DE102009039688B4

DE102009039688B4 - Pneumatische Befestigung für Baukomponenten

Info

Publication number: DE102009039688B4
Application number: DE200910039688
Authority: DE
Inventors: Nils Ischdonat; Patrick Rollfink
Original assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 2009-09-02
Filing date: 2009-09-02
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2029-09-03
Also published as: DE102009039688A1

Abstract

Pneumatische Befestigungsvorrichtung (1) zum dichten Verbinden zweier Baukomponenten (3, 5), die Befestigungsvorrichtung (1) aufweisend: einen Schlauch (7) mit einem ersten Bereich (9) und einem zweiten Bereich (11); wobei der erste Bereich (9) des Schlauchs (7) mit der ersten Baukomponente (3) verbunden ist; wobei der zweite Bereich (11) des Schlauchs (7) ausgestaltet ist, in ein an der zweiten Baukomponente (5) angeordnetes Profilelement (13) eingeführt und durch Aufpumpen daran befestigt zu werden; wobei der Schlauch (7) ausgestaltet ist, in einem aufgepumpten Zustand die erste und die zweite Baukomponente (3, 5) automatisch dicht miteinander zu verbinden.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine pneumatische Befestigungsvorrichtung und ein System zum dichten Verbinden von zwei Baukomponenten. Ferner betrifft die Erfindung ein Flugzeug mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung und ein Verfahren zum dichten Verbinden von Baukomponenten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In vielen Konstruktions- und Baubereichen ist es wichtig eine qualitativ hochwertige Verbindung zwischen zwei Bauteilen herzustellen. Dafür werden Befestigungen wie beispielsweise Schraub- oder Nietverbindungen verwendet.
Oft kommt es jedoch vor, dass nur wenig Platz für die Durchführung der Befestigungsarbeit, wie beispielsweise das Festziehen einer Schraube, zur Verfügung steht. Zum Beispiel ist der Platz für derartige Arbeiten in Fahrzeugen bzw. Luftfahrzeugen beschränkt.
Der Platzmangel kann das Verbinden von Bauteilen, das manuelle Zutun und den Einsatz von Werkzeugen erfordert erheblich erschweren oder sogar eine qualitativ hochwertige Verbindung unmöglich machen.
Ferner kann hinzukommen, das die Bauteile sich gegeneinander bewegen, wie dies zum Beispiel in Fahr- und Flugzeugen der Fall sein kann. Eine starre, steife und feste Verbindung zwischen den Bauteilen mit herkömmlichen Mitteln, wie zum Beispiel Schrauben, ist in dieser Situation nicht möglich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es kann daher als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, eine verbesserte Befestigung zwischen Baukomponenten bereitzustellen, die für die Herstellung einer Verbindung zwischen den Komponenten kein direktes manuelles Zutun durch einen Benutzer erfordert.
Diese Aufgabe kann durch den Gegenstand der Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst werden. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine pneumatische Befestigungsvorrichtung zum dichten Verbinden zweier Baukomponenten angegeben. Die Befestigungsvorrichtung weist einen Schlauch mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich auf. Der erste Bereich des Schlauchs ist ausgestaltet, mit einer ersten Baukomponente verbunden zu werden. Der zweite Bereich des Schlauchs ist ausgestaltet, an einem an einer zweiten Baukomponente angeordneten Profilelement befestigt zu werden. Dabei ist der Schlauch ausgestaltet, in einem aufgepumpten Zustand die erste und die zweite Baukomponente automatisch dicht miteinander zu verbinden.
Anders ausgedrückt basiert die Idee der Erfindung gemäß dem ersten Aspekt auf einem Verbinden von zwei Baukomponenten ohne manuelles Zutun und ohne den Einsatz von Werkzeugen mittels eines Schlauchs. Hierzu verfügt die pneumatische Befestigungsvorrichtung über einen Schlauch, der an einer der Baukomponenten befestigt werden kann. Ferner kann der Schlauch im nicht aufgepumpten Zustand in ein Profilelement eingeführt werden, welches im Inneren der Form eines aufgepumpten Schlauchs entsprechen kann. Das Profilelement ist dabei an der anderen Baukomponente angeordnet. Durch Aufpumpen des Schlauchs kann ein dichter Verschluss zwischen den Baukomponenten hergestellt werden, so dass sie automatisch fest miteinander verbunden sind und beispielsweise keine Gase durch die Befestigungsvorrichtung passieren können.
Durch den Einsatz eines Schlauchs zum Verbinden von zwei Baukomponenten kann eine dichte Verbindung der Bauelemente auch für den Fall gewährleistet werden, dass sich die zwei Komponenten gegeneinander bewegen. Dies ist vor allem für den Einsatz in einem bewegten Fahrzeug und insbesondere in einem Flugzeug von Vorteil. Der Schlauch der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung kann durch seine Flexibilität und Dehnbarkeit auch bei gegenläufigen Bewegungen der Baukomponenten eine Toleranz ermöglichen und eine dichte Verbindung herstellen.
Durch die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung kann auf den Einsatz von sperrigem Werkzeug und eine manuelle Befestigung verzichtet werden, so dass nun auch eine feste und dichte Verbindung von Bauteilen auch an schwer zugänglichen Stellen möglich ist.
Ferner ist die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung sehr leicht und daher vorteilhaft beispielsweise für den Einsatz in Fahrzeugen, insbesondere in Flugzeugen, bei denen jede Gewichtseinsparung wichtig ist.
Des Weiteren nimmt die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung wenig Platz in Anspruch, sowohl im nicht-aufgepumpten als auch im aufgepumpten Zustand in Anspruch. Dadurch ist sie gut zu handhaben, zu lagern und zu transportieren.
Im Folgenden werden Merkmale, Einzelheiten und mögliche Vorteile einer pneumatischen Befestigungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung im Detail diskutiert.
Die pneumatische Befestigungsvorrichtung ist zum dichten Verbinden von zwei Baukomponenten ausgestaltet. Pneumatisch kann dabei bedeuten, dass in der Befestigungsvorrichtung ein Gas als Medium eingesetzt wird. Das Gas kann dabei beispielsweise mittels eines Kompressors komprimierte Umgebungsluft sein.
Die Baukomponenten werden dicht verbunden. Dicht kann dabei zum Beispiel luftdicht bedeuten. Alternativ kann dicht als nicht durchlässig für Gase bzw. bestimmte Konzentrationen von Gasen verstanden werden. Ferner kann eine dichte Verbindung bedeuten, dass das Volumen der Gase, die durchgelassen werden, unter einer bestimmten Volumengrenze bleibt.
Die zwei Baukomponenten, die miteinander in Verbindung gebracht werden, können zum Beispiel Baukomponenten bzw. Bauteile sein, die einen dichten Verschluss erfordern, in deren Umgebung also zum Beispiel Gase auftreten können. Die Baukomponenten können zum Beispiel an einer Grenzfläche zwischen zwei Räumen angeordnet sein. Eine der Baukomponenten, beispielsweise die zweite Baukomponente, kann eine Schleuse sein. Des Weiteren kann eine der Baukomponenten, beispielsweise die zweite Baukomponente, ein Container in einem Frachtraum sein. Ferner können die Baukomponenten zum Beispiel Komponenten sein, die schwer zugänglich sind bzw. die unter Platzmangel zusammengesetzt werden müssen.
Der Schlauch der Befestigungsvorrichtung kann aus einem elastischen, dehnbaren Material bestehen. Beispielsweise kann ein Gummischlauch verwendet werden. Der Schlauch kann zum Beispiel ringförmig wie ein Reifen ausgestaltet sein. Ferner kann die Befestigungsvorrichtung mehrere Schläuche aufweisen. Diese können zum Beispiel wie Ringsegmente oder wie konzentrisch angeordnete Ringe ausgestaltet sein.
Der Schlauch weist einen ersten und einen zweiten Bereich auf. Die Bereiche können zum Beispiel einer Ober- und einer Unterseite entsprechen. Ferner können die zwei Bereiche als gegenüberliegende Bereiche ausgestaltet sein. Somit können die Bereiche zum Beispiel gegenüberliegende Segmente oder bei einer ringförmigen Ausgestaltung des Schlauchs umlaufende Bereiche sein.
Der erste Bereich ist dabei mit einer ersten Baukomponente verbunden. Verbunden kann dabei zum Beispiel bedeuten, dass der Bereich mit der Baukomponente verklebt, chemisch verbunden oder beispielsweise mit Hilfe von Schrauben mechanisch befestigt ist.
Der zweite Bereich des Schlauchs ist mit dem Profilelement befestigbar. Das heißt der zweite Bereich ist ausgestaltet, in das Profilelement eingeführt zu werden und anschließend durch Aufpumpen eine feste Verbindung herzustellen. Das Profilelement ist dabei fest mit der zweiten Baukomponente verbunden.
Der Schlauch ist ausgestaltet, die zwei Baukomponenten automatisch dicht miteinander zu verbinden. Automatisch kann hier bedeuten, ohne den Einsatz von Werkzeugen und ohne ein manuelles Zutun. Dabei wird die Verbindung durch das Aufpumpen des Schlauchs beispielsweise mittels eines Kompressors, der von einer Kontrolleinheit gesteuert werden kann, hergestellt. Ein Benutzer der Befestigungsvorrichtung muss beispielsweise nach dem Einführen des Schlauchs in das Profilelement nichts mehr tun, um die Verbindung der Baukomponenten herzustellen. Das Aufpumpen kann dazu beispielsweise durch eine Regelvorrichtung ausgelöst werden. Alternativ kann das Aufpumpen auf Knopfdruck ausgelöst werden.
Im aufgepumpten Zustand kann der Schlauch beispielsweise mit einem Gas wie zum Beispiel Luft, gefüllt sein, so dass er sich ausdehnt.
Die dichte Verbindung der Baukomponenten kann bedeuten, dass die Baukomponenten im aufgepumpten Zustand des Schlauchs nicht voneinander getrennt werden können und dass keine Gase durchgelassen werden. Dank der elastischen Eigenschaften des Schlauchs, kann eine dichte Verbindung in einem bestimmten Toleranzbereich auch gewährleistet sein, wenn sich die Baukomponenten gegeneinander bewegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Bereich des Schlauchs ausgestaltet, in das Profilelement eingeführt zu werden.
Dazu kann der zweite Bereich des Schlauchs derart bemessen sein, dass die Abmessungen kleiner oder gleich dem Innendurchmesser des Profilelements an seiner engsten Stelle sind. Beispielsweise kann der zweite Bereich des Schlauchs als ein Versteifungselement, das zum Beispiel umlaufend ist, ausgestaltet sein. Dieser zweite Bereich, also zum Beispiel das Versteifungselement, kann aus einem anderen Material als der Schlauch bestehen oder alternativ ein weiteres Material aufweisen.
Durch das Einführen des zweiten Bereichs des Schlauchs in das Profilelement wird das anschließende automatische Verbinden von zwei Baukomponenten miteinander ermöglicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der erste Bereich des Schlauchs ein erstes Versteifungselement und der zweite Bereich des Schlauchs ein zweites Versteifungselement auf. Dabei ist der Schlauch ringförmig ausgestaltet.
Das erste und das zweite Versteifungselement können gleich ausgestaltet sein, das heißt zum Beispiel gleiche Form und gleiches Material aufweisen oder sie können verschieden ausgestaltet sein. Beispielsweise können die Versteifungselemente ein weiteres Material wie zum Beispiel Hartgummi aufweisen. Die Versteifungselemente können ferner umlaufend ausgestaltet sein. Das heißt, das erste Versteifungselement kann an einer ersten Seite des Schlauchs umlaufend sein und das zweite Versteifungselement an einer zweiten der ersten gegenüberliegenden Seite umlaufend sein.
Der Schlauch ist dabei ringförmig ausgestaltet. Er kann beispielsweise einem Fahrradreifen bzw. einem Donut ähneln. Eine ringförmige Ausgestaltung des Schlauchs kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn die hergestellte dichte Verbindung zwischen den zwei Komponenten dazu verwendet wird, um einen Raum in der „Ringmitte” bereitzustellen, der für Gase von außen nicht zugänglich ist. Dies kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn eines der Bauelemente beispielsweise das zweite Bauelement, als Schleuse ausgestaltet ist durch deren Inneres zum Beispiel ein Lift bewegt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Abmessungen des zweiten Versteifungselements kleiner oder gleich einem Innendurchmesser des Profilelements.
Die Abmessungen des Versteifungselements können beispielsweise einem Durchmesser des Versteifungselements entsprechen. Das Profilelement kann unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen. Dabei entsprechen die Abmessungen dem kleinsten Innendurchmesser des Profilelements. Gleich einem Innendurchmesser kann dabei bedeuten, dass die Abmessungen weitestgehend gleich sind. Das heißt, Abweichungen von einigen Millimetern können möglich sein.
Durch das Abstimmen der Abmessungen des zweiten Versteifungselements mit dem Innendurchmesser des Profilelements wird eine vereinfachte Platzierung des Schlauchs in dem Profilelement ermöglicht. Das zweite Versteifungselement kann an einer bestimmten Stelle im Inneren des Profilelements einrasten und somit die Platzierung des Schlauchs vor dem Aufpumpen vereinfachen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Schlauch ausgestaltet, mit Luft aufgepumpt zu werden.
Die Luft kann dabei zum Beispiel Umgebungsluft sein. Das Aufpumpen mit Luft führt zu einer vereinfachten Verwendung der Befestigungsvorrichtung, da hierdurch keine zusätzlichen Vorratsbehälter mit Gas benötigt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schlauch ein Ventil auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Ventil an einem der Schlauchbereiche oder zwischen dem ersten und dem zweiten Schlauchbereich angeordnet.
Das Ventil kann ein Ein- und Auslass für Fluide, insbesondere für Gase, sein. In der Befestigungsvorrichtung kann das Ventil als Zugang zum Aufpumpen dienen. Das Ventil kann beispielsweise an einem der Versteifungselemente angeordnet sein. Ferner können mehrere Ventile beispielsweise an beiden Versteifungselementen angeordnet sein. Alternativ kann ein Ventil zwischen den Versteifungselementen an dem Schlauch angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Befestigungsvorrichtung ferner eine Pumpe auf. Die Pumpe ist dabei ausgestaltet, den Schlauch aufzupumpen.
Eine Pumpe kann dabei eine Vorrichtung sein, die Fluide wie Flüssigkeiten oder Gase von einem Raum in einen anderen befördert. Die Pumpe kann beispielsweise als Kompressor ausgestaltet sein. Das Medium dazu kann zum Beispiel Luft sein. Die Pumpe kann zum Beispiel direkt an dem Schlauch angeordnet sein und einen Energieanschluss aufweisen. Der Schlauch kann dabei beispielsweise direkt mit der Umgebungsluft aufgepumpt werden. Alternativ kann die Pumpe an einen Behälter mit einem Fluid angeschlossen sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung hält die Pumpe einen vorgegebenen Druck im Schlauch kontinuierlich aufrecht.
Anders ausgedrückt kann die Pumpe oder die Befestigungsvorrichtung eine Regeleinrichtung aufweisen, die ausgestaltet ist, den Druck im Schlauch zu messen und zu regeln. Dazu kann beispielsweise ein aktuell gemessener Druckwert mit einem Sollwert, der dem vorgegebenen Druck entsprechen kann, verglichen werden. Für den Fall, dass der aktuelle Wert von dem vorgegebenen Wert abweicht, kann die Pumpe Gas, wie beispielsweise Luft, in den Schlauch nachpumpen oder alternativ Gas ablassen. Kontinuierlich kann dabei bedeuten, dass der aktuelle Gasdruck durchgehend nachgemessen und nachgeregelt wird. Alternativ kann der Gasdruck in regelmäßigen Abständen beispielsweise von einer Minute nachgemessen und nachgeregelt werden. Der vorgegebene Druck kann beispielsweise einem Sollwert entsprechen, der zum Beispiel durch einen Benutzer im Vorfeld eingestellt werden kann.
Durch das kontinuierliche Aufrechterhalten eines bestimmten Drucks in dem Schlauch kann eine dichte und sichere Verbindung der Bauteile gewährleistet werden.
Alternativ kann der Druck im Schlauch kontinuierlich an die Bewegung bzw. Positionsänderung der Baukomponenten in Bezug aufeinander angepasst werden, so dass beispielsweise bei einer Bewegung der Baukomponenten von einander weg oder bei einer Winkeländerung zwischen den Komponenten, der Druck erhöht werden kann und damit eine sichere dichte Verbindung gewährleistet werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Befestigungsvorrichtung ferner einen Drucksensor auf. Der Drucksensor ist dabei im Schlauch angeordnet und ist dazu ausgestaltet, kontinuierlich einen aktuellen Druck zu messen.
Ein Drucksensor kann dabei ein Messelement sein, welches die physikalische Größe Druck (Kraft pro Flächeneinheit) in eine zum Druck proportionale elektrische Ausgangsgröße umwandelt. Der Drucksensor kann beispielsweise ein induktiver, kapazitiver, piezoresistiver oder piezoelektrischer Drucksensor sein. Der gemessene aktuelle Druck, der einem Druckwert entspricht, kann beispielsweise an eine Regelvorrichtung zum Messen und Steuern bzw. Regeln des Drucks weitergeleitet werden.
Eine kontinuierliche Messung bedeutet dabei, dass der Druck durchgehend oder in regelmäßigen Zeitabständen ermittelt wird. Die Befestigungsvorrichtung kann mehrere Drucksensoren aufweisen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein System zum pneumatischen, dichten Verbinden zweier Baukomponenten angegeben. Das System weist ein Profilelement und eine pneumatische Befestigungsvorrichtung gemäß einem der oben angegebenen Ausführungsbeispiele auf. Das Profilelement ist dabei ausgestaltet, an einer zweiten Baukomponente befestigt zu werden. Ferner weist das Profilelement einen Innendurchmesser auf, der größer oder gleich einem Außendurchmesser des unaufgepumpten Schlauchs ist.
Das Profilelement kann ein Element sein, welches ausgestaltet ist, einen Schlauch aufzunehmen. Beispielsweise kann das Profilelement ein umlaufendes ringförmiges Element sein. Alternativ weist das Profilelement Ringsegmente auf. Vorzugsweise bildet das Profilelement eine in sich geschlossene Kurve. Das Profilelement weist ferner ein Material auf, welches härter als das Schlauchmaterial ist. Das Material des Profilelements kann beispielsweise Kunststoff und/oder Metall aufweisen.
Das Profilelement kann beispielsweise eine Aussparung bzw. einen Hohlraum im Inneren aufweisen. Der Hohlraum kann zum Beispiel den Konturen eines aufgepumpten Schlauchs entsprechen. Ferner kann das Profilelement eine Öffnung aufweisen, die Zugang zu dem Hohlraum ermöglicht. Durch diese Öffnung kann der unaufgepumpte Schlauch in das Profilelement eingeführt werden. Auf der der Öffnung gegenüberliegenden Seite kann eine Aussparung angeordnet sein, in die der zweite Bereich des Schlauchs beispielsweise mit der zweiten Versteifung eingeführt werden kann bzw. in die er einrastet.
Das Profilelement ist ausgestaltet, an einer zweiten Baukomponente befestigt zu werden. Das heißt das Profilelement kann beispielsweise an der zweiten Baukomponente verschraubt oder an sie geklebt werden. Das zweite Bauelement kann dabei zum Beispiel ein Container sein. In diesem Fall ist der Schlauch am Container befestigt. Alternativ kann das Profilelement an der Schleuse angeordnet sein. In diesem Fall ist der Schlauch am Container befestigt.
Der Innendurchmesser des Profilelements kann beispielsweise ein Durchmesser des Profilelements im Querschnitt betrachtet sein. Der Außendurchmesser des unaufgepumpten Schlauchs kann einem Durchmesser des Schlauchs in aufgepumpten Zustand im Querschnitt entsprechen. Der Innendurchmesser des Profilelements an der engsten Stelle des Profilelements im Querschnitt gesehen ist größer oder gleich dem Außendurchmesser des unaufgepumpten Schlauchs, so dass der Schlauch im unaufgepumpten Zustand in das Profilelement eingeführt werden kann.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Profilelement ein erstes und ein zweites Ende auf. Der Innendurchmesser des Profilelements variiert dabei zwischen den Enden.
Das Profilelement kann beispielsweise ein ringförmiges Element mit einem kreisförmigen Querschnitt sein. Im Querschnitt betrachtet kann das erste Ende des Profilelements an einer Seite des Kreises sein, beispielsweise dort, wo eine Öffnung angeordnet ist. Das zweite Ende kann auf der gegenüberliegenden Seite des Kreises angeordnet sein, wo beispielsweise eine Ausnehmung für den zweiten Bereich des Schlauchs vorgesehen ist. Von der Ausnehmung an einem Ende des Kreises ausgehend nimmt der Durchmesser zur Mitte des Hohlraums im Inneren des Profilelements zu und nimmt dann wieder bis zum zweiten Ende ab, das heißt der Innendurchmesser des Profilelements variiert.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung nimmt der Innendurchmesser des Profilelements zwischen den Enden des Profilelements zur Mitte des Profilelements hin zu.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Flugzeug angegeben, welches eine Befestigungsvorrichtung gemäß einem der oben dargestellten Ausführungsbeispiele aufweist. Ferner weist das Flugzeug einen Container und eine Schleuse auf. Die Befestigungsvorrichtung ist dabei zum dichten Verbinden des Containers mit der Schleuse ausgestaltet.
Das Flugzeug kann ferner ein pneumatisches System gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweisen.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum dichten Verbinden zweier Baukomponenten mit Hilfe der pneumatischen Befestigungsvorrichtung gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele angegeben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Befestigen eines ersten Schlauchbereichs an einer ersten Baukomponente; Einführen eines zweiten Schlauchbereichs in ein Profilelement, welches an einer zweiten Baukomponente angeordnet ist; Aufpumpen des Schlauchs; wobei der Schlauch im aufgepumpten Zustand die erste und die zweite Baukomponente automatisch dicht miteinander verbindet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt eine schematische Seitenansicht der pneumatischen Befestigungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Systems zum pneumatischen, dichten Verbinden von zwei Baukomponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
3 zeigt schematisch einen Querschnitt der Befestigungsvorrichtung mit einer ersten Baukomponente und einer Pumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
4 zeigt schematisch einen Querschnitt eines Profilelements als Teil des Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer zweiten Baukomponente
5A zeigt schematisch einen Querschnitt eines Profilelements mit einer Befestigungsvorrichtung mit nicht aufgepumptem Schlauch
5B zeigt schematisch einen Querschnitt eines Profilelements mit einer Befestigungsvorrichtung mit aufgepumptem Schlauch
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Alle Figuren sind schematische Darstellungen. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind gleiche oder identische Elemente mit den gleichen Referenznummern versehen.
In 1 ist eine schematische Seitenansicht der pneumatischen Befestigungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Befestigungsvorrichtung 1 weist einen Schlauch 7 mit einem ersten Bereich 9 und einem zweiten Bereich 11 auf. Der Schlauch 7 ist in 1 in einer ringförmigen Ausführung dargestellt. Der erste Bereich 9 befindet sich im oberen Bereich des „Schlauchreifens”. Der zweite Bereich 11 befindet sich im unteren Bereich auf der gegenüberliegenden Seite zum ersten Bereich 9.
Der erste Bereich 9 weist ein erstes Versteifungselement 15 auf. Der zweite Bereich 11 weist ein zweites Versteifungselement 17 auf. Die Versteifungselemente 15, 17 können plan ausgeführt sein oder eine Wölbung aufweisen. Der zweite Bereich 11 des Schlauchs 7 kann in ein Profilelement 13 eingeführt werden. Die Versteifungselemente 15, 17 können wie in 1 dargestellt im Wesentlichen den kompletten ersten und zweiten Bereich 9, 11 ausfüllen bzw. bedecken. Alternativ können die Versteifungselemente 15, 17 nur einen Teil des ersten bzw. zweiten Bereichs 9, 11 des Schlauchs 7 bedecken. Das erste Versteifungselement 15 kann eine andere Form und Größe haben als das zweite Versteifungselement 17. Ferner können die Versteifungselemente 15, 17 unterschiedliche Materialien aufweisen.
Die Befestigungsvorrichtung 1 weist Ventile 21 auf. Diese Ventile können direkt am Schlauch 7 oder in einem ersten oder zweiten Bereich 9, 11 an einem Versteifungselement 15, 17 angeordnet sein. In der Darstellung in 1 ist ein Element 21 direkt am Schlauch 7 angeordnet. Ein weiteres Ventil 21 ist am Versteifungselement 15 angebracht.
Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 1 bietet eine dichte und feste Verbindung zweier Komponenten 3, 5 mit Hilfe eines aufblasbaren Schlauchs 7. Da nicht immer genügend Platz für eine manuelle Befestigung von zwei Komponenten wie beispielsweise der ersten Baukomponente 3 und der zweiten Baukomponente 5 vorhanden ist, bietet die Befestigungsvorrichtung 1 Möglichkeiten, die Befestigung der Komponenten 3 und 5 auch automatisch ohne Werkzeuge durchzuführen.
In 2 ist schematisch eine Seitenansicht eines Systems 41 zum pneumatischen dichten Verbinden von zwei Baukomponenten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung 1 wird die dichte und feste Verbindung zwischen zwei Baukomponenten 3, 5 (auch als Bauteile bezeichnet) mittels eines aufblasbaren ringförmigen Schlauchs 7 bewerkstelligt. Dieser Schlauch ist an einem der zwei Bauteile vorzugsweise an der ersten Baukomponente 3 befestigt und ist, sofern die Bauteile 3, 5 nicht miteinander verbunden sind, nicht aufgeblasen. Der Schlauch 7 besitzt sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite Versteifungen 15, 17, die diesem eine bessere Stabilität verleihen können. Die zweite Baukomponente 5 kann beispielsweise ein Container 29 sein. Dieser Container 29 kann eine Öffnung 33 an der Oberseite aufweisen. Um diese Öffnung herum kann beispielsweise ein Profilelement 13 angeordnet sein. In das Profilelement 13 kann die Befestigungsvorrichtung 1 eingeführt werden.
In 2 befindet sich der Schlauch 7 mit dem ersten Versteifungselement 15 und dem zweiten Versteifungselement 17 innerhalb eines Hohlraums im Profilelement 13. Sobald der Schlauch im unaufgepumpten Zustand in das Profilelement 13 eingeführt ist, kann er aufgepumpt werden, so dass sich sein Volumen ausdehnt und sich an die Konturen des Hohlraums des Profilelements 13 anpasst. Nach dem Aufpumpen kann der Schlauch nicht mehr durch die enge Öffnung im oberen Bereich des Profilelements 13 entfernt werden. Somit entsteht eine dichte Verbindung zwischen den zwei Baukomponenten 3, 5. Die erste Baukomponente ist in 2 nicht dargestellt. Sie ist fest mit dem ersten Bereich 9 verbunden.
In 3 ist schematisch ein Querschnitt der Befestigungsvorrichtung mit einer ersten Baukomponente und einer Pumpe gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die erste Baukomponente 3 kann eine Schleuse 31 sein, die dazu verwendet werden kann, über die Öffnung 33 im Container 29 gestülpt zu werden. Die Befestigungsvorrichtung 1 ist über ein Ventil 21 (in 3 nicht dargestellt) mit einer Pumpe 23 verbunden. Die Pumpe 23 steht mit einer Regelvorrichtung 39 in Verbindung. Die Regelvorrichtung 39 kann die Pumpe 23 steuern bzw. kontrollieren. Ferner ist in dem Schlauch 7 ein Drucksensor 25 angeordnet. Der Drucksensor 25 ist ebenfalls mit der Regelvorrichtung 39 verbunden. Die vom Drucksensor 25 weitergeleiteten Daten bzw. Druckmesswerte werden in der Regelvorrichtung 39 ausgewertet und eventuell mit einem Sollwert verglichen. Wird ein Sollwert unterschritten, so steuert die Regelvorrichtung 39 die Pumpe 23 an, mehr Gas in den Schlauch 7 zu pumpen. Der Drucksensor 25 kann den Druck kontinuierlich oder in regelmäßigen Zeitabständen messen. Ferner kann der Drucksensor 25 eine Rückkopplung darüber geben, wann eine feste Verbindung zwischen den zwei Baukomponenten 3, 5 hergestellt ist.
Der erste Bereich 9 des Schlauchs 7 ist fest mit der ersten Baukomponente 3 verbunden.
In 4 ist schematisch ein Querschnitt eines Profilelements gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Profilelement 13 ist an der zweiten Baukomponente 5 angeordnet. Das Profilelement 13 umgibt dabei beispielsweise die Öffnung 33 in der zweiten Baukomponente 5. Das Profilelement 13 weist im Inneren einen Hohlraum auf. Ferner weist das Profilelement an einem ersten Ende 35 eine Öffnung auf, durch die der Schlauch 7 der Befestigungsvorrichtung 1 eingeführt werden kann. An einem zweiten gegenüberliegenden Ende 37 weist das Profilelement 13 eine Ausnehmung auf, die beispielsweise das zweite Versteifungselement 17 aufnehmen kann.
Der Schlauch 7 kann zum Befestigen der beiden Komponenten 3, 5 in ein entsprechendes kreisrundes Profilelement 13 geschoben werden. Das Profilelement 13 kann genauso wie der Schlauch 7 eine kreisrunde Bauform im Querschnitt aufweisen.
In 5A ist schematisch ein Querschnitt eines Profilelements mit einer Befestigungsvorrichtung mit einem nicht aufgepumpten Schlauch dargestellt. In 5B ist der Querschnitt des Profilelements mit einem aufgepumpten Schlauch dargestellt.
In 5A sind die zwei Baukomponenten 3, 5 nicht miteinander verbunden. In 5B ist eine dichte Verbindung zwischen den Baukomponenten 3, 5 hergestellt. Der Innendurchmesser 19 des Profilelements 13 im Querschnitt betrachtet an jeder Stelle breiter oder gleich dem Außendurchmesser 27 des Schlauchs 7 in unaufgepumptem Zustand. Somit kann der Schlauch 7 in unaufgepumptem Zustand in das Profilelement 13 eingeführt werden. Das zweite Versteifungselement 17 ist am zweiten Ende 37 des Profilelements eingerastet.
Nachdem der erste Schlauchbereich 9 an der ersten Baukomponente 3 befestigt wurde, kann die Befestigungsvorrichtung 1 in das Profilelement 13 eingeführt werden. Wenn sich der Schlauch 7, wie in 5A dargestellt, im Inneren des Profilelements 13 befindet, kann er mit Hilfe einer Pumpe 23 (beispielsweise mittels eines Kompressors) aufgeblasen werden. In einem aufgeblasenen Zustand des Schlauchs 7, wie in 5B dargestellt, bilden die so miteinander verbundenen Baukomponenten 3, 5 ein abgedichtetes System, so dass es nicht mehr möglich ist, die erste Baukomponente 3 wie zum Beispiel eine Schleuse 31, von der zweiten Baukomponente 5 wie zum Beispiel einem Cargo Container 29, zu trennen. Ferner können keine Gase von Außen in das Innere des Systems also zum Beispiel in den Container 29 oder die Schleuse 31 eindringen.
Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie „aufweisend” oder „umfassend” nicht ausschließen sollen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließen. Außerdem können in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Es wird ferner angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Umfang der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.
Bezugszeichenliste

1: pneumatische Befestigungsvorrichtung
3: erste Baukomponente
5: zweite Baukomponente
7: Schlauch
9: erster Bereich
11: zweiter Bereich
13: Profilelement
15: erstes Versteifungselement
17: zweites Versteifungselement
19: Innendurchmesser des Profilelements
21: Ventil
23: Pumpe
25: Drucksensor
27: Außendurchmesser des Schlauchs
29: Container
31: Schleuse
33: Öffnung
35: erstes Ende des Profilelements
37: zweites Ende des Profilelements
39: Regelvorrichtung
41: System zum pneumatischen Verbinden zweiter Baukomponenten

Claims

Pneumatische Befestigungsvorrichtung (1) zum dichten Verbinden zweier Baukomponenten (3, 5), die Befestigungsvorrichtung (1) aufweisend: einen Schlauch (7) mit einem ersten Bereich (9) und einem zweiten Bereich (11); wobei der erste Bereich (9) des Schlauchs (7) mit der ersten Baukomponente (3) verbunden ist; wobei der zweite Bereich (11) des Schlauchs (7) ausgestaltet ist, in ein an der zweiten Baukomponente (5) angeordnetes Profilelement (13) eingeführt und durch Aufpumpen daran befestigt zu werden; wobei der Schlauch (7) ausgestaltet ist, in einem aufgepumpten Zustand die erste und die zweite Baukomponente (3, 5) automatisch dicht miteinander zu verbinden.
Befestigungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei der erste Bereich (9) des Schlauchs (7) ein erstes Versteifungselement (15) aufweist; und wobei der zweite Bereich (11) des Schlauchs (7) ein zweites Versteifungselement (17) aufweist; wobei der Schlauch (7) ringförmig ausgestaltet ist.
Befestigungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei Abmessungen des zweiten Versteifungselements (17) kleiner oder gleich einem Innendurchmesser (19) des Profilelements (13) sind.
Befestigungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schlauch (7) ausgestaltet ist, mit Luft aufgepumpt zu werden.
Befestigungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schlauch (7) ferner ein Ventil (21) aufweist.
Befestigungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, wobei das Ventil (21) an einem der Schlauchbereiche (9, 11) oder zwischen dem ersten und dem zweiten Schlauchbereich (9, 11) angeordnet ist.
Befestigungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend eine Pumpe (23); wobei die Pumpe (23) ausgestaltet ist, den Schlauch (7) aufzupumpen.
Befestigungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 7, wobei die Pumpe (23) einen vorgegebenen Druck im Schlauch (7) kontinuierlich aufrechterhält.
Befestigungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 7 und 8, ferner aufweisend einen Drucksensor (25); wobei der Drucksensor (25) im Schlauch (7) angeordnet ist; wobei der Drucksensor (25) ausgestaltet ist, kontinuierlich einen aktuellen Druck zu messen.
System (41) zum pneumatischen, dichten Verbinden zweier Baukomponenten (3, 5), das System aufweisend: eine pneumatische Befestigungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9; ein Profilelement (13); wobei das Profilelement (13) ausgestaltet ist, an der zweiten Baukomponente (5) befestigt zu werden; wobei das Profilelement (13) einen Innendurchmesser (19) aufweist, der größer oder gleich einem Außendurchmesser (27) des unaufgepumpten Schlauchs (7) ist.
System (41) gemäß Anspruch 10, wobei das Profilelement (13) ein erstes und ein zweites Ende (35, 37) aufweist; wobei der Innendurchmesser (19) des Profilelements (13) zwischen den Enden (35, 37) variiert.
System (41) gemäß einem der Ansprüche 10 und 11, wobei der Innendurchmesser (19) des Profilelements (13) zwischen den Enden (35, 37) des Profilelements zur Mitte des Profilelements (13) hin zunimmt.
Flugzeug, aufweisend eine Befestigungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, einen Container (29) und eine Schleuse (31); wobei die Befestigungsvorrichtung (1) zum dichten Verbinden des Containers (29) mit der Schleuse (31) ausgestaltet ist.
Verfahren zum dichten Verbinden zweier Baukomponenten (3, 5) mit Hilfe der pneumatischen Befestigungsvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, das Verfahren aufweisend die folgenden Schritte: Befestigen eines ersten Schlauchbereichs (9) an der ersten Baukomponente (3); Einführen eines zweiten Schlauchbereichs (11) in ein Profilelement (13), welches an der zweiten Baukomponente (5) angeordnet ist; Aufpumpen des Schlauchs (7); wobei der Schlauch (7) im aufgepumpten Zustand die erste und die zweite Baukomponente (3, 5) automatisch dicht miteinander verbindet.