DE102009029754B4 - Installation system for connecting systems to an aircraft structure and method - Google Patents
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Abstract
Offenbart ist ein Installationssystem 10 zur Anbindung von Systemen 4 an eine Struktur 6 eines Luftfahrzeugs, insbesondere von Leitungen oder Kabinenkomponenten an eine Primärstruktur eines Flugzeugs, mit zumindest einem Träger 12 zur Anordnung der Systeme 4 und mit zumindest zwei Befestigungselementen 14, 16 zur Befestigung des Trägers 12 an der Struktur 6, wobei zumindest eine strukturseitige Halterung 18, 20 mit einem justierbaren Aufnahmeelement 34 zum abschnittsweisen Aufnehmen eines der Befestigungselemente 14, 16 vorgesehen ist, sowie ein Verfahren zur Anbindung von Systemen 4.An installation system 10 is disclosed for connecting systems 4 to a structure 6 of an aircraft, in particular lines or cabin components to a primary structure of an aircraft, with at least one carrier 12 for arranging the systems 4 and with at least two fastening elements 14, 16 for fastening the carrier 12 on the structure 6, with at least one structure-side holder 18, 20 with an adjustable receiving element 34 for receiving one of the fastening elements 14, 16 in sections, as well as a method for connecting systems 4.
Description
Die Erfindung betrifft ein Installationssystem zur Anbindung von Systemen an eine Struktur eines Luftfahrzeugs, insbesondere von Leitungen oder Kabinenkomponenten an eine Primärstruktur eines Flugzeugs, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Anbindung von Systemen.The invention relates to an installation system for connecting systems to a structure of an aircraft, in particular of lines or cabin components to a primary structure of an aircraft, according to the preamble of patent claim 1 and a method for connecting systems.
Im Flugzeugbau werden herkömmlicherweise Systeme wie Leitungen über eine Vielzahl von Haltern an Abschnitten einer Primärstruktur des Flugzeugs angebunden. Die Halter sind durch in Bohrungen der Primärstruktur eingesetzte Nieten an den Abschnitten befestigt und weisen eine Aufnahme für die Leitungen auf. Die Vielzahl der Bohrungen bedeutet jedoch eine Schwächung der Primärstruktur. Ferner ist die Anbindung zeitintensiv und insbesondere bei Überkopfarbeiten anstrengend für das Montagepersonal.In aircraft, conventionally, systems such as conduits are connected via a plurality of brackets to portions of a primary structure of the aircraft. The holders are fastened to the sections by rivets inserted in bores of the primary structure and have a receptacle for the lines. However, the large number of holes means a weakening of the primary structure. Furthermore, the connection is time-consuming and especially for overhead work exhausting for the assembly staff.
Die Tendenz geht daher dahin, die Halter der Systeme an Tragschienen zu befestigen, die an der Primärstruktur angebunden sind. Ein derartiges Konzept ist in dem Patent
Weiterer Stand der Technik ist aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Installationssystem zur Anbindung von Systemen an eine Struktur eines Luftfahrzeugs, insbesondere von Leitungen oder Kabinenkomponenten an eine Primärstruktur eines Flugzeugs, das die vorgenannten Nachteile beseitigt und einen Toleranzausgleich erlaubt, sowie ein Verfahren zur Anbindung von Systemen zu schaffen.The object of the present invention is to provide an installation system for connecting systems to a structure of an aircraft, in particular lines or cabin components to a primary structure of an aircraft, which eliminates the aforementioned disadvantages and allows tolerance compensation, as well as a method for connecting systems.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Installationssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.This object is achieved by an installation system having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 11.
Ein erfindungsgemäßes Installationssystem zur Anbindung von Systemen an eine Struktur eines Luftfahrzeugs, insbesondere von Leitungen oder Kabinenkomponenten an eine Primärstruktur eines Flugzeugs, hat zuminderst einen Träger zur Anordnung der Systeme und zwei Befestigungselemente zur Befestigung des zumindest einen Trägers an der Struktur, wobei eine strukturseitige Halterung mit einem justierbaren Aufnahmeelement zum abschnittsweisen Aufnehmen des Befestigungselements vorgesehen ist, wobei das Befestigungselement einen Zapfen mit einem halbschalenartigen Kopf aufweist, und wobei zur Fixierung des Zapfens an bzw. in dem Aufnahmeelements eine Fixiereinrichtung vorgesehen sein. Erfindungsgemäß hat die Fixiereinrichtung einen vorgespannten Schieber zum Eingreifen in eine Fixiernut des Zapfens, der einen Bereich einer den Zapfen aufnehmenden Aufnahme überdeckt.An installation system according to the invention for connecting systems to a structure of an aircraft, in particular lines or cabin components to a primary structure of an aircraft, at least has a support for the arrangement of the systems and two fasteners for attaching the at least one support to the structure, wherein a structure-side support with an adjustable receiving element for receiving portions of the fastener is provided, wherein the fastening element has a pin with a half-shell-like head, and being provided for fixing the pin on or in the receiving element, a fixing device. According to the invention, the fixing device has a preloaded slide for engaging in a fixing groove of the pin, which covers a region of a receptacle receiving the pin.
Das Justieren bzw. Ausrichten des strukturseitigen Aufnahmeelements zu zumindest einem trägerseitigen Befestigungselement hat den Vorteil, dass Geometrieabweichungen des Trägers bei der Montage an der Struktur ausgeglichen werden können und somit eine Toleranzkompensation zwischen den strukturseitigen Halterungen und systemseitigen Befestigungselementen erfolgt. Somit wird der Träger bei der Anbindung an der Struktur nicht verformt. Entsprechend einfach und schnell kann die Montage erfolgen. Die erfindungsgemäße Lösung hat darüber hinaus den Vorteil, dass bei Verwendung mehrerer justierbarer Aufnahmeelemente das Installationssystem an sich zur Struktur ausgerichtet werden kann. Hierzu wird beim Verbinden des Befestigungselements mit dem jeweiligen Aufnahmeelement das Aufnahmeelement ausgerichtet und dann, wenn sämtliche Aufnahmeelemente ausgerichtet sind, kann das Installationssystem durch Verschiebungen der Aufnahmeelemente in dem Flugzeug ausgerichtet werden. Dadurch, dass das Befestigungselement einen Zapfen mit einem halbschalenartigen Kopf aufweist, lässt sich die Ausrichtung des Aufnahmeelements zum Befestigungselement vereinfachen. Die Fixiereirichtung hat den Vorteil, dass das Befestigungselement fest mit dem Aufnahmeelement verbunden ist und beispielsweise Fertigungshilfsmittel wie Stützen oder Hubwagen zum Abstützen des Installationssystems bei der Montage entfernt werden können. Durch den vorgespannten Schieber zum Eingreifen in eine Fixiernut des Zapfens, der einen Bereich einer den Zapfen aufnehmenden Aufnahme überdeckt, erfolgt die Fixierung selbsttätig beim Einführen des Befestigungselements in die Aufnahme.The adjustment or alignment of the structure-side receiving element to at least one carrier-side fastening element has the advantage that geometrical deviations of the carrier during assembly to the structure can be compensated and thus takes place a tolerance compensation between the structure-side brackets and system-side fastening elements. Thus, the carrier is not deformed during the connection to the structure. Corresponding easy and fast installation can be done. The solution according to the invention has the additional advantage that when using multiple adjustable receiving elements, the installation system can be aligned to the structure itself. For this purpose, the receiving element is aligned when connecting the fastening element with the respective receiving element and then, when all the receiving elements are aligned, the installation system can be aligned by displacements of the receiving elements in the aircraft. Characterized in that the fastening element has a pin with a half-shell-like head, the orientation of the receiving element to the fastener can be simplified. The Fixiereirichtung has the advantage that the fastener is firmly connected to the receiving element and, for example, production aids such as supports or trucks for supporting the installation system can be removed during assembly. By the biased slide for engaging in a fixing groove of the pin, which covers a portion of the pin receiving receptacle, the fixation is carried out automatically when inserting the fastener into the receptacle.
Vorzugsweise erlaubt das Aufnahmeelement eine Ausrichtung bzw. einen Toleranzsausgleich in einer Ebene quer zur Einschubrichtung des Befestigungselements. Hierdurch können Toleranzen in mehreren Richtungen ausgeglichen werden. Preferably, the receiving element allows alignment or tolerance compensation in a plane transverse to the insertion direction of the fastener. As a result, tolerances can be compensated in several directions.
Das Aufnahmeelement kann insbesondere schwimmend in einem an der Struktur befestigten Käfig gelagert sein. Dies hat den Vorteil, dass es beim Ausrichten nicht in festen Führungsbahnen geführt ist, sondern sich frei in der Ebene bewegen kann.The receiving element may in particular be mounted floating in a cage attached to the structure. This has the advantage that when aligning it is not guided in fixed guideways, but can move freely in the plane.
Zum Festsetzen des Aufnahmeelements nach der Ausrichtung kann ein Feststellelement vorgesehen sein. Dies erlaubt die Arretierung des Installationssystems in einer ausgerichteten Position und verhindert Verschiebungen des Installationssystems nach der Montage.For fixing the receiving element after the alignment, a locking element may be provided. This allows the locking of the installation system in an aligned position and prevents displacements of the installation system after assembly.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Feststellelement eine auf ein Außengewinde des Zapfens aufschraubbare Mutter. Diese Lösung benötigt nur wenig Teile und ermöglicht eine einfache, schnelle und sichere Festsetzung bzw. Feststellung.In one embodiment, the locking element is a screw on an external thread of the pin nut. This solution requires only a few parts and allows easy, fast and secure fixing or determination.
Vorzugsweise ist ein Sicherungselement zur Sicherung des Feststellelements vorgesehen. Hierdurch wird die Position des Installationssystems zweifach gegen Verschiebungen bzw. Lageveränderungen gesichert, was geltenden Luftfahrtrichtlinien entspricht.Preferably, a securing element is provided for securing the locking element. This will double-secure the position of the installation system against any displacement or displacement, which complies with applicable aviation regulations.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist das Sicherungselement ein in eine Querbohrung des Zapfens einsetzbarer Splint. Dieser ist schnell zu setzen und jederzeit auf seine Funktionsfähigkeit zu überprüfen.In one embodiment, the securing element is an insertable in a transverse bore of the pin sapwood. This can be set quickly and checked at any time for its functionality.
Vorzugsweise ist zumindest ein Befestigungselement in Längsrichtung des Trägers versetzbar, so dass der Abstand der Befestigungselemente an dem Träger flexibel an die jeweilige Struktur angepasst werden kann. Somit kann die Anbindung des erfindungsgemäßen Installationssystems beispielsweise an Stringer, Spanten, Querträgern oder dergleichen erfolgen.Preferably, at least one fastening element can be displaced in the longitudinal direction of the carrier, so that the spacing of the fastening elements on the carrier can be adapted flexibly to the respective structure. Thus, the connection of the installation system according to the invention, for example, to stringers, frames, cross members or the like.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Träger an zumindest einem Endabschnitt mit einer Rasterung zum Einsetzen des Befestigungselements versehen. Dies ermöglicht eine Snapp- und Click-Verbindung, so dass eine Anpassung der Abstände der Befestigungselemente zueinander ohne zusätzliches Werkzeug erfolgen kann.In one embodiment, the carrier is provided at least one end portion with a grid for insertion of the fastener. This allows a Snapp and Click connection, so that an adjustment of the distances of the fasteners to each other can be done without additional tools.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anbindung von Systemen, insbesondere von Leitungen oder Kabinenkomponenten, an eine Struktur eines Flugzeugs werden die Systeme zu zumindest einem Modul zusammengefasst und an zumindest zwei Trägern befestigt. Abschließend werden die mit den Systemen bestückten Träger an der Struktur befestigt. Zur Anbindung der Systeme wird zumindest ein erfindungsgemäßes Installationssystem verwendet. Hierzu wird zumindest ein Aufnahmeelement an der Struktur zur Aufnahme eines trägerseitigen Befestigungselements angeordnet. Dann wird das Befestigungselements in eine Aufnahme des Aufnahmeelements eingeführt und mittels einer Fixiereinrichtung in der Aufnahme fixiert. Anschließend wird das Installationssystem ausgerichtet und das Aufnahmeelement festgesetzt.In a method according to the invention for connecting systems, in particular lines or cabin components, to a structure of an aircraft, the systems are combined to form at least one module and fastened to at least two carriers. Finally, the carriers equipped with the systems are attached to the structure. For connecting the systems, at least one installation system according to the invention is used. For this purpose, at least one receiving element is arranged on the structure for receiving a carrier-side fastening element. Then, the fastening element is inserted into a receptacle of the receiving element and fixed by means of a fixing device in the receptacle. Then the installation system is aligned and the receiving element fixed.
Diese Lösung hat den Vorteil, dass anstrengende Überkopfarbeiten für das Montagepersonal entfallen und somit ergonomisch angepasste Bewegungen ermöglicht werden. Die Träger können bequem mit den Systemen bestückt werden und an vorbereiteten Haltepunkten in der Rumpfsektion an die Struktur angebunden werden.This solution has the advantage that strenuous overhead work for the assembly personnel omitted and thus ergonomically adapted movements are possible. The carriers can be conveniently equipped with the systems and tied to prepared structure in the fuselage section.
Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous embodiments are the subject of further subclaims.
Das Installationssystem kann manuell oder automatisiert an der Struktur befestigt werden. Beim automatisierten Verfahren werden die Halterungen an der Struktur befestigt und die Zapfen elektromagnetisch, beispielsweise über einen Laser, eingemessen und dann anschließend das Installationssystem automatisiert in den Rumpfabschnitt bewegt. Es ist jedoch auch möglich, in einem ersten Schritt die Position der Halterungen an der Struktur zu erfassen und dann in einem zweiten Schritt basierend auf diesen Daten die Befestigungselemente und somit die Träger an den Leitungen zu befestigen bzw. das Modul zu erstellen. Anschließend wird in einem dritten Schritt das Installationssystem automatisiert oder manuell in den Rumpfabschnitt bewegt.The installation system can be manually or automatically attached to the structure. In the automated process, the brackets are attached to the structure and the pins electromagnetically, for example via a laser, calibrated and then then automatically moves the installation system in the fuselage section. However, it is also possible to detect in a first step, the position of the brackets on the structure and then attach in a second step based on these data, the fasteners and thus the carrier to the lines or to create the module. Subsequently, in a third step, the installation system is automated or moved manually into the fuselage section.
Bei einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Justierung des Aufnahmeelements selbsttätig, so dass keine zeitintensive Vorjustierung vorgenommen werden muss. Das Aufnahmeelement richtet sich automatisch zum Befestigungselement aus.In one embodiment, the adjustment of the receiving element takes place automatically, so that no time-consuming pre-adjustment must be made. The receiving element automatically aligns with the fastening element.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigenIn the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to schematic representations. Show it
In den Figuren tragen gleiche konstruktive Elemente die gleichen Bezugsziffern.In the figures, the same structural elements have the same reference numerals.
Die Installationssysteme
Gemäß
Die Träger
Die Halterung
Die Halterplatte
Die Führungsplatte
Das Aufnahmeelement
Der Schieber
Das Befestigungselement
Die Mutter
Im Folgenden wird eine erfindungsgemäße Anbindung des in
Gemäß
Durch die vorherige Ausrichtung der Aufnahmeelemente
Offenbart ist ein Installationssystem
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Modulmodule
- 44
- Leitung (System)Line (system)
- 66
- Querträger (Struktur)Cross member (structure)
- 88th
- Rumpfsektionfuselage section
- 1010
- Installationssysteminstallation system
- 1212
- Trägercarrier
- 1414
- Befestigungselementfastener
- 1616
- Befestigungselementfastener
- 1818
- Halterungbracket
- 2020
- Halterungbracket
- 2222
- Zapfenspigot
- 2424
- Grundplattebaseplate
- 2626
- Rasterungscanning
- 2828
- Mutter (Feststellelement)Nut (locking element)
- 3030
- Halterplatteholder plate
- 3232
- Führungsplatteguide plate
- 3434
- Aufnahmeelementreceiving element
- 3636
- Ramperamp
- 3838
- Ramperamp
- 4040
- Stegweb
- 4242
- Vorsprunghead Start
- 4444
- Vorsprunghead Start
- 4646
- KäfigCage
- 4848
- Bohrung (Aufnahme)Bore (intake)
- 5050
- Ebenelevel
- 5252
- Fixiereinrichtungfixing
- 5454
- Schieberpusher
- 5656
- Führungguide
- 5858
- Schmalseitenarrow side
- 6060
- Randabschnittedge section
- 6262
- Fixiernutfixing groove
- 6464
- Fingerfinger
- 6666
- LanglochLong hole
- 6868
- Schaftshaft
- 7070
- Kopfhead
- 7272
- Querbohrungcross hole
- 7474
- Splint (Sicherungselement)Split pin (fuse element)
- XX
- FlugzeuglängsrichtungAircraft longitudinal direction
- YY
- FlugzeugquerrichtungPlane transverse direction
- ZZ
- Einschubrichtunginsertion direction
Claims (11)
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE Representative=s name: MAIWALD PATENTANWALTS GMBH, DE Representative=s name: KOPF WESTENBERGER WACHENHAUSEN PATENTANWAELTE , DE |
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R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE Representative=s name: KOPF WESTENBERGER WACHENHAUSEN PATENTANWAELTE , DE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |