DE102008055666B4 - Stoppbeschlag für Flugzeugtüren - Google Patents

Abstract

Stoppbeschlag eines Stoppbeschlagsystems einer Flugzeugtür mit einem rumpfseitigen Stoppbeschlag (10) und mit einem türseitigen Stoppbeschlag (12), mit einer Anschlagschraube (60) in einem der beiden Stoppbeschläge (10; 12), die in Längsrichtung der Anschlagschraube (60) an einer Anlagefläche (70) von dem anderen Stoppbeschlag (10) druckbeaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagschraube (60) einen Schraubenkopf (69) mit einer darin um ihren Mittelpunkt (M) als Drehpunkt in jede Richtung drehbar gehaltenen Kugel (68) umfasst, die eine plane Abflachung als Anlagefläche (70) aufweist, wobei die Kugel (68) auf der der Anlagefläche (70) gegenüberliegenden Seite einen Zapfen (72) aufweist, der in ein Sackloch (74) der Anschlagschraube (60) hineinragt für eine Drehwinkelbegrenzung (72; 74) zur Beschränkung der Drehbewegung der Kugel (68) gegenüber dem Schraubenkopf (69), in dem eine topfförmige Halterung der Kugel (68) mit zylindrischen Seitenwänden (78) und einem konkav gewölbten Boden als Bodenfläche ausgebildet ist, und wobei der konkav gewölbte Boden von einer sphärischen Pfanne (76) ausgebildet ist, deren Ausrundungsradius größer als der der Kugel (68) ist.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Stoppbeschlag eines Beschlagssystems einer Flugzeugtür mit einem türseitigen Stoppbeschlag und einem rumpfseitigen Stoppbeschlag mit einer Anschlagschraube in einem der beiden Stoppbeschläge, die in Längsrichtung der Schraube an einer Anlagefläche von dem anderen Stoppbeschlag druckbeaufschlagbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anschlagschraube für einen derartigen Stoppbeschlag und die Verwendung einer Kugeldruckschraube als Anschlagschraube.
• Flugzeugtüren lagern an genau definierten Kontaktpunkten in einer entsprechenden Zarge am Flugzeugrumpf. An den Kontaktpunkten wirken erhebliche Druckkräfte aus der Differenz zwischen dem Kabineninnendruck und dem Außendruck während eines Flugs. Neben der Druckbelastung unterliegt die Tür jedoch auch Relativbewegungen gegenüber dem Rumpf. Die Kontaktpunkte müssen also neben einer erheblichen Druckbelastung auch Reibung ertragen. Daher werden reibungsvermindernde Beschichtungen eingesetzt. Unter den derzeit auftretenden Verformungen und Belastungen ist die Leistungsfähigkeit bekannter Beschichtungen allerdings nahezu ausgeschöpft. Da zukünftige Rumpf- und Türkonstruktionen zunehmend aus Verbundwerkstoffen erstellt werden, ist mit einer weiteren Zunahme der Verformungen und damit mit erhöhten Reibungsbelastungen zu rechnen. Neben leistungsfähigeren Beschichtungen einerseits wurde andererseits versucht, diesen Anforderungen auch durch die geometrische Form der jeweils belastenden Anlageflächen an den Kontaktpunkten gerecht zu werden.
• Es ist bekannt, die Kontaktpunkte als rumpfseitigen und türseitigen Stoppbeschlag auszubilden. An dem rumpfseitigen Stoppbeschlag ist eine Anlagefläche angeordnet, die auf den Schraubenkopf einer Anschlagschraube im türseitigen Stoppbeschlag beim Schließen und Verriegeln der Tür trifft. Um einen gewissen Winkelausgleich zu ermöglichen, ist der an sich flache Schraubenkopf mit einem Abrundungsradius von etwa 100 bis 250 mm ausgebildet. Dadurch wird eine einigermaßen große Anlagefläche erzielt, die dennoch einen gewissen Winkelausgleich ermöglicht. Durch die große Anlagefläche kann die Flächenpressung am Schraubenkopf reduziert werden, sodass weder das Material des Schraubenkopfes noch seine Beschichtung überlastet werden.
• Als Werkstoff der Anschlagschraube dient ein ausgehärteter, nicht rostender Chrom-Nickel-Kupfer-Stahl. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften und der Verschleißfestigkeit wird der Schraubenkopf mit einer Aluminium-Bronze aus 90% Kupfer, 9% Aluminium und 1% Eisen beschichtet. Zur Verbesserung der Haftung der Beschichtung auf der Stahloberfläche dient ein Haftgrundmittel aus 20% Aluminium und 80% Nickel. Die Beschichtung wird durch Flammspritzen aufgebracht. Anschließend wird die Beschichtung bei 80 Grad Celsius etwa 10 Minuten lang geölt, um bessere Gleiteigenschaften und einen geringeren Adhäsionsverschleiß zu erzielen. Damit kann eine Oberflächenrauigkeit der Beschichtung von etwa 0,4 mm bei einer Schichtdicke von 1,4 mm erreicht werden. Der Reibwert zwischen einer so ausgestatteten Stoppschraube und einer mit ihr zusammenwirkenden Anlagefläche am rumpfseitigen Stoppbeschlag liegt bei etwa 0,15 bis 0,2.
• Alternativ kommen Schrauben mit einem Kugelkopfgelenk zum Einsatz. Die türseitige Kontaktfläche ist an einem beweglichen Gelenkabschnitt angeordnet, der auf der der Kontaktfläche gegenüberliegenden Seite eine konvexe Wölbung aufweist. Schraubenseitig liegt die konvexe Wölbung in einer konkav geformten Pfanne mit gleichem Radius des feststehenden Teils des Gelenks und damit im Schaft der Anschlagschraube. Aufgrund einer großen Anlagefläche lassen sich mit einer derartigen Kugelkopfgelenk-Schraube die Flächenpressung an den Kontaktpunkten erheblich reduzieren. Konstruktionsbedingt ist jedoch nur ein geringer Winkelausgleich von etwa 3 Grad möglich. Aufgrund der aufwendigen Konstruktion ist dieses Bauteil außerdem teuer.
• Das Dokument DE 197 30 918 A1 beschreibt eine Verriegelungsvorrichtung für Türen, insbesondere für Kabinentüren, von Verkehrsflugzeugen, mit im Randbereich der Tür angeordneten Abstandshaltern, die an diesen zugeordneten Aufnahmen zur Anlage bringbar sind, wobei die Abstandshalter in Richtung auf die Aufnahmen verstellbar ausgebildet, in Verriegelungsrichtung verschieblich gelagert und durch eine Antriebseinrichtung beaufschlagbar sind. Die Antriebseinrichtungen für die einzelnen Abstandshalter sind über Mittel miteinander verbunden, die ständig eine selbsttätige gleichmäßige Verteilung der Anlagekräfte aller Abstandshalter vornehmen.
• Das Dokument DE 20 2006 004 634 U1 beschreibt einen elastischen Kugel – oder kappenförmigen Türstopper mit einem S-förmigen Bügel, der verlängert werden kann. Der Türstopper ist durch eine Schraube mit dem Bügel verbunden.
• Das Dokument DE 89 10 814 U1 beschreibt eine Kugeldruckschraube mit einem zapfenartigen Ansatz, der zur Drehwinkelbegrenzung eines Kugelkopfs aus einer Kugelpfanne der Kugeldruckschraube herausragt.
• Das Dokument US 2007/0 234 511 A1 beschreibt eine Türanschlagstiftanordnung mit einem Stift, der eine konkave kugelförmige Ausnehmung aufweist, sowie mit einem Basispad, der ein geschlossenes Ende und ein offenes Ende aufweist, wobei das offene Ende einen konvexen kugelförmigen Abschnitt aufweist. Dieser konvexe kugelförmige Abschnitt ist im offenen Ende des Basispads zur Gänze aufgenommen.
• Das Dokument US 4 055 385 A beschreibt eine Spannschraubenvorrichtung zum Einspannen von Werkstücken, die einen Schraubenkörper, ein Außengewinde auf dem Schraubenkörper, eine Buchse an einem Ende des Schraubenkörpers, und eine innerhalb der Buchse angeordnete Kugeleinrichtung aufweist, wobei die Öffnung zu der Buchse kleiner ist als der Durchmesser der Kugeleinrichtung, die in der Buchse zurückgehalten wird. Eine erste flache Oberfläche ist auf einer Seite der Kugeleinrichtung vorgesehen, wobei die erste flache Oberfläche außerhalb der Buchse zum Anliegen an die Werkstücke ausgebildet ist. Des Weiteren sind Begrenzungsmittel zum Begrenzen einer Drehung der Kugeleinrichtung innerhalb der Buchse vorgesehen, die einen im Wesentlichen konischen Vorsprung an der Wand der Buchse aufweisen. Die Begrenzungsmittel weisen weiterhin eine zusammenwirkende Oberfläche an Teilen der Kugeleinrichtung innerhalb der Buchse auf. Der Vorsprung ist zentral in der zusammenwirkenden Oberfläche angeordnet, wenn die erste flache Oberfläche normal zur Längsachse der Spannschraubenvorrichtung ausgerichtet ist.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen neuen Stoppbeschlag anzugeben, der die Anforderungen an eine möglichst geringe Flächenpressung einerseits und an eine hohe Standzeit andererseits gerecht wird, den anderen Stoppbeschlag unverändert lässt, kostengünstig und nicht zu schwer ist.
• Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 sowie die Merkmale der nebengeordneten Patentansprüche 5 und 6 gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 4 bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
• Bei dem eingangs genannten Stoppbeschlag umfasst die Schraube einen Schraubenkopf mit einer darin um ihren Mittelpunkt als Drehpunkt drehbar gehaltenen Kugel. Die Erfindung verfolgt also zunächst das Prinzip, die Reibung an dem Kontaktbereich zwischen den Stoppbeschlägen zu reduzieren. Denn mit der in jede Richtung drehbar gelagerten Kugel kann ein Großteil der Reibung aus den Relativbewegungen zwischen türseitigem und rumpfseitigem Stoppbeschlag als Rollreibung abgebaut werden. Im Übrigen tritt auch weiterhin Gleitreibung auf, und zwar sowohl zwischen der Kugel und dem Schraubenkopf als auch zwischen der Kugel und der Anlagefläche am anderen Stoppbeschlag. Die kugelige Lagerung der Anlagefläche ermöglicht darüber hinaus einen optimalen Winkelausgleich, der konstruktiv unbeschränkt ist. Dem Winkelausgleich dient zudem auch die kugelige Form der Anlagefläche selbst.
• Mit einer Anlagefläche an dem einen Stoppbeschlag an einer Kugel mit konstruktionsbedingt kleinem Radius und einer im Wesentlichen ebenen Anlagefläche am anderen Stoppbeschlag können sich relativ hohe Flächenpressungen ergeben. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Anlagefläche der Kugel daher eine gewisse Abflachung mit einem größeren Radius aufweisen, wodurch sich die Flächenpressung bekanntlich senken lässt. Dabei bleibt die freie Drehbarkeit im Schraubenkopf erhalten. Um die Flächenpressung gegebenenfalls noch weiter zu reduzieren, kann der Kugelkopf eine im Wesentlichen plane Anlagefläche aufweisen. Durch die weiterhin kugelige Lagerung der Anlagefläche wird jedoch ein Winkelausgleich in einem Umfang erhalten, der deutlich größer ist als im Stand der Technik.
• Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Stoppbeschlag eine topfförmige Halterung im Schraubenkopf für die Kugel mit zylindrischen Seitenwänden und einem konkav gewölbten Boden bzw. einer Pfanne als Bodenfläche umfassen. Der Durchmesser der topfförmigen Halterung im Bereich seiner zylindrischen Seitenwände entspricht im Wesentlichen dem Kugeldurchmesser. Dadurch entsteht eine lineare ringförmige Anlage der Kugel an den Seitenwänden. Der Ausrundungsradius des konkav gebildeten Bodens ist größer oder gleich dem Kugeldurchmesser. Dadurch ergibt sich eine großflächige Anlage der Kugel an der Bodenfläche, die zu einem guten Gleiten der Kugel in der Aufnahme führt und eine stabile Lagerung der Kugel in der Halterung bewirkt.
• Die volle Wirksamkeit des Stoppbeschlags mit abgeflachter Kugel ist nur dann gewährleistet, wenn die Abflachung als Anlagefläche mit dem anderen Stoppbeschlag zusammenwirken kann. Dazu muss sie in etwa parallel zu der Anlagefläche am anderen Stoppbeschlag ausgerichtet sein bzw. bleiben. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Stoppbeschlag daher über eine Drehwinkelbegrenzung zur Beschränkung der Drehbewegung der Kugel gegenüber dem Schraubenkopf verfügen. Damit kann ein unerwünschtes Verdrehen der Kugel zum Beispiel durch eine versehentliche Berührung bei geöffneter Tür während eines Beladungsvorgangs vermieden werden. Die Drehwinkelbegrenzung kann zum Beispiel aus einem Sackloch in der Bodenfläche der Halterung im Schraubenkopf bestehen, in das ein Zapfen an der Kugel ragt, der der Anlagefläche bezüglich des Mittelpunkts der Kugel gegenüberliegt. Durch den Durchmesser des Sacklochs einerseits und die Abmessungen des Zapfens andererseits kann ein genau definierter freier Drehbereich der Kugel festgelegt werden. Er ist so zu wählen, dass die Schraube des Stoppbeschlags über eine ausreichende Winkelanpassung verfügt.
• Die weitgehende Ausrichtungsmöglichkeit der kugelgelagerten Anlagefläche an dem einen Stoppbeschlag gegenüber der zugehörigen Anlagefläche am anderen Stoppbeschlag zusammen mit der Größe der Anlagefläche selbst führt bereits zu relativ hohen Standzeiten des Stoppbeschlags. Sie kann noch dadurch gesteigert werden, dass nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Anlagefläche mit einer Beschichtung zur Reduzierung von Verschleiß versehen wird. Die gegenüber einer Ausführungsform mit einer Kugel deutlich vergrößerte Anlagefläche führt zu einer geringeren Flächenpressung, die eine Vielzahl von technischen und kostengünstigeren Beschichtungen erst ermöglicht.
• Als Beschichtungen kommen Trockenschmierstoffe, wie beispielsweise Molybdänsulfit, Grafit oder PTFE, Gleitlacke, beispielsweise organische Niedertemperaturlacke oder insbesondere organische Hochtemperaturlacke und schließlich Kunststoffschichten wie Polyamid, PTFE oder Polyimide in Frage. Weil die Beschichtung nur eine sehr geringe Schichtdicke benötigt, kann sie mittels physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD: physical vapour deposition) in einem vakuumbasierten Beschichtungsverfahren aufgebracht werden. Damit lassen sich Schichten aus Indium (In), Siliziumcarbid (SiC), Titancarbid (TiC), Wolframcarbid (WC), Titannitrit (TiN) oder Molybdändisulfit (MoS₂) erzeugen. Alle diese PVD-Schichten verfügen über eine sehr gute Haftfestigkeit, Molybdändisulfit zudem auch über ein sehr gutes Gleitvermögen und einen hohen adhäsiven Verschleißwiderstand.
• Alternativ dazu können thermochemische Schichten, zum Beispiel Diffusionsschichten durch Einsatzhärten, Nitrierschichten oder Carbonitrierschichten auf der Anlagefläche aufgebracht werden. Sie bieten ein vergleichbar akzeptables Gleitvermögen bei jedoch sehr guter Haftfestigkeit und einem hohen adhäsiven Verschleißwiderstand. Durchwegs besseres Gleitvermögen bei vergleichbarer Haftfestigkeit und vergleichbarem Verschleißwiderstand bieten Schichten, die mittels chemischer Gasphasenabscheidung erstellt wurden, beispielsweise solche aus Molybdändisulfit (MoS₂), B₄C, NiB, PTFE, SiC, und ähnliche. Ebenfalls durchwegs guten adhäsiven Verschleißwiderstand bieten thermische Spritzschichten, zum Beispiel Legierungen, Oxide bzw. Keramiken oder Hartstoffschichten. Werden diese als Festschmierstoffe eingesetzt, so bieten sie darüber hinaus auch eine gute Haftfestigkeit. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Anlagefläche des Stoppbeschlags daher mit einem Trockenschmierstoff als Beschichtung ausgestattet. Als besonders geeignet stellt sich WCCo + PTFE („Teflon”) heraus. Diese Kunststoffschicht lässt sich in einer Schichtdicke von 0,08 mm auftragen und weist eine Härte von ca. 1000 HV auf. Der geringe Reibungswiderstand erklärt sich dadurch, dass sich die PTFE-Partikel in den „Tälern” der Karbide anlagern. Da Co darüber hinaus gering löslich gegenüber Titan ist, das in der Regel als Anlagefläche am anderen Stoppbeschlag verwendet wird, und PTFE-Schicht eine Trennschicht zur Anlagefläche darstellt, zeichnet sich diese Kunststoffbeschichtung durch eine geringe Adhäsionsneigung gegenüber Titan aus.
• Alternativ dazu kann eine Nickel-PTFE-Dispersionsschicht auf der Anlagefläche der Stoppschraube aufgebracht werden. Diese Schicht besteht aus Nickel und Phosphor, wobei der Phosphorgehalt zwischen 9 und 12% und der PTFE-Gehalt zwischen ca. 20 und 30 Volumen-% liegt. Der Phosphorgehalt bestimmt die Härte der Schicht. Die PTFE-Partikel sind durchgehend in der chemischen Nickel-Matrix fest und gleichmäßig eingebaut, sodass sie nicht wie bei einer reinen PTFE-Beschichtung von der Oberfläche abgerieben werden können. Daraus ergeben sich eine besonders antiadhäsive Oberfläche, eine sehr gute Trocknungsschmierung und hervorragende Gleiteigenschaften. Ihre Härte beträgt etwa 230 HV, ihr Reibkoeffizient etwa zwischen 0,1 und 0,2. Die Verschleißbeständigkeit dieser Beschichtung kann noch dadurch erhöht werden, dass die Nickel-PTFE-Dispersionsschicht getempert wird.
• Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Beschichtung in einer CuNiIn-Beschichtung bestehen. Diese Beschichtung ist in einer Schichtdicke von 0,04 mm herstellbar. Die Werkstoffe Kupfer (Cu) und Indium (In) haben eine geringe Löslichkeit gegenüber Titan. Zusätzlich gehört Indium zu den Trockenschmierstoffen und wirkt daher für die Beschichtung selbst schmierend. Sowohl die BCCo + PTFE-Schicht als auch die CuNiIn-Schicht können durch das thermische Plasma-Spritzverfahren hergestellt werden. Dabei werden die Partikel an-, auf- und umgeschmolzen und dabei auch oxidiert. Die Verschleißbeständigkeit der Beschichtungen kann noch durch Kaltgasspritzen erhöht werden. Dabei werden die Partikel ohne Oxid-Bildung so hoch beschleunigt, dass sie im Grenzbereich miteinander verschmelzen.
• Die Kunststoffschichten stellen eine günstige Kontaktpaarung bei den Kontaktflächen der beiden Stoppbeschläge aus Metall und Nichtmetall her. Diese Paarung verringert den Verschleiß erheblich, weil sie eine äußerst geringe Adhäsionsneigung aufweist.
• Die Anlagefläche an der abgeflachten Kugel, die in unmittelbarem Kontakt zur Anlagefläche am anderen Stoppbeschlag steht, ist nicht die einzige Fläche, die Reibung infolge der Druckbelastung der Tür und den Verformungsbewegungen des Flugzeugrumpfes unterliegt. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Oberfläche der Kugel mit Ausnahme der Anlagefläche mit einer Diffusionsschicht versehen. Sie dient dazu, den Abrasionsverschleiß zwischen Kugel und Halterung so weit wie möglich zu reduzieren. Er tritt an derjenigen im Wesentlichen ringförmigen Kontaktflächen auf, an der die Kugel einerseits an den zylindrischen Seitenwänden der Halterung und andererseits an deren Bodenfläche anliegt. Die Diffusionsschicht kann beispielsweise aus einer Einsatzhärteschicht, aus Nitrierschichten oder Borierschichten bestehen. Gemeinsam ist ihnen, dass Nichtmetalle wie Kohlenstoff oder Stickstoff oder Halbmetalle wie Bor, Silizium oder auch Metalle wie Aluminium oder Chrom, Zink in eine Substratfläche eingebracht werden. Dies kann in Gas-, Pulver-, Bad- oder Gas- und Plasmaverfahren erfolgen.
• Das Prinzip der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung beispielshalber noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
• 1: eine Seitenansicht eines Stoppbeschlags nach Stand der Technik,
• 2: eine erste Ausführungsform der Erfindung mit kugeligem Schraubenkopf,
• 3: eine zweite Ausführungsform mit einer konvex abgeflachten Kugel im Schraubenkopf,
• 4: eine Kugeldruckschraube mit flachem Kugelkopf, und
• 5: einen Detailschnitt durch eine Kugeldruckschraube.
• 1 verdeutlicht den Stand der Technik anhand eines bekannten Stoppbeschlagsystems für Flugzeugtüren. Das System besteht aus einem rumpfseitigen Beschlag 10 und einem türseitigen Beschlag 12, die mit jeweils vier Schrauben am Rumpf bzw. an der Tür verschraubt sind. Sie liegen in einem Kontaktbereich 14 aneinander an, der am rumpfseitigen Beschlag 10 an einem senkrecht zur Befestigungsebene abstehenden Arm 16 von einer feststehenden Anlagefläche 18 gebildet wird. Der türseitige Beschlag 12 besteht aus einem ebenfalls rechtwinklig zur Befestigungsebene abstehenden Stoppschraubenhalter 20, der von einer Stoppschraube 22 mit einem Schraubenkopf 24 durchsetzt ist. Die Stoppschraube 22 ist in den Stoppschraubenhalter 20 eingeschraubt und wird von einer Mutter 26 gesichert, die über eine Sicherungsscheibe 28 am Stoppschraubenhalter 20 auf dessen dem Schraubenkopf 24 gegenüberliegenden Seite anliegt. Der Schraubenkopf 24 trägt eine Anlagefläche 29, mit der der türseitige Beschlag 12 am rumpfseitigen Beschlag 10 anliegt.
• Durch Verdrehen der Stoppschraube 22 kann der Kontaktpunkt zwischen dem rumpfseitigen Beschlag 10 und dem türseitigen Beschlag 12 festgelegt und durch Anziehen der Mutter gesichert werden. Damit lässt sich eine Relativbewegung der beiden Beschläge 10, 12 zueinander in Längsrichtung der Schraube festlegen. Im Betrieb des Flugzeugs treten jedoch noch Relativbewegungen der Beschläge 10, 12 quer zur Schraubenlängsrichtung und Verkippungen auf. Diese Kräfte werden im Kontaktbereich 14 zwischen den Stoppbeschlägen 10, 12 übertragen. Neben einer Druckbelastung müssen also die Anlageflächen 18, 29 auch erhebliche Reibkräfte aushalten.
• Da sie leichter auswechselbar ist, wird insbesondere die Stoppschraube 22 auf einen gewissen Verschleiß hin ausgelegt. Denn der rumpfseitige Beschlag 10 besteht aus einer Titan-Aluminium-Legierung (Ti₆Al₄V) und wird aus einem Gesenkschmiedteil herausgefräst. Die Anlagefläche 18 wird kugelgestrahlt, um ihr eine größere Härte zu verleihen. Anschließend wird die Anlagefläche 18 geschliffen und poliert, damit sie eine Oberflächenrauhigkeit von 0,4 mm bis 0,08 mm einhält. Schließlich wird der rumpfseitige Beschlag 10 in Schwefelsäure anodisiert, um ihm einen Korrosionsschutz zu verleihen.
• Der türseitige Stoppbeschlag 12 ist ebenfalls ein gefrästes Gesenkschmiedteil aus der genannten Titan-Aluminium-Legierung mit einem Korrosionsschutz. Die Stoppschraube 22 besteht im Wesentlichen aus einem nicht rostenden Chrom-Nickel-Kupfer-Stahl. Der Schraubenkopf 24 erhält eine sphärische Oberfläche mit einem Radius von 100 bis 250 mm, um die Kippbewegung zwischen den Beschlägen 10, 12 besser ausgleichen zu können. Um gute Gleiteigenschaften und bessere Verschleißfestigkeit zu erzielen, trägt er eine Beschichtung aus Aluminium-Bronze, die zu 90% aus Kupfer (Cu), 9% Aluminium (Al) und 1% Eisen (Fe) umfasst. Sie wird auf einem Haftgrundmittel aufgetragen, das eine bessere Haftung an der Stahloberfläche bewirkt und zu 20% aus Aluminium und zu 80% aus Nickel (Ni) besteht. Die Beschichtung wird durch Flammspritzen aufgebracht. Zur weiteren Verbesserung der Gleiteigenschaften wird die Beschichtung bei ca. 80° für eine Dauer von etwa 10 Minuten geölt. Dadurch lässt sich auch der Adhäsionsverschleiß verringern. Die Oberflächenrauhigkeit der Beschichtung beträgt dann 0,4 mm, ihre Schichtdicke 1,4 mm. Durch diese Maßnahmen lässt sich der Reibbeiwert zwischen den Beschlägen 10, 12 auf einen Wert von 0,15 bis 0,2 herabsetzen.
• Diese Verbesserungsmaßnahmen erreichten schon gewisse Fortschritte insbesondere hinsichtlich der Verschleißfestigkeit des Beschlagsystems. Eine Ausführungsform der Erfindung sieht daher gemäß 2 eine abweichende Gestaltung des Kontaktbereichs 14' vor. Das dargestellte Beschlagsystem unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten lediglich durch die andere Gestaltung der Anschlagschraube 30. Sowohl der rumpfseitige Beschlag 10 als auch der türseitige Beschlag 12 sind grundsätzlich unverändert. Die Anschlagschraube 30 dagegen hat einen Schraubenkopf 32, dessen Anlagefläche 34 von einer Kugel 36 gebildet wird. Sie ist im Schraubenkopf 32 drehbar gehalten, sodass die Anlagefläche 18 des Beschlags 10 in einer Ebene senkrecht zur Darstellungsebene gegenüber dem türseitigen Beschlag 12 reibungsarm verschoben werden kann. Die Reibung im Kontaktbereich 14' ist also gegenüber dem Beschlagsystem gemäß 1 deutlich herabgesetzt. Durch den kleineren Ausrundungsradius der Kugel 36 gegenüber dem Schraubenkopf 24 aus 1 bietet das Beschlagsystem gemäß 2 auch einen deutlich besseren Winkelausgleich. Der geringere Kugelradius hat andererseits auch zur Folge, dass die effektive Berührfläche im Kontaktbereich 14' kleiner ist als im Beschlagsystem gemäß 1. Dadurch ergeben sich höhere Pressungen. Eine Relativbewegung der Beschläge 10, 12 zueinander verursacht bei dieser Ausführungsform sowohl Rollreibung als auch Gleitreibung. Die Rollreibung wird durch das Abrollen der Kugel 36 auf der Anlagefläche 18 des rumpfseitigen Beschlags 10 hervorgerufen. Gleitreibung tritt jedenfalls zwischen der Kugel 36 und dem sie haltenden Schraubenkopf 32 auf.
• Eine weitere Ausführungsform eines Beschlagsystems ist in 3 dargestellt. Die Beschläge 10, 12 sind wiederum unverändert, auch die Mutter 26 und die Sicherungsscheibe 28 weisen keine Besonderheiten auf. Die Anschlagschraube 40 jedoch umfasst einen besonders gestalteten Schraubenkopf 42: Er umfasst einen dem rumpfseitigen Beschlag abgewandten zylindrischen Abschnitt 44 größeren Durchmessers und einen sphärischen Abschnitt 46, der dem Beschlag 12 näher liegt. Im Bereich seines Scheitels geht der sphärische Abschnitt 46 in einen Gewindeabschnitt 48 kleineren Durchmessers über. Der zylindrische Abschnitt 44 nimmt die Kugel 50 drehbar gelagert auf, die aus ihm herausragt. Ihre Anlagefläche 52 ist konvex und mit einem größeren Abrundungsradius als der der Kugel 50 gestaltet, um die Flächenpressung zwischen den Anlageflächen 18, 52 zu reduzieren. Denn die Pressung nimmt mit dem Durchmesser der Anlagefläche 52 quadratisch ab. Da sich die abgeflachte Kugel 50 im Schraubenkopf 42 in einem geringen Winkel verdrehen kann, lässt sich die Anlagefläche 52 gegenüber der Längsachse der Schraube 40 verkippen. Der zylindrische Abschnitt 44 des Schraubenkopfs 42 beschränkt jedoch die Verkippmöglichkeit. Sie endet, bevor ein Rand der Anlagefläche 52 in den zylindrischen Abschnitt 44 des Schraubenkopfs 42 eintaucht und die Anlagefläche 18 an ihm anschlägt.
• 4 stellt eine Anschlagschraube 60 ähnlich der Stoppschraube 40 in 3 dar und ist an deren Stelle dort einsetzbar. Sie umfasst einen zylinderförmigen Gewindeabschnitt 62 mit einer Montageseite 64 und einer Kugelseite 66. Die Montageseite 64 bietet eine Angriffsmöglichkeit für ein Werkzeug, nämlich statt eines Schraubenschlitzes gemäß 1 eine normierte Inbusöffnung 67. Auf der Kugelseite 66 ist stirnseitig eine abgeflachte Kugel 68 im Schraubenkopf 69 drehbar gelagert. Sie weist an ihrer abgeflachten Seite eine ebene Anlagefläche 70 auf, die aus dem Schraubenkopf 42 herausragt und die auf der Längsachse der Schraube 60 senkrecht steht. Ihre Kugel 68 lässt sich um einen Winkel α von bis zu 9° gegenüber einer ebenen Ausgangslage verschwenken.
• Bei diesem Beschlagsystem treffen im Kontaktbereich 14'' zwei ebene Anlageflächen 18, 70 aufeinander. Die über die Beschläge 10, 12 übertragenen Druckkräfte verteilen sich also auf relativ große Anlageflächen 18, 70, weshalb dort eine gegenüber 3 weiter verringerte Flächenpressung vorliegt. Die Anschlagschraube 60 bietet zudem mit der Anlagefläche 70 eine vollkommen ebene Gleitfläche. Da die Anlagefläche 70 sich durch die Anordnung auf der abgeflachten Kugel 68 in einem verhältnismäßig großen Bereich verkippen lässt, bietet die Anschlagschraube 60 einen guten Winkelausgleich. Aufgrund der geringen Flächenpressung im Kontaktbereich 14'' kann die Anlagefläche 70 eine Beschichtung aus Kunststoff erhalten. Ihr Vorteil liegt darin, dass durch die Kontaktpaarung aus der metallischen Anlagefläche 18 und der dann kunststoffbeschichteten Anlagefläche 70 eine geringe Adhäsionsneigung vorliegt, die aufgrund des geringeren Verschleißes eine höhere Standzeit der Anschlagschraube 60 bewirkt.
• 5 zeigt eine Verdrehsicherung der Kugel 68 in der Anschlagschraube 60. Auf der der Anlagefläche 70 gegenüber liegenden Seite weist die abgeflachte Kugel 68 dazu einen Zapfen 72 auf, der in ein Sackloch 74 hineinragt. Das Sackloch 74 geht von einem konkav gewölbten Boden einer sphärischen Pfanne 76 aus, deren Ausrundungsradius größer als der der Kugel 68 ist. Es sorgt für eine möglichst flächige Anlage der Kugel 68 in der Pfanne 76 und damit für eine gute Schmiegung. Die Pfanne 76 umzieht eine breite zylindrische Seitenwand 78, die die Kugel 68 in allen Richtungen rechtwinklig zur Schraubenlängsachse hält. Bei einer Auslenkung der Kugel 68 um einen Winkel α größer als 9° schlägt der Zapfen 72 an den Wandungen des Sacklochs 74 an. Die Verdrehsicherung sorgt also dafür, dass die Anlagefläche 70 im Wesentlichen parallel zur Anlagefläche 18 des rumpfseitigen Beschlags ausgerichtet bleibt. Sie könnte sonst beispielsweise durch einen unachtsamen Passagier unerwünscht verdreht werden, der sie mit einem Gepäckstück oder mit seinem Schuh beim Besteigen oder Verlassen des Flugzeugs verstellt.
• Bezugszeichenliste

10

rumpfseitiger Stoppbeschlag

12

türseitiger Stoppbeschlag

14, 14',

14'' Kontaktbereich

16

Arm

18

Anlagefläche

20

Stoppschraubenhalter

22

Stoppschraube

24

Schraubenkopf

26

Mutter

28

Sicherungsscheibe

29

Anlagefläche

30

Anschlagschraube

32

Schraubenkopf

34

Anlagefläche

36

Kugel

40

Anschlagschraube

42

Schraubenkopf

44

zylindrischer Abschnitt, zylindrische Seitenwände

46

sphärischer Abschnitt

48

Gewindeabschnitt

50

abgeflachte Kugel

52

Anlagefläche

60

Anschlagschraube

62

Gewindeabschnitt

64

Montageseite

66

Kugelseite

67

Inbusöffnung

68

abgeflachte Kugel

69

Schraubenkopf

70

Anlagefläche

72

Zapfen

74

Bohrung, Sackloch (zur Drehwinkelbegrenzung)

76

Pfanne (zur Drehwinkelbegrenzung)

78

Seitenwand

α

Verkippwinkel der Kugel 68

M

Mittelpunkt der Kugel 68

Claims (6)

1. Stoppbeschlag eines Stoppbeschlagsystems einer Flugzeugtür mit einem rumpfseitigen Stoppbeschlag (10) und mit einem türseitigen Stoppbeschlag (12), mit einer Anschlagschraube (60) in einem der beiden Stoppbeschläge (10; 12), die in Längsrichtung der Anschlagschraube (60) an einer Anlagefläche (70) von dem anderen Stoppbeschlag (10) druckbeaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagschraube (60) einen Schraubenkopf (69) mit einer darin um ihren Mittelpunkt (M) als Drehpunkt in jede Richtung drehbar gehaltenen Kugel (68) umfasst, die eine plane Abflachung als Anlagefläche (70) aufweist, wobei die Kugel (68) auf der der Anlagefläche (70) gegenüberliegenden Seite einen Zapfen (72) aufweist, der in ein Sackloch (74) der Anschlagschraube (60) hineinragt für eine Drehwinkelbegrenzung (72; 74) zur Beschränkung der Drehbewegung der Kugel (68) gegenüber dem Schraubenkopf (69), in dem eine topfförmige Halterung der Kugel (68) mit zylindrischen Seitenwänden (78) und einem konkav gewölbten Boden als Bodenfläche ausgebildet ist, und wobei der konkav gewölbte Boden von einer sphärischen Pfanne (76) ausgebildet ist, deren Ausrundungsradius größer als der der Kugel (68) ist.
2. Stoppbeschlag nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Beschichtung der Anlagefläche (70) zur Reduzierung von Verschleiss.
3. Stoppbeschlag nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Trockenschmierstoff als Beschichtung.
4. Stoppbeschlag nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kugel (68) mit Ausnahme der Anlagefläche (70) mit einer Diffusionsschicht versehen ist.
5. Anschlagschraube (60) für einen Stoppbeschlag einer Flugzeugtür nach einem der obigen Ansprüche.
6. Verwendung einer Kugeldruckschraube als Anschlagschraube (60) für einen Stoppbeschlag nach einem der obigen Ansprüche.

Images