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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verlegen eines in einem
Flugzeug an einer zu überbrückenden Flugzeugstruktur
entlang verlaufenden Kabelstrangs, wobei mindestens ein am Kabelstrang zur
Anlage kommendes Kabelführungselement mit mindestens einem
Aufnahmeabschnitt für den Kabelstrang sowie mindestens
einem Befestigungsabschnitt zum Anbringen an der Flugzeugstruktur
vorgesehen ist, der eine Aufnahme für das eine Ende einer
langgestreckten Verbindungsstange zur Überbrückung
der Flugzeugstruktur bildet, die in Richtung des Kabelstrangs verlaufend
an der Flugzeugstruktur angebracht ist.
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Das
Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich vornehmlich
auf den Bau von Verkehrsflugzeugen zur Personen- oder Güterbeförderung.
Innerhalb des in der Regel großvolumigen Rumpfes solcher
Flugzeuge verlaufen Rohrleitungen und die im Hinblick auf die vorliegende
Erfindung hier interessierenden elektrischen Kabelstränge.
Solche Kabelstränge enthalten elektrische Spannungsversorgungsleitungen
oder Steuerleitungen, welche Bestandteil von elektrischen Bussystemen
zur flugzeuginternen Kommunikation elektrischer Einrichtungen und
dergleichen sein können. Die zu diesem Zweck eingesetzten Kabelstränge
bestehen aus einem bis zu mehrere Zentimeter im Durchmesser starken
Bündeln einzelner isolierter Metalldrähte oder
-litzen. Meist ist der Kabelstrang mit einer separaten äußeren
Isolation zum Schutz vor mechanischen und klimatischen Einflüssen
versehen. Die Kabelstränge werden vom Kabineninneren her
betrachtet unsichtbar zwischen der äußeren Flugzeugoberfläche
und dem Kabineninneren verlegt. In diesem Bereich befindet sich
die aus verschiedenen Verstärkungsträgern und
-spanten bestehende Flugzeugstruktur, welche in der Regel Durchbrüche
zur Hindurchführung der Kabelstränge aufweist,
um diese entlang des Flugzeugrumpfes zu verlegen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Aus
der
DE 10 2004
011 182 A1 geht eine technische Lösung zum Verlegen
eines elektrischen Kabelstrangs entlang einer zu überbrückenden
Flugzeugstruktur hervor. Ein Träger der Flugzeugstruktur weist
einen Durchbruch auf, durch welchen der Kabelstrang hindurch verlaufen
soll. Hierbei ist ein unmittelbarer Kontakt des elektrischen Kabelstrangs mit
dem Randbereich des Durchbruchs zu vermeiden, um ein Aufscheuern
des elektrischen Kabelstrangs und ein damit verbundenes Kurzschlussrisiko
zu vermeiden. Dafür ist im Bereich des Durchbruchs ein
Kabelführungselement vorgesehen. Das Kabelführungselement
besteht im Wesentlichen aus einem V-förmigen Aufnahmeabschnitt
für den Kabelstrang. Hieran wird der Kabelstrang mittels
herkömmlicher Kabelbinder fixiert. Zur Befestigung an der Flugzeugstruktur
weist das Kabelführungselement einen Befestigungsabschnitt
auf, mit welchem das Kabelführungselement ohne separate
Verbindungsmittel, wie Schrauben und dergleichen per Klemmwirkung
an einen zugeordneten Durchbruch benachbart zu der vorstehend erwähnten
Ausnehmung des Trägers klemmbar ist.
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Zwar
wird mit einem solchen Kabelführungselement ein schädigender
Kontakt des Kabelstrangs mit der Flugzeugstruktur vermieden; jedoch
ist insbesondere bei großvolumigen Flugzeugrümpfen
der Abstand zwischen einzelnen zueinander parallel verlaufenden
Trägern derart groß, dass solche einzelnen Kabelführungselemente
eine hinreichende Führung des Kabelstrangs nicht gewährleisten
können.
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Aus
dem allgemein bekannten Stand der Technik geht daher auch eine stangenförmige Überbrückungsvorrichtung
für zu verlegende Kabelstränge hervor, welche
den Kabelstrang im Bereich zwischen zwei Trägern zusätzlich
führt. Gewöhnlich besteht eine solche Vorrichtung
aus mehreren einzelnen Kabelführungselementen mit einem
herkömmlichen Aufnahmeabschnitt für den Kabelstrang;
jedoch ist seitens des Befestigungsabschnitts eine Aufnahme für
das Ende einer langgestreckten Verbindungsstange zur Überbrückung
der Flugzeugstruktur vorgesehen. Durch Aneinanderreihung einzelner
Kabelführungselemente mit Verbindungsstangen lässt
sich so eine große Distanz zwischen Trägern der
Flugzeugstruktur sicher überbrücken und der Kabelstrang wird
zuverlässig in diesem Bereich geführt. Diese überbrückende
Vorrichtung wird über die beiden außenliegenden
Verbindungsstangen an Trägern der Flugzeugstruktur angebracht,
beispielsweise durch eine Verschraubung.
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Nachteilhaft
bei der bekannten überbrückenden Vorrichtung zum
Verlegen eines Kabelstrangs ist der mit dem konstruktiven Aufbau
verbundene Montageaufwand. Denn die einzelnen Kabelführungselemente
werden gewöhnlich mit den Enden der zugeordneten Verbindungsstangen
verklebt. Die Verklebung erfordert eine ausreichende Aushärtezeit,
was den fertigungstechnischen Aufwand erhöht. Zudem sind
zusätzliche Montagevorrichtungen erforderlich, um die Verbindungsstangen
samt Kabelführungselemente während der Aushärtezeit
in der Sollposition zu fixieren. Weiterhin besteht bei der bekannten
Klebelösung das Risiko einer Bildung von unerwünschten
Scheuerstellen durch ausgehärtete Klebereste im Bereich
der Verbindungsstelle zum Kabelstrang hin.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung
zum Verlegen eines in einem Flugzeug an einer zu überbrückenden
Flugzeugstruktur entlang verlaufenden Kabelstrangs zu schaffen,
die sich mit geringem Zeitaufwand einfach montieren lässt
und eine sichere Fixierung des Kabelstrangs gewährleistet.
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Die
Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden
Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen
Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Die
Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Verbindung
zwischen der Verbindungsstange und dem hieran befestigten Kabelführungselement
nach Art einer Clip-Verbindung ausgebildet ist, welche mindesten
einen federnd gelagerten radial gerichteten Arretierpin und eine
korrespondierende radiale Rastbohrung umfasst, die miteinander in formschlüssigen
Eingriff kommen.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung resultiert
aus der Abkehr von einer stoffschlüssigen Verbindung zur
Befestigung der Verbindungsstange mit einem Kabelführungselement
und baut auf der Erkenntnis auf, dass das Kabelführungselement
als eine Art Adapterstück für einander zu reihende
Verbindungsstangen dienen kann. Dies eröffnet die Möglichkeit,
Verlegevorrichtungen für Kabelstränge in beliebiger
Länge unter Nutzung einer Art Baukastenprinzip herzustellen.
Der fertigungstechnische Aufwand sinkt dementsprechend und die erfindungsgemäße
Lösung lässt sich innerhalb denkbar kurzer Zeit
montieren. An den Verbindungsstellen entstehen keine überschüssigen
Klebereste mehr und somit werden potenzielle Scheuerstellen am Kabelstrang gänzlich
vermieden. Ebenso werden keine Montagevorrichtungen zur Fertigung
der erfindungsgemäßen Lösung benötigt.
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Versuche
haben ergeben, dass die auf dem Prinzip einer Clip-Verbindung beruhende
Ankopplung der Verbindungsstange an dem hieran zu befestigenden
Kabelführungselement hinreichend stabil ist, um auch elektrische
Kabelstränge größeren Durchmessers sicher
entlang der Flugzeugstruktur überbrückend zu führen.
Durch die Paarung mindestens einer radialen Rastbohrung mit zugeordnetem federnd
gelagerten Arretierpin, lässt sich die erfindungsgemäße
Lösung im Bedarfsfall auch auf einfache Weise demontieren.
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Gemäß einer
der Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen,
dass ein Befestigungsösenelement zur Anbringung an der
Flugzeugstruktur vorgesehen ist, das über eine gleichartige
Clip-Verbindung ebenso an dem zugeordneten Ende der Verbindungsstange
befestigt ist. Normalerweise besteht jede Verlegevorrichtung aus
mehreren Kabelführungselementen, die abwechselnd mit Verbindungsstangen
aneinander gereiht sind. An den Enden ist die Verlegevorrichtung
mit den hier angegebenen Befestigungsösenelementen versehen,
die vorzugsweise einen Ösenabschnitt besitzen. Über den
durch den Ösenabschnitt geschaffenen Durchbruch erfolgt
die Verschraubung der Verlegevorrichtung an der Flugzeugstruktur,
die insoweit als lösbare Befestigung und damit vorteilhafterweise
ebenfalls demontierbar ausgebildet. Die Verwendung gleichartiger
Clip-Verbindung zwischen Befestigungsösenelement und Verbindungsstange
sowie zwischen Kabelführungselement und Verbindungsstange
sorgt für ein einheitliches Baukastensystem und insoweit
für eine hohe Austauschbarkeit der einzelnen Bauteile untereinander.
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Um
die vorstehend erläuterte abwechselnde Aneinanderreihung
von Verbindungsstangen unterschiedlicher Länge mit Kabelführungselementen
als Kopplungsstücke zu realisieren, wird vorgeschlagen, dass
ein Kabelführungselement genau zwei einander koaxial gegenüberliegende
Befestigungsabschnitt mit je einer Aufnahme für je zugeordnete
Verbindungsstangen aufweist. Diese Aufnahme sind vorzugsweise topfartig
gestaltet, wobei die Clip-Verbindungsmittel im Wandbereich der Aufnahmen
angeordnet sind. Durch die topfartige Gestaltung wird eine definierte
Einstecktiefe für das Ende der Verbindungsstange geschaffen,
so dass sich die einander korrespondierenden Clip-Verbindungsmittel
in einfacher Weise in Übereinstimmung bringen lassen, so dass
der Rasteingriff schnell hergestellt werden kann. Es ist auch denkbar,
dass zwei oder mehrere Kabelführungselemente direkt hintereinander
mit unterschiedlicher radialer Ausrichtung der zugeordneten Aufnahmeabschnitte
für den Kabelstrang einander gereiht werden, um pro Verlegevorrichtung
mehrere Kabelstränge nebeneinander überbrückend
in der Flugzeugstruktur zu führen. Diese mehreren Kabelführungselemente
können dabei entweder ebenfalls im Rahmen des Baukastensystems
aneinandergesteckt werden oder auch einstückig als Bauteil
des Baukastensystems vorliegen.
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Gemäß einer
die Clip-Verbindung der erfindungsgemäßen Verlegevorrichtung
verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der Arretierpin an
einer Federzunge des Kabelführungselements und/oder des
Befestigungsösenelements im Bereich der topfartigen Ausnehmung
zur Aufnahme des zugeordneten Endes der Verbindungsstange angeordnet
ist. Hierdurch kann die Clip-Verbindung, die seitens des Arretierpins
eine federnde Lagerung erfordert einstückig hergestellt
werden, in dem vorzugsweise die Federzunge teilweise entlang des
Umfangs des aufnahmeösenartigen Befestigungselements erstreckt.
Die lässt sich fertigungstechnisch dadurch umsetzen, dass
die in Umfangsrichtung verlaufende Federzunge durch einen U-förmigen
Schlitz im Bereich der Aufnahme des Befestigungsösenelements oder
des Kabelführungselements gebildet ist.
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Zur
Erzielung einer höheren Stabilität der Clip-Verbindung
wird gemäß einer anderen die Erfindung verbessernden
Maßnahme vorgeschlagen, dass bei einem Kabelführungselement
oder Befestigungsösenelement im Bereich der Aufnahme für
die Verbindungsstange genau zwei einander gegenüberliegende
und federnd gelagerte Arretierpins vorgesehen sind, die je in die
durch beide Öffnungen der Durchgangsbohrung gebildeten
Rastbohrungen eingreifen. Es ist natürlich auch denkbar,
mehr als zwei Arretierpins auf diese Weise entlang des Umfangs des
Kabelführungselements oder des Befestigungsösenelements
anzuordnen, wobei darauf zu achten ist, dass die Federzunge auch
ausreichend lang ist, um die gewünschte Federwirkung für
den Arretierpin auszuüben. Versuche haben ergeben, dass
bei den herrschenden Durchmesserverhältnissen sowie Belastungskräften
eine Anzahl von zwei Arretierpins pro Clip-Verbindung ausreichend
ist, um eine zuverlässige Befestigung zu schaffen.
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Zur
Erleichterung der Montage der Verbindungsstange in der zugeordneten
Ausnehmung seitens des Kabelführungselements oder des Befestigungselements
wird vorgeschlagen, dass der Arretierpin mit einer Einlaufschräge
zum rastenden axialen Einstecken des Endes der Verbindungsstange versehen
ist, wobei der Arretierpin in der montierten Position in die korrespondierende
Rastbohrung einschnappt. Somit braucht der Arretierpin nicht durch ein
zusätzliches Werkzeug in eine aufnahmebereite Ausgangsstellung
gebracht werden, ehe die Verbindungsstange eingesteckt wird. Vielmehr
wird der Arretierpin durch diese Einlaufschräge automatisch
bei Einstecken der Verbindungsstange in die zugeordnete Aufnahme
des Kabelführungselements bzw. Befestigungsösenelements
radial nach außen vorgespannt.
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In
einfacher Weise kann die dem Arretierpin zugeordnete Rastbohrung
seitens der Verbindungsstange als eine radiale Durchgangsbohrung
im Endbereich der Verbindungsstange ausgeführt sein. Somit
lassen sich zwei einander gegenüberliegende Öffnungen
zum Eingriff je zugeordneter Arretierpins durch nur eine Bohrung
erzeugen.
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Weiterhin
wird vorgeschlagen, dass die Verbindungsstange rohrförmig
mit rundem Querschnitt ausgebildet ist und durch Strangpressen hergestellt ist.
Als Material bietet sich hierfür ein stabiler Kunststoff
oder auch ein Leichtmetall an. Durch die rohrförmige Ausbildung
ist die Verbindungsstange innen hohl und besitzt hierdurch ein formbedingtes
recht hohes Flächenträgheitsmoment, das unerwünschte Biegungen
erschwert. Zudem ist eine so ausgeführte Verbindungsstange
besonders leichtbauend, was dem Gewichtseinsparungsziel im Flugzeugbau
zu Gute kommt.
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Das
Kabelführungselement sowie das Befestigungsösenelement
werden dagegen vorzugsweise aus einem urgeformten thermoplastischen Kunststoff
hergestellt, beispielsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP),
glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) und andere geeignete
Werkstoffe, die hinreichend formstabil sind und sich andererseits
auch für die erfindungsgemäße Clip-Verbindung
eignen. Die hier vorgeschlagenen Materialien sind ausreichend wärmebeständig
und es lässt sich eine Federzunge mit ausreichender Federwirkung
für den Arretierpin schaffen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere,
die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben oder werden nachstehend gemeinsam
mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es
zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Verlegen eines in
einem Flugzeug an einer zu überbrückenden Flugzeugstruktur
verlaufenden Kabelstrang,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines exemplarischen Kabelführungselements,
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3 eine
perspektivische Ansicht eines exemplarischen Befestigungsösenelements,
und
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4 einen
Teilschnitt durch eine zwischen Befestigungsösenelement
und Verbindungsstange hergestellten Clip-Verbindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Gemäß 1 besteht
die Verlegevorrichtung für einen hier nur schematisch angedeuteten Kabelstrang 1 entlang
einer ebenfalls nur schematisch angedeuteten Flugzeugstruktur 2a und 2b,
welche aus zwei beabstandet zueinander und parallel verlaufenden
Trägern besteht, aus an einer Aneinanderreihung von einzelnen
Kabelführungselementen 3a bis 3f mit
diese je verbindenden Verbindungsstangen 4 (exemplarisch).
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Zur
endseitigen Befestigung der Verlegevorrichtung an der Flugzeugstruktur 2a und 2b sind
jeweils den Enden der Verlegevorrichtung zugeordnete Befestigungsösenelemente 5a bzw. 5b vorgesehen.
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Die
Verbindung der einzelnen Verbindungsstangen 4 mit den Kabelführungselementen 3a bis 3f sowie
auch den endseitigen Befestigungsösenelementen 5a und 5b erfolgt
per Clip-Verbindung.
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Nach 2 ist
diese Clip-Verbindung seitens des Kabelführungselements 3 (exemplarisch)
im Bereich von zwei einander koaxial gegenüberliegenden
Befestigungsabschnitten 6a und 6b für
die Aufnahme je zugeordneter – hier nicht weiter dargestellter – Verbindungsstangen
platziert. Das Kabelführungselement 3 besitzt
neben diesen Befestigungsabschnitten 6a und 6b einen
V-förmig gestalteten Aufnahmeabschnitt 7 zur Fixierung
des – hier nicht dargestellten – Kabelstrangs 1 unter
Zuhilfenahme von Kabelbindern.
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Der
zur Herstellung der Clip-Verbindung seitens des Befestigungsabschnitts 6a (exemplarisch) des
im Kabelführungselements 3 vorgesehene Arretierpin 8 ist
am distalen Ende einer Federzunge 9 nach radial innen ragend
angeformt. Der Arretierpin 8 ist mit einer Einlaufschräge 10 zum
rastenden axialen Einstecken des Endes der Verbindungsstange versehen.
Pro Clip-Verbindung ist an jedem Befestigungsabschnitt 6a und 6b hier
eine Paarung von zwei einander gegenüberliegenden und federnd
gelagerten Arretierpins 8, 8' vorgesehen.
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Gemäß 3 ist
auch seitens des Befestigungsösenelements ein mit dem vorstehend
beschriebenen Befestigungsabschnitt vergleichbarer Befestigungsabschnitt 6` ausgebildet.
Das Befestigungsösenelement 5 weist weiterhin
einen Ösenabschnitt 11 auf, der einer Anbringung
der gesamten Verlegevorrichtung an der – hier nicht dargestellten – Flugzeugstruktur
per Verschraubung ermöglicht.
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Die
beiden mit je zugeordneten gegenüberliegenden Arretierpins 8 versehenen
Federzungen 9 und 9' sind durch teilweise entlang
des Umfangs im Bereich des Befestigungsabschnitts 6' eingebrachte U-förmige
Schlitze gebildet.
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Das
dargestellte Befestigungsösenelement 5 wie auch
das vorstehend in 2 erläuterte Kabelführungselement 3 bestehen
aus einem Kunststoff und sind durch Spritzgießen hergestellt.
Beim Spritzgießen lässt sich auch der U-förmige
Schlitz einbringen, um die Federzunge 9 und 9' auszubilden.
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Nach 4 greift
im montierten Zustand, also nach Einführung des Endes der
Verbindungsstange 4 in den Befestigungsabschnitt 6` der
Arretierpin 8' in eine korrespondierende Rastbohrung 12,
die in in die Verbindungsstange 4 als Durchgangsbohrung
hergestellt ist.
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Die
Verbindungsstange 4 ist rohrförmig mit rundem
Querschnitt ausgebildet und besteht in diesem Ausführungsbeispiel
aus einem stranggepressten Kunststoffmaterial.
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Die
Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene
bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen
hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche
mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich,
weniger oder mehr Verbindungsstangen 4 durch Aneinanderkopplung über entsprechende
Kabelführungselemente zu einer Verlegevorrichtung beliebiger
Menge über die erfindungsgemäße Clip-Verbindung
zusammenzustecken, wobei aufgrund der einheitlichen Clip-Verbindung
der Hauptvorteil eines Baukastensystems besteht.
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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.
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- 1
- Kabelstrang
- 2
- Flugzeugstruktur
- 3
- Kabelführungselement
- 4
- Verbindungsstange
- 5
- Befestigungsösenelement
- 6
- Befestigungsabschnitt
- 7
- Aufnahmeabschnitt
- 8
- Arretierpin
- 9
- Federzunge
- 10
- Einlaufschräge
- 11
- Ösenabschnitt
- 12
- Rastbohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004011182
A1 [0003]