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Die Erfindung betrifft Schleppstangen für Flugzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, am Boden befindliche Flugzeuge mit Hilfe von Schleppfahrzeugen zu bewegen. So werden bspw. Verkehrsflugzeuge regelmäßig durch ein Schleppfahrzeug von einer Parkposition oder einer Gateposition eines Flugzeugterminals rückwärts auf das Rollfeld geschoben, von wo aus die Flugzeuge dann selbstständig vorwärts zur Startbahn rollen können.
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Bei einer Variante entsprechender Schleppvorgänge wird zwischen dem Schleppfahrzeug und dem Bugfahrwerk des Flugzeugs eine Schleppstange angebracht, die als einzige Verbindung zwischen dem Schleppfahrzeug und dem Flugzeug sämtliche Kräfte zwischen diesen beiden überträgt. Um dabei zu verhindern, dass über die Schleppstange Überlasten übertragen werden, die zu Schäden am Bugfahrwerk des Flugzeugs führen, weist die Schleppstange regelmäßig Scherbolzen auf, die mit Hilfe von Gewindemuttern oder Splinten gegen ein ungewolltes Herausgleiten bei Belastung gesichert sind und bei Überlast brechen. Beim Auftreten einer Überlast wird dadurch der Kraftfluss zwischen Schleppfahrzeug und Flugzeug unterbrochen, bevor die Überlast Schäden am Flugzeug verursachen kann. Entsprechende Schleppstangen sind bspw. in DE 20 2011 002 748 Ul und
DE 37 05 740 A1 beschrieben.
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Beim Brechen der Scherbolzen einer Schleppstange besteht die Gefahr, dass sich abgescherte Segmente der Scherbolzen lösen und zu Boden fallen, wo sie einen für den Flugverkehr äußerst gefährlichen Fremdkörper bedeuten würden. Es ist daher bekannt, die Scherbolzen einer Schleppstange an seinen beiden Enden jeweils mit einer Fangschnur zu sichern, um ein evtl. Herabfallen der abgescherten Enden beim Brechen des Scherbolzens zu verhindern. Entsprechende Fangschnüre finden sich bspw. bei der Schleppstange J-TOW747-T der Firma JMS AG, Deutschland.
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Auch wenn durch entsprechende Fangschnüre das Herabfallen der Enden des Scherbolzens bei dessen Brechen wirksam verhindert werden kann, lassen sich hierdurch tatsächlich nur die unmittelbar mit den Fangschnüren verbundenen Teile des Scherbolzen sichern. Insbesondere wenn der Scherbolzen nicht sauber an der oder den dafür vorgesehenen Stellen, an denen die Scherbolzen häufig eingekerbt sind, abschert sondern dabei Bruchstücke auftreten, die nicht mit den Fangschnüren verbunden sind, können diese Bruchstücke ungehindert auf den Boden herunterfallen und somit zu gefährlichen Fremdkörpern für den Flugverkehr werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schleppstange für Flugzeuge zu schaffen, bei der diese Gefahr vermieden oder zumindest reduziert wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schleppstange gemäß dem Hauptanspruch. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Demnach betrifft die Erfindung eine Schleppstange für Flugzeuge umfassend einen Schleppkopf mit einem an einem Ende der Schleppstange angeordneten ersten Schleppkopfteil und einen mit dem ersten Schleppkopfteil über wenigstens einen Scherbolzen verbundenen zweiten Schleppkopfteil mit einer Verbindungsvorrichtung zur lösbaren Verbindung mit einem Flugzeug, wobei an dem ersten Schleppkopfteil wenigstens ein Fangkorb angeordnet ist, der wenigstens ein aus dem ersten Schleppkopfteil hervorstehendes Ende eines Scherbolzens umschließt, um bei Scherung des wenigstens einen Scherbolzens an diesem Ende entstehende Bruchstücke aufzufangen.
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Bei der erfindungsgemäßen Schleppstange ist ein zweigeteilter Schleppkopf vorgesehen, dessen beide Teile derart über wenigstens einen Scherbolzen verbunden sind, welcher bei Auftreten einer vordefinierten Überlast abschert, womit dann keine Kräfte mehr zwischen den beiden Teilen des Schleppkopfes übertragen werden können, sodass eine evtl. in der Schleppstange auftretende Überlast von dem mit dem Schleppkopf über die Verbindungsvorrichtung verbindbaren Flugzeug ferngehalten werden kann.
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Dabei ist zumindest ein Ende wenigstens eines Scherbolzen derart durch einen Fangkorb umgeben, dass ein an diesem Ende des Scherbolzen abgeschertes Segment aber auch dabei sämtliche dabei entstehende Bruchstücke sicher aufgefangen werden, sodass sie nicht auf den Boden herunterfallen. Gegenüber dem Stand der Technik werden also nicht nur einzelne Segmente eines Scherbolzens gegen das Herunterfallen gesichert. Dadurch verringert sich die Gefahr, dass bei Überbelastung der Schleppstange und einem daraus resultierenden Abscheren des oder der Scherbolzen gefährliche Fremdkörper auf ein Rollfeld oder eine Start- und Landebahn fallen.
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Der wenigstens eine Scherbolzen ist in dem ersten Schleppkopfteil vorzugsweise wenigstens teilweise in einer Scherbuchse geführt. Je nach Ausgestaltung der beiden Teile des Schleppkopfes kann der wenigstens eine Scherbolzen auch in zwei voneinander beabstandeten Bereichen in der Scherbuchse im ersten Schleppkopf geführt sein, wobei der Scherbolzen im dazwischenliegenden Bereich durch den zweiten Schleppkopfteil geführt ist. Der Scherbolzen kann auch im zweiten Schleppkopfteil in einer Scherbuchse geführt werden. Eine Scherbuchse kann insbesondere per Presspassung in einem Schleppkopfteil befestigt sein.
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Die wenigstens eine Scherbuchse oder wenigstens eine der Scherbuchsen am ersten Schleppkopfteil weisen vorzugsweise einen aus dem ersten Schleppkopfteil hervorstehenden Bundfortsatz auf, an dem der wenigstens eine Fangkorb lösbar befestigt werden kann.
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Alternativ - bspw. in Fällen in denen keine Scherbuchse vorgesehen ist - ist es auch möglich, dass an der Außenseite des ersten Schleppkopfteils ein Adapterelement vorgesehen ist, durch den sich wenigstens ein Scherbolzen erstreckt und an dem der wenigstens eine Fangkorb lösbar befestigbar ist. Das Adapterelement kann bspw. mit Nieten oder Schrauben am ersten Schleppkopfteil befestigt werden. Es ist aber auch möglich, dass das Adapterelement einstückig mit der die Außenseite des ersten Schleppkopfteils an der fraglichen Stelle bildenden Komponente ausgebildet ist.
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Es ist bevorzugt, wenn der Bundfortsatz oder das Adapterelement ringförmig sind und weiter vorzugsweise ein Gewinde oder ein Teil eines Bajonettverschlusses aufweisen, über das bzw. den der Fangkorb lösbar mit dem ersten Schleppkopfteil verbunden werden kann. Dadurch ist ein einfaches Befestigen und Lösen des Fangkorbs möglich. Im Falle eines Bajonettverschlusses ist es besonders bevorzugt, wenn der Bundfortsatz oder das Adapterelement wenigstens einen, vorzugsweise zwei Sicherungszapfen für den Bajonettverschluss aufweisen. Ist ein Gewinde am Bundfortsatz oder Adapterelement vorgesehen, ist dieses vorzugsweise ein Außengewinde.
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Der Fangkorb ist vorzugsweise zur unmittelbaren Verbindung mit dem Bundfortsatz oder dem Adapterring geeignet ausgebildet. Im Falle einer Schraub- oder einer Bajonettverbindung weist der Fangkorb dazu vorzugsweise ein Gewinde oder einen Teil eines Bajonettverschlusses auf, wobei der Fangkorb im letzteren Fall bevorzugt wenigstens einen, vorzugsweise zwei Führungsschlitze für den Bajonettverschluss aufweist. Ist ein Gewinde am Fangkorb vorgesehen, handelt es sich vorzugsweise um ein Innengewinde. Der Fangkorb kann so unmittelbar mit einem entsprechenden Gegenpart an einem Bundfortsatz oder einem Adapterelement des ersten Schleppkopfteils zusammenwirken, um die lösbare Verbindung von Fangkorb und erstem Schleppkopfteil zu schaffen.
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Alternativ ist es auch möglich, dass zur Befestigung des wenigstens einen Fangkorbs ein den Fangkorb umgreifender Überwurf ring vorgesehen ist, der zur lösbaren Verbindung mit dem Bundfortsatz oder dem Adapterring geeignet ausgebildet ist. Dazu weist der Überwurfring vorzugsweise ein Gewinde oder einen Teil eines Bajonettverschlusses, bevorzugt wenigstens einen oder zwei Führungsschlitze eines Bajonettverschlusses, auf. In diesem Fall wirkt der Fangkorb nicht unmittelbar mit dem Gewinde oder dem Teil eines Bajonettverschlusses am ersten Scherkopf zusammen, sondern wird über den Überwurfring an dem Bundfortsatz oder dem Adapterring gesichert. Indem der Fangkorb nicht zur unmittelbaren Verbindung ausgestaltet sein muss, kann er in der Regel einfacher und kostengünstiger hergestellt werden. Auch ist die Verwendung von Materialien für den Fangkorb, welche die unmittelbare Ausgestaltung von Verbindungselementen nicht zulassen, so möglich. Ist am Überwurfring ein Gewinde vorgesehen, ist dieses vorzugsweise ein Innengewinde.
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Im Falle der Verwendung eines Überwurfrings ist bevorzugt, wenn zwischen dem wenigstens einen Fangkorb und Überwurfring ein Federelement vorgesehen ist. Dadurch kann der Fangkorb gut gegenüber dem ersten Schleppkopf fixiert werden. Im Falle eines Bajonettverschlusses für den Überwurfring kann das Federelement auch der Sicherung des Bajonettverschlusses dienen. Das Federelement ist vorzugsweise ringförmig, weiter vorzugsweise als Elastomer-Ring oder eine Wellenfeder, vorzugsweise aus Metall, ausgebildet.
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Der Fangkorb ist vorzugsweise wenigstens teilweise blickdurchlässig. Dass ermöglich bei montiertem Fangkorb zu überprüfen, ob sich ein Segment oder Bruchstücke des jeweiligen Scherbolzens im Fangkorb befindet, der Scherbolzen also aufgrund einer Überbelastung abgeschert ist. Ist dies der Fall muss der Scherbolzen ausgetauscht werden, wozu in der Regel zunächst der Fangkorb entfernt werden muss. Insbesondere bei der vorbeschriebenen Befestigung des Fangkorbs über Gewinde- oder Bajonettverschluss ist dies aber schnell und problemlos möglich.
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Der Fangkorb kann aus blickdurchlässigem Kunststoff, aus einem flexiblen Netz oder aus einem steifen Drahtgeflecht sein, wobei die Maschenweise des Netzes oder des Drahtgeflechtes vorzugsweise größer gleich 1,5 mm ist. Eine entsprechende Maschenweite ist ausreichend groß, um die Blickdurchlässigkeit sicherzustellen, und gleichzeitig ausreichend klein um auch noch kleinere Bruchstücke des Scherbolzens auffangen zu können. Im Falle eines flexiblen Netzes kann dieses einen festen Sicherungsring aufweisen, welcher der Befestigung des Fangkorbs dient.
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Es ist bevorzugt, wenn zur Verbindung der beiden Schleppkopfteile mehr als ein Scherbolzen vorgesehen ist, wobei vorzugsweise für jeden Scherbolzen jeweils wenigstens ein Fangkorb vorgesehen ist. Sind der oder die Scherbolzen bei ordnungsgemäßer Verwendung der Schleppstange in vertikaler Richtung orientiert, sind der oder die Fangkörbe vorzugsweise an dem bodennäheren Ende der einzelnen Scherbolzen angeordnet. Bei einer anderen oder variablen Orientierung der Scherbolzen bei ordnungsgemäßer Verwendung der Schleppstange kann auch vorgesehen sein, an beiden Enden eines Scherbolzens jeweils einen Fangkorb vorzusehen.
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Die Erfindung wird nun anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen:
- 1: eine Teilansicht einer vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schleppstange;
- 2: eine Detailansicht der Schleppstange aus 1 in Explosionsdarstellung;
- 3: eine Schnittansicht durch die Detaildarstellung gemäß 2; und
- 4: eine Ausführungsalternative der Schleppstange gemäß 1 bis 3.
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In 1 ist derjenige Endbereich einer erfindungsgemäßen Schleppstange 1 dargestellt, an dem der Schleppkopf 2 befestigt ist. Im nicht dargestellten Teil ist die Schleppstange 1 gemäß dem Stand der Technik ausgestaltet und umfasst insbesondere an ihrem anderen, nicht dargestellten Ende eine normierte Zugöse zur Anbindung an ein Schleppfahrzeug.
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Der Schleppkopf 2 ist mit einem ersten Schleppkopfteil 10 an der Schleppstange 1 befestigt. Dabei umfasst der erste Schleppkopfteil 10 einen Flansch 11 und zwei daran befestigte horizontale Platten 12, 13. Zwischen den Platten 12, 13 ist ein zweiter Schleppkopfteil 20 eingeschoben und über mehrere Scherbolzen 30 mit dem ersten Schleppkopfteil 10 verbunden. Der zweite Schleppkopfteil 20 weist eine Verriegelungsklaue als Verbindungsvorrichtung 21 auf, mit der die Schleppstange 1 lösbar mit einem Flugzeug, insbesondere dem Bugfahrwerk eines Flugzeugs verbunden werden kann.
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In 2 ist der Bereich des Schleppkopfes 2 mit einem der Scherbolzen 30 detailliert dargestellt, wobei zur besseren Übersicht der nachfolgend beschriebene Fangkorb 40 von dem Schleppkopf 2 entfernt dargestellt ist. 3 zeigt eine Schnittansicht durch die 3, wobei der Fangkorb 40 jedoch im montierten Zustand dargestellt ist.
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Der Scherbolzen 30 ist durch zueinander fluchtende Durchgangsöffnungen 14, 15, 22 in den beiden Schleppkopfteilen 10, 20 bzw. den Platten 12, 13 des ersten Schleppkopfteils 10 geführt, wobei die jeweiligen Durchgangsöffnungen 14, 15, 22 jeweils mit eingepressten Scherbuchsen 16, 17, 23 ausgestattet sind. Der Scherbolzen 30 weist einen gegenüber dem Schaft 31 verbreiterten Scherbolzenkopf 32 auf. Mit dem Scherbolzenkopf 32 liegt der Scherbolzen 30 an dem ersten Schleppkopfteil 10 bzw. der Scherbuchse 17 an und verhindert so ein Durchrutschen des Scherbolzens 30.
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Um ein Herausgleiten des Scherbolzens 30 in die andere Richtung - bspw. bei Belastung während der Verwendung - zu vermeiden, ist der Scherbolzen 30 an seinem anderen Ende mit einer Gewindemutter 34 gesichert, die ebenfalls an dem ersten Schleppkopfteil 10, nämlich der Scherbuchse 16 anliegt. Die Sicherung über die Gewindemutter 34 bietet den Vorteil, dass die an dem Scherbolzen 30 vorgesehenen Einkerbungen 35, die Sollbruchstellen definieren, gesichert an die jeweiligen Grenzflächen zwischen dem ersten und dem zweiten Schleppkopfteil 10, 20 angeordnet sind. Kommt es zu einer Überlast, bricht der Scherbolzen 30 an den Einkerbungen 35, sodass anschließend der zweite Schleppkopfteil 20 zwischen die beiden Platten 12, 13 des ersten Schleppkopfteils 10 gleiten kann. In diesem Fall wird dann keine Kraft mehr über den Schleppkopf 2 übertragen, womit insbesondere die Überlast nicht an das mit der Schleppstange 1 verbundene Flugzeug übertragen wird und dort ggf. Schäden verursachen kann.
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Kommt es zu einem Bruch des Scherbolzens 30 aufgrund einer Überlast, fallen regelmäßig Segmente oder Bruchstücke des Scherbolzens 30 aufgrund der Schwerkraft aus den Durchführungsöffnungen 14, 15, 22. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann bei ordnungsgemäßer Verwendung der Schleppstange 1 insbesondere des Segments des Scherbolzens 30, an dem die Gewindemutter 34 angeordnet ist, bis zur unteren Einkerbung 35 sowie bei dem Bruch an der unteren Einkerbung 35 evtl. entstehende Bruchstücke nach unten aus der Durchgangsöffnung 14 herausfallen.
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Um zu verhindern, dass das fragliche Segment des Scherbolzens 30 bzw. Bruchstücke auf den Boden herabfallen und dort ggf. eine Gefahr für den Flugverkehr darstellen, ist ein Fangkorb 40 vorgesehen, der das im Bereich der Gewindemutter 34 über den ersten Schleppkopfteil 10 hervorstehende Ende des Scherbolzens 30 umschließt und so die bei Bruch des Scherbolzens 30 entstehende Bruchstücke auffangen kann.
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Der Fangkorb 40 ist aus einem Edelstahldrahtgeflecht mit einer Maschenweite von 1,5 mm gefertigt und wird mit einem Überwurfring 41 an dem ersten Schleppkopfteil 10 befestigt. Dazu weist die Scherbuchse 16 an dem fraglichen Ende des Scherbolzens 30 einen ringförmigen Bundfortsatz 18 auf, der an der Außenseite mit zwei gegenüberliegenden Sicherungszapfen 19 versehen ist, die als ein Teil eines Bajonettverschlusses dienen.
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Der Überwurfring 41 weist zwei, für einen Bajonettverschluss geeignet ausgeformte Führungsschlitze 42 auf, in denen die Sicherungszapfen 19 des Bundfortsatzes 18 geführt werden können.
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Zur Sicherung des Bajonettverschlusses und zur Fixierung des Fangkorbs 40 ist zwischen dem Überwurfring 41 und dem Fangkorb 40 eine Wellenfeder 43 aus Metall vorgesehen.
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Aufgrund der Maschenweite des Fangkorbs 40 ist dieser blickdurchlässig, sodass ohne Entfernen den Fangkorbes 40 von dem Schleppkopf 2 überprüft werden kann, ob sich Bruchstücke des Scherbolzens 30 im Fangkorb 40 befinden. Es ist so eine schnelle Überprüfung möglich, ob der Scherbolzen 30 aufgrund einer Überlast gebrochen ist oder nicht. Ist dies der Fall und muss der Scherbolzen 30 ausgetauscht werden, lässt sich der Fangkorb 40 aufgrund des Bajonettverschlusses schnell und einfach entfernen. Der Austausch des Scherbolzens 30 kann dann wie im Stand der Technik üblich erfolgen, wobei nach erfolgtem Austausch der Fangkorb 40 einfach wieder montiert werden kann.
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In 4 ist eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Schleppstange 1 gemäß 1 bis 3 dargestellt, bei der entweder keine Scherbuchse 16 vorgesehen ist oder diese zumindest nicht über einen Bundfortsatz 18 verfügt.
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In diesem Fall ist ein ringförmiges Adapterelement 50 vorgesehen, welches so an dem ersten Schleppkopfteil 10 und insbesondere an der einen Platte 12 angebracht und bspw. mit Nieten 51 befestigt wird, dass sich der Scherbolzen 30 durch den Adapterring 50 hindurch erstreckt. Das Adapterelement 50 weist an seiner Außenseite zwei gegenüberliegende Sicherungszapfen 19 für einen Bajonettverschluss auf, die mit den Führungsschlitzen 42 des Überwurfrings 41 auf die in 1 bis 3 dargestellte Weise zusammenwirken können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schleppstange
- 2
- Schleppkopf
- 10
- erster Schleppkopfteil
- 11
- Flansch
- 12
- horizontale Platte
- 13
- horizontale Platte
- 14
- Durchgangsöffnung
- 15
- Durchgangsöffnung
- 16
- Scherbuchse
- 17
- Scherbuchse
- 18
- Bundfortsatz
- 19
- Sicherungszapfen
- 20
- zweiter Schleppkopfteil
- 21
- Verbindungsvorrichtung
- 22
- Durchgangsöffnung
- 23
- Scherbuchse
- 30
- Scherbolzen
- 31
- Schaft
- 32
- Scherbolzenkopf
- 34
- Gewindemutter
- 35
- Einkerbungen
- 40
- Fangkorb
- 41
- Überwurfring
- 42
- Führungsschlitz
- 43
- Wellenfeder
- 50
- Adapterelement
- 51
- Niete
