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Patent Searching and Data


Title:
TOLERANCE-COMPENSATING ACTUATING MECHANISM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/083835
Kind Code:
A1
Abstract:
A tolerance-compensating actuating mechanism (13) for actuating an output device (8) from an input device (11) is illustrated and described, wherein the output device (8) is movable relative to the input device (11) within a tolerance range, wherein the actuating mechanism (13) has actuating kinematics (14) comprising an input lever (15) mounted on the input device (11) and an output lever (17) mounted on the output device (8) and a pivot (21) which is movable relative to the input device (11) and the output device (8), wherein the actuating kinematics (14) are designed in such a manner that a movement of the input lever (15) between an open position and a closed position causes a movement of the output lever (17) between an open position and a closed position. The problem of providing an actuating mechanism which permits as effective tolerance compensation as possible and prevents constraining forces between the input device and the output device is solved in that the actuating mechanism (13) in addition to the actuating kinematics (14) has reference kinematics (39) connecting the output device (8) and the input device (11) to the pivot (21), and in that the reference kinematics (39) are designed in such a manner that they adapt the position of the pivot (21) during a movement of the output device (8) relative to the input device (11).

Inventors:
LUTZER WILHELM (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/080031
Publication Date:
May 06, 2021
Filing Date:
October 26, 2020
Export Citation:
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Assignee:
AIRBUS OPERATIONS GMBH (DE)
International Classes:
F16H21/04; B23Q1/44; B64D11/02
Foreign References:
DE102008019709A12009-10-29
CN2336022Y1999-09-01
US5232010A1993-08-03
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Claims:
Patentansprüche

1. Toleranzausgleichender Betätigungsmechanismus (13) zur Betätigung einer Ausgangsvorrichtung (8) ausgehend von einer Eingangsvorrichtung (11), wobei die Ausgangsvorrichtung (8) relativ zu der Eingangsvorrichtung (11) innerhalb eines Toleranzbereichs beweglich ist, wobei der Betätigungsmechanismus (13) eine Betätigungskinematik (14) aufweist, die einen an der Eingangsvorrichtung (11) gelagerten Eingangshebel (15) und einen an der Ausgangsvorrichtung (8) gelagerten Ausgangshebel (17) sowie einen relativ zu der Eingangsvorrichtung (11) und der Ausgangsvorrichtung (8) beweglichen Drehpunkt (21) umfasst, wobei die Betätigungskinematik (14) derart ausgebildet ist, dass eine Bewegung des Eingangshebels (15) zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position eine Bewegung des Ausgangshebels (17) zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verursacht, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmechanismus (13) zusätzlich zu der Betätigungskinematik (14) eine Referenzkinematik (39) aufweist, welche die Ausgangsvorrichtung (8) und die Eingangsvorrichtung (11) mit dem Drehpunkt (21) verbindet, und die Referenzkinematik (39) derart ausgebildet ist, dass sie bei einer Bewegung der Ausgangsvorrichtung (8) relativ zu der Eingangsvorrichtung (11) die Position des Drehpunkts (21) anpasst.

2. Betätigungsmechanismus (13) nach Anspruch 1, wobei der Eingangshebel (15) drehbar um ein Eingangsgelenk (41) an der Eingangsvorrichtung (11) gelagert ist, und/oder wobei der Ausgangshebel (17) drehbar um ein Ausgangsgelenk (43) an der Ausgangsvorrichtung (8) gelagert ist.

3. Betätigungsmechanismus (13) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Betätigungskinematik (14) eine erste Betätigungsstange (45), eine zweite Betätigungsstange (47), eine dritte Betätigungsstange (49) und eine vierte Betätigungsstange (51) aufweist, wobei die erste Betätigungsstange (45) drehbar über ein erstes

Betätigungsgelenk (53) mit dem Ausgangshebel (17) und drehbar über ein zweites Betätigungsgelenk (55) mit der zweiten Betätigungsstange (47) verbunden ist, wobei die zweite Betätigungsstange (47) an dem Drehpunkt (21) drehfest mit der dritten Betätigungsstange (49) verbunden ist, so dass die zweite und dritte Betätigungsstange (47, 49) gemeinsam um den Drehpunkt (21) drehbar sind, wobei die vierte Betätigungsstange (51) drehbar über ein drittes

Betätigungsgelenk (57) mit der dritten Betätigungsstange (49) und drehbar über ein viertes Betätigungsgelenk (59) mit dem Ausgangshebel (17) verbunden ist.

4. Betätigungsmechanismus (13) nach Anspruch 3, wobei die Referenzkinematik (39) eine erste Referenzstange (70), eine zweite Referenzstange (71), eine dritte Referenzstange (73) und eine vierte Referenzstange (74) aufweist, wobei die erste Referenzstange (70) drehbar über ein erstes Referenzgelenk (77) mit der Eingangsvorrichtung (11) und drehbar über ein zweites Referenzgelenk (79) mit der zweiten Referenzstange (71) verbunden ist, wobei die zweite Referenzstange (71) an dem Drehpunkt (21) drehfest mit der dritten Referenzstange (73) verbunden ist, so dass die zweite und dritte Referenzstange (71, 73) gemeinsam und unabhängig von der zweiten und dritten Betätigungsstange (47, 49) um den Drehpunkt (21) drehbar sind, wobei die vierte Referenzstange (74) drehbar über ein drittes Referenzgelenk (81) mit der dritten Referenzstange (73) und drehbar über ein viertes Referenzgelenk (83) mit der Ausgangsvorrichtung (8) verbunden ist.

5. Betätigungsmechanismus (13) nach Anspruch 4, wobei das Eingangsgelenk (41), das Ausgangsgelenk (43), das erste, zweite, dritte und vierte Betätigungsgelenk (53, 55, 57, 59) der Drehpunkt (21) sowie das erste, zweite, dritte und vierte Referenzgelenk (77, 79, 81, 83) parallele Drehachsen aufweisen.

6. Betätigungsmechanismus (13) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste, zweite, dritte und vierte Referenzstange (70, 71, 73, 75) derart analog der ersten, zweiten, dritten und vierten Betätigungsstange (45, 47, 49, 51) ausgebildet sind, dass in geschlossener Position des Eingangshebels (15) das erste Referenzgelenk (77) neben dem ersten Betätigungsgelenk (53), das zweite Referenzgelenk (79) neben dem zweiten Betätigungsgelenk (55), das dritte Referenzgelenk (81) neben dem dritten Betätigungsgelenk (57) und/oder das vierte Referenzgelenk (83) neben dem vierten Betätigungsgelenk (59) liegt.

7. Betätigungsmechanismus (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Drehpunkt (21) auf einer definierten Bahn beweglich ist, insbesondere auf einer Kreisbahn.

8. Betätigungsmechanismus (13) nach Anspruch 7, wobei der Drehpunkt (21) auf einer Pendelstütze (63) angeordnet ist, die um ein von dem Drehpunkt (21) beabstandetes Pendelgelenk (67) drehbar ist.

9. Betätigungsmechanismus (13) nach Anspruch 8, wobei die Pendelstütze (63) über das Pendelgelenk (67) an der Eingangsvorrichtung (11) oder an der Ausgangsvorrichtung (8) befestigt ist.

10. Betätigungsmechanismus (13) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die zweite Betätigungsstange (47) mit der dritten Betätigungsstange (49) über eine Betätigungswelle (69) drehfest verbunden ist, wobei die zweite Referenzstange (71) mit der dritten Referenzstange (73) über eine Referenzwelle (75) drehfest verbunden ist, wobei die Betätigungswelle (69) und die Referenzwelle (75) unabhängig voneinander um den Drehpunkt (21) drehbar sind und koaxial zueinander sowie zu der Drehachse des Drehpunkts (21) verlaufen.

11. Betätigungsmechanismus (13) nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei die dritte Betätigungsstange (49) und der Ausgangshebel (17) parallel zueinander angeordnet sind.

12. Betätigungsmechanismus (13) nach Anspruch 11, wobei das Pendelgelenk (67) koaxial zu dem Ausgangsgelenk (43) an der Ausgangsvorrichtung (8) angeordnet ist, wobei die Pendelstütze (63), der Ausgangshebel (17), die dritte Betätigungsstange (49) und die vierte Betätigungsstange (51) zusammen die vier Seiten eines Parallelogramms bilden. 13. Betätigungsmechanismus (13) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, wobei der Drehpunkt (21) unterhalb des Pendelgelenks (67) angeordnet ist.

14. Betätigungsmechanismus (13) nach einem der Ansprüche 3 bis 12, wobei der Drehpunkt (21) oberhalb des Pendelgelenks (67) angeordnet ist.

15. Betätigungsmechanismus (13) nach einem der Ansprüche 3 bis 14, wobei das dritte Betätigungsgelenk (57) über dem Drehpunkt (21) angeordnet ist und/oder wobei das vierte Betätigungsgelenk (59) über dem Ausgangsgelenk (43) angeordnet ist.

16. Betätigungsmechanismus (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Betätigungskinematik (14) derart ausgebildet ist, dass bei einer Betätigung des Eingangshebels (15) der Eingangshebel (15) und der Ausgangshebel (17) in entgegengesetzte Richtungen drehen.

17. Betätigungsmechanismus (13) nach einem der Ansprüche 3 bis 16, wobei die zweite Betätigungsstange (47) und die dritte Betätigungsstange (49) sich parallel zueinander oder abgewinkelt zueinander erstrecken.

18. Betätigungsmechanismus (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei die Eingangsvorrichtung (11) als eine Bedienungseinheit für ein Ventil, insbesondere als Service-Panel (10) für eine Flugzeugtoilette (5), gebildet ist und wobei die Ausgangsvorrichtung (8) als ein Ventil, insbesondere als Ablassventil (9) für einen Abwassertank (7) der Flugzeugtoilette (5), gebildet ist.

19. Flugzeugtoilette (5) mit einem Abwassertank (7) und einem zugehörigen Ablassventil (9) zum Leeren des Abwassertanks (7), wobei das Ablassventil (9) ausgehend von einem Service-Panel (10) über einen Betätigungsmechanismus (13) zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung bewegt werden kann und wobei der Betätigungsmechanismus (13) nach Anspruch 18 ausgebildet ist.

20. Flugzeug (1) mit einem Betätigungsmechanismus (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder mit einer Flugzeugtoilette (5) nach Anspruch 19.

Description:
T oleranzausgl eichender Betätigungsmechanismus

Die vorliegende Erfindung betrifft einen toleranzausgleichenden Betätigungsmechanismus zur Betätigung, insbesondere drehenden Betätigung einer Ausgangsvorrichtung ausgehend von einer Eingangsvorrichtung, wobei die Ausgangsvorrichtung gegenüber der

Eingangsvorrichtung innerhalb eines Toleranzbereichs beweglich ist. Die

Ausgangsvorrichtung kann beispielsweise ein Ventil, wie ein Ablassventil für einen

Abwassertank einer Flugzeugtoilette, sein und die Eingangsvorrichtung kann beispielsweise eine entsprechende Bedieneinheit, wie ein Service-Panel für die Flugzeugtoilette sein. Weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung betreffen eine Flugzeugtoilette mit einem solchen Betätigungsmechanismus sowie ein Flugzeug mit einem solchen Betätigungsmechanismus oder mit einer solchen Flugzeugtoilette.

Der Betätigungsmechanismus weist eine Betätigungskinematik auf, die einen an der Eingangsvorrichtung gelagerten Eingangshebel und einen an der Ausgangsvorrichtung gelagerten Ausgangshebel sowie einen zwischen dem Eingangshebel und dem

Ausgangshebel vorgesehenen, relativ zu der Eingangsvorrichtung und der Ausgangsvorrichtung beweglichen Drehpunkt umfasst. Die Betätigungskinematik ist derart ausgebildet, dass eine Bewegung des Eingangshebels zwischen einer geöffneten Position und einer geschlossenen Position eine Bewegung des Ausgangshebels zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verursacht, wodurch die Ausgangsvorrichtung betätigt wird, beispielsweise in Form eines Ventils, das geöffnet oder geschlossen wird.

Ähnliche Betätigungsmechanismen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise zur Betätigung von Ablassventilen von Abwassertanks ausgehend von einem Service-Panel in Flugzeugen eingesetzt. Aufgrund von Fertigungs- und Einbautoleranzen aber auch aufgrund von Bewegungen der Flugzeugstruktur während des Betriebs sind das Ablassventil und das Service-Panel relativ zueinander innerhalb eines vorgegebenen, vergleichsweise großen Toleranzbereichs angeordnet bzw. beweglich. Um Zwangskräfte in dem Betätigungsmechanismus, die sich aus den Toleranzen ergeben, zu vermeiden, ist es daher bekannt, toleranzausgleichende Betätigungsmechanismen zu verwenden. Solche können beispielsweise Seilzüge zur Kraftübertragung einsetzen. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Betätigungsmechanismus bereitzustellen, der einen möglichst effektiven Toleranzausgleich ermöglicht und Zwangskräfte zwischen der Eingangsvorrichtung und der Ausgangsvorrichtung verhindert.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Betätigungsmechanismus zusätzlich zu der Betätigungskinematik eine Referenzkinematik aufweist, welche die Ausgangsvorrichtung und die Eingangsvorrichtung mit dem Drehpunkt verbindet. Die Referenzkinematik ist derart ausgebildet, dass sie bei einer Bewegung der Ausgangsvorrichtung relativ zu der Eingangsvorrichtung, insbesondere innerhalb des Toleranzbereichs, die Position des Drehpunkts anpasst, insbesondere derart anpasst, steuert, ausgleicht oder ausmittelt, dass Zwangskräfte in dem Betätigungsmechanismus weitgehend vermieden werden.

Die Betätigungskinematik dient damit zur Übertragung von Kräften zum Betätigen der Ausgangsvorrichtung, während die Referenzkinematik zum Toleranzausgleich dient. Auf diese Weise können Zwangskräfte in dem Betätigungsmechanismus bzw. in der Ein- und Ausgangsvorrichtung größtenteils vermieden werden. Des Weiteren können aus der Betätigung resultierende Reaktionskräfte vermieden oder zumindest reduziert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Eingangshebel drehbar um ein Eingangsgelenk an der Eingangsvorrichtung gelagert. Zusätzlich oder alternativ ist der Ausgangshebel drehbar um ein Ausgangsgelenk an der Ausgangsvorrichtung gelagert. Eine Drehbewegung des Eingangshebels wird also durch die Betätigungskinematik in eine Drehbewegung des Ausgangshebels übertragen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Betätigungskinematik eine erste Betätigungsstange, beispielsweise in Form einer innere Schubstange, eine zweite Betätigungsstange, beispielsweise in Form eines inneren Kipphebels, eine dritte Betätigungsstange, beispielsweise in Form eines äußeren Kipphebels, und eine vierte Betätigungsstange, beispielsweise in Form einer äußeren Schubstange, auf. Vorzugsweise ist die erste Betätigungsstange drehbar über ein erstes Betätigungsgelenk beabstandet von dem Eingangsgelenk mit dem Ausgangshebel und drehbar über ein zweites Betätigungsgelenk beabstandet von dem ersten Betätigungsgelenk mit der zweiten Betätigungsstange verbunden. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Betätigungsstange an dem Drehpunkt beabstandet von dem zweiten Betätigungsgelenk drehfest mit der dritten Betätigungsstange verbunden, so dass die zweite und dritte Betätigungsstange gemeinsam in relativ zueinander unbeweglicher Weise um den Drehpunkt drehbar sind. Dabei können die zweite und dritte Betätigungsstange entweder integral miteinander ausgebildet sein oder als zwei separate Teile ausgebildet sein, die drehfest miteinander verbunden sind, beispielsweise über eine gemeinsame Achse. Alternativ oder zusätzlich ist die vierte Betätigungsstange drehbar über ein drittes Betätigungsgelenk beabstandet von dem Drehpunkt mit der dritten Betätigungsstange und drehbar über ein viertes Betätigungsgelenk beabstandet von dem dritten Betätigungsgelenk und von dem Ausgangsgelenk mit dem Ausgangshebel verbunden. Auf diese Weise ist eine besonders effiziente Betätigungskinematik gebildet.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Referenzkinematik eine erste Referenzstange, eine zweite Referenzstange, eine dritte Referenzstange und eine vierte Referenzstange aufweist. Vorzugsweise ist die erste Referenzstange drehbar über ein erstes Referenzgelenk mit der Eingangsvorrichtung und drehbar über ein zweites Referenzgelenk beabstandet von dem ersten Referenzgelenk mit der zweiten Referenzstange verbunden. Zusätzlich oder alternativ ist die zweite Referenzstange an dem Drehpunkt beabstandet von dem zweiten Referenzgelenk drehfest mit der dritten Referenzstange verbunden, so dass die zweite und dritte Referenzstange gemeinsam in relativ zueinander unbeweglicher Weise und unabhängig von der zweiten und dritten Betätigungsstange um den Drehpunkt drehbar sind. Dabei können die zweite und dritte Referenzstange entweder integral miteinander ausgebildet sein oder als zwei separate Teile ausgebildet sein, die drehfest miteinander verbunden sind, beispielsweise über eine gemeinsame Achse. Zusätzlich oder alternativ ist die vierte Referenzstange drehbar über ein drittes Referenzgelenk beabstandet von dem Drehpunkt mit der dritten Referenzstange und drehbar über ein viertes Referenzgelenk beabstandet von dem dritten Referenzgelenk mit der Ausgangsvorrichtung verbunden. Auf diese Weise ist eine besonders effiziente Referenzkinematik gebildet, die parallel zu der Betätigungskinematik angeordnet sein kann.

Dabei ist es ferner besonders bevorzugt, wenn das Eingangsgelenk, das Ausgangsgelenk, das erste, zweite, dritte und vierte Betätigungsgelenk, der Drehpunkt sowie das erste, zweite, dritte und vierte Referenzgelenk parallele Drehachsen aufweisen. Dadurch können eine Betätigung und ein Toleranzausgleich in einer Ebene normal zu den Drehachsen erfolgen. Ein Toleranzausgleich außerhalb dieser Ebene kann zusätzlich beispielsweise durch die Verwendung von Kugel- oder Universalgelenken als einzelne oder sämtliche der vorgesehenen Gelenke der Betätigungskinematik erfolgen. Ferner ist es besonders bevorzugt, wenn die erste, zweite, dritte und vierte Referenzstange derart analog der ersten, zweiten, dritten und vierten Betätigungsstange ausgebildet sind, dass in geschlossener Position des Eingangshebels das erste Referenzgelenk vorzugsweise koaxial neben dem ersten Betätigungsgelenk, das zweite Referenzgelenk vorzugsweise koaxial neben dem zweiten Betätigungsgelenk, das dritte Referenzgelenk vorzugsweise koaxial neben dem dritten Betätigungsgelenk und/oder das vierte Referenzgelenk vorzugsweise koaxial neben dem vierten Betätigungsgelenk liegt. Auf diese Weise erstreckt sich die Referenzkinematik parallel zu der Betätigungskinematik, wodurch ein besonders effizienter Toleranzausgleich erfolgen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drehpunkt auf einer definierten Bahn beweglich, insbesondere auf einer Kreisbahn. Auf diese Weise ist die Bewegung des Drehpunkts auf einen Freiheitsgrad beschränkt, insbesondere auf denjenigen Freiheitsgrad bezüglich welchem die Toleranz bzw. die größte Toleranz vorliegt, so dass die Bewegung des Drehpunkts leichter gesteuert werden kann.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Drehpunkt auf einer Pendelstütze angeordnet ist, die um ein von dem Drehpunkt beabstandetes Pendelgelenk drehbar ist. Vorzugsweise haben das Pendelgelenk und der Drehpunkt parallele Drehachsen. Mit einer solchen Pendelstütze kann der Drehpunkt in einfacher Weise auf einer Kreisbahn kontrolliert bewegt werden.

Ferner ist es besonders bevorzugt, wenn die Pendelstütze über das Pendelgelenk an der Eingangsvorrichtung oder an der Ausgangsvorrichtung befestigt ist. Welche der beiden Befestigungswege im Einzelfall zu bevorzugen ist, hängt von den räumlichen Voraussetzungen und Anforderungen des Einzelfalls ab. Wenn das Pendelgelenk an der Eingangsvorrichtung befestigt ist, ist es bevorzugt, dass die vierte Betätigungsstange wesentlich länger ist als die erste Betätigungsstange, beispielsweise zwischen 50% und 200% länger, vorzugsweise ca. 100% länger. Wenn das Pendelgelenk an der Ausgangsvorrichtung befestigt ist, ist es bevorzugt, dass die erste Betätigungsstange wesentlich länger ist als die vierte Betätigungsstange, beispielsweise zwischen 50% und 200% länger, vorzugsweise ca. 100% länger.

Dabei ist es auch bevorzugt, wenn die zweite Betätigungsstange mit der dritten Betätigungsstange über eine Betätigungswelle drehfest verbunden ist. Zusätzlich oder alternativ ist die zweite Referenzstange mit der dritten Referenzstange über eine Referenzwelle drehfest verbunden. Vorzugsweise sind die Betätigungswelle und die Referenzwelle unabhängig voneinander um den Drehpunkt drehbar und verlaufen koaxial zueinander, beispielsweise in konzentrische Anordnung mit innerer und äußerer Welle, sowie zu der Drehachse des Drehpunkts. Mit Hilfe solcher Betätigungs- und Referenzwellen kann eine drehende Lagerung der zweiten und dritten Betätigungs- und Referenzstangen am Drehpunkt in einfacher und voneinander unabhängiger Weise erfolgen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die dritte Betätigungsstange und der Ausgangshebel parallel zueinander angeordnet, vorzugsweise sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung des Ausgangshebels. Vorzugsweise bilden dabei der Drehpunkt, das dritte Betätigungsgelenk, das vierte Betätigungsgelenk und das Ausgangsgelenk die vier Eckpunkte eines Parallelogramms. Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Betätigungskinematik gebildet werden.

Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn das Pendelgelenk koaxial zu dem Ausgangsgelenk an der Ausgangsvorrichtung angeordnet, vorzugsweise angebracht ist. Die Pendelstütze, der Ausgangshebel, die dritte Betätigungsstange und die vierte Betätigungsstange bilden zusammen die vier Seiten eines Parallelogramms, vorzugsweise sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung des Ausgangshebels. Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Betätigungskinematik gebildet werden.

Dabei ist es ferner bevorzugt, wenn der Drehpunkt unterhalb des Pendelgelenks angeordnet ist, mit Bezug auf eine Normalstellung der Ausgangsvorrichtung im Raum. Dies ist vorzugsweise sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung des Ausgangshebels der Fall. Vorzugsweise ist dabei das Pendelgelenk an der Ausgangsvorrichtung befestigt. Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Betätigungskinematik gebildet werden.

Alternativ ist es ferner bevorzugt, wenn der Drehpunkt oberhalb des Pendelgelenks angeordnet ist, mit Bezug auf eine Normalstellung der Ausgangsvorrichtung im Raum. Dies ist vorzugsweise sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung des Ausgangshebels der Fall. Vorzugsweise ist dabei das Pendelgelenk an der Eingangsvorrichtung befestigt. Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Betätigungskinematik gebildet werden. In einer bevorzugten ausführungsform ist das dritte Betätigungsgelenk über dem Drehpunkt angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist das vierte Betätigungsgelenk über dem Ausgangsgelenk angeordnet. Dies gilt vorzugsweise sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung des Ausgangshebels. Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Betätigungskinematik gebildet werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Betätigungskinematik derart ausgebildet, dass bei einer Betätigung des Eingangshebels, insbesondere bei einer Bewegung des Eingangshebels zwischen der geschlossenen und der geöffneten Position, der Eingangshebel und der Ausgangshebel in entgegengesetzte Richtungen drehen. Beispielsweise dreht der Eingangshebel entgegen des Uhrzeigersinns, während der Ausgangshebel im Uhrzeigersinn dreht. Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Betätigungskinematik gebildet werden. Eingangshebel und Ausgangshebel können bei Betätigung jedoch auch in dieselbe Richtung drehen.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die zweite Betätigungsstange und die dritte Betätigungsstange parallel zueinander oder abgewinkelt zueinander. Vorzugsweise erstrecken sich die zweite Betätigungsstange und die dritte Betätigungsstange parallel zueinander in dem Fall, dass das Pendelgelenk an der Eingangsvorrichtung befestigt ist, und abgewinkelt zueinander, in dem Fall, dass das Pendelgelenk an der Ausgangsvorrichtung befestigt ist. Auf diese Weise kann eine besonders effiziente Betätigungskinematik gebildet werden.

In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Ausgangsvorrichtung als ein Ventil gebildet und die Eingangsvorrichtung als eine entsprechende Bedienungseinheit zum Öffnen oder Schließen des Ventils gebildet. Insbesondere ist die Ausgangsvorrichtung als ein Ablassventil für einen Abwassertank einer Flugzeugtoilette gebildet und die Eingangsvorrichtung als ein entsprechendes Service-Panel, d.h. als Wartungstafel, zum Öffnen und Schließen des Ablassventils gebildet. Das Ablassventil für Abwassertanks von Flugzeugtoiletten stellt einen wichtigen Anwendungsfall des Betätigungsmechanismus dar, weil hier vergleichsweise große Toleranzen zwischen Ablassventil und Service-Panel ausgeglichen werden müssen.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Flugzeugtoilette mit einem Abwassertank und einem zugehörigen Ablassventil zum Leeren des Abwassertanks. Das Ablassventil kann ausgehend von einem Service-Panel über einen Betätigungsmechanismus zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung bewegt werden. Der Betätigungsmechanismus ist nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Die im Zusammenhang mit dem Betätigungsmechanismus beschriebenen Merkmale und Wirkungen sind analog auf die Flugzeugtoilette anwendbar.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Flugzeug mit einem Betätigungsmechanismus nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen oder mit einer Flugzeugtoilette nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Die im Zusammenhang mit dem Betätigungsmechanismus oder der Flugzeugtoilette beschriebenen Merkmale und Wirkungen sind analog auf das Flugzeug anwendbar.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Flugzeugs, das den erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus aufweist, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen

Betätigungsmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei der Eingangshebel in einer geschlossenen Position ist,

Fig· 3 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Betätigungsmechanismus gemäß einer ersten Ausführungsform, wobei der Eingangshebel in einer geöffneten Position ist, und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen

Betätigungsmechanismus gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei der Eingangshebel in einer geschlossenen Position ist.

In Fig. 1 ist ein Flugzeug 1 dargestellt, welches in dessen Innenraum 3 eine nicht erkennbare Flugzeugtoilette 5 aufweist. Die Flugzeugtoilette 5 weist einen Abwassertank 7 mit einem Ablassventil 9 zum Entleeren des Abwassertanks 7 auf. Das Ablassventil 9 stellt eine Ausgangsvorrichtung 8 dar, die ausgehend von einer als Service-Panel 10 gebildeten Eingangsvorrichtung 11 über einen Betätigungsmechanismus 13 verstellt werden kann, d.h. geöffnet und geschlossen werden kann. Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele des Betätigungsmechanismus 13 sind in den Fig. 2 bis 4 dargestellt.

Der Betätigungsmechanismus 13 beider Ausführungsbeispiele weist eine Betätigungskinematik 14 auf, die einen an der Eingangsvorrichtung 11 gelagerten Eingangshebel 15 und einen an der Ausgangsvorrichtung 8 gelagerten Ausgangshebel 17 sowie einen zwischen dem Eingangshebel 15 und dem Ausgangshebel 17 vorgesehenen, relativ zu der Eingangsvorrichtung 11 und der Ausgangsvorrichtung 8 beweglichen Drehpunkt 21 umfasst. Die Betätigungskinematik 14 ist derart ausgebildet, dass eine Bewegung des Eingangshebels 15 zwischen einer geöffneten Position (siehe Fig. 3) und einer geschlossenen Position (siehe Fig. 2, 4) eine Bewegung des Ausgangshebels 17 zwischen einer geöffneten Stellung (siehe Fig. 3) und einer geschlossenen Stellung (siehe Fig. 2, 4) bewirkt, wodurch die Ausgangsvorrichtung 8 betätigt wird, d.h. das Ablassventil 9 geöffnet oder geschlossen wird.

Da die Ausgangsvorrichtung 8, d.h. das Ablassventil 9, gegenüber der Eingangsvorrichtung 11, d.h. dem Service-Panel 10, aufgrund von Einbautoleranzen und Strukturbewegungen während des Betriebs innerhalb eines Toleranzbereichs beweglich ist, ist der Betätigungsmechanismus 13 derart ausgebildet, dass er die Toleranzen weitgehend ausgleicht. Dazu weist der Betätigungsmechanismus 13 zusätzlich zu der Betätigungskinematik 14 eine Referenzkinematik 39 auf, welche die Ausgangsvorrichtung 8 und die Eingangsvorrichtung 11 mit dem Drehpunkt 21 verbindet. Die Referenzkinematik 39 ist derart ausgebildet, dass sie bei einer Bewegung der Ausgangsvorrichtung 8 relativ zu der Eingangsvorrichtung 11 innerhalb des Toleranzbereichs die Position des Drehpunkts 21 anpasst, so dass Zwangskräfte in dem Betätigungsmechanismus 13 weitgehend vermieden werden.

Die Betätigungskinematik 14 beider Ausführungsformen ist folgendermaßen aufgebaut:

Der Eingangshebel 15 ist drehbar um ein Eingangsgelenk 41 an der Eingangsvorrichtung 11 gelagert und der Ausgangshebel 17 ist drehbar um ein Ausgangsgelenk 43 an der Ausgangsvorrichtung 8 gelagert, wobei bei einer Betätigung des Eingangshebels 15 der Eingangshebel 15 und der Ausgangshebel 17 in entgegengesetzte Richtungen drehen. Die Betätigungskinematik 14 weist eine erste Betätigungsstange 45, eine zweite Betätigungsstange 47, eine dritte Betätigungsstange 49 und eine vierte Betätigungsstange 51 auf. Die erste Betätigungsstange 45 ist drehbar über ein erstes Betätigungsgelenk 53 mit dem Ausgangshebel 17 und drehbar über ein zweites Betätigungsgelenk 55 mit der zweiten Betätigungsstange 47 verbunden. Ferner ist die zweite Betätigungsstange 47 an dem Drehpunkt 21 drehfest mit der dritten Betätigungsstange 49 verbunden, so dass die zweite und dritte Betätigungsstange 47, 49 gemeinsam in relativ zueinander unbeweglicher Weise um den Drehpunkt 21 drehbar sind. Außerdem ist die vierte Betätigungsstange 51 drehbar über ein drittes Betätigungsgelenk 57 mit der dritten Betätigungsstange 49 und drehbar über ein viertes Betätigungsgelenk 59 mit dem Ausgangshebel 17 verbunden. Das Eingangsgelenk 41, das Ausgangsgelenk 43, das erste, zweite, dritte und vierte Betätigungsgelenk 53, 55, 57, 59 und der Drehpunkt 21 weisen parallele Drehachsen auf.

Der Drehpunkt 21 ist auf einer Pendelstütze 63 angeordnet, die um ein Pendelgelenk 67 drehbar ist, so dass der Drehpunkt 21 auf einer definierten Kreisbahn beweglich ist. Dabei haben das Pendelgelenk 67 und der Drehpunkt 21 parallele Drehachsen. Die zweite Betätigungsstange 47 ist mit der dritten Betätigungsstange 49 über eine Betätigungswelle 69 drehfest verbunden.

Die dritte Betätigungsstange 49 und der Ausgangshebel 17 sind parallel zueinander angeordnet, sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung des Ausgangshebels 17. Dabei bilden der Drehpunkt 21, das dritte Betätigungsgelenk 57, das vierte Betätigungsgelenk 59 und das Ausgangsgelenk 43 die vier Eckpunkte eines Parallelogramms.

Die Referenzkinematik 39 beider Ausführungsformen ist folgendermaßen aufgebaut:

Die Referenzkinematik 39 weist eine erste Referenzstange 70, eine zweite Referenzstange 71, eine dritte Referenzstange 73 und eine vierte Referenzstange 74 auf. Die erste Referenzstange 70 ist drehbar über ein erstes Referenzgelenk 77 mit der Eingangsvorrichtung 11 und drehbar über ein zweites Referenzgelenk 79 mit der zweiten Referenzstange 71 verbunden. Ferner ist die zweite Referenzstange 71 an dem Drehpunkt 21 drehfest mit der dritten Referenzstange 73 verbunden, so dass die zweite und dritte Referenzstange 71, 73 gemeinsam in relativ zueinander unbeweglicher Weise und unabhängig von der zweiten und dritten Betätigungsstange 47, 49 um den Drehpunkt 21 drehbar sind. Außerdem ist die vierte Referenzstange 74 drehbar über ein drittes Referenzgelenk 81 mit der dritten Referenzstange 73 und drehbar über ein viertes Referenzgelenk 83 mit der Ausgangsvorrichtung 8 verbunden.

Das erste, zweite, dritte und vierte Referenzgelenk 77, 79, 81, 83 sowie der Drehpunkt 21 weisen parallele Drehachsen auf. Ferner sind die erste, zweite, dritte und vierte Referenzstange 70, 71, 73, 75 derart analog der ersten, zweiten, dritten und vierten Betätigungsstange 45, 47, 49, 51 ausgebildet, dass in geschlossener Position des Eingangshebels 15 das erste Referenzgelenk 77 koaxial neben dem ersten Betätigungsgelenk 53, das zweite Referenzgelenk 79 koaxial neben dem zweiten Betätigungsgelenk 55, das dritte Referenzgelenk 81 koaxial neben dem dritten Betätigungsgelenk 57 und das vierte Referenzgelenk 83 koaxial neben dem vierten Betätigungsgelenk 59 liegt.

Außerdem ist die zweite Referenzstange 71 mit der dritten Referenzstange 73 über eine Referenzwelle 75 drehfest verbunden. Dabei sind die Betätigungswelle 69 und die Referenzwelle 75 unabhängig voneinander um den Drehpunkt 21 drehbar und verlaufen koaxial zueinander. Bei der in Fig. 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsform ist die Pendelstütze 63 über das Pendelgelenk 67 an der Eingangsvorrichtung 11 befestigt. Dabei ist der Drehpunkt 21 oberhalb des Pendelgelenks 67 angeordnet, und zwar sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung des Ausgangshebels 17. Ferner ist in dieser Ausführungsform das dritte Betätigungsgelenk 57 über dem Drehpunkt 21 angeordnet und das vierte Betätigungsgelenk 59 ist über dem Ausgangsgelenk 43 angeordnet. Dies ist ebenfalls sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung des Ausgangshebels 17 der Fall. Außerdem erstrecken sich die zweite Betätigungsstange 47 und die dritte Betätigungsstange 49 parallel zueinander.

Bei der in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsform ist im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform die Pendelstütze 63 über das Pendelgelenk 67 an der Ausgangsvorrichtung 8 befestigt. Dabei ist der Drehpunkt 21 unterhalb des Pendelgelenks 67 angeordnet, und zwar sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung des Ausgangshebels 17. Ferner ist dabei das Pendelgelenk 67 koaxial zu dem Ausgangsgelenk 43 an der Ausgangsvorrichtung 8 angeordnet, so dass die Pendelstütze 63, der Ausgangshebel 17, die dritte Betätigungsstange 49 und die vierte Betätigungsstange 51 zusammen die vier Seiten eines Parallelogramms bilden. Dies ist ebenfalls sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung des Ausgangshebels 17 der Fall. Außerdem erstrecken sich die zweite Betätigungsstange 47 und die dritte Betätigungsstange 49 abgewinkelt zueinander.