DE102006060074A1

DE102006060074A1 - Halterungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102006060074A1
Application number: DE200610060074
Authority: DE
Inventors: Ingo Roth
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: US20080143030A1; DE102006060074B4; US8156628B2

Abstract

Offenbart ist eine Halterungsvorrichtung (1) zur Halterung eines Strukturbauteils für Flugzeuge an einem weiteren Strukturbauteil; wobei die Halterungsvorrichtung (1) mit einem der Bauteile (3) koppelbar ist und von einem Halterungsmodus, in dem das erste Bauteil (2) an dem zweiten Bauteil (3, 7) von der Halterungsvorrichtung (1) gehaltert ist, mittels Magnetkraft in einen Freigabemodus (F) überführbar ist. Zudem ist ein einfaches Verfahren zur Demontage von zwei Bauteilen (2, 7) offenbart, wobei zur Durchführung der Demontage nur das Andrücken eines ersten Bauteils (2) gegen ein zweites Bauteil (7) und die Platzierung eines Magnetschlüssels (14) auf oder über einem der Bauteile (2) im Bereich der Halterungsvorrichtung (1) zumindest teilweise gleichzeitig stattfinden müssen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Halterungsvorrichtung zum Halter von Bauteilen, ein Demontageverfahren für mit Halterungsvorrichtungen ausgestatteten Bauteilen, und ein Luftfahrzeug, sowie ein Set ausgestattetet mit der Halterungsvorrichtung.
Bekanntlich werden Bauteile, etwa in Form von Kabinenbauteilen, insbesondere in Form von Decken- oder Wandelementen, mit Hilfe von Halterungsvorrichtungen, etwa in Form von Schrauben, Bolzen, Buchsen, Haken oder Dübeln an anderen Bauteilen, d. h. allgemein Strukturbauteilen, aber auch anderen, zumeist komplementären Halterungsvorrichtungen, gehaltert. Die Halterungsvorrichtungen sind dabei durch in das Bauteil eingelassene Öffnungen in Form von Spalten oder Bohrungen für die Demontage zugänglich. Die Halterungsvorrichtungen können mit zusätzlichen Elementen, etwa mit Kappen aus Kunststoff verdeckt werden.
Die freie Positionierbarkeit der Halterungsvorrichtungen ist dabei aus ästhetischen und praktischen Gründen stark eingeschränkt, da die genannte Zugänglichkeit stets zu gewährleisten ist und möglichst wenig von der Halterungstechnik sichtbar sein soll. Ein in diesem Zusammenhang häufig aufkommendes Problem ist das Vorhandensein ästhetisch unschöner, d. h. sichtbarer Bohrungen. Weiterhin kann sich die Zugänglichkeit durch Spalte oder Dichtungen für das Wartungspersonal schwierig gestalten, da die Bauteile die zu lösenden Halterungsvorrichtungen vollständig oder teilweise überdecken und damit aus dem Sichtbereich des Wartungs personals nehmen. Auf Grund der genannten Problematik ist das Abwägen ästhetischer Vorgaben und lastgerechter, sicherer Verteilung der Halterungsvorrichtungen oft eine Gratwanderung mit nichtoptimalem Lösungsraum.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die bei bekannten Halterungsvorrichtungen auftauchenden vorgenannten Probleme zumindest teilweise zu lösen und eine entsprechende Halterungsvorrichtung vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren vorzuschlagen mit dem sich die Demontage von Bauteilen einfacher erreichen lässt.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche; vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung werden durch die Unteransprüche verkörpert.
Die erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung ist zur Halterung eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil geeignet. Eines dieser Bauteile kann ein Strukturbauteil eines Flugzeugs, etwa eine Wandverkleidung der Flugzeugkabine sein. Das andere Bauteil kann in diesem Fall ein Halteelement sein, dass mit der Halterungsvorrichtung, etwa mittels eines Bolzens oder Pins in Eingriff bringbar ist. Das Halteelement kann wiederum mit einem Spant oder anderen Elementen verbunden sein oder mit diesen einteilig ausgebildet sein. Das andere Bauteil kann also ebenfalls ein Strukturbauteil sein. Mit anderen Worten, beide Bauteile können Strukturbauteile, insbesondere eines Flugzeugs sein. Die vorgenannte Verbindung kann im Übrigen durch Einschrauben oder Verkleben erreicht werden. Generell stehen dem Fachmann hier alle bekannten Befestigungsmöglichkeiten zur Verfügung.
Im Falle der lediglich beispielhaft genannten Wandverkleidung kann diese also mittelbar, d. h. über das Halterungselement und eventuell anderen Elementen oder unmittelbar mit dem anderen Bauteil verbunden werden. Wie das genannte Halteelement ist auch die Halterungsvorrichtung mit einem der Bauteile koppelbar, d. h. verklebbar oder einschraubbar.
Erfindungsgemäß wird die Halterungsvorrichtung von einem Halterungsmodus, in dem das erste Bauteil an dem zweiten Bauteil von der Halterungsvorrichtung gehaltert ist, mittels Magnetkraft in einen Freigabemodus überführt. Durch die Nutzung der Magnetkraft kann die Befestigungstechnik von außen nicht sichtbar ausgestaltet sein. Eine besondere Kaschierung von Bohrlöchern, Schlitzen oder Ähnlichem durch Gummimanschetten oder -kappen kann entfallen. Die Halterungsvorrichtung kann insbesondere an einer dem Kabineninnenraum abgewandten Seite des Bauteils in fast beliebiger Zahl an allen statisch kritischen Bereichen lastengerecht angebracht werden, ohne irgendwelchen ästhetischen Überlegungen genügen zu müssen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Überführung der Halterungsvorrichtung vom Halterungsmodus in den Freigabemodus durch zusätzliche manuelle Krafteinwirkung erreichbar. Nur durch die zusätzliche manuelle Krafteinwirkung kann die Halterung gelöst werden, in diesem Fall aber besonders einfach und schnell.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Halterungsvorrichtung ein Gehäuse, ein Federelement, und ein Paar vorzugsweise halbkreisförmiger Sicherungselemente auf. Das Federelement und die Sicherungselemente, vorzugsweise in Form von metallischen Scheiben sind in dem Gehäuse derart angeordnet, dass die Sicherungselemente entgegen der in eine axiale Richtung wirkenden Federkraft des Federelementes kippbar sind.
Vorzugsweise wird für die Überführung der Halterungsvorrichtung vom Halterungsmodus in den Freigabemodus mittels eines Magnetschlüssel erreicht, der die erforderliche Magnetkraft auf die Halterungsvorrichtung, insbesondere auf das Paar Sicherungselemente ausübt.
Der Magnetschlüssel kann in einer besonderen Ausführungsform ein Magnetelement und eine das Magnetelement abdeckende Kaschierung, vorzugsweise in Form eines Handschuhs aufweisen. Mit dem Handschuh mit integriertem Magneten ist dem Wartungspersonal ein einfaches, die zum Teil empfindlichen Bauteiloberflächen nicht beschädigendes, Werkzeug an die Hand gegeben, mit dem neben der Magnetkraft auch die Druckkraft schonend ausgeübt werden kann, um die Halterung aufzuheben.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Bauteil zur Verwendung mit der Halterungsvorrichtung vorgeschlagen. Das Bauteil weist ein Bolzenelement mit einer Sicherungsnut auf, wobei die Sicherungselemente der Halterungsvorrichtung in dem Halterungsmodus in Eingriff mit der Sicherungsnut und in dem Halterungsmodus außer Eingriff sind. Es versteht sich, dass das Bolzenelement selbst schon das Bauteil sein kann und an einem anderen Bauteil, etwa einem Flugzeugspant befestigt werden kann.
Ferner wird die Erfindung durch ein Entkopplungselement für eine Halterungsvorrichtung weitergebildet. Durch das Entkopplungselement können mechanische Schwingungen, insbesondere in Form von auf die Bauteile einwirkenden Schallwellen, die von dem einem Bauteil auf das andere Bauteil übertragbar sind, gedämpft werden. Das Entkopplungselement kann etwa als Gummilager oder Gummimanschette ausgebildet sein. Hierdurch lässt sich besonders vorteilhaft die Halterungsvorrichtung gegen Schmutz und Feuchtigkeit abdichten und dadurch das in der Halterungsvorrichtung vorhandene Federelement vor Korrosion schützen. Alternativ kann das Entkopplungselement selbst ein Federelement in Form einer Metallfeder sein. Das Entkopplungselement kann weiterhin einteilig mit der Halterungsvorrichtung ausgebildet sein. Es kann auch als separates Bauteil an der Halterungsvorrichtung oder aber an einem der Bauteile etwa durch Auf- oder Einstecken ankoppelbar ausgestaltet sein.
Weiterhin wird die Erfindung durch ein Set, bestehend aus mindestens einem Halterungselement und mindestens einem weiteren Element, ausgewählt aus der Gruppe Bauteil, Magnetschlüssel, Entkopplungselement weitergebildet.
Eine Ausführungsform der Erfindung betriff ein Flugzeug in dem eine Mehrzahl von Halterungselementen zur Halterung von Kabinenbauteilen, insbesondere von Verkleidungselementen verwendet ist.
Schließlich wird ein Verfahren zur Demontage von zwei Bauteilen vorgeschlagen, die von einer Halterungsvorrichtung gehaltert sind. Die Verfahrensschritte sind das Andrücken eines ersten Bauteil gegen ein zweites Bauteil und die Platzierung eines Magnetschlüssels auf oder über einem der Bauteile im Bereich der Halterungsvorrichtung, wobei die Verfahrensschritte zumindest teilweise gleichzeitig stattfinden.
Die einzelnen Merkmale können auch untereinander kombiniert werden.
Die Beschreibung des Halterungselements bezieht sich ebenfalls auf ein entsprechendes Verfahren.
Diese und andere Aspekte werden durch die Bezugnahme auf die hiernach beschriebenen Zeichnungen deutlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt schematisch eine Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Halterungsvorrichtung, einen Magnetschlüssel und drei Bauteile,
2 zeigt eine weitere Schnittansicht der Halterungsvorrichtung und
3 zeigt eine Draufsicht auf die Halterungsvorrichtung gemäß einer in 2 gezeigten Schnittlinie A-A.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Halterungsvorrichtung 1 zur Halterung eines ersten Bauteils 2 an einem zweiten Bauteil 3. Dabei ist die Halterungsvorrichtung 1 in eine Ausnehmung 4 des ersten Bauteils 2, etwa einer Flugzeuginnenraumverkleidung, Wartungsklappen oder für Klappen elektrischer Bauteile, die für Passagiere unzugänglich sein sollen, mittels Klebstoff 5 eingeklebt. Ein Aufkleben ist generell ebenfalls möglich. Das zweite Bauteil 3 ist ein Halter 5. Auf den Halter 5 ist ein Entkopplungselement 6 in Form eines Gummilagers aufgesteckt. Der Hal ter 5 ist in einem weiteren Bauteil 7, einem Flugzeugspant, mittels Bohrungen 8, 9 und hier nicht gezeigter Schraubverbindungen befestigbar.
Die Halterungsvorrichtung 1 ist mit dem Halter 5 koppelbar. Zu diesem Zweck weist der Halter 5 ein Bolzenelement 10 mit einer Sicherungsnut 1 lauf, mit der zwei Sicherungselemente 12, 13 der Halterungsvorrichtung 1 in Form von halbringförmigen Metallscheiben in einem hier nicht gezeigten Halterungsmodus in Eingriff und in einem Freigabemodus F außer Eingriff zu bringen sind. Im Halterungsmodus ist das Entkopplungselement 6 gestaucht.
Mittels eines Magnetschlüssels 14 kann eine Magnetkraft von einem Magnetelement 16 auf die Halterungsvorrichtung 1, insbesondere auf die beiden Sicherungselemente 12, 13, ausgeübt werden. Die Magnetkraft wirkt dabei in Richtung der Pfeile 17, das heißt, die Sicherungselemente 12, 13 werden zum Magnetelement 16 hingezogen. Nachfolgend wird die Überführung vom Halterungs- in den Freihaltemodus F noch näher erläutert. Um die Oberfläche 18 des Bauteils 2 nicht zu zerkratzen, weist der Magnetschlüssel eine Kaschierung 19 in Form eines Filzstücks auf.
Im Übrigen besteht das Bolzenelement 10 aus einem Bolzenabschnitt und einem einteilig mit diesem verbundenen Tellerelement 15. Das Tellerelement 15 ist schwimmend in dem Entkopplungselement 6 gelagert. Dadurch bildet das Bolzenelement 10 selbst einen Teil der Entkopplung. Eine kugelsegmentförmige Erhöhung 28 begrenzt die axiale Bewegungsmöglichkeit des Bolzenelementes 10, um dadurch ein Lösen der Verbindung zu ermöglichen.
2 und 3 zeigen die Halterungsvorrichtung in verschiedenen Schnittansichten, wobei 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A aus 2 zeigt. Um das in 1 gezeigte Bauteil 2 über die Halterungsvorrichtung 1 an dem Bauteil 3 in Form des Halters 5 und damit an dem Bauteil 7 in Form des Spants zu haltern, Bauteil 2 positionsgerecht in Richtung Bauteil 7 gedrückt werden. Der Halterungsmodus wird erreicht, wenn der Bolzen 11 in eine Ausnehmung 20 eines Gehäuses 21 der Halterungsvorrichtung 1 bis zum Anschlag des Bolzenkopfes auf die Stirnfläche 22 der Ausnehmung 20 in Form einer Bohrung eingeführt wird. Generell kann die Ausnehmung und/oder können die Sicherungselemente 12, 13 auch als Langloch ausgebildet sein bzw. ein Langloch aufweisen, um dadurch Toleranzen auszugleichen. Dabei schieben sich die Sicherungselemente 12, 13, die jeweils auf einem Überstand 23, 24 des Gehäuses 21 kippbar gelagert sind, entgegen der axial wirkenden Federkraft eines Federelementes 25 in Form einer Spiralfeder, über den Bolzen 10 und rasten in der Sicherungsnut 11 ein. Die Sicherungselemente 12, 13 sind in Übrigen mittels Führungsstäben 26, 27 geführt.
Zur Demontage der Bauteile 2, 3 bzw. 2, 7 wird Bauteil 2 gegen Bauteil 7 gedrückt. Der Magnetschlüssel 14 wird gleichzeitig an Bauteil 2 angelegt und möglichst zentral über der Halterungsvorrichtung 1 platziert. Die Magnetkraft des Magnetschlüssels zieht die beiden Sicherungselemente an, wobei die Sicherungselemente 12, 13 entgegen der Federkraft des Federelements 25, die geringere Wirkung entfaltet als die Magnetkraft, über die von den Überständen 23, 24 gebildete Punktlagerung kippen und aus der Nut 11 austreten. Der Freigabemodus F ist hiernach erreicht und die Demontage abgeschlossen. Die Bauteile können nun voneinander entfernt werden. Im Übrigen entspricht der erreichbare Kippwinkel etwa dem Winkel eines Innenkonus der beiden Sicherungselemente 12, 13.
Obwohl die Erfindung im Vorangegangenen unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.
Die Begriffe „umfassen", „aufweisen" etc. schließen das Vorhandensein weiterer Elemente nicht aus. Der Begriff „ein" schließt auch eine Mehrzahl nicht aus.
Die Bezugszeichen in den Ansprüchen dienen der besseren Lesbarkeit und sollen den Schutzbereich der Anspruche in keinerlei Weise einschränken.

Claims

Halterungsvorrichtung (1) zur Halterung eines ersten Bauteils (2) an einem zweiten Bauteil (3, 7); wobei die Halterungsvorrichtung (1) mit einem der Bauteile (3) koppelbar ist; wobei die Halterungsvorrichtung (1) von einem Halterungsmodus, in dem das erste Bauteil (2) an dem zweiten Bauteil (3, 7) von der Halterungsvorrichtung (1) gehaltert ist, mittels Magnetkraft in einen Freigabemodus (F) überführbar ist.
Halterungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1; wobei die Überführung vom Halterungsmodus in den Freigabemodus (F) durch zusätzliche manuelle Krafteinwirkung erreichbar ist.
Halterungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2; wobei die Halterungsvorrichtung (1) ein Gehäuse (21), ein Federelement (25), und ein Paar vorzugsweise halbkreisförmiger Sicherungselemente (12, 13) aufweist, wobei das Federelement (25) und die Sicherungselemente (12, 13) in dem Gehäuse (21) bewegbar anordbar sind; und wobei die Sicherungselemente (12, 13) entgegen der in eine axiale Richtung wirkenden Federkraft des Federelementes (25) kippbar sind.
Magnetschlüssel (14) zur Ausübung der Magnetkraft auf die Halterungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1.
Magnetschlüssel (14) nach Anspruch 4, wobei der Magnetschlüssel (14) ein Magnetelement (16) und eine das Magnetelement (16) abdeckende Kaschierung (19), vorzugsweise in Form eines Handschuhs aufweist.
Bauteil (3) zur Verwendung mit der Halterungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei das Bauteil (3) ein Bolzenelement (10) mit einer Sicherungsnut (11) aufweist, wobei die Sicherungselemente (12, 13) der Halterungsvorrichtung (1) in dem Halterungsmodus in Eingriff mit der Sicherungsnut (11) und in dem Freigabemodus (F) außer Eingriff sind.
Entkopplungselement (6) für eine Halterungsvorrichtung (1) nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche und/oder ein Bauteil nach Anspruch 6, wobei mittels des Entkopplungselements (6) mechanische Schwingungen, die von dem einem Bauteil (3) auf das andere Bauteil (2) übertragbar sind, gedämpft werden.
Halterungsset, bestehend aus mindestens einer Halterungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche und mindestens einem weiteren Element, ausgewählt aus der Gruppe Bauteil (3), Magnetschlüssel (14), Entkopplungselement (6).
Flugzeug mit einem Halterungselement (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von Halterungselementen (1) zur Halterung von Kabinenbauteilen, insbesondere von Verkleidungselementen verwendet ist.
Verfahren zur Demontage von zwei Bauteilen (2, 7), gehaltert von einer Halterungsvorrichtung (1), aufweisend die Verfahrensschritte: – Platzierung eines Magnetschlüssels (14) auf oder über einem der Bauteile (2) im Bereich der Halterungsvorrichtung (1); – Andrücken eines ersten Bauteil (2) gegen ein zweites Bauteil (7); wobei die Verfahrensschritte zumindest teilweise gleichzeitig stattfinden.