CH630140A5

CH630140A5 - Scharnier mit abwurfeinrichtung fuer eine fahrzeugtuer, insbesondere eines flugzeuges.

Info

Publication number: CH630140A5
Application number: CH663378A
Authority: CH
Inventors: Frederick Argles Jun Clack
Original assignee: United Technologies Corp
Priority date: 1977-06-24
Filing date: 1978-06-19
Publication date: 1982-05-28
Also published as: US4102011A; NO144105B; NO144105C; DK155337B; AU517957B2; DE2825694A1; PL118423B1; PL207685A1; CA1073617A; IL54919A; JPS549831A; FR2395383A1; GB1596346A; NL7806589A; BE867918A; JPS627038B2; IT1095935B; EG14408A; DK155337C; AU3689478A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Scharnier mit Abwurfeinrichtung für eine Fahrzeugtür, insbesondere eines Flugzeuges, die um eine vertikale Achse durch ein oder mehrere Gelenke drehbar ist, mit einem schwanenhalsförmigen Scharnierteil, das mit der Fahrzeugtür zu verbinden ist und einem zusammenpassenden Scharnierteil, das mit dem Türrahmen zu verbinden ist.

Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen bekannt, die zum Schaffen von Notöffnungen oder zum vollständigen Lösen von Türen und Luken benutzt werden, um Personen hinauszulassen. Eine Anzahl dieser Vorrichtungen enthält Einrichtungen zum Herausziehen oder Zurückziehen der Scharnierstifte der Tür oder zum Drehen entweder des Scharnierstiftes oder seines Trägers, um einen abgesetzten Schaft eines Teiles mit einem Schlitz in dem anderen Teil in eine Linie zu bringen, damit die beiden voneinander getrennt werden können. Ein Beispiel für das Herausziehen des Stiftes ist in der US-PS 2 369 148 beschrieben, bei der stiftartige Lagerzapfen, die normalerweise dazu dienen, Schwenkbewegungen für zusammenpassende Scharnierblätter zu ermöglichen, voneinander weggezogen werden können, um das Trennen des Scharniers zu ermöglichen. Die US-PS 2 346 977 beschreibt eine abwerfbare Flugzeugtür, bei welcher zylindrische Drehzapfen örtlich abgeflacht sind, um das Hindurchführen durch ähnlich bemessene Schlitze in dem Scharnierträger zu gestatten, wenn die Zapfen in richtige Ausrichtung gedreht sind. Die US-PS'en 3 032 834 und 3 851 845 beschreiben einen Mechanismus für eine Kabinentür, bei welchem der Scharnierstift nicht zurückgezogen oder gedreht wird, sondern das Prinzip der Drehung des abgeflachten zylindrischen Teils in Verbindung mit einem zusätzlichen Teil angewandt wird.

Bei einer Flugzeugtür werden lösbare oder drehbare Scharnierstifte als unerwünscht betrachtet, und zwar wegen der üblicherweise grossen Länge der Stifte, des sich daraus ergebenden grossen Hubes zum Zurückziehen derselben und der hohen Kraft, die zum Bewegen derselben aufgrund ihres belasteten Zustandes aufgewandt werden muss. Ein weiteres Erfordernis ist ein aerodynamisch glattes Tür- und Rahmen-äusseres, was die Verwendung von bislang akzeptablen Vorrichtungen für den Türabwurf ausschliesst, bei denen ein Teil des Scharnierträgers gedreht wird, um den Scharnierstift freizugeben. Die Einrichtungen von solchen Vorrichtungen, zu denen zusammenpassende Scharnierteile gehören, sind an der freiliegenden Flugzeugfläche angeordnet, wo sie unerwünschten Luftwiderstand erzeugen.

Trotz der erforderlichen verborgenen Anordnung des Scharniermechanismus muss die Tür sich vollständig öffnen lassen, ohne dass es zu einem Blockieren zwischen der Tür und ihrem Rahmen kommt. Aufgrund der Grösse und des Gewichtes der Tür und ihrer Scharnierkonstruktion wurde erkannt, dass eine beträchtliche Kraft nötig sein würde, um lange und belastete Scharnierstifte herauszuziehen, insbesondere wenn Verschleiss und Gebrauch zu Abrieb, Oberflächenbeschädigung oder Verbiegung des Stiftes geführt haben.

Aufgabe der Erfindung ist es ein Scharnier mit Abwurfeinrichtung für eine Fahrzeugtür, insbesondere eines Flugzeuges, zu schaffen, das ein sicheres und schnelles Lösen einer Fahrzeugtür von ihren Gelenken gestattet und innerhalb der Tür oder des Türrahmens einzubauen ist.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

dass die Abwurfeinrichtung einen ersten und einen zweiten Tragteil hat, die durch einen zurückziehbaren Stift lösbar miteinander verbunden sind, wobei das erste Teil an der Tür starr zu befestigen ist und wobei das zweite Teil ein Ansatz des schwanenhalsförmigen Scharnierteiles ist, und dass dem ersten und dem zweiten Teil Vorrichtungen zugeordnet sind zum Festhalten der Tür in Längs-, Vertikal- und Einwärtsrichtung, wobei die Vertikalhalterungsvorrichtung zwei in vertikalem Abstand voneinander angeordnete Anschläge aufweist, während die Längs- und Einwärtshalterungsvor-richtung zwei in Abstand voneinander angeordnete, sich vertikal erstreckende Anschläge aufweist, und wobei der zurückziehbare Stift eine Auswärtshalterungsvorrichtung bildet, wenn er mit dem ersten und dem zweiten Teil in Eingriff ist.

Ein Scharnier mit Abwurfeinrichtung mit diesen erfindungswesentlichen Merkmalen erfüllt folgende Anforderungen:

(1) es dient als ein verriegeltes Gelenk unter normalen Flugbedingungen zum Aufnehmen von longitudinalen, vertikalen und seitlichen Türbelastungen und hält die Tür in diesen Richtungen fest, (2) wenn es entriegelt ist, sorgt es für

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ein Festhalten der Tür in Längs-, Vertikal- und Einwärtsrichtung, gestattet aber einen Freiheitsgrad in Richtung nach aussen, und (3) es ruht eine minimale Türbelastung auf der Abwurfeinrichtung des Scharniers.

Der zurückziehbare, horizontale Stift kann innerhalb der Tür angeordnet werden, er ist daher von den äusseren Einflüssen isoliert, welchen ein freiliegendes Scharnier während rauhen Wetters ausgesetzt sein würde. Da der Stift nicht benötigt wird, um die Längsbelastung der Tür aufzunehmen, ist er weniger Problemen durch Reibverschleiss, Verbiegen usw. ausgesetzt als der voll belastete Scharnierstift, er kann deshalb jeder Zeit einfach und sicher zurückgezogen werden.

Entsprechend einem bestimmten Ausführungsbeispiel kann der erste Teil U-profilförmig und mit seiner Basis an der Tür befestigt sein und die beiden Schenkel des U-för-migen Teiles können die beiden in vertikalem Abstand voneinander angeordneten Anschläge bilden, welche die Tür in Vertikalrichtung festhalten. Zum Festhalten der Tür in Längs- und in Einwärtsrichtung können zwei vertikale Stifte vorgesehen sein, und die beiden Teile der Abwurfeinrichtung können jeweils einen Schlitz aufweisen zur Aufnahme dieser Stifte.

Andere Ausführungen können in anderen Anwendungsfällen benutzt werden. Die hierin dargestellte und beschriebene Ausführungsform ist im Hinblick auf Robustheit und Festigkeit, leichte Herstellbarkeit, Toleranz, Verschleiss und Kosten ausgewählt worden. Die Verwendung der vom Scharnier getrennten Abwurfeinrichtung hat den Vorteil gegenüber Systemen, bei denen der Scharnierstift selbst herausgezogen wird, dass der herauszuziehende Stift viel kleiner sein kann als der Scharnierstift, weil er eine geringere Belastung auszuhalten hat und eine geringere Herausziehkraft erfordert.

Ein Ausführungsbeispiel des Scharniers mit Abwurfeinrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in perspektivischer und auseinandergezogener Darstellung eine abwerfbare Flugzeugtür, die ebenso wie ihr Rahmen nur teilweise dargestellt ist, unn weiter ein Scharnier mit Abwurfeinrichtung, und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines der beiden Scharniere mit Abwurfeinrichtung von Fig. 1, die aber in Eingriff gezeigt sind.

Fig. 1 zeigt eine Tür 10 zum Verschliessen einer Öffnung in der Seitenwand eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Flugzeugs, die zum Öffnen längs eines vertikalen Randes 12 durch zwei Standardscharniere 14 angelenkt ist, welche aus einem schwanenhalsförmig ausgebildeten Teil 16 und dem mit diesem zusammenpassenden Scharnierteil (nicht gezeigt), das an dem Türrahmen, in diesem Falle der Flugzeugzellensei-tenwand 17 starr befestigt ist, bestehen. Der schwanenhalsförmig ausgebildete Teil ist mit einer Öffnung 18 versehen, die einen Standardscharnierstift aufnimmt. Die schwanen-halsförmige Konfiguration dient dem Zweck, eine Scharnierversetzung zu schaffen, um einen ausreichenden Spielraum für die Tür bereitzustellen, damit diese voll geöffnet werden kann, ohne die Seiten wand des Flugzeuges zu berühren, und damit die Tür zum Schliessen fest in die Öffnung gezogen werden kann. Weiter sind die Scharnierteile innerhalb der Tür und der Seitenwand angeordnet, so dass kein Luftwiderstand durch aussen vorstehende Teile verursacht wird. Das betrifft das Scharnier der Tür und ist nicht Teil der Erfindung. Damit der schwanenhalsförmig ausgebildete Teil richtig als ein Scharnier beim Öffnen der Tür längs ihrer vertikalen Scharnierachse 20 fungieren kann, muss er an der Tür 10 starr befestigt sein. In diesem Bereich werden jedoch die beiden Abwurfeinrichtungen 22 eingeführt, die die Aufgabe haben, für ein schnelles Lösen der Türauswärtshalterung zu sorgen, damit die Tür abgeworfen werden kann, ohne dass sie von einer vertikalen Scharnierbefestigung gelöst werden muss. Diese Abwurfeinrichtungen 22 sind gleich ausgebildet und der oberen bzw. unteren Scharnieranordnung 14 zugeordnet. Es braucht deshalb nur eine Abwurfeinrichtung beschrieben werden. Der Hauptteil der Abwurfeinrichtung 22 ist ein U-Profilträger 24, dessen ebene Basis an dem Rahmenaufbau 26 der Tür 10 starr befestigt ist. Der U-Profilträger 24 hat in gegenseitigem Abstand angeordnete U-Schenkel 28 und 29, die den verdickten Teil oder Klotz 30 des schwanenhalsförmig ausgebildeten Scharnierteils 16 aufnehmen und vertikal haltern. Dieser verdickte Teil 30 und das U-Profilteil 24 enthalten Halterungsanschläge in Form von Stiften und Schlitzen, die dem Gelenk den Freiheitsgrad zum Lösen der Tür in Auswärtsrichtung geben, aber eine Längsoder Einwärtsbewegung der Tür verhindern. Ein Stift 32 ist durch die U-Schenkel 28 und 29 des Trägers 24 hindurchgeführt und an diesen befestigt und in einer Linie mit einem sich nach aussen öffnenden Schlitz 34 in dem Scharnierteil 30 angeordnet, während ein Stift 36 in dem verdickten Scharnierteil 30 befestigt und so ausgerichtet ist, dass er in sich einwärts öffnende Schlitze 38 der U-Schenkel 28 und 29 des Trägers 24 eingreift. Bei Verwendung in dieser Konfiguration nehmen die Stifte 32 und 36 und die zugeordneten Schlitze 34 und 38 die Längstürbelastungen auf, wodurch eine aktive Einspannung oder Halterung in dieser Richtung geschaffen wird. In der bevorzugten Ausführungsform ist Spiel zwischen den U-Schenkeln 28 und 29 und dem zwischen ihnen eingeschlossenen Scharnierteil 30 vorgesehen. Wenn die Haupt-vertikalbelastungsaufnahmeeinrichtung entfernt wird, wird eine vertikale Halterung geschaffen, wenn der Scharnierteil 30 die U-Schenkel 28 und 29 berührt. Ebenso ergibt die seitliche Berührung zwischen dem Stift 32 und dem Schlitz 34 oder zwischen dem Stift 36 und dem Schlitz 38 eine Halterung oder Einspannung in Einwärtsrichtung. Nachdem durch feste Teile so eine Halterung in Longitudinal-, Vertikal- und Einwärtsrichtung geschaffen ist, wird eine lösbare Halterung, die eine Auswärtsbewegung der Tür verhindert, durch einen Zylinderstift 40 geschaffen, der den Scharnierteil 30 an dem U-Profilteil 24 arretiert, wenn er durch eine Öffnung 44 dieser Teile hindurch in eine Ausnehmung 42 vorragt. Es sind zwar Zylinderstifte 32,36 und 40 gezeigt, die die Herstellung erleichtern, die Gestalt dieser Stifte kann jedoch nach Bedarf gewählt werden, da keiner von ihnen als Drehzapfen dient.

In der bevorzugten Ausführungsform gibt es einen engen Passitz zwischen dem Sitft 40 und den mit ihm in einer Linie angeordneten Öffnungen 42 und 44 der voneinander trennbaren Teile 24 und 30. Vertikale und seitliche Türbelastungen werden über den Stift 40 übertragen. Eine Alternative zu dieser Konfiguration, die vorzuziehen sein kann, um die auf den Stift 40 ausgeübten Belastungen zu reduzieren, besteht darin, die Gestalt der Öffnung 42 so zu verändern, dass sie statt der gezeigten zylindrischen Gestalt, die Form eines Vertikalschlitzes hat, während eine Passung mit engerer Toleranz zwischen den U-Schenkeln 28 und 29 und dem von ihnen eingeschlossenen Scharnierteil 30 vorgesehen wird. In gleicher Weise könnte die Öffnung 42 ein geeignet positionierter Horizontalschlitz sein, um den Stift 40 von einwärts gerichteten Türbelastungen zu befreien. Eine weitere Wahlmöglichkeit hinsichtlich der Gestalt der Öffnung 42 ist eine Kombination der beiden Schlitze, möglicherweise in Form eines ver-grösserten und exzentrischen zylindrischen Loches. Die Hauptfunktion des Stiftes 40 muss es sein, nach aussen gerichtete Türbelastungen aufzunehmen und die Tür festzuhalten, wenn der Stift im Eingriff ist, und die Einspannung in Auswärtsrichtung zu beseitigen, wenn der Stift zurückge-

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Fig. 2 zeigt den verriegelten Zustand dieser Abwurfeinrichtung, wobei der in gestrichelten Linien dargestellte Stift 40 in Verriegelungseingriff mit dem Scharnierteil 30 und dem Träger 24 ist. Es ist zu erkennen, dass in diesem Zustand das Gelenk vollständig verriegelt ist und die Tür an Bewegungen in sämtlichen Richtungen gehindert wird.

Gemäss Fig. 1 ist ein Gestänge 50 vorgesehen, mittels welchem bei manueller Betätigung eines Handgriffes 52 beide Stifte 40 gleichzeitig zurückgezogen werden. Dieses Gestänge 50 kann, wie oben erwähnt, zusätzliche Glieder und Drehzapfen ausser den dargestellten aufweisen, um den Tür-5 riegel auf der zu der Scharnierverbindung entgegengesetzten Seite der Tür zu lösen. Dieser Riegel und das Gestänge sind herkömmlich und bilden keinen Teil der Erfindung.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Scharnier mit Abwurfeinrichtung für eine Fahrzeugtür (10), insbesondere eines Flugzeuges, die um eine vertikale Achse (20) durch ein oder mehrere Gelenke (14) drehbar ist, mit einem schwanenhalsförmigen Scharnierteil (16), das mit der Fahrzeugtür zu verbinden ist und einem zusammenpassenden Scharnierteil, das mit dem Türrahmen (17) zu verbinden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwurfeinrichtung (22) einen ersten und einen zweiten Tragteil (24,30) hat, die durch einen zurückziehbaren Stift (40) lösbar miteinander verbunden sind, wobei das erste Teil (24) an der Tür (10) starr zu befestigen ist und wobei das zweite Teil (30) ein Ansatz des schwanenhalsförmigen Scharnierteiles (16) ist, und dass dem ersten und dem zweiten Teil (24,30) Vorrichtungen zugeordnet sind zum Festhalten der Tür in Längs-, Vertikal-und Einwärtsrichtung, wobei die Vertikalhalterungsvorrich-tung zwei in vertikalem Abstand voneinander angeordnete Anschläge aufweist, während die Längs- und Einwärtshalte-rungsvorrichtung zwei in Abstand voneinander angeordnete, sich vertikal erstreckende Anschläge aufweist, und wobei der zurückziehbare Stift (40) eine Auswärtshalterungsvorrich-tung bildet, wenn er mit dem ersten und dem zweiten Teil (24,30) in Eingriff ist.
2. Scharnier mit Abwurfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teil (24) U-profil-förmig und mit seiner Basis an der Tür (10) befestigbar ist und dessen Schenkel (28,29) die beiden in vertikalem Abstand voneinander angeordneten Anschläge bilden.
3. Scharnier mit Abwurfeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei in Abstand voneinander angeordneten, sich vertikal erstreckenden Anschläge einen am ersten Teil (24) befestigten Stift (32) und einen am zweiten Teil (30) befestigten Stift (36) umfassen, wobei beide Teile mit jeweils einem Schlitz (34,38) versehen sind zur Aufnahme der Stifte (32,36).
4. Scharnier mit Abwurfeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (38) des ersten Teiles (24) in den Schenkeln (28,29) auf der Türinnenseite derselben vorgesehen ist und nach innen offen ist, und dass der Schlitz (34) in dem zweiten Teil (30) auf der Türaussen-seite desselben vorgesehen ist und nach aussen offen ist.
5. Scharnier mit Abwurfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zurückziehbare Stift (40) horizontal durch miteinander ausgerichtete Öffnungen (42,44) in dem ersten Teil und dem zweiten Teil (24,30) eingesetzt ist.
6. Scharnier mit Abwurfeinrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Zurückziehen des Stiftes (40) aus den Öffnungen (42,44) der beiden Teile (24,30).