DE7609608U1 - Elastischer sporn fuer segel- und leichtflugzeuge - Google Patents

Description

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PATENTANWALT DlPL.-ING. GERHARD SCHWAN Λ

BÜRO: 8000 MÜNCHEN «J · ELFENSTRASSE 32 "Γ

29. März 1976 S/L

Herbert Schäfer 6980 Wertheim-Grünenwört

Elastischer Sporn für Segel- und Leichtflugzeuge

Die Erfindung betrifft einen elastischen Sporn für Segel- und Leichtflugzeuge mit einem an der Rumpfzelle anbringbaren Spornkörper aus einem elastischen Werkstoff, vorzugsweise vsumrni, una einem in einer nusiieiiinuiiy uea Spui nküi μβι s gehaltenen, den Bodenkontakt herstellenden Spornelement.

Ein Sporn dieser Art ist Gegenstand eines älteren Rechts (DT-Gbm 7 603 610). Solche Sporne werden an der Rumpfzelle des Flugzeugs angebracht, in der Regel angeklebt. Bei extrem hohen Belastungen, insbesondere bei seitlichem Schlag oder hoher Scherwirkung auf den Sporn soll sich dieser im Bereich seiner Verklebefläche als Ganzes von der Rumpfzelle lösen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit solchen Spornen erzielbare Sicherheit noch weiter zu erhöhen.

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FERNSPRECHER.: Oil I /(OtIOS* · KABEL: EUCTRfCPATENT MÜNCHEN

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Spornkörper mit Sollbruchstellen zum Aufreißen des Spornkörpers bei übermaßigen Seitenkräften auf das Spornelement versehen ist. Die Seitenkräfte, bei denen der Spornkörper im Bereich der Sollbruchstellen aufreißt, lassen sich sehr viel genauer bestimmen und vorgeben als die zum Abreißen des ganzen Sporns von der Rumpffläche der Rumpfzeile erforderliche Kraft. Außerdem wird selbst beim Auftreten solcher übermäßig hoher Seitenkräfte die Rumpfzelle bestmöglich gegen Beschädigungen geschützt, weil die Rumpfzelle selbst nicht über den Boden schleift.

Das Spornelement kann zweckmäßig als in der Ausnehmung des Spornkörpers federnd abgestützte Spornrad-Anordnung ausgebildet sein. Es ist aber, insDesonaere r'ur sumpf lye oder sandige Start- jnd Landebahnen, auch möglich, als Spornelement einen in der Ausnehmung des Spornkörpers federnd abgestützten Schleifsporn vorzusehen.

In besonders vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Spornradanordnung und der Schleifsporn derart bemessen und ausgebildet, daß sie gegeneinander austauschbar sind. Der Pilot hat dann die Möglichkeit, je nach den Bodenbeschaffenheiten der Start- und Lendebahn wahlweise mit Spornrad oder mit Schleifsporn zu fliegen.

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Vorzugsweise ist das Spornelement im Bereich seines bugseitigen Endes um eine aufrechtstehende Achse schwenkbar mit dem Spornkörper verbunden, und sind die Sollbruchstellen beidseits des Spornelements nahe dessen heckseitigem Ende angeordnet. Dies bietet den besonderen Vorteil, daß das Spornelement selbst bei Aufreißen des Spornkörpers durch übermäßige Seitenkräfte seine Stütz- und Führungsfunktion weitgehend beibehält.

Als Sollbruchstellen können zweckmäßig von der Innenwand der Ausnehmung ausgehende und über im wesentlichen die volle Tiefe der Ausnehmung reichende Nuten vorgesehen sein.

Die Schwenkachse des Spornelements wird vorzugsweise von einem im Spornkörper verankerten Stehbolzen gebildet, der zweckmäßig an einer auf der Oberseite des Spornkörpers abgestützten Halteplatte angebracht ist.

Um für eine besonders stabile Verankerung des Stehbolzens zu sorgen, reicht die Halteplatte vorzugsweise in Längsrichtung über die Ausnehmung hinweg und ist im Bereich des vom Stehbolzen abliegenden Endes der Halteplatte mindestens ein in eine Bohrung des Spornkörpers eingreifender Arretierzapfen vorgesehen.

Zu einem robusten Gesamtaufbau des Sicherheits-Elastik-Schleifund -Rollsporns nach der Erfindung trägt ferner bei, daS das

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Spornelement in Weiterbildung der Erfindung einen sich gegen die Wandungen der Ausnehmung des Spornkörpers anlegenden Metallrahmen aufweist. Im Falle eines Rollsporns ist das Spornrad in diesem Metallrahmen gelagert. Bei einem Schleifsporn ist vorzugsweise in dem Metallrahmen ein Federungsblock aus elastischem Material gehalten, auf dem ein nach unten über den Metallrahmen hinausstehender metallischer Spornschuh angebracht ist.

Zweckmäßig ist der Metallrahmen an seinem bugseitigen Ende mit einem Boden versehen, der sich gegen eine Auflagefläche des Spornkörpers anlegt und eine Öffnung aufweist, durch die der Stehbolzen hindurchgreift. Der Metallrahmen wird dabei rnit seinem Boden zweckmäßig gegen die Auflagefläche mittels einer auf den. Stehbolzen aufgeschraubten Mutter unter Zwischenfügung einer elastischen Zwischenlage angepreßt. Die Auflagefläche kann vorteilhaft von einem oberen, verbreiterten Bund des Stehbolzens gebildet sein.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Flugzeug?, rtie die Anordnung des Sporns an d-r Rumpfzelle erkennen läßt;

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- 5 -Fig. 2 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Rollsporns,

von unten gesehen;

Fig. 3 einen Schnitt des Rollsporns entlang der Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 in größerem Maßstab eine Ansicht des Spornrades und der Spornradlagerung, von unten gesehen;

Fig. 5 einen Längsschnitt der Anordnung nach Fig. 4;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Anordnung nach den Kig. 4 und 5 sowie

Fig. 7 einen Schnitt ähnlich Fig. 3 für einen erfindungsgemäßen Schleifsporn.

Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist der aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise Gummis, bestehende Spornkörper A mit einer Ausnehmung P versehen, in der ein Spornrad L federnd abgestützt ist. Für diesen Zweck weist der Sporn einen Stehbolzen B auf, der an seinem oberen Ende mit einer Halteplatte C verbunden, z.B. verschweißt oder verlötet ist. Die Halteplatte C legt sich gegen die Oberseite des Spornkörpers A an. Sie reicht

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nach vorne über die Ausnehmung P hinaus und trägt an ihrem vom Stehbolzen B abliegenden Ende einen Arretierzapfen D^ der in eine entsprechende Bohrung des Spornkörpers A eingreift. Damit wird die Halteplatte C sicher gehalten und an einem unerwünschten Verdrehen gehindert.

Der Stehbolzen B weist in seinem oberen Bereich einen Bund E von größerem Durchmesser auf. Die Unterseite des Bundes E bildet eine Auflagefläche für eine abgewinkelte Stahlblattfeder F. Die Feder F ist an ihrem einen Ende mit einer Bohrung versehen, durch die der kleineren Durchmesser aufweisende Teil des Stehbolzens 3 hindurchgreift. Die Stahlblattfeder F deckt den Grund der Ausnehmung P ab; sie sorgt für eine Stabilisierung und für besonders günstige Federungseigenschaften in Richtung der Hochachse. Eine zweite, kürzere Stahlblattfeder F¹ kann entsprecnend Fig. 5 an einem Teil der Feder F anliegen.

Das Spornrad L sitzt drehbar auf einer Radachse, die als Achsschraube K ausgebildet ist. Die Achsschraube K wird ihrerseits von einem Metallrahmen G getragen. Der Metallrahmen G ist an seinem bugseitigen Ende mit einem Boden S versehen, der ebenso wie die Federn F und gegebenenfalls F¹ auf die Stehbolzen B aufgeschoben ist. Auf das Gewindeende der Achsschraube K ist eine Achsmutter N aufgesetzt. An beiden Seitenflächen des Spornrades L befinden sich Lcgerschutzbleche M .

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Mittels einer auf das untere Ende des Stehbolzens B aufgeschraubten Sicherheitsmutter J wird der Metallrahmen G mit seinem Boden S über eine Unterlegscheibe I und eine Buchse H aus elastischem Werkstoff, beispielsweise eine Fibroflex-Buchse, gegen die Federn F₁ F¹ und den Bund E des Stehbolzens B gepreßt.

Aufgrund der gezeigten Lagerung des Spornrades L wird eine beträchtliche Federung R (Fig. 5) erzielt. Die Federung kann bis zu 15 mm und mehr betragin. Bedarfsweise können mehr als zwei Stahlblattfedern vorgesehen werden; bei anderen Anwendungsfällen wird man mit nur einer solchen Feder auskommen. Auf die Stahlblattfedern kann gegebenenfalls auch ganz verzichtet werden. So können nichtfedernde Stahlelemente oder Aluminiumpreß- oder Spritzteile vorgesehen sein. In einem solchen Falle läßt sich die Federkraft allein durch die nachgiebige Buchse H oder ähnliche federnde Bauteile, z.B. eine Spiraldruckfeder, aufbringen.

Bei der gezeigten Art der Halterung des Rahmens G auf dem Stehbolzen B wird in Verbindung mit der Elastizität des Werkstoffs des Spornkörpers A eine Schwenkbarkeit des Spornrads L um einen Winkel Q von ca. 7° nach beiden Seiten erzielt (Fig. 2). Nach Entlastung kehrt das Spornrad L in die Ursprungsstellung zurück.

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Von der Innenwand der Ausnehmung P gehen zu beiden Seiten des Metallrahmens G in dem vom Stehbolzen B abliegenden Endbereich der Ausnehmung Nuten T aus, die Sollbruchsteilen im Spornkörper A bilden. Bei extrem hohen auf das Spornrad L ausgeübten Seitenkräften reißt die Wand des Spornkörpers A im Bereich einer der beiden Nuten T auf; der Metallrahmen G kann sich um den Stehbolzen B drehen. Dadurch wird die Übertragung der Seitenkräfte auf die Rumpfzelle wesentlich herabgesetzt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist ein dem Metallrahmen G entsprechender Metallrahmen G' in gleicher Weise auf dem Stehbolzen B gelagert, wie dies vorstehend an Hand der Fig. 2 bis 6 erläutert ist. Der Metallrahmen G¹ trägt jedoch anstelle des Spornrads L einen metallischen Spornschuh U. Vorzugsweise ist der Spornschuh U mittels Schrauben V an einem Federungsblock W angebracht, der, beispielsweise über nichtgezeigte Querzapfen im Metallrahmen G¹ befestigt ist und der zugleich die Funktion der elastischen Buchse H der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis 6 mit übernimmt.

Nach Lösen der Sicherungsmutter J kann der Metallrahmen G mit Spornrad L auf einfache Weise gegen den Metallrahmen G¹ mit Spornschuh U ausgetauscht werden. Es wird auf diese Weise ein universell einsetzbarer Sicherheits-Elastik-Schleif- und Rollsporn erhalten.

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Claims (15)

Ill« I · · » t * I ■ I ■ · · t II* Ansprüche

1. Elastischer Sporn für Segel- und Leichtflugzeuge mit einem an der Rumpfzelle anbringbaren Spornkörper aus einem elastischen Werkstoff, vorzugsweise Gummi, und einem in einer Ausnehmung des Spornkörpers gehaltenen, den Bodenkontckt herstellenden Spornelement, dadurch gekennzeichnet, da3 der Spornkörper (A) mit Sollbruchstellen (T) zum Aufreißen des Spannkörpers bei übermäßigen Seitenkräften auf das Spornelement (G, L; G¹, U) versehen ist,

2. Sporn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spornelemenx als in der Ausnehmung (Ρ) des Spornkörpers (A) federnd abgestützte Spornradanordnung (G, L) ausgebildet ist

3. Sporn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, doß das Spornelement als in der Ausnehmung (P) des Spornkörpers (A) federnd abgestützter Schleifsporn (G' , L)) ausgebildet ist.

4. Sporn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spornradanordnung (G, L) und der Schleifsporn (G¹, U) gegeneinander austauschbar sind.

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5. Sporn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch I gekennzeichnet, daß das Spornelement (G, Lj G¹, U) im

Bereich seines bugseitigen Endes um eine aufrechtstehende Achse (B) schwenkbar mit dsm Spornkörper (A) verbunden ist und die Sollbruchstellen (T) beidseits des Spornfelements nahe dessen heckseitigem Ende angeordnet sind.

6. Sporn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Sollbruchstellen von der Innenwand der Ausnehmung (P) ausgehende und über im wesentlichen die volle Tiefe der Ausnehmung reichende Nuten (T) vorgesehen sind.

7. Sporn nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Spornelements (G, L; G¹, U) von einem im Spornkörper (A) verankerten Stehbolzen (B; gebildet

8. Sporn nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stehbolzen (B) an einer auf der Oberseite des Spornkörpers (A) abgestützten Halteplatte (C) angebracht ist.

9. Sporn nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteplatte (C) in Längsrichtung über die Ausnehmung (P) hinwegreicht und im Bereich ihres vom Stehbolzen (B) abliegenden Endes mit mindestens einem in eine Bohrung des Spornkörpers (A) eingreifenden Arretierzapfen (D) versehen ist.

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10. Sporn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spornelement (G, L; G¹, U) einen sich gegen die Wandungen der Ausnehmung (P) des Spornkörpers (A) anlegenden Metallrahmen (G, G^r) aufweist.

. Sporn nach Ansprüchen 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Spornrad (L) in dem Metallrahmen (G) drehbar gelagert ist.

12. Sporn nach Ansprüchen 3 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Metallrahmen (G¹) ein Federungsblock (w) aus elastischem Material gehalten ist, auf dem ein nach unten über den Metallrahmen hinausstehender metallischer Spornschuh (u) angebracht ist.

13. Sporn nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallrahmen (G, G') an seinem bugseitigen Ende mit einem Boden (S) versehen ist, der sich gegen eine Auflagefläche des Spornkörpers anlegt und eine Öffnung aufweist, durch die der Stehbolzen (b) hindurchgreift.

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14. Sporn nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, da3 der Metallrahmen (G, G¹) mit seinem Boden (S) gegen die Auflagefläche mittels einer auf den Stehbolzen (B) aufgeschraubten Mutter (J) unter Zwischenfügung einer elastischen Zwischenlage (H, U) angepreßt ist.

15. Sporn nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche von einem oberen, verbreiterten Bund (E) des Stehbolzens (B) gebildet ist.

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