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Die
Erfindung betrifft einen differenzdruckgesteuerten Verriegelungsmechanismus
sowie ein mit einem derartigen differenzdruckgesteuerten Verriegelungsmechanismus
ausgestattetes und insbesondere zur Verwendung in einem Flugzeug
vorgesehenes Dekompressionspaneel.
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Gegenwärtig
eingesetzte Verkehrsflugzeuge umfassen eine Druckkabine, deren Innendruck
im Flugbetrieb beispielsweise durch eine mit Triebwerkszapfluft
gespeiste Klimaanlage auf einem gegenüber dem Umgebungsdruck,
d. h. dem in großen Höhen verringerten Atmosphärendruck
erhöhten Druckniveau gehalten wird. Im Allgemeinen entspricht
der Druck im Inneren der Kabine eines Verkehrsflugzeugs im Flugbetrieb
des Flugzeugs, d. h. wenn sich das Flugzeug auf Reiseflughöhe
befindet, üblicherweise in etwa dem Atmosphärendruck
in einer Höhe von 8000 Fuß (ca. 2400 m). Üblicherweise umfasst
eine Flugzeugdruckkabine mehrere durch entsprechende Trennwände
und/oder Zwischenböden voneinander abgetrennte Bereiche,
wie z. B. Cockpit, Passagierkabine, Crew Rest Compartment oder Frachträume.
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Um
im Fall einer Dekompression, d. h. im Fall eines Druckabfalls in
einem Bereich der während des Flugs unter erhöhtem
Druck gehaltenen Flugzeugkabine eine Beschädigung der Trennwände und/oder
Zwischenböden zu vermeiden, die den von der Dekompression
betroffenen Bereich der Flugzeugkabine von den diesen Bereich umgebenden Flugzeugkabinenbereichen
trennen, muss im Dekompressionsfall ein Druckausgleich zwischen
dem von der Dekompression betroffenen Bereich der Flugzeugkabine
und den diesen Bereich umgebenden Flugzeugkabinenbereichen möglich
sein. Aus diesem Grund sind in Trennwänden und/oder Zwischenböden,
die dazu dienen, verschiedene Bereiche einer gegenüber
dem Umgebungsdruck unter erhöhtem Druck gehaltenen Flugzeugkabine
voneinander zu trennen, üblicherweise sogenannte Dekompressionspaneele
vorgesehen.
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Diese
Dekompressionspaneele sind derart in die in der Flugzeugkabine vorgesehenen
Trennwände und/oder Zwischenböden integriert,
dass sie sich bei Vorliegen einer vorbestimmten Druckdifferenz zwischen
den zueinander benachbarten und durch die Trennwände und/oder
Zwischenböden voneinander getrennten Bereichen der Flugzeugdruckkabine aus
ihrer Position lösen und eine Druckausgleichsöffnung
freigeben. Die Druckausgleichsöffnung ermöglicht
dann einen Druckausgleich zwischen den zueinander benachbarten und
durch die Trennwände und/oder Zwischenböden voneinander
getrennten Bereichen der Flugzeugdruckkabine.
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Aus
dem Stand der Technik, wie z. B. der
DE 37 015 328 C1 , sind Vorrichtungen zur
lösbaren Befestigung eines Dekompressionspaneels in einer
zur Verwendung in einer Flugzeugkabine vorgesehenen Trennwand vorgesehen,
bei denen ein Halteelement, so ausgelegt ist, dass es bricht, wenn
ein vorbestimmter Differenzdruck auf das Dekompressionspaneel wirkt.
Nach dem Bruch des Halteelements löst sich das Dekompressionspaneel
infolge des auf das Dekompressionspaneel wirkenden Differenzdrucks aus
seiner Position und gibt eine Druckausgleichsöffnung in
der Trennwand frei.
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Die
US 5,871,178 und die
EP 1 186 531 A1 offenbaren
dagegen Vorrichtungen zur lösbaren Befestigung eines Dekompressionspaneels
in einer zur Verwendung in einer Flugzeugkabine vorgesehenen Trennwand,
die jeweils Halteelemente aufweisen, die das Dekompressionspaneel
durch eine Feder- bzw. Klemmkraft in seiner Position in der Trennwand
halten. Wenn ein vorbestimmter Differenzdruck auf das Dekompressionspaneel
wirkt, übersteigt die auf das Paneel wirkende Druckkraft
die von den Halteelementen aufgebrachte Feder- bzw. Klemmkraft,
so dass sich das Dekompressionspaneel aus seiner Position in der
Trennwand löst und eine Druckausgleichsöffnung
in der Trennwand freigibt.
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Die
bekannten Vorrichtungen zur Befestigung eines Dekompressionspaneels
in einer Flugzeugkabinentrennwand haben den Nachteil, dass ihre
Montage verhältnismäßig aufwändig
ist. Darüber hinaus sind die in diesen Vorrichtungen vorgesehenen
Halteelemente nicht universell einsetzbar, d. h. sie müssen
für Dekompressionspaneele unterschiedlicher Form und Größe
jeweils speziell ausgelegt werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist auf die Aufgabe gerichtet, einen einfach
montierbaren differenzdruckgesteuerten Verriegelungsmechanismus
bereitzustellen, der zur lösbaren Befestigung von Dekompressionspaneelen
unterschiedlicher Form und Größe in einer Trennwand
oder einem Zwischenboden einer Flugzeugkabine geeignet ist. Ferner
ist die Erfindung ist auf die Aufgabe gerichtet, ein mit einem derartigen Verriegelungsmechanismus
ausgestattetes Dekompressionspaneel bereitzustellen.
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Diese
Aufgabe wird durch einen differenzdruckgesteuerten Verriegelungsmechanismus
mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Dekompressionspaneel
mit den im Anspruch 14 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Der
erfindungsgemäße differenzdruckgesteuerte Verriegelungsmechanismus
umfasst ein Gehäuse sowie eine in dem Gehäuse
angeordnete und mit einem ersten Umgebungsbereich verbindbare erste
Druckkammer. Die erste Druckkammer kann beispielsweise durch mindestens
eine in dem Gehäuse ausgebildete erste Druckbohrung mit
dem ersten Umgebungsbereich verbindbar sein, so dass im Betrieb
des Verriegelungsmechanismus der Druck in der ersten Druckkammer
dem Druck in dem ersten Umgebungsbereich entspricht. Der erfindungsgemäße
Verriegelungsmechanismus umfasst ferner eine in dem Gehäuse
angeordnete und mit einem zweiten Umgebungsbereich verbindbare zweite
Druckkammer. Die zweite Druckkammer kann über mindestens eine
in dem Gehäuse ausgebildete zweite Druckbohrung mit dem
zweiten Umgebungsbereich verbindbar sein, so dass im Betrieb des
Verriegelungsmechanismus der Druck in der zweiten Druckkammer dem Druck
in dem zweiten Umgebungsbereich entspricht.
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Die
erste und die zweite Druckkammer des Verriegelungsmechanismus sind
durch eine bewegliche Trenneinrichtung voneinander getrennt. Wenn der
Druck in der ersten Druckkammer gleich dem Druck in der zweiten
Druckkammer ist, d. h. kein Differenzdruck auf die Trenneinrichtung
wirkt, befindet sich die Trenneinrichtung in einer Ruhestellung. Wenn
dagegen der Druck in der ersten Druckkammer den Druck in der zweiten
Druckkammer um ein vorbestimmtes Maß übersteigt
oder umgekehrt, d. h. wenn auf die Trenneinrichtung ein vorbestimmter
Differenzdruck wirkt, ist die Trenneinrichtung aus ihrer Ruhestellung
in eine Differenzdruckstellung bewegbar. Wenn der Druck in der ersten
Druckkammer den Druck in der zweiten Druckkammer um ein vorbestimmtes
Maß übersteigt, verschiebt sich die Trenneinrichtung
aus ihrer Ruhestellung in Richtung der zweiten Druckkammer. Wenn
dagegen der Druck in der zweiten Druckkammer den Druck in der ersten Druckkammer
um ein vorbestimmtes Maß übersteigt, verschiebt
sich die Trenneinrichtung aus ihrer Ruhestellung in Richtung der
ersten Druckkammer. Das Ausmaß der Verschiebung der Trenneinrichtung
ist dabei jeweils von der Differenz der Drücke in der ersten
und der zweiten Druckkammer, d. h. dem auf die Trenneinrichtung
wirkenden Differenzdruck abhängig.
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Der
erfindungsgemäße Verriegelungsmechanismus umfasst
ferner ein Betätigungselement, das durch die Trenneinrichtung
in einer ersten Stellung gehalten wird, wenn sich die Trenneinrichtung
in ihrer Ruhestellung befindet. Wenn sich die Trenneinrichtung dagegen
in einer Differenzdruckstellung befindet, ist das Betätigungselement
in eine zweite Stellung bewegbar. Vorzugsweise ist das Betätigungselement
sowohl dann in seine zweite Stellung bewegbar, wenn sich die Trenneinrichtung
in einer aus ihrer Ruhestellung in Richtung der ersten Druckkammer verschobenen
Differenzdruckstellung befindet, als auch dann, wenn sich die Trenneinrichtung
in einer aus ihrer Ruhestellung in Richtung der zweiten Druckkammer
verschobenen Differenzdruckstellung befindet. Mit anderen Worten,
das Betätigungselement ist vorzugsweise in seine zweite
Stellung bewegbar, unabhängig davon, ob die Trenneinrichtung aufgrund
eines den Druck in der ersten Druckkammer um ein vorbestimmtes Maß übersteigenden Drucks
in der zweiten Druckkammer oder aufgrund eines den Druck in der
zweiten Druckkammer um ein vorbestimmtes Maß übersteigenden
Drucks in der ersten Druckkammer aus ihrer Ruhestellung in eine Differenzdruckstellung
verschoben worden ist.
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Ein
Riegel des differenzdruckgesteuerten Verriegelungsmechanismus, der
beispielsweise dazu eingerichtet ist, in einer Verriegelungsstellung
ein mit dem Verriegelungsmechanismus verbundenes Bauteil in seiner
Position zu verriegeln, wird in seiner Verriegelungsstellung gehalten,
wenn sich das Betätigungselement in seiner ersten Stellung
befindet, d. h. wenn das Betätigungselement durch die sich
in ihrer Ruhestellung befindende Trenneinrichtung in seiner ersten
Stellung gehalten wird. Im Gegensatz dazu ist der Riegel in eine
Entriegelungsstellung bewegbar, wenn sich das Betätigungselement
in seiner zweiten Stellung befindet, d. h. wenn das Betätigungselement aufgrund
der Tatsache, dass sich die Trenneinrichtung in einer Differenzdruckstellung
befindet, in seine zweite Stellung bewegbar ist.
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Der
erfindungsgemäße Verriegelungsmechanismus ist
in vorteilhafter Weise in Form eines eigenständig handhabbaren
Moduls ausgebildet und kann grundsätzlich für
alle Anwendungen eingesetzt werden, bei denen ein Riegel aus einer
Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung bewegt werden
soll, wenn eine Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten
Druckkammer des Verriegelungsmechanismus ein vorbestimmtes Maß übersteigt.
Der Verriegelungsmechanismus ist kompakt aufgebaut und einfach montierbar.
Aufgrund dessen ist der erfindungsgemäße Verriegelungsmechanismus
besonders gut dazu geeignet, ein Dekompressionspaneel lösbar
in einer Trennwand oder einem Zwischenboden einer Flugzeugkabine
zu befestigen.
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In
Abhängigkeit der Form und der Größe des Dekompressionspaneels
kann lediglich ein erfindungsgemäßer Verriegelungsmechanismus
oder eine Mehrzahl von an verschiedenen Positionen an dem Dekompressionspaneel
angebrachten Verriegelungsmechanismen eingesetzt werden, um das
Dekompressionspaneel lösbar in der Trennwand oder dem Zwischenboden
der Flugzeugkabine zu befestigen. Der erfindungsgemäße
Verriegelungsmechanismus ist daher besonders flexibel einsetzbar.
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Darüber
hinaus können die Anzahl der Verriegelungsmechanismen sowie
deren Anordnung hinsichtlich des Gewichts des Gesamtsystems optimiert
werden, so dass gegenüber bekannten Systemen gegebenenfalls
auch eine Gewichtsreduktion möglich ist. Schließlich
zeichnet sich der erfindungsgemäße Verriegelungsmechanismus
aufgrund seiner rein mechanischen Funktionsweise durch eine hohe Betriebssicherheit
aus.
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Vorzugsweise
ist die Trenneinrichtung des erfindungsgemäßen
differenzdruckgesteuerten Verriegelungsmechanismus in Form einer
die erste Druckkammer von der zweiten Druckkammer trennenden Druckplatte
ausgebildet. Ferner kann die Trenneinrichtung durch die Kraft einer
ersten Feder in ihre Ruhestellung vorgespannt sein. Die erste Feder
ist dabei vorzugsweise so ausgelegt, dass sie die Trenneinrichtung
in ihrer Ruhestellung hält, solange eine Druckdifferenz
zwischen der ersten und der zweiten Druckkammer ein vorbestimmtes
Maß unterschreitet, d. h. der auf die Trenneinrichtung
wirkende Differenzdruck geringer ist als ein vorbestimmter Differenzdruck.
Dadurch wird zuverlässig verhindert, dass die Trenneinrichtung
bei geringfügigen Druckschwankungen in der ersten und/oder
der zweiten Druckkammer aus ihrer Ruhestellung in eine Differenzdruckstellung
bewegt wird, in der sie eine Bewegung des Betätigungselements
in dessen zweite Stellung und folglich eine Bewegung des Riegels
in dessen Entriegelungsstellung ermöglicht. Die erste Feder
ist bezüglich der von ihr auf die Trenneinrichtung aufgebrachten
Vorspannkraft vorzugsweise in Abhängigkeit des gewünschten
vorbestimmten Differenzdrucks ausgelegt, der erforderlich ist, um
die Trenneinrichtung aus ihrer Ruhestellung in eine Differenzdruckstellung
zu bewegen. Somit kann durch eine entsprechende Auslegung der ersten
Feder das Auslöseverhalten des erfindungsgemäßen
Verriegelungsmechanismus auf einfache Art und Weise gesteuert werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
differenzdruckgesteuerten Verriegelungsmechanismus ist das Betätigungselement in
Form einer um eine Achse drehbaren Sperrklinke ausgebildet. Bei
einer derartigen Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus kann
das Betätigungselement beispielsweise durch das Zusammenwirken eines
Rands der Trenneinrichtung mit einer Anlagefläche des Betätigungselements
in seiner ersten Stellung gehalten werden, wenn sich die Trenneinrichtung
in ihrer Ruhestellung befindet. Wenn sich die Trenneinrichtung dagegen
in einer Differenzdruckstellung befindet, kann beispielsweise der
Rand der Trenneinrichtung außer Eingriff mit der Anlagefläche des
Betätigungselements gelangen, so dass sich das Betätigungselement
um die Achse in seine zweite Stellung drehen kann.
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Der
Riegel des erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus
kann unmittelbar von dem Betätigungselement in seiner Verriegelungsstellung
gehalten werden, wenn sich das Betätigungselement in seiner
ersten Stellung befindet. Vorzugsweise ist der Riegel jedoch über
ein Getriebe mit dem Betätigungselement verbunden. Das
Getriebe kann dazu eingerichtet sein, den Riegel in seiner Verriegelungsstellung
zu halten, wenn sich das Betätigungselement in seiner ersten
Stellung befindet, und den Riegel in seine Entriegelungsstellung
zu bewegen, wenn sich das Betätigungselement in seiner
zweiten Stellung befindet. Grundsätzlich kann in dem erfindungsgemäßen
Verriegelungsmechanismus jedes Getriebe eingesetzt werden, das dazu
geeignet ist, eine von dem Betätigungselement ausgeübte
Kraft oder eine von dem Betätigungselement ausgeführte
Bewegung auf den Riegel zu übertragen, um den Riegel in
Abhängigkeit der Stellung des Betätigungselements
in seiner Verriegelungsstellung zu halten oder in seine Entriegelungsstellung
zu bewegen.
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Beispielsweise
kann das Getriebe ein Druckelement umfassen, das von dem Betätigungselement in
einer ersten Stellung gehalten wird, wenn sich das Betätigungselement
in seiner ersten Stellung befindet. Das Druckelement des Getriebes
ist vorzugsweise durch die Kraft einer zweiten Feder in eine zweite Stellung
bewegbar, wenn sich das Betätigungselement in seiner zweiten
Stellung befindet. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Getriebes
hält das Betätigungselement in seiner ersten Stellung
das Druckelement entgegen der Kraft der zweiten Feder in dessen
erster Stellung. In seiner zweiten Stellung gibt das Betätigungselement
dagegen das Druckelement frei, so dass das Druckelement durch die
Kraft der zweiten Feder in seine zweite Stellung verschoben wird.
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Vorzugsweise
umfasst das Druckelement einen Druckkörper sowie einen
mit dem Druckkörper verbundenen Stempel. Der Druckkörper
des Druckelements wirkt vorzugsweise mit der zweiten Feder zusammen,
deren erstes Ende sich beispielsweise an dem Druckkörper
und deren zweites Ende sich beispielsweise an dem Gehäuse
des Verriegelungsmechanismus abstützt.
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Das
Getriebe des erfindungsgemäßen differenzdruckgesteuerten
Verriegelungsmechanismus kann ferner eine Kniehebelanordnung mit
einem ersten Hebel sowie einem gelenkig mit dem ersten Hebel verbundenen
zweiten Hebel umfassen. Vorzugsweise ist der zweite Hebel der Kniehebelanordnung an
seinem von dem ersten Hebel der Kniehebelanordnung abgewandten Ende
gelenkig mit dem Riegel verbunden. In einer ersten Stellung der
Kniehebelanordnung bilden der erste und der zweite Hebel der Kniehebelanordnung
vorzugsweise einen Winkel von ungefähr 180°, während
der erste und der zweite Hebel der Kniehebelanordnung in einer zweiten
Stellung der Kniehebelanordnung dagegen vorzugsweise einen Winkel
bilden, der kleiner ist als 180°. In der ersten Stellung
der Kniehebelanordnung kann der zweite Hebel der Kniehebelanordnung
den Riegel in dessen Verriegelungsstellung halten. In der zweiten Stellung
der Kniehebelanordnung befindet sich der mit dem zweiten Hebel der
Kniehebelanordnung verbundene Riegel dagegen vorzugsweise in seiner Entriegelungsstellung.
Die Kniehebelanordnung hat den Vorteil, dass sie durch eine verhältnismäßig
geringe Betätigungskraft aus ihrer ersten Stellung in ihre
zweite Stellung bewegbar ist. Darüber hinaus zeichnet sich
die Kniehebelanordnung bei einer Betätigung durch ein rasches
Ansprechen aus.
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Vorzugsweise
ist das Druckelement dazu eingerichtet, die zur Betätigung
der Kniehebelanordnung erforderliche Betätigungskraft auf
die Kniehebelanordnung aufzubringen. Beispielsweise kann das Druckelement
zur Betätigung der Kniehebelanordnung im Bereich der gelenkigen
Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel der Kniehebelanordnung
mit der Kniehebelanordnung zusammenwirken, um die Kniehebelanordnung
aus ihrer ersten Stellung, in der der erste und der zweite Hebel
der Kniehebelanordnung einen Winkel von ungefähr 180° bilden,
in ihre zweite Stellung zu bewegen, in der der erste und der zweite
Hebel der Kniehebelanordnung einen Winkel bilden, der kleiner ist als
180°. Bei einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verriegelungsmechanismus wird die Bewegung des Betätigungselements
aus seiner ersten in seine zweite Stellung auf rasche und einfache
Art und Weise auf den Riegel übertragen, indem das Druckelement
durch die Kraft der zweiten Feder in seine zweite Stellung bewegt
wird und dabei die Kniehebelanordnung betätigt.
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Vorzugsweise
ist der erste Hebel der Kniehebelanordnung an seinem von dem zweiten
Hebel der Kniehebelanordnung abgewandten Ende mit einer Aufnahmeeinrichtung
versehen. Die Aufnahmeeinrichtung kann dazu eingerichtet sein, zur
manuellen Betätigung der Kniehebelanordnung, d. h. zur
manuellen Bewegung der Kniehebelanordnung zwischen ihrer ersten
und ihrer zweiten Stellung mit einem entsprechenden Werkzeug zusammenzuwirken.
Beispielsweise kann an dem ersten Hebel der Kniehebelanordnung ein
Schlitz oder ein Kreuzschlitz zum Zusammenwirken mit einem entsprechenden
Schraubendreher oder ein Innensechskant zum Zusammenwirken mit einem
entsprechenden Innensechskantschlüssel ausgebildet sein.
Dadurch kann der erfindungsgemäße Verriegelungsmechanismus,
z. B. bei der Montage eines mittels des Verriegelungsmechanismus
in einer gewünschten Position zu befestigenden Bauteils
auf einfache Art und Weise manuell verriegelt werden, um das Bauteil
in der gewünschten Position zu fixieren. Ferner kann der
Verriegelungsmechanismus, beispielsweise zu Wartungszwecken, manuell
ausgelöst, d. h. der Riegel des Verriegelungsmechanismus
aus seiner Verriegelungsstellung in seine Entriegelungsstellung
bewegt werden. Ein mittels des Verriegelungsmechanismus befestigtes Bauteil
kann dann in komfortabler Weise und ohne das Bauteil oder den Verriegelungsmechanismus
zu beschädigen aus seiner Position gelöst werden.
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In
dem Gehäuse des Verriegelungsmechanismus ist vorzugsweise
eine Bohrung ausgebildet, die dazu eingerichtet ist, einen entsprechenden Werkzeugzugang
zu der an dem ersten Hebel der Kniehebelanordnung ausgebildeten
Aufnahmeeinrichtung zu ermöglichen. Bei einer derartigen
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus
kann auf ein Öffnen des Gehäuses zur manuellen
Betätigung der Kniehebelanordnung verzichtet werden.
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Der
zweite Hebel der Kniehebelanordnung kann an seinem von dem ersten
Hebel der Kniehebelanordnung abgewandten Ende unmittelbar mit dem Riegel
verbunden sein. Vorzugsweise ist der zweite Hebel der Kniehebelanordnung
an seinem von dem ersten Hebel der Kniehebelanordnung abgewandten Ende
jedoch über ein, beispielsweise in Form eines Stabs, ausgebildetes
Verbindungselement mit dem Riegel verbunden. Zwischen dem zweiten
Hebel der Kniehebelanordnung und dem Verbindungselement besteht
vorzugsweise eine gelenkige Verbindung, während zwischen
dem Verbindungselement und dem Riegel vorzugsweise eine starre Verbindung vorgesehen
ist.
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Der
Riegel kann durch die Kraft einer dritten Feder in eine Verriegelungsrichtung
vorgespannt sein. Ein erstes Ende der dritten Feder kann sich beispielsweise
an dem Verbindungselement, d. h. einem an dem Verbindungselement
ausgebildeten Vorsprung, wie zum Beispiel einem radial nach außen ragenden
Flansch des Verbindungselements abstützen. Ein zweites
Ende der dritten Feder kann sich dagegen an dem Riegel abstützen.
Durch die federnde Vorspannung des Riegels können Herstellungs-
und Montagetoleranzen des Verriegelungsmechanismus sowie der mittels
des Verriegelungsmechanismus miteinander zu verbindenden Bauteile
auf einfache Art und Weise ausgeglichen werden. Der erfindungsgemäße
Verriegelungsmechanismus sowie ein mittels des Verriegelungsmechanismus
in einer gewünschten Position zu befestigendes Bauteil
sind daher besonders einfach zu montieren, da auf aufwändige
Justierungsarbeiten weitestgehend verzichtet werden kann.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
differenzdruckgesteuerten Verriegelungsmechanismus ist in dem Gehäuse
ein Sichtfenster ausgebildet, das dazu eingerichtet ist, eine Sichtkontrolle
des Betriebszustands des Verriegelungsmechanismus zu ermöglichen.
Beispielsweise kann das Sichtfenster so angeordnet und geformt sein,
dass eine Sichtkontrolle des Betätigungszustands der Kniehebelanordnung
möglich ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann
das Gehäuse des erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus
jedoch auch ein Sichtfenster aufweisen, das dazu eingerichtet ist,
eine Sichtkontrolle des Betätigungszustands des Betätigungselements
oder des Druckelements zu ermöglichen.
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Ein
erfindungsgemäßes Dekompressionspaneel umfasst
mindestens einen oben beschriebenen differenzdruckgesteuerten Verriegelungsmechanismus.
In Abhängigkeit der Form und der Größe
des Dekompressionspaneels kann das Dekompressionspaneel jedoch auch
mehrere Verriegelungsmechanismen umfassen.
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Der
Verriegelungsmechanismus bzw. die Verriegelungsmechanismen ist/sind
vorzugsweise mit dem Dekompressionspaneel verbunden, um das Dekompressionspaneel
lösbar in einer Trennwand oder einem Zwischenboden einer
Flugzeugkabine zu befestigen.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
differenzdruckgesteuerten Verriegelungsmechanismus wird nun anhand
der beigefügten schematischen Zeichnungen näher
erläutert, von denen:
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1 eine
Draufsicht eines erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus
im verriegelten Zustand zeigt,
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2 eine
perspektivische Ansicht des Verriegelungsmechanismus gemäß 1 zeigt,
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3 eine
Draufsicht eines erfindungsgemäßen Verriegelungsmechanismus
im entriegelten Zustand zeigt,
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4 eine
perspektivische Ansicht des Verriegelungsmechanismus gemäß 3 zeigt,
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5 eine
Draufsicht einer Gehäuseunterseite eines erfindungsgemäßen
Verriegelungsmechanismus zeigt, und
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6 eine
Draufsicht einer Gehäuseoberseite eines erfindungsgemäßen
Verriegelungsmechanismus zeigt.
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Ein
in den Figuren gezeigter Verriegelungsmechanismus 10 umfasst
ein Gehäuse 12, in dem eine erste Druckkammer 14 angeordnet
ist. Die erste Druckkammer 14 ist über in dem
Gehäuse 12 ausgebildete erste Druckbohrungen 16 (siehe 5)
mit einem ersten Umgebungsbereich verbindbar, so dass ein Druck
in der ersten Druckkammer 14 stets dem Druck in dem ersten
Umgebungsbereich entspricht. Die erste Druckkammer 14 ist
durch eine in Form einer Druckplatte ausgebildete Trenneinrichtung 18 von
einer in den Figuren nicht dargestellten zweiten Druckkammer getrennt.
Die zweite Druckkammer ist durch in dem Gehäuse 12 ausgebildete
zweite Druckbohrungen 20 (siehe 6) mit einem
zweiten Umgebungsbereich verbindbar, so dass der Druck in der zweiten
Druckkammer stets dem Druck in dem zweiten Umgebungsbereich entspricht.
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Die
Trenneinrichtung 18 des Verriegelungsmechanismus 10 befindet
sich in einer in den 1 und 2 gezeigten
Ruhestellung, wenn der Druck in der ersten Druckkammer 14 gleich
dem Druck in der zweiten Druckkammer ist. Die Trenneinrichtung 18 ist
durch die Kraft einer in den Figuren nicht gezeigten ersten Feder
in ihre Ruhestellung vorgespannt. Wenn dagegen eine Druckdifferenz
zwischen der ersten Druckkammer 14 und der zweiten Druckkammer
ein vorbestimmtes Maß überschreitet, d. h. wenn
ein auf die Trenneinrichtung 18 wirkender vorbestimmter
Differenzdruck die Vorspannkraft der ersten Feder überschreitet,
bewegt sich die Trenneinrichtung 18 aus ihrer Ruhestellung
in eine Differenzdruckstellung.
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In
den 3 und 4 ist die Trenneinrichtung 18 in
einer Differenzdruckstellung gezeigt, die die Trenneinrichtung 18 einnimmt,
wenn der Druck in der ersten Druckkammer 14 den Druck in
der zweiten Druckkammer soweit übersteigt, dass der auf
die Trenneinrichtung 18 wirkende Differenzdruck ausreicht,
um die Trenneinrichtung 18 entgegen der Kraft der ersten
Feder aus ihrer Ruhestellung in Richtung der zweiten Druckkammer
in eine Differenzdruckstellung zu verschieben. In ähnlicher
Weise ist die Trenneinrichtung 18 aus ihrer Ruhestellung
in Richtung der ersten Druckkammer 14 verschiebbar, wenn
der Druck in der zweiten Druckkammer den Druck in der ersten Druckkammer 14 soweit übersteigt,
dass der auf die Trenneinrichtung 18 wirkende Differenzdruck die
Vorspannkraft der die Trenneinrichtung 18 in ihre Ruhestellung
vorspannenden ersten Feder übersteigt.
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Der
Verriegelungsmechanismus 10 umfasst ferner ein in Form
einer Sperrklinke ausgebildetes Betätigungselement 22.
Das um eine Achse 24 drehbare Betätigungselement 22 weist
eine Anlagefläche 26 auf, die mit einem Rand 28 der
Trenneinrichtung 18 zusammenwirkt, wenn sich die Trenneinrichtung 18 in
ihrer in den 1 und 2 gezeigten
Ruhestellung befindet. Durch das Zusammenwirken der Anlagefläche 26 mit
dem Rand 28 der Trenneinrichtung 18 wird das Betätigungselement 22 in
seiner in den 1 und 2 gezeigten
ersten Stellung gehalten. Wenn sich die Trenneinrichtung 18 dagegen in
einer Differenzdruckstellung befindet, d. h. aus ihrer Ruhestellung
in Richtung der ersten Druckkammer 14 oder in Richtung
der zweiten Druckkammer verschoben ist, geraten die Anlagefläche 26 des
Betätigungselements 22 und der Rand 28 der
Trenneinrichtung 18 außer Eingriff, so dass das
Betätigungselement 22 frei um die Achse 24 drehbar
ist.
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Das
Betätigungselement 22 ist über ein Getriebe 30 mit
einem Riegel 32 verbunden. Der Riegel 32 ist in
einer in dem Gehäuse 12 ausgebildeten Führung 34 zwischen
einer in den 1 und 2 gezeigten
Verriegelungsstellung und einer in den 3 und 4 gezeigten
Entriegelungsstellung verschiebbar. In seiner Verriegelungsstellung
kann der Riegel 32 beispielsweise dazu dienen, ein mit
dem Verriegelungsmechanismus 10 verbundenes Bauteil, beispielsweise
ein Dekompressionspaneel, in einer gewünschten Position,
beispielsweise in einer Trennwand oder einem Zwischenboden in einer
Flugzeugkabine zu befestigen. Wenn sich der Riegel 32 dagegen
in seiner Entriegelungsstellung befindet, ist das mit dem Verriegelungsmechanismus 10 verbundene Bauteil
nicht länger in seiner Position fixiert und kann somit
beispielsweise durch einen auf das Bauteil wirkenden Differenzdruck
aus seiner Position gelöst werden.
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Das
Getriebe 30 umfasst ein Druckelement 36, das einen
Druckkörper 38 sowie einen starr mit dem Druckkörper 38 verbundenen
Stempel 40 aufweist. Ein erstes Ende einer zweiten Feder 42 stützt sich
an dem Druckkörper 38 ab. Ein zweites Ende der zweiten
Feder 42 stützt sich dagegen an dem Gehäuse 12 des
Verriegelungsmechanismus 10 ab. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich
wird, wird das Druckelement 36 durch das Zusammenwirken
des Betätigungselements 22 mit dem Druckkörper 38 des Druckelements 36 entgegen
der Kraft der zweiten Feder 42 in einer ersten Stellung
gehalten, wenn das Betätigungselement 22 durch
die sich in ihrer Ruhestellung befindliche Trenneinrichtung 18 in
seiner ersten Stellung festgelegt ist. Wenn das Betätigungselement 22 dagegen,
wie in den 3 und 4 gezeigt,
nicht von der Trenneinrichtung 18 in seiner ersten Stellung
gehalten wird, sondern frei um die Achse 24 in eine zweite
Stellung drehbar ist, wird das Druckelement 36 durch die
Kraft der zweiten Feder 42 in eine zweite Stellung bewegt.
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Der
Stempel 40 des Druckelements 36 wirkt mit einer
Kniehebelanordnung 44 zusammen. Die Kniehebelanordnung 44 umfasst
einen ersten Hebel 46 sowie einen gelenkig mit dem ersten
Hebel verbundenen zweiten Hebel 48. An seinem von dem ersten
Hebel 46 abgewandten Ende ist der zweite Hebel 48 der
Kniehebelanordnung 44 über ein in Form eines Stabs
ausgebildetes Verbindungselement 50 mit dem Riegel 32 verbunden.
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Der
Stempel 40 des Druckelements 36 wirkt im Bereich
der gelenkigen Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel 46, 48 der
Kniehebelanordnung 44 mit der Kniehebelanordnung 44 zusammen,
um die Kniehebelanordnung aus einer in den 1 und 2 gezeigten
ersten Stellung in eine in den 3 und 4 gezeigte
zweite Stellung zu bewegen. In der ersten Stellung der Kniehebelanordnung 44 bilden
der erste und der zweite Hebel 46, 48 einen Winkel
von ungefähr 180°. In der zweiten Stellung der
Kniehebelanordnung 44 bilden der erste und der zweite Hebel 46, 48 dagegen
einen Winkel, der kleiner ist als 180°. Somit wird der über
das Verbindungselement 50 mit der Kniehebelanordnung 44 verbundene
Riegel 32 aus seiner in den 1 und 2 gezeigten
Verriegelungsstellung in der Führung 34 in seine
in den 3 und 4 gezeigte Entriegelungsstellung
verschoben, wenn die Kniehebelanordnung 44 durch das Zusammenwirken
mit dem Stempel 40 des Druckelements 36 aus ihrer
ersten Stellung in ihre zweite Stellung bewegt wird.
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An
seinem von dem zweiten Hebel 48 abgewandten Ende ist der
erste Hebel 46 der Kniehebelanordnung 44 mit einer
in Form eines Innensechskants ausgebildeten Aufnahmeeinrichtung 52 versehen.
Wie aus der 5 ersichtlich wird, weist das Gehäuse 12 des
Verriegelungsmechanismus 10 eine zu der Aufnahmeeinrichtung 52 korrespondierende Bohrung 54 auf.
Dadurch kann zur manuellen Betätigung der Kniehebelanordnung
zwischen ihrer ersten und zweiten Stellung ein Werkzeug in die Aufnahmeeinrichtung 52 eingeführt
werden, ohne dass es dazu notwendig wäre, das Gehäuse 12 zu öffnen.
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Der
mit dem Verbindungselement 50 verbundene Riegel 32 ist
durch die Kraft einer dritten Feder 56 in eine Verriegelungsrichtung
vorgespannt. Ein erstes Ende der dritten Feder 56 stützt
sich an einem an dem Verbindungselement 50 ausgebildeten,
radial nach außen ragenden Flansch 58 ab. Ein
zweites Ende der dritten Feder 56 stützt sich
dagegen an dem Riegel 32 ab. Durch die federnde Vorspannung des
Rie gels 32 können Herstellungs- und Montagetoleranzen
des Verriegelungsmechanismus sowie der mittels des Verriegelungsmechanismus
miteinander zu verbindenden Bauteile ausgeglichen werden.
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Schließlich
ist in dem Gehäuse 12 des Verriegelungsmechanismus 10 ein
Sichtfenster 60 (siehe 5) ausgebildet.
Das Sichtfenster 60 ermöglicht eine Sichtkontrolle
des Betätigungszustands der Kniehebelanordnung 44 und
somit eine Sichtkontrolle des Betriebszustands des Verriegelungsmechanismus 10.
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Der
Verriegelungsmechanismus 10 kann dazu verwendet werden,
ein Dekompressionspaneel lösbar in einer Trennwand oder
einem Zwischenboden einer Flugzeugkabine zu befestigen. In Abhängigkeit
der Form und der Größe des Dekompressionspaneels
kann hierzu lediglich ein einziger Verriegelungsmechanismus 10 oder
eine Mehrzahl von Verriegelungsmechanismen 10 eingesetzt
werden. Jeder Verriegelungsmechanismus 10 ist derart mit dem
Dekompressionspaneel verbunden, dass im montierten Zustand des Dekompressionspaneels
die erste Druckkammer 14 des Verriegelungsmechanismus 10 mit
einem ersten Bereich der Flugzeugkabine verbunden ist, während
die zweite Druckkammer des Verriegelungsmechanismus 10 mit
einem durch die Trennwand oder den Zwischenboden von dem ersten Bereich
getrennten zweiten Bereich der Flugzeugkabine verbunden ist. Ein
in dem ersten Bereich der Flugzeugkabine herrschender Druck wird
somit unmittelbar auf die erste Druckkammer 14 eines jeden Verriegelungsmechanismus 10 übertragen,
während ein in dem zweiten Bereich der Flugzeugkabine herrschender
Druck unmittelbar auf die zweite Druckkammer eines jeden Verriegelungsmechanismus 10 übertragen
wird.
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Im
Normalbetrieb des Flugzeugs, d. h. dann, wenn keine Druckdifferenz
zwischen dem ersten und dem zweiten Bereich der Flugzeugkabine vorhanden ist,
befindet sich im montierten Zustand des Dekompressionspaneels jeder
Verriegelungsmechanismus 10 in seinem in den 1 und 2 gezeigten
Betriebszustand, in der der Riegel 32 das Dekompressionspaneel
in seiner Position in der Trennwand oder dem Zwischenboden hält.
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Im
Fall eine Dekompression in dem ersten oder dem zweiten Bereich der
Flugzeugkabine wird die sich zwischen dem ersten und dem zweiten
Bereich der Flugzeugkabine aufbauende Druckdifferenz unmittelbar
auf die erste und die zweite Druckkammer 14 eines jeden
Verriegelungsmechanismus 10 übertragen. Infolge
des dann auf sie wirkenden Differenzdrucks verschiebt sich die Trenneinrichtung 18 aus
ihrer in den 1 und 2 gezeigten
Ruhestellung in eine Differenzdruckstellung, in der sich der Rand 28 der
Trenneinrichtung 18 nicht länger mit der Anlagefläche 26 des
Betätigungselements 22 in Eingriff befindet.
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Wenn
das Betätigungselement 22 frei um die Achse 24 drehbar
ist, wird das Druckelement 36 nicht länger durch
das Betätigungselement 22 in seiner ersten Stellung
gehalten. Statt dessen wird das Druckelement 36 durch die
Kraft der zweiten Feder 42 in seine zweite Stellung gedrückt,
in der der Stempel 40 des Druckelements 36 die
Kniehebelanordnung 44 aus ihrer ersten Stellung in ihre
zweite Stellung bewegt. Dadurch wird der über das Verbindungselement 50 mit
der Kniehebelanordnung 44 verbundene Riegel 32 in
der Führung 34 in seine Entriegelungsstellung
bewegt, so dass das Dekompressionspaneel nicht länger in
seiner Position in der Trennwand oder dem Zwischenboden fixiert
ist.
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Infolge
des auf das Dekompressionspaneel wirkenden Differenzdrucks wird
dann das Dekompressionspaneel aus seiner Position in der Trennwand oder
dem Zwischenboden gelöst und gibt eine Druckausgleichsöffnung
in der den ersten von dem zweiten Bereich der Flugzeugkabine trennenden
Trennwand oder dem den ersten von dem zweiten Bereich der Flugzeugkabine
trennenden Zwischenboden frei.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 37015328
C1 [0005]
- - US 5871178 [0006]
- - EP 1186531 A1 [0006]