel bzw. Druckausgleichsverschluss (10), mit dem ein Flächenteil eines Flugzeugs (12) an einer Flugzeugstruktur (18) befestigbar ist und der aufweist: ein Gehäuse (26); einen Bolzen (28), der bewegbar am Gehäuse festgelegt ist; wobei der Bolzen zwischen einer ver- und einer entriegelten Lage bewegbar ist; einen Griff (30), der bewegbar am Bolzen festgelegt ist; wobei der Griff zwischen einer ver- und einer entriegelten Lage bewegbar ist; einer Vorspanngruppe (40), die vom Gehäuse getragen ist und den Bolzen mit einer Kraft beaufschlagt; und einem Auslöser (32), der vom Griff getragen wird, schwenkbar am Griff befestigt und vom Bolzen lösbar ist, um den Riegel von Hand zu öffnen, wobei der Auslöser (32) so angeordnet ist, dass er im Eingriff mit dem Bolzen (28) bleibt, wenn der Riegel selbsttätig geöffnet wird, und sich aus dem Eingriff mit dem Bolzen löst, wenn der Riegel von Hand geöffnet wird.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 1, dessen Auslöser, im Eingriff mit dem Bolzen den Griff in einer Schließstellung hält.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 1, bei dem der Eingriff des Auslösers mit dem Bolzen bei in einer Offenstellung befindlichem Riegel anzeigt, dass der Sicherheitsriegel selbsttätig geöffnet hat, und die Trennung des Auslösers vom Bolzen bei in einer Offenstellung befindlichem Riegel anzeigt, dass der Sicherheitsriegel von Hand geöffnet wurde.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 1, dessen Bolzen eine U-förmige Vertiefung (36) enthält, wobei der Griff einen Bolzenstift (224) trägt, der sich in die Vertiefung erstreckt und in dieser verschiebbar ist, wenn der Griff sich zwischen der ver- und der entriegelten Lage bewegt.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 1, dessen Vorspanngruppe aufweist ein Rollenlager (96), das bewegbar im Gehäuse gehaltert ist; einen Rollenstift (98), der das Rollenlager trägt; mindestens zwei Federn (88, 90), die mit einem Ende (92) am Rollenlager anliegen; einen Block (86), der an einem dem ersten entgegengesetzten zweiten Ende (94) der Federn anliegt; und ein Justierelement (102), das vom Gehäuse getragen ist und am Block angreift, um die von den Federn auf das Rollenlager ausgeübte Kraft wahlweise einzustellen.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 1 weiterhin mit einer Grifffeder (214), die zwischen dem Griff und dem Bolzen wirkt und den Griff zur entriegelten Lage drückt.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 1, bei dem der Griff mittels der Auslösersperre (32) am Bolzen festgelegt ist und die Auslösersperre (32) schwenkbar am Griff gelagert ist.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 7, bei dem der Griff eine Griffgrundplatte (194) und eine Auslöserfeder (244) aufweist, wobei die Auslöserfeder zwischen der Auslösersperre und dem Griff wirkt und die Auslösersperre zu einer mit der Griffgrundplatte bündig abschließenden Lage drückt.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 1, dessen Gehäuse weiterhin eine Grundplatte (34) aufweist, die eine U-förmige Vertiefung (36) enthält, die den Griff in dessen verriegelter Lage aufnimmt.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 5 weiterhin mit einer Justierschraube (102), die in ein Gehäuseteil eingeschraubt ist und mit der durch Verstellen der Lage des Blocks relativ zum Rollenlager die Länge der Federn variierbar ist, wobei durch Kompression oder Dehnung der Federn die vom Rollenstift auf den Bolzen ausgeübte Kraft verstärkt bzw. vermindert wird.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 5, bei dem der Bolzen eine Rastkerbe (170) enthält, in die der Rollenstift einrastet, wenn der Bolzen seine gesicherte Lage einnimmt.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 5, bei dem die Federn eine Vorspannkraft von mindestens etwa 400 lbs. aufbringen.
Sicherheitsriegel nach Anspruch 12, der weniger als etwa 1,4 lbs. wiegt.