DE69217493T2 - Hitzeschutzschild für ein Rad, ein Rad mit Hitzeschutzschild und Verfahren zum Anbringen des Hitzeschutzschilds am Rad - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Hitzeschild für ein Rad und insbesondere einen Hitzeschild für ein Flugzeugrad und eine Flugzeugbremse, ein Rad in Kombination mit dem Hitzeschild und ein Verfahren zum Anbringen des Hitzeschildes am Rad.
• Flugzeugbremssysteme umfassen in der Regel mehrere Scheiben, die abwechselnd mit dem Rad und der Achse des Flugzeugs verbunden sind. Durch das Zusammendrängen des zylindrischen Scheibenstapels wird die Bremsfunktion erreicht. Durch die erfolgreiche Entwicklung von Kohlenstoff-Scheiben oder Kohlenstoff- Kohlenstoff-Verbundwerkstoffscheiben für Flugzeugbremsen sind die Betriebstemperaturen der Rad- und Bremsanordnung bedeutend erhöht worden. Ein mehrlagiger ringförmiger Radschild, der aus mehreren koaxialen zylindrischen Folien mit hohem Reflexionsgrad, die von Abstandsstücken mit geringer Leitfähigkeit getrennt sind, besteht, ergab sehr gute Leistungen. Diese Art von Radhitzeschild nach dem Stand der Technik weist jedoch auch Nachteile auf, und zwar seine große Größe, wodurch wesentlicher Lagerraum benötigt wird, und seine Anfälligkeit für örtliche Schäden, wodurch der gesamte Hitzeschild ausgetauscht werden muß. Infolgedessen ist ein derartiger Hitzeschild trotz seiner funktionellen Effektivität teuer.
• In der US-A-5 002 342 wird ein aus mehreren bogenförmigen Sektoren, die jeweils mittels eines Schiebegelenks miteinander verbunden sind, gebildeter Hitzeschild offenbart.
• Die Bereitstellung einer mehrlagigen, trommelförmigen Hitzeschildkonstruktion, die aus mehreren Segmenten besteht, ist äußerst wünschenswert. Die Anzahl und Größe der Segmente sind gemäß der Größe der Komponenten des Rads und der Bremse ausgeführt. Das Vorsehen des Hitzeschilds als getrennte, einzelne Komponenten, so daß diese leicht aufgestapelt werden können und zur Lagerung so wenig Lagerraum wie möglich benötigen, ist äußerst wünschenswert.
• Der Hitzeschild sollte leicht in dem Rad montiert werden können, so daß seine Position relativ zu dem Rad bei der Endmontage festgelegt ist und weitgehend unverändert bleibt. Sollte der Hitzeschild beschädigt werden, ist es wünschenswert, daß nur das bzw. die beschädigte(n) Segment(e) leicht abmontiert und durch neue Segmente ersetzt wird bzw. werden, anstatt den gesamten Hitzeschild abmontieren und austauschen zu müssen.
• Die Aufgaben der Erfindung werden durch den Gegenstand der Ansprüche 1, 6 und 7 gelöst.
• Der Hitzeschild für ein Rad umfaßt ein aus mehreren bogenförmigen Sektoren, die jeweils um den Umfang ausgerichtete seitliche Enden aufweisen, gebildetes zylindrisches Glied, dadurch gekennzeichnet, daß jeder bogenförmige Sektor über Gelenkmittel zur Bewirkung einer Verbindung fest mit einem angrenzenden bogenförmigen Sektor verbunden ist, wobei jedes der seitlichen Enden der bogenförmigen Sektoren durch das jeweilige Gelenkmittel, das die Verbindung bewirkt, an dem jeweiligen seitlichen Ende eines angrenzenden bogenförmigen Sektors befestigt ist.
• Die Erfindung wird unten anhand der eine Ausführungsform darstellenden Zeichnungen ausführlich beschrieben; es zeigen:
• Figur 1 eine isometrische und schematische Darstellung eines Teils des angelenkten Hitzeschilds nach der vorliegenden Erfindung;
• Figur 2 eine Schnittansicht eines Teils eines Flugzeugrads mit dem daran befestigten Hitzeschild;
• Figur 3 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Endansicht eines Flugzeugrades mit dem daran befestigten Hitzeschild;
• Figur 4 eine Teilansicht aneinander angrenzender, bogenförmiger Sektoren des Hitzeschilds von oben;
• Figur 5 eine axiale Endansicht von aneinander angrenzenden, bogenförmigen Sektoren des Hitzeschilds; und
• Figuren 6 und 7 schematische Darstellungen des Verfahrens zum Anbringen der bogenförmigen Sektoren an dem Rad.
• Figur 1 ist eine isometrische und schematische Darstellung des Hitzeschilds nach der vorliegenden Erfindung, der allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet wird. Der Hitzeschild 10 umfaßt mehrere bogenförmige Sektoren oder konzentrische zylindrische Glieder 12, die durch ein Gelenkmittel 14 mit einem Verbindungsmittel oder -stift 24 fest miteinander verbunden sind. Jeder bogenförmige Sektor 12 enthält ein Paar ausgesparter Bereiche 16 zur festen Ineingriffnahme des zugehörigen Rades. Die ausgesparten Bereiche 16 sind in Richtung des Pfeils A radial nach außen ausgespart, so daß die obere Fläche 16A die Innenfläche der Wanne eines zugehörigen Rads in Eingriff nimmt. Jeder bogenförmige Sektor 12 besteht aus mehreren koaxialen zylindrischen Folien mit hohem Reflexionsgrad, die durch Abstandsstücke mit geringer Leitfähigkeit voneinander getrennt sind, wie im Stand der Technik wohlbekannt. An einem Ende jedes Sektors 12 befindet sich eine beliebige Anzahl bogenförmiger Gelenkglieder 18 (ein Paar ist dargestellt), und an dem gegenüberliegenden Ende des jeweiligen Sektors befindet sich eine beliebige Anzahl bogenförmiger Gelenkglieder 20 (ein einziges Glied ist dargestellt), das zwischen den Gelenkgliedern 18 des angrenzenden Sektors aufgenommen wird. Die Gelenkglieder 18 und 20 weisen ungefähr die gleiche axiale Länge auf. Ein bogenförmiges Gelenkglied 22 mit kurzer axialer Länge ist neben dem axialen Rand 21 jedes Sektors 12 und an einem Umfangsende davon angeordnet. Die aneinander angrenzenden bogenförmigen Sektoren 12 sind durch das einen axialen Stift 24 umfassende Verbindungsmittel fest miteinander verbunden, wobei der Stift in den bogenförmigen Gelenkgliedern 18, 20 und 22 aufgenommen wird. Das Verbindungsmittel oder der Splint 28 wird in einer Öffnung 26 (siehe Figur 5) in jedem Stift 24 aufgenommen. Der Splint 28 wird axial zwischen den axial benachbarten Gelenkgliedern 22 und 18 festgehalten, so daß der Stift 24 axial innerhalb der Gelenkglieder 18, 20 und 22 festgehalten wird.
• Nun auf Figur 2 Bezug nehmend, wird eine teilweise als Schnitt ausgeführte Ansicht eines Flugzeugrades 30 mit dem damit verbundenen Hitzeschild 10 dargestellt. Das Rad 30 enthält mehrere um den Umfang voneinander beabstandete radiale Öffnungen 32, die Schrauben 33 aufnehmen, die nach dem Festziehen durch Muttern 35 die Mitnehmer 60 an dem Rad 30 befestigen. Mehrere Mitnehmer 60 sind derart um den Umfang einer inneren Radwanne 31 des Rads 30 verteilt, daß ein Ende jedes Mitnehmers 60 in der Öffnung 38 sitzt und das andere Ende durch die Schraube 33 und die Mutter 35 an dem Rad befestigt ist. Der Hitzeschild 10 ist auch mittels der Kombination aus der Schraube 33, dem Mitnehmer 60 und der Mutter 35 an dem Rad 30 befestigt. Der Mitnehmer 60 wird derart in dem ausgesparten Bereich 16 aufgenommen, daß er bewirkt, daß die Fläche 16A die röhrenförmige Wannenfläche 31 fest in Eingriff nimmt.
• Figur 3 ist eine teilweise als Schnitt ausgeführte Endansicht des Rads 30 mit dem Hitzeschild 10, der damit durch die ein Anbringmittel 37 ausmachende Kombination aus der Schraube 33, dem Mitnehmer 60 und der Mutter 35 verbunden ist. Der Verbindungsstift 24 wird so zwischen bogenförmigen Gelenkgliedern 18, 20 und 22 aufgenommen, daß die Sektoren 12 fest miteinander verbunden sind.
• Figur 4 ist eine Teilansicht zweier aneinander angrenzender Sektoren 12 und bogenförmiger Gelenkglieder 18, 20 und 22 von oben. Das Verbindungsmittel oder der Splint 28 wird derart in der Stiftöffnung 26 aufgenommen, daß der Stift 24 relativ zu dem Hitzeschild 10 axial in Position gehalten wird. Figur 5 ist eine vergrößerte Endansicht des in der Stiftöffnung 26 des Stifts 24 aufgenommenen Splints 28.
• Der Hitzeschild nach der vorliegenden Erfindung kann in zusammengestapelten Sektoren gelagert werden, so daß sehr wenig Lagerraum benötigt wird. Wenn der Hitzeschild an einem Rad montiert werden soll, werden bogenförmige Sektoren 12, Stifte 24 und Splinte 28 in Verbindung mit dem Schrauben 33, Mitnehmer 60 und Muttern 35 umfassenden Anbringmittel 37 verwendet. Wie schematisch in Figur 6 dargestellt, würden bogenförmige Sektoren 12 mittels des Anbringmittels 37 (Schrauben 33, Mitnehmer 60, Muttern 35) lose an dem Rad 30 befestigt werden. Das Anbringmittel 37 hält auch die die Mitnehmer 60 umfassenden Komponenten fest, die zur Verdeutlichung in Figur 6 schematisch als Blöcke gezeigt sind. Jedes der bogenförmigen Segmente 12 weist eine bogenförmige Gestalt auf, die nicht der zylindrischen Form der röhrenförmigen Wanne 31 des Rads 30 entspricht. Während die jeweiligen Sektoren 12 lose mit den nicht festgezogenen Anbringmitteln 37 verbunden sind, werden die benachbarten Gelenke 18, 20 und 22 der benachbarten Sektoren aufeinander ausgerichtet und die Stifte 24 dort hindurchgesteckt. Dann werden die Splinte 28 durch die Stiftöffnungen 26 gesteckt, so daß die Stifte relativ zu dem Hitzeschild 10 axial positioniert bleiben. Dann wird jedes der Anbringmittel 37 durch Vorrücken der jeweiligen Muttern 35 entlang den zugehörigen Schrauben 33 festgezogen. Dadurch werden die bogenförmigen Sektoren 12 in Richtung der Pfeile B in Figur 6 bewegt. Während die Sektoren 12 fest mit der röhrenförmigen Wannenfläche 31 des Rads 30 verbunden werden, werden die Enden aneinander angrenzender Sektoren 12 in Richtung der Pfeile C um den Umfang voneinander weg bewegt. Nach der Befestigung der Sektoren 12 an dem Rad 30 besteht somit eine Umfangsoder Sehnenspannung in Richtung der Pfeile C (siehe Figur 7) zwischen jedem der angrenzenden Sektoren 12, deren bogenförmige Gestalt nun enger mit der zylindrischen Form der röhrenförmigen Wannenfläche 31 verwandt ist. Diese Sehnenspannung ist wichtig, denn sie führt dazu, daß jeder der Sektoren fest innerhalb des Rads 30 positioniert ist, so daß ihre Positionen bekannt sind und während des gesamten Gebrauchs des Rads und der zugehörigen Bremse gesteuert werden können. Anstatt daß einzelne Sektoren 12 vorliegen, die sich umfangsmäßig relativ zueinander bewegen und bei Gebrauch des Rads und der Bremse verschiedene Positionen einnehmen, werden die Betriebspositionen jedes der Sektoren auf gesteuerte Weise bewirkt und aufrechterhalten.
• Sollten während des Gebrauchs des Rades und der zugehörigen Bremse einer oder mehrere Sektoren 12 des Hitzeschilds 10 beschädigt werden, ist es sehr einfach, den beschädigten Sektor bzw. die beschädigten Sektoren allein abzumontieren und auszutauschen. Nach dem Abnehmen des Rades von der Bremse werden die zugehörigen Anbringmittel 37 einfach gelockert und die Muttern 35 davon abgenommen, so daß die zugehörigen Mitnehmer 60 von dem Rad abgenommen werden können. Wenn Paare von Anbringmitteln 37 von dem jeweiligen beschädigten Sektor bzw. den jeweiligen beschädigten Sektoren 12 abmontiert sind, erfahren der beschädigte Sektor bzw. die beschädigten Sektoren 12 und angrenzenden Sektoren ein Nachlassen der Sehnenspannung (zuvor durch die Pfeile C in Figur 7 angedeutet), so daß die Stifte 24 einfach herausgenommen und der beschädigte Sektor bzw. die beschädigten Sektoren aus dem Rad herausgenommen werden können. Dann würde ein neuer Sektor bzw. würden neue Sektoren 12 gemäß dem oben beschriebenen Montageverfahren eingesetzt werden.

Claims (10)

1. Hitzeschild (10) für ein Rad, mit einem aus mehreren bogenförmigen Sektoren (12), die jeweils um den Umfang ausgerichtete seitliche Enden aufweisen, gebildeten zylindrischen Glied (10), dadurch gekennzeichnet, daß jeder bogenförmige Sektor (12) über Gelenkmittel (18, 20, 22, 24) zur Bewirkung einer Verbindung fest mit einem angrenzenden bogenförmigen Sektor verbunden ist, wobei jedes der seitlichen Enden der bogenförmigen Sektoren (12) durch ein jeweiliges Gelenkmittel (18, 20, 22, 24), das die Verbindung bewirkt, an dem jeweiligen seitlichen Ende eines angrenzenden bogenförmigen Sektors (12) befestigt ist.

2. Hitzeschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder bogenförmige Sektor (12) mindestens einen ausgesparten Bereich (16) zur Aufnahme von Befestigungsmitteln (33, 35, 60) enthält, die die bogenförmigen Sektoren (12) an dem Rad (30) befestigen.

3. Hitzeschild nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkmittel (18, 20, 22, 24) einen sich durch die bogenförmigen Gelenkglieder (18, 20, 22) der jeweiligen angrenzenden bogenförmigen Sektoren (12) erstreckenden Stift (24) umfaßt.

4. Hitzeschild nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin ein bogenförmiges Gelenkglied (22), das eine kurze axiale Länge aufweist und neben einem axialen Rand (21) des Hitzeschildes (10) angeordnet ist, umfaßt.

5. Hitzeschild nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß er weiterhin ein Verbindungsmittel (28) umfaßt, das den Stift (24) in Eingriff nimmt und axial zwischen dem kurzen bogenförmigen Gelenkglied (22) und einem benachbarten bogenförmigen Gelenkglied (18) festgehalten wird.

6. Rad (30) in Kombination mit dem Hitzeschild (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombination ein Anbringmittel (37) umfaßt, das jeden der bogenförmigen Sektoren (12) mit dem Rad (30) verbindet, so daß das Anbringmittel (37) jeden bogenförmigen Sektor (12) fest mit dem Rad (30) verbindet und eine Sehnenspannung zwischen den aneinander angrenzenden bogenförmigen Sektoren (12) bewirkt.

7. Verfahren zum Anbringen des Hitzeschildes (10) nach Anspruch 1 an dem Rad (30), bei dem jeder bogenförmige Sektor (12) des Hitzeschildes (10) ein Anbringmittel (37) aufnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Anordnen jedes der Sektoren (12) in dem Rad (30) und loses Verbinden jedes Sektors (12) mit dem Rad (30) durch das Anbringmittel (37), Miteinanderverbinden jedes der bogenförmigen Sektoren (12) durch Miteinanderverbinden des jeweiligen Gelenkmittels (18, 20, 22, 24), und Festziehen des Anbringmittels (37) zur festen Verbindung jedes bogenförmigen Sektors (12) mit dem Rad (30) und Bewirkung einer Sehnenspannung zwischen angrenzenden bogenförmigen Sektoren (12), wenn sich die Sektoren (12) um den Umfang voneinander weg bewegen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Miteinanderverbindens des Gelenkmittels (18, 20, 22, 24) zwischen den angrenzenden bogenförmigen Sektoren (12) den Schritt des Einsetzens eines Stiftes (24) zwischen bogenförmigen Gelenkgliedern (18, 20, 22) der jeweiligen angrenzenden Sektoren (12) umfaßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt des Einsetzens von Verbindungsmitteln (28) in Eingriff mit dem Stift (24) zur Begrenzung axialer Bewegung des Stiftes (24) umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmigen Gelenkglieder (18, 20, 22) ein bogenförmiges Gelenkglied (22) mit relativ kurzer axialer Länge umfassen, das neben einem axialen Rand (21) des Hitzeschildes (10) angeordnet ist, und weiterhin mit dem Schritt des axialen Einschließens der Verbindungsmittel (28) zwischen dem kurzen bogenförmigen Gelenkglied (22) und einem benachbarten bogenförmigen Gelenkglied (18).