DE69723662T2

DE69723662T2 - Scharnieranordnung, die ein bewegliches Bauteil mit einer, nur einseitig zugänglichen, festen Trägerstruktur verbindet

Info

Publication number: DE69723662T2
Application number: DE1997623662
Authority: DE
Inventors: Guy Bernard Vauchel
Original assignee: Hurel Hispano Le Havre SA
Current assignee: Hurel Hispano Le Havre SA
Priority date: 1996-12-26
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: FR2757913A1; US5947625A; DE69723662D1; FR2757913B1; WO1998029655A1; CA2225618A1; JPH10196457A; RU2156873C2; EP0851112A1; EP0851112B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Scharnieranordnung, die die Verbindung zwischen einem durch Drehung um seine Drehzapfen beweglichen Element und einer festen Struktur ermöglicht.
Die Erfindung ist auf eine Schubumkehrvorrichtung eines Turbostrahltriebwerks anwendbar. Im Fall eines Zweikreis-Turbostrahltriebwerks ist das Turbostrahltriebwerk hinter dem Bläser mit einer Leitung ausgestattet, die die Aufgabe hat, den sogenannten kalten Sekundärstrom zu kanalisieren, wobei diese Leitung aus einer Innenwand, die die Struktur des eigentlichen Motors hinter dem Bläser umschließt, und aus einer Außenwand besteht, deren stromaufwärtiger Teil eine kontinuierliche Fortsetzung des Motorgehäuses bildet, das den Bläser umschließt. Diese Außenwand kann z. B. im Fall einer Gondel mit gemischten Strömen oder zusammenlaufenden Strömen sowohl den Sekundärstrom als auch den Primärstrom in seinem stromabwärtigen Teil, und zwar hinter dem Ausstoß des Primärstroms, kanalisieren, während die Außenwand in anderen Fällen bei Gondeln mit sogenannten getrennten Strömen nur den Sekundärstrom kanalisiert.
Eine Wand kann auch den Außenraum des Motors, d. h. den Außenraum des Gehäuses, das den Bläser umschließt, und den Außenraum der Außenwand der oben genannten Leitung stromlinienförmig verkleiden, um den Luftwiderstand des Antriebsaggregats zu minimieren. Dies ist insbesondere der Fall bei Antriebsaggregaten, die außen an dem Flugzeug angebracht sind, insbesondere wenn diese Antriebsaggregate unter den Flügeln oder dem hinteren Bereich des Rumpfes befestigt sind.
Die vorliegende Erfindung läßt sich bei der Montage eines beweglichen Elements einer Schubumkehrvorrichtung bekannter Art anwenden, wobei das bewegliche Element in Abhängigkeit von den Anwendungen und dem jeweiligen Typ der Schubumkehrvorrichtung entweder eine Tür, ein Gitter, eine stromabwärtige Platte, eine Klappe oder eine Schale sein kann.
EP-A-315 522 zeigt das Beispiel einer Schubumkehrvorrichtung, bei der jeder Seitenrand einer Klappe mit der festen Struktur der Schubumkehrvorrichtung durch primäre Drehzapfen verbunden ist, die aus einer mit dem Seitenrand fest verbundenen Achse bestehen und über ein Kugelgelenk gelenkig mit einem Ende eines Schwingarmträgers verbunden sind, dessen anderes Ende gelenkig mit der festen Struktur der Schubumkehrvorrichtung verbunden ist und ein sekundärer Hubzylinder an dem Schwingarmträger angelenkt ist.
1 der anliegenden Zeichnungen zeigt ein Beispiel einer bekannten Ausführungsform. Der bewegliche Teil einer Schubumkehrvorrichtung eines Turbostrahltriebwerks besteht aus Klappen 2, die mit einer festen stromaufwärtigen Struktur 1 der Schubumkehrvorrichtung verbunden sind und mit Hilfe von Drehzapfen 2a, die in an sich bekannter Weise aus einer Achse, einem Kugelgelenk und einer Schraubenmutter bestehen, gelenkig gelagert sind. Um die Montage der Drehzapfenachse 2a zu ermöglichen, sind Zugangsklappen vorgesehen, nämlich eine außenseitige Klappe 20 an der stromaufwärtigen festen Struktur, die die Achse aufnimmt, und eine innenseitige Klappe 21 an der Tür 2, die den Zugang zu der Schraubenmutter ermöglicht. Diese bekannte Lösung hat jedoch zahlreiche Nachteile. Sie erfordert eine große Anzahl von Teilen und Mehrkosten bei der Herstellung. Mehrere Verbindungsstellen zwischen Elementen müssen justiert werden und erfordern spezielle Vorkehrungen. Die von den Zugangsklappen 20 und 21 besetzten Zonen müssen neutralisiert werden und sind für andere Funktionen, wie eine strukturelle Verstärkung oder einer Schallisolation nicht mehr verfügbar.
Eines der Ziele der Erfindung besteht darin, die Zahl der Zugangsklappen zu reduzieren und allgemein die Nachteile der bekannten Lösungen zu vermeiden, indem die Montage einer Scharniereinheit über einen Zugang ausschließlich von einer einzigen Seite ermöglicht wird.
Diese Ziele werden erfindungsgemäß durch eine Baugruppe erreicht, die ein Scharnier umfaßt, das die Verbindung zwischen einem durch Drehung um seine Drehzapfen bewegbaren Elemente und einer festen Struktur ermöglicht, wobei die Baugruppe eine Achse aufweist, die an einem Element der festen Struktur montiert und mit einem an dem beweglichen Element angeordneten Innenring eines Kugelgelenks verbunden ist, wobei an dem Kopf der Achse eine Dreharretierung und eine axiale Arretierung vorgesehen sind und wobei ein einziger Zugang auf der Seite des Kopfes der Achse vorgesehen ist und kein Zugang zu dem anderen Ende der Achse möglich ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung, die auf eine Schubumkehrklappe eines Turbostrahltriebwerks angewendet ist, wobei die Beschreibung auf die anliegenden Zeichnungen Bezug nimmt.
1 zeigt ein oben bereits beschriebenes bekanntes Anwendungsbeispiel in einer Schnittansicht in einer durch die Achse des Scharniers verlaufenden Ebene,
2 zeigt ein Montagebeispiel gemäß der Erfindung in einer Schnittansicht durch eine Ebene, die die Achse des Scharniers enthält,
3 zeigt ein Beispiel für die Verbindung zwischen der Achse und dem Kugelgelenk der in 2 dargestellten Scharniervorrichtung in einer Schnittansicht durch eine Ebene, die durch die Linie III-III von 2 verläuft,
4 zeigt ein Beispiel für die Dreharretierung des Kopfes der Achse der in 2 dargestellten Scharniervorrichtung in einer Schnittansicht durch eine Ebene, die durch die Linie IV-IV von 2 verläuft,
5 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung in einer zu der Ansicht von 2 analogen Ansicht,
6 zeigt ein Beispiel für die Einbindung des Kugelgelenks in die feste Struktur der in 5 dargestellten Scharniervorrichtung in einer Schnittansicht durch eine Ebene, die durch die Linie VI-VI von 5 verläuft,
7 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung in einer zu der Ansicht von 2 und 5 analogen Ansicht,
8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in einer zu der Ansicht von 2, 5 und 7 analogen Ansicht,
9 zeigt ein Ausführungsdetail der in 8 dargestellten Scharniervorrichtung in einer Schnittansicht durch eine Ebene, die durch die Linie IX-IX von 8 verläuft,
10 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung in einer zu der Ansicht von 2, 5, 7 und 8 analogen Ansicht,
11 zeigt ein Ausführungsdetail der in 10 dargestellten Scharniervorrichtung in einer Ansicht entsprechend dem Pfeil XI von 10,
12 zeigt ein Ausführungsdetail der in 10 dargestellten Scharniervorrichtung in einer Schnittansicht durch eine Ebene, die durch die Linie XII-XII von 10 verläuft.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist ein Drehgelenkelement, das ein Lager 3 bildet und dessen Schraubenmutter 4 in den Innenring 5 integriert ist, der, wie in der Figur dargestellt, ein Kugelgelenkteil sein kann, von der Außenseite 6 aus an dem beweglichen Teil 20 montiert. Die feste Struktur 1 besitzt einen Zugang 7 für die Montage und den Einbau einer Achse 8 und einer Sicherungsschraube 9.
Das Drehgelenkelement 3 ist an der beweglichen Struktur entweder mit einer Schraubenanordnung 18 befestigt oder selbst mit Gewinde versehen und in die bewegliche Struktur eingeschraubt, oder es ist in irgendeiner anderen dem Fachmann bekannten Weise montiert.
Das Drehgelenkelement 3 kann zwischen dem Käfig 10 und der beweglichen Struktur 2 eine Exzentrizität aufweisen, so daß durch Drehung des Käfigs 10 ein Einstellen innerhalb der Grenzen der aus der beweglichen Struktur 2 und der festen Struktur 1 bestehenden Gesamtanordnung möglich ist.
Die Achse 8 ist in einer in der festen Struktur 1 angebrachten Bohrung montiert. Sie ist so bemessen, daß sie die Kräfte aufnehmen kann, die durch sie von der beweglichen Struktur 2 zu der festen Struktur 1 verlaufen. Der Endbereich erhält eine Bearbeitung in geeigneter Form 16, die auf die Bohrung des Innenrings 5 abgestimmt ist, wodurch der Kopf der Achse 8 seinerseits relativ zu der festen Struktur 1 drehfest gehalten ist. Dadurch ist der Innenring oder das Kugelgelenk 5 mit der festen Struktur 1 fest verbunden und gegen Drehung gesichert, so daß er mit Hilfe der Schraube 9 montiert und verspannt werden kann. Die Drehung der beweglichen Struktur 2 an der festen Struktur 1 erfolgt zwischen dem Käfig 10 und dem Innenring 5 des Drehgelenkelements 3.
Nach der Darstellung in 3 kann die Verbindung zwischen der Achse 8 und dem Innenring 5 durch eine Kerbverzahnung 16 erfolgen, es kann jedoch auch eine beliebige andere geometrische Form oder auch eine Keilverbindung vorgesehen sein.
Desgleichen kann die Dreharretierung des Kopfes der Achse 8, wie in 4 dargestellt, nach verschiedenen Ausführungsformen, fest 17 oder angesetzt, erfolgen, die eine Arretierung der Achse in mehreren Positionen oder auch, je nach der Zahl der vorgesehenen Vertiefungen, in einer einzigen ermöglicht.
Eine Schraube 9 durchdringt die Achse 8 und ermöglicht die Beseitigung jedes Spiels zwischen dem Innenring 5 an der Struktur 1. Dieser kann durch eine demontierbare und einsetzbare Anordnung 12 gegen Drehung gesichert sein, die den Kopf übergreift und an der festen Struktur 1 fixiert ist. Der Innenring 5 kann selbstverständlich im Bereich seines Innengewindes eine geometrische Verformung besitzen, durch die er selbsthemmend wird.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die in 5 dargestellt ist, kann die Schraube 9 eine hinreichend große Abmessung haben, um die Kräfte aufzunehmen, die von der beweglichen Struktur 2 zu der festen Struktur 1 verlaufen. In diesem Fall kann die Achse 8 entfallen. Die Dreharretierung des Innenrings 5 kann dadurch erfolgen, daß ein Teil 15 des Rings, der eine entsprechend angepaßte Form hat, in einer in der festen Struktur 1 angebrachten Aufnahme verkeilt wird, wofür 6 ein nicht beschränkendes Realisierungsbeispiel zeigt. Der Pfeil 11 zeigt die Richtung der Montage der beweglichen Struktur 2 an der festen Struktur 1 relativ zu der jeweiligen Verkeilung.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die in 7 dargestellt ist, kann für den Fall, daß eine Montage ohne Spiel zwischen dem Innenring 5 und der festen Struktur 1 nicht erfor derlich ist, eine Achse 13 verwendet werden, die in ihrer Konzeption mit der Achse 8 identisch ist, jedoch keine zentrale Bohrung (mit oder ohne Kerbverzahnung) aufweist. Das Halten der Achse an ihrer Stelle kann entweder durch ein angesetztes Teil erfolgen, das in dem inneren Teil des Zugangs 7 befestigt ist, oder durch ein anderes Mittel, wie es z. B. in der Figur dargestellt ist, wo die Zugangsklappe 14 selbst als Arretierung dient.
Gemäß 8 und 9 ordnet die in dem Kugelgelenk 5 integrierte Schraubenmutter 4 sich in einer Vertiefung 22 an, deren Form entsprechend angepaßt ist, so daß sie die geometrische Begrenzung der Schraubenmutter aufnehmen kann. Diese Vertiefung kann z. B. durch einen lokalen Anschlag ersetzt werden, der an der Struktur des Scharnierbeschlags 21 der Klappe 2 befestigt ist. Der Teil, der die Vertiefung oder den Anschlag aufnimmt, kann, wie in der Zeichungsfigur dargestellt, in einer in dem Beschlag integrierten Abdeckung ausgebildet oder an einem der Teile der Struktur der Klappe 2 angebracht sein.
Zwischen der Schraubenmutter 4 und der Vertiefung 22 kann ein minimales Spiel vorgesehen sein, um eine geringfügige differentielle Bewegung zwischen diesen beiden Teilen zu ermöglichen.
Die Befestigung der Klappe 2 an der festen Struktur 1 kann beliebig entweder durch eine Achse 8 und ihre Schraube 9 oder durch eine Schraube 9 allein erfolgen, wie dies in 5 dargestellt ist.
10 bis 12 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Kugelgelenk bekannter Art benutzt wird. Bei diesem Konzept ist die Schraubenmutter 23 von dem Drehgelenkelement 3 unabhängig. Eine Vertiefung 22, deren Typ mit der bereits definierten identisch ist, nimmt einen Teil der Schraubenmutter 23 auf, um die Schraubenmutter gegen Drehung zu sichern. Das System ist mit einer Einrichtung zum permanenten Halten der Schraubenmutter 23 in der Vertiefung 22 ausgestattet. Dies kann eine beliebige dem einschlägigen Fachmann bekannte Halterung sein, z. B. wie in der Figur dargestellt, eine Feder 24 spezieller Form, die das Halten der Schraubenmutter 23 in ihrer Aufnahme 22 ermöglicht und der Schraubenmutter eine Bewegungsfreiheit beläßt.
Die Montage der Klappe 2 an der festen Struktur 1 kann wieder in gleicher Weise durch eine Achse 8 und ihre Schraube 9 oder durch eine Schraube 9 allein erfolgen, wie dies in 5 dargestellt ist.
Je nach Bedarf kann jede Montage erfindungsgemäß durch das Innere der Klappe 2 erfolgen. Der Kopf der Achse 8, 9 oder 12 blockiert das Kugelgelenk 5 an der festen Struktur 1, und die Zugangsklappe 14 oder 20 ist dann an der Klappe 2 angeordnet.

Claims

Baugruppe, die ein Drehgelenk umfaßt, das die Verbindung zwischen einem um seine Drehzapfen (3) drehbaren beweglichen Element (2) und einer festen Struktur (1) ermöglicht, mit einer Achse (8; 13), die an einem Element der festen Struktur (1) montiert und mit einem an dem beweglichen Element (2) angeordneten Innenring (5) eines Kugelgelenks verbunden ist, wobei an dem Kopf der Achse (8; 13) eine Dreharretierung und eine axiale Arretierung vorgesehen sind und wobei ein einziger Zugang auf der Seite des Kopfes der Achse (8; 13) vorgesehen und kein Zugang zu dem anderen Ende der Achse (8; 13) möglich ist.
Drehgelenkbaugruppe nach Anspruch 1, bei der der Innenring (5) einen integrierten Teil aufweist, der eine Schraubenmutter (4) bildet und einem Drehgelenkelement zugeordnet ist, das einen Sitz (3) bildet, der an dem beweglichen Element (2) fixiert ist, wobei die Achse (8) eine Bohrung aufweist, die von einer Schraube (9) durchdrungen wird, die von einer Arretierung gesichert wird und deren Ende in die Schraubenmutter (4) geschraubt ist und deren Kopf die Achse (8) in axialer Richtung arretiert, wobei die Verbindung zwischen der Achse (8) und dem Innenring (5) durch Kerbverzahnungen (16) erfolgt.
Drehgelenkbaugruppe nach Anspruch 1, bei der der Innenring (5) einen integrierten Teil aufweist, der die Schraubenmutter (4) bildet und einem Drehgelenkelement zugeordnet ist, das einen Sitz (3) bildet, der an dem beweglichen Element (2) fixiert ist, wobei die Achse eine Schraube (9) bildet, deren Ende in die Schraubenmutter (4) geschraubt ist.
Drehgelenkbaugruppe nach Anspruch 1, bei der der Innenring (5) einem Drehgelenkelement zugeordnet ist, das einen Sitz (3) bildet, der an dem beweglichen Element (2) fixiert ist, wobei die Verbindung zwischen der Achse (13) und dem Innenring (5) durch Kerbverzahnungen erfolgt und die axiale Arretierung der Achse (13) durch ein Element ermöglicht wird, das mit der an der festen Struktur (1) angebrachten Zugangsklappe (14) fest verbunden ist.
Drehgelenkbaugruppe nach Anspruch 1, bei der der Innenring (5) einen integrierten Teil aufweist, der die Schraubenmutter (4) bildet und einem Drehgelenkelement zugeordnet ist, das einen Sitz (3) bildet, der an dem beweglichen Element (2) fixiert ist, wobei die Achse (8) eine Bohrung aufweist, die von einer Schraube (9) durchdrungen wird, die durch eine Arretierung gesichert wird und deren Ende in die Schraubenmutter (4) geschraubt ist, wobei die Schraubenmutter (4) durch das bewegliche Element (2) gegen Drehung gesichert ist.
Drehgelenkbaugruppe nach Anspruch 1, mit einer Achse (8), deren Bohrung von einer Schraube (9) durchdrungen wird, die durch eine Arretierung gesichert ist und deren Ende in eine Schraubenmutter (23) geschraubt ist, die gegen Drehung gesichert ist und in einem an dem beweglichen Element angebrachten Sitz (22) an ihrer Stelle gehalten wird, wobei die Achse (8) mit einem an dem beweglichen Element (2) vorgesehenen Kugelgelenk (3) zusammenwirkt.
Drehgelenkbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Struktur den stromaufwärtigen Teil (1) der festen Struktur einer Schubumkehrvorrichtung eines Turbostrahltriebwerks bildet und daß das bewegliche Element (2) einen beweglichen Teil der Schubumkehrvorrichtung bildet und in der Schubumkehrposition ein Hindernis für die Strömung darstellt.