DE102008043448A1 - Holder arrangement for air or spacecraft, has structural element of air or spacecraft which has fastening section, where holder has lower portion and upper portion, and lower and upper portions are formed to clamp each other - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Halteranordnung eines Luft- oder Raumfahrzeugs und auf ein Luft- oder Raumfahrzeug.The The present invention relates to a holder assembly of a Aircraft or spacecraft and an aircraft or spacecraft.
Derartige Halteranordnungen werden bei Luft- oder Raumfahrzeugen in Form von verschiedenen Haltersystemen verwendet. Dabei sind die unterschiedlichen Halter an Strukturelementen, wie zum Beispiel Spante, Stringer, Fußbodenquerträger, Fußbodenstützsysteme, Flachprofile und dergleichen, befestigt, um als Halterung für diverse Installationselemente des betreffenden Luft- oder Raumfahrzeugs zu dienen. Diese Installationselemente können unterschiedlicher Art sein, wie beispielsweise Kabelkanäle für elektrische Leitungen, Leitungen für Fluide, und anderes.such Holder arrangements are used in aircraft or spacecraft in the form of used different holding systems. Here are the different ones Holder to structural elements, such as Spante, Stringer, Floor crossmembers, floor support systems, Flat profiles and the like, attached to as a holder for various installation elements of the aircraft or spacecraft concerned serve. These installation elements can be different Be kind, such as cable ducts for electrical Lines, conduits for fluids, and others.
Die Strukturelemente werden im Allgemeinen aus Metall hergestellt und mit Nieten und Bolzen verbunden, jedoch ist eine Verwendung von Faserverbundbauteilen im Flugzeugbau zum Beispiel für Hautfelder und deren Versteifungen durch Stringer weit verbreitet. Sie werden zum Beispiel durch Vakuuminfusionsverfahren zum Einbringen einer Matrix, beispielsweise eines Epoxidharzes, in Faserhalbzeuge und nachfolgendem Härten hergestellt.The Structural elements are generally made of metal and connected with rivets and bolts, however, is a use of Fiber composite components in aircraft construction, for example for skin fields and their stiffening by Stringer widespread. you will be for example, by vacuum infusion method for introducing a Matrix, for example, an epoxy resin, in semi-finished fiber products and subsequently hardened.
Die bisherigen Haltersysteme werden an den Strukturelementen so befestigt, dass Befestigungsbohrungen in den Strukturelementen erforderlich sind, zum Beispiel für Niet- und/oder Schraubverbindungen. Dabei ist es nachteilig, dass Bohrungen einerseits eine Schwächung der Strukturelemente bedeuten und andererseits Fertigungsaufwand mit entsprechenden Werkzeugen, beispielsweise Bohrer, Entgrat- und Schraub- bzw. Nietwerkzeuge erfordern. Entsprechende Reinigungsarbeiten ergeben einen zusätzlichen Zeitaufwand.The Previous holder systems are attached to the structural elements so, that mounting holes are required in the structural elements, for example for rivet and / or screw connections. there it is disadvantageous that holes on the one hand a weakening mean the structural elements and on the other hand manufacturing costs with appropriate tools, such as drills, deburring and Require screwing or riveting tools. Appropriate cleaning work add extra time.
Es
sind Lösungen vorgeschlagen worden, bei denen Befestigungsbohrungen
entfallen. Hierzu beschreibt
Zur Halterung von Installationselementen mit höherem Gewicht als Isoliermatten ist dieser Halter weniger geeignet, da seine Klemmkraft entsprechend anzupassen ist, was erhöhten Platzbedarf beansprucht.to Mounting of installation elements with higher weight as insulating mats, this holder is less suitable because its clamping force be adapted accordingly, which takes up more space.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Halteranordnung bereitzustellen, welche die obigen Nachteile nicht mehr aufweist bzw. in einem erheblichen Maß reduziert und weitere Vorteile schafft.It Therefore, the object of the present invention, an improved To provide holder assembly, which does not have the above disadvantages has more or reduced to a considerable extent and creates additional benefits.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Halteranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Luft- oder Raumfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.According to the invention This object is achieved by a holder assembly having the features of the claim 1 and an aircraft or spacecraft with the features of the claim 10 solved.
Demgemäß wird eine Halteranordnung eines Luft- oder Raumfahrzeugs mit einem Strukturelement und einem Halter bereitgestellt. Der Halter weist zumindest ein Unterteil und zumindest ein Oberteil auf, welche zur kraftschlüssigen Anbringung an einem Befestigungsabschnitt des Strukturelementes untereinander verklemmbar ausgebildet sind. Der Befestigungsab schnitt ist zwischen dem zumindest einen Unterteil und dem zumindest einen Oberteil klemmbar. Die Halteranordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine mit dem Befestigungsabschnitt des Strukturelementes in dessen Längsrichtung verbindbare Fixierleiste mit einem Fixierprofil zur formschlüssigen Fixierung des Halters an dem Strukturelement in Längsrichtung des Strukturelementes vorgesehen ist.Accordingly, becomes a holder assembly of an aircraft or spacecraft with a structural element and provided to a holder. The holder has at least one lower part and at least one upper part, which for force-locking Attachment to a mounting portion of the structural element are formed clamped together. The Befestigungsab section is between the at least one lower part and the at least one Upper part can be clamped. The holder assembly is characterized that at least one with the attachment portion of the structural element in the longitudinal direction connectable fixing strip with a Fixing profile for positive fixing of the holder on the structural element in the longitudinal direction of the structural element is provided.
Eine grundlegende Idee der Erfindung besteht darin, dass die mit einem Strukturelement klemmbar verbindbare Halteranordnung eine Sicherung gegen Verrutschen in Längsrichtung des Strukturelementes durch eine Fixierleiste bzw. ein Fixierprofil aufweist, wobei die Position der Halteranordnung frei wählbar ist.A basic idea of the invention is that with a Structural element clampable connectable holder assembly a fuse against slipping in the longitudinal direction of the structural element by a fixing strip or a fixing profile, wherein the Position of the holder assembly is freely selectable.
Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber den eingangs genannten Ansätzen unter anderem den Vorteil auf, dass die Halteranordnung gegen Verrutschen durch die Fixierleiste gesichert ist und sich zur Halterung von Installationselementen auch höheren Gewichts eignet.Consequently shows the present invention over the beginning One of the advantages of these approaches is that the holder assembly secured against slipping by the fixing strip is and for mounting installation elements also higher Weight is suitable.
Weiterhin erleiden die Strukturelemente keine Schwächung durch Befestigungsbohrungen und der teure und störende Prozess des Rohrens, insbesondere bei Faserverbundkunststoffbauteilen, wie zum Beispiel CFK (mit Kohlenstofffasern verstärkter Kunststoff), erübrigt sich.Farther the structural elements do not suffer weakening due to mounting holes and the expensive and annoying process of tubing, in particular in fiber composite plastic components, such as CFRP (with carbon fibers reinforced plastic), is unnecessary.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Montage der Halter wesentlich vereinfacht ist, indem sie lediglich geklemmt und gesteckt werden. Durch diese einfache Handhabung ist auch eine Vorausrüstung von Systemen, die später in ein Luft- oder Raumfahrzeug eingebaut werden sollen, ebenfalls möglich.One Another advantage is that the mounting of the holder essential is simplified by merely clamping and plugging. This easy handling is also a Vorrüstung of systems later in an aircraft or spacecraft to be installed, also possible.
Die Halter können an Strukturelementen, die sowohl aus Metall oder Faserverbundkunststoffen bestehen, angebracht werden. Sie eignen sich auch als so genanntes CFK-gerechtes Design, da sie aus Thermoplasten, Polyamid usw. herstellbar sind.The holders can be attached to structural elements made of both metal or fiber-reinforced plastics exist, be attached. They are also suitable as so-called CFK-fair design, since they are made of thermoplastics, polyamide, etc. can be produced.
Unter Befestigungsabschnitt ist bevorzugt ein Abschnitt eines Strukturelementes zu verstehen, welcher sich an dem oberen freien Ende des Strukturelementes befindet, das mit seinem anderen Ende zum Beispiel auf einem Schalenbauteil befestigt ist. Der Befestigungsabschnitt kann umgekantet, umgebogen, L-förmig oder auch anders gestaltet sein. Auch ein Strukturelement als Flachprofil mit geradem Befestigungsabschnitt ist möglich.Under Fastening portion is preferably a portion of a structural element to understand which is at the upper free end of the structural element for example, with its other end on a shell component is attached. The attachment portion can be folded over, bent over, L-shaped or designed differently. Also a structural element as a flat profile with a straight mounting section is possible.
In einer Ausführung kann die Fixierleiste mit dem Befestigungsabschnitt des Strukturelementes mittels geeignetem Klebemittel verbunden werden. Alternativ ist es auch möglich, dass sie mit geeignetem Vergussmaterial angebracht wird. Dies kann zum Beispiel ein Epoxidharz sein. Bei Faserverbundbauteilen ist es möglich, dass die Fixierleiste mit einem Harz befestigt wird.In One embodiment, the fixing strip with the attachment portion the structural element are connected by means of suitable adhesive. alternative It is also possible that they are using suitable potting material is attached. This may be, for example, an epoxy resin. at Fiber composite components, it is possible that the fixing strip is attached with a resin.
In einer alternativen Ausführung wird die Fixierleiste einstückig mit dem Fixierprofil an dem Befestigungsabschnitt mittels eines Gießverfahrens angeformt. Dies kann zum Beispiel mittels eines gießbaren Harzes erfolgen, insbesondere wenn das Strukturelement aus CFK oder dergleichen gebildet ist. Bei einem Strukturelement aus Metall könnte das Gießverfahren mittels eines Mehrkomponentenharzes erfolgen, welches für das entsprechende Metall geeignet ist.In an alternative embodiment, the fixing strip is in one piece with the fixing profile on the attachment portion by means of a Casting molded. This can be done, for example, by means of a castable resin, especially when the structural element is made of CFK or the like. For a structural element made of metal, the casting process could by means of a Mehrkomponentenharzes take place, which for the corresponding Metal is suitable.
Das Fixierprofil kann auch mit der Fixierleiste bei der Herstellung des Strukturelementes aus einem Faserverbundmaterial mit integriert werden, zum Beispiel durch Eingießen. Ebenso ist es möglich, dass das Fixierprofil durch Ausgießen von Harz erstellt wird. Weiterhin ist denkbar, dass das erforderliche Fixierprofil nachträglich an dafür vorgesehenen Stellen mit Hilfe einer Form angegossen wird.The Fixing profile can also be used with the fixing strip in the manufacture of the structural element of a fiber composite material with integrated be, for example, by pouring. It is also possible that the fixing profile is created by pouring resin. Furthermore, it is conceivable that the required fixing profile later molded in appropriate places using a mold becomes.
Es ist bevorzugt, dass das Fixierprofil als Zahnprofil ausgebildet ist. Selbstverständlich sind auch andere Formen, wie zum Beispiel Kerbzahnprofil oder dergleichen, möglich.It is preferred that the fixing profile formed as a tooth profile is. Of course, other forms, such as Example serrated profile or the like, possible.
In einer Ausführung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Oberteil eine Oberteilaufnahme mit einer Haltewange und einer Stützwange zur zumindest teilweisen Umgreifung des Befestigungsabschnitts aufweist, wobei die Oberteilaufnahme im Wesentlichen an den Befestigungsabschnitt angepasst ist, und wobei die Haltewange zur Anlage an einer Seite des Befestigungsabschnitts vorgesehen ist. Somit kann zum Beispiel bei einem L-förmigen Befestigungsabschnitt die Fixierleiste bzw. das Fixierprofil auf dem Befestigungsabschnitt aufgebracht werden, wobei dieser zusammen mit der Fixierleiste bzw. dem Fixierprofil von der Oberteilaufnahme umgeben wird. Die Oberteilaufnahme ist bevorzugt mit zumindest einer Fixierrippe versehen, welche zu dem Fixierprofil korrespondiert. Durch einen Eingriff zwischen der zumindest einen Fixierrippe und dem Fixierprofil wird erreicht, dass der Halter in Längsrichtung des Strukturelementes formschlüssig fixiert ist, da das Fixierprofil mit dem Strukturelement fest verbunden ist. Die Fixierleiste bzw. das Fixierprofil gewährleistet somit, dass der Halter am Strukturelement entlang in dessen Längsrichtung nicht verrutschen kann.In an embodiment is provided that the at least one Top part of a top part holder with a retaining cheek and a support cheek for at least partially embracing the attachment portion, wherein the upper part receiving substantially to the attachment portion adapted, and wherein the retaining cheek for abutment on one side the fastening portion is provided. Thus, for example in an L-shaped mounting portion, the fixing strip or the fixing profile are applied to the fastening section, this together with the fixing strip or the fixing profile surrounded by the top part. The shell pickup is preferably provided with at least one Fixierrippe, which to the fixing profile corresponds. By an engagement between the at least one Fixing rib and the fixing profile is achieved that the holder in the longitudinal direction of the structural element positively is fixed because the fixing profile firmly connected to the structural element is. The fixing strip or the fixing profile guaranteed Thus, that the holder along the structural element in the longitudinal direction can not slip.
Zur Klemmung des Halters an dem Strukturelement ist vorgesehen, dass das zumindest eine Unterteil zumindest eine Klemmwange mit einem Anlageprofil zur Anlage an der Seite des Befestigungsabschnitts, welche der Oberteilaufnahme und der Stützwange gegenüber liegt, und mit einem Anlageprofil zur Anlage an der Seite des Befestigungsabschnitts, welche der Haltewange gegenüber liegt, aufweist. Damit ist es möglich, durch einfaches Zusammendrücken von Oberteil und Unterteil eine Verklemmung von Ober- und Unterteil so zu bewirken, dass der Befestigungsabschnitt des Strukturelementes zwischen Ober- und Unterteil kraftschlüssig durch Klemmung gehalten ist.to Clamping of the holder to the structural element is provided that the at least one lower part at least one clamping cheek with a Investment profile to the plant on the side of the attachment section, which the top part and the support cheek opposite is located, and with an investment profile to the plant on the side of the fixing section, which lies opposite the retaining cheek, has. In order to it is possible by simply squeezing of upper part and lower part a deadlock of upper and lower part to cause the attachment portion of the structural element between upper and lower part frictionally by clamping is held.
Eine Klemmung von Ober- und Unterteil wird in einer Ausführung erreicht, indem die Stützwange des zumindest einen Oberteils zusammen mit einer Rastwange einen Keil bildet, welcher zur Zusammenwirkung mit einer korrespondierenden Klemmaufnahme des zumindest einen Unterteils vorgesehen ist, wobei die Klemmaufnahme aus einer Rastrampe und der Klemmwange gebildet ist. Dabei sind die Rastrampe des zumindest einen Unterteils und die Rastwange des zumindest einen Oberteils mit korrespondierenden Rastelementen ausgebildet.A Clamping of upper and lower part is in one embodiment achieved by the support cheek of at least one upper part forms a wedge together with a locking cheek, which for cooperation with a corresponding terminal receiving the at least one lower part is provided, wherein the terminal receiving a ramp and the Clamping cheek is formed. Here are the ramp of the at least a lower part and the locking cheek of the at least one upper part formed with corresponding locking elements.
Auf diese Weise ist es ermöglicht, dass beim Zusammendrücken von Ober- und Unterteil eine Verrastung bzw. Verriegelung dieser Teile erzeugt wird, die zum Beispiel durch Schrauben oder Klips- bzw. Schnappverbindungen gesichert sein kann.On this way it allows for when squeezing of upper and lower part of a locking or locking this Parts produced, for example, by screws or clips or snap connections can be secured.
Eine Klemmwirkung wird durch die so gebildeten Keile erzeugt, wobei in einer Ausführung ein Anlageprofil der Klemmwange gegen eine Seite des Befestigungsabschnitts drückt, dessen andere Seite von der Oberteilaufnahme, der Stützwange und der Haltewange mit Kraft beaufschlagt wird, die durch die Klemmwirkung und Elastizität des Halters erzeugt wird.A Clamping action is generated by the wedges thus formed, wherein in an embodiment of a system profile of the clamping cheek against one side of the mounting portion presses, the other Side of the upper part, the support cheek and the retaining cheek is acted upon by the force due to the clamping action and elasticity of the holder is generated.
Im Falle eines Flachprofils ist dieses zum Beispiel auf seiner Oberseite mit der Fixierleiste bzw. dem Fixierprofil versehen. Die Oberteilaufnahme ist mit ihren Fixierrippen mit dem Fixierprofil in Eingriff, wobei die Haltewange auf einer Seite am Befestigungsabschnitt anliegt. Auf der anderen Seite liegt die Klemmwange einerseits mit dem Anlageprofil an der Innenseite der Stützwange an und andererseits mit einem weiteren, gegenüber liegenden Anlageprofil an dem Befestigungsabschnitt an. Durch Zusammendrücken von Ober- und Unterteil wird die Klemmwange des Unterteils zwischen die Stützwange des Oberteils und den Befestigungsabschnitt gedrückt, wobei die Haltewange des Oberteils von der anderen Seite her gegen den Befestigungsabschnitt gezogen wird. Auf diese Weise ist es möglich, den Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Halteranordnung vorteilhaft zu erweitern.In the case of a flat profile, for example, this is provided on its upper side with the fixing strip or the fixing profile. The upper part receiving is with their fixing ribs with the fixing in engagement, wherein the retaining cheek on one side of the fastener abutting section. On the other hand, the clamping cheek is on the one hand with the investment profile on the inside of the support cheek and on the other hand with a further, opposite investment profile on the attachment portion. By squeezing the upper and lower part of the clamping cheek of the base between the support cheek of the upper part and the mounting portion is pressed, wherein the retaining cheek of the upper part is pulled from the other side against the mounting portion. In this way it is possible to advantageously extend the field of application of the holder assembly according to the invention.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung sind das zumindest eine Unterteil und/oder das zumindest eine Oberteil mit zumindest einer Halterkopfaufnahme für einen Halterkopf versehen. Der Halterkopf dient zur Befestigung und Halterung von unterschiedlichen Installationselementen und ist an diese entsprechend anpassbar, wobei die Halteranordnung unverändert bleiben kann. Der Halterkopf kann auf einfache Weise in die Halterkopfaufnahme eingeschoben werden und verriegelt mit einem Arretierelement in einem Arretierabschnitt der Halterkopfaufnahme. Somit wird eine Anzahl von Halterkomponenten reduziert und ein Baukastenkonzept mit geringer Teilezahl bei gleichzeitiger einfacher Anbringung ohne Werkzeug ermöglicht.In a further preferred embodiment, the at least a lower part and / or the at least one upper part with at least a holder head receptacle provided for a holder head. The holder head is used to attach and hold different Installation elements and is adaptable to these, wherein the holder assembly can remain unchanged. Of the Holder head can be easily inserted into the holder head receptacle be and locks with a locking element in a locking portion the holder head holder. Thus, a number of holder components reduced and a modular concept with low number of parts at the same time easy attachment without tools allows.
Ein Positionieren der Halteranordnungen kann im Wesentlichen frei wählbar ausgeführt werden, eine Begrenzung besteht nur durch eine Steigung des Fixierprofils. Dadurch ergibt sich eine besondere Flexibilität.One Positioning of the holder assemblies can be essentially freely selectable be executed, a limitation exists only by a Slope of the fixing profile. This results in a special flexibility.
Ein Verrutschen der Halteranordnung längs des Strukturelementes ist aufgrund der Fixierleiste und des Fixierprofils verhindert, so dass größere Lasten von Installationselementen (kleinere natürlich auch) aufgenommen werden können, wobei die Klemmkraft der Halteranordnung nicht gegen Verrutschen vergrößert werden muss.One Slipping of the holder assembly along the structural element is prevented due to the fixing strip and the fixing profile, so that larger loads of installation elements (smaller ones, of course) can be recorded, wherein the clamping force of the holder assembly does not prevent slippage must be increased.
Spanabhebende Bearbeitung der Strukturelement entfällt vollständig, wodurch eine Schwächung der Strukturelemente ebenfalls vollständig vermieden wird. Dabei sind auch die dazugehörigen Arbeiten wie Entgraten und Reinigen nicht mehr erforderlich. Weiterhin kann auf ein Kitten von Bohrlöchern ebenfalls verzichtet werden, da diese nicht mehr vorhanden sind.machining Processing of the structural element is completely eliminated thereby weakening the structural elements as well completely avoided. There are also the associated works such as deburring and cleaning no longer required. Furthermore, can on a kitten of boreholes also be waived since these are no longer available.
Ein Luft- oder Raumfahrzeug weist zumindest eine oben beschriebene Halteranordnung auf.One Air or spacecraft has at least one holder assembly described above on.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference to the accompanying figures of the drawing closer explained.
Von den Figuren zeigen:From show the figures:
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. Weiterhin sind in den Figuren Koordinatensysteme x, y, z zur besseren Orientierung angegeben.In In the figures, the same reference numerals designate the same or the same function Components, unless stated otherwise. Farther are in the figures coordinate systems x, y, z for better orientation specified.
Die
Halteranordnung besteht aus einem Strukturelement
Das
Unterteil
An
der Außenseite des Unterteils
Grundkörper,
Rastrampe
Das
Oberteil
Die
Oberteilaufnahme
Die
Stützwange
Das
Oberteil
Die
Halteranordnung
Das
Oberteil
Die
Anbringung des Halters
Die
Oberteilaufnahme
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise kombinierbar und modifizierbar.Even though the present invention with reference to preferred embodiments described herein, it is not limited thereto but in many ways combinable and modifiable.
Beispielsweise
können das Unterteil
Bei
einer Halteranordnung eines Luft- oder Raumfahrzeugs mit einem ein
Strukturelement
- 11
- Halterholder
- 22
- Unterteillower part
- 33
- Klemmaufnahmeterminal receiving
- 44
- RastrampeRest ramp
- 55
- Klemmwangeclamping beam
- 66
- Anlageprofilinvestment profile
- 77
- HalterkopfaufnahmeHolder head socket
- 88th
- Oberteiltop
- 99
- OberteilaufnahmeTop receiving
- 1010
- Haltewangeholding cheek
- 1111
- Stützwangesupporting side
- 1212
- Fixierrippefixing rib
- 1313
- RastwangeRest cheek
- 1414
- Rastelementlocking element
- 1515
- Halterkopfholder head
- 1616
- Grundkörperbody
- 1717
- Fußabschnittfoot section
- 1818
- Arretierelementlocking
- 1919
- Halteelementretaining element
- 2020
- Fixierleistecleat
- 2121
- Fixierprofilfixing profile
- 2222
- Strukturelementstructural element
- 2323
- Befestigungsabschnittattachment section
- 2424
- Spantrib
- 2525
- StringerStringer
- 2626
- Aufnahmeabschnittreceiving portion
- 2727
- Arretierabschnittlocking section
- 2828
- Installationselementinstallation element
- 2929
- Rumpfstrukturhull structure
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