-
TECHNISCHER BEREICH
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Platte, welche eine Öffnung überdeckt, und insbesondere eine eine Belastung aufnehmende Platte für ein Flugzeug, welche rasch an eine Flugzeugstruktur, die die Öffnung umgibt, anzubringen und von dieser zu lösen ist.
-
HINTERGRUND
-
Es gibt oft eine Anforderung, eine Platte zu haben, um eine Öffnung zu überdecken, so dass die Platte rasch an einer Struktur, welche die Öffnung umgibt, angebracht und von dieser entfernt werden kann. Darüber hinaus besteht bisweilen eine Anforderung bezüglich der Platte, in der Lage zu sein, Belastungen von der Struktur zu halten und zu übertragen.
-
In der Vergangenheit sind entfernbare eine Belastung tragende Platten an der umgebenden Struktur durch zahlreiche entfernbare Befestigungsmittel angebracht worden, was mehrere Nachteile aufwies. Erstens war es zeitaufwändig, individuell jedes Befestigungsmittel anzubringen und zu entfernen, wenn es notwendig war, die Platte zu entfernen oder anzubringen. Darüber hinaus wiesen die Befestigungsmittel typischerweise eine begrenzte Haltbarkeit abhängig davon auf, wie oft die Platten entfernt oder montiert wurden. Wenn die Befestigungsmittel einmal ihre Haltbarkeitsdauer überschritten hatten, mussten sie ersetzt werden. Während des Montage- und Demontageprozesses, neigten die Befestigungsmittel dazu, verloren zu gehen oder verlegt zu werden, was zu zusätzlichen Kosten führte.
-
Des Weiteren mussten vorherige entfernbare eine Belastung tragende Platten präzise mit der umgebenden Struktur verbunden werden, um sicherzustellen, dass die strukturellen Belastungen geeignet durch die Platten übertragen wurden. Wegen dieser Präzisionsanforderung war es sehr schwierig, diese Platten mit ähnlichen Platten bei demselben Flugzeug oder mit ähnlichen Platten bei einem anderen Flugzeug desselben Modells auszutauschen.
-
Ein anderer Ansatz für dieses Problem ist gewesen, die Anforderung für die Platten, dass sie eine Belastung aufnehmen, zu beseitigen. Dies erforderte jedoch, dass die Struktur um die Öffnung herum merklich verstärkt wird, so dass die strukturellen Belastungen eher um die Öffnung herum als durch die Platte geführt wurden. Diese Verstärkung der Struktur um die Öffnung herum führte zu einem wesentlichen Anstieg des Gewichts der Struktur und führte zu zusätzlichen Kosten.
-
Eine Anzahl von Verriegelungs- und Befestigungsmechanismen ist offenbart worden. Zum Beispiel bezieht sich das
US-Patent Nr. 5,236,153 von LaConte, dem Erfinder der vorliegenden Erfindung, auf ein System zum raschen Befestigen und Lösen, um Einbauteile eines handelsüblichen Flugzeugs, wie z. B. Sitze, Toiletten und Trennwände, an dem Kabinenboden zu befestigen. Das
US-Patent Nr. 3,088,548 von Behrens und anderen betrifft eine Tür, welche durch vier Verriegelungselemente abdichtend geschlossen ist, welche durch eine Drehung einer Steuerplatte betätigt werden. Darüber hinaus betrifft das
US-Patent Nr. 4,534,192 von Harshbarger und anderen eine Tür, welche in einer geschlossenen Stellung durch ein System von Bolzen verriegelt wird, welche gleichzeitig durch einen Griff betätigt werden.
-
Keine der vorab erwähnten Vorrichtungen stellt jedoch die einzigartige Kombination von Merkmalen der vorliegenden Erfindung bereit. Dementsprechend gibt es eine Anforderung nach einer Platte, welche rasch an eine Struktur angebracht und von dieser entfernt werden kann, und welche die Fähigkeit aufweist, Belastungen von der Struktur zu übertragen.
-
Die
US-A-2,391,407 beschreibt eine Abdeckungsanordnung, welche eine Struktur mit einer Öffnung, wobei ein oder mehrere Verriegelungskanäle an der Struktur benachbart zu der Öffnung befestigt sind, eine Abdeckung und eine Vorrichtung umfasst, um die Abdeckung von der Struktur zu entfernen und sie mit dieser zu verbinden. Diese entfernbare Öffnungsabdeckung, welche insbesondere bei der äußeren Haut eines Flugzeugrumpfes Verwendung findet, die 1945 patentiert wurde, kann in einer relativ hohen Qualität bei vergleichsweise geringen Kosten gefertigt werden.
-
Die Kanallochdeckel der
US-A-1,102,422 werden bei freiliegenden Stellen eingesetzt und sind schweren Verkehrsbelastungen ausgesetzt. Die Abdeckung ist eine einfache Konstruktion und kann einfach gegossen oder geformt werden und ist auch mit ganzheitlich ausgebildeten Rippen versehen.
-
Die
US-A-3,772,828 betrifft eine Kanallochabdeckung, welche einen Zugang zu Untergrunddurchgängen bietet, die wertvolle Installationen, wie z. B. Elektrokommunikations-Systeme und Verwendungen, von z. B. Elektrizität, Wasser, Brennstoff, Öl oder natürlichem Gas, enthalten. Diese Kanallochabdeckung umfasst einen Hauptkörper und zwei Verriegelungsteile, welche gleitbar für eine radial nach innen und außen gerichtete Bewegung zwischen einer verriegelnden Stellung und einer entriegelten Stellung angebracht sind.
-
Die
DE-C-733661 offenbart eine Handlochabdeckung für Flugzeuge, welche auch Führungsstangen und eine Vertiefung aufweist.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdeckungsanordnung nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
-
BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
Andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen diskutiert.
-
1 ist eine isometrische Darstellung der Plattenanordnung der vorliegenden Erfindung in einer nicht montierten Stellung von vorn, und stellt eine Platte und eine strukturelle Öffnung dar;
-
2 ist eine isometrische Darstellung der Plattenanordnung in der nicht montierten Stellung und stellt die Platte und die strukturelle Öffnung dar;
-
3 ist eine seitliche Darstellung der Plattenanordnung, wobei die Plattenanordnung in der nicht montierten Stellung dargestellt ist;
-
4 ist eine seitliche Darstellung der Plattenanordnung in einer teilweise montierten Stellung, wobei die Platte die Öffnung überdeckt, aber nicht mit der Struktur verriegelt ist;
-
5 ist eine seitliche Darstellung der Plattenanordnung in der montierten Stellung, wobei die Platte die Öffnung überdeckt und mit der Struktur verriegelt ist;
-
6 ist eine Draufsicht eines Abschnitts eines Verriegelungsmechanismus der Plattenanordnung in der teilweise montierten Stellung; und
-
7 ist eine Draufsicht eines Abschnitts des Verriegelungsmechanismus in der vollständig montierten Stellung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Bevor eine detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird, wird eine kurze Übersicht der Erfindung und ihrer Funktion diskutiert. Dabei wird Bezug auf 1 genommen, in welcher die erfindungsgemäße Plattenanordnung zum raschen Lösen und Verriegeln im Allgemeinen mit 10 bezeichnet ist und eine mit 12 bezeichnete Platte und eine mit 14 bezeichnete Struktur, welche eine mit 16 bezeichnete Öffnung umgibt, umfasst. Wie in 2 dargestellt ist, umfasst die Plattenanordnung 10 eine Anordnung zum raschen lösen und Befestigen, welche mit 18 bezeichnet ist und ermöglicht, dass die Platte 12 rasch an die Struktur 14, welche die Öffnung 16 umgibt, angebracht und von dieser entfernt wird.
-
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, weist die Anordnung 18 zum raschen lösen und Befestigen vier Mechanismen zum Lösen und Verriegeln auf, welche mit 20 bezeichnet sind. Wenn die Platte 12 über der Öffnung 16 angeordnet ist, wie es in 4 dargestellt ist, befinden sich die Mechanismen 20 zum Lösen und Verriegeln mit entsprechenden verriegelnden Kanalaufnahmen 22, welche mit der Struktur 14 um die Öffnung 16 herum verbunden sind, in Eingriff. Wenn sich die Mechanismen 20 einmal mit den verriegelnden Kanalaufnahmen 22 in Eingriff befinden, wird ein Antriebwerkzeug T, welches in eine Endaufnahme 25 einer Stellschraube 26 eingeführt wird, verwendet, um die Stellschraube 26 in einer Weise zu drehen, dass eine Bewegung eines Antriebelements 42 in einer nach unten gerichteten Richtung (wenn die 3 bis 5 betrachtet werden) bewirkt wird. Diese nach unten gerichtete Bewegung des Antriebelements 42 bewirkt, dass sich jedes rechte Ende der vier Betätigungsarme 28 auch in der nach unten gerichteten Richtung bewegt, was wiederum bewirkt, dass sich ihre entsprechenden linken Enden in einer nach oben gerichteten Richtung bewegen. Dies bewirkt, dass sich die Mechanismen 20 zum Lösen und Verriegeln von ihren entriegelten Stellungen, welche in 4 und 6 dargestellt sind, in ihre verriegelnden Stellungen, welche in 5 und 7 dargestellt sind, bewegen. Auf diese Weise wird die Platte 12 fest an der Struktur 14 über der Öffnung 16 befestigt. Ein rasches Entfernen der Platte 12 von der Struktur wird bewerkstelligt, indem dieses Verfahren umgekehrt ausgeführt wird.
-
Nachdem ein kurzer Überblick der vorliegenden Erfindung gegeben worden ist, wird die Plattenanordnung 10 nun mit mehr Details beschrieben. Wieder mit Bezug auf 1 weist die Öffnung 16 eine im Allgemeinen rechtwinklige Konfiguration auf, so dass jede Kante 30 der Struktur 14 um die Öffnung 16 herum eine verriegelnde Kanalaufnahme 22 trägt. Jede Kanalaufnahme 22 erstreckt sich der Länge nach und ist fest an einer entsprechenden Kante 30 durch sich einen in Längsrichtung erstreckenden Träger 32 mit einer Z-förmigen Querschnittkonfiguration angebracht. In dieser Weise ist die Kanalaufnahme 22 von der Oberfläche der Struktur 14 beabstandet, so dass sie den Mechanismus 20 zum Lösen und Verriegeln aufnehmen kann, während die Platte 12 mit der Ebene der Struktur 14 ausgerichtet werden kann.
-
Wenn sich die Platte 12 in der montierten Stellung befindet, ist direkt gegenüber von jeder verriegelnden Kanalaufnahme 22 eine verriegelnde Kanalaufnahme 34 der Platte angeordnet, welche fest an jeder Kante 36 der Platte 12 angebracht ist. Die Kanalaufnahme 34 der Platte 12 weist dieselbe Konfiguration wie die Kanalaufnahme 22 der Struktur 14 auf.
-
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, umfasst die Anordnung 18 zum raschen Lösen und Befestigen die Stellschraube 26 mit Gewinde, welche durch eine Öffnung in der Platte 12 durch einen Befestigungsring 40 in einer Weise angebracht ist, dass eine Drehung der Schraube 26 ermöglicht wird. Auf der Stellschraube 26 wird das Antriebselement 42 gehalten, welches ein rechtwinkliges, kastenähnliches Gehäuse 44 mit einem zylindrischen Vorsprung 46, welcher sich von der Mitte des Gehäuses 44 nach oben (wenn es in 3 betrachtet wird) erstreckt, aufweist. Das Gehäuse 44 und der Vorsprung 46 weisen einen gemeinsamen Innengewindeabschnitt 48 auf, so dass sich das Antriebselement 42 in einer vertikalen axialen Richtung entlang der Stellschraube 26 bewegt, wenn die Schraube 26 durch das Werkzeug T gedreht wird. Eine maximale nach oben gerichtete Bewegung der Schraube 26, wenn es in 3 betrachtet wird, wird durch eine Mutter 50 begrenzt, welche auf dem oberen Ende der Schraube 26 befestigt ist und sich mit der Schraube 26 dreht.
-
Um jeden der vier Stellhebel 28 aufzunehmen, befindet sich an jeder Seite des Gehäuses 44 eine U-förmige Vertiefung 54 (2) mit einem Drehstift 56 3), welcher sich über die Vertiefung 54 und durch einen U-förmigen Schlitz 58 in dem rechten Ende jedes Stellarms 28 erstreckt. In dieser Weise befindet sich jeder der vier Stellarme 28 mit seinem rechten Ende schwenkend in Eingriff mit dem Drehstift 56, so dass sich das rechte Ende des Stellarms 28 sowohl um seinen entsprechenden Drehstift 56 drehen kann als auch in einer axialen linken oder rechten Richtung bewegen kann, wenn es durch die vertikale Bewegung des Antriebselements 42 angetrieben wird.
-
Eine Verriegelung der Platte 12 mit der Struktur 14 wird durch die vier Mechanismen 20 zum Lösen und Verriegeln bewerkstelligt, wobei jeder an einem entsprechenden Stellarm 28 mit dem linken Ende davon angebracht ist, an dem gegenüberliegenden Ende des Arms 28, wo das Antriebselement 42 verbunden ist. Wie in 3, 6 und 7 dargestellt ist, enthält jede Plattenkanalaufnahme 34 darin untere Abschnitte eines Paares von einer linken und einer rechten Verriegelungszangenhälfte 60a, 60b, welche sich entlang der Länge der entsprechenden Kanalaufnahme 34 erstrecken. Darüber hinaus umfasst die linke Verriegelungszangenhälfte 60a einen nach links gerichteten Verriegelungsfuß 62a, welcher sich in eine untere linke C-förmige Aushöhlung 63a der Plattenkanalaufnahme 34 erstreckt, und die rechte Verriegelungszangenhälfte 60b umfasst einen nach rechts gerichteten Verriegelungsfuß 62b, welcher sich in eine untere rechte, umgekehrt C-förmige Aushöhlung 63b der Plattenkanalaufnahme 34 erstreckt. Die linke Aushöhlung 63a wird durch eine flache Oberfläche 64a einer Kanalaufnahmebasis 65 und eine Oberfläche 66a einer oberen linken Leiste 67a gebildet; und die rechte Aushöhlung 63b wird durch eine flache Oberfläche 64b der Kanalaufnahmebasis 65 und eine Oberfläche 66b einer oberen rechten Leiste 67b gebildet.
-
Des Weiteren umfasst die linke Verriegelungszangenhälfte 60a eine nach links gerichtete Nase 68a, welche derart ausgestaltet ist, dass sie in eine obere linke C-förmige Aushöhlung 70a der Strukturkanalaufnahme 22 passt; und die rechte Verriegelungszangenhälfte 60b umfasst eine nach rechts gerichtete Nase 68b, welche derart ausgestaltet ist, dass sie in eine obere rechte umgekehrt C-förmige Aushöhlung 70b der Strukturkanalaufnahme 22 passt. Die linke Aushöhlung 70a wird durch eine flache Oberfläche 72a einer Strukturkanalbasis 73 und eine Oberfläche 74a einer unteren Leiste 76a gebildet; und die rechte Aushöhlung 70b wird durch eine Oberfläche 72b der Strukturkanalbasis 73 und eine Oberfläche 74b einer unteren Leiste 76b gebildet. Die Verriegelungszangenhälften 60a, 60b umfassen jeweils entsprechende Rückabschnitte 80a, 80b, welche entsprechende Vertiefungen 82a, 82b aufweisen, die sich zusammen mit einem gleitenden Verriegelungsstift 84 dort dazwischen in Eingriff befinden.
-
Der Verriegelungsmechanismus 20 wird durch eine nach oben gerichtete Bewegung des Verriegelungsstiftes 84 veranlasst, sich von der entriegelten Stellung, welche in 6 dargestellt ist, zu der verriegelten Stellung, welche in 7 dargestellt ist, zu bewegen, welcher bewirkt, dass sich die linke Verriegelungszangenhälfte 60a entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn dreht und sich die rechte Verriegelungszangenhälfte 60b im Uhrzeigersinn dreht. Dies bewirkt, dass sich die Nase 68a der linken Verriegelungszangenhälfte nach links in die linke Aushöhlung 70a bewegt und dass sich die Nase 68b der rechten Verriegelungszangenhälfte 60b nach rechts in die rechte Aushöhlung 70b bewegt. In dieser Weise kommen die oberen Oberflächen 88a, 88b der Nasen 68a, 68b mit den Oberflächen 72a, 72b der Kanalaufnahme 22 in Eingriff; und die unteren Oberflächen 90a, 90b der Nasen 68a, 68b kommen mit den unteren Leistenoberflächen 74a, 74b der Kanalaufnahme 22 in Eingriff.
-
Die vorher erwähnte Bewegung der Verriegelungszange 60a, 60b bewirkt auch, dass sich der Fuß 62a der linken Verriegelungszangenhälfte 60a etwas nach rechts bewegt, während er noch in der linken Aushöhlung 64a verbleibt; und dass sich der Fuß 62b der rechten Verriegelungszangenhälfte 60b etwas nach links bewegt, während er noch in der rechten Aushöhlung 64b verbleibt. In dieser Weise befinden sich Bodenoberflächen 100a, 100b der Füße 62a, 62b in Eingriff mit den Oberflächen 64a, 64b der Kanalaufnahme 34 und obere Oberflächen 102a, 102b der Füße 62a, 62b befinden sich mit den Leistenoberflächen 66a, 66b der Kanalaufnahme 34 in Eingriff. Als Ergebnis werden irgendwelche Belastungen in einer vertikalen Richtung (wenn man es in 3, 6 und 7 betrachtet), wie es durch eine imaginäre Linie, welche durch ein Bezugszeichen 103 identifiziert wird, gekennzeichnet ist, von der Struktur 14 durch die Verriegelungszange 60a, 60b und durch die Platte 12 übertragen.
-
Darüber hinaus befindet sich, wenn sich die Verriegelungszangenhälfte 60a in der verriegelten Stellung befindet, eine linke vordere Oberfläche 106a, welche sich vertikal zwischen der Verriegelungsnase 68a und dem Verriegelungsfuß 62a erstreckt, mit einer rechten vertikalen Endoberfläche 110a der Leiste 76a und einer rechten vertikalen Endoberfläche 112a der Leiste 67a in Eingriff; und eine rechte vordere Oberfläche 106b, welche sich vertikal zwischen der Verriegelungsnase 68b und dem Verriegelungsfuß 62b erstreckt, befindet sich mit einer linken vertikalen Endoberfläche 110b der oberen Leiste 76b und einer rechten vertikalen Endoberfläche 112b der unteren Leiste 67b in Eingriff. Als Ergebnis werden irgendwelche Belastungen in einer horizontalen Richtung (wenn es in 6 und 7 betrachtet wird), wie es durch eine imaginäre Linie angezeigt wird, welche durch ein Bezugszeichen 113 identifiziert ist, von der Struktur 14 durch die Verriegelungszange 60a, 60b und durch die Platte 12 übertragen. Wie es in 7 dargestellt ist, passt die Verriegelungszange 60a, 60b nicht vollständig oder genau in die entsprechenden Aushöhlungen 64a, 64b und 70a, 70b der Kanalaufnahmen; es existiert jedoch ein ausreichender Eingriff zwischen der Verriegelungszange und den Kanalaufnahmen, um die Belastungen von der umgebenden Struktur durch die Platte 12 zu übertragen. Dies erlaubt, die Platte 12 mit ähnlichen Platten derselben Größe und desselben Entwurfs bei anderen Teilen des Flugzeugs oder mit ähnlichen Platten derselben Größe und desselben Entwurfs bei einem anderen Flugzeug auszutauschen.
-
Um diese Beschreibung zu vervollständigen, wird eine Bewegung des Verriegelungsstiftes 84 in der vertikalen Richtung (wenn es in den 3 bis 5 betrachtet wird) durch eine Bewegung eines linken Endes 120 des Stellarms 28 in der vertikalen Richtung bewerkstelligt. Genauer weist das linke Ende 120 des Stellarms 28 eine Gabel 121 auf, welche einen Schlitz 122 ausbildet, durch welchen sich der Verriegelungsstift 84 erstreckt, so dass sich die Gabel 121 mit dem Verriegelungsstift 84 in Eingriff befindet. Innerhalb des linken Endes 120 gibt es einen Drehstift 123, welcher sich durch eine Öffnung in dem Stellarm 28 erstreckt und welcher mit einem gegenüberliegenden Paar von aufrecht stehenden Flanschen 124 (1) verbunden ist, welche an der inneren Oberfläche der Platte 12 befestigt sind. Eine Bewegung des rechten Endes des Stellarms 28 in der vertikalen Richtung bewirkt eine Drehung des Stellarms 28 um den Stift 123 herum und eine vertikale Bewegung des linken Endes des Stellarms 28 in eine Richtung, welche entgegengesetzt zu der vertikalen Bewegung des rechten Endes des Stellarms 28 ist.
-
Wie in 2 dargestellt ist, erstreckt sich jede Verriegelungszange 60a, 60b entlang der vollständigen Länge der entsprechenden Plattenkanalaufnahme 34 außer an der Mittelkante jeder Plattenseite, wo die Kanalaufnahmen 34 halbiert und durch die Flansche 124 getrennt sind.
-
Zusammenfassend bewirkt, wenn sich die Anordnung 18 zum raschen Lösen und Befestigen in der entriegelten Stellung befindet, welche in 4 dargestellt ist, eine Drehung des Bedienelements 26 T im Uhrzeigersinn (wenn es in 1 betrachtet wird), dass sich das Antriebselement 42 in einer nach unten gerichteten Richtung zu der Platte 12 bewegt. Die entsprechende nach unten gerichtete Bewegung des rechten Endes des Stellarms 28 bewirkt eine nach oben gerichtete Bewegung des linken Endes des Stellarms 28 um den Drehstift 123 herum und weg von der Platte 12. Die entsprechende nach oben gerichtete Bewegung des Verriegelungsstiftes 84 bewirkt, dass sich die Zange 60a, 60b in die verriegelte Stellung, welche in 7 dargestellt ist, bewegt.
