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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur
Lenkverstellung der am Bugfahrwerkbein im vorderen
Bereich eines Flugzeuges angeordneten Radgruppe um die
Achse dieses Fahrwerkbeines.
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Die Richtung eines Flugzeuges wird beim Rollen im
allgemeinen durch die Radgruppe bestimmt, die am vorderen
Fahrwerk angeordnet ist, welches auch als Bugfahrwerk
(Hilfsfahrwerk) bezeichnet wird. Diese Radgruppe ist am
Ende des Teleskopbeines dieses Fahrwerkes angeordnet
und seine Lenkverstellung erfolgt durch eine Verdrehung
der Endstrebe dieses Beines, die sich axial gegenüber
einer Aufnahmehülse verschiebt, in welcher neben
weiteren Einrichtungen ein Stoßdämpfer angeordnet ist.
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Es sind derzeit zwei grundsätzliche Lösungstypen
bekannt, um diese vordere Gruppe zum Lenken zu verwenden,
die zum Teil vom Aufbau des Fahrwerkes abhängen. Die
Fahrwerke umfassen meistens eine rohrförmige
Aufnahmehülse, die das am Flugzeug gelenkig angeordnete
Strukturteil darstellt, welches man verstellt, um die
Fahrwerksanordnung einzufahren und auszufahren, und an
welchem alle Organe zur motorischen Verstellung, zur
Verstrebung und zur Verriegelung des Fahrwerkes angreifen.
Aus dieser Aufnahmehülse ragt die Teleskopstrebe
heraus, welche die Radachse trägt und welche mit dem
Stoßdämpfer zusammenwirkt, der in der Aufnahmehülse
angeordnet ist.
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Bei einem ersten Typ kann diese Aufnahmehülse nur ein
Bauteil zur Kraftaufnahme bilden und ist in diesem Fall
meistens aus einer Aluminiumlegierung gebildet. Um die
Funktion der Lenkverstellung der Räder zu
gewährleisten, sieht dieser Fahrwerkstyp zwischen der
Aufnahmehülse und der Strebe ein Rohr vor, welches in der
Aufnahmehülse drehbar gelagert und dieser letzteren
gegenüber in axialer Richtung festgelegt ist, und zwar in
einer Position, bei der es aus der Aufnahmehülse
herausragt. Die Strebe verschiebt sich in diesem Rohr,
wobei es mit diesem mittels einer äußeren Schere
drehverbunden ist, die zwischen dem herausragenden Teil des
Rohres und dem den Rädern benachbarten Teil der Strebe
gelenkig angeordnet ist. In seinem innerhalb der
Aufnahmehülse befindlichen Teil ist das drehbare Rohr mit
einem Zahnrad fest verbunden, welches mit einer
rechtwinklig zur Rohrachse stehenden Zahnstange
zusammenwirkt und deren Längsverschiebungen, die beispielsweise
durch eine Hydraulikeinrichtung in der Art eines
Stellantriebes bewirkt werden, eine Drehung des Rohres um
seine eigene Achse in der Aufnahmehülse bewirken. Diese
Drehung wird über die Schere auf die Strebe übertragen.
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Bei einem zweiten Typ kann die Aufnahmehülse, wie sie
etwa in der Druckschrift US-A-2 930 547 dargestellt
ist, außerdem an den Führungs- und Dämpfungsfunktionen
der Strebe beteiligt sein. Sie besteht in diesem Fall
im allgemeinen aus Stahl und die Strebe verschiebt sich
direkt in dieser. Um die Strebe um ihre Achse zu
drehen, besteht der vorgesehene Mechanismus aus einer
Schere, die zwischen dem den Rädern benachbarten Teil
der Strebe und einem Ring angeordnet ist, welcher in
einer äußeren Nut der Aufnahmehülse drehbar gelagert
ist, wobei dieser Ring äußere Laschen aufweist, die
jeweils mit der Stange eines Stellantriebes verbunden
ist, dessen Zylinder an seitlichen Fortsätzen der
Aufnahmehülse gelenkig angeschlossen ist. Auf diese Weise
verdrehen die Stellzylinder den Ring, dessen Bewegung
über die Schere auf die Strebe des Fahrwerkes
übertragen wird.
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Die vorliegende Erfindung versucht, die jeweiligen
Vorteile der beiden oben beschriebenen Lösungen in einer
einfachen und preiswerten Ausführungsform miteinander
zu vereinen, d. h. eine Aufnahmehülse aus einer
Aluminiumverbindung und unabhängige, leicht zu demontierende
Stellzylinder.
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Dementsprechend betrifft die Erfindung eine Einrichtung
zur Lenkverstellung von am unteren Ende des
Bugfahrwerkbeins eines Flugzeuges angeordneten Rädern um die
Achse dieses Fahrwerkbeins, wobei dieses Fahrwerkbein
eine gelenkig mit der Flugzeugstruktur verbundene
Aufnahmehülse umfaßt, ferner ein drehbar innerhalb der
Aufnahmehülse angeordnetes, aus der Aufnahmehülse
herausragendes Rohr, eine axial in dem Rohr
verschiebbare Strebe, deren freies Ende die Räder trägt, und
eine Schere zur Drehverbindung des Rohrs mit der
Strebe. Diese Einrichtung umfaßt gemäß einem Hauptmerkmal
der Erfindung zumindest einen Stellantrieb, welcher in
einer im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des
Fahrwerkbeins liegenden Ebene angeordnet ist und welcher
über das Ende seiner Stößelstange mit einem seitlichen
Betätigungsfortsatz des Rohres sowie über seinen
Zylinder mit zwei parallelen Flanschen gelenkig verbunden
ist, die rechtwinklig zur Achse des Fahrwerkbeins
angeordnet sind, von denen einer mit der Aufnahmehülse fest
verbunden und der andere drehbar auf dem Rohr
angeordnet und gegenüber der Aufnahmehülse mittels eines mit
dieser Hülse fest verbunden Mitnehmers drehverbunden
ist. Dieser Aufbau erlaubt es, Stellantriebe zur
Verstellung der Räder an der Außenseite der Aufnahmehülse
angreifen zu lassen, so daß diese sehr leicht
zugänglich sind, wobei dennoch die Vorteile der Leichtigkeit
und der preiswerten Herstellung einer Aufnahmehülse aus
einer Aluminiumlegierung beibehalten werden.
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Die Erfindung wird im Verlaufe der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles verständlicher,
der man die Vorteile und die weiteren Merkmale
entnehmen kann.
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Im folgenden wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug
genommen, in denen zeigen:
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Fig. 1 eine schematische
Teil-Schnittdarstellung eines mit einer Einrichtung
gemäß der Erfindung ausgestatteten
Fahrwerkes (wobei die Stellantriebe
nicht dargestellt sind);
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Fig. 2 eine Teildarstellung entsprechend dem
Pfeil A in Fig. 1;
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Fig. 3 in einer Teil-Draufsicht entsprechend
dem Pfeil B in Fig. 1 die
erfindungsgemäße, mit ihren Stellantrieben
ausgestattete Einrichtung, wobei in
dieser aus Gründen der
Übersichtlichkeit der Zeichnung die Teile des
Stoßdämpferbeins nicht dargestellt
wurden.
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In diesen Figuren sieht man den Endbereich eines
Bugfahrwerkes, wobei am unteren Teil desselben
normalerweise Räder angeordnet sind, die nicht dargestellt
wurden.
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Dieses Fahrwerk besteht aus einem Bein 1, welches im
wesentlichen eine obere Aufnahmehülse 2 umfaßt, von dem
man nur den unteren Teil sieht und die in ihrem oberen
Teil an der Flugzeugstruktur gelenkig angeordnet ist
(in der Zeichnung nicht sichtbar). Das Fahrwerk weist
außerdem eine Knickstrebe für die Verstrebung auf, die
durch ein Organ vom Kniehebeltyp gebildet ist, welches
zwischen dem Flugzeug und dem unteren Teil der
Aufnahmehülse 2 im Bereich einer zu diesem Zweck vorgesehenen
Gelenkgabel 3 gelenkig angeordnet ist.
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In der Aufnahmehülse 2 ist ein Rohr 4 mit seinem oberen
Teil drehbar angeordnet und ist in axialer Richtung in
der Aufnahmehülse durch nicht dargestellte Mittel in
einer Position festgelegt derart, daß ein unterer Teil
4 dieses Rohres unten über die Aufnahmehülse 2
übersteht. Dieses Rohr 4 bildet ein Führungslager für eine
Strebe 5 für deren axiale Verschiebungsbewegung
gegenüber dem Aufnahmehülse 2. Am unteren, außerhalb des
Rohres 4 befindlichen Ende der Strebe 5 sind die Räder
des Bugfahrwerkes angeordnet. Die Drehverbindung
zwischen dem Rohr und der Strebe, die jedoch deren axiale
Relativverstellung erlaubt, wird durch eine äußere
Schere 6 gewährleistet, die zwischen dem unteren Ende
des Rohres und dem unteren Teil der Strebe gelenkig
angeordnet ist.
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Diese an sich bekannten Anordnungen sind mit
spezifischen Einrichtungen der Erfindung in der folgenden
Weise ausgestattet.
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Die Aufnahmehülse 2 ist an ihrem unteren Teil mit
Laschen 2a und 2b für die Befestigung eines festen
Flansches 7 versehen. Dieser Flansch erstreckt sich
rechtwinklig zur Achse des Fahrwerkbeines und hat zwei Ohren
7a und 7b, deren jedes den oberen Arm einer Gelenkgabel
für einen Stellantrieb 8a, 8b bildet. Bei einer nicht
dargestellten Variante kann man auch nur einen einzigen
Stellantrieb vorsehen; aus Gründen der Dimensionierung
dieser Stellantriebe zieht man es vor, zwei
konvergierende Stellantriebe zu verwenden, die koplanar in einer
im wesentlichen senkrecht zur Achse des Fahrwerkbeines
liegenden Ebene liegen und symmetrisch bezüglich einer
diese Achse enthaltenen Ebene angeordnet sind, wenn sie
eine Stellung einnehmen, die einer Ausrichtung der
Räder in der Längsachse des Flugzeuges entspricht.
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Das Rohr 4 hat in ihrem Teil 4a eine Nut 9, in welcher
ein zweiter Flansch 10 drehbar gelagert ist, der
rechtwinklig zur Fahrwerksachse steht. Dieser Flansch 10
besteht aus zwei Teilen 10a und 10b, die durch Bolzen 11
miteinander verbunden werden, so daß man ihn in die Nut
9 einsetzen kann. Der Teil 10a hat drei Ohren 12a, 12b
und 13. Die Ohren 12a und 12b erstrecken sich unterhalb
der Ohren 7a und 7b des Flansches 7 und bilden jeweils
den anderen Arm der Gelenkgabel für den zugeordneten
Stellantrieb 8a, 8b. Das Ohr 13 hat eine Öffnung 13a,
die dazu dient, das untere Ende 14a eines Mitnehmers 14
zur Drehverbindung des Flansches 10 mit der
Aufnahmehülse 2 aufzunehmen. An der den Ohren abgewandten Seite
ist der Teil 10a als Halbring geformt, so daß er mit
dem Teil 10b, welcher den anderen Halbring bildet, das
Rohr 4 in der Nut 9 liegend umfassen kann.
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Der Mitnehmer 14 ist ein Anschlag, welcher an der
Aufnahmehülse 2 über Laschen 3a und 3b der Gelenkgabel 3
für den Anschluß der Knickstrebe der Verstrebung des
Fahrwerkbeines befestigt ist. Dazu ist der Mitnehmer 14
über eine Achse 15 an der Gelenkgabel 3 gelenkig
gelagert, deren Laschen nach außen und nach unten
verlängert sind. Diese Befestigung kann auch auf jede andere
geeignete Weise hergestellt sein. Man sieht, daß der
Mitnehmer hier ein flacher Hebel ist, dessen
Breitenerstreckung in Richtung der Drehmomentenkräfte liegt,
welche er aufzunehmen hat.
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Die Stellantriebe 8a und 8b sind über ihren Zylinder im
Falle des Stellantriebes 8a zwischen den Ohren 7a und
12a der Flansche 7 und 10 sowie im Falle des
Stellantriebes 8b zwischen den Ohren 7b und 12b dieser
Flansche gelenkig gelagert. Die Stößelstange 16a bzw. 16b
jedes Stellantriebes ist mit einem Paar seitlicher und
paralleler Laschen 17a und 17b gelenkig verbunden,
welche an dem Rohr zwischen dem Ende der Aufnahmehülse
und der Nut 9 angeordnet sind. Die Anordnung der
Stellantriebe in Bezug auf das Rohr 4 wurde so gewählt, daß
diese das Rohr entsprechend einer Winkelamplitude
drehen können, die mit den minimalen Lenkradien kompatibel
sind, welche für das Flugzeug erforderlich sind. Die
Fig. 3 ist eine Darstellung der Geometrie der
erfindungsgemäßen Mittel, wenn die Räder in der Längsachse
des Flugzeuges ausgerichtet sind. Um die Lenkverstellung
der Räder zu steuern, werden die Stellantriebe 8a und
8b im geeigneten Sinne aktiviert, beispielsweise der
Stellantrieb 16a ausgefahren und der Stellantrieb 16b
eingefahren, um die Räder bezogen auf eine Draufsicht
im Uhrzeigersinn zu drehen. Die Zylinder der
Stellantriebe schwenken zwischen den Flanschen 7 und 10 um
ihre feste Gelenkachse, da die Flansche 7 und 10 mit
der Aufnahmehülse fest verbunden sind, und zwar im
Falle des Flansches 7 direkt und im Falle des Flansches
10 über den Mitnehmer 14. Dadurch ist der Flansch 10,
welcher durch die Nut 9 in axialer Richtung gehalten
wird, die ihrerseits in axialer Richtung gegenüber der
Aufnahmehülse infolge der axialen Unbeweglichkeit des
Rohres 4 in der Aufnahmehülse unbeweglich ist und die
in Drehrichtung durch den Mitnehmer 14 arretiert wird,
für die Gelenkverbindungen der Zylinder der
Stellantriebe 8a und 8b ein unbeweglicher Träger. Die Kräfte,
die auf die Zylinder bei deren Aktivierung wirken,
werden demnach im ausbalancierter Weise durch die feste,
mit der Aufnahmehülse verbundene Struktur aufgenommen.
Die Enden der Stößelstangen 16a und 16b beschreiben
ihrerseits einen Kreisbogen um die Achse des
Fahrwerkes, wobei sie das Rohr 4 dank der Laschen 17a und 17b
dieses Rohres bei ihrer Drehung mitnehmen, mit denen
die Stößelstangen gelenkig verbunden sind. Diese
Drehung wird über die Schere 6 auf die Strebe 5
übertragen, und infolgedessen wird die Lenkeinstellung der
Räder geändert.
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Man sieht, daß diese Anordnung der Stellantriebe
einfach ist und einen leichten Zugang für ihre Montage,
ihre Demontage und ihre Wartung ermöglicht. Eine
besonders günstige Anwendung der Erfindung ergibt sich bei
der Ausstattung von großen Transportflugzeugen.