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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft einen Leitungshalter zur Befestigung mindestens eines Leitungsstrangs oder dergleichen an einem Strukturbauteil eines Flugzeugs, umfassend einen oberen Halteabschnitt zur Aufnahme des mindestens einen Leitungsstrangs sowie einen unteren Befestigungsabschnitt zur Anbringung an dem Strukturbauteil über einen dazwischen angeordneten Klebstoff.
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Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf den Flugzeugbau. Während der Montage eines Flugzeugs sind im Inneren meist elektrische aber auch fluidische Einzelleitungen oder Leitungsstränge zu verlegen, die mehrere Leitungen in gebündelter Form enthalten. Dies erfolgt vornehmlich an einem Strukturbauteil, insbesondere an den Spanten und Stringern desselben.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Sehr verbreitet sind Leitungshalter, welche mit mindestens einer Befestigungsbohrung an dem Strukturbauteil angebracht werden, in welcher dann mittels eines geeigneten Befestigungselements, beispielsweise eines Nietelements, einer Schraube, eines Spreizdübels oder dergleichen, der Leitungshalter zur Führung und Befestigung des Leitungsstrangs fixiert wird. Allerdings verursachen solche Befestigungsbohrungen im Strukturbauteil statische Schwächungen in der Struktur und verursachen darüber hinaus Korrosionsprobleme im Laibungsbereich der Befestigungsbohrung, welcher durch aufwendige Korrosionsschutzmaßnahmen, wie beispielsweise das Versiegeln der Lochlaibung mit geeigneten Beschichtungsmaterialien, verhindert werden müssen. Ferner ist die Einbringung einer Befestigungsbohrung für sich genommen fertigungstechnisch recht aufwendig, da die Positionierung der im Allgemeinen manuellen Bohrvorrichtungen derzeit noch mit großformatigen Schablonen zu erfolgen hat. Die entstehenden Bohrspäne müssen zudem sorgfältig aus dem Flugzeuginneren durch Absaugen oder dergleichen entfernt werden, um Kurzschlüsse und weitere Korrosionsprobleme zu verhindern. Fehlpositionierte Bohrungen in einem Strukturbauteil erfordern im Einzelfall den Austausch des gesamten Strukturbauteils, beispielsweise einem Ringspant. Schließlich sind kurzfristige Änderungen der Leitungsverlegung, beispielsweise bei einer kundenspezifischen Anpassung von Passagierflugzeugen, nur unter großem planerischen Aufwand realisierbar.
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Aus der
DE 10 2007 061 425 A1 geht eine Lösung für einen Leitungshalter zur bohrungslosen Befestigung von insbesondere Leitungssträngen innerhalb eines Flugzeugs hervor. Der Leitungshalter ist zweigeteilt aufgebaut und besteht aus einem oberen Halteabschnitt sowie einem unteren Befestigungsabschnitt, welcher auf einem Verbindungswinkel aufschiebbar ist. Durch Aufsetzen des Halteabschnitts auf den Befestigungsabschnitt erfolgt die Lagefixierung des Leitungshalter in einem Kreuzungspunkt zwischen Spant und Stringer als Strukturbauteile. Das endgültige Festsetzen erfolgt durch Verbinden des Leitungshalters mit einem Querleitungsträger unter Zuhilfenahme eines Spreizstiftes oder dergleichen. Durch die mehreren miteinander zu verbindenden Einzelbauteile sind zwar universelle Einsatzmöglichkeiten gegeben, allerdings ist die Montage entsprechend aufwendig.
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Aus der
DE 10 2008 041 259 geht ein aus weniger Einzelteilen bestehender Leitungshalter hervor, der sich allerdings vorzugsweise zur Befestigung leichtgewichtiger Anbauteile an einem Strukturbauteil eines Flugzeuges eignet. Auch dieser Leitungshalter besitzt im Prinzip einen oberen Halteabschnitt zur Aufnahme des Anbauteils sowie einen unteren Befestigungsabschnitt zur Anbringung am Strukturbauteil. Beide Bauteile sind jeweils einstückig aus einem metallischen Material hergestellt. Am unteren Befestigungsabschnitt sind mindestens drei Fahnen zur klebeweisen Anbindung an das Strukturbauteil angeordnet. Hiervon liegen mindestens zwei dieser Fahnen innerhalb einer ersten Anbindungsebene und mindestens eine weitere Fahne liegt in einer zweiten Anbindungsebene, um eine schadenstolerante Befestigung an einer Kante eines Strukturbauteils zu ermöglichen. Allerdings ist auch eine Befestigung auf einer Ebene eines Strukturbauteils möglich, in dem alle drei Fahnen in der Anbindungsebene angeordnet sind.
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Bei solchem durch Kleben befestigbaren Leitungshaltern gestaltet sich jedoch die Demontage im Falle von Montagefehlern oder dergleichen als recht aufwendig. Denn es kommen Klebstoffe mit sehr guten Hafteigenschaften zum Einsatz, so dass die Demontage oftmals nur durch Zersägen oder Abfräsen möglich ist. Dies verursacht aufwendige Nacharbeiten, um Rückstände des klebebefestigten Leitungshalters vom Strukturbauteil zu entfernen. Durch diese Nacharbeiten kann auch das Strukturbauteil selbst beschädigt werden.
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Aus der
EP 0 996 208 A1 geht ein Leitungshalter zur Befestigung eines Kabels, Schlauches oder dergleichen an einem Strukturbauteil eines Gebäudes hervor. Der Leitungshalter besteht aus einem oberen Leitungsabschnitt zur Aufnahme des Kabels, Schlauches oder dergleichen sowie einen unteren Befestigungsabschnitt zur Anbringung des Leitungshalters an dem Strukturbauteil über einen Klebefilm. Hierfür weist der Befestigungsabschnitt für das Ankleben an das Strukturbauteil eine Kontaktfläche zur Herstellung einer wärmelösbaren Klebeverbindung auf. Daneben kann der Befestigungsabschnitt auch Befestigungsbohrungen zur Aufnahme von Schrauben besitzen, um den Leitungshalter auch mittels Schraubverbindung an dem Strukturbauteil zu befestigen. Die Klebeverbindung ist mit einem Heißkleber ausgeführt und lässt sich somit per Wärmezufuhr aufweichen, um den Leitungshalter demontieren zu können. Dabei sind jedoch Kleberrückstände in einem anschließenden Arbeitsschritt zu entfernen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Leitungshalter zur Klebebefestigung an einem Strukturbauteil eines Flugzeugs zu schaffen, der sich in einfacher Weise rückstandslos entfernen lässt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe wird ausgehend von einem Leitungshalter 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 der Befestigungsabschnitt des Leitungshalters für das Ankleben an das Strukturbauteil eine spezielle Kontaktfläche mit verschiedenen Funktionsbereichen zur Herstellung einer wärmelösbaren Klebeverbindung sowie auch zur Einleitung von Wärme zum Lösen dieser Klebeverbindung in das Strukturbauteil aufweist.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass sich der klebebefestigte Leitungshalter durch Einbringen von Wärme in den Bereich der Verklebung durch ein zusätzliches Werkzeug, beispielsweise eine Art Lötkolben, quasi rückstandsfrei entfernen lässt. Dabei wird die zum Lösen erforderliche Wärme nicht direkt an die Stelle der Klebeverbindung geleitet, sondern dringt über den zugeordneten Funktionsbereich an der Kontaktfläche des Befestigungsabschnitts zumindest überwiegend zunächst in das Strukturbauteil ein, um unterhalb der Kontaktfläche ein Wärmefeld zu erzeugen, das die Klebeverbindung von dieser Seite her zum Lösen erwärmt. Voraussetzung hierfür ist ein wärmelösbarer Klebstofffilm sowie ein zu für die spezielle Wärmeweiterleitung ausgelegter Leitungshalter.
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Während vorzugsweise allein der erste, der verschiedenen Funktionsbereiche an der Kontaktfläche zur Herstellung der Klebeverbindung mit einem wärmelösbaren Klebstofffilm versehen ist, ist ein mindestens benachbart hierzu angeordneter weiterer Funktionsbereich für die Einleitung der Wärme über den Befestigungsabschnitt des Leitungshalters in das Strukturbauteil vorgesehen, um dort das besagte Wärmefeld unterhalb der Kontaktfläche zu erzeugen. Durch die ortsnahe Anordnung beider Funktionsbereiche an der Kontaktfläche lässt sich sowohl eine stabile Klebverbindung als auch ein wirksames Wärmefeld im Falle einer Demontage platzsparend erzeugen.
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Vorzugsweise sollte die Kontaktfläche des Befestigungsabschnitts tellerförmig ausgebildet sein, woran sich ein Trägerteil zur Anbringung des oberen Halteabschnitts des Leitungshalters vorzugsweise koaxial direkt angeformt ist. Insoweit erstreckt sich das Trägerteil vorzugsweise stabförmig von der tellerförmigen Kontaktfläche als Befestigungsfuss weg. Seitens des distalen Endes des Trägerteils lässt sich wahlweise die Wärmeeinleitung zur Demontage des Leitungshalters oder die Anbringung des oberen Halteabschnitts zur Montage des Leitungsstrangs oder dergleichen vornehmen.
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In Anpassung an die vorzugsweise tellerförmige Kontaktfläche des Befestigungsabschnitts sollte der erste und der weitere Funktionsbereich aus einer kreisförmigen oder kreisringförmigen Fläche gebildet sein.
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Gemäß einer bevorzugten diesbezüglichen Ausführungsform wird vorgeschlagen, die Kontaktfläche aus einem einzigem kreisringförmigen ersten Funktionsbereich mit Klebestofffilm sowie zwei, jeweils radial innerhalb bzw. außerhalb desselben angeordneten weiteren Funktionsbereichen für die Wärmeeinleitung zusammenzusetzen. Durch diese speziellen Anordnung werden besonders gute Hafteigenschaften des Leitungshalters am Strukturbauteil erzielt und andererseits lässt sich durch die benachbart radial innen und außen hiervon angeordneten weiteren Funktionsbereiche die Wärmeeinleitung wirkungsvoll integrieren.
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Gemäß einer anderen die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass der erste, den wärmelösbaren Klebstofffilm beinhaltende Funktionsbereich der Kontaktfläche an einem separaten Isolatorelement zur Wärmeisolation ausgebildet ist. Das Isolatorelement schützt den Klebstofffilm vor einer halterseitigen Wärmeeinleitung, welche die rückstandslose Entfernung des Leitungshalters vom Strukturbauteil zumindest erschweren würde. Dabei kann das Isolatorelement beispielsweise durch einen nicht-wärmelösbaren Klebstoff an dem Befestigungsabschnitt angeklebt werden.
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Vorzugsweise besteht der übrige Befestigungsabschnitt, welcher wärmeleitfähig sein muss, aus eine Art Metallkern, der kontaktflächenseitig den weiteren Funktionsbereich für die Einleitung der Wärme in das Strukturbauteil bildet. Der Metallkern ermöglicht an seinem Trägerteilseitigen distalen Ende die Anbringung des oberen Halteabschnitts und dient gleichzeitig auch der Wärmeeinleitung in das Strukturbauteil zur Erzeugung des dortigen Wärmefelds.
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Gemäß einer anderen die Erfindung in Bezug auf den verwendeten Metallkern verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, diesen zusätzlich außerhalb der Kontaktfläche mit einem Kunststoffmantel zu umgeben. Als Kunststoffmaterial kann beispielsweise PEEK (Polyetheretherketon) zum Einsatz kommen. Insgesamt lässt sich so ein Leitungshalter mit einem besonders leichten aber stabilen Befestigungsabschnitt realisieren.
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Ebenfalls lässt sich der Metallkern zur stabilen Befestigung des Halteabschnitts für eine angepasste Aufnahme an den zu fixierenden Leitungsstrang oder dergleichen nutzen, welche vorzugsweise als eine Schraubverbindung ausgebildet ist. Hierdurch lassen sich Halteabschnitte je nach Form, Anzahl und Gewicht der zu fixierenden Leitungsstränge oder dergleichen flexibel wählen. Der Halteabschnitt umfasst vorzugsweise mindestens eine angeformte Haltegabel zur Befestigung eines Leitungsstrangs mittels Kabelbindern in an sich bekannter Weise.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere, die Erfindung verbessernden Maßnahmen 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 zweier mittels Leitungshaltern an einem Strukturbauteil eines Flugzeugs befestigten Leitungssträngen,
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2 eine schematische Frontansicht auf einen exemplarischen Leitungshalter,
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3 eine perspektivische Explosionsdarstellung auf einen unteren Befestigungsabschnitt eines Leitungshalters,
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4 eine schematische Seitenansicht eines Leitungshalters beim Einbringen von Wärme, und
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5 eine schematische Seitenansicht eines Leitungshalters beim Lösen vom Strukturbauteil.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Gemäß 1 ist an einem Strukturbauteil 1 eines – nicht weiter dargestellten – Flugzeugs, welches hier als ein Ω-Stringer ausgebildet ist, ein Paar von Leitungssträngen 2a und 2b angebracht. Die Anbringung erfolgt über mehrere in äquidistanten Abständen entlang des Strukturbauteils 1 angebrachten Leitungshaltern.
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Nach 2 besteht jeder einzelne Leitungshalter aus einem oberen Halteabschnitt 3 zur Aufnahme eines Leitungsstrangs 2 sowie einem unteren Befestigungsabschnitt 4 zur Anbringung an dem Strukturbauteil 1.
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Die Anbringung des unteren Befestigungsabschnitts 4 des Leitungshalters am Strukturbauteil 1 erfolgt über einen dazwischen angeordneten Klebstofffilm 5 mit einer kreisringförmigen Flächenerstreckung. Seitens des dem Klebstofffilm 5 gegenüberliegenden Ende des unteren Befestigungsabschnitts 4 wird der obere Halteabschnitt 3 mittels einer Schraubverbindung 6 befestigt. Der Halteabschnitt 6 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel eine angeformte Haltegabel 7 zur Befestigung des Leitungsstrangs 2 per Kabelbinder 8.
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Gemäß 3 ist der Klebstofffilm 5 in einem ersten Funktionsbereich 9 der Kontaktfläche zum – hier nicht weiter dargestellten – Strukturbauteil 1 hin angeordnet. Daneben werden innen- und außenseitig zum ersten Funktionsbereich 9 hierzu benachbarte Funktionsbereiche 10a und 10b durch einen Metallkern 11 des Befestigungsabschnitts 4 des Leitungshalters gebildet. Die beiden Funktionsbereiche 10a und 10b dienen der Einleitung von Wärme über den Befestigungsabschnitt 4 in das Strukturbauteil 1 zur Erzeugung eines dortigen zumindest unterhalb der Kontaktfläche des Befestigungsabschnitts 4, gebildet durch den ersten Funktionsbereich 9 und den benachbarten Funktionsbereichen 10a und 10b erzeugbaren Wärmefelds.
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Von der hierdurch gebildeten tellerförmigen Kontaktfläche des Metallkerns 11 aus verläuft ein koaxial hieran angeformtes Trägerteil 12, welches an seinem distalen Ende eine – nicht weiter dargestellte – Gewindebohrung für die vorstehend beschriebene Schraubverbindung aufweist. Der den Klebstofffilm 5 beinhaltende Funktionsbereich 9 des Leitungshalters ist an einem separaten Isolatorelement 13 zur Wärmeisolation ausgebildet. Das Isolatorelement 13 wird mit der tellerförmigen Kontaktfläche des Befestigungsabschnitts 4 formschlüssig befestigt.
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Ferner ist der Metallkern 11 außerhalb der unteren Kontaktfläche mit einem Kunststoffmantel 14 versehen, damit insgesamt ein stabiler und leichter unterer Befestigungsabschnitt 4 entsteht.
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Nach 4 lässt sich der wie vorstehend erläutert aufgebaute untere Befestigungsabschnitt 4 des Leitungshalters über ein von außen her zuführbares Heizwerkzeug 15 durch Wärmeweiterleitung über den Metallkern 11 derart erwärmen, dass die Wärme über die untere Kontaktfläche an das Strukturbauteil 1 weiter gegeben wird, so dass dort unterhalb der Kontaktfläche ein Wärmefeld 16 entsteht. Dabei schützt der Isolator 3 am Befestigungsabschnitt 4 den wärmelösbaren Klebstofffilm 5 halterseitig vor Wärme, so dass der Klebstofffilm 5 nur durch das Wärmefeld 16 des Strukturbauteils 1 derart erwärmt wird, dass dieser an Klebkraft verliert.
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Anschließend lässt sich der Befestigungsabschnitt 4 des Leitungshalters gemäß 5 vom Strukturbauteil 1 lösen, ohne dass seitens des Strukturbauteils 1 signifikante Klebereste verbleiben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Strukturbauteil
- 2
- Leitungsstrang
- 3
- Halteabschnitt
- 4
- Befestigungsabschnitt
- 5
- Klebstofffilm
- 6
- Schraubverbindung
- 7
- Haltegabel
- 8
- Kabelbinder
- 9
- erster Funktionsbereich
- 10
- weiterer Funktionsbereich
- 11
- Metallkern
- 12
- Trägerteil
- 13
- Isolatorelement
- 14
- Kunststoffmantel
- 15
- Heizwerkzeug
- 16
- Wärmefeld
