DE4102861C2 - Schleppfahrzeug für Flugzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleppfahrzeug für Flugzeuge von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Bei zugstangenlosen Schleppfahrzeugen für Flugzeuge wird das Bugrad des Flugzeuges auf einer am Schleppfahrzeug vor­ gesehenen Hubschaufel abgestützt und festgelegt. Dabei kann es aus zwei Gründen zu einer unerwünschten einseitigen Lastverteilung auf der Hubschaufel, und dadurch zu einer einseitigen Belastung und möglicherweise Überlastung des Bugfahrwerkes kommen: Einerseits ist das das Bugrad mit dem Flugzeug verbindende Federbein, und damit die Lenkachse des Bugrades, meistens in einem Winkel zur Vertikalen angeord­ net. Wenn sich beim Kurvenfahren die Längsachse des Schleppfahrzeugs gegenüber der des angekoppelten Flugzeugs verdreht, wird das Bugrad zwangsläufig um die schrägverlau­ fende Federbeinachse geschwenkt, so daß es dazu neigt, sich gegenüber der Schaufel zu verkippen. Da diese Verkippung aber durch die Einspannung des Bugrades verhindert wird, kommt es zu starken, einseitigen Krafteinwirkungen zwischen dem Bugrad und seiner Einspannung auf der Schaufel. Aus diesem Grund ist bei einem aus DE 38 01 855 A1 bekannten Schleppfahrzeug der eingangs genannten Art die Schaufel um eine am Fahrgestell angeordnete Horizontalachse kippbar und mittels Hydraulikzylindern in ihrer Kipplage relativ zum Fahrgestell gesteuert einstellbar, um an die Schrägstellun­ gen des eingespannten Bugrades angepaßt werden zu können.

Andererseits ist es in der Praxis schwierig, das Schleppfahrzeug so exakt an das Bugfahrwerk des Flugzeugs heranzufahren, daß sich das Bugrad am Aufnahmevorgang in einer zur Längsmittelebene des Schleppfahrzeugs exakt zen­ trierten und ausgerichteten Lage befindet. Durch nicht ex­ akt zentrierte Aufnahme des Bugrades auf der Schaufel der Aufnahmevorrichtung kommt es ebenfalls zu einseitiger Bela­ stung. Aus DE 33 27 629 A1 ist ein Schleppfahrzeug für Flugzeuge bekannt, dessen Aufnahme- und Einspannvorrichtung für das Bugfahrwerk des Flugzeugs im Fahrgestellausschnitt des Schleppfahrzeugs schwimmend gelagert ist und durch hydraulische Stellzylinder in Querrichtung verschoben und verdreht werden kann. Dadurch kann vor dem Aufnahmevorgang die Aufnahmevorrichtung relativ zum Fahrgestell verschoben und in eine zum Bugfahrwerk zentriert ausgerichtete Posi­ tion gebracht werden, und nach dem Aufnahmevorgang kann die Aufnahmevorrichtung mit dem nun zentriert aufgenommenen und eingespannten Bugfahrwerk in die zur Längsmittelebene des Schleppfahrzeugs symmetrische und zentrierte Position ge­ bracht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schleppfahr­ zeug der eingangs genannten Art so auszubilden, daß seine Aufnahmevorrichtung sowohl um eine Achse in Fahrzeuglängs­ richtung frei drehbar ist, um dem Bugfahrwerk beim Kurven­ fahren folgen zu können, als auch gesteuerte Querverschie­ bungen ausführen kann, um eine nicht exakt zentrierte Posi­ tion des aufgenommenen Bugfahrwerks zu korrigieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem in Anspruch 1 angegebenen Schleppfahrzeug gelöst. Die Unteransprüche be­ ziehen sich auf vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schleppfahrzeugs.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß eine Kombination einer freien Kippbarkeit der Aufnahmevorrich­ tung um eine horizontale Längsachse und einer gesteuerten Querverschiebbarkeit der Aufnahmevorrichtung relativ zum Fahrgestell mit einer besonders einfachen und platzsparen­ den Gelenkaufhängung erreicht wird, die auch in einfacher Weise so ausgestaltet werden kann, daß sie die erheblichen Gewichtskräfte und -momente des Bugfahrwerks aufnehmen kann.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Schleppfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Er­ findung.

Fig. 2 einen nur die Gelenkaufhängung darstellenden Quer­ schnitt nach der Linie II-II.

Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Schleppfahrzeug 1 zum Manövrieren von Flugzeugen hat ein im hinteren Bereich gabelförmig ausgeschnittenes Fahrgestell, so daß ein nach hinten offener Ausschnitt 3 gebildet wird, der auf beiden Seiten von je einem Schenkel 5 des Fahrgestells begrenzt wird, an dem auch das entsprechende Hinterrad 7 des Fahr­ zeugs gelagert ist. In dem Ausschnitt 3 ist eine im folgen­ den beschriebene Aufnahmevorrichtung angeordnet, mit der ein von hinten in den Ausschnitt 3 eingefahrenes Bugrad 9 eines Flugzeuges ergriffen, angehoben und festgelegt werden kann. Die gesamte Aufnahmevorrichtung ist an einem Tragrah­ men 11 befestigt bzw. gelagert, der in dem Ausschnitt mit­ tels beiderseits angeordneter Gelenkaufhängungen an jedem Schenkel 5 des Fahrgestells aufgehängt ist. Diese Gelenkaufhän­ gungen 13, die noch näher beschrieben werden, ermöglichen Kippbewegungen des Tragrahmens 11 um eine in Längsrichtung des Schleppfahrzeugs 1 verlaufende horizontale Achse und begrenzte Querverschiebungen des Tragrahmens 11 relativ zum Fahrge­ stell. Der Tragrahmen 11 besteht aus zwei Seitenplatten, die an geeigneten Stellen durch Querträger oder Querwände miteinander verbunden sind.

Für das Aufnehmen und Abstützen des Bugrades 9 dient eine Hubschaufel 15, die mittels seitlicher Arme 17 an dem Trag­ rahmen 11 um eine hochgelegene, horizontale, quer verlau­ fende Drehachse 19 schwenkbar gelagert ist. Die nach hinten gerichtete freie Kante der Hubschaufel 15 wird von einer drehbar gelagerten Rolle 21 gebildet. Zum Bewegen der Hub­ schaufel 15 um die Drehachse 19 dient ein Antrieb in Form eines Hydraulikzylinders 23, der am Tragrahmen 11 gelagert ist und dessen Kolbenstange an der Hubschaufel 15 angreift.

Die in Fig. 1 dargestellte Stellung der Hubschaufel 15 ist die am weitesten nach vorne zurückgezogene und damit auch am weitesten abgesenkte Stellung, in der sich die Rolle 21 in sehr geringem Abstand über der Fahrbahn 2 befindet. Wird aus dieser Stellung heraus der Hydraulikzylinder 23 ausge­ fahren, so bewegt sich die Kante der Hubschaufel 15, d. h. die Rolle 21 auf einem bogenförmigen, zunehmend aufwärtsgerich­ teten Weg 25, bis die Hubschaufel 15 die gestrichelt angedeutete Endstellung 15′ erreicht hat. Bei dieser Bewegung kommt die Hubschaufel 15 mit ihrer Rolle 21 an dem Bugrad 9 an einem sehr tief gelegenen Punkt zur Anlage, schiebt sich zuneh­ mend unter das Bugrad 9 und hebt dieses gleichzeitig zuneh­ mend von der Fahrbahn 2 ab, wobei der Mittelpunkt M des Bugrades 9 sich nach oben verschiebt und, wenn die Hubschaufel 15 ihre Endstellung 15′ erreicht hat, sich in der Lage M′ be­ findet, die der für den Transport erforderlichen Bodenfrei­ heit des Bugrades 9 entspricht.

Die Länge des bogenförmigen Weges 25 der Hubschaufel 15 ist so bemessen, daß auch bei den größten Bugraddurch­ messern, für die das Schleppfahrzeug 1 ausgelegt ist (und die wesentlich größer sein können als in Fig. 1 dargestellt), die Hubschaufel 15 in der Endstellung 15′ das Bugrad 9 bis minde­ stens zum tiefsten Punkt seines Durchmessers, und vorzugs­ weise darüber hinaus, untergreift. Die sich an die Kante bzw. Rolle 21 anschließende obere Abstützfläche 16 der Hubschaufel 15 ist vorzugsweise in solchen Winkeln bezüglich der Radialrichtung zur Drehachse 19 angeordnet, daß sie in der Endstellung 15′ etwa horizontal oder mit geringer Nei­ gung in Vorwärtsrichtung des Schleppfahrzeuges 1 angeordnet ist. Die Abstützfläche 16 der Hubschaufel 15 geht in deren vorderen Bereich in eine Anschlagfläche 18 über.

Damit das Bugrad 9 bei diesem Aufnahmevorgang nicht nach hinten wegrollt, ist ein das Bugrad 9 hintergreifendes Wi­ derlager 27 vorgesehen, welches an der Kolbenstange eines Hydraulikzylinders 31 gelagert ist, der seinerseits an dem Tragrahmen 11 schwenkbar gelagert ist. Der Hydraulik-Zylinder 31 und seine Kolbenstange 29 bilden somit einen vertikal schwenkbaren Tragarm für das Widerlager 27. Da beim Andrücken des Widerla­ gers 27 an das Bugrad 9 außer der in Längsrichtung dieses Trag­ arms wirkenden Andrückkraft auch Biegemomente quer zum Tragarm und Torsionsmomente um dessen Längsachse wirken können, kann der Tragarm zusätzliche, sich parallel zum Hydraulikzylinder 31 erstreckende Versteifungsglieder (nicht dargestellt) aufweisen. Das Widerlager 27 selbst besteht aus einem um eine horizontale Achse 33 frei schwenkbaren Rollenbock 35, der mittels eines hydraulischen Drehantriebs 37 um eine etwa vertikale Achse 39 gedreht werden kann. Hierdurch kann der Rollenbock 35 aus einer am Schenkel 5 des Fahrgestells anliegenden Ruheposition (bei 35′ gestrichelt angedeutet), die das Einfahren des Bugrades 9 in den Aus­ schnitt 3 ermöglicht, in die das Bugrad 9 hintergreifende Ar­ beitsposition gedreht und in dieser festgelegt werden.

Während des Aufnahmevorgangs des Bugrades 9 muß sich das Widerlager 27 gemeinsam mit dem Bugrad 9 nach oben bewegen, um seine Abschnittskraft ausüben zu können. Erfindungsgemäß ist diese Aufwärtsbewegung des Widerlagers 27 mit der Schwenkbewegung der Hubschaufel 15 zwangsgekoppelt. Zu diesem Zweck ist mit dem seitlichen Arm 17 der Hubschaufel 15 ein über die Drehachse 19 nach hinten vorspringender Hebel­ arm 41 starr verbunden. Dessen freies Ende ist über einen Lenker 43 gelenkig mit dem Hydraulikzylinder 31 verbunden. Bei der Aufnahmebewegung der Hubschaufel 15 in die Endstellung 15′ bewegt sich der Hebelarm 41 nach oben in die gestri­ chelt angedeutete Stellung 41′ und nimmt dabei den Hydrau­ likzylinder 31 und dadurch das Widerlager 27 nach oben mit. Das Ausmaß der Aufwärtsbewegung des Widerlagers 27 hängt von den geometrischen Verhältnissen, nämlich der Länge des Hebelarms 41 sowie den Abständen des Widerlagers 27 bzw. des Angriffspunktes des Lenkers 43 von der Schwenkachse des Hydraulikzylinders 31 ab. Diese Abmessungen sind vorzugs­ weise so gewählt, daß die durch die Drehung der Hubschaufel 15 erzwungene Aufwärtsbewegung des Widerlagers 27 größer ist als die Aufwärtsbewegung des Bugrades 9. Insbesondere sind die Verhältnisse derart gewählt, daß das Widerlager 27 in der abgesenkten Position an dem Bugrad 9 an einem im we­ sentlichen tiefer als dessen Mittelpunkt M liegenden Um­ fangsbereich angreift, während das Widerlager 27 in seiner gestrichelt angedeuteten oberen Endposition 27′ an dem Bugrad an einem oberhalb des Mittelpunktes M′ liegenden Um­ fangsbereich angreift. Hierdurch wird bewirkt, daß das Wi­ derlager 27 zu Beginn des Aufnahmevorgangs eine auf­ wärtsgerichtete, das Anheben unterstützende Kraft auf das Bugrad 9 ausübt, während es in der Endposition 27′ eine auf das Bugrad 9 schräg nach unten gerichtete Einspannkraft ausüben kann.

Zur zusätzlichen Festlegung des Bugrades 9 in der angeho­ benen Position dient ein Niederhaltearm 45, der an dem Tragrahmen 11 schwenkbar gelagert ist und an seinem freien Ende einen Niederhalter 47 z. B. in Form eines Rollenbocks trägt, der am Umfang des Bugrades 9 in dessen vorderen obe­ ren Quadranten zur Anlage kommt. Beim Aufnahmevorgang des Bugrades 9 folgt der Niederhalter 45 dieser Aufwärtsbewe­ gung in ständiger Anlage am Umfang des Bugrades 9. Nach Been­ digung des Aufnahmevorgangs kann der Niederhalter 47 mit­ tels eines am Niederhaltearm 45 angreifenden Niederhalte­ zylinders 49 mit einer geeigneten Einspannkraft beauf­ schlagt werden.

Die vorstehend beschriebene Aufnahmevorrichtung ist im wesentlichen symmetrisch zur vertikalen Längsmittelebene des Fahrzeugs ausgebildet, d. h. daß mit Ausnahme der Hubschaufel 15 und des sie betäti­ genden Hydraulikzylinders 23, alle anderen Teile, wie Wi­ derlager 27, Hydraulikzylinder 31, Lagerarm 17, Hebelarm 41, Lenker 43, Niederhalter 47 und Niederhaltezylinder 49 zweifach vorhanden und je einem der beiden Schenkel 5 des Fahrgestells benachbart angeordnet sind.

Das Aufnehmen eines Bugrades 9 mit der beschriebenen Auf­ nahmevorrichtung geht wie folgt vor sich: Die Widerlager 27 sind mittels der Hydraulikzylinder 31 maximal nach hinten ausgefahren und ihre Rollenböcke 35 in die Ruhestellung 35′ ausgeschwenkt. Die Hubschaufel 15 ist völlig nach vorne ge­ schwenkt und abgesenkt, und damit ist auch das Widerlager 27 in seine unterste Stellung abgesenkt. Das Schleppfahr­ zeug 1 wird rückwärts gefahren, wodurch sich das aufzuneh­ mende Bugrad 9 des Flugzeugs in den Ausschnitt 3 hineinbe­ wegt, bis es an der Rolle 21 der Hubschaufel 15 anschlägt oder sich kurz davor befindet. Nun wird der Rollenbock 35 des Widerlagers 27 in die Arbeitsposition eingeklappt, in der er sich rechtwinklig zum Schenkel 5 des Fahrgestells erstreckt, und dann durch Einfahren des Hydraulikzylinders 31 am Um­ fang des Bugrades 9 von hinten zur Anlage gebracht und in dieser Position hydraulisch verriegelt. Anschließend wird der Hydraulikzylinder 23 ausgefahren, so daß sich die Hub­ schaufel 15 auf dem bogenförmigen Weg 25 bewegt und in einer einzigen Bewegung das Bugrad 9 sowohl abstützend untergreift als auch in die Transportposition anhebt. Gleichzeitig hiermit wird über die mechanische Kopplung von Hebelarm 41 und Lenker 43 das Widerlager 27 angehoben, wobei sein Anlagebereich am Umfang des Bugrades 9 nach oben wandert, wie vorstehend be­ schrieben. Wenn die Hubschaufel 15 ihre vollständige Abstütz­ position 15′ erreicht hat, werden sowohl das Widerlager 27 als auch der Niederhaltearm 45 mittels Hydraulikzylin­ der 31 und Niederhaltezylinder 49 mit einer geeigneten, vorgegebenen Einspann­ kraft beaufschlagt, um das durch die Hubschaufel 15 abge­ stützte Bugrad 9 transportsicher einzuspannen.

Anhand von Fig. 2 wird die Gelenkaufhängung 13 erläutert, welche Kippbewegungen und Verschiebungen des Tragrahmens 11 in Querrichtung ermöglicht. An jedem der beiden Schenkel 5 des Fahrgestells ist eine nach innen vorspringende Lagerkon­ sole 51 angeordnet, an der um eine Drehachse 52 drehbar eine Lasche 53 bzw. 54 aufgehängt ist. Am unteren Ende der Lasche 53 bzw. 54 ist um eine Gelenkachse 55 drehbar eine Winkellasche 57 gelagert, an der in je einem Drehlager 59 der Tragrahmen 11 aufgehängt ist. Zwischen den Gelenkachsen 55 und Drehlagern 59 bildet jede Winkellasche 57 einen im wesentlichen horizontalen Hebelarm. Am unteren Ende jeder Winkellasche 57 ist um je eine Gelenkachse 61 drehbar eine Koppelstange 63 gelagert, die die beiden Winkellaschen 57 zugfest mit­ einander verbindet. Die Winkellaschen 57 und die Koppel­ stange 53 bilden ein Gelenktrapez mit den Eckpunkten bei den Gelenkachsen 55 und 61. Dieses Gelenktrapez ist im we­ sentlichen frei verformbar, und bei seiner Verformung bewe­ gen sich die Drehlager 59 derart aufwärts bzw. abwärts, daß der Tragrahmen 11 Dreh- oder Kippbewegungen um eine etwa bei 65 zu denkende virtuelle Längsachse ausführt und dabei in Kippstellungen, wie bei 11′ strichpunktiert ange­ deutet, gelangen kann. Auf diese Weise kann der Tragrahmen 11 und damit die gesamte an ihm gelagerte Aufnahmevorrich­ tung für das Bugrad 9 einseitigen Gewichtsbelastungen, wie sie insbesondere beim Kurvenfahren auftreten, frei auswei­ chen, so daß einseitige Überlastungen des eingespannten Bugrade 9 vermieden werden.

Die oberen Laschen 53, 54 bilden zusammen mit dem über die Winkellaschen 57 daran aufgehängten Tragrahmen 11 ein Ge­ lenkparallelogramm mit den Eckpunkten bei den Gelenkachsen 52, 55. Bei Verformung dieses Gelenkparallelogramms wird der Tragrahmen 11 im wesentlichen parallel zu sich selbst quer zum Fahrgestell verschoben. Die Lasche 54 ist als Dreiecks- oder Winkellasche ausgebildet und weist im Ab­ stand von der Drehachse 52 einen Anlenkpunkt 67 für die Kolbenstange eines Hydraulikzylinders 69 auf, der bei 71 am Schenkel 5 des Fahrgestells gelagert ist. Durch Betätigen des Hydraulikzylinders 69 kann die Lasche 54 um den Gelenkpunkt 52 geschwenkt werden und damit der Tragrahmen 11 in Quer­ richtung verstellt und z. B. in die Stellung 11′′ gebracht werden. Auf diese Weise ist eine Feinzentrierung der Auf­ nahmevorrichtung in Bezug auf das aufzunehmende Bugrad 9 mög­ lich. Wenn sich nach dem Rückwärtsfahren des Schleppfahr­ zeuges 1 das Bugrad 9 nicht exakt mittig in dem Ausschnitt 3 befindet, was in der Regel der Fall sein dürfte, so kann durch Betätigen des Hydraulikzylinders 69 der Tragrahmen 11 und damit die Aufnahmevorrichtung ebenfalls in eine außer­ mittige Stellung gebracht und in Bezug auf das Bugrad 9 zen­ triert werden. Nach dem Aufnehmen des Bugrades 9 kann dann die gesamte Aufnahmevorrichtung mit dem aufgenommenen Bugrad 9 durch entsprechende Betätigung des Hydraulikzylin­ ders 69 in die bezüglich des Fahrgestells mittige Position gebracht werden.

Da die Gelenkaufhängung 13 in einem Längsabstand von der Hubschaufel 15 angeordnet ist, wird durch die Last des auf­ genommenen Bugrades 9 nicht nur eine Gewichtsbelastung son­ dern auch ein Drehmoment auf die Gelenkaufhängung 13 aus­ geübt. Um dieses Drehmoment in der Gelenkaufhängung 13 aufneh­ men zu können, hat diese eine entsprechende Breite, in Längsrichtung des Schleppfahrzeuges 1 gesehen, wie aus Fig. 1 deutlich erkennbar ist, wobei z. B. zwei Lagerkonsolen 51 in entsprechendem Längsabstand voneinander angeordnet sind.

Anstatt das Gewichtsmoment in der Gelenkaufhängung 13 selbst aufzunehmen, ist es aber auch möglich, zwischen dem Tragrahmen 11 und der vorderen Stirnwand 4 des Fahrgestell- Ausschnitts 3 entsprechende abstützende Lenker 73 anzuord­ nen, wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet. Diese Lenker 73 sind so angeordnet, daß sie den Tragrahmen 11 nach vorne gegen die Stirnwand 4 des Fahrgestells abstützen, aber die beschriebene Bewegungsfreiheit des Tragrahmens 11 in Quer­ richtung nicht behindern.

Claims (3)

1. Schleppfahrzeug für Flugzeuge mit einem zwischen den Hinterrädern gabelförmig ausgeschnittenen Fahrgestell und einer in dem Ausschnitt (3) angeordneten Aufnahmevorrich­ tung zum Abstützen und Festlegen des Bugrades des Flugzeugs mittels eines von hinten gegen das Bugrad anlegbaren Wider­ lagers (27) und einer von vorne unter das Bugrad einschieb­ baren Schaufel (15), wobei die gesamte Aufnahmevorrichtung am Fahrgestell derart gelenkig aufgehängt ist, daß sie um eine in Längsrichtung des Fahrzeugs horizontal verlaufende virtuelle Drehachse kippbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevor­ richtung an einem Tragrahmen (11) befestigt ist, der durch an seinen Längsseiten angelenkte Winkellaschen (57), deren freie Hebelarme über eine Koppelstange (63) verbunden sind, um die virtuelle Drehachse (65) frei pendelfähig gelagert ist und der mittels zweier weiterer, an den Winkellaschen (57) angelenkter Laschen (53, 54) an den den Ausschnitt (3) des Fahrgestells begrenzenden Fahrgestellschenkeln quer zur Fahrzeuglängsrichtung verschiebbar aufgehängt ist, und daß an mindestens einer der Laschen (53, 54) ein Stellantrieb (69) zum Zentrieren und Festlegen des Tragrahmens (11) in Quer­ richtung des Fahrgestells angreift.

2. Schleppfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die von den Laschen (53, 54) und Winkellaschen (57) gebildete Gelenkaufhängung des Tragrahmens (11) in Längsrichtung des Schleppfahrzeugs vor der Schaufel (15) der Aufnahmevorrichtung und in einem Ab­ stand von dieser angeordnet ist, und daß die Laschen (53, 54) und Winkellaschen (57) in Längsrichtung des Fahrzeugs eine ausreichende Breite zur Aufnahme des durch den Abstand bedingten Gewichtsmomentes des Bugrades haben.

3. Schleppfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die von den Laschen (53, 54) und den Winkellaschen (57) gebildete Gelenkaufhängung des Tragrahmens (11) in Längsrichtung des Schleppfahrzeugs vor der Schaufel (15) der Aufnahmevorrichtung und in einem Abstand von dieser angeordnet ist, und daß der Tragrahmen (11) gegen die den Fahrgestellausschnitt begrenzende Quer­ wand (4) durch Lenker (73) zur Aufnahme der Horizontalkom­ ponente des durch den Abstand bedingten Gewichtsmomentes des Bugrades abgestützt ist.