CN101242990A - 用于运输装置尤其是飞行器的吸音元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运输装置尤其是飞行器的吸音元件(1)，其包括安装于基板(8)上的至少一个吸音板(2至7)，并且所述基板(8)设置有用于传送声音的多个凹口，尤其是穿孔栅格(43)等。依据本发明，吸音板(2至7)由框架(9至14)框住，所述至少一个框架(9至14)包括位于某些部分的至少一个部分处的过渡轮廓(30，47，48)，以特别防止由于所述框架(9至14)和所述基板(8)之间的刚度差而产生的疲劳断裂。基板(8)包括多个开口，尤其是穿孔栅格(43)，由此使得当结合了吸音板(2－7)时可制造出透气的吸音元件(1)。

Description

用于运输装置尤其是飞行器的吸音元件

技术领域

本发明涉及一种用于运输装置尤其是飞行器的吸音元件，其包括设置于基板上的至少一个吸音板，其中所述基板包括用于传送声音的多个凹口，尤其是穿孔栅格等。

背景技术

为了在飞行器内吸音，使用了夹层板，其包括作为心板结构并且两侧上带有覆盖层的蜂窝状心板。蜂窝状心板例如由利用浸有酚醛树脂的Nomex纸形成，而覆盖层由纤维增强塑性材料形成，尤其是由所谓的预浸渍材料形成。术语“预浸渍”材料是指如下夹置有增强纤维稀松布或增强纤维的机织增强纤维织物，所述增强纤维稀松布或增强纤维在工厂里用诸如环氧树脂等的合适树脂系统预先浸透，随后在合适温度和压力下固化，而无需任何其它的添加剂，例如硬化剂。夹置的增强纤维稀松布、机织的增强纤维织物以及增强纤维例如包括碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等。但是，此种夹层板不提供值得一提的透气性。

此外，众所周知在吸音元件中，吸音材料层设置于穿孔金属板等之间。通常，此种结构的单位面积的重量对于航空工程中的应用而言则过于沉重。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于吸收飞行器内声音的吸音元件，该吸音元件提供了足够的透气性，同时重量较小并且耐用。

本发明的目的由权利要求1所述的吸音元件来实现。

因为在各种情况下吸音板由框架框住，其中在至少一个框架上至少在一些部分处设置有过渡轮廓，以特别防止由于至少一个框架和基板之间的刚度阶梯状变化而引起的疲劳断裂，所以依据本发明的吸音元件可透气并具有较小的单位面积重量，同时提供了良好的机械刚度。依据本发明的设置于基板和用于将吸音板框在吸音元件内的框架之间的过渡轮廓确保了依据本发明的吸音元件基本上没有任何疲劳，即使是超期操作也是如此。

依据本发明的吸音元件的有利实施方式，至少一个过渡轮廓包括自粘性塑性材料。该自粘性塑性材料可以简单方式施加于过渡轮廓。同时实现了过渡轮廓在框架节段和基板之间的良好机械连接。过渡轮廓例如由作为塑性材料的双成分的密封化合物形成，尤其是基于多硫聚合物、多硫醚聚合物、偏二氟乙烯聚合物、六氟丙烯聚合物(FPM)、聚氨酯聚合物等双成分的密封化合物形成。过渡轮廓例如包括方形、矩形、凹型、三角形或四分之一圆形形状的横截面几何形状，并且可为所谓的匹头形式。通过相应地切割成一定的长度，可从匹头形成与框架几何尺寸相匹配的所需过渡轮廓。作为替代方式，过渡轮廓例如也可利用成刮涂化合物或喷射化合物形式的上述塑性材料之一形成。

依据吸音元件的另一有利实施方式，框架各自由四个框架节段形成，其中框架节段基本上连接到基板以大约成直角地彼此抵接，从而分别形成大致矩形的框架。

由于简单的优选为矩形的框架几何形状，依据本发明的吸音元件可简单和经济地制造。在优选实施方式中，框架节段胶粘到基板上以形成框架。在吸音元件的替代性实施方式的变型中，框架节段也可借助于已知的焊接方法牢固地连接到基板。

根据本发明的另一有利实施方式，至少一个过渡轮廓至少在一些部分处连接到至少一个框架节段和连接到基板。因为框架节段胶粘到基板，所以基板可因撞击的声能而大致在框架的内部区内受激励而振荡。因为基板材料优选地较薄，所以所谓的“刚度阶梯状变化”产生了至胶粘于其上的框架节段的过渡区域，尤其是在框架节段的内表面区域内，该刚度的阶梯状变化可在这些区域内产生疲劳迹象，特别是疲劳断裂，因此设置过渡轮廓可有效地抑制疲劳断裂，特别是在框架节段的内表面和基板之间的过渡区域内更是如此。

依据另一有利实施方式，框架节段包括中空轮廓，尤其是中空的矩形轮廓，用于排走水和外来微粒。使用中空的矩形轮廓可以为基板有效地提供刚度，同时确保容易制造。此外，中空的矩形轮廓以较小的重量提供了良好的机械强度。再者，已进入的污垢微粒或水可通过中空的矩形轮廓容易地排走。

根据另一有利的实施方式，在各种情况下，连接带在框架的角部区处施加到框架节段以提供机械加固。在已胶粘到基板的框架节段的角部区内施加连接带为由框架节段形成的框架提供了有效的机械加固。在这种布置中，依据角部区内邻接的框架节段的数量，连接带可为角形、T形或十字形。连接带可胶粘到框架节段，或者它们可利用已知的焊接方法牢固地连接到框架节段。

依据另一有利的实施方式，在各种情况下，保持带从至少一个框架的对角相对的角部区开始延伸，以将至少一个的吸音板固定到基板。

对角设置并交叉的保持带可以将吸音板牢固地固定在框架内。保持带可借助于夹型连接件附接到框架的角部区。作为这种实施方式的替代方式，保持带也可胶粘到或焊接到框架的角部区。

依据本发明的吸音元件的其它有利实施方式在其它的权利要求中公开。

附图说明

在附图中所示如下：

图1是依据本发明的吸音元件的后视图；

图2是图1中的区域II的立体图；

图3是图1中的区域III的放大立体图；

图4是图2的区域IV的放大分解图；以及

图5是已完全安装的吸音元件的角部区的立体图。

附图中的相同构造元件具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出依据本发明的吸音元件的后视图。

在所示的示例性实施方式中，吸音元件1包括六个吸音板2至7。六个大致矩形的框架9至14胶粘到基板8上。框架9至14尤其用于容纳吸音板2至7。

矩形框架9至14包括四个水平框架节段15至18以及总共九个竖直框架节段，为了清楚起见，仅第一框架节段19具有附图标记，第一框架节段19是其余框架节段的代表。框架节段优选地包括中空的矩形轮廓，以排出水和外来微粒。作为替代方式，框架节段也可包括其它轮廓形状，例如方形的中空轮廓等。在各种情况下，连接带胶粘到框架9至14的角部区以为框架9至14提供机械加固，为了清楚起见，仅一个连接带20具有附图标记，连接带20为其余连接带的代表。连接带20为角形形状，其具有两个设置为彼此成直角的支带，因为两个框架节段在该区域抵接。依据邻接框架节段的数量(三个或四个)，其它连接带可为T形或十字形形状。在框架9至14的角部区内，框架节段大致成直角邻接，再次为了清楚起见，仅角部区21具有附图标记。在角部区21内也提供连接带，为了清楚显示邻接的框架节段15、19以及保持带22，该处的连接带未在附图中示出。

在各种情况下，框架9至14的两个相对的角部区包括保持带，其中仅保持带22、23具有附图标记。保持带全部用于固定框架9至14内的吸音板2至7。

图2示出图1所示的吸音元件1的局部立体图。

吸音板6、7由框架13、14框住。如图2所示，保持带23设计为在两个端部区处略微弯一角度。这种设计主要防止在保持带的端部区内不会有任何不期望的下压压到吸音板上。此外，在保持带23的两个端部区内，设置有孔眼以将保持带23紧固到框架14或基板8。

图3示出图1中的区域III的放大视图，其中带有框架节段17以及框架节段24、25的框架11、12、13、14在该区域邻接。吸音板4、5、6、7并未示出，使得位于所述吸音板4、5、6、7之下的基板8可见。借助于作为连接装置的夹型连接件26，保持带23和其余保持带27至29连接到胶粘在基板8上的框架节段17。在各种情况下，过渡轮廓30设置在框架节段17、24、25上，换言之，所述过渡轮廓30胶粘到基板8和相应的框架节段上。仅一个过渡轮廓30包括附图标记，其为其余过渡性轮廓的代表。在所示的实施方式中，过渡轮廓30包括大致三角形的横截面几何形状，使得过渡轮廓30的侧翼表面靠在相应的框架节段上，而另一侧翼表面靠在基板8上或胶粘到该基板8。在这种布置中，过渡轮廓30或其它过渡轮廓包括弹性的自粘性塑性材料。过渡轮廓例如包括双成分的密封化合物，尤其是基于多硫聚合物、多硫醚聚合物、偏二氟乙烯聚合物、六氟丙烯聚合物(FPM)、聚氨酯聚合物等的双成分的密封化合物。作为替代方式，过渡轮廓例如也可利用成刮涂化合物或喷射化合物形式的上述塑性材料之一形成。

在四个角部区31至34内，过渡轮廓未被斜切，使得基板8的小方形区域未由过渡轮廓30覆盖，并且使得水和外来微粒可排出。胶粘于其上的连接带35具有十字形状，以将贯通框架节段17和两个框架节段24、25互相连接，除了粘合剂连接，框架节段24、25与贯通框架节段17成直角地邻接到基板8。

图4示出图2中的区域IV的放大分解图。吸音板7由框架节段18和框架节段36框住。框架节段18、36借助于粘着层37、38胶粘到基板8上。在吸音板7上方示出保持带23。此外，框架节段18、36借助于胶粘于其上的连接带39互相连接以提高机械强度。在该过程中，连接带39借助于粘着层40被胶粘上。为了提高基板8、框架节段18、36、连接带39以及保持带23之间的机械连接强度，并且为了在粘着连接失效的情况下提供另外的加载路径，上述构件的端部区包括两个孔，两个夹型连接件41、42可通过这两个孔并作为连接装置被紧固。夹型连接件41、42优选地支持无需利用工具的安装。为了清楚起见，上述构件内的孔未标出附图标记。

至少位于吸音板7之下的基板8包括穿孔栅格43，穿孔栅格43主要用于从撞击到本发明吸音元件1的前部44上的声波到吸音板7的声音传送。此外，在框架节段18、36的内边缘45、46的区域内设置有自粘性的过渡轮廓47、48，过渡轮廓47、48包括例如三角形的横截面几何形状。作为替代方式，过渡轮廓47、48也可包括方形、矩形、凹型或四分之一圆形状的横截面几何形状。由于它们的自粘特性，过渡轮廓47、48既牢固地连接到内边缘45、46也牢固地连接到基板8，或者牢固地胶粘到基板8。过渡轮廓47、48尤其用于减少在框架14或吸音板7的内部区49与框架14的框架节段18、36之间所产生的刚度阶梯状变化区域内所发生的材料疲劳的危险。由于其材料厚度薄，基板8的内部区49因撞击的声波而趋于机械振荡，同时由于框架7和连接到所述框架7的基板8的高机械刚度，在基板8的框架节段18、36的区域内几乎不可能发生值得提及的振荡激励，因此在这种刚度阶梯状变化的区域内，如果没有过渡轮廓47、48，则可能发生疲劳断裂。

此外，提供两个夹子50、51，夹子50、51优选地导电并且还包括孔，夹子50、51用于建立框架节段18、36和基板8之间的导电性连接。夹子50、51连接到夹型连接件41和42、框架节段18和36、基板8、连接带39以及保持带23。

此外，在框架节段上设置有例如成平坦的弹性密封件等形式的密封装置52、53。密封装置52、53使得可以将吸音元件1以在很大程度上不透烟、不透气和耐压的方式连接到其它构造元件(未详细示出)。

图5示出依据本发明的图4的吸音元件1在其完全安装状态下的角部区。

吸音板7由框架节段18和框架节段36框住。在所示示例性实施方式中由中空矩形型材所形成的框架节段18和框架节段36在角部区54内互相连接，以大约90°的角度抵接。在这种布置中，框架节段18、36胶粘到基板8上，此外在角部区54内它们还借助于胶粘于其上的角形连接带39连接。在角部区54内，连接带39、框架节段18、36以及基板8由夹子50、51包绕，以建立框架节段18、36和基板8之间的导电性连接。在这种布置中，基板8、框架节段18和36、连接带39以及两个夹子50和51借助于夹型连接件41、42另外地机械连接。此外，密封装置52、53已施加到框架节段18、36。

由于框架14的包括矩形轮廓的框架节段18、36仅连接成在角部区54以直角抵接，所以进入的诸如沙粒的外来微粒或水可通过框架节段18中的开口55排出。因此，用于围绕或机械地紧固吸音元件1的吸音板的所有框架能够排干，并因此例如免受因未能排走的湿气而引起的腐蚀过程。

基板、框架节段以及连接带可包括金属材料或者塑性材料。依据所用的材料，可借助于任何所需的粘接方法、钎焊方法或熔焊方法，尤其是借助于点焊、超声波焊接、激光焊接等将框架节段连接到基板、或将框架节段连接到连接带。

例如，铝、铝合金、钢、钢合金、不锈钢、钛或钛合金可用作框架节段、基板以及连接带的金属材料。作为替代方式，框架节段、基板以及连接带也可利用前述的经过浸透的“预浸渍”材料、尤其是碳纤维增强环氧树脂等形成。此外，聚脂树脂、酚醛树脂以及BMI树脂可视为在各种情况下具有纤维增强物的非金属材料，所述纤维增强物包括玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维等。

如果框架节段、基板以及连接带至少部分由金属材料形成，并且在这种情况下例如借助于熔焊连接或钎焊连接而互相连接，则不需要提供建立导电连接的夹子。

吸音板可包括任何期望的吸音材料，例如矿物棉、泡沫塑料、玻璃棉、针织纤维材料等。

附图标记列表

1    吸音元件

2    吸音板

3    吸音板

4    吸音板

5    吸音板

6    吸音板

7    吸音板

8    基板

9    框架

10   框架

11   框架

12   框架

13   框架

14   框架

15   框架节段(水平的)

16   框架节段(水平的)

17   框架节段(水平的)

18   框架节段(水平的)

19   框架节段(竖直的)

20   连接带

21    角部区

22    保持带

23    保持带

24    框架节段

25    框架节段

26    夹型连接件

27    保持带

28    保持带

29    保持带

30    过渡轮廓

31    角部区

32    角部区

33    角部区

34    角部区

35    连接带

36    框架节段

37    粘着层

38    粘着层

39    连接带

40    粘着层

41    夹型连接件

42    夹型连接件

43    穿孔栅格

44    前部

45    内边缘

46    内边缘

47    过渡轮廓

48    过渡轮廓

49    内部区(框架)

50    夹子

51    夹子

52    密封装置

53    密封装置

54    角部区

55    开口

Claims (12)

1.一种用于运输装置尤其是飞行器的吸音元件(1)，包括设置于基板(8)上的至少一个吸音板(2-7)，所述基板(8)包括用于传送声音的多个凹口，尤其是穿孔栅格(43)等，其中在各种情况下所述吸音板(2-7)由框架(9-14)框住，其中在所述至少一个框架(9-14)上至少在一些部分处设置有过渡轮廓(30，47，48)，以特别防止由于所述至少一个框架(9-14)和所述基板(8)之间的刚度阶梯状变化而引起的疲劳断裂。

2.如权利要求1所述的吸音元件(1)，其中所述至少一个过渡轮廓(30，47，48)包括自粘性塑性材料。

3.如权利要求1或2所述的吸音元件(1)，其中所述框架(9-14)各自由四个框架节段(15-19，24，25，36)形成，其中所述框架节段(15-19，24，25，36)基本上连接到所述基板(8)，大致成直角地彼此抵接，从而形成大致矩形的框架(9-14)。

4.如权利要求1-3中任一项所述的吸音元件(1)，其中所述至少一个过渡轮廓(30，47，48)至少在一些部分处连接到至少一个框架节段(15-19，24，25，36)和连接到所述基板(8)。

5.如权利要求1-4中任一项所述的吸音元件(1)，其中框架节段(15-19，24，25，36)包括中空轮廓，尤其是矩形的中空轮廓，以排走水和外来微粒。

6.如权利要求1-5中任一项所述的吸音元件(1)，其中在各种情况下，连接带(20，35，39)在所述框架(9-14)的角部区(21，31-34，54)处施加到框架节段(15-19，24，25，36)以提供机械加固。

7.如权利要求1-6中任一项所述的吸音元件(1)，其中在各种情况下，保持带(22，23，27-29)从所述至少一个框架(9-14)的对角相对的角部区(21，31-34，54)开始延伸，以将所述至少一个吸音板(2-7)固定到所述基板(8)。

8.如权利要求1-7中任一项所述的吸音元件(1)，其中保持带(22，23，27-29)在所述框架(9-14)的角部区(21，31-34，54)内利用连接装置尤其是夹型连接件(41，42)等连接到所述基板(8)。

9.如权利要求1-8中任一项所述的吸音元件(1)，其中至少一个框架节段(15-19，24，25，36)至少在一些部分处包括至少一个密封装置(52，53)，尤其是平坦的密封件等。

10.如权利要求1-9中任一项所述的吸音元件(1)，其中在至少一个框架节段(15-19，24，25，36)的区域内设置有至少一个夹子(50，51)，以提供至所述基板(8)的导电连接。

11.如权利要求1-10中任一项所述的吸音元件(1)，其中所述至少一个吸音板(2-7)包括吸音材料，尤其是泡沫塑料、玻璃棉、矿物棉等。

12.如权利要求1-11中任一项所述的吸音元件(1)，其中所述基板(8)和框架节段(15-19，24，25，36)中的至少一个包括金属材料和塑性材料中的至少一种。

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