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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine abgesetzte elektronische Sitz-Gerätegruppe,
die sich abgesetzt von den Passagiersitzen in einem luftgekühlten und
luftgefilterten Unterflurgehäuse
befindet, das aus der Passagierkabine zugänglich ist, um für die Passagiere
Unterhaltung, Sprach- und Datenkommunikation, Spannungsversorgung
und Steuerung der Sitzverstellung sowie elektrische Spannungsversorgung
für von
Passagieren bedienbare Einrichtungen bereitzustellen.
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Technischer Hintergrund
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Wie
in der
WO 03/047
970 A1 beschrieben, macht einen zunehmend wichtigen Anteil
der Dienstleistungen in Passagierflugzeugkabinen die Bereitstellung
individualisierter Audio-/Video-Unterhaltungssysteme, Sprach- und
Datenkommunikationseinrichtungen sowie elektrischer Spannungsversorgung
für den
Betrieb von Laptop-Rechnern und persönlichen Unterhaltungsgeräten aus.
Die Passagiere müssen
normalerweise über
längere
Zeiträume sitzen
bleiben, und zur optimalen Sicherheit sollten sie mit geschlossenen
Sicherheitsgurten während des
Fluges auf ihren Sitzen bleiben. Zur Verbesserung der Dienstleistungen
stellen die Fluggesellschaften verschiedene von den Passagieren
zu bedienende Dienste wie Audio- und Video-Unterhaltung, Telefon,
Gegensprechanlagen, Fernsehen, Videospiele, Internet, elektronische
Post und die elektrische Spannungsversorgung für Laptop-Rechner und persönliche elektronische
Geräte,
und vor allem im Bereich der Business-Klasse und der Ersten Klasse
hochmoderne Bedienelemente zur Sitzverstellung und Regelung des
Sitzkomforts bereit.
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Die
Fluggesellschaften haben auf die Erwartungen der Passagiere reagiert
und versucht, die Dienstleistungen für die Passagiere zu verbessern, indem
sie Sitzverstellelemente sowie Unterhaltungs- und Kommunikationsdienstleistungen
in vorhandenen und in neu beschafften Flugzeugen bereitstellen. Bedingt
durch die beschränkten
Platzverhältnisse
in bestehenden Flugzeugkabinen und der Sitzanordnungen ist es für erforderlich
gehalten worden, die Passagiersitzeinheiten mit elektrischen Boxen
für Unterhaltungs-
und Kommunikations-Systeme und mit anderen elektrischen Boxen für Passagiersysteme
auszustatten, die derzeit an den Sitzbeinen unter dem Sitz befestigt
sind.
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Die
herkömmliche
Lage dieser voluminösen elektrischen
Boxen für
digitale Systeme im Raum unter dem Sitz für das Handgepäck hat mehrere
Nachteile, die zum Teil von dem in der
WO 03/047 970 A1 beschriebenen
Unterflur-Gehäuse-
und Kabelkanalsystem gemildert werden. Die Installation elektrischer
Ausrüstung
in einem Unterflurgehäuse
verringert das Verletzungsrisiko und das Risiko potenzieller elektrischer
Schläge
und das Risiko, dass die elektrische Ausrüstung potenziellen versehentlichen Beschädigungen
durch Stoß,
Vandalismus, Eindringen von Fremdkörpern in die Gebläse und verschüttete Getränke, die
in der Passagierkabine gereicht werden, ausgesetzt ist. Die Gehäuse der
elektrischen Boxen und ihre zugehörigen Unterflur-Kabelbäume sorgen
für eine übersichtlichere
Kabine und der resultierende ebene Boden verringert Behinderungen
bei der Reinigung und den Sicherheitskontrollen der Passagierkabine,
und die elektronischen Einheiten sind einer potenziellen Beschädigung durch
Staubsauger, Reinigungsmittel, Missbrauch durch Passagiere, Handgepäck und jegliche
Beschädigung,
die üblicherweise
während
der Bodenwartung der Passagierkabine und der am Flugzeug durchgeführten intensiven
Wartungsarbeiten weniger stark ausgesetzt.
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Im
Stand der Technik wird nur für
eine Verlagerung vorhandener Dienstleistungskomponenten für die Passagiere
in ein luftgekühltes
Unterflurgehäuse
gesorgt, aber die Nachteile der Komponenten selbst werden nicht
angegangen, nur ihre Einbaulage. Die vorhandenen Komponenten sind,
was ihre Leistungsaufnahme, Fähigkeit
der Versorgung mehrerer Sitze, Gesamtkosten, Volumen, Einfachheit
des Ersteinbaus, Nachrüs tung,
Dienstleistungs-Erweiterung und Wartung betrifft, keineswegs optimal.
Vorrichtungen der hier angesprochenen Art sind beispielsweise aus
WO 00/22488 A1 ,
US 6 194 853 B1 ,
US 6 527 566 B1 und
US 6 325 636 B1 bekannt.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, die Größe der Passagier-Dienstleistungselektronik
in der Passagierkabine zu verringern, ihre Konfiguration sinnvoller
zu gestalten, eine Erweiterung der für jeden Passagier verfügbaren Dienstleistungen
zu ermöglichen,
ohne die Komplexität
und den Bedarf an elektrischer Leistung zu erhöhen, und jegliche elektrischen
Komponenten sicher in einer getrennten, sauberen und kühlen Umgebung
zu verstauen, wo sie nicht mit den Passagieren in Kontakt kommen
können,
wodurch versehentliche oder absichtliche Beschädigungen verursacht werden
können,
dabei sind die in den Passagiersitzen bereitgestellten Dienstleistungen,
Audio-, Video-, elektrische Spannungsversorgungs-, Sprach- und Datenkommunikationselektronik
und -leitungen in verdeckte Unterflurgehäuse und in Kabelkanäle in Bodenpaneelen
oder in unter abnehmbaren Bodenpaneelen des Bodens der Passagierkabine
aufgehängte
Kabelkanäle
zu integrieren, zudem ist eine angemessene Temperaturregelung und
Kühlung
für die
in den Passagiersitzen zur Verfügung
stehenden Dienstleistungskomponenten bereitzustellen, wobei die
Kosten und Ausfallzeiten, die bei der Modifizierung vorhandener
Flugzeugeinrichtungen anfallen, ohne dass umfangreiche Modifikationen
des Flugzeugs oder eine Stillegung des Flugzeugs über einen
längeren
Zeitraum erforderlich werden, auf einem Minimum zu halten sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
Erfindung löst
die oben genannte Aufgabe durch ein abgesetztes Unterflur-Gerätegruppensystem
zur Versorgung einer Anzahl Passagiersitze mit Dienstleistungen
in einer Flugzeug-Passagierkabine mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Die Gerätegruppe
enthält
eine Grundplatine mit einem Spannungseingangsanschluss, der mit
einer elektrischen Bord-Spannungsquelle verbunden ist; einem Signaleingangsanschluss,
der mit einer Passagiersitz-Dienstleistungseinheit des Flugzeugs
verbunden ist; einer Anzahl Platinen-Steckplätze, die mit dem Spannungseingangsanschluss
und dem Signaleingangsanschluss verbunden sind; und einer Anzahl Passagiersitz-Ausgangssteckverbinder,
die mit mindestens einem der Platinen-Steckplätze in Verbindung stehen. Eine
Anzahl Platinen, die der Anzahl der versorgten Passagiere entspricht,
sind jeweils herausnehmbar in einem zugehörigen Platinen-Steckplatz der
Grundplatine eingesetzt, und Passagiersitz-Dienstleistungskabel
verbinden die Passagiersitze und jeden Passagiersitz-Ausgangssteckverbinder.
Die Erfindung zeichnet sich außerdem
dadurch aus, dass jeder Passagiersitz mit einer zugeordneten Platine
in einem zugeordneten Steckplatz mittels eines zugeordneten Passagiersitz-Ausgangssteckverbinders
und einem der Passagiersitz-Dienstleistungskabel kommuniziert. Jeder
Passagiersitz hat also einen ihm zugeordneten Ausgangssteckverbinder,
ein ihm zugeordnetes Versorgungskabel und eine ihm zugeordnete Platine,
um Erweiterungsmöglichkeiten
der Bord-Dienstleistungen bereitzustellen sowie die Störungssuche
bei der Wartung zu vereinfachen.
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Zugeordnete
Platinen werden bevorzugt, da fehlerhafte Einheiten dadurch leichter
identifiziert und ausgewechselt werden können. Außerdem kann der einfache Austausch
einer Platine die für
einen Passagiersitz bereitgestellten Dienstleistungen auf andere Dienstleistungen
ausdehnen, die Speicherkapazität erhöhen, residente
Software erweitern oder Dienstleistungen hinzufügen wie z. B. Audio-Unterhaltung, Video-Unterhaltung,
Telefon, Gegensprechverkehr; Fernsehen; Videospiele, Internet-Zugang;
elektronische Post und elektrische Spannungsversorgung für Laptop-Rechner
oder persönliche
elektronische Geräte.
Wenn eine Fluggesellschaft gebrauchte Flugzeuge erwirbt, können die
Dienstleistungen in einfacher Weise modifiziert, erweitert oder
instandgesetzt werden, indem die zugeordneten Platinen vorzugsweise
ohne Abheben der Bodenpaneele, Bodenbeläge oder sogar ohne Neuverkabelung
der Passagiersitze ausgewechselt werden.
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Durch
die Zusammenfassung der Passagiersitz-Dienstleistungen in einer
abgesetzten Unterflur-Gerätegruppe
werden Kosten und Volumen der elektronischen Dienstleistungen erheblich
verringert. Die gemeinsame Installation der Platinen auf einer Grundplatine
ermöglicht
die Vereinfachung der Eingangsspannungs- und Signalanschlüsse, die
Verwendung einer einzigen Zweier-Spannungsquelle und leistungsfähigerer
Kühlluftsysteme.
Die Verwendung leicht herausnehmbarer Platinen in Steckplätzen der
Grundplatine mit zugeordneten Ausgangsanschlüssen und angeschlossenen LED-Leuchtanzeigen
vereinfacht die Fehlerdiagnose und gestattet ein rasches Auswechseln
fehlerhafter Platinen bei minimaler Ausfallzeit und macht außerdem die übliche und
kostenintensive Praxis der Lagerhaltung von Ersatzeinheiten, den
Ausbau und Ersatz unbrauchbarer Einheiten und den Versand der Einheiten
an eine Instandsetzungseinrichtung zur Prüfung und Instandsetzung überflüssig, was
alles mit hohen Kosten verbunden ist.
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Das
vollständige
Unterflur-Gerätegruppensystem
enthält
vorzugsweise ein Kühlluftumwälzsystem,
ein Temperaturüberwachungssystem,
ein Überwachungssystem
für die
Funktion der Kühlluftgebläse und Bodenpaneele
mit integralen Kabelkanälen und
Zugangsluken. Die Betriebslebensdauer der elektronischen Einheiten,
die Kontrolle auf Überhitzung
und die Betriebssicherheit werden aufgrund der Überwachung der Gebläsefunktion
und der Temperatur während
des Betriebs extrem verlängert
bzw. verbessert. Die Gebläse
arbeiten mit dem Umwälzluftstrom
innerhalb der Zelle zusammen, der normalerweise Luft aus der Passagierkabine
saugt, die dann aus der Kabine durch Luftschlitze in den Seitenwänden der
Kabine in Bodennähe
austritt und in den Unterflurbereich der Zelle gelangt, wo sie zu
50% nach außen
entlüftet
und die übrigen
50% mit frischer Druckluft von den Triebwerksverdichtern zurückgeführt werden.
Durch die Positionierung der versenkten Gehäuse mit Kühlluftgebläsen unter dem Boden wird also
verbrauchte Luft, die aus der Kabine ausgetreten ist, angesaugt
und nicht die Wärmezufuhr
zur Kabine erhöht.
Außerdem
brauchen die luftgekühlten Unterflurgehäuse weder
eine eigene Luftversorgung noch eigene Kühlgebläse, da die Klimaanlage der Kabine
eine ausreichende Kapazität
hat und den Luftstrom in den Unterflurbereich der Zelle leitet.
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Eine
verbesserte Überwachung
der Temperatur beim Betrieb des elektrischen Systems wird durch
die Zwangsluftstrom durch die Unterflurgehäuse, einen Temperatursensor
und einen Gebläsedrehzahl-Sensor
bereitgestellt, wobei auch ein Rauchdetektor vorgesehen werden kann.
Die Sensoren machen das Kabinenpersonal über Anzeigen auf einer Bedientafel
auf Störungen
aufmerksam.
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Die
Fluggesellschaften können
elektronische Dienstleistungen für
die Passagiere leichter in den relativ dicht bestuhlten Bereichen
der Economy-Klasse der Kabine mit weit geringeren Schwierigkeiten
hinzufügen,
da die elektronischen Komponenten auf einer einzigen Grundplatine
in Gruppen zusammengefasst und in den luftgekühlten Unterflurgehäusen anstelle
der herkömmlichen
Einbaulage unter den Sitzen untergebracht werden können. Dies
verringert das Gewicht der Sitze, wodurch die Sicherheit aufgrund
der geringeren von den Sitzschienen aufzunehmenden Lasten erhöht wird.
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Da
es bei einer Nachrüstung
außerdem
erforderlich ist, mehrere Bodenpaneele zu entfernen und wieder einzubauen,
kann die Erfindung ohne Weiteres einen in den Bodenpaneelen versenkten Kabelkanal
oder einen unter dem Boden aufgehängten Kabelkanal neben den
Sitzschienen bereitstellen, um Rohrleitungen und Kabel in einem
Kabelkanal zu den einzelnen Sitzen zu führen. Der Vorteil eines unterflur
oder versenkt installierten Kabelkanals ist, dass die vorhandenen
Kunststoff-Abdeckstreifen für die
Sitzschienen entfallen können
und der gesamte Kabinenboden mit einer bündigen ebenen Teppichoberfläche versehen
werden kann. Die vorhandenen Abdeckstreifen der Sitzschienen enthalten
an ihrer Unterseite Kabel und sind deshalb gegenüber dem teppichbedeckten Boden
erhöht.
Kunststoffabdeckungen von Sitzschienen werden wegen ihres Aussehens
und ihrer behindernden Wirkung beim Durchgehen manchmal als ”Stolperschwellen” bezeichnet. Die
Verwendung versenkter Kabelkanäle
und ein ebener Teppichboden über
den Kabeln und Sitzschienen beseitigt die Gefahr des Stolperns,
vereinfacht die Reinigung der Bodenoberfläche, verringert die Pflege der
Bodenoberfläche,
gestattet einfache Sicherheitskontrollen und verbessert das Erscheinungsbild
der Passagierkabine.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Zum
besseren Verständnis
der Erfindung werden Ausführungsformen
der Erfindung beispielhaft in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.
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1 ist
eine Seitenansicht eines typischen Passierflugzeugs zur Zuordnung
der folgenden Schnittansichten.
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2 zeigt
eine Draufsicht des Luftfahrzeugs zum gleichen Zweck.
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3 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in 2, die die
Ausrichtung des Bodens der Passagierkabine und eine typische Sitzanordnung zeigt.
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4 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in 1, die den
Grundriss der Passagierkabine und die Sitzanordnung zeigt, wie sie
typisch für ein
BoeingTM-Großraumflugzeug ist, und die
insbesondere die Lage der verschiedenen versenkt installierten Unterflur-Gehäuse zeigt,
die eine kompakte Unterbringung der Passagiersitz-Dienstleistungsgerätegruppen
in einem luftgekühlten
Unterflurgehäuse bereitstellt.
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5 ist
eine perspektivische Teilansicht im Schnitt der Bodenstruktur eines
Flugzeugs mit abgenommenen Bodenpaneelen, um Querträger im Boden
sichtbar zu machen und um insbesondere ein Beispiel von vier einzelnen
Unterflurgehäusen
zu zeigen.
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6 ist
eine Draufsicht eines Abschnitts des Bodens der Passagierkabine
(wie in 5) mit modifizierten Bodenpaneelen,
abnehmbaren oberen Abdeckungen auf vier Unterflurgehäusen und
Zugangsabdeckrahmen um die abnehmbare Abdeckung, um sie auf den
vorhandenen Querträgern
abzustützen
und eine Abstützung
für benachbarte
Bodenpaneele bereitzustellen.
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7 ist
eine Schnittansicht durch ein Gehäuse, die Grundplatine und die
Platinen entlang der Linie 7-7 in 6.
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8 ist
eine Draufsicht des Gehäuses
von 7 mit installierten Kühlluftgebläsen, installierter Grundplatine
und installierten Platinen, die den Befestigung des Gehäuses zwischen
den Querträgern und
Längsträgern an
den Sitzverankerungsschienen im Kabinenboden zeigt.
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9 ist
ein Aufriss der Gebläse
zur Kühlung
des versenkten Gehäuses
entlang der Linie 9-9 in 8.
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10 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 10-10 in 6,
die den Abdeckrahmen und die Abdeckung über dem Gehäuse zeigt.
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11 ist
eine Schnittansicht ähnlich
der von 7, die das Gehäuse ohne
installierte Grundplatine und Platinen zeigt.
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12 ist
eine Draufsicht des Gehäuses
mit im Abdeckrahmen eingesetzter Abdeckung und zentralem Hebegriff.
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13 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 13-13 in 6,
die einen Schnitt durch das am oberen Flansch des benachbarten Längsträgers mit Senkschrauben
verschraubten Bodenpaneel zeigt.
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14 ist
eine ähnliche
Schnittansicht entlang der Schnittlinie 14-14 in 6,
die einen Schnitt durch das am oberen Flansch zweier benachbarter Querträger verschraubte
Bodenpaneel zeigt. Es ist klar, dass vorzugsweise die Querträger und
Längsträger nicht
geändert
werden müssen,
da bei allen Modifikationen der Bodenpaneele vorhandene Schraubenlöcher genutzt
werden und die Unterflurgehäuse
an unveränderten
Trägerflanschen
aufgehängt werden.
Jede Modifikation der Querträger
oder Längsträger durch
beispielsweise Bohren, Schweißen
oder zusätzliche
Schrauben würde
die Abnahme des hierin beschriebenen Systems erschweren, da jegliche Änderungen
an der Struktur der Flugzeugzelle einer strengen Konstruktionsüberprüfung hinsichtlich
Sicherheit und Betriebslebensdauer der Ausrüstung unterliegen.
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15 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Bodenpaneels, das einen
versenkten Kabelkanal mit abnehmbarer Deckplatte enthält, um einen
Kabelkanal zwischen dem versenkten Gehäuse und einzelnen an den Sitzschienen
befestigten Passagiersitzeinheiten bereitzustellen.
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16 ist
eine detaillierte Schnittansicht entlang der Linie 16-16 in 15,
die mittels einer gestrichelten Umgrenzungslinie darstellt, wie
die obere Deckplatte ausgespart oder aufgeschnitten werden kann,
um den Durchgang von Kabeln zu den einzelnen Sitzeinheiten an jedem
Punkt entlang der Länge des
Kabelkanals zu gestatten.
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1–16 beziehen
sich auf einen versenkten Kabelkanal, der dort geeignet ist, wo
die Bodenpaneele nicht als tragende Schichtbauelemente zur Verstärkung der
Boden-Querträger
und -Längsträger erforderlich
sind wie beispielsweise in BoeingTM-Flugzeugen.
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17–22 beziehen
sich auf eine alternative Anordnung des Unterflur-Kabelkanals, wo die Bodenpaneele
als tragende Schichtbauelemente zur Verstärkung der Boden-Querträger und
-Längsträger verwendet
werden wie beispielsweise in AirbusTM-Flugzeugen.
In diesem Fall ist die Möglichkeit, Ausschnitte
in den Bodenpaneelen vorzusehen, restriktiver geregelt und im Allgemeinen
müssen
die hohen Spannungen unterliegenden Bereiche um die Ränder der
Paneele aus strukturellen Gründen
unberührt
bleiben, was die Ausschnittöffnungen
auf den zentralen Bereich der Bodenpaneele mit geringen Spannungen
beschränkt.
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17 ist
eine Schnittansicht ebenfalls entlang der Linie 3-3 in 2,
die eine alternative Ausrichtung der Passagierkabine und des Bodens
eines AirbusTM-Flugzeugs zeigt, wobei die
Sitzanordnung nicht dargestellt ist, sondern ein alternativer Doppel-Kabelkanal
in Längsrichtung
mit versenkten Gehäusen,
die seitlich von den beiden in Längsrichtung verlaufenden
zentralen Kabelkanälen
abzweigen, dargestellt ist.
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18 ist
eine detaillierte Draufsicht eines ausgewählten typischen Abschnitts
des Kabinenbodens, der mit einer gestrichelten Umgrenzungslinie
in 17 dargestellt ist.
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19 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 19-19 in 18,
die einen Schnitt durch den Kabelkanal zeigt.
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20 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 20-20 in 18,
die die beiden Kabelkanäle
und ein versenktes Gehäuse
unter einer abnehmbaren oberen Abdeckung im Boden der Passagierkabine zeigt.
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21 ist
eine detaillierte Schnittansicht eines Drittels der in 19 dargestellten
Ansicht.
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22 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie 22-22 in 19.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der detaillierten nachstehenden
Beschreibung.
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Detaillierte Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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Wie
oben erwähnt
dienen 1 und 2 dazu, dem Leser eine rasche
Zuordnung der Schnittansicht von 3 und des
für ein
BoeingTM-Flugzeug typischen Grundrisses
von 4 zu ermöglichen.
Ein herkömmlicher
Kabinenboden 4 eines Passagierflugzeugs wie in 3 dargestellt
wird von Boden-Querträgern 8 getragen,
die ihrerseits Boden-Längsträger 10 mit Sitzschienen 11 in
ihren oberen Flanschen tragen, in denen die Beine der Sitze in Längsrichtung
verschoben und in verschiedenen Sitzabständen nach Wunsch arretiert
werden können.
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Druckluft
für die
Passagierkabine 3 wird normalerweise von den Verdichterstufen
der Flugzeugtriebwerke geliefert, es sind aber auch andere Luftzuführungsauslegungen
möglich.
Ein Teil der heißen Druckluft
wird vom Triebwerk abgezweigt, durch Wärmetauscher geführt und
dann weiter durch Klimaeinheiten unter dem Boden 4 der
Kabine 3 abgekühlt.
Die gekühlte
Luft strömt
in eine Mischkammer, wo sie mit der etwa gleichen Menge gefilterter
Luft aus der Passagierkabine gemischt und dann über oben liegende Schlitzauslässe geführt und
verteilt wird. Innerhalb der Kabine 3 bewegt sich der Luftstrom
im Allgemeinen kreisförmig
und tritt durch Gitter im Boden an jeder Seite der Kabine 3 in
den unteren Frachtraum der Zelle aus. Im Allgemeinen strömt die Kabinenluft
durch ein Überströmventil
aus, das auch den Kabinendruck regelt und für den Luftaustausch sorgt.
Die verbleibende Luft wird gefiltert und mit der eintretenden Frischluft
gemischt. Wie in 3 dargestellt, wird durch die
Anordnung des versenkten Unterflurgehäuses 1 die aus der
Kabine 3 ausgetretene verbrauchte Luft genutzt. Die an
die Kühlluft
des Gehäuses 1 übertragene
Wärme wird
nicht zu den Passagieren geleitet, sondern in den Aufbereitungs-/Austritts-
oder Wiederaufbereitungsabschnitt des herkömmlichen Flugzeug-Luftumwälzsystems.
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4 zeigt
einen Grundriss einer Kabine eines herkömmlichen Großraumflugzeugs
mit unterschiedlichen Sitzanordnungen in der vorderen Ersten Klasse
und im vorderen Abschnitt der Business-Klasse sowie mit engeren
Sitzabständen
im hinteren Bereich der Economy-Klasse.
In beiden Fällen
sind die Elektronikeinheiten der einzelnen Sitze aus ihrer herkömmlichen
Lage unter den Sitzen ausgebaut und durch das in versenkten Unterflurgehäusen 1 eingebaute
erfindungsgemäße Gerätegruppensystem
ersetzt worden. Um die Beschreibung einfach zu halten, zeigen 5 und 6 nur
einen kleinen Abschnitt des Kabinenbodens, der vier einzelne versenkte
Gehäuse 1 in
dem Bereich enthält,
der in 4 mit gestrichelten Umgrenzungslinien dargestellt
ist.
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Gemäß der Erfindung
ermöglicht
deshalb das Unterflur-Gehäusesystem
die Installation eines abgesetzten Gerätegruppensystems für bordeigene Passagiersitz-Dienstleistungen,
vorzugsweise wo die Grundplatine eine eigene, jedem Passagiersitz
zugeordnete Platine für
folgende Dienstleistungen enthält: Audio
und Video auf Anforderung oder verteilt; Sprach- oder Datenkommunikation
(Zellulartelefon, elektronische Post, Internet usw.) und elektrische Wechsel-/Gleichspannungsversorgung
für Laptop-Rechner
und andere persönliche
elektronische Geräte
(z. B. CD-Spieler, DVD-Player sowie elektrische Spannungsversorgung
und Steuerung der Sitzverstellung).
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Im
Allgemeinen enthält
das Flugzeug eine Passagierkabine 3 mit einer Bodenstruktur 4,
die eine Anordnung von Passagiersitzen 5 entweder als einzelne
Einheiten oder in Reihen von je zwei bis fünf Sitzen 5 trägt. Jede
einzelne oder Mehrfach-Sitzeinheit hat Sitzbeine, die in den Sitzschienen 11 befestigt
sind, die sich in Längsrichtung über den
gesamten Flugzeugkabinenboden 4 erstrecken.
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Die
einzelnen Grundplatinen 2 sind jeweils über ein Kabelrohr 6 (in 5 dargestellt)
mit der elektrischen Bord-Spannungsversorgung und einem zentralen
Audio-, Video-, Sprach-, Datei-Server verbunden, der als Passagiersitz-Dienstleistungseinheit dient,
und die Grundplatinen 2 stehen über Kabel 7 (in 5, 15 und 16 dargestellt)
mit einer Passagier-Schnittstelle in Verbindung, auf die über einen
zugehörigen
Passagiersitz 5 zugegriffen werden kann.
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Wie
in 7 und 8 zu sehen ist, enthalten die
einzelnen Gehäuse 1 eine
Grundplatine 2 mit mehreren in Steckplätzen befindlichen Platinen 39, die
eine Komponente eines abgesetzten Gerätegruppensystems zur Versorgung
der Passagiersitze 5 mit Passagierdienstleistungen in der
Kabine bilden. Die Grundplatine 2 besitzt einen Spannungseingangs- und
-ausgangsanschluss 40, der am Eingang mit der elektrischen
Bord-Spannungsquelle und am Ausgang in einem ”Gänseblümchenkranz” (Hintereinanderschaltung)
mit anderen Grundplatinen 2 im Kabinenboden in Verbindung
steht. Die Grundplatine 2 besitzt einen Signaleingangsanschluss 41,
der mit einer Passagiersitz-Dienstleistungeinheit, z. B. einem Datei-Server
oder einem Audio-Video-Steuerzentrum, in Verbindung steht. Die Grundplatine 2 besitzt einen
Signalausgangsanschluss 42, der am Ausgang in einem ”Gänseblümchenkranz” (Hintereinanderschaltung)
mit anderen Grundplatinen 2 im Kabinenboden in Verbindung
steht.
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Die
Grundplatine 2 besitzt eine Mehrzahl Platinen-Steckplätze zur
Aufnahme von mehr oder weniger als zwanzig Platinen 39 je
nach Ort und Art der dem zugehörigen
Passagiersitz bereitgestellten Dienstleistung, von denen jeder mit
dem Spannungseingangsanschluss 40 und dem Signaleingangsanschluss 41 in
Verbindung steht, und zwanzig oder mehr Passagiersitz-Ausgangssteckverbinder 43,
von denen jeder mit mindestens einem der zwanzig oder mehr Platinen-Steckplätze in Verbindung
steht.
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Die
zwanzig oder mehr Platinen 39 sind herausnehmbar in den
jeweils zugehörigen
Platinen-Steckplatz
der Grundplatine 2 gesteckt, wobei eine Mehrzahl Passagiersitz-Dienstleistungskabel 7 eine
Mehrzahl Passagiersitze 5 mit den Passagiersitz-Ausgangssteckverbindern 43 verbinden.
Zu jedem Ausgangssteckverbinder gehört eine angeschlossene LED-Leuchtanzeige,
die eine leichte Erkennung von Betriebsstörungen ermöglicht.
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In
der abgebildeten Ausführungsform
steht jeder der zwanzig oder mehr Passagiersitze über eines
der zwanzig oder mehr Passagiersitz-Dienstleistungskabel 7 mit
einem der den zwanzig Passagiersitzen zugeordneten Ausgangssteckverbinder 43 in Verbindung.
Zwanzig oder mehr zugeordnete Platinen 39 in zugeordneten
Steckplätzen
sind jeweils nur einem der Passagiersitze 5 zugeordnet.
Die Grundplatine kann allerdings zusätzliche Reserve-Steckplätze für später hinzukommende
Sitze oder Dienstleistungen besitzen, oder jede Platine 39 kann,
falls gewünscht,
mehrere Sitze bedienen. Eine außerhalb oder
innerhalb des Gehäuses 1 befindliche örtliche Zweier-Spannungsquelle 44 (siehe 5)
steht mit den Grundplatinen 2 und der elektrischen Bord-Hauptspannungsversorgung
in Verbindung.
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Wie
oben erwähnt
und in 7 und 8 dargestellt, sind die Platinen 39 wie
im Beispiel mit zwanzig oder mehr Platinen 39 dargestellt,
herausnehmbar in Steckplätze
auf der Grundplatine 2 gesteckt, und jede stellt zwanzig
oder mehr Passagiersitzen 5 zugeordnete Dienstleistungen
bereit. Beispielsweise können
sich die zwanzig oder mehr Passagiersitze 5 in einem Economy-Abschnitt
der Kabine befinden, wo ”Grund”-Dienstleistungen
von einer zugeordneten ”Passagier-Kommunikationsplatine” 39 bereitgestellt
werden, welche die Übertragung
von Signalen zu den Passagiersitz-Bedienelementen und Anzeigen ermöglicht,
wie z. B.: Audiosignale, d. h. Musik, Radio; Videosignale, d. h.
Filme, Fernsehen, Flugvideo, drahtgebundenes Video; Sprachsignale, d.
h. Zellulartelefon, Wechselsprechanlage usw.; und Datensignale,
d. h. elektronische Post, Internet-Zugang usw.
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In
Kabinenabschnitten der Ersten oder der Business-Klasse mit kraftunterstützten verstellbaren Sitzen
oder Liegesitzen können
zusätzliche
Passagier-Dienstleistungen durch Bereitstellung einer Grundplatine 2 mit
Steckplätzen
zur Aufnahme weiterer ”Sitzbedienungs”-Platinen 39 aufgenommen
werden, die Sitz-Steuersignale übertragen
und elektrische Spannung zur Sitzverstellung und Sitzststellungserfassung
liefern. Die Sitzbedienungsplatinen 39 stehen über die
Passagiersitz-Dienstleistungskabel 7, vorzugsweise über einen
seriellen Bus, mit verschiedenen Passagiersitzmodulen in Verbindung, wie
z. B.: Sitzver stellzylinder; Stellungssensoren; Wärmesensoren;
Last-Messzellen; aufblasbare Kissen; Heizvorrichtungen; Vibratoren;
und Stellungs-Endschalter. Natürlich
kann die Passagier-Kommunikationsplatine 39,
falls gewünscht,
für jeden
Sitz der Ersten Klasse oder der Business-Klasse besonders ausgelegt
werden, so dass sie dieselben ”Sitzbedienungs”-Funktionen enthält.
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Ferner
können
in Kabinenabschnitte der Economy-, der Ersten oder der Business-Klasse Ausgangsanschlüsse zur
Spannungsversorgung von Laptop-Rechnern oder persönlichen
elektronischen Geräten
aufgenommen werden, wofür
eine Grundplatine 2 mit Steckplätzen zur Aufnahme zusätzlicher ”Spannungsversorgungs”-Platinen 39 bereitgestellt wird,
die den Passagiersitz 5 mit Spannung versorgen. Die Spannungsversorgungsplatinen 39 stehen über die
Passagiersitz-Dienstleistungskabel 7, vorzugsweise über einen
seriellen Bus, mit Passagiersitz-Spannungsausgangsanschlüssen in
Verbindung, wie z. B.: 115 V Wechselspannungs-Ausgangsanschlüsse; Gleichspannungs-Ausgangsanschlüsse; Spannungsausgangsanschlüsse für Laptop-Rechner;
und Spannungsausgangsanschlüsse für persönliche elektronische
Geräte.
Natürlich
kann die Passagier-Kommunikationsplatine 39, falls gewünscht, für jeden
Sitz der Ersten Klasse oder der Business-Klasse besonders ausgelegt
werden, so dass sie dieselben ”Spannungsversorgungs”-Funktionen
enthält.
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Eine
Fluggesellschaft kann durch bloßen Austausch
der Platinen 39 die für
eine Reihe von Sitzen 5 in der Kabine bereitgestellten
Passagier-Dienstleistungen schnell neu gestalten. Beispielsweise
kann für
Charterflüge
der Umfang an Dienstleistungen verringert werden, wofür die Platinen 39 physisch
ausgewechselt oder Änderungen programmiert
werden, die den Zugriff auf einige Dienstleistungen blockieren.
Ferner kann die Fluggesellschaft für lange Interkontinentalflüge durch
Austausch der Platinen 39 mehr Dienstleistungen anbieten
wollen.
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Gemäß der Erfindung
enthält
das Unterflurgehäusesystem
eine Anzahl einzelner luftgekühlter Gehäuse 1,
die versenkt unter der Bodenfläche 4 angeordnet
und neben den Passagiersitzen 5 von der Passagierkabine
aus wie z. B. in 4 dargestellt, zugänglich sind.
Wie aus 7 bis 9 zu ersehen ist,
sind die Platinen 39 in Richtung des Luftstroms der Gebläse 27 angeordnet
und leiten so den Luftstrom in einer Richtung durch das Gehäuse 1.
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Wie
aus 5, 13, 14, 15 und 16 ersichtlich
ist der Boden 4 aus einer Reihe in Abständen angeordneter Querträger 8 aufgebaut,
die sich auf ovalen Spanten 9 abstützen und so die tragende Struktur
der Flugzeugzelle bilden. Die Anordnung der Querträger 8 ist
am besten aus der perspektivischen Ansicht in 5 zu
ersehen. Wie ebenfalls in der perspektivischen Ansicht in 15 dargestellt
ist, stützen
die aus einer Aluminiumlegierung bestehenden stranggepressten Querträger 8 ihrerseits
stranggepresste Aluminium-Profil-Längsträger mit einer Sitzschiene 11 im
oberen Flansch des Längsträgers 10.
Die oberen Flansche der Querträger 8 und
der Längsträger 10 sind
in einer gemeinsamen Ebene zusammengebaut und bilden so einen flachen
rechtwinkligen Rost, auf dem einzelne Bodenpaneele 12 mit
Senkschrauben 13 abnehmbar befestigt sind (wie beispielsweise
am besten aus den Schnittansichten in 13 und 14 zu
ersehen ist).
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6 zeigt
den Einbau von vier luftgekühlten versenkten
Gehäusen 1 in
einer beispielhaften Anordnung, bei der die rechtwinkligen Bodenpaneeleinheiten
abnehmbar sind. Die Bodenpaneele 12 besitzen quadratische
Ausschnitte zur Aufnahme des versenkten Gehäuses 1 und des zugehörigen Zugangsabdeckrahmens 15,
der die abnehmbare obere Abdeckung 14 umgibt. Diesbezügliche Einzelheiten werden
im Folgenden beschrieben.
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Daher
enthält
das Unterflur-Gerätegruppensystem
im versenkten Gehäuse 1 eine
Grundplatine 2 und Platinen 39, über Kabel 6 werden
dem System Eingangssignale und elektrische Spannung zugeführt, und
in versenkten Kabelkanälen 30 (siehe 15, 16)
verlaufen Ausgangskabel 7 zwischen dem versenkten Gehäuse 1 und
jedem einzelnen Passagiersitz 5.
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Die
Gebläse 27 saugen
den aus der Passagierkabine 3 durch Luftschlitze in den
Seitenwänden ausgetretenen
Luftstrom an (in 3 mit Pfeilen dargestellt) und
leiten die Luft in den Unterflurbereich. Die von den Gebläsen 27 gelieferte
Luft wird dem Luftstrom des Kabinenluftumwälzsystems zugeführt und
nicht in die Passagierkabine 3 geleitet, sondern mit der
verbrauchten Luft entlüftet
oder nach Filterung und Wärmeaustausch
mit frischer Luft von den Triebwerksverdichtern gemischt.
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Das
Gehäuse 1 enthält einen
Temperatur- und Gebläsedrehzahlsensor 28,
der auch mit der Hauptsteuerung der Elektronikeinheiten 2 in
Verbindung steht. Das Kabinenpersonal wird bei einer Funktionsstörung des
Gebläses
(wenn ein Gebläse mit
weniger als 70% seiner Drehzahl rotiert), oder wenn die Temperatur
im Gehäuse 1 den
gewünschten
Betriebsbereich überschreitet,
durch Alarmsignale oder eine Anzeige aufmerksam gemacht. Das Kabinenpersonal
kann eine Hauptsteuerung betätigen, um
bei einer Funktionsstörung
oder einer Überhitzung
die betroffenen Elektronikeinheiten 2 im Gehäuse 1 abzustellen.
Die Gebläse 27 sind
ein wirksames Mittel zur Kühlung
der Gehäuse 1 mit
dem vorhandenen Kühlluftstrom,
es können
nötigenfalls
aber auch elektrisch betriebene Klimaeinheiten eingebaut werden,
da räumliche
Beschränkungen
und Lärmentwicklung
außerhalb
des Bereichs der Passagierkabine weniger problematisch sind.
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Wie
in 10, 11 und 12 dargestellt,
lässt sich
der Blechrahmen des Gehäuses 1 ohne
Weiteres von oben auf seitlich überstehende Flansche
der Querträger 8 setzen.
Wie in 7 dargestellt kann das Gehäuse aus verhältnismäßig leichtern
und dünnem
Blech angefertigt werden, und es reicht von der Unterkante des Abdeckrahmens 15 nach
unten. Die Gerätegruppe
kann auch an den Boden-Querträgern
befestigt werden.
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Auf
herkömmliche
Weise am Boden befestigte Leitungen und Kabel sind innerhalb eines
Kunststoff-Kabelkanals unter einem Kunststoff-Abdeckstreifen der
Sitzschiene (nicht dargestellt) verlegt, der die Sitzschienen 11 abdeckt
und über
die Oberfläche des
teppichbelegten Kabinenbodens übersteht.
Wie in 15 und 16 dargestellt
enthält
die Erfindung vorzugsweise modifizierte Bodenpaneele 12 mit
einem neben der Sitzschiene 11 angeordneten versenkten
Kabelkanal 30. Eine abnehmbare Deckplatte 31 ist
mit Schrauben 32 und einer Zwischenleiste 33 befestigt.
Wie in 16 am besten zu sehen ist, sind
die Oberflächen
der Deckplatte 31 und der angrenzenden Bodenpaneele 12 bündig, wodurch die
in herkömmlichen
Flugzeugkabinenböden üblichen
unterbrochenen Oberflächen
vermieden werden. Die Bodenpaneele 12, die Deckplatte 31 und, falls
gewünscht,
freiliegende Abschnitte der Sitzschiene 11 können mit
einem Teppich belegt werden, um eine völlig ebene und durchgehende
Bodenoberfläche
ohne Hindernisse oder sichtbare Unterbrechungen bereitzustellen.
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Wie
in 5 dargestellt verlaufen Kabel 7 von den
Grundplatinen 2 zu jedem Passagiersitz 5. Um den
Verlauf vom versenkten Kabelkanal 30 zum Passagiersitz 5 zu
ermöglichen,
der mit Beinen an der Sitzschiene 11 befestigt ist, enthält die Deckplatte 31 eine
seitliche Öffnung 34.
Die Öffnung 34 kann ohne
Weiteres mit einer Laubsäge
in die aus dünnem Blech
bestehende Deckplatte 31 ausgeschnitten werden, oder es
können
vorgestanzte Durchbrüche oder
Aussparungen 34 vorgesehen werden. Da die Deckplatte 31 aus
einer einfachen flachen Blechplatte mit Bohrlöchern besteht, kann sie als
wiederverwendbares Teil behandelt werden, das ausgetauscht werden
kann, wenn die Sitzabstände
im Flugzeug wiederholt verändert
werden, und es sind zahlreiche Öffnungen 34 in
der Deckplatte 31 vorgesehen.
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Es
ist klar, dass die Erfindung an verschiedene Kabinenbodenauslegungen
oder Flugzeugkonfigurationen angepasst werden kann. 17 zeigt eine
mögliche
Konfiguration mit zwei in Längsrichtung
verlaufenden Kabelkanälen 30,
wobei die seitlich von den Kabelkanälen 30 angeordneten
versenkten Gehäuse 1 von
den Kabelkanälen 30 abzweigen und
die Bodenpaneele 12 im Kabinenboden 4 mit entfernbaren
Schrauben an den oberen Flanschen der Querträger 8 und der Längsträger 10 befestigt sind.
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Ein
bedeutender Vorteil der Erfindung besteht darin, dass vorhandene
Bodenpaneele 12 ausgebaut und modifiziert werden können, ohne
dass die Querträger 8 oder
die Längsträger 10 modifiziert
werden müssen.
Eine Modifikation dieser tragenden Teile ist von den zuständigen Behörden zu
genehmigen. Die Erfindung betrifft aber Bodenpaneele 12,
die mit Schrauben entfernbar befestigt sind, wobei die Festigkeit
der Bodenpaneele 12 gewahrt bleibt.
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Wie
in 18 und 19 dargestellt
sind zwischen den Sitzschienen 11 zwei parallel in Längsrichtung
verlaufende Kabelkanäle 30 angeordnet,
die zur Aufnahme der Kabel 7 dienen, wie in 20, 21 und 22 beispielhaft
dargestellt. Im Bereich zwischen den Querträgern 8 ist der Kabelkanal 30 verhältnismäßig tief
wie in 19 dargestellt. In diesen Bereichen
ist ein Stützblech 35 zur
Abstützung
der Deckplatte 31 angeordnet, wie am besten aus 20 und 21 zu
ersehen ist, und an dieser mit Schrauben 36 befestigt.
In dem sich über
die Querträger 8 erstreckenden
Bereich ist allerdings der Kabelkanal beträchtlich flacher wie aus 22 ersichtlich,
aber immer noch ausreichend zur Aufnahme der Kabel 7, wobei
ein Abstandsstück 37 die Deckplatte 31 abstützt. Die
Kabel 7 verlaufen durch den Kabelkanal 30 und
sind seitlich an die im versenkten Gehäuse 1 befindlichen
Grundplatinen 2 (nicht dargestellt) angeschlossen.
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Wie
in 18 dargestellt können wahlweise mit Ausschnitten
versehene Platten 38 in einem verhältnismäßig niedrig belasteten Bereich
des Mittelteils der mit Schrauben 36 befestigten Deckplatte 31 angeordnet
werden, um einen Zugang zum Verlegen der Kabel 7 zu den
Passagiersitzen 5 und einen Zugang zum Kabelkanal 30 in
regelmäßigen Abständen, wo
notwendig, zu schaffen. Ein wichtiges Merkmal dieses wahlweisen
Kabelkanals 30 besteht darin, dass er, wie in 22 dargestellt,
an der Übergangsstelle über die
Querträger 8 sehr
flach ist, so dass die Querträger 8 nicht
modifiziert zu werden brauchen. Ferner halten die mit Ausschnitten
versehenen Platten 38, die im verhältnismäßig niedrig belasteten Mittelteil der
Deckplatte 31 angeordnet sind, die Schichtfestigkeit des
Bodenpaneels 12 aufrecht, wodurch die Struktur der Querträger 8 und
der Längsträger 10 verstärkt wird.