DE102008002117A1 - Verbund und Struktur, insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich - Google Patents
Verbund und Struktur, insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich Download PDFInfo
- Publication number
- DE102008002117A1 DE102008002117A1 DE102008002117A DE102008002117A DE102008002117A1 DE 102008002117 A1 DE102008002117 A1 DE 102008002117A1 DE 102008002117 A DE102008002117 A DE 102008002117A DE 102008002117 A DE102008002117 A DE 102008002117A DE 102008002117 A1 DE102008002117 A1 DE 102008002117A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- section
- stringer
- composite
- standard coupling
- connection element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 33
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
- B64C1/064—Stringers; Longerons
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
- B64C2001/0054—Fuselage structures substantially made from particular materials
- B64C2001/0072—Fuselage structures substantially made from particular materials from composite materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24008—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including fastener for attaching to external surface
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24628—Nonplanar uniform thickness material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung schafft einen Verbund (1), insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich, mit einem Omega-Stringer (3), welcher einen Kammabschnitt (6) aufweist, und einem Anschlusselement (8), welches an seinem einen Ende (9) mit dem Kammabschnitt (6) des Omega-Stringers (3) verbunden ist und an seinem anderen Ende (24) mit einem Standardkupplungselement (26) verbindbar ist. Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, Omega-Stringer (3) mit einer Anschlusszone auszubilden, welche einerseits mit dem Kammabschnitt (6) des Omega-Stringers (3) gekoppelt ist und daher die Übertragung vergleichsweise großer Lasten ermöglicht und andererseits mit einem Standardkupplungselement (26) verbindbar ist, um so die Vorteile solcher Standardkupplungselemente (23) bei der Verbindung von Omega-Stringern (3) mit anderen Stringern, beispielsweise T- oder anderen Omega-Stringern, zu nutzen.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verbund, insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich, sowie auf eine Struktur, insbesondere auf einen Flugzeugrumpf.
- Obwohl auf beliebige Luft- und Raumfahrzeuge anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf einen Flugzeugrumpf näher erläutert.
- Es ist üblich geworden, insbesondere Rumpfschalen mit Ω-Stringern zu verstärken. Ω-Stringer weisen einen Kammabschnitt und zwei Fußabschnitte auf, welche sich an jeweils gegenüberliegende Enden des Kammabschnitts anschließen. Der Kammabschnitt ist dabei üblicherweise im Querschnitt trapezförmig oder in etwas halbkreisförmig ausgebildet. Aufgrund dieses Aufbaus eignen sich Ω-Stringer besonders gut, solche Rumpfschalen gegen ein Knicken derselben auszusteifen.
- Als problematisch hat es sich nun herausgestellt, weitere Stringer oder andere Längselemente, wie beispielsweise Längsträger, mit solchen Ω-Stringern in deren Längsrichtung zu verbinden, wie es beispielsweise bei dem Aneinanderfügen mehrerer Rumpfsektionen zum Bilden eines Flugzeugrumpfs oder zur Lasteinleitung aus beispielsweise Längsträgerelementen erforderlich ist. Auch hat es sich als problematisch herausgestellt, solche Ω-Stringer mit Spanten über Clipse oder Schubkämme zu verbinden. Für beide Problemkreise ursächlich ist, dass sich der Kammabschnitt aufgrund seiner oberhalb be schriebenen geometrischen Ausgestaltung nur sehr schwerlich mit anderen Elementen verbinden lässt.
- Es ist zwar bekannt geworden, beispielsweise Ω-Stringer mit anderen Stringern jeweils über deren Fußabschnitte zu verbinden. Dieser Ansatz ist jedoch dahingehend nachteilig, als dass die Füße der weiteren Stringer bzw. Ω-Stringer nur vergleichsweise geringe Lasten übertragen können.
- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Anbindungsmöglichkeit von Ω-Stringern insbesondere an andere Stringer, Längsträgerelementen, Spanten, Clipse und/oder Schubkämme bereitzustellen.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Verbund mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch eine Struktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.
- Demgemäß wird ein Verbund, insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich, mit einem Ω-Stringer, welcher einen Kammabschnitt aufweist, und einem Anschlusselement, welches an seinem einen Ende mit dem Kammabschnitt des Ω-Stringers verbunden und an seinem anderen Ende mit einem Standardkupplungselement verbindbar ist, bereitgestellt.
- Ferner wird eine Struktur, insbesondere ein Flugzeugrumpf, bereitgestellt, welche den erfindungsgemäßen Verbund, einen Stringer sowie ein Standardkupplungselement, welches das Anschlusselement des Verbunds mit dem Stringer verbindet, aufweist. Anstelle des Stringers könnte hier gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung auch ein anderes Längselement verwendet werden.
- Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, Ω-Stringer mit einer Anschlusszone auszubilden, welche einerseits mit dem Kammabschnitt des Ω-Stringers gekoppelt ist und daher die Übertragung vergleichsweise großer Lasten ermöglicht und andererseits mit einem Standardkupplungselement verbindbar ist, um so die Vorteile solcher Standardkupplungselemente bei der Verbindung von Ω-Stringern mit anderen Stringern, beispielsweise T- oder anderen Ω-Stringern, zu nutzen. Diese Vorteile sind insbesondere eine hohe Verfügbarkeit solcher Standardkupplungselemente, eine einfache Verbindbarkeit dieser mit einem Hautabschnitt, eine einfache Hindurchführbarkeit dieser durch Ausnehmungen in Spanten, eine einfachere Verbindbarkeit dieser mit Spanten über Clipse oder Schubkammelementen, eine einfache Verbindbarkeit dieser mit weiteren Stringern, beispielsweise T- oder L-Stringern, aufgrund korrespondierender Geometrien und schließlich auch ein einfacher Toleranzausgleich zwischen den Ω-Stringern und den weiteren mit diesen in Längsrichtung zu verbindenden Stringern.
- Aus den Unteransprüchen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbunds weist das Anschlusselement an seinem einen Ende einen I-förmigen Querschnitt mit zwei Gurtabschnitten und einem diese verbindenden Stegabschnitt auf, wobei bei einer der Gurtabschnitte mit dem Kammabschnitt des Ω-Stringers verbunden ist. Damit ergibt sich eine sehr belastbare Verbindung zwischen dem Anschlusselement und dem Ω-Stringer.
- Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbunds setzt sich der Kammabschnitt des Ω-Stringers aus einem Dachabschnitt und zwei sich an gegenüberliegende Enden des Dachabschnitts anschließenden Schrägabschnitten zusammen. Der Kammabschnitt ist im Querschnitt also vorzugsweise in etwa trapezförmig (einseitig offenes Trapez) ausgebildet, was natürlich nicht ausschließt, dass der Kammabschnitt im Querschnitt auch beispielsweise eine in etwa rechteckige Form haben könnte. Ferner ist der eine Gurtabschnitt vorzugsweise mit dem Dachabschnitt über dessen gesamte Breite ver bunden. Bevorzugt sind an dem Gurtabschnitt angeformte Schrägen vorgesehen, welche mit den Schrägabschnitten des Kammabschnitts wenigstens teilsweise überlappend verbunden sind. Damit ergibt sich ein sehr großflächiger Verbindungsbereich zwischen dem Ω-Stringer und dem Anschlusselement, was sich insbesondere bei einer Verklebung des Anschlusselements mit dem Ω-Stringer auf die maximal übertragbaren Lasten positiv auswirkt.
- Die Schrägabschnitte können beispielsweise unter einem Winkel von in etwa 30 bis 70° gegenüber dem Dachabschnitt verlaufen.
- Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbunds weist dieser weiterhin einen flächigen Abschnitt auf. Der Ω-Stringer ist vorzugsweise mit zwei Fußabschnitten gebildet, welche sich an gegenüberliegende Enden des Kammabschnitts anschließen und im Wesentlichen entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind. Dabei sind die Fußabschnitte des Ω-Stringers sowie der andere Abschnitt des Anschlusselements mit dem flächigen Abschnitt vorzugsweise verbunden. Bei dem flächigen Abschnitt handelt es sich vorzugsweise um eine Haut eines Luft- oder Raumfahrzeugs, insbesondere eine Rumpfhaut. Allerdings könnte der flächige Abschnitt genauso beispielsweise Bestandteil eines Zwischendecks in einem Flugzeug sein.
- Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbunds weist das Anschlusselement an seinem anderen Ende einen wenigstens L-förmigen Querschnitt mit einem Fußabschnitt, welcher mit dem flächigen Element verbunden ist, und einen Stegabschnitt auf, wobei der wenigstens L-förmige Querschnitt durch Zurückschneiden des I-förmigen (auch als Doppel T-förmig bezeichnet) Querschnitts gebildet ist. Mit ”wenigstens L-förmig” ist vorliegend gemeint, dass der Querschnitt des Anschlusselements wenigstens einen L-förmigen Bestandteil aufweist. Bevorzugt ist der Querschnitt des Anschlusselements L-, C-, Z- oder T-förmig ausgebildet, deren Querschnitte gemäß vorliegender Definition jeweils einen L-förmigen Bestandteil aufweisen. Ein solcher wenigstens L-förmiger Querschnitt lässt sich besonders gut mittels seines Stegabschnitts mit Clipsen oder Schubkämmen und/oder mittels seines Fußabschnitts mit dem Hautabschnitt oder einem Hautdoppler verbinden. Vor allem aber lässt sich der wenigstens L-förmige Querschnitt problemlos mit einem Standardkupplungselement mit einem L-, C-, Z- oder T-förmigen Querschnitt verbinden.
- Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbunds weist das Anschlusselement einen Anbringungsabschnitt zum Anbringen eines Schubkamms oder Clips, insbesondere eines Spantstützwinkels, auf.
- Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Struktur weist das Standardkupplungselement einen L-, C-, Z- oder T-förmigen Querschnitt auf. Vorzugsweise ist das Standardkupplungselement als Stringer mit einem in etwa konstanten Querschnitt ausgebildet. Solche Kupplungselemente sind universell einsetzbar und weisen eine für eine Anbindung an andere Elemente, beispielsweise einen Hautabschnitt, günstige Geometrie auf und sind außerdem vergleichsweise steif.
- Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Struktur ist der Stringer mittels eines weiteren Anschlusselements mit dem Standardkupplungselement verbunden. Dabei bilden der Stringer sowie das weitere Anschlusselement einen weiteren, erfindungsgemäßen Verbund. Gemäß dieser Weiterbildung wird also eine Struktur mit folgender Reihenfolge gebildet: Ω-Stringer – Anschlusselement – Standardkupplungselement – Anschlusselement – Ω-Stringer.
- Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Struktur ist ein Spant vorgesehen, welcher eine Ausnehmung aufweist, durch welche das Standardkupplungselement geführt ist. Eine besondere Anpassung der Ausnehmung hin sichtlich ihres Querschnitts an das hindurchgeführte Element ist daher nicht erforderlich.
- Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Struktur ist der Spant mittels eines Stützwinkels mit dem Anbringungsabschnitt des Anbindungselements oder weiteren Anschlusselements verbunden. Ein Anbringen des Stützwinkels an dem Anbringungsabschnitt des Anschlusselements ist wegen der guten Zugänglichkeit des Anbringungsabschnitts mit geringem Aufwand zu realisieren.
- Vorzugsweise sind der Ω-Stringer und/oder das Anschlusselement mittels eines Dopplers mit dem flächigen Abschnitt verbunden.
- Vorzugsweise weist der Ω-Stringer, das Anschlusselement, das Standardkupplungselement, der Spant, der flächige Abschnitt, der Doppler und/oder der Stützwinkel einen Faserverbundwerkstoff, insbesondere einen CFK, auf.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.
- Von den Figuren zeigen:
-
1 in einer perspektivischen Ansicht einen Verbund gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; -
2 einen Schnitt A-A aus1 ; -
3 einen Schnitt B-B aus1 ; -
4 einen Schnitt C-C aus1 ; -
5 einen Schnitt D-D aus1 ; -
6 einen Schnitt E-E aus1 ; und -
7 eine Struktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welche die Anordnung aus6 und ein Standardkupplungselement aufweist. - In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
-
1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Verbund1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. - Der Verbund
1 weist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Rumpfschale2 aus Faserverbundwerkstoff auf, auf welche ein Ω-Stringer3 , ebenfalls aus Faserverbundwerkstoff, aufgebracht, insbesondere aufgenietet oder aufgeklebt, ist. Die Rumpfschale2 bildet beispielsweise einen Abschnitt einer nicht weiter dargestellten Rumpftonne. Der Ω-Stringer3 erstreckt sich gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in Längsrichtung3c der Rumpfschale2 . - Der Ω-Stringer
3 setzt sich aus Fußabschnitten4 ,5 und einem Kammabschnitt6 zusammen, welcher trapezförmig ausgebildet ist und die Fußabschnitte4 ,5 miteinander verbindet. In seinem Mittenbereich3a ist der Ω-Stringer3 mittels seiner Fußabschnitte4 ,5 direkt mit der Rumpfschale2 verbunden (s.2 ), während er in seinem Endbereich3b mittels seiner Fußabschnitte3 ,4 über einen Doppler2a (s.3 ), ebenfalls aus Faserverbundwerkstoff, mit der Rumpfschale2 verbunden ist. Der Doppler2a hat dabei die Aufgabe, den Verbund1 weiter zu verstärken. In dem Übergangsbereich zwischen dem Mittenbereich3a und dem Endbereich3b weist der Ω-Stringer3 vorzugsweise eine nicht dargestellte Stufe auf, um so den Doppler2a aufzunehmen. - In die Öffnung
7 des Kammabschnittes des Ω-Stringers3 ist ein Anschlusselement8 eingeschoben. Das Anschlusselement8 weist, wie4 zu entnehmen, wenigstens in dem Bereich9 , in dem es sich in den Ω-Stringer3 hineinerstreckt, einen I-förmigen Querschnitt10 auf, welcher sich aus einem Obergurt11 und einem Untergurt12 , welche über einen Steg13 verbunden sind, zusammensetzt. Vorzugsweise sind an dem Obergurt11 Schrägen14 und15 angeformt, die sich beispielsweise unter einem Winkel von in etwa 60° zu dem Obergurt11 erstrecken. Der Obergurt11 ist mit einem Dachabschnitt16 des Kammabschnitts6 des Ω-Stringers3 verbunden und die Schrägen14 ,15 sind jeweils mit Schrägabschnitten17 und18 des Kammabschnitts6 teilweise überlappend verbunden. Der Untergurt12 kann zur Gewichtseinsparung, wie in1 dargestellt, in dem Bereich9 mit einer Pfeilung19 versehen sein, d. h. der Untergurt11 ist zu seinem Ende hin an beiden Seiten schräg abgeschnitten. - Dem Bereich
9 nachgeordnet – also weg vom Ende des Ω-Stringers3 – weist der Verbund1 einen Bereich20 auf. In dem Bereich20 stellt sich ein Querschnitt durch den Verbund1 wie in5 dargestellt dar. Der Querschnitt des Anschlusselements8 ist in dem Bereich20 auf einen I-förmigen Querschnitt ”reduziert”, d. h. auf die Schrägen14 ,15 wird aus Gewichtseinsparungsgründen verzichtet, da ihnen hauptsächlich die Aufgabe zukommt, für eine gute Verklebung zwischen dem Anschlusselement8 und dem Kammabschnitt6 des Ω-Stringers3 zu sorgen. - An den Bereich
20 schließt sich ein Bereich21 an, in welchem der Obergurt11 , s.1 , an seiner Kante11a mittels einer Schräge22 bis zum Steg13 zurückgeschnitten ist und der Untergurt12 an seiner der Kante11a gegenüberliegenden Kante12a mittels einer Schräge23 bis zu dem Steg13 zurückgeschnitten ist. - Damit ergibt sich, dass das Anschlusselement
8 in einem dem Bereich21 nachgeordneten Bereich24 einen wie in6 dargestellten Z-förmigen Querschnitt25 aufweist. Wie6 zu entnehmen, bilden der Untergurt12 und der Steg13 des Kupplungselements8 einen L-förmigen Bestandteil des gesamten Querschnitts25 des Anschlusselements8 . Vorzugsweise weist das Anschlusselement8 in dem Bereich24 einen Anbringungsabschnitt35 auf, mittels welchem das Anschlusselement8 mit einem Stützwinkel zur Verbindung mit einem nicht dargestellten Spant einfach, beispielsweise mittels Nieten oder Verklebung, verbindbar ist. - Vorzugsweise ist das Anschlusselement
8 aus einem Stuck gebildet und wird durch entsprechendes Zuschneiden der Faserlagen, welche den Obergurt11 und den Untergurt12 bilden, hergestellt. - Der Doppler
2a verbindet durchgehend den Untergurt12 des Anschlusselements mit der Rumpfschale2 und ist dabei derart zugeschnitten, dass er dem Verlauf des Untergurts12 in einer Draufsicht aus1 in etwa folgt. - Wie in
7 dargestellt, kann der nun Z-förmige Querschnitt25 des Anschlusselements8 sehr einfach mit einem Standardkupplungselement26 beispielsweise mittels einer Verklebung oder Nieten27 ,28 verbunden werden, wodurch eine Struktur28a entsteht. - Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Standardkupplungselement
26 einen C-förmigen Querschnitt auf. Das Standardkupplungselement26 und das Anschlusselement8 weisen dabei korrespondierende Flachen29 ,30 bzw.31 ,32 auf, die eine stabile Verbindung begünstigen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dabei der Steg33 des Kupplungselements26 mit dem Steg13 des Anschlusselements8 und der Fuß34 des Kupplungselements26 mit dem Untergurt12 des Kupplungselements8 verbunden. - Das Kupplungselement
26 kann nun mit einem weiteren, nicht dargestellten Verbund, welcher einen Stringer, insbesondere einen Ω-Stringer10 , und gegebenenfalls ein Anschlusselement8 aufweist, einfach verbunden werden und wegen seiner Biegsamkeit um die z-Achse (s.7 ), soweit der Verbund1 nicht mit dem weiteren Verbund fluchtet, für einen Toleranzausgleich sorgen. Somit können beispielsweise einfach zwei Rumpftonnen (nicht dargestellt), welche jeweils den Verbund1 aufweisen, miteinander verbunden werden. - Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
- Insbesondere ist sie nicht auf die Anwendung auf eine Flugzeugrumpfstruktur beschränkt. Vielmehr kann sie auf beliebige andere tragende und nicht tragende Strukturen angewendet werden.
- Die vorliegende Erfindung schafft einen Verbund, insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich, mit einem Ω-Stringer, welcher einen Kammabschnitt aufweist, und einem Anschlusselement, welches an seinem einen Ende mit dem Kammabschnitt des Ω-Stringers verbunden ist und an seinem anderen Ende mit einem Standardkupplungselement verbindbar ist. Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, Ω-Stringer mit einer Anschlusszone auszubilden, welche einerseits mit dem Kammabschnitt des Ω-Stringers gekoppelt ist und daher die Übertragung vergleichsweise großer Lasten ermöglicht und andererseits mit einem Standardkupplungselement verbindbar ist, um so die Vorteile solcher Standardkupplungselemente bei der Verbindung von Ω-Stringern mit anderen Stringern, beispielsweise T- oder anderen Ω-Stringern, oder Trägerelementen zu nutzen.
-
- 1
- Verbund
- 2
- Rumpfschale
- 2a
- Doppler
- 3
- Ω-Stringer
- 3a
- Mittenbereich
- 3b
- Endbereich
- 3c
- Längsrichtung
- 4
- Fußabschnitt
- 5
- Fußabschnitt
- 6
- Kammabschnitt
- 7
- Öffnung
- 8
- Anschlusselement
- 9
- Bereich
- 10
- I-förmiger Querschnitt
- 11
- Obergurt
- 11a
- Kante
- 12
- Untergurt
- 12a
- Kante
- 13
- Steg
- 14
- Schräge
- 15
- Schräge
- 16
- Dach
- 17
- Schrägabschnitte
- 18
- Schrägabschnitte
- 19
- Pfeilung
- 20
- Bereich
- 21
- Bereich
- 22
- Schräge
- 23
- Schräge
- 24
- Bereich
- 25
- Z-förmiger Querschnitt
- 26
- Standardkupplungselement
- 27
- Niet
- 28
- Niet
- 28a
- Struktur
- 29
- korrespondierende Fläche
- 30
- korrespondierende Fläche
- 31
- korrespondierende Fläche
- 32
- korrespondierende Fläche
- 33
- Steg
- 34
- Fuß
- 35
- Anbringungsabschnitt
Claims (9)
- Verbund (
1 ), insbesondere im Luft- und Raumfahrtbereich, mit: einem Ω-Stringer (3 ), welcher einen Kammabschnitt (6 ) aufweist; und einem Anschlusselement (8 ), welches an seinem einen Ende (9 ) mit dem Kammabschnitt (6 ) des Ω-Stringers (3 ) verbunden ist und an seinem anderen Ende (24 ) mit einem Standardkupplungselement (26 ) verbindbar ist. - Verbund nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (
8 ) an seinem einen Ende (9 ) einen I-förmigen Querschnitt (10 ) mit zwei Gurtabschnitten (11 ,12 ) und einem diese verbindenden Stegabschnitt (13 ) aufweist, wobei einer der Gurtabschnitte (11 ) mit dem Kammabschnitt (6 ) des Ω-Stringers (3 ) verbunden ist. - Verbund nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Kammabschnitt (
6 ) des Ω-Stringers (3 ) aus einem Dachabschnitt (16 ) und zwei sich an gegenüberliegende Enden des Dachabschnitts (16 ) anschließenden Schrägabschnitten (17 ,18 ) zusammensetzt; und dass der eine Gurtabschnitt (11 ) mit dem Dachabschnitt (16 ) über dessen gesamte Breite und an dem Gurtabschnitt (11 ) angeformte Schrägen (14 ,15 ) mit den Schrägabschnitten (17 ,18 ) teilweise überlappend verbunden sind. - Verbund nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund (
1 ) weiterhin einen flächigen Abschnitt (2 ) aufweist; und dass der Ω-Stringer (3 ) mit zwei Fußabschnitten (4 ,5 ) versehen ist, welche sich an gegenüberliegende Enden des Kammabschnitts (6 ) anschließen und im Wesentlichen entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind; wobei die Fußabschnitte (4 ,5 ) des Ω-Stringer (3 ) sowie der andere Gurtabschnitt (12 ) des Anschlusselements (8 ) mit dem flächigen Abschnitt (2 ), insbesondere mittels eines Dopplers (2a ), verbunden sind. - Verbund nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (
8 ) an seinem anderen Ende (24 ) einen wenigstens L-förmigen Querschnitt (25 ) mit einem Fußabschnitt (12 ), welcher mit dem flächigen Element (2 ) verbunden ist, und einen Stegabschnitt (13 ) aufweist, wobei der wenigstens L-förmige Querschnitt (25 ) durch Zurückschneiden des I-förmigen Querschnitts (10 ) gebildet ist. - Verbund nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (
8 ) einen Anbringungsabschnitt (35 ) zum Anbringen eines Schubkamms oder Clips, insbesondere eines Spantstützwinkels, aufweist. - Struktur (
28a ), insbesondere Flugzeugrumpf, mit: einem Verbund (1 ) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche; einem Stringer; und einem Standardkupplungselement (26 ), welches das Anschlusselement (8 ) des Verbunds (1 ) mit dem Stringer verbindet. - Struktur nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Standardkupplungselement (
26 ) einen L-, C-, Z-, oder T-förmigen Querschnitt aufweist. - Struktur nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stringer mittels eines weiteren Anschlusselements mit dem Standardkupplungselement (
8 ) verbunden ist und der Stringer sowie das weitere Anschlusselement einen weiteren Verbund nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 bilden.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008002117A DE102008002117B4 (de) | 2008-05-30 | 2008-05-30 | Verbund und Struktur |
PCT/EP2009/053773 WO2009146958A1 (de) | 2008-05-30 | 2009-03-31 | Verbund und struktur, insbesondere im luft- und raumfahrtbereich |
EP09757341A EP2279073B1 (de) | 2008-05-30 | 2009-03-31 | Verbund und struktur, insbesondere im luft- und raumfahrtbereich |
CN2009801199433A CN102046358B (zh) | 2008-05-30 | 2009-03-31 | 复合装置以及具有此类复合装置的机构 |
BRPI0913190A BRPI0913190A2 (pt) | 2008-05-30 | 2009-03-31 | compósito e estrutura, particularmente no setor aerospacial |
AT09757341T ATE556838T1 (de) | 2008-05-30 | 2009-03-31 | Verbund und struktur, insbesondere im luft- und raumfahrtbereich |
JP2011510913A JP2011521825A (ja) | 2008-05-30 | 2009-03-31 | 特に航空機の分野における複合体および構造体 |
CA2723275A CA2723275A1 (en) | 2008-05-30 | 2009-03-31 | Composite and structure, particularly in the aerospace sector |
RU2010151502/05A RU2496678C2 (ru) | 2008-05-30 | 2009-03-31 | Конструктивный узел и конструкция, используемые, в частности, в авиастроении |
US12/915,207 US8403263B2 (en) | 2008-05-30 | 2010-10-29 | Composite and structure, particularly in the aerospace sector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008002117A DE102008002117B4 (de) | 2008-05-30 | 2008-05-30 | Verbund und Struktur |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008002117A1 true DE102008002117A1 (de) | 2009-12-17 |
DE102008002117B4 DE102008002117B4 (de) | 2013-10-31 |
Family
ID=41317480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102008002117A Expired - Fee Related DE102008002117B4 (de) | 2008-05-30 | 2008-05-30 | Verbund und Struktur |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8403263B2 (de) |
EP (1) | EP2279073B1 (de) |
JP (1) | JP2011521825A (de) |
CN (1) | CN102046358B (de) |
AT (1) | ATE556838T1 (de) |
BR (1) | BRPI0913190A2 (de) |
CA (1) | CA2723275A1 (de) |
DE (1) | DE102008002117B4 (de) |
RU (1) | RU2496678C2 (de) |
WO (1) | WO2009146958A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010042970A1 (de) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Airbus Operations Gmbh | Strukturbauteil mit verbesserter Leitfähigkeit und mechanischer Festigkeit sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
US8528865B2 (en) | 2008-01-30 | 2013-09-10 | Airbus Operations Gmbh | Connecting arrangement for joining two stiffening elements having different cross-sectional profiles for an aircraft or spacecraft, and shell component |
DE102012111128A1 (de) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Flugkörper |
DE102014103179B3 (de) * | 2014-03-10 | 2015-08-06 | Airbus Operations Gmbh | Kupplung zur Verbindung zweier Stringer benachbarter Rumpfsektionen |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB0712553D0 (en) * | 2007-06-29 | 2007-08-08 | Airbus Uk Ltd | Composite panel stiffener |
GB0712549D0 (en) * | 2007-06-29 | 2007-08-08 | Airbus Uk Ltd | Improvements in elongate composite structural members |
DE102008012252B4 (de) * | 2008-03-03 | 2014-07-31 | Airbus Operations Gmbh | Verbund sowie Luft- oder Raumfahrzeug mit einem derartigen Verbund |
ES2384250B1 (es) * | 2009-09-30 | 2013-05-16 | Airbus Operations, S.L. | Unión de elementos estructurales de aeronave. |
ES2383986B1 (es) * | 2009-12-30 | 2013-05-16 | Airbus Operations, S.L. | Cuaderna de fuselaje de aeronave en material compuesto con alma estabilizada. |
ES2384349B1 (es) * | 2009-12-30 | 2013-05-16 | Airbus Operations, S.L. | Cuaderna de fuselaje de aeronave en material compuesto con costillas estabilizadoras. |
GB201016279D0 (en) * | 2010-09-28 | 2010-11-10 | Airbus Operations Ltd | Stiffener run-out |
ES2404946B1 (es) * | 2011-10-21 | 2014-09-02 | Airbus Operations S.L. | Fuselaje de aeronave resistente al impacto y tolerante al daño mejorado |
US8684311B2 (en) * | 2012-03-07 | 2014-04-01 | The Boeing Company | Bonded splice joint |
GB201204231D0 (en) * | 2012-03-09 | 2012-04-25 | Airbus Uk Ltd | Space frame structure |
US9656319B2 (en) * | 2013-11-13 | 2017-05-23 | The Boeing Company | Positioning system for electromagnetic riveting |
FR3044291B1 (fr) * | 2015-11-27 | 2020-02-28 | Airbus Operations (S.A.S.) | Raidisseur d'aeronef a tete raidie |
US10974478B2 (en) | 2019-03-08 | 2021-04-13 | The Boeing Company | Interleaved layer construction and a plank for stiffening a panel |
US20220297817A1 (en) * | 2021-03-17 | 2022-09-22 | The Boeing Company | Fuselage barrel assemblies and methods of assembling fuselage barrel assemblies |
FR3129203A1 (fr) | 2021-11-18 | 2023-05-19 | Safran Nacelles | Panneau composite ouvert rigide |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1516371A (en) * | 1921-11-07 | 1924-11-18 | D Aviat Louis Brequet Sa Des A | Process of manufacture of a light and resisting warpable metallic surface |
US1887627A (en) * | 1931-05-26 | 1932-11-15 | Finger Salo Cyrus | Method and means of fabricating structures of metal and nonmetallic materials |
SU35574A1 (ru) * | 1933-07-11 | 1934-03-31 | В.Н. Беляев | Двутаврова или иного сечени балка к авиационным конструкци м |
GB457369A (en) * | 1935-06-29 | 1936-11-26 | Dornier Metallbauten Gmbh | Improvements in or relating to sheet metal walls and/or partitions for aircraft |
GB473613A (en) * | 1936-04-16 | 1937-10-18 | Jaklin Hans | Beams or girders of t- or i- section |
GB520249A (en) * | 1938-10-15 | 1940-04-18 | James Jacob Mayrow | Improvements in stressed-skin structures of fuselages, wings and other hollow bodies of aircraft |
US4535958A (en) * | 1982-12-13 | 1985-08-20 | Hutchison Gary A | Aluminum composite spar wing structure and method of assembly |
JPH04334696A (ja) * | 1991-05-09 | 1992-11-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 複合材製補強パネル |
US5354195A (en) * | 1992-12-23 | 1994-10-11 | United Technologies Corporation | Composite molding apparatus for high pressure co-cure molding of lightweight honeycomb core composite articles having ramped surfaces utilizing low density, stabilized ramped honeycomb cores |
US6766984B1 (en) * | 1998-07-16 | 2004-07-27 | Icom Engineering Corporation | Stiffeners for aircraft structural panels |
US7681835B2 (en) * | 1999-11-18 | 2010-03-23 | Rocky Mountain Composites, Inc. | Single piece co-cure composite wing |
US6497190B1 (en) * | 2001-05-29 | 2002-12-24 | Compsys, Inc. | Conformable composite structural member and method therefor |
JP4010817B2 (ja) * | 2002-01-30 | 2007-11-21 | 本田技研工業株式会社 | 車両の車体フレーム構造 |
US7134629B2 (en) * | 2004-04-06 | 2006-11-14 | The Boeing Company | Structural panels for use in aircraft fuselages and other structures |
US7270369B2 (en) * | 2004-09-22 | 2007-09-18 | Mazda Motor Corporation | Automobile underbody structure |
US8052831B2 (en) * | 2005-02-02 | 2011-11-08 | The Boeing Company | Low temperature, vacuum cure fabrication process for large, honeycomb core stiffened composite structures |
US7837147B2 (en) * | 2005-03-18 | 2010-11-23 | The Boeing Company | Systems and methods for reducing noise in aircraft fuselages and other structures |
DE102006026538B4 (de) * | 2006-06-07 | 2011-04-28 | Airbus Operations Gmbh | Klebeanordnung zum Verkleben zweier Strukturelemente und Verfahren zur Herstellung einer Verklebung zweier Strukturelemente |
FR2906008B1 (fr) * | 2006-09-15 | 2008-11-07 | Airbus France Sa | Eclisse de lisses et dispositif de jonction orbitale |
FI119979B (fi) * | 2007-03-12 | 2009-05-29 | Patria Aerostructures Oy | Ilma-aluksen kaarielementti ja komposiittilaippa |
US7861969B2 (en) * | 2007-05-24 | 2011-01-04 | The Boeing Company | Shaped composite stringers and methods of making |
DE102007044386A1 (de) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Airbus Deutschland Gmbh | Strukturbauteil und Verfahren zum Versteifen einer Außenhaut |
US7879276B2 (en) * | 2007-11-08 | 2011-02-01 | The Boeing Company | Foam stiffened hollow composite stringer |
-
2008
- 2008-05-30 DE DE102008002117A patent/DE102008002117B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2011510913A patent/JP2011521825A/ja active Pending
- 2009-03-31 WO PCT/EP2009/053773 patent/WO2009146958A1/de active Application Filing
- 2009-03-31 EP EP09757341A patent/EP2279073B1/de not_active Not-in-force
- 2009-03-31 RU RU2010151502/05A patent/RU2496678C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-03-31 CN CN2009801199433A patent/CN102046358B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2009-03-31 AT AT09757341T patent/ATE556838T1/de active
- 2009-03-31 BR BRPI0913190A patent/BRPI0913190A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2009-03-31 CA CA2723275A patent/CA2723275A1/en not_active Abandoned
-
2010
- 2010-10-29 US US12/915,207 patent/US8403263B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8528865B2 (en) | 2008-01-30 | 2013-09-10 | Airbus Operations Gmbh | Connecting arrangement for joining two stiffening elements having different cross-sectional profiles for an aircraft or spacecraft, and shell component |
DE102010042970A1 (de) * | 2010-05-12 | 2011-11-17 | Airbus Operations Gmbh | Strukturbauteil mit verbesserter Leitfähigkeit und mechanischer Festigkeit sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
US8864072B2 (en) | 2010-05-12 | 2014-10-21 | Airbus Operations Gmbh | Structural component with improved conductivity and mechanical strength, and a method for its manufacture |
DE102012111128A1 (de) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Flugkörper |
DE102012111128B4 (de) * | 2012-11-19 | 2014-06-26 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Flugkörper |
DE102014103179B3 (de) * | 2014-03-10 | 2015-08-06 | Airbus Operations Gmbh | Kupplung zur Verbindung zweier Stringer benachbarter Rumpfsektionen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE556838T1 (de) | 2012-05-15 |
US20110095130A1 (en) | 2011-04-28 |
CA2723275A1 (en) | 2009-12-10 |
RU2010151502A (ru) | 2012-07-10 |
BRPI0913190A2 (pt) | 2016-01-12 |
EP2279073A1 (de) | 2011-02-02 |
DE102008002117B4 (de) | 2013-10-31 |
WO2009146958A1 (de) | 2009-12-10 |
CN102046358A (zh) | 2011-05-04 |
WO2009146958A4 (de) | 2010-02-18 |
CN102046358B (zh) | 2013-07-31 |
EP2279073B1 (de) | 2012-05-09 |
JP2011521825A (ja) | 2011-07-28 |
RU2496678C2 (ru) | 2013-10-27 |
US8403263B2 (en) | 2013-03-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102008002117B4 (de) | Verbund und Struktur | |
EP2247496B1 (de) | Verbund sowie luft- oder raumfahrzeug mit einem derartigen verbund | |
DE102007019692B4 (de) | Flügel-Rumpf-Sektion eines Flugzeugs | |
DE102007029500B4 (de) | Verfahren zum Koppeln von Versteifungsprofilelementen sowie Strukturbauteil | |
DE102006026167B3 (de) | Leichtbau-Strukturpanel | |
EP2212191B1 (de) | Anordnung von zwei Rumpfzellenhäuten eines Flugzeugs und einer Verbindungsstruktur zur Verbindung der Rumpfzellenhäuten | |
DE102007052140A1 (de) | Struktur, insbesondere Rumpfstruktur eines Luft- oder Raumfahrzeugs | |
EP2238021B1 (de) | Verbindungsanordnung zum verbinden zweier versteifungselemente unterschiedlichen querschnittprofils für ein luft- oder raumfahrzeug, und ein schalenbauteil | |
DE102009013585B4 (de) | Rumpfzellenstruktur für ein Flugzeug in Hybridbauweise | |
DE102014107674B4 (de) | Flugzeugtür und Flugzeug mit einer solchen Flugzeugtür | |
DE102013220209B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Knotenstruktur sowie Knotenstruktur | |
DE60102315T2 (de) | Haut-/Druckwandstruktur | |
DE102010014301A1 (de) | Befestigungsanordnung und Verbindungselement für eine Befestigungsanordnung | |
EP1393893B1 (de) | Leichtbaustruktur aus metallischen Schichtwerkstoffen | |
DE102009056998B4 (de) | Versteifungsstruktur für Flächengebilde und Flugzeug | |
DE2336541A1 (de) | Anordnung zur einleitung von kraeften in flaechige bauteile mit sandwichstruktur | |
DE102018101951A1 (de) | Eckverbinder für fahrzeugdachstruktur | |
DE112015000133B4 (de) | Verbindungsstruktur | |
DE102009056997B4 (de) | Versteifungsstruktur und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Struktur | |
DE102006026918A1 (de) | Rumpfstruktur | |
EP2218640B1 (de) | Strukturbauteil | |
DE102009056994A1 (de) | Stoßverbindung zwischen Rumpfsektionen und Verfahren | |
DE112015000130B4 (de) | Verbindungsstruktur | |
DE102009056996A1 (de) | Versteifungsstruktur für Flächengebilde, Steife und Flugzeug | |
EP2474409B1 (de) | Stoffschlüssige Verbindung zwischen einem Basisbauteil und einem mehrschichtigen Faserverbundbauteil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH, 21129 HAMBURG, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20140201 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |