DE102007032233A1

DE102007032233A1 - Installationssystem für ein Flugzeug

Info

Publication number: DE102007032233A1
Application number: DE102007032233A
Authority: DE
Inventors: Claus-Peter Gross; Oliver Thomaschewski
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2009-01-22
Anticipated expiration: 2027-07-12
Also published as: US8528859B2; US20090026318A1; DE102007032233B4

Abstract

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Installationssystem für ein Flugzeug zur Anbindung von Inneneinrichtungen angegeben, welches longitudinale und transversale Schienen aufweist. Die transversalen Schienen sind als Umfangsschienen ausgeführt und weisen Lochungen auf, an denen die Inneneinrichtungen befestigt werden können.

Description

Die Erfindung betrifft die Kabinen- und Systeminstallation in Flugzeugen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Installationssystem für ein Flugzeug zur Anbindung von lokalen quer zu einer Flugzeugmittelachse stehenden Komponenten, die Verwendung eines solchen Installationssystems in einem Flugzeug und ein Flugzeug mit einem solchen Installationssystem. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Schiene zur Kabinen- und Systeminstallation mit integrierten, erweiterten Funktionalitäten für ein Luftfahrzeug. Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung ein Schienensystem für ein Luftfahrzeug, ein Luftfahrzeug mit einer Schiene und die Verwendung einer Schiene in einem Luftfahrzeug.
Lasten aus Systeminstallationen und Kabinenkomponenten werden heute vornehmlich über einzelne Halter (Brackets) in die Primärstruktur des Rumpfes eingeleitet. Dabei sind die Brackets oder Halter typischerweise an den Spanten befestigt, welche die Lasten aus dem System aufnehmen. 1 zeigt dies am Beispiel eines Gepäckablagefachs (Hatrack oder Bin). Dabei werden diese Brackets, an denen meist mechanische Anbindungspunkte für die Lasten vorhanden sind, in die Außenhaut, Stringer oder die Spanten des Luftfahrzeuges gebohrt. Im Zuge der Entwicklung von Luftfahrzeugen mit einer Primärstruktur, die aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) besteht, ist die Frage der Anbringung dieser Brackets in der kohlefaserverstärkten Kunststoffschicht eine technische Herausforderung geworden, da Bohrungen in kohlefaserverstärkten Kunststoffen zu einer lokalen Schwächung des Materials führen können. Ebenso kann dieses Problem bei sog. Hybridstrukturen vorliegen, bei denen der Rumpf des Luftfahrzeuges aus einer CFK-/Metallmischung ausgestaltet ist. Dabei kann die Anbringung der Brackets an die Spanten bedeuten, dass nur diskrete Befestigungspunkte für Lasten zur Verfügung stehen, und die Installation somit abhängig von dem Spantraster in Längs- und in Umfangsrichtung ist. Ebenso kann die Installation und damit die Positionierung einer Last oder eines Bauteiles Messaufwand bedeuten, da die exakte Positionierung des Brackets zur exakten Positionierung des Bauteils bestimmt werden muss.
Ein weiterer wichtiger Aspekt, der im Zuge der Verwendung von CFK für Luftfahrzeugrümpfe aufgetreten ist, ist die nicht mehr ausreichend gegebene elektrische Leitfähigkeit des Rumpfes. Elektrische Funktionalitäten, die bisher aufgrund der guten elektrischen Leitfähigkeit des metallischen Rumpfes des Luftfahrzeuges bereitgestellt werden konnten, sind nun bei den schlecht leitenden Faserrümpfen nicht mehr vorhanden. Somit kann in CFK-Rümpfen aufgrund von separat zu integrierenden elektrischen Funktionen wie Rückleitung und elektromagnetische Schirmung ein Mehrgewicht im Vergleich zu bisherigen Lösungen entstehen. Hier sind insbesondere so genannte Raceways zu nennen; dies sind U-förmige Kavitäten aus leitendem Material in welchen ungeschirmte Kabel verlegt werden können und so abgeschirmt werden.
US 7,059,565 betrifft Längsschienen und Halter zur Installation von Systemkomponenten oder Inneneinrichtungen in einem Flugzeug. Die Längsschienen werden hierbei an den Spanten befestigt und weisen Lochungen auf, an welchen die Inneneinrichtungen befestigt werden können. Die Anbindung der Längsschienen an die Spanten erfolgt über entsprechende Halter.
Durch die Befestigung der Inneneinrichtungen an den gelochten Längsträgern und aufgrund der Befestigung der Längsträger über individuelle Halter an den Spanten erfolgt eine Lasteinleitung in die Spanten. Die Befestigungspunkte der Längsträger sind vom Abstand der Spanten vorherbestimmt (Spantrasterabhängigkeit). Aufgrund vieler unvorhersehbarer Halterpositionen kann eine optimale Spantauslegung verhindert werden, weil gegebenenfalls neue Befestigungspunkte an den bereits bestehenden Spanten definiert werden. Weiterhin erfordern bekannte Halterungskonzept eine große Anzahl verschiedener Teile und einen hohen Montage- und Fertigungsaufwand. Oft sind lokale Durchbrüche der Isolation für die einzelnen Brackets erforderlich.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Installation von Inneneinrichtungen in Flugzeugen anzugeben. Weiterhin ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Schiene zur Kabinen- und Systeminstallation in einem Luftfahrzeug anzugeben, welche die Funktionen der mechanischen Anbindung und elektrische Aspekte in ein Bauteil integriert.
Die Erfindung gibt ein Installationssystem für ein Flugzeug, die Verwendung eines Installationssystems und ein Flugzeug mit einem solchen Installationssystem mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche an.
Es ist zu beachten, dass die im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele des Installationssystems auch gleichermaßen die Verwendung und das Flugzeug betreffen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Installationssystem für ein Flugzeug zur Anbindung von lokalen quer oder längs zu einer Flugzeugmittelachse stehenden Komponenten angegeben, wobei das Installationssystem eine erste und eine zweite longitudinale Schiene und eine erste und eine zweite Traverse aufweist, wobei die Traversen und die longitudinalen Schienen zur Ausbildung des Installationssystems verbunden sind und wobei die Traversen als Umfangsschienen ausgeführt sind, zur Bereitstellung der Anbindung der Komponenten entlang einem Umfang des Flugzeugrumpfes.
In anderen Worten umfasst das Installationssystem mehrere Schienen, die in Längsrichtung des Flugzeugrumpfes verlaufen und mehrere transversale Elemente (Traversen), die entlang einem Umfang des Flugzeugrumpfs verlaufen, also entsprechend gebogen sind. Die longitudinalen Schienen und die transversalen Elemente sind zu einem Gesamtsystem miteinander verbunden, an welches dann die Inneneinrichtungen (Komponenten) befestigt werden können.
Eine Befestigung von Halter an den Spanten des Flugzeugs zur Installation beispielsweise eines Hatracks ist nicht mehr erforderlich. Die Neuinstallation von zusätzlichen Inneneinrichtungen wird dadurch realisiert, dass die Inneneinrichtungen ganz einfach an dem Installationssystem befestigt werden. Ein Eingriff in die Spanten oder die Haut des Flugzeugs ist nicht mehr erforderlich. Somit können die Spanten mechanisch und gewichtsmäßig optimiert ausgelegt werden, weil nachträgliche Installationen (beispielsweise durch Bohrung in die Spanten, Vernietungen, Verschraubungen oder Anbringung von Halter, welche in die Spanten eingreifen kann) nicht mehr erforderlich sind. Das Installationssystem wird an den Spanten und anderen zur Primärstruktur des Flugzeugs gehörenden Teilen befestigt. Nachfolgende Installationen werden nur noch an dem System selber vorgenommen.
Das erfindungsgemäße Installationssystem ist zur Anbindung von lokalen quer zur Flugzeugmittelachse stehenden Komponenten sehr gut geeignet. Auch können durchlaufende Strukturen wie Rohre oder Kabel an dem Installationssystem installiert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Komponenten, welche an das Installationssystem angebunden werden, als Gepäckablagefächer (Hatracks oder Bins) oder Seitenwand-Paneele (Sidewall Panels) und Systemkomponenten ausgeführt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen die Traversen einen Befestigungsbereich zur Befestigung an den longitudinalen Schienen auf.
Somit können die longitudinalen Schienen in einem ersten Schritt an der Primärstruktur befestigt werden. In einem zweiten Schritt werden dann die Traversen an den longitudinalen Schienen befestigt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen die longitudinalen Schienen einen Befestigungsbereich zur Befestigung an den Traversen auf.
Beispielsweise können also die Traversen auf einfache Art gefertigt sein und werden in die entsprechenden Befestigungsbereiche der longitudinalen Schienen eingefädelt, eingeschoben oder beispielsweise eingeklickt (sogenanntes Snap-Click-System).
Die Traversen können zwischen einer beliebigen Anzahl von Schienen, insbesondere auch an einer einzelnen Schiene gelagert werden. Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich einen oder mehrere Lagerpunkte nicht an Schienen, sondern an individuellen Fixpunkten (wie ein üblicher Halter) auszubilden. Siehe neue Skizze
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die erste Traverse einen Lagerungsbereich zur Lagerung zwischen der ersten und der zweiten longitudinalen Schiene auf. Durch den Lagerungsbereich kann eine zusätzliche Abstützung oder Fixierung der Traverse erfolgen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die erste Traverse einen Lagerungsbereich zur Lagerung zwischen der ersten longitudinalen Schiene und einem Halter auf.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die erste Traverse einen Lagerungsbereich zur Lagerung zwischen der ersten longitudinalen Schiene und einem Fixpunkt auf.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Installationssystem zur Integration in eine Primärstruktur des Flugzeugs ausgeführt, so dass das Installationssystem einen Teil der Primärstruktur ausbildet.
Durch die Integration des Installationssystems in die Primärstruktur des Flugzeugs ist es möglich, dass das erfindungsgemäße Installationssystem tatsächlich auch zur Stabilität des Flugzeugrumpfes beiträgt. Einerseits stellt das Installationssystem eine verbesserte Lasteneinleitung in die Spanten bereit, weil es zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Lasten auf die Spanten beiträgt. Weiterhin kann das Installationssystem zu einer zusätzlichen Versteifung des Flugzeugrumpfes beitragen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen die Traversen eine Dicke von etwa einem Millimeter auf. Es handelt sich hier also um leichte und kostengünstige Elemente. Dabei können die Traversen in verschiedensten Profilformen wie C, T, I, Kastenförmig ausgeführt sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die Traversen je nach Last und lokaler Funktionsansprüche aus verschiedenen Materialien und Formen ausgeführt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Herstellung der Traversen ein Spritzgussverfahren oder auch eine mechanische Bearbeitung.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Herstellung der Traversen ein Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Kunststoffe.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Herstellung der Traversen ein Strangpressverfahren, Spritzguss, Mechanische Bearbeitung, welches auf einfache Weise und kostengünstig durchführbar ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die erste longitudinale Schiene und die erste Traverse elektrisch leitfähig. Somit kann das Installationssystem zur Rückleitung von elektrischem Strom und zur Schirmung eingesetzt werden. Beispielsweise stellt das System einen Faradayschen Käfig bereit, wenn es um den gesamten Flugzeugumfang bzw. über große Bereiche des Umfangs installiert ist. Diese Eigenschaften sind insbesondere wichtig im Falle von Kohlefaserrümpfen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die erste longitudinale Schiene einen Kabelkanal auf, wobei der Kabelkanal zur Bereitstellung einer integrierten elektrischen Funktionalität ausgeführt ist.
Bei dieser integrierten elektrischen Funktionalität handelt es sich beispielsweise um die Bereitstellung einer Rückleitung (in diesem Fall ist der Kabelkanal als Teil eines Rückleitungsnetzwerks ausgeführt) oder/und um die Bereitstellung einer elektromagnetischen Abschirmung eines elektrischen Leiters im Inneren des Kanals (in diesem Fall besteht der Kabelkanal zumindest zu Teilen aus einem elektrisch leitfähigen Mantel, in dem das Kabel läuft).
Die longitudinalen Schienen und/oder die Traversen können für die Aufnahme verschieden hoher Lasten ausgeführt sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Installationssystem als modulares Klicksystem ausgeführt.
Je nach zu installierender Last können also die bogenförmigen Traversen und/oder die longitudinalen Schienen verschieden stabil ausgeführt sein. Hierbei können verschiedene Materialien verwendet werden, beispielsweise Kunststoff, Aluminium, Kohlefaser oder Stahl. Durch den modularen Aufbau des Systems können die einzelnen Komponenten leicht ausgetauscht werden, je nach Lastanforderung.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen die erste longitudinale Schiene und die erste Traverse mechanische Anbindungspunkte in Form von Löchern oder Bohrungen auf, wobei die mechanischen Anbindungspunkte zur mechanischen Anbindung von Lasten ausgestaltet sind. Auf diese Weise ist ein variabler, schneller Einbau der Endgeräte (Inneneinrichtungen, Hatracks, Bins, etc.) möglich. Weiterhin wird die Haut des Flugzeugs entlastet, weil das System die Lasten aufnimmt und gleichmäßig auf die Primärstruktur verteilt. Eine Anbringung von Inneneinrichtungen direkt an der Haut ist nicht erforderlich.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die mechanischen Anbindungspunkte zum Beispiel in einem Raster mit jeweils 2,54 Zentimeter (1 Inch) Abstand voneinander entfernt angeordnet.
Das erfindungsgemäße Installationssystem stellt ein zusätzliches Fachwerk zur Entlastung der Außenhaut dar. Die Schienen und Traversen können als Teil der Primärstruktur in das Flugzeug integriert sein und sowohl für die Führung von Kabeln oder die Leitung von elektrischen Signalen oder die Ableitung von Stromstößen sowie für die Lasteinleitung in die Flugzeughaut dienen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Installationssystem zur Anbringung eines Gepäckablagefaches an der ersten longitudinalen Schiene und der zweiten longitudinalen Schiene ausgeführt, wobei die mechanischen Anbindungspunkte der ersten longitudinalen Schiene über einem Schwerpunkt des Gepäckablagefaches angeordnet sind, so dass diese Anbindungspunkte nur z-Lasten des Gepäckablagefaches tragen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist das Installationssystem weiterhin ein Lagerungsfachwerk zum Anbringen eines Gepäckablagefaches an der ersten longitudinalen Schiene und der zweiten longitudinalen Schiene auf.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Schiene zur Kabinen- und Systeminstallation in einem Luftfahrzeug angegeben, wobei die Schiene einen Befestigungsbereich, zumindest einen mechanischen Anbindungspunkt und einen Kabelinstallationsraum aufweist. Der Befestigungsbereich ist zur Befestigung der Schiene an einer Struktur, insbesondere der Primärstruktur des Luftfahrzeuges ausgestaltet, der mechanische Anbindungspunkt ist zur mechanischen Anbindung von Lasten ausgeführt und der Kabelinstallationsraum ist zur Bereitstellung einer integrierten, Funktionalität ausgeführt. Der oder die mechanischen Anbindungspunkte der erfindungsgemäßen Schiene können dabei derart angeordnet sein, dass sich ein standardisierter Abstand für die anzubringenden Lasten ergibt. Beispielsweise sind die Anbindungspunkte jeweils durch einen Abstand von 2,54 cm, was genau einem Inch entspricht, entfernt. Die anzubringenden Lasten aus der Kabinen und Systeminstallation können beispielhaft Verkleidungen, Ablagen, Monumente, Entertainmentsysteme, Klimatisierung und ähnliches sein. Dabei kann die Schiene und damit auch die mechanischen Anbindungspunkte in Längsrichtung des Luftfahrzeuges ausgeführt sein, so dass sich bei einem möglichen standardisierten Abstand von einem Inch der Anbindungspunkte die Möglichkeit der „Inch by Inch" Installation von Bauteilen ergibt. Solch eine mögliche Standardisierung kann bei immer wichtiger werdenden Umbauprozessen innerhalb des Luftfahrzeuges eine wichtige Rolle spielen. Denn es können somit die Koordinaten einer Rasterung angegeben werden und es kann eine vorgegebene Architektur schnell adaptiert werden.
Da die Lasten der Kabinen- und Systembauteile in der vorliegenden Erfindung über die mechanischen Anbindungspunkte eingeleitet werden, kann also ein erneutes Bohren in den Rumpf des Luftfahrzeuges bei etwaigen Umbauprozessen der Kabinenarchitektur für einen herkömmlichen Halter, wie Brackets, vermieden werden. Diese Eigenschaft gewinnt immer mehr an Bedeutung, gerade im Hinblick auf die Verwendung von CFK-Rümpfen oder auch Hybridstrukturen aus CFK und Metall. Bei diesen Materialien kann eine zusätzliche Bohrung in der Primärstruktur des Luftfahrzeuges zu lokalen Schwächungen in dem Material führen, was durch die vorliegende Erfindung vermieden werden kann.
Der Kabelinstallationsraum kann dabei für die unterschiedlichsten Medien wie z. B. für Kabel, Rohrleitungen, mechanische Elemente oder Steuerelementen, Medien wie z. B. Kühlmittel, Wasser, Luft, Hydrauliköl genutzt werden, womit eine erweiterte Funktionalität bereitgestellt wird. Dabei kann auch die Schienenstruktur selbst ein Rohr bilden. Dazu kann die Schiene auch aus komplett nicht leitendem Material bestehen. Damit kann die erweiterte Funktionalität z. B. die Nutzung der Schiene als Teil der Klimaanlagenverrohrung sein. Eine weitere Möglichkeit ist, die Schiene als Teil von Hydraulikleitungen einzusetzen. Ebenso ist eine weitere mögliche integrierte Funktionalität, die Schiene als Teil der mechanischen Flugsteuerung zu nutzen. Dabei kann die Schiene kammartig, mit mehreren Kabelinstallationsräumen ausgeführt sein, so dass ein gleichzeitige Integration von verschiedenen Funktionalitäten ermöglicht wird.
Die integrierte erweiterte Funktionalität kann dabei z. B. eine integrierte elektrische Funktionalität sein.
Im Falle eines CFK-Rumpfes oder auch im Falle einer Verwendung von Hybridmaterialien, wie CFK-Metallmischungen wird die Abschirmung von Kabeln sowie die Bereitstellung eines elektrischen Rückleitungsnetzwerkes besonders wichtig. Hierzu sieht die Erfindung vor, den schirmenden Kabelinstallationsraum (sogenanntes Raceway) wie auch die elektrische Funktionalität der Rückleitung in die Schiene zu integrieren, was bei metallischen Luftfahrzeugrümpfen durch deren elektrische Leitfähigkeit ermöglicht wurde. So kann eine integrierte elektrische Funktionalität, beispielsweise die Bereitstellung eines Faradayschen Käfigs, für das Luftfahrzeug sein, der bei einem metallenen Luftfahrzeug durch die Außenhaut gebildet werden kann. Somit kann die integrierte elektrische Funktionalität einen Blitzschutz darstellen. Eine weitere integrierte elektrische Funktionalität, die durch den Kabelinstallationsraum bereitgestellt wird, kann eine elektromagnetische Abschirmung eines elektrischen Leiters innerhalb des Kabelinstallationsraums sein. Dabei kann die Abschirmung alleine durch den Kabelinstallationsraum zur Verfügung gestellt werden, oder aber beispielsweise durch schirmende Kabelkanäle, die in dem Kabelinstallationsraum verlegt sind. Dabei ist der Kabelinstallationsraum bzw. der Kabelkanal zumindest zu Teilen aus einem elektrisch leitenden Material gestaltet, das den Kabelinstallationsraum bzw. den Kabelkanal in seinem Umfang umgibt. Diese elektrisch leitende Form, die nicht zwingend als geschlossener Mantel ausgeführt sein muss, schützt den inneren Kernbereich des Kabelinstallationsraums bzw. Kabelkanals vor elektromagnetischen Signalen. Dadurch wird ein von elektromagnetischen Signalen ungestörter Betrieb des elektrischen Leiters innerhalb des Kabelinstallationsraums bzw. Kabelkanals gewährleistet.
Da es im Umfeld von schlecht leitenden Faserrümpfen oft notwendig sein kann, ein metallisches Rückleitungsnetzwerk aufzubauen, kann die integrierte elektrische Funktionalität des Kabelinstallationsraums darin bestehen, ihn als Teil eines Rückleitungsnetzwerks auszugestalten. Damit kann über das gesamte Luftfahrzeug ein Nullleiter bereit gestellt werden.
Aufgrund der Integration dieser erweiterten Funktionalität ist es möglich, Mehrgewicht in Luftfahrzeugen weitgehend bis voll zu kompensieren. Gerade im Zuge der neuesten Anstrengungen, Großraumluftfahrzeuge zu realisieren, fällt der Möglichkeit, Mehrgewicht durch Funktionsintegration zu vermeiden, ein größeres Gewicht zu.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die erweiterte Funktionalität, die durch den Kabelinstallationsraum bereitgestellt wird eine elektrische Funktionalität.
Im Falle eines CFK-Rumpfes oder auch im Falle einer Verwendung von Hybridmaterialien, wie CFK-Metallmischungen wird die Abschirmung von Kabeln sowie die Bereitstellung eines elektrischen Rückleitungsnetzwerkes besonders wichtig. Hierzu sieht die Erfindung vor, den schirmenden Kabelinstallationsraum (sogenanntes Raceway) wie auch die elektrische Funktionalität der Rückleitung in die Schiene zu integrieren, was bei metallischen Luftfahrzeugrümpfen durch deren elektrische Leitfähigkeit ermöglicht wurde. So kann eine integrierte elektrische Funktionalität, beispielsweise die Bereitstellung eines Faradayschen Käfigs, für das Luftfahrzeug sein, der bei einem metallenen Luftfahrzeug durch die Außenhaut gebildet werden kann. Somit kann die integrierte elektrische Funktionalität einen Blitzschutz darstellen. Eine weitere integrierte elektrische Funktionalität, die durch den Kabelinstallationsraum bereitgestellt wird, kann eine elektromagnetische Abschirmung eines elektrischen Leiters innerhalb des Kabelinstallationsraums sein. Dabei ist die materielle Begrenzung des Kabelinstallationsraums zumindest zu Teilen aus einem elektrisch leitenden Material gestaltet, das den Kabelinstallationsraum in seinem Umfang, der offen oder auch geschlossen sein kann umgibt. Diese elektrisch leitende Form schützt den inneren Kernbereich des Kabelinstallationsraums vor elektromagnetischen Signalen. Dadurch wird ein von elektromagnetischen Signalen ungestörter Betrieb des elektrischen Leiters innerhalb des Kabelinstallationsraums gewährleistet.
Da es im Umfeld von schlecht leitenden Faserrümpfen oft notwendig sein kann, ein metallisches Rückleitungsnetzwerk aufzubauen, kann die integrierte elektrische Funktionalität des Kabelinstallationsraums darin bestehen, ihn als Teil eines Rückleitungsnetzwerks auszugestalten. Damit kann über das gesamte Luftfahrzeug ein Nullleiter bereit gestellt werden.
Aufgrund der Integration dieser elektrischen Funktionen ist es möglich, Mehrgewicht in CFK-Rümpfen weitgehend bis voll zu kompensieren. Gerade im Zuge der neuesten Anstrengungen, Großraumluftfahrzeuge zu realisieren, fällt der Möglichkeit, Mehrgewicht durch Funktionsintegration zu vermeiden, ein größeres Gewicht zu.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Schiene einen Kabelinstallationsraum auf, der zumindest zu Teilen aus einem elektrisch leitfähigen Mantel besteht. Dabei ist der Mantel zur elektromagnetischen Abschirmung eines elektrischen Leiters im Inneren des Kabelinstallationsraumesausgeführt.
Um die elektrische Leitung eines Leiters innerhalb des Kabelinstallationsraums nicht durch von außen einfallende elektromagnetische Felder zu stören, kann dazu der Mantel des Kabelinstallationsraums zumindest zu Teilen aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen. Dabei kann der umgebende Materialmantel des Kabelinstallationsraums offen oder auch geschlossen sein. Die Schirmung kann aber auch durch Kabelkanäle erfolgen, die in dem Kabelinstallationsraum verlegt sind. Dabei ist für die Abschirmung nicht erforderlich, dass diese eine geschlossene Mantelflächebesitzen müssen. Dies kann beispielsweise ein mehr oder weniger eng gewebtes Drahtgeflecht sein, wie es in beispielhafter Ausführung bei einem kommerziellen Koaxialkabel verwendet wird. Auch kann eine Umgebung aus leitendem Material von drei Seiten ausreichend sein (Raceway).
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind zumindest Teile der Schiene als Teil eines Rückleitungsnetzwerkes ausgeführt.
Um für ein Luftfahrzeug im gesamten Bereich eine Rückleitung zur Verfügung zu stellen, kann bei elektrisch leitenden Rümpfen diese Funktion der Rumpf selbst übernehmen. Bei immer wichtiger werdenden CFK und Hybrid-Rümpfen ist dies mangels elektrischer Leitfähigkeit nicht mehr gegeben. Es kann dabei die Schiene selbst, wenn sie aus elektrisch leitfähigem Material gefertigt ist, als Teil eines Rückleitungsnetzwerkes ausgeführt sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, durch einen Kabelkanal, der entweder selbst elektrisch leitend sein kann, oder aber einen elektrischen Leiter im Inneren enthalten kann, auch im Umfeld von solchen nicht leitenden Faserrümpfen eine Rückleitung zur Verfügungzu stellen. Dabei kann dieser Kabelkanal in dem Kabelinstallationsraum angebracht sein. Durch diese Bereitstellung einer sog. Erdung kann die Sicherheit in dem Luftfahrzeug erhöht werden, wobei diese Bereitstellung durch Systemintegration gewichtssparend ausgeführt sein kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Schiene zur Montage in einer Längsrichtung des Luftfahrzeuges ausgeführt.
Dabei ist die Längsrichtung des Luftfahrzeuges diejenige Richtung, die entlang der Verbindung des Hecks und der Luftfahrzeugspitze zeigt. Entlang dieser Richtung, die für den Fachmann auch als x-Richtung bekannt ist, können nun durch den standardisierten Abstand zwischen den mechanischen Anbindungspunkten der Schiene Kabinenkomponenten oder Bauteile aus der Systeminstallation in einem standardisierten Abstand voneinander entlang dieser Richtung angebracht werden. Dies ermöglicht entlang der x-Richtung eine klare und schnell adaptierbare Architektur von Kabinenbauteilen und Bauteilen der Systeminstallation zu installieren. Aufgrund dieser Ausrichtung der Schiene in x-Richtung können also Koordinaten einer Rasterung angegeben werden, bei der ein Kabinenbauteil angebracht werden soll. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Bereitstellung von Befestigungspunkten oder auch Anbindungspunkten für solche Kabinenbauteile unabhängig vom Spantraster in Längs- und Umfangsrichtung. Dabei entfällt der bisher anfallende Messaufwand zur genauen Bestimmung der Halterposition. Dabei ist eine Montage der Schiene in allen möglichen Winkeln in den Kabinenbereich hinein (x-y-Ebene) und in allen möglichen Winkeln an der Rumpfstruktur (x-z-Ebene) möglich.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Schiene im Querschnitt senkrecht zu einer Längsachse der Schiene ein erweitertes H-Profil auf. Dabei weist das erweiterte H-Profil an einer Begrenzung einen ersten senkrechten Bereich auf, woran sich ein erster waagrechter Bereich bis einem zweiten senkrechten Bereich anschließt. Dabei weist der erste waagrechte Bereich eine Mindestbreite zwischen dem ersten und dem zweiten senkrechten Bereich auf, so dass sich sowohl an einer Oberseite als auch an einer Unterseite des waagrechten Bereichs ein Kabelinstallationsraum ausbildet. Dabei schließt sich an den zweiten senkrechten Bereich ein zweiter abschließender waagrechter Bereich an, an welchem sich die mechanischen Anbindungspunkte befinden.
Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist dreidimensional in 1 dargestellt und in dem beschriebenen Querschnitt ist es in 2 gezeigt. Dabei ist der Querschnitt senkrecht zur Längsrichtung der Schiene gezeigt, die der Fachmann als x-Richtung in einem Luftfahrzeug bezeichnet. Es sei sicherheitshalber darauf hingewiesen, dass sich der Schutzbereich dieses Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung nicht dadurch einschränkt, dass der beschriebene Querschnitt im Raum rotiert wird und somit andere Orientierungs- und Beschreibungsbegriffe notwendig würden. Die Begriffe Ober- und Unterseite sind somit als relativ zu betrachten. Dabei kann der erste senkrechte Bereich, wie in 5 gezeigt, dazu genutzt werden, um die Schiene an der Primärstruktur des Luftfahrzeuges anzubringen. Wie aus 5 ersichtlich, kann die erfindungsgemäße Schiene als beispielhafte Ausführung für die Anbringung mit dem ersten senkrechten Bereich in eine weitere Montageschiene eingefügt werden, die wiederum an den Spanten befestigt sein kann. Es ist hierbei deutlich der zweite abschließende waagrechte Bereich der Schiene zu erkennen, an dem sich die Anbindungspunkte befinden. Um die Integration von elektrischen Funktionalitäten in die Schienenstruktur zu gewährleisten, ist also in diesem Ausführungsbeispiel ein Mindestabstand zwischen den beiden senkrechten Bereichen angegeben, in dem sich Kabelkanäle oberhalb oder auch unterhalb des dazwischen liegenden waagrechten Bereichs befinden. In diesen von drei Seiten umschlossenen Kavitäten können Kabel, Kabelbündel bzw. Kabelkanäle verlegt werden, welche durch die umgebende Schienenstruktur elektromagnetisch abgeschirmt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass das gezeigte erweiterte H Profil ein Ausführungsbeispiel ist. Andere Profile z. B. mit kammartig angeordneten Raceways sind ebenfalls denkbar. Diese kammartige Ausgestaltung der Schiene mit mehreren Kabelinstallationsräumen ist ausführlich in 10 und der zugehörigen Beschreibung erläutert.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Schiene im Querschnitt senkrecht zu einer Längsachse der Schiene einen ersten und einen zweiten senkrechten Bereich auf. Dabei ist zwischen den beiden senkrechten Bereichen der Kabelinstallationsraum angeordnet, der als tragendes Element der Schiene ausgeführt ist. An dem zweiten senkrechten Bereich schließt sich ein waagrechter abschließender Bereich an, an welchem sich die mechanischen Anbindungspunkte befinden.
Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beinhaltet also zwischen den beiden senkrechten Bereichen keinen waagrechten Bereich mehr, wie das vorhergehende Ausführungsbeispiel, sondern einen Kabelinstallationsraum der bspw. aus lediglich einem oder mehreren Kabelkanälen bestehen kann. Der Kabelinstallationsraum kann dabei für die unterschiedlichsten Medien wie z. B. für Kabel, Rohrleitungen, mechanische Elemente oder Steuerelementen, Medien wie z. B. Kühlmittel, Wasser, Luft, Hydrauliköl genutzt werden, womit eine erweiterte Funktionalität bereitgestellt wird. Dabei kann auch die Schienenstruktur selbst ein Rohr bilden. Durch die Einsparung des waagrechten Bereichs zwischen den beiden senkrechten Bereichen ist eine weitere Reduktion des Gewichts bei dieser Integration von elektrischen Funktionalitäten in die mechanische Schiene möglich. Um auch hier eine Standardisierung aufgrund der Inch by Inch Installation zu ermöglichen, schließt sich an den zweiten senkrechten Bereich ein erster waagrechter Bereich an, an dem sich die mechanischen Anbindungspunkte für Kabinenkomponenten, wie Sitze, Sitzgruppen, Schrankvorrichtungen, Aufenthalts- und Schlafmodule und sonstige Bauteile, befinden. Somit ist auch in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine kontinuierliche Befestigung unabhängig vom Spantenraster in Längs- und Umfangsrichtung für Kabinenbauteile gegeben. Der integrierte Kabelkanal kann hierbei zur Integration von elektrischen Funktionalitäten genutzt werden. Beispielsweise kann der Kabelkanal genutzt werden, um einen elektrischen Leiter von elektromagnetischen Feldern abzuschirmen. Dabei müsste der Mantel des Kabelkanals zu Teilen aus einem elektrisch leitenden Material bestehen. Ebenso kann der Kabelkanal genutzt werden, um als Teil eines Rückleitungsnetzwerks zu dienen. Es kann aber auch durch eine zusammenhängende Konstruktion im ganzen Luftfahrzeugrumpf ein Faradayscher Käfig aufgebaut werden, der durch die elektrischen Leiter in diesen Kabelkanälen gebildet werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind die mechanischen Anbindungspunkte jeweils um 2,54 cm voneinander entfernt.
Dieser standardisierte Abstand von 2,54 cm (= 1 Inch) ermöglicht es einfach und präzise die Koordinaten einer Rasterung angeben zu können. Dies ist im Zusammenhang mit dem Bedürfnis des beschleunigten Zusammenbaus oder oft auftretender Umbauprozesse des Kabinendesigns von großem Vorteil. Es kann damit eine klare und schnell adaptierbare Architektur für das Kabinendesign zur Verfügung gestellt werden. Dieser Abstand der Befestigungspunkte von einem Inch ermöglicht somit eine sog. „Inch by Inch" Befestigung. Ein weiterer Vorteil neben der Bereitstellung von Koordinaten einer Rasterung ist die Zurverfügungstellung von kontinuierlichen Befestigungspunkten unabhängig vom Spantraster in Längs- und Umfangsrichtung. Gerade in immer wichtiger werdenden CFK-Rümpfen von Luftfahrzeugen findet diese Befestigung von Kabinenbauteilen, die nicht auf eine Bohrung in dem CFK-Rumpf angewiesen ist, großes Anwendungspotenzial. Weiterhin ist mit dieser Lösung der bisher notwendige Messaufwand zur genauen Bestimmung einer Halterposition nicht mehr nötig.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Schiene zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Material gefertigt.
Zur Bereitstellung einer elektrischen Funktionalität kann die Schiene zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Material gestaltet sein.
Sollte es die Ausgestaltung eines Rückleitungsnetzwerkes, eines Blitzschutzes oder eines anders gestalteten Faradayschen Käfigs notwendig machen, dass die ganze Schiene elektrisch leitfähig ist, so kann diese Schiene in ihrem ganzen Umfang aus elektrisch leitfähigem Material bestehen. Dabei ist es möglich, dass der Kabelkanal innerhalb der Schiene sowohl aus nicht leitfähigem Material besteht, als auch selbst einen elektrischer Leiter darstellt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Schienensystem für ein Luftfahrzeug angegeben, wobei das Schienensystem eine Vielzahl an Schienen aufweist.
Um alle Vorteile und Funktionen der vorliegenden Erfindung für ein ganzes Luftfahrzeug zu ermöglichen, sind die Schienen derart ausgestaltet, dass sie zu einem Schienensystem zusammengefügt werden können. Durch die Zusammenfügung mehrerer Schienen bleibt dabei die volle mechanische und elektrische Funktionalität der Schiene erhalten. Es wird durch Zusammenfügung also eine Inch by Inch Installation über einen sehr viel längeren Bereich ermöglicht. Ebenso bleibt die Möglichkeit der Angabe von Koordinaten für die Kabinenkomponenten erhalten. Ein standardisierter Abstand der Bauteile und Lasten einer Systeminstallation ist somit für das ganze Luftfahrzeug gegeben. Ebenso sind alle elektrischen Funktionalitäten, die in die einzelne Schiene integriert sind, nach Zusammenfügung mehrerer Schienen für das ganze Luftfahrzeug bereitgestellt. So kann die Realisierung eines Faradayschen Käfigs, eines Blitzableiters, einer Abschirmung eines elektrischen Leiters über die Gesamtlänge des Luftfahrzeuges oder die Integration eines elektrischen Leiters in ein Rückleitungsnetzwerk realisiert werden. Dabei sind diese mechanischen und elektrischen Funktionalitäten sowohl beim Zusammenbau mehrerer Schienen völlig ungestört und bleiben auch erhalten, wenn Lasten der Systeminstallation an die Schienen angebunden werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Schienensystem für ein Luftfahrzeug angegeben, wobei das Schienensystem eine erste Schiene mit einem ersten Endbereich aufweist, welcher zum Eingriff in einen zweiten Endbereich einer zweiten Schiene ausgeführt ist. Dabei sind die beiden Endbereiche der Schienen derart ausgeführt, dass bei einem Verbinden der beiden Schienen die integrierte elektrische Funktionalität auch in dem Übergang zwischen den beiden Endbereichen bereitgestellt ist.
Dabei können die Endbereiche beispielsweise eine leitende Steckverbindung aufweisen, die das feste Zusammenführen zweier erfindungsgemäßer Schienen ermöglicht und gleichzeitig die elektrische Funktionalität aufrechterhält. Es ist aber auch eine Schraubverbindung, eine leitende Klebeverbindung oder auch eine Verbindung mittels eines elektrischen Kopplungselements, wie beispielsweise Lüsterklemmen, möglich. Wichtig ist daneben auch, dass durch die mechanische Anbindung der Lasten aus der Systeminstallation, wie etwa Kabinenkomponenten und andere Bauteile, keinerlei Einfluss auf die Funktionalität der Elektrik innerhalb der Schiene gegeben ist.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Luftfahrzeug angegeben, welches eine entsprechende Schiene aufweist.
Weiterhin ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Verwendung einer entsprechenden Schiene in einem Luftfahrzeug angegeben.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines oben beschriebenen Installationssystems in einem Flugzeug angegeben.
Weiterhin ist, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, ein Flugzeug mit einem oben beschriebenen Installationssystem angegeben.
Im folgenden werden mit Verweis auf die Figuren bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Halterung eines Gepäckablagefachs in einem Flugzeug.
2 zeigt einen Ausschnitt einer Flugzeughaut mit Spanten und longitudinalen Schienen.
3 zeigt ein Installationssystem mit Hatracks und Systemen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt ein Installationssystem mit verschiedenen Installationen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Installationssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt ein Installationssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt einen Ausschnitt aus einem Installationssystem gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt ein Flugzeug mit erfindungsgemäßen Installationssystemen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt eine longitudinale Schiene eines Installationssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt ein Gepäckablagefach.
11 zeigt die relativen Positionen von Schwerpunkt und Aufhängung eines Gepäckablagefachs.
12 zeigt die Lage des oberen Aufhängungspunkts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt ein Gepäckablagefach, welches an einem Installationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
14 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Aufhängungskonzepts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt eine schematische Darstellung eines Lagerungsfachwerks für ein Gepäckablagefach gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
16A und 16B zeigen Querschnittsdarstellungen eines Lagerungskonzepts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
17 zeigt eine schematische, dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Schiene gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
18 zeigt eine schematische zweidimensionale Darstellung der Schiene, Querschnitt senkrecht zur Längsachse der Schiene gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
19 zeigt eine schematische zweidimensionale Darstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Blick von oben auf die xy-Ebene der Schiene.
20 zeigt eine schematische zweidimensionale Darstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im Querschnitt senkrecht zur Längsachse der Schiene.
21 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Schiene an Spanten im Flugzeug.
22 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Schiene an Spanten mit Lasteinleitung durch eine angedeutete Zugstange.
23 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Schiene an Spanten mit Last.
24 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen Schiene gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
In der folgenden Figurenbeschreibung werden für die gleichen oder ähnlichen Elemente die gleichen Bezugsziffern verwendet.
1 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Gepäckablagefachs 101, welches über die Halter oder Brackets 103, 104 und die Fachwerkstange (Tie Rod) 105 an einem Flugzeugspant 102 gehaltert ist. Die Lasten des Hatracks 101 werden lokal über die Halter 103, 104 auf den Spant 102 übertragen.
2 zeigt ein Installationssystem, welches longitudinale Schienen 206, 207, 208 aufweist, die an den Spanten 201, 202, 203, 204 und 205 angebracht sind. Die Spanten 201 bis 205 tragen die Außenhaut 209 und bilden einen Teil der Primärstruktur des Flugzeugs.
3 zeigt ein Installationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches in die Primärstruktur des Flugzeugs integriert ist. 3 veranschaulicht die Installation von Kabeln, Rohren und Geräten. Insbesondere wird die Möglichkeit der Spantunabhängigen Positionierung deutlich.
Das Installationssystem umfasst longitudinale Schienen 301, 302, 303 und 304. Weiterhin weist das Installationssystem Traversen 305, 306, 307, 308 und 309 auf, welche an den longitudinalen Schienen 301, 302, 303, 304 befestigt sind. Das gesamte Installationssystem ist an den Spanten 201, 202, 203, 204 und 205 befestigt.
Die Hatrack-Kette 101 ist an den longitudinalen Schienen 302 und 304 befestigt. Die Schiene 302 liegt hierbei direkt über dem Schwerpunkt der Gepäckablagefach-Kette (Hatrack-Kette) 101, so dass eine materialschonende Aufhängung einzelner Gepäckablagefächer ermöglicht wird. Die untere Schiene 304 dient somit hauptsächlich der Abstützung der Gepäckablagefächer 101.
Weiterhin sind zusätzliche Installationen an dem Installationssystem vorgenommen. Beispielsweise ist ein Rohr 310 an den Traversen angebracht.
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Installationssystems. Wie in 4 zu erkennen, ist das Rohr 310 über eine entsprechende Schelle 402 an der Traverse 305 befestigt. Weiterhin ist ein zusätzliches Installationselement 401 in Form eines Kastens an den Traversen 306, 307 befestigt.
Die Traversen 305, 306, 307 und 308 weisen Lochungen oder Bohrungen auf, welche beispielsweise in konstanten Abständen zueinander angebracht sind. Bei diesen Abständen handelt es sich beispielsweise um Abstände von einem Inch (2,54 Zentimeter). Weiterhin sind die Traversen an die Rumpfgeometrie angepasst. Die sich daraus ergebende Bogenform ist mechanisch sehr stabil. Da die Traversen und/oder die longitudinalen Schienen verschiedene Profile aufweisen können und aus verschiedenen Materialien gefertigt sein können, sind je nach Last mechanisch/gewichtsmäßig optimierte Schienen/Traversen verwendbar. Insgesamt kann das Installationssystem baukastenartig zusammengestellt und konfektioniert werden, je nach Anwendungsfall. Die Rasterungen (Lochungen, Bohrungen) auf den Traversen liefern Anbindungspunkte für standardisierte Systemhalter.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Installationssystems, welches mehrere Traversen 305, 306, 307 und mehrere longitudinale Längsschienen 301, 302 aufweist.
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Installationssystems, welches im Deckenbereich des Flugzeugs angebracht ist.
7 zeigt einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Installationssystems mit einer longitudinalen Schiene 301 und einer Traverse 305, an welcher ein Kabel 701 installiert ist. Die Kabelinstallation erfolgt über einen sogenannten Snap-Click-Mechanismus, indem die Befestigung 702, durch die das Kabel 701 geführt wird, in die entsprechende Bohrung 703 der Traverse 305 eingeschoben wird, bis sie dort einrastet. Somit ist eine einfache und individuelle Installation von beispielsweise einzelnen Kabeln, Kabelbäumen, Rohrleitungen oder Inneneinrichtungen möglich.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Flugzeugs 800, welches einen Rumpf 801, Tragflächen 802, Höhenleitwerk 803 und Seitenleitwerk 804 aufweist. Im Rumpf 801 sind erfindungsgemäße Installationssysteme 805, 806 installiert. Wie in 8 zu erkennen, können diese Installationssysteme 805, 806 verschiedene Dimensionierungen aufweisen. Bei dem System 805 handelt es sich um ein System, welches sich über den halben Umfang des Flugzeugrumpfes erstreckt, so dass sämtliche Decken- und Wandinstallationen in der Kabine in diesem Flugzeugabschnitt über das Installationssystem 805 vorgenommen werden können.
Bei dem Installationssystem 806 hingegen handelt es sich um ein System, welches sich nur auf der rechten Kabinenseite befindet und nicht im Deckenbereich. Es sind aber auch ganz andere Ausführungen des Installationssystems möglich, je nachdem, was für Komponenten daran installiert werden sollen.
Das System 805 ist beispielsweise derart ausgeführt, dass es einen Faradayschen Käfig bereitstellt, welcher die Fluggäste vor Blitzschlag schützt.
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer longitudinalen Schiene 302. Die Schiene 302 weist ein erweitertes H-Profil auf und umfasst weiterhin drei Kabelkanäle 901, 902, 903, durch welche Leitungen geführt werden können. Die Kabelkanäle 901, 902, 903 sind an der Querstrebe 904 des H-Profils angebracht und besitzen einen leitfähigen Mantel, so dass die darin verlaufenden elektrischen Leitungen abgeschirmt werden. Dieser Mantel kann auch zur Rückleitung von elektrischem Strom eingesetzt werden. Es könne auch Kabelstränge oder auch einzelne Kabel anstatt Kabelkanäle verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Installationssystem zeichnet sich durch eine hohe Flexibilität durch kontinuierliche Befestigungspunkte unabhängig vom Spantraster in Längs- und Umfangsrichtung aus. Weiterhin ist es einfach zu installieren und schnell und flexibel zu konfektionieren bzw. umzuändern, da die Halterpositionen durch die Koordinaten einer entsprechenden Rasterung (Lochmuster) beschrieben werden können. Die Halter können ohne Messaufwand exakt positioniert werden, da die entsprechenden Befestigungspunkte ja bereits definiert sind.
Weiterhin ist ein einfacher Tragfähigkeitsnachweis ohne komplexe Strukturuntersuchungen möglich. Das Installationssystem kann insbesondere im Bereich von kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK)/Metall-Hybridstrukturen und Doppelschaler eingesetzt werden, so dass Bohrungen in diesen Materialien vermieden werden können.
Weiterhin ist kein lokaler Unterbruch der Isolation an einzelnen Halter nötig. Das System bietet die Möglichkeit der Verwendung robuster metallischer Anbindungsstrukturen auch im Faserumfeld. Weiterhin kann das Installationssystem als elektrischer Leiter verwendet werden, wenn es entsprechende leitfähige Elemente aufweist.
Durch das implementierte Snap- und Click-Prinzip ist das Installationssystem modular auf einfache Weise individuell konfektionierbar.
Auf diese Weise können hohe Anzahlen an Gleichteilen erzielt werden. Die Adaption durch Baukastenprinzip kann zu einer Gewichtseinsparung und verschiedenen Sonderfunktionen führen.
Die Installation der Inneneinrichtungen oder anderer Komponenten erfolgt spantunabhängig, so dass die Freiheit in der Innengestaltung des Flugzeugs erhöht wird und die einzelnen Komponenten optimiert werden können.
Aufgrund der klaren Definition der Lasteinleitungspunkte in die Struktur können alle Komponenten optimal ausgelegt und entworfen werden.
10 zeigt ein typisches klassisches Gepäckablagefach mit einer y-z-Aufhängung 1001 sowie 1006, einer Tropfwasserdichtung (Drip Water Seal) 1002, einem Gehäuse 1003, einer Unterteilung 1004, Gelenken 1005, einem V-Halter 1007, einer Befestigungsschiene (OUTB PSU Rail) 1008, einer weiteren Befestigungsschiene (INBD PSU Rail) 1009, einer Griff-Schiene (Grip Rail) 1010, einer Tür 1011 und einer Klinke (Latch) 1012.
Solche Overhead Stowage Compartments, Hatracks bzw. Gepäckablagefächer sind geschlossene Kasten, welche an ihrem Gehäuse Anbindungspunkte zur mechanischen Anbindung an die Primärstruktur vorsehen. Diese Anbindungspunkte liegen nahe an den Spanten, wodurch es ermöglicht wird, die Länge der sog. Tie Rods zu verkleinern. Die oberen Anbindungspunkte nehmen y- und z-Lasten auf, die unteren nur y-Lasten. Zusätzlich wird an einem Ende am unteren Anbindungspunkte die x-Last aufgenommen. Die Anbindung des Gepäckablagefachs an die Primärstruktur und die entsprechende Lastverteilung sind in 1 dargestellt.
11 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Gepäckablagefachs wie in 10 dreidimensional gezeigt im angebrachten Zustand, welche die relative Lage des Schwerpunkts 1101 zur oberen Anbindung 104 zeigt. Aufgrund der großen Hebelarme zum Schwerpunkt wird die Struktur des Gepäckablagefachs stark belastet. Die Lagerkräfte sind aufgrund der ungünstigen Lage ebenfalls sehr hoch.
12 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung, die einen Anbindungs- oder Aufhängungspunkt 1201 des Gepäckablagefachs zeigt, der sich im Wesentlichen oberhalb des Schwerpunkts 1101 befindet. Ferner ist ein unterer Aufhängungspunkt 1202 vorgesehen.
Die oberen Anbindungspunkte 1201 werden im Wesentlichen über dem Schwerpunkt angeordnet. Die obere Anbindung wird derart gestaltet, dass nur noch z-Lasten getragen werden. Die y-Lasten werden an der unteren Anbindung 1202 abgesetzt.
Auf diese Weise können Lagerlasten minimiert werden. Insbesondere kann so eine optimale Anbindung an die Beschriebenen longitudinalen Schienen erfolgen.
13 zeigt die Anbringung eines Gepäckablagefachs 101 an ein Installationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es sind vertikale Anbindungsgestänge 1301 vorgesehen, zur Aufnahme der z-Lasten. Weiterhin sind Gestänge 1302 zur Aufnahme der y-Lasten und Gestänge 1303 zur Aufnahme von x- und y-Lasten vorgesehen. Die x-, y- und z-Richtung sind durch das Koordinatensystem 1305, 1306 und 1304 definiert.
Durch die Verlagerung der oberen Anbindungspunkte über den Schwerpunkt können die kritischen Hebelarme im z-Crashfall eliminiert werden. Es wirken im Wesentlichen die Kräfte ohne einen Anteil einer Momentabstützung.
Durch die Entkopplung der y-Lasten der oberen Anbindung tritt ein einachsiger Lastfall ein. Dadurch kann der Lagerpunkt durch einen einzigen Zugstab 1301 am darüber liegenden Spant bzw. an der darüber liegenden longitudinalen Schiene 208 befestigt werden. Ein Fachwerk ist nicht erforderlich.
Die entstehenden zusätzlichen y-Lasten an den unteren Anbindungen 1302, 1303 sind relativ gering und werden über die Schiene 206 in die Spanten eingeleitet.
Herkömmliche Overhead Stowage Compartments sind geschlossene Kästen, welche an ihrem Gehäuse Anbindungspunkte zur mechanischen Anbindung an die Primärstruktur vorsehen.
Neuere Overhead Stowage Compartments oder Gepäckablagefächer sehen bewegliche Schütten vor, welche an einem Drehpunkt an ihrem Gehäuse angebunden werden.
14 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines solchen Gepäckablagefachs mit beweglichen Schütten 101, die am Drehpunkt 1405 am Gehäuse des Gepäckablagefachs 101 über die Vorrichtung 1401, 1402 an den longitudinalen Schienen angebunden sind. Ein Beispiel für eine solche Schütte ist der sog. „Centre Gravity Bin".
Um Gewicht zu sparen sowie aus ergonomischen Gründen, werden die Hauptlasten direkt an den Drehpunkten 1405 der Schütten aufgenommen, so dass das Gehäuse keine großen Lasten zu tragen hat.
Die Bauteile 1403 und 1404 dienen u. a. der Abstützung des Gepäckablagefachs 101. 1406 zeigt die Klappe des Gepäckablagefachs 101, welche beim Öffnen nach vorne steht.
15 zeigt einen Teil eines Installationssystems für ein Gepäckablagefach 101, welches es erlaubt, die Schütten möglichst optimal zu lagern. Eine solche optimale Lagerung genügt den folgenden Anforderungen:
Minimale Summe der Lagerlasten, Trennung der Lagerlasten, möglichst wenig biegebelastete Teile, geringer Bauraum zwischen den Schütten und keine Einschneidungen in das Schüttenvolumen.
Das erfindungsgemäße Lagerungsfachwerk weist ein x-Lager 1502 (entlang der Flugzeuglängsachse), ein y-Lager 1507 (entlang der Flugzeugquerachse) und ein z-Lager 1501 (entlang der Flugzeughochachse) auf. Weiterhin sind Gelenke 1505, 1506 und 1508 vorgesehen sowie entsprechende Lager 1503, 1504 auf der anderen Seite des Gepäckablagefachs 101.
Die verschiedenen Lager werden dann an den longitudinalen Schienen oder den transversalen Schienen des Installationssystems angebracht.
16A und 16B zeigen die Wirkungsweise des Lagerungsfachwerks. 16A zeigt eine Querschnittsdarstellung in Blickrichtung X (Flugrichtung) und 16B zeigt eine Darstellung in Blickrichtung Y (Seitenansicht).
Der Zugstab 1601 und der Biegebalken 1602 sind über das Drehgelenk 1613 miteinander verbunden und sind über die Achse 1611 der Schütte 1605 verbunden. Bei dem Stab 1602 handelt es sich um einen Biegebalken. Eben dieses trifft auch auf den Stab 1610 auf der anderen Seite zu, der über das Drehgelenk 1612 mit der Schütte drehbar verbunden ist.
Der Zugstab 1609 ist über die Achse 1604 mit dem Biegestab 1610 verbunden. Weiterhin ist ein Zugstab 1611 mit dem Drehgelenk 1604 verbunden, der zur Aufnahme von Kräften in X-Richtung 1608 ausgeführt ist. Die Pfeile 1606 zeigen Kräfte in Z-Richtung, die von den entsprechenden Zugstäben 1601, 1611 und 1609 aufgenommen werden können.
Eine typische Länge für eine solche Schütte 1605 beträgt 110 cm. Es können aber auch andere Größen vorgesehen sein.
Der Pfeil 1607 ist ein in Y-Richtung gerichteter Kraftpfeil. Die Pfeile 1606, 1607 und 1608 bezeichnen die Lastaufnahmerichtungen.
Das erfindungsgemäße Lagerungsfachwerk kann eine Minimierung der Lagerlasten und eine Gewichtseinsparung ermöglichen. Weiterhin kann es ermöglichen, dass einachsig belastete Anbindungspunkte zur Struktur geschaffen werden. Weiterhin ermöglicht es einachsige Biegezustände beim Einsatz von Schienen und damit hochintegrierte Schienen, wie sie Gegenstand des Installationssystems sind.
Die Gepäckablagefächer mit beweglichen Schütten weisen den Vorteil auf, dass nur ein einziges biegebelastetes Teil vorgesehen ist, das hier eine geringe Bautiefe in X-Richtung bei hoher Raumnutzung für Gepäck aufweist und dass keine Einschnitte in das Schüttvolumen erforderlich sind.
Im Nachfolgenden werden Aspekte der vorliegende Erfindung mittels mehrerer bevorzugter Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schiene beschrieben. Die hierbei getroffenen Ausführungen gelten jedoch ebenfalls für ein Luftfahrzeug, welches eine entsprechende Schiene aufweist, als auch für die Verwendung einer entsprechenden Schiene in einem Luftfahrzeug.
17 zeigt hierbei eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Schiene 2100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Über einen Befestigungsbereich 2101 kann die Schiene 2100 in die Primärstruktur des Luftfahrzeuges integriert werden. Dies kann beispielsweise durch Verschraubung, Verklemmung oder auch Verklebung an den Spanten des Luftfahrzeuges umgesetzt werden. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße Schiene, wie in 21 gezeigt, über ihren ersten senkrechten Bereich 2104 in eine passende Gegenschiene geklemmt werden. Aber auch hier ist eine Verschraubung oder eine Verklebung möglich. Zwischen dem ersten senkrechten Bereich 2104 und dem zweiten senkrechten Bereich 2105 befindet sich der erste waagrechte Bereich 2106. Sowohl oberhalb als auch unterhalb des waagerechten Bereichs befindet sich der Kabelinstallationsraum 2400. Der Kabelinstallationsraum kann dabei für die unterschiedlichsten Medien wie z. B. für Kabel, Rohrleitungen, mechanische Elemente, Medien wie z. B. Kühlmittel, Wasser, Luft, Hydrauliköl genutzt werden, womit eine erweiterte Funktionalität bereitgestellt wird. Dieser ganze Bereich zwischen den senkrechten Bereichen kann bei entsprechend leitender Ausgestaltung als vor elektromagnetischer Strahlung abgeschirmter Bereich genutzt werden. Dieser Bereich kann weiter dafür genutzt werden, um Kabelkanäle 2102 (dies können einzelne Kabel, Kabelbündel oder auch Kanäle sein) zur Integration von elektrischen Funktionalitäten in die Schiene einzupassen. Damit kann sowohl eine Kabelführung innerhalb der Schiene übernommen werden als auch eine elektrische Abschirmung bei entsprechender Gestaltung des Kabelkanals. Auch kann der Kabelkanal als Teil eines Rückleitungsnetzwerkes ausgestaltet sein. Dabei ist es möglich, dass verschiedene oder mehrere Kabelkanäle an der Oberseite und Unterseite des ersten waagrechten Bereichs 2106 installiert sind. Anschließend an den zweiten senkrechten Bereich 2105 folgt ein zweiter waagrechter abschließender Bereich 2107. Dabei ist deutlich zu sehen, dass in diesem waagrechten Bereich 2107 die mechanischen Anbindungspunkte 2103 liegen. Dabei kann der Abstand der Anbindungspunkte 2103 derart gewählt sein, dass eine Inch by Inch Installation von Kabinenbauteilen ermöglicht wird. Dies legt somit eine Standardisierung für Kabinenarchitekturen fest und es wird gleichzeitig die Bereitstellung von Koordinaten einer Rasterung ermöglicht. Es sind aber auch andere Abstände möglich. Damit ist den Bedürfnissen eines beschleunigten Zusammenbaus und vereinfachter Umbauprozesse im Kabinenbereich durch eine klare und schnell adaptierbare Architektur Rechnung getragen. Gerade in den immer wichtiger werdenden CFK-Rümpfen von Luftfahrzeugen, bei denen eine zusätzliche Bohrung innerhalb des Rumpfes bei Umbauten einen Stabilitätsverlust bedeuten kann, ist diese reversible und oft veränderbare Systeminstallation sehr vorteilhaft. Es ergeben sich durch diese kontinuierliche Bereitstellung von mechanischen Anbindungspunkten die Vorteile vom Spantraster sowohl in Längs- als auch in Umlaufsrichtung unabhängig befestigen zu können. Neben diesen Vorteilen kommt einer möglichen Gewichtsersparnis durch die Integration von elektrischen Funktionalitäten in die Schiene eine immer wichtiger werdende Bedeutung zu.
18 zeigt eine schematische zweidimensionale Darstellung einer Schiene gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Schiene im Querschnitt senkrecht zur Längsachse der Schiene, hier der x-Achse, ein erweitertes H-Profil aufweist. Dabei ist ein erster senkrechter Bereich 2104 und ein zweiter senkrechter Bereich 2105 gezeigt, zwischen denen sich der erste waagrechte Bereich 2106 mit einer Oberseite 2108 und einer Unterseite 2109 befindet. Der Kabelinstallationsraum 2400 wird hier zwischen den beiden senkrechten Bereichen sowohl oberhalb, als auch unterhalb des waagerechten Bereiches gebildet. Der Kabelinstallationsraum kann dabei für die unterschiedlichsten Medien wie z. B. für Kabel, Rohrleitungen, mechanische Elemente, Medien wie z. B. Kühlmittel, Wasser, Luft, Hydrauliköl genutzt werden, womit eine erweiterte Funktionalität bereitgestellt wird. Dieser ganze Bereich zwischen den senkrechten Bereichen kann bei entsprechend leitender Ausgestaltung des Materials, das den Kabelinstallationsbereich 2400 begrenzt als Bereich genutzt werden, der vor elektromagnetischer Strahlung abgeschirmter ist. Durch den Befestigungsbereich 2101 kann die erfindungsgemäße Schiene 2100 im Luftfahrzeug befestigt werden. Diese Befestigung kann durch Schraubung, Klemmung oder auch Klebung in jeglicher mechanischer Ausführungsform realisiert werden. Der zweite waagrechte Bereich 2107, der die Schiene zur Kabineninnenseite hin abschließt, weist die mechanischen Anbindungspunkte auf, an denen die Lasten aus der Systeminstallation, wie z. B. Kabinenkomponenten und andere Bauteile, befestigt werden. Dabei ist der zweite waagrechte Bereich 2107 mit den mechanischen Anbindungspunkten mit einer größeren Dicke ausgeführt, da über diesen Bereich die Lasten in die Primärstruktur des Luftfahrzeuges eingeleitet werden. Der Kabelkanal 2102, hier an der Oberseite 2108 der erfindungsgemäßen Schiene 2100 gezeigt, kann sich aber beispielsweise auch an der Unterseite 2109 oder gleichzeitig auch an beiden Seiten befinden.
19 zeigt eine schematische zweidimensionale Darstellung einer Schiene gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei in 19 ein Blick von oben auf die xy-Ebene der Schiene gezeigt ist. Es ist der erste senkrechte Bereich 2104 und der zweite senkrechte Bereich 2105 zu erkennen, an den sich der zweite waagrechte Bereich 2107 mit den mechanischen Anbindungspunkten 2103 anschließt. Der erste waagrechte Bereich 2106, der einen Kabelinstallationsbereich 2400 bereitstellt, ist in diesem Ausführungsbeispiel ohne Kabelkanal gezeigt, was einer Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels mit einem Kabelkanal oberhalb oder unterhalb des ersten waagrechten Bereichs 2106 nicht widerspricht.
20 zeigt eine schematische zweidimensionale Darstellung einer Schiene gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in der die Schiene im Querschnitt senkrecht zu der Längsachse der Schiene dargestellt ist. Dabei ist ein erster senkrechter Bereich 2104 und ein zweiter senkrechter Bereich 2105 zu sehen, die zwischen sich den Kabelinstallationsraum 2400 einschließen. Dabei ist in dem Kabelinstallationsraum 2400 ein Kabelkanal oder auch ein Rohr 2405 zu sehen und der Kabelinstallationsraum wird also vollständig von dem Kabelkanal bzw. dem Rohr ausgefüllt. Dabei ist der Kabelkanal bzw. das Rohr nach oben hin in z-Richtung und nach unten hin in z-Richtung unbegrenzt. Neben dieser Ausführungsform ist auch eine Ausgestaltung mit mehreren einzelnen Kabelkanälen bzw. Rohren in dem Bereich zwischen den senkrechten Bereichen 2104 und 2105 denkbar. Im Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen der Erfindung fehlt hier der erste waagrechte Bereich. Der zweite abschließende waagrechte Bereich 2107 mit den mechanischen Anbindungspunkten 2103 ist wieder derart ausgestaltet, dass die Lasten aus der Systeminstallation, wie die Kabinenkomponenten und andere Bauteile, beispielsweise Sitze, Sitzgruppen, Schrankvorrichtungen, Aufenthalts- und Schlafmodule, über die Anbindungspunkte in die Schiene und damit in die Primärstruktur des Luftfahrzeuges eingeleitet werden können. Dabei kann der Kabelkanal 2405 zur Abschirmung eines elektrischen Leiters innerhalb des Kanals ausgestaltet sein, wobei man dann den Kabelkanal als sog. Raceway bezeichnet. Dabei kann der Kabelkanal aus verschiedensten Materialien hergestellt sein, wobei er bei der Bereitstellung einer Abschirmung zumindest zu Teilen aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen muss. Das Material der restlichen Schiene kann in diesem und in jedem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung derart frei gewählt werden, dass es den Kräften, die durch die anzubringenden Lasten eingeleitet werden, ohne Beschädigung widersteht. Durch eine Verwendung eines Rohre 2405 können weitere Funktionalitäten integriert werden. So kann die erweiterte Funktionalität z. B. die Nutzung der Schiene als Teil der Klimaanlagenverrohrung sein. Eine weitere Möglichkeit ist, die Schiene als Teil von Hydraulikleitungen einzusetzen. Ebenso ist eine weitere mögliche integrierte Funktionalität, die Schiene als Teil der mechanischen Flugsteuerung zu nutzen.
21 zeigt eine dreidimensionale schematische Darstellung einer Schiene gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei in diesem Ausführungsbeispiel deutlich die Anbringung der erfindungsgemäßen Schiene an den Spanten des Luftfahrzeuges 2110 zu sehen ist. Dabei ist deutlich zu sehen, dass über die mechanischen Anbindungspunkte 2103, die sich entlang der Längsrichtung der Schiene im Kabinenbereich erstrecken, eine kontinuierliche Befestigung unabhängig vom Spantraster in Längs- und Umfangsrichtung von Kabinenkomponenten und Bauteilen ermöglicht wird. Über den zweiten waagrechten Bereich 2107, an dem sich die mechanischen Anbindungspunkte 2103 befinden, können die Lasten aus der Systeminstallation schnell an Koordinaten einer vorgegebenen Rasterung montiert werden. Dies ermöglicht einen beschleunigten Zusammenbau und kürzere Umbauprozesse, wobei man dabei auf schnell adaptierbare Architekturen des Kabinendesigns zurückgreifen kann. Ebenso ist in 21 deutlich zu sehen, dass durch die Fixierung und Anbindung von zusätzlichen Lasten an der Schiene keine Montage an dem Rumpf 2111 des Luftfahrzeuges vorgenommen werden muss. Dies ist gerade bei CFK-Rümpfen oder auch bei Hybridrümpfen, die aus CFK und Metall bestehen, von erheblicher Bedeutung, da hier ein zusätzliches Bohren große Instabilität innerhalb des Rumpfes verursachen kann.
22 zeigt eine weitere dreidimensionale schematische Darstellung einer Schiene gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei hier in Frontansicht die Anbindung eines Bauteils 2112 an dem zweiten waagrechten Bereich 2107 der Schiene über mechanische Anbindungspunkte 2103 gezeigt ist.
23 zeigt eine dreidimensionale Darstellung einer Schiene 2100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die an Spanten 2110 eines Luftfahrzeuges befestigt ist und einen Kabelkanal zur Kabelführung, Kabelschirmung, Bereitstellung eines Rückleitungsnetzwerkes oder zur Bereitstellung eines Faradayschen Käfigs aufweist. Es sind die mechanischen Anbindungspunkte 2103 gezeigt, an denen beispielhaft eine Last 2112 angebracht ist.
24 zeigt eine dreidimensionale Darstellung einer Schiene 2100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die durch mehrere senkrechte Bereiche 2200 bis 2203 mehrere Kabelinstallationsräume 2400 bis 2402 zur Verfügung stellt. Diese kammartige Ausgestaltung der Schiene kann dazu dienen, Kabel Rohrleitungen, mechanische Elemente oder Steuerelementen, Medien wie z. B. Kühlmittel, Wasser, Luft oder Hydrauliköl in getrennten Installationsräumen unterzubringen. Auch kann eine getrennte Integration von verschiedenen Funktionalitäten innerhalb verschiedener Kabelinstallationsräume vorgenommen werden. Ein senkrechter Bereich 2304 mit den mechanischen Anbindungspunkten 2103 ermöglicht hier die Anbindung von Lasten an die Schiene. Durch den Befestigungsbereich 2101 kann die Schiene an dem Luftfahrzeug fest gemacht werden. Dabei zeigt diese beispielhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Schiene drei Kabelinstallationsräume. Dies bedeutet jedoch nicht, dass nicht jede beliebige Anzahl an Kabelinstallationsräumen in einer anderen Ausgestaltung möglich ist.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 7059565 [0004]

Claims

Installationssystem für ein Flugzeug zur Anbindung von lokalen quer oder längs zu einer Flugzeugmittelachse stehenden Komponenten wie insbesondere Gepäckablagefächer, Seitenwand-Paneelen oder Systemkomponenten wie Rohre, Geräte oder Kabel, das Installationssystem aufweisend: eine erste und eine zweite longitudinale Schiene; eine erste und eine zweite Traverse; wobei die Traversen und die longitudinalen Schienen zur Ausbildung des Installationssystems verbunden sind; und wobei die Traversen als Schienen in Umfangsrichtung ausgeführt sind, zur Bereitstellung der Anbindung der Komponenten entlang einem Umfang des Flugzeugrumpfes.
Installationssystem nach Anspruch 1, wobei die longitudinalen Schienen ausgeführt sind, zur Bereitstellung der Anbindung der Komponenten entlang der longitudinalen Richtung.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Traversen einen Befestigungsbereich zur Befestigung an den longitudinalen Schienen aufweisen.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die longitudinalen Schienen einen Befestigungsbereich zur Befestigung an den Traversen aufweisen.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Traverse einen Lagerungsbereich zur Lagerung zwischen der ersten und der zweiten longitudinalen Schiene aufweist.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Traverse einen Lagerungsbereich zur Lagerung zwischen der ersten longitudinalen Schiene und einem Halter aufweist.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Traverse einen Lagerungsbereich zur Lagerung zwischen der ersten longitudinalen Schiene und einem Fixpunkt aufweist.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Lagerung der Traverse an der Schiene Elemente zur Geräusch und Vibrationsdämpfung aufweist.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Traversen und longitudinalen Schienen je ein Raster zur Befestigung von standardisierten Befestigungselementen aufweisen.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Installationssystem zur Integration in eine Primärstruktur des Flugzeugs ausgeführt ist, so dass das Installationssystem zumindest teilweise einen Teil der Primärstruktur ausbildet.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Installationssystem zur Integration in eine Primärstruktur des Flugzeugs ausgeführt ist, so dass das Installationssystem eine thermale Entkopplung zur Primärstruktur ausbildet.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste longitudinale Schiene und die erste Traverse elektrisch leitfähig sind.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste longitudinale Schiene und auch die Traverse einen Kabelkanal aufweist; wobei der Kabelkanal zur Bereitstellung einer integrierten erweiterten Funktionalität ausgeführt ist.
Installationssystem nach Anspruch 13, wobei der Kabelkanal zumindest zu Teilen aus einem elektrisch leitfähigen Mantel besteht; wobei der Mantel zur elektromagnetischen Abschirmung eines elektrischen Leiters im Inneren des Kanals ausgeführt ist.
Installationssystem nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Kabelkanal als Teil eines Rückleitungsnetzwerkes ausgeführt ist.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste longitudinale Schiene und die erste Traverse mechanische Anbindungspunkte in Form von Löchern aufweisen; und wobei die mechanischen Anbindungspunkte zur mechanischen Anbindung von Lasten ausgestaltet sind.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ausgeführt als modulares Klicksystem.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Installationssystem zur Anbringung eines Gepäckablagefaches an der ersten longitudinale Schiene und der zweiten longitudinale Schiene ausgeführt ist; wobei die mechanischen Anbindungspunkte der ersten longitudinale Schiene über einem Schwerpunkt des Gepäckablagefaches angeordnet sind, so dass diese Anbindungspunkte nur z-Lasten des Gepäckablagefaches tragen.
Installationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: ein Lagerungsfachwerk zum Anbringen eines Gepäckablagefaches an der ersten longitudinalen Schiene und der zweiten longitudinalen Schiene.
Schiene (2100) zur Kabinen- und Systeminstallation in einem Luftfahrzeug, die Schiene (2100) aufweisend: einen Befestigungsbereich (2101); zumindest einen mechanischen Anbindungspunkt (2103); und einen Kabelinstallationsraum (2400) wobei der Befestigungsbereich zur Befestigung der Schiene (2100) in einer Primärstruktur des Luftfahrzeuges ausgestaltet ist; wobei der mechanische Anbindungspunkt zur mechanischen Anbindung von Lasten ausgestaltet ist; und wobei der Kabelinstallationsraum (2400) zur Bereitstellung einer integrierten, erweiterten Funktionalität ausgeführt ist.
Schiene (2100) nach Anspruch 20, wobei die erweiterte Funktionalität eine elektrische Funktionalität ist.
Schiene (2100) nach Anspruch 20 oder 21, wobei der Kabelinstallationsraum (2400) zumindest zu Teilen aus einem elektrisch leitfähigen Mantel besteht; wobei der Mantel zur elektromagnetischen Abschirmung eines elektrischen Leiters im Inneren des Kabelinstallationsraums (2400) ausgeführt ist.
Schiene (2100) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei zumindest Teile der Schiene (2100) als Teil eines Rückleitungsnetzwerkes ausgeführt sind.
Schiene (2100) nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei die Schiene (2100) im Querschnitt senkrecht zu einer Längsachse der Schiene (2100) ein erweitertes H-Profil aufweist; wobei das erweiterte H-Profil an einer Begrenzung einen ersten senkrechten Bereich (2104) aufweist, woran sich ein erster waagerechter Bereich (2106) bis zum zweiten senkrechten Bereich (2105) anschließt; wobei der erste waagerechte Bereich eine Mindestbreite zwischen dem ersten und dem zweiten senkrechten Bereich aufweist, so dass sich sowohl an einer Oberseite (2108) als auch an einer Unterseite (2109) des waagrechten Bereichs ein Kabelinstallationsraum (2400) ausbildet; wobei sich an den zweiten senkrechten Bereich ein zweiter, abschließender, waagerechter Bereich (2107) anschließt, an welchem sich die mechanischen Anbindungspunkte (2103) befinden.
Schiene (2100) nach einem der Ansprüche 20 bis 24, wobei die Schiene (2100) im Querschnitt senkrecht zu einer Langsachse der Schiene (2100) einen ersten und einen zweiten senkrechten Bereich (2104, 2105) aufweist; wobei zwischen den senkrechten Bereichen ein Kabelinstallationsraum (2400) als tragendes Element der Schiene (2100) angeordnet ist; und wobei sich an den zweiten senkrechten Bereich (2105) ein abschließender, waagerechter Bereich (2107) anschließt, an welchem sich die mechanischen Anbindungspunkte befinden.
Schiene (2100) nach einem der Ansprüche 20 bis 35, wobei die Schiene (2100) zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Material besteht.
Flugzeug, aufweisend ein Installationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19.