DE102013205275B3 - Flugzeugrumpfstruktur - Google Patents

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Flugzeugrumpfstruktur (1) mit einer Außenhaut (3), einer Stützstrukturanordnung (5) umfassend eine Vielzahl von Spantelementen (15) und einer Fußbodenstrukturanordnung (7) mit einer Vielzahl von Fußbodenstützstreben (23), die sich von den Fußbodenstützträgern (19) an der unteren Oberfläche (21) der Fußbodenplatte (17) zu den Spantelementen (15) erstrecken. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flugzeugrumpfstruktur bereitzustellen, die eine Verbindung zwischen der Fußbodenstrukturanordnung und der Stützstrukturanordnung aufweist, welche möglichst einfach und schnell herzustellen ist, kein hohes Gewicht mit sich bringt oder die Struktur schwächt, wird dadurch gelöst, dass eine aus der Fußbodenstrukturanordnung (7) und der Stützstrukturanordnung (5) an der Verbindung (25a, 25b) ein Steckerelement (27) und die andere an der Verbindung (25b, 25a) ein Buchsenelement (29) aufweist, dass das Steckerelement (27) mit dem Buchsenelement (29) in Eingriff gebracht ist, dass das Steckerelement (27) einen Stift (33) aufweist, der sich in Eingriffsrichtung (31) erstreckt und der eine umlaufende äußere Oberfläche (35) aufweist, welche mit einer Vielzahl von umlaufenden Vorsprüngen (37) versehen ist, und dass das Buchsenelement (29) einen Hohlraum (39) aufweist, der dessen innere Oberfläche (41) mit einer Vielzahl von umlaufenden Laschen (43) versehen ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flugzeugrumpfstruktur mit einer Außenhaut, die einen Innenraum umschließt, die eine zu dem Innenraum weisende innere Oberfläche aufweist und die sich entlang einer Flugzeuglängsachse erstreckt, mit einer Stützstrukturanordnung umfassend eine Vielzahl von Spantelementen, die sich in Umfangsrichtung entlang der inneren Oberfläche der Außenhaut erstrecken und die in einer Richtung parallel zur Flugzeuglängsachse voneinander beabstandet sind, und mit einer Fußbodenstrukturanordnung umfassend eine Fußbodenplatte, die sich in einer Ebene parallel zu der Flugzeuglängsachse erstreckt, eine Vielzahl von Fußbodenstützträgern, die sich entlang einer unteren Oberfläche der Fußbodenplatte und senkrecht zu der Flugzeuglängsachse erstrecken, und eine Vielzahl von Fußbodenstützstreben, die sich von den Fußbodenstützträgern an der unteren Oberfläche der Fußbodenplatte zu den Spantelementen erstrecken, wobei die Fußbodenstrukturanordnung mit der Stützstrukturanordnung über Verbindungen verbunden ist.
  • Bei Flugzeugen verläuft die Außenhaut des Rumpfs zumindest in einem mittleren Abschnitt im Wesentlichen zylinderschalenförmig, wobei die Querschnittsform aber von der eines Kreiszylinders abweichen kann. Spantelemente erstrecken sich dabei vorzugsweise senkrecht zur Flugzeuglängsachse entlang der Außenhaut. Neben den Spantelementen kann die Stützstrukturanordnung für die Außenhaut Stringerelemente umfassen, die senkrecht zu den Spantelementen ebenfalls entlang der zum Innenraum weisenden Oberfläche der Außenhaut verlaufen.
  • Im Inneren des Rumpfs kann eine Fußbodenstrukturanordnung vorgesehen sein, vorzugsweise in Form eines Kabinenbodens. Es kann sich aber auch um einen Frachtboden handeln. Die Fußbodenplatte muss nicht als integrale Platte gebildet sein, sondern kann auch aus verschiedenen Komponenten oder Bauteilen zusammengesetzt sein. Die Fußbodenstützstreben können beliebig gebildete Streben zur Aufnahme von Kräften längs ihrer Erstreckungsrichtung sein.
  • Die Verbindungen, über die die Fußbodenstrukturanordnung mit der Stützstrukturanordnung verbunden ist, sind im Stand der Technik üblicherweise als Nietverbindungen ausgebildet, wobei ein Abschnitt der Fußbodenstrukturanordnung einen anderen Abschnitt der Stützstrukturanordnung überlappt und in diesem Überlappungsbereich Nieten durch beide Anordnungen eingefügt sind, die beide Anordnungen aneinander halten.
  • Derartige Nietverbindungen sind jedoch aus verschiedenen Gründen nachteilhaft. Zum einen bringt eine Überlappung von Fußbodenstrukturanordnung und Stützstrukturanordnung erhöhtes Gewicht mit sich, welches es im Flugzeugbau grundsätzlich zu reduzieren gilt. Zum anderen wird die Struktur durch die zur Aufnahme der Nieten erforderlichen Bohrungen geschwächt. Ein weiterer Nachteil des Bohrprozesses ist die Span- und Staubbildung, die nur mit hohem Aufwand reduziert werden kann. Außerdem ist das Herstellen einer Nietverbindung im Montageprozess mit vergleichsweise hohem Zeitaufwand verbunden und es müssen strenge Toleranzen eingehalten werden. Darüber hinaus bringen auch die Nieten selbst überflüssiges Gewicht mit sich, was, wie oben erwähnt, im Flugzeugbau grundsätzlich nachteilhaft ist. Ergonomisch betrachtet ist die Verbindung der Fußbodenstützstruktur mit der Flugzeugrumpfstruktur äußert ungünstig. Gerade in diesem Bereich würde sich eine alternative Verbindungstechnologie, mit kurzen Montagezeiten und besseren Zugänglichkeit für die Mitarbeiter in der Fertigung bezahlt machen.
  • Aus der DE 2009 012 428 A1 sind Verbindungsteile zur Verbindung der Fußbodenstrukturanordnung mit der Stützstrukturanordnung bekannt, die über Querbolzen und ein klemmenartiges Verbindungsteil miteinander verbunden sind. Die DE 10 2010 014 638 A1 beschreibt eine Fußbodenstützstrebe, die über ein Gelenk schwenkbar um eine Achse parallel zur Flugzeuglängsachse an den Spantelementen angebracht ist. Gemäß der DE 10 2010 035 787 A1 wird die Fußbodenstrukturanordnung direkt an der Stützstrukturanordnung mittels Nieten oder Bolzen befestigt. Aus der US 7 637 686 B2 ist eine Pendelstütze mit einem Kugelgelenk bekannt, über welche bestimmte Kabinenteile an der Stützstrukturanordnung befestigt sind, die Befestigung der Fußbodenstrukturanordnung betrifft diese Schrift jedoch nicht. Die WO 2011/073 315 A1 schließlich offenbart Fußbodenstützstreben, die in überlappender Weise an den Spantelementen angebracht sind.
  • Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Flugzeugrumpfstruktur bereit zu stellen, die eine Verbindung zwischen der Fußbodenstrukturanordnung und der Stützstrukturanordnung aufweist, welche möglichst einfach und schnell herzustellen ist, kein hohes Gewicht mit sich bringt oder die Struktur schwächt und somit die oben erwähnten Nachteile beseitigt.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine aus der Fußbodenstrukturanordnung und der Stützstrukturanordnung an der Verbindung ein Steckerelement und die andere aus der Fußbodenstrukturanordnung und der Stützstrukturanordnung an der Verbindung ein Buchsenelement aufweist, dass das Steckerelement in einer Eingriffsrichtung mit dem Buchsenelement in Eingriff gebracht ist, dass das Steckerelement einen Stift aufweist, der sich in der Eingriffsrichtung erstreckt und der eine umlaufende äußere Oberfläche aufweist, wobei auf der äußeren Oberfläche eine Vielzahl von umlaufenden Vorsprüngen angeordnet sind, die sich unter einem Winkel zur Eingriffsrichtung von der Oberfläche weg erstrecken und beabstandet voneinander sind, und dass das Buchsenelement einen Hohlraum aufweist, der angepasst ist, um den Stift aufzunehmen, und der von einer umlaufenden inneren Oberfläche des Buchsenelements umgeben wird, wobei diese innere Oberfläche mit einer Vielzahl von umlaufenden Laschen versehen ist, die sich von der inneren Oberfläche zur Mitte des Hohlraums hin erstrecken und die angepasst sind, um zwischen den Vorsprüngen des Stifts aufgenommen zu werden.
  • Auf diese Weise kann die Fußbodenstrukturanordnung durch eine einfache Steckverbindung, d. h. durch ein Einführen des Stifts des Steckerelements in den Hohlraum des Buchsenelements, fest und sicher mit der Stützstrukturanordnung verbunden werden, ohne dass der Einsatz von Nieten erforderlich ist. Die erfindungsgemäße Steckverbindung kann in sehr kurzer Zeit in unkomplizierter Weise hergestellt werden, sodass dafür keine aufwendigen Hilfsvorrichtungen oder speziell ausgebildetes Personal eingesetzt werden müssen. Gleichzeitig weist die erfindungsgemäße Verbindung eine Widerstandsfähigkeit auf, die mindestens so hoch ist, wie die einer vergleichbaren Nietverbindung.
  • Wenn der Stift des Steckerelements in den Hohlraum des Buchsenelements eingeführt wird, um eine Verbindung zwischen der Fußbodenstrukturanordnung und der Stützstrukturanordnung herzustellen, drücken die an der äußeren Oberfläche des Stifts vorgesehenen Vorsprünge die vorzugsweise flexiblen Laschen an der inneren Oberfläche des Buchsenelements von der Mitte des Hohlraums gesehen entgegen eine Vorspannkraft nach außen, sodass die Laschen nach jedem an ihnen vorbei gedrückten Vorsprung von der Vorspannkraft in den Raum zwischen die Vorsprünge gedrückt werden.
  • Dabei sind die Laschen vorzugsweise derart flexibel, dass sie in Eingriffsrichtung gegen eine Vorspannkraft bewegt werden können, entgegen der Eingriffsrichtung jedoch nicht bewegt werden können. Derartige Eigenschaften der Laschen können beispielsweise durch einen bestimmten Neigungswinkel gegenüber der äußeren Oberfläche des Buchsenelements, durch entsprechende Materialeigenschaften des Laschenmaterials oder durch eine entsprechende gelenkige Befestigung der Laschen an der äußeren Oberfläche des Buchsenelements realisiert werden. Auf diese Weise blockieren die Laschen eine Bewegung der Vorsprünge in eine entgegengesetzte Richtung, so dass der Stift nicht mehr aus dem Hohlraum hinaus bewegt werden kann.
  • Der Stift kann beliebig weit in den Hohlraum eingeführt werden, wobei die Verbindung umso stabiler ist, je weiter der Stift in den Hohlraum eingeführt wird, d. h. je mehr Vorsprünge an je mehr Laschen vorbeigedrückt werden. Auf diese Weise kann auch die Position der Fußbodenstrukturanordnung gegenüber der Stützstrukturanordnung angepasst werden, wodurch deren Montage vereinfacht wird. Vorzugsweise wird der Stift jedoch bis zu einem Anschlag in den Hohlraum eingeführt.
  • Dabei sind die Vorsprünge eines Stifts und die Laschen eines Buchsenelements vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandet, wobei die Abstände der Vorsprünge voneinander den Abständen der Laschen voneinander entsprechen.
  • Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass anstelle der Laschen die Vorsprünge flexibel ausgebildet sind, oder dass sowohl Vorsprünge als auch Laschen flexibel ausgebildet sind.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die einen aus den Spantelementen und den Fußbodenstützstreben das Steckerelement auf und die anderen aus den Spantelementen und den Fußbodenstützstreben weisen das Buchsenelement auf. Auf diese Weise wird die erfindungsgemäße Steckverbindung zwischen den Spantelementen und den Fußbodenstützstreben hergestellt. Die Spantelemente eignen sich besonders gut, um die Lasten der Fußbodenstrukturanordnung über die Fußbodenstützstreben aufzunehmen, da Spantelemente und Fußbodenstützstreben üblicherweise in derselben Ebene verlaufen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Fußbodenstützstreben oder andere Strukturelemente der Fußbodenstrukturanordnung mit Hilfe der erfindungsgemäßen Steckverbindung mit quer zu den Spantelementen verlaufenden Stringerelementen verbunden sind.
  • Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Spantelemente das Buchsenelement aufweisen und die Fußbodenstützstreben das Steckerelement aufweisen. Eine solche Anordnung von Steckerlement und Buchsenelement hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da die Fußbodenstützstreben mit dem Stift in das Buchsenelement des Spantelements eingesteckt werden können und weil sich das Steckerelement mit dem Stift einfacher an den Fußbodenstützstreben befestigen lässt.
  • Ferner ist es besonders bevorzugt, wenn das Buchsenelement mittels einer die Spantelemente umgreifenden Klemmvorrichtung an den Spantelementen befestigt ist. Eine solche Befestigung des Buchsenelements an dem Spantelement ist besonders widerstandsfähig und kann gleichzeitig besonders einfach gelöst werden, so dass das Buchsenelement entfernt oder ausgetauscht werden kann.
  • Ebenfalls besonders bevorzugt ist dabei, wenn das Steckerelement an dem von der Fußbodenplatte entfernten Ende der Fußbodenstützstreben auf solche Weise angebracht ist, dass der Stift als eine Verlängerung der Fußbodenstützstreben angeordnet ist. Auf diese Weise können die auf die Fußbodenstützstrebe wirkenden Längskräfte besonders gut auf das Buchsenelement übertragen werden, und die erfindungsgemäße Steckverbindung ist besonders widerstandsfähig. Insbesondere kann ein Ausknicken der Steckverbindung vermieden werden. Außerdem wird die Montage, d. h. das Einführen des Stiftes in den Hohlraum des Buchsenelements, mit einer derartigen Anordnung des Stifts erleichtert.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen der Stift und der Hohlraum eine zylindrische Form auf. Eine zylindrische Form von Stift und Hohlraum erhöht aufgrund der Symmetrie die Widerstandsfähigkeit der Verbindung und erleichtert die Montage, d. h. das Einführen des Stifts in den Hohlraum, da keine Kanten vorhanden sind und eine Verbindung unabhängig von der Winkelstellung des Stifts quer zu dessen Erstreckungsrichtung möglich ist.
  • In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Vorsprünge in eine Richtung weg von der Eingriffsrichtung und die Laschen in Eingriffsrichtung geneigt ausgebildet. Das bedeutet, dass die Vorsprünge und die Laschen derart geneigt sind, dass zwischen den Vorsprüngen und der äußeren Oberfläche des Stifts ein spitzer Winkel eingeschlossen wird, der entgegen die Eingriffsrichtung weist, und ein stumpfer Winkel eingeschlossen wird, der in Eingriffsrichtung weist, und dass zwischen den Laschen und der inneren Oberfläche des Buchsenelements ein spitzer Winkel eingeschlossen wird, der in Eingriffsrichtung weist, und ein stumpfer Winkel eingeschlossen wird, der entgegen die Eingriffsrichtung weist. Vorzugsweise weisen dabei die von der äußeren Oberfläche des Stifts abgewandten Enden der Vorsprünge mehr in eine Richtung, die einen Anteil entgegen der Eingriffsrichtung aufweist und die von der inneren Oberfläche des Buchsenelements abgewandten Enden der Laschen weisen mehr in eine Richtung, die einen Anteil in Eingriffsrichtung aufweist.
  • Vorsprüngen und Laschen, die auf solche Weise geneigt sind, können einfach aneinander vorbei bewegt werden, d. h. die Laschen können leicht von den Vorsprüngen gegen eine Vorspannkraft beiseite, d. h. zur inneren Oberfläche des Buchsenelements hin, gedrückt werden, wenn der Stift in den Hohlraum eingeführt wird. Gleichzeitig verhindern derartig geneigte Vorsprünge und Laschen auf besonders wirksame Weise, dass die Vorsprünge entgegen der Eingriffsrichtung an den Laschen vorbei bewegt werden und der Stift aus dem Hohlraum hinaus bewegt werden kann.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weisen die äußere Oberfläche des Stifts einschließlich der Vorsprünge und die innere Oberfläche des Buchsenelements einschließlich der Laschen ein Hartplastikmaterial auf. Ein Hartplastikmaterial ist besonders geeignet für die aneinander vorbei zu bewegende äußere Oberfläche des Stifts und innere Oberfläche des Buchsenelements, da Hartplastik ein geeignetes Maß an Elastizität bzw. Flexibilität aufweist, sodass Laschen und/oder die Vorsprünge ausreichend nachgeben und die Vorsprünge an den Laschen vorbei bewegt werden können, wenn der Stift in den Hohlraum eingeführt wird. Gleichzeitig weist ein Hartplastikmaterial genug Widerstandsfähigkeit, d. h. Festigkeit und Steifigkeit auf, damit die Vorsprünge nicht entgegen der Eingriffsrichtung an den Laschen vorbei bewegt werden können der Stift nicht aus dem Hohlraum des Buchsenelements hinaus bewegt werden kann, sobald er einmal dort verankert ist.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert, wobei
  • 1 einen Ausschnitt einer Schnittansicht quer zur Flugzeuglängsachse eines Ausführungsbeispiels einer Flugzeugrumpfstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines Details einer Fußbodenstrukturanordnung mit einem Steckerelement und eine Stützstrukturanordnung mit einem Buchsenelement der Flugzeugrumpfstruktur aus 1 vor einem Ineingriffkommen des Steckerelements mit dem Buchsenelement,
  • 3a eine schematische Querschnittsansicht des Steckerelements der Flugzeugrumpfstruktur aus 1 vor einem Ineingriffkommen mit dem Buchsenelement und
  • 3b eine schematische Querschnittsansicht des Steckerelements der Flugzeugrumpfstruktur aus 1 in Eingriff mit dem Buchsenelement.
  • In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Flugzeugrumpfstruktur 1 dargestellt mit einer Außenhaut 3, einer Stützstrukturanordnung 5 und einer Fußbodenstrukturanordnung 7.
  • Die Außenhaut 3 erstreckt sich insbesondere im mittleren Abschnitt der Flugzeugrumpfstruktur 1 in im Wesentlichen zylindrischer Form entlang einer Flugzeuglängsachse 9 und umschließt einen Innenraum 11. Zum Innenraum 11 hin gerichtet weist die Außenhaut 3 eine innere Oberfläche 13 auf, entlang welcher sich die Stützstrukturanordnung 5 erstreckt.
  • Die Stützstrukturanordnung 5 umfasst eine Vielzahl von Spantelementen 15, die sich senkrecht zur Flugzeuglängsachse 9 in Umfangsrichtung der Außenhaut 3 entlang der inneren Oberfläche 13 der Außenhaut 3 erstrecken und die in einer Richtung parallel zur Flugzeuglängsachse 9 voneinander beabstandet sind. Daneben erstreckt sich parallel zur Längsachse auf der inneren Oberfläche 13 der Außenhaut eine Vielzahl von nicht näher dargestellten Stringerelementen.
  • Die Fußbodenstrukturanordnung 7 umfasst eine Fußbodenplatte 17, die sich in einer Ebene parallel zu der Flugzeuglängsachse 9 erstreckt, sowie eine Vielzahl von Fußbodenstützträgern 19, die sich entlang einer unteren Oberfläche 21 der Fußbodenplatte 17 und senkrecht zu der Flugzeuglängsachse 9 erstrecken. Zum Abstützen der Fußbodenstützträger 19 sind eine Vielzahl von Fußbodenstützstreben 23 vorgesehen, die sich senkrecht zu den Fußbodenstützträgern 19 von den Fußbodenstützträgern 19 an der unteren Oberfläche 21 der Fußbodenplatte 17 zu den Spantelementen 15 hin erstrecken.
  • Die Fußbodenstrukturanordnung 7 ist mit der Stützstrukturanordnung 5 über eine Verbindungselemente 25a, 25b aufweisende Verbindung verbunden, die durch ein an den Fußbodenstützstreben 23 vorgesehenes Steckerelement 27 und ein an den Spantelementen 15 vorgesehenes Buchsenelement 29 gebildet sind, wobei das Steckerelement 27 mit dem Buchsenelement 29 in einer Eingriffsrichtung 31 in Eingriff gebracht ist.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, weist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel das Steckerelement 27 einen Stift 33 auf, der sich in der Eingriffsrichtung 31 erstreckt und der eine zylindrisch geformte umlaufende äußere Oberfläche 35 aufweist. Diese äußere Oberfläche 35 ist mit einer Vielzahl von umlaufenden Vorsprüngen 37 versehen, die sich hier senkrecht zur Eingriffsrichtung 31 erstrecken und die voneinander beabstandet sind. Dabei ist das Steckerelement 27 an dem von der Fußbodenplatte 17 entfernten Ende der Fußbodenstützstreben 23 derart angebracht, dass der Stift 33 eine Verlängerung der Fußbodenstützstreben 23 bildet. Wie in 3a und 3b gezeigt ist, sind die Vorsprünge 37 in eine Richtung weg von der Eingriffsrichtung 31 geneigt ausgebildet. Die Vorsprünge 37 zusammen mit der restlichen äußeren Oberfläche 35 des Stifts 33 sind aus einem Hartplastikmaterial ausgebildet.
  • Wie ebenso aus 2 ersichtlich ist, weist das Buchsenelement 29 einen Hohlraum 39 auf, der angepasst ist, um den Stift 33 aufzunehmen, und der von einer zylindrischen umlaufenden inneren Oberfläche 41 des Buchsenelements 29 umgeben wird. Diese innere Oberfläche 41 ist mit einer Vielzahl von umlaufenden Laschen 43 versehen, die in 3a und 3b dargestellt sind und die sich von der inneren Oberfläche 41 zur Mitte des Hohlraums 39 hin erstrecken und angepasst sind, um zwischen den Vorsprüngen 37 des Stifts 33 aufgenommen zu werden. Wie in 2 gezeigt, ist das Buchsenelement 29 mittels einer die Spantelemente 15 umgreifenden Klemmvorrichtung 45 an den Spantelementen 15 befestigt. 3a und 3b zeigen auch, dass die Laschen 43 in Eingriffsrichtung 31 geneigt ausgebildet sind. Ferner ist die innere Oberfläche 41 des Buchsenelements 29 einschließlich der Laschen 43 aus einem Hartplastikmaterial ausgebildet.
  • Die Flugzeugrumpfstruktur 1 kann wie folgt montiert werden. Zunächst wird das Buchsenelement 29 mit der an dem Buchsenelement 29 angebrachten Klemmvorrichtung 45 an den Spantelementen 15 der Stützstrukturanordnung 5 mittels Nietverbindungen befestigt, wobei die Klemmvorrichtung 45 die Spantelemente 15 von beiden Seiten umgreift und wobei das Buchsenelement 29 derart ausgerichtet ist, dass die Öffnung 47 des Hohlraums 39 in eine Richtung weist, in welcher die Fußbodenstützstreben 23 sich nach erfolgter Montage erstrecken sollen und welche sich senkrecht zu den Fußbodenstützträgern 19 erstreckt (siehe hierzu 2).
  • Danach werden die mit einem Steckerelement 27 versehenen Fußbodenstützstreben 23 derart gegenüber dem Buchsenelement 29 ausgerichtet, dass sich der sich in Verlängerung der Fußbodenstützstreben 23 erstreckende Stift 33 des Steckerelements 27 gegenüber der Öffnung 47 des Hohlraums 39 des Buchsenelements 29 befindet, wobei Stift 33 und Hohlraum 39 entlang einer Achse angeordnet sind.
  • Nun werden die Fußbodenstützstreben 23 durch eine Kraft in Eingriffsrichtung 31 auf das Buchsenelement 29 zu bewegt, wobei der Stift 33 in dem Hohlraum 39 versenkt wird. Die Kraft, die den Stift 33 in den Hohlraum 39 presst, führt dazu bzw. muss derart angepasst sein, dass die Vorsprünge 37 die Laschen 43 in Eingriffsrichtung 31 soweit beiseite drücken, bis die Vorsprünge 37 an den Laschen 43 vorbei bewegt werden können (siehe dazu 3a und 3b, in welchen jedoch nur ein Vorsprung 37 an dem Stift 33 dargestellt ist). Die Vorsprünge 37 werden also in den Raum 49 zwischen den einzelnen Laschen 43 aufgenommen. Dadurch, dass die Laschen 43 in Eingriffsrichtung 31 und die Vorsprünge 37 entgegen der Eingriffsrichtung 31 geneigt sind und die Neigungswinkel von Laschen 43 und Vorsprüngen 37 im Wesentlichen übereinstimmen, blockieren die Laschen 43 die Vorsprünge 37 in eine Richtung entgegen der Eingriffsrichtung 31 und sorgen dafür, dass der Stift 33 nicht mehr aus dem Hohlraum 39 hinaus bewegt werden kann.
  • Der Stift 33 kann so weit in den Hohlraum 39 eingeführt werden, d. h. so viele Vorsprünge 37 können an so vielen Laschen 43 vorbei bewegt werden, wie dies für die Montage erforderlich ist. An der erfindungsgemäßen Steckverbindung aus Steckerelement 27 und Buchsenelement 29 kann somit auch die axiale Position der Fußbodenstützstreben 23 während der Montage angepasst werden. Dabei gilt grundsätzlich, dass die Verbindung umso widerstandsfähiger ist, je weiter der Stift 33 in den Hohlraum 39 eingeführt wird. Üblicherweise wird der Stift 33 jedoch bis zu einem Anschlag in den Hohlraum 39 eingeführt.
  • Nachdem die Fußbodenstützstreben 23 auf die zuvor beschriebene Weise an den Spantelementen 15 befestigt wurden, werden die Fußbodenstützstreben 23 an ihren dem Steckerelement 27 gegenüberliegenden Enden durch gewöhnliche Nietverbindungen mit den Fußbodenstützträgern 19 verbunden, wobei in einer Ebene senkrecht zur Flugzeuglängsachse 31 ein rechter Winkel zwischen Fußbodenstützstreben 23 und Fußbodenstützträger 19 eingeschlossen wird (siehe 1). Selbstverständlich können die Fußbodenstützstreben 23 an den Fußbodenstützträgern 19 auch vor Herstellen der erfindungsgemäßen Steckverbindung montiert werden. Im Anschluss, jedoch auch im Vorhinein, können die Fußbodenstützträger 19 durch gewöhnliche Nietverbindungen an den Spantelementen 15 befestigt werden.
  • Muss die erfindungsgemäße Steckverbindung zwischen Steckerelement 27 und Buchsenelement 29 nach ihrer Herstellung wieder gelöst werden, so kann dies z. B. durch ein Aufbohren des Hohlraums 39 geschehen.
  • Mit einer Flugzeugrumpfstruktur 1, die eine solche Verbindung über ein Steckerelement 27 und ein Buchsenelement 29 einsetzt, können die Fußbodenstützstreben 23 auf sehr einfache und sehr feste Weise mit den Spantelementen 15 verbunden werden, wobei das Gewicht gegenüber dem Einsatz einer gewöhnlichen Nietverbindung reduziert ist.

Claims (8)

  1. Flugzeugrumpfstruktur (1) mit einer Außenhaut (3), die einen Innenraum (11) umschließt, die eine zu dem Innenraum (11) weisende innere Oberfläche (13) aufweist und die sich entlang einer Flugzeuglängsachse (9) erstreckt, einer Stützstrukturanordnung (5) umfassend eine Vielzahl von Spantelementen (15), die sich in Umfangsrichtung entlang der inneren Oberfläche (13) der Außenhaut (3) erstrecken und die in einer Richtung parallel zur Flugzeuglängsachse (9) voneinander beabstandet sind, und einer Fußbodenstrukturanordnung (7) umfassend eine Fußbodenplatte (17), die sich in einer Ebene parallel zu der Flugzeuglängsachse (9) erstreckt, eine Vielzahl von Fußbodenstützträgern (19), die sich entlang einer unteren Oberfläche (21) der Fußbodenplatte und senkrecht zu der Flugzeuglängsachse (9) erstrecken, und eine Vielzahl von Fußbodenstützstreben (23), die sich von den Fußbodenstützrägern (19) an der unteren Oberfläche (21) der Fußbodenplatte (17) zu den Spantelementen (15) erstrecken, wobei die Fußbodenstrukturanordnung (7) mit der Stützstrukturanordnung (5) über Verbindungen (25a, 25b) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus der Fußbodenstrukturanordnung (7) und der Stützstrukturanordnung (5) an der Verbindung (25a, 25b) ein Steckerelement (27) und die andere aus der Fußbodenstrukturanordnung (7) und der Stützstrukturanordnung (5) an der Verbindung (25b, 25a) ein Buchsenelement (29) aufweist, dass das Steckerelement (27) in einer Eingriffsrichtung (31) mit dem Buchsenelement (29) in Eingriff gebracht ist, dass das Steckerelement (27) einen Stift (33) aufweist, der sich in der Eingriffsrichtung (31) erstreckt und der eine umlaufende äußere Oberfläche (35) aufweist, wobei auf der äußeren Oberfläche (35) eine Vielzahl von umlaufenden Vorsprüngen (37) angeordnet sind, die sich unter einem Winkel zur Eingriffsrichtung (31) von der Oberfläche (35) weg erstrecken und beabstandet voneinander sind, und dass das Buchsenelement (29) einen Hohlraum (39) aufweist, der angepasst ist, um den Stift (33) aufzunehmen, und der von einer umlaufenden inneren Oberfläche (41) des Buchsenelements (29) umgeben wird, wobei diese innere Oberfläche (41) mit einer Vielzahl von umlaufenden Laschen (43) versehen ist, die sich von der inneren Oberfläche (41) zur Mitte des Hohlraums (39) hin erstrecken und die angepasst sind, um zwischen den Vorsprüngen (37) des Stifts (33) aufgenommen zu werden.
  2. Flugzeugrumpfstruktur nach Anspruch 1, wobei die einen aus den Spantelementen (15) und den Fußbodenstützstreben (23) das Steckerelement (27) aufweisen und die anderen aus den Spantelementen (15) und den Fußbodenstützstreben (23) das Buchsenelement (29) aufweisen.
  3. Flugzeugrumpfstruktur nach Anspruch 2, wobei die Spantelemente (15) das Buchsenelement (29) aufweisen und die Fußbodenstützstreben (23) das Steckerelement (27) aufweisen.
  4. Flugzeugrumpfstruktur nach Anspruch 3, wobei das Buchsenelement (29) mittels einer die Spantelemente (15) umgreifenden Klemmvorrichtung (45) an den Spantelementen (15) befestigt ist.
  5. Flugzeugrumpfstruktur nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Steckerelement (27) an dem von der Fußbodenplatte (17) entfernten Ende der Fußbodenstützstreben (23) auf solche Weise angebracht ist, dass der Stift (33) als eine Verlängerung der Fußbodenstützstreben (23) angeordnet ist.
  6. Flugzeugrumpfstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dass der Stift (33) und der Hohlraum (39) eine zylindrische Form aufweisen.
  7. Flugzeugrumpfstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vorsprünge (37) in eine Richtung weg von der Eingriffsrichtung (31) und die Laschen (43) in Eingriffsrichtung (31) geneigt sind.
  8. Flugzeugrumpfstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die äußere Oberfläche (35) des Stifts (33) und die innere Oberfläche (41) des Buchsenelements (29) ein Hartplastikmaterial aufweisen.
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