DE10200564A1 - Blitzschutzeinrichtung an faserverstärkten Bauteilen für mittels lösbaren Bolzenverbindungen entfernbare Verschluss-Deckel - Google Patents
Blitzschutzeinrichtung an faserverstärkten Bauteilen für mittels lösbaren Bolzenverbindungen entfernbare Verschluss-DeckelInfo
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Abstract
Blitzschutzeinrichtung für eine Kombination aus einem Strukturteil (1) und einem mittels Verbindungselement (3) an diesem angebrachten Verschlussteil (2) zum Verschließen eines Innenraums (6), wobei an der Außenfläche (2a) des Verschlußteils (2) in einem das Verbindungselement (3) umgebenden Bereich ein Netz (11) aus Metall oder einem Faserverbundmaterial mit leitfähigen Fasern angeordnet ist, dass zwischen dem entfernbaren Strukturteil und dem Strukturelement eine elektrisch isolierende Dichtungslage (14a, 14b) vorgesehen ist und dass an der dem Innenraum (6) zugewandten Fläche des Strukturteils (1) und in einem das Verbindungselement (3) umgebenden Bereich eine Beschichtung aus einer elektrisch isolierenden Lage (18) angeordnet ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Blitzschutzeinrichtung an faserverstärkten Bauteilen und insbesondere für FVK (Faserverbund-Kunststoff)-Strukturen und insbesondere für CFK- und GFK-Strukturen von Flugzeugen, die mittels lösbaren Bolzenverbindungen entfernbare Strukturteile aufweisen. Die erfindungsgemäße Blitzschutzeinrichtung ist insbesondere für Zugangsdeckel für einen im Flugzeug eingebauten Integraltank vorgesehen.
- Bei Flugzeugen mit Blechstrukturen sind bisher keine in der Struktur vorzusehenden Blitzschutz-Maßnahmen verwendet worden, da die Dicke der verwendeten Beplankungen aus Metall ausreichte, um den durch einen Blitzschlag entstehenden Blitzstrom - für den bis zu 500 kA angenommen werden - abzuführen. Bei den heute meist verwendeten FVK- Strukturen, und insbesondere bei GFK- oder CFK-Strukturen, oder bei Hybrid-Strukturen, d. h. bei Strukturen, die FVK- und Metall-Bestandteile aufweisen, ist der Stromfluss eingeschränkt, da diese Materialien eine relativ geringe Leitfähigkeit aufweisen.
- Entfernbare Strukturteile von FVK-Flugzeug-Strukturen sind üblicherweise mit Verbindungselementen wie Bolzen an diesen befestigt. Diese Verbindungselemente oder die Innenflächen der Bohrungen für die Verbindungselemente können beim Blitzschlag Ströme in das Innere der Flugzeug-Struktur leiten, wobei sich der Strom bis zu den jeweiligen Bolzenenden akkumulieren kann. Aufgrund dessen kommt es an diesen Stellen zu Feldüberhöhungen, die zu Funkenbildung führen können. Diese Wirkung kann bei der Verwendung von Bolzen sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall auftreten.
- Durch die beschriebene Wirkungsweise können im Inneren der Flugzeug-Struktur angeordnete Geräte beschädigt werden. Besonders problematisch ist der Blitzschutz bei Tank- Zugangsdeckeln. Gelangen Ströme aufgrund eines Blitzschlags über die Verbindungselemente in das Innere des Tanks, besteht die Gefahr, dass sich der darin befindliche Treibstoff entzündet.
- An Flugzeugen wurden daher zur Reduzierung bzw. Vermeidung von erwartungsgemäß sehr hohen Blitzschlagbelastungen lediglich externe, strukturelle Maßnahmen vorgesehen: In Bereichen, in denen keine Bolzen in der Struktur eingesetzt sind, wurden bisher lediglich flächige Schutzmaßnahmen vorgesehen. Dabei wurde ein Metall-Gitter z. B. aus Kupfer oder aus Aluminium, an der Außenseite der Struktur aufgebracht. In Bereichen, in denen die Struktur Bolzen aufweist, wurden abwechselnd stromführende und isolierende Folien oder Lagen übereinander an der Außenseite der Struktur nachträglich aufgebracht. Diese Schicht aus mehreren Lagen wurde üblicherweise nach der Montage durchgehend über Bolzenreihen aufgeklebt. Ein Nachteil dieser Klebung ist, dass derartige Lagen aus Gründen der Wartbarkeit, oder genauer gesagt zur Verbesserung der Zugänglichkeit an diese Bolzenverbindungen, die Klebverbindung mit beschränkter Festigkeit versehen wird. Dadurch geschieht es jedoch relativ häufig, dass sich ein Teil der Folie von der Struktur, an der sie aufgebracht ist, ablöst, wodurch die abzuschirmenden Verbindungselemente teilweise freigelegt werden können und der Schutzeffekt aufgehoben werden kann. Die Folge davon ist, dass die Einsatzbereitschaft des Flugzeugs herabgesetzt ist.
- Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine mit einfachen Mitteln herstellbare Blitzschutzvorrichtung für den Bereich von mittels lösbaren Bolzen-Verbindungen abnehmbaren Verschlussteilen zu schaffen, durch die bei einem auf die Struktur einwirkendem Blitzschlag ein Funkenschlag im Inneren der Struktur und das Auftreten höherer Temperaturen an der Struktur oder im Inneren derselben vermieden wird.
- Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Erfindungsgemäß werden mehrere gestaffelte Maßnahmen zum Schutz von Strukturen vor Blitzschlag-Belastungen vorgesehen. Die Kombination von Maßnahmen hängt dabei von den erwarteten Blitzschlag-Belastungen und die daraus resultierenden Ladungs-Verteilungen ab.
- Erfindungsgemäß ist Blitzschutzeinrichtung für eine Kombination aus einem Strukturteil und einem mittels Verbindungselement an diesem angebrachten Verschlussteil zum Verschließen eines Innenraums vorgesehen, wobei an der Außenfläche des Verschlussteils in einem das Verbindungs-Element umgebenden Bereich ein Netz aus Metall oder einem Faserverbundmaterial mit leitfähigen Fasern angeordnet ist, dass zwischen dem entfernbaren Strukturteil und dem Strukturelement eine elektrisch isolierende Dichtungslage vorgesehen ist und dass an der dem Innenraum zugewandten Fläche des Strukturteils und in einem das Verbindungselement umgebenden Bereich eine Beschichtung aus einer elektrisch isolierenden Lage angeordnet ist. Die elektrisch isolierende Lage an der dem Innenraum zugewandten Fläche des Strukturteils kann aus Glasfaser-Werkstoff gebildet sein. Die zwischen dem entfernbaren Strukturteil und dem Strukturelement vorgesehene Dichtungslage kann aus einer Schicht aus zumindest einer elektrisch isolierenden Lage und einer nicht-leitenden Dichtungslage gebildet sein. Auf der Außenseite des Verschluss-Teils über einen das Verbindungselement umgebenden Bereich kann eine Metall-Folie angeordnet sein. Auf der dem Verschlussteil zugewandten Fläche des Strukturteils sowie auf der dem Strukturteil zugewandeten Fläche des Verschlussteils kann eine elektrisch nicht-leitende Grundierungsschicht aufgebracht sein. Das Strukturteil kann insbesondere Teil einer Flugzeug-Struktur sein.
- Durch die erfindungsgemäße Lösung werden Leitungswege für den beim Blitzschlag in Strukturteilen fließenden Strom geschaffen. Dadurch werden Feldüberhöhungen vermieden. Außerdem wird ein Stromfluss durch die Struktur und insbesondere durch Strukturschichten verhindert, der die Struktur schädigen und weitere unerwünschte Auswirkungen haben kann.
- Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es nicht mehr erforderlich, Folien nach der Schalenmontage nachträglich aufzubringen, da die Metall-Folie und/oder das Metall-Netz in den FVK-Aufbau der Struktur einlaminiert wird und gleichzeitig ausgehärtet werden kann. Es ist also eine Fertigung der Strukturteile in einem Schuss möglich.
- Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass die Bolzenköpfe bis auf die Grundierung und Lackierung völlig zugangsfrei bleiben, so dass die Durchführung von Wartbarkeits- Maßnahmen nicht behindert wird. Außerdem weist die erfindungsgemäß einlaminierte Folie eine erheblich längere Lebensdauer im Vergleich zu einer nachträglich aufgeklebten Kombination leitender und nicht-leitendender Lagen auf.
- Bei Verwendung einer Metall-Folie bzw. eines Metall-Netzes wird dieses erfindungsgemäß in Kombination mit einer speziellen Dichtung oder mit Isolationslagen, z. B. einer speziellen Tankdichtung, verwendet. Diese spezielle Dichtung verhindert, dass Funken, die in der Umgebung der Bolzenverbindung entstehen, über die offenen Faserenden an der Bohrungs-Innenfläche in das Innere der Flugzeug-Struktur gelangen. Diese Dichtung kann ohne weiteren Aufwand mit üblichen Dichtungseinrichtungen und speziell in Kombination mit üblichen Tankdichtigkeits-Konzepten für Integraltanks verwendet werden.
- Der erfindungsgemäße Einsatz von Isolationslagen verbessert neben dem Blitzschutz auch den Korrosionsschutz, da die isolierende Eigenschaft erwartungsgemäß über die Lebensdauer der Integraltanks hinweg erhalten bleibt.
- Durch die Verwendung von Füllstücken oder Füllmaterialien besteht ein weiterer Vorteil der Erfindung in einer Verringerung des Radarquerschnitts von Flugzeug-Strukturen bei einer entsprechenden Anwendung der Erfindung, da die Übergänge von Außenflächen zwischen nicht-metallischen Struktur-Teilen kontinuierlich verlaufen, so dass Radarstrahlen an diesen Übergängen gestreut werden.
- Die Verwendung von Isolationslagen oder -schichten führt außerdem zu einem verbesserten Korrosionsschutz.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Blitzschutzeinrichtung, die für eine Kombination aus einem Strukturteil und einem mittels einer lösbaren Bolzenverbindung an diesem angebrachten Verschlussteil vorgesehen ist,
- Fig. 2 einen Schnitt durch die erfindungsgemäßen Blitzschutzeinrichtung nach der Fig. 1, wobei das Strukturteil als Spant oder Versteifungsrippe oder tragendes Bauteil ausgeführt ist,
- Fig. 3 eine Kombination aus einem Strukturteil und einem Verschlussteil nach der Fig. 1, wobei zusätzlich eine Metall-Folie an der Außenseite des Strukturteils vorgesehen ist,
- Fig. 4 eine Kombination aus einem Strukturteil und einem Verschlussteil nach der Fig. 2, wobei zusätzlich eine Metall-Folie an der Außenseite des Strukturteils vorgesehen ist, und
- Fig. 5 eine Kombination aus einem Strukturteil und einem Verschlussteil nach der Fig. 1 bzw. 3, wobei zusätzlich eine Dichtmasse zwischen dem Strukturteil und dem Verschlussteil vorgesehen ist.
- In der Fig. 1 ist ein Teil oder Ausschnitt einer tragenden Struktur oder einer Struktur-Schale 1, z. B. einer Flugzeugstruktur, mit einer Außenkontur 1a zusammen mit einem Teil eines von dieser abnehmbaren Strukturteils oder eines Deckels oder Verschluss-Teils 2 mit einer Außenkontur 2a dargestellt. Das Strukturteil 1 kann eine aus Faserverbund (FV)-Werkstoffen gebildete Struktur oder eine Hybrid-Struktur, d. h. eine aus Metall und FV- Werkstoffen gebildete Struktur sein. Das Strukturteil 1 überlappt sich in einem Randbereich oder Überlappungs- oder Überdeckungs-Bereich 5 mit dem abnehmbaren Verschluss-Teil 2. Der Bereich 5 stellt die Auflagefläche der Struktur 1 für das Verschluss-Teil 2 auf. Zur Befestigung des Verschluss-Teils 2 an dem Strukturteil 1 ist zumindest ein Verbindungselement 3 oder sind Verbindungs-Elemente 3 vorgesehen. In der Fig. 1 ist nur ein Verbindungs-Element 3 dargestellt.
- Jedes Verbindungselement in der Ausführungsform nach der Fig. 1 umfasst üblicherweise einen Bolzen 3a mit einem Bolzenkopf 3b und eine Mutter oder ein Mutternteil 3c, das auch ein Mutternteil für eine Annietmutter sein kann, wobei der Bolzen 3a eine entsprechende Bohrung 3d im abnehmbaren Verschluss-Teil 2 und eine mit dieser in der Schließstellung in Deckung gebrachte Bohrung 3e im Strukturteil 1 durchragt. Die Verbindungselemente 3 sind generell nach dem Stand der Technik gestaltet. Es kann sich bei einem oder mehreren Verbindungselementen 3 auch um einen Bolzen 3a ohne einem Mutternteil 3b handeln, der z. B. in ein in der Struktur 1 oder im Verschluss-Teil 2 vorgesehenes Gewinde eingeschraubt ist. Das Verbindungselement 3 kann auch als Niete gestaltet sein. Um zu erreichen, dass die Außenkontur 1a der Flugzeug-Struktur 1 auch im Überlappungsbereich 5 mit der Außenkontur 2a des Strukturteils kontinuierlich oder in einem geforderten Übergangsverlauf gebildet ist, weist der Überlappungsbereich 5 der Fahrzeugstruktur 1, in dem sich die Flugzeugstruktur 1 und das Verschluss-Teil 2 ein in Richtung zum Inneren 6 der Flugzeug- Struktur 1 verlaufendes Übergangsstücks 7 auf, so dass der Überlappungsbereich 5 als Aufnahmefläche für das abnehmbare Verschluss-Teil 2 dient. An der Außenseite des Übergangsstücks 7 kann ein Füll- oder Kontur-Element 9 vorgesehen sein, um einen zwischen Flugzeugstruktur 1 und Verschluss-Teil 2 auftretenden Spalt zu verringern und einen verbesserten Übergang der betreffenden Außenkonturen zu schaffen.
- An der Außenseite 2a des Verschluss-Teils 2 und zwar in einem Bereich um das Verbindungselement 3 ist aus Blitzschutzgründen vorzugsweise ein Netz oder Gitter 11 angeordnet. Das Netz oder Gitter 11 kann sich auch noch über zumindest einen Teil der Außenkontur 1a der Struktur 1 erstrecken, wobei diese dann im Übergangsbereich zwischen den Verschluss-Teil 2 und dem Füllstück 9 bzw. der Flugzeugstruktur 1 unterbrochen ist, um eine Abnahme des Verschluss-Teils 2 zu ermöglichen. Durch das Netz 11 wird ein flächiger Blitzschutz bewirkt. Das Netz 11 weist einen Widerstandbereich bis zu 100 kΩ auf. Das Netz 11 kann aus Metall, wie z. B. Kupfer, oder einem Faserverbund-Material mit einer leitfähigen Faser gebildet sein. Beispielsweise kommen dabei CFK (Kohlefaser-Kunststoff)- oder SiC-Fasern in Betracht, in die auch ein schwach leitendes Mischgewebe aus CFK und GFK (Glasfaser-Kunststoff) oder aus CFK und Keflar eingelagert sein kann. Das Netz 11 kann insbesondere in der Umgebung von Bolzenreihen in der Flugzeug-Struktur 1 vorgesehen sein.
- Die Innenseite 13 des Deckels oder Verschluss-Teils 2, d. h. diejenige Seite desselben, die zum Innenraum 6 hin gerichtet ist, weist im Überlappungsbereich 5 in Richtung zum Innenraum 6 hin zumindest eine elektrisch isolierende Dichtungslage auf. Diese kann gebildet sein aus einer Schicht 14a aus zumindest einer elektrisch isolierenden Lage, z. B. aus GFK, und einer nicht-leitenden Dichtungslage 14b auf. Letztere ist vorzugsweise lose in den Überlappungsbereich eingelegt und dient als druckfeste Barriere gegen heiße Gase, um zu vermeiden, dass Funken im Bereich zwischen Bolzen und Struktur 1 bzw. Verschluss-Teil 2 entstehen können.
- Optional ist über einen Großteil der Auflagefläche 5, und zwar entweder an der entsprechenden Seite der Flugzeug-Struktur 1 oder der entsprechenden Seite des Verschluss-Teils 2, eine Ausgleichschicht oder Ausgleichselemente (nicht gezeigt) aus einer Füllmasse zum Ausgleich von Unebenheiten der jeweiligen Auflageflächen eingesetzt. Die Füllmasse ist vorzugsweise eine mineralische Füllmasse, die flüssig auf die entsprechende Fläche aufbringbar ist und geeignet ist, auszuhärten, nachdem der Verschluss-Teil 2 mittels der Verbindungselemente 3 an der Struktur 1 befestigt ist. Die Füllmasse dient zum einen zur Abdichtung zwischen Verschluss-Teil 2 und Flugzeugstruktur 1, um fertigungs-technische Ungenauigkeiten auszugleichen, und zum anderen zur elektrischen Isolierung.
- Weiterhin kann im Überlappungsbereich 5 eine Grundierungsschicht 14d oder mehrere Grundierungsschichten (nicht gezeigt) an den beiden einander zugewandten Flächen der Struktur 1 und des Verschluss-Teils 2 oder nur einer der beiden Flächen vorgesehen sein.
- Die Reihenfolge von Isolationsschicht 14a, Dichtungslage 14b, Ausgleichsschicht und/oder Grundierungsschicht kann beliebig oder vom Anwendungsfall bestimmt sein. Z. B. kann die Grundierungsschicht auch zwischen der nicht-leitenden Dichtungsschicht und der mineralischen Füllmasse vorgesehen sein.
- Die Struktur 1 weist im Überlappungs- oder Auflage-Bereich 5, und zwar zumindest in einem das Verbindungselement 3 umgebenden Bereich und auf der dem Innenraum 6 zugewandten Seite, d. h. auf ihrer Innenseite, zumindest eine Beschichtung 18 aus einer elektrisch isolierenden Lage, vorzugsweise aus einem Glasfaser(GF)-Werkstoff, auf. Die Beschichtung 18 kann sich auch nur über einen Teil des Überlappungsbereichs 5 erstrecken. Auf dieser Seite kann das Strukturteil zusätzlich mit einer Grundierungsschicht 19 aus elektrisch nicht-leitendem Material versehen sein.
- Die Verbindungselemente 3 zur Befestigung des Verschluss-Teils 2 auf der Flugzeugstruktur 1 sind vorzugsweise Bolzen 3a, die im Überlappungsbereich S von der Außenseite 2a her in die Flugzeugstruktur 1 bzw. den Verschluss-Teil 2 eingesetzt werden und mittels Muttern 3c gehalten werden. Optional ist in der Laibung der für die Schrauben vorgesehenen Bohrungen 3d in der Flugzeugstruktur 1 bzw. in dem Verschluss-Teil 2 eine Dichtmasse 20 eingebracht. Die Dichtmasse 20 ist z. B. aus einem Kunststoff wie Polysulfid gebildet oder kann auch eine Halbleiter-Beschichtung sein. Die Dichtmasse dient zum einen zur Vermeidung der Funkenbildung und zum anderen auch als Korrosionsschutz, insbesondere wenn es sich um einen Bolzen 3a aus Metall handelt, der aufgrund der Spannungsreihe ein Potential zur Struktur aus einem FV-Werkstoff bildet.
- Die Mutter 3b kann als Anniet-Mutter gestaltet sein oder auf die Schraube aufgeklebt sein. Bei anderen Ausführungsformen des Verbindungselementes 3 können diese auch ohne Mutter gestaltet sein, wenn in der Bohrung in der Flugzeugstruktur 1 ein Gewinde vorgesehen ist. Der Teil des Bolzens 3a und gegebenenfalls die Mutter 3b, die in das Flugzeug- Innere 6 hineinragt, ist mit einer Mutterbeschichtung 23 aus einer elektrisch isolierenden und vorzugsweise aushärtungsfähigen Dichtung oder Dichtmasse überzogen. Hierfür kann Polysulid verwendet werden. Die Beschichtung 23 des Endes der Schraube 21 bzw. der Mutter 22 schließt dabei an die Beschichtung 18 an, die auf die Innenseite des Struktur-Teils 1 aufgebracht ist. Die Mutter 3c kann zum Tank-Inneren 6 hin isoliert sein. Als Mutter 3c kann zur Isolation von der Flugzeugstruktur 1 eine elektrisch isolierende Mutter verwendet werden, z. B. eine Teflon-Niete. Diese Isolation kann auch oder zusätzlich durch eine Befestigung der Mutter 3b mittels Klebstoff (sogenannter "click bond"-Verschluss) erreicht werden.
- Optional ist das freie Ende 27 der Flugzeugstruktur 1 bzw. dessen freie Randlinie ebenfalls mit einer nichtleitenden, vorzugsweise aushärtungsfähigen Dichtmasse überzogen.
- In der Fig. 2 ist das Strukturteil 1 nicht als Konturteil oder Außenhaut einer Struktur, z. B. einer Schale, sondern als Stütz-Element oder Strebe oder Rippe gestaltet. Elemente mit in Bezug auf Elemente der Fig. 1 derselben Funktion sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch bei der Gestaltung nach der Fig. 2 gibt es einen Überlappungsbereich 5 mit einer Auflagefläche für das Verschlussteil 2.
- Zusätzlich zu dem Netz 11 kann eine Metall-Folie 12 vorzugsweise aus Kupfer auf die Außenseite 1a und/oder die Außenseite 2a aufgebracht sein, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Dabei stellt die Fig. 3 ein äußeres Strukturteil 1 gemäß der Fig. 1 und die Fig. 4 ein Strukturteil 1 gemäß der Fig. 2 dar, wobei dort dargestellten Elemente gleicher Funktion mit denselben Bezugszeichen wie bei den Fig. 1 bzw. 2 versehen sind.
- Die Metall-Folie kann sich entweder nur über einen das Verbindungselement 3 umgebenden Bereich oder auch über einen größeren Bereich, wie z. B. die gesamte Außenseite 2a des Verschlussteils 2, erstrecken. Vorzugsweise erstreckt sich die Metall-Folie 12 entlang der Umrandung des abnehmbaren Strukturteils 2 in einer Breite, dass die Bolzen 3a des zugehörigen Verbindungs-Elementes 3 in etwa mittig in der der Fläche der Metall-Folie 12 gelegen sind. Die Metall-Folie 12 kann sich auch über den Randbereich des abnehmbaren Verschluss-Teils 2 hinaus über das Füllstück 9 und auch über einen Teil oder Abschnitt 12c der Außenhaut der Struktur 1 erstrecken.
- Dabei sind die Bolzenköpfe 3b nicht von dem Netz 11 bzw. der Metall-Folie 12 überdeckt, da diese bei der Montage zur Herstellung der Bohrungen für die Verbindungselemente 3 durchbohrt werden.
- Die Metall-Folie 12 ist vorzugsweise zwischen dem Netz 11 und der Außenseite 1a bzw. 2a gelegen (Fig. 3 und 4). Diese kann jedoch auch außerhalb des Netzes 11 gelegen sein. Die Metall-Folie können auch Folienstreifen verwendet werden. Die Metallfolie oder die Folien-Streifen können auch in der Umgebung von Bolzenreihen einlaminiert sein.
- Zusätzlich kann auch eine elektrisch leitfähige, aushärtungsfähige Dichtmasse 30 zur Überbrückung des Spalts 31 in denselben eingebracht sein, der zwischen der dem Füllstück 9 zugewandten Randfläche 32 und der gegenüberliegenden Fläche 33 des Füllstücks 9 gelegen ist, wie es in der Fig. 5 dargestellt ist. Die dort dargestellten Elemente gleicher Funktion sind mit denselben Bezugszeichen wie bei den Fig. 1 bzw. 3 versehen.
- Zusätzlich kann zwischen einer gegebenenfalls verwendeten Mutter und dem Strukturteil zu deren Fixierung oder Befestigung eine Klebeschicht vorgesehen sein, die elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist.
- Die Erfindung kann insbesondere auch zum Schutz vor Blitzschlag bei Tank-Einrichtungen und insbesondere Integral-Tanks angewendet werden. Dies setzt die Verwendung einer isolierenden, profilierten Tankdichtung voraus. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen bzw. Kombinationen derselben wird der Blitzstrom und werden die damit verbundenen Ladungsverteilungen derart beeinflusst, dass eine Funkenbildung im Integraltank und damit eine Treibstoffentzündung verhindert wird. Dazu kann zusätzlich die Verwendung einer isolierenden, profilierten Tankdichtung zwischen dem Strukturteil 1 und dem Verschluss- Teil 2 vorgesehen sein, um die Tankdichtigkeit zu erhöhen und Austrittspfade für Funken, heiße Gase oder glühende Partikel zu vermeiden, die im Tank-Inneren 6 aufgrund elektrischer Ströme entstehen können. Vorzugsweise wird als Tankdichtung ein geripptes Teflonband verwendet, durch das eine erhöhte Pressung an den Rippen des Bandes erreicht wird.
- Das gerippte Teflon-Dichtungsband Die kann auch bei den weiteren beschriebenen Anwendungsfällen verwendet werden.
- Durch die Erfindung kann das nachträgliche Aufbringen von Folien nach der Herstellung des betreffenden Struktur-Bauteils oder nach einer Struktur-Montage entfallen, da die Metall-Folie und/oder das Netz 12 in den Struktur-Aufbau einlaminiert wird und gleichzeitig ausgehärtet werden kann. Dabei kann die Folie und/oder das Netz bei der Montage der Verbindungs-Elemente 3 durchbohrt werden. Dadurch ergeben sich Vorteile bei der Wartbarkeit, das die Bolzen-Köpfe zugangsfrei bleiben. Eine einlaminierte Folie weist eine im Vergleich zu einem nachträglich aufgebrachten Mehrschichtaufbau größere Lebensdauer auf.
Claims (13)
1. Blitzschutzeinrichtung für eine Kombination aus einem Strukturteil (1) und einem
mittels Verbindungselement (3) an diesem angebrachten Verschlussteil (2) zum
Verschließen eines Innenraums (6),
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Außenfläche (2a) des Verschlussteils (2) in einem das Verbindungselement (3)
umgebenden Bereich ein Netz (11) aus Metall oder einem Faserverbundmaterial mit
leitfähigen Fasern angeordnet ist, dass zwischen dem entfernbaren Strukturteil und dem
Strukturelement eine elektrisch isolierende Dichtungslage (14a, 14b) vorgesehen ist und dass an
der dem Innenraum (6) zugewandten Fläche des Strukturteils (1) und in einem das
Verbindungselement (3) umgebenden Bereich eine Beschichtung aus einer elektrisch isolierenden
Lage (18) angeordnet ist.
2. Blitzschutzeinrichtung nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
elektrisch isolierenden Lage (18) an der dem Innenraum (6) zugewandten Fläche des
Strukturteils (1) aus Glasfaser-Werkstoff gebildet ist.
3. Blitzschutzeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die zwischen dem entfernbaren Strukturteil und dem Strukturelement
vorgesehene Dichtungslage aus einer Schicht (14a) aus zumindest einer elektrisch
isolierenden Lage und einer nicht-leitenden Dichtungslage (14b) gebildet ist.
4. Blitzschutzeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Metall-Folie auf der Außenseite (2a) des Verschluss-Teils (2) über
einen das Verbindungselement (3) umgebenden Bereich angeordnet ist.
5. Blitzschutzeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass auf der dem Verschlussteil (2) zugewandeten Fläche des Strukturteils
(1) eine elektrisch nicht-leitende Grundierungsschicht aufgebracht ist.
6. Blitzschutzeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass auf der dem Strukturteil (1) zugewandeten Fläche des Verschlussteils
(2) eine elektrisch nicht-leitende Grundierungsschicht aufgebracht ist.
7. Blitzschutzeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen dem Strukturteil (1) und dem Verschluss-Teil (2) ein
geripptes Teflon-Dichtungsband angeordnet ist.
8. Blitzschutzeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das freie dem Innenraum (6) zugewandte Ende (27) des Strukturteils
(1) mit einer elektrisch isolierenden Dichtmasse versehen ist.
9. Blitzschutzeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Verbindungselement eine auf der Seite des Innenraums (6)
gelegene Mutter (3c) aufweist, die auf der dem Innenraum (6) zugewandten Seite mit einer
elektrisch isolierenden Beschichtung (23) versehen ist.
10. Blitzschutzeinrichtung nach dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die isolierende Beschichtung (23) der Mutter (3c) aus Polysulfid gebildet ist.
11. Blitzschutzeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen dem Verschlussteil (2) und dem Strukturteil (1) ein Füll-
Element (11) angeordnet ist und zwischen dem Füll-Element (11) und dem Verschlussteil (2)
eine elektrisch leitfähige Dichtmasse (31) eingebracht ist.
12. Blitzschutzeinrichtung für eine Kombination aus einem Strukturteil (1) und einem
mittels Verbindungselement (3) an diesem angebrachten Verschlussteil (2) zum
Verschließen eines Innenraums (6) eines Integraltanks, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
dem Strukturteil (1) und dem Verschluss-Teil (2) ein geripptes Teflon-Dichtungsband
angeordnet ist.
13. Blitzschutzeinrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass Strukturteil (1) Teil eine Flugzeug-Struktur ist.
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