-
Die Erfindung betrifft eine Rumpfstruktur eines Luft- und/oder Raumfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wobei die Rumpfstruktur zumindest ein Befestigungssystem zum Befestigen zumindest eines Gegenstandes an der Rumpfstruktur aufweist, sowie ein Verfahren zum Bilden einer derartigen Rumpfstruktur.
-
-
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rumpfstruktur eines Luftund/oder Raumfahrzeugs mit zumindest einem alternativen Befestigungssystem zum Befestigen von zumindest einem Gegenstand an der Rumpfstruktur zu schaffen. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Bilden einer Rumpfstruktur eines Luft- und/oder Raumfahrzeugs mit zumindest einem alternativen Befestigungssystem zu schaffen.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Rumpfstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
-
Eine erfindungsgemäße Rumpfstruktur eines Luft- und/oder Raumfahrzeugs hat zumindest ein Befestigungssystem zum Befestigen von zumindest einem Gegenstand an der Rumpfstruktur, wobei das Befestigungssystem zumindest zwei parallele Positionierkörper hat.
-
Die zumindest zwei Positionierkörper erstreckend sich von einem Flächenabschnitt der Rumpfstruktur und begrenzen mit jeweils einen zum benachbarten Positionierkörper orientierten Rückhalteabschnitt einen Montageraum, der stirnseitig und über einen Spalt zwischen den Rückhalteabschnitten geöffnet ist. Zudem hat das Befestigungssystem zumindest einen Halter zur Aufnahme des jeweiligen Gegenstandes, wobei der zumindest eine Halter mittelbar über einen Adapter oder unmittelbar über einen Montageabschnitt in dem Montageraum gehalten ist.
-
Eine derartige Rumpfstruktur für Flugzeuge, Trägerraketen, Raumstationen und dergleichen zeichnet sich durch eine verkürzte Montagezeit und ein geringeres Gewicht gegenüber herkömmlichen Rumpfstrukturen mit einem installierten Befestigungssystem zum Befestigen von zumindest einem Gegenstand an der Rumpfstruktur aus. Dadurch, dass der zumindest eine Halter in einen Montageraum mitteloder unmittelbar eingesetzt ist und über die Rückhalteabschnitte gehalten wird, entfallen Niete, Klebemittel und dergleichen zur Positionierung des zumindest einen Halters. Somit müssen keine Bohrungen und dergleichen in die Rumpfstruktur eingebracht und keine Niete gesetzt werden. Durch den Wegfall der Niete lässt sich zudem das Rumpfgewicht reduzieren. Durch den Wegfall eines Klebemittels muss zur Befestigung des zumindest einen Gegenstandes an der Rumpfstruktur keine Rücksicht auf eine Aushärtezeit genommen werden. Zudem wird die Anzahl an der Verbindung beteiligter Materialien reduziert, was unter Anbetracht der elektro-chemischen Spannungsreihe Vorteile bezüglich Korrosionsaspekten mit sich bringt. Ein zusätzlicher Korrosionsschutz/Oberflächenschutz, der in herkömmlichen Rumpfstrukturen für Niete aufgewendet werden müsste, würde entfallen. Durch den Wegfall von chemischen Stoffen, entfallen auch besondere, kostensteigernde und im Arbeitsprozess hinderliche Arbeitsschutzmaßnahmen. Es wird der Montageaufwand in den Fertigungsbereichen eingespart, in denen Zeit ein sehr kostenintensiver Posten ist, wie zum Beispiel in der Endmontage oder in der MCA, und in die Bereiche verlagert, in denen Zeit ein weniger kostenintensiver Faktor ist, wie zum Beispiel in der Kleinteilelieferung oder der Kleinteilherstellung. Wenn die Rumpfstruktur ein Raumstationsmodul ist, kann zusätzlich zum Beispiel Bordwerkzeug eingespart werden.
-
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die zumindest zwei Positionierkörper zwei parallele Versteifungselemente der Rumpfstruktur, deren Stegköpfe die Rückhalteabschnitte bilden. Hierdurch erfüllen die Versteifungselemente eine Doppelfunktion, nämlich zum einen das Versteifen der Rumpfstruktur bzw. Flächenabschnittes und zum anderen die Begrenzung des Montageraums. Separate Positionierkörper sind bei diesem Ausführungsbeispiel somit nicht notwendig. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich sowohl bei Metallbauweise, als auch bei Faserverbundbauweise.
-
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel sind die zumindest zwei Positionierkörper zwei zusätzlich zu Versteifungselementen der Rumpfstruktur vorgesehene hakenartige Profile. Hierdurch können die Positionierkörper entsprechend einer optimalen Belastungsaufnahme und/oder Routenführung frei an der Rumpfstruktur ausgerichtet werden. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich insbesondere bei Faserverbundbauweise, da die Positionierkörper unmittelbar in den Herstellungsprozess der Rumpfstruktur integriert werden können.
-
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist von den zumindest zwei Positionierkörpern der eine Positionierkörper zumindest abschnittsweise ein Versteifungselement der Rumpfstruktur, deren Stegkopf den Rückhalteabschnitt bildet und der andere Positionierkörper ein zum Versteifungselement parallel verlaufendes hakenartiges Profil, das den gegenüberliegenden Rückhalteabschnitt bildet. Dieses Ausführungsbeispiel ist eine Kombination der beiden vorherigen Ausführungsbeispiele. Hierdurch wird die Anzahl der notwendigen zusätzlichen Positionierkörper minimal gehalten, gleichzeitig kann aber eine Belastungsaufnahme und/oder Routenführung nahezu frei berücksichtigt werden. Dieses Ausführungsbeispiel eignet sich ebenfalls insbesondere bei Faserverbundbauweise.
-
Der zumindest eine Halter und der Adapter sind vorzugsweise formschlüssig miteinander verbunden. Hierdurch entfallen Montagehilfsmittel wie Werkzeuge, Klebemittel und dergleichen. Insbesondere wird es bevorzugt, wenn Halter und Adapter lösbar miteinander verbunden sind, sodass die Halter-Adapter-Verbindung zerstörungsfrei gelöst werden kann und der Halter mit einem anderen Adapter des Befestigungssystems verbunden und somit umgesetzt werden kann.
-
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Adapter oder der Montageabschnitt mehreren Haltern zugeordnet. D. h., an einem Adapter werden mehrere Halter befestigt oder mehrere Halter haben einen gemeinsamen Montageabschnitt. Durch die Aufnahme von mehreren Haltern wird die Anzahl der Adapter und durch die Ausbildung von mehreren Haltern mit einem gemeinsamen Montageabschnitt wird der Montageaufwand der Rumpfstruktur weiter reduziert.
-
Zur Lagesicherung des zumindest einen Halters in Richtung des Spaltes kann der Adapter oder der Montageabschnitt in den Montageraum eingeklemmt sein. Durch die Klemmung sind keine weiteren Hilfsmittel wie Formschlusselemente notwendig.
-
Alternativ kann der Adapter oder der Montageabschnitt in den Montageraum in Richtung des Spaltes formschlüssig lagefixiert sein. Hierdurch entfällt eine Festlegung einer Klemmkraft. Dabei wird es insbesondere bevorzugt, wenn der Adapter oder der Montageabschnitt lösbar in den Montageraum lagegesichert ist.
-
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bilden einer Rumpfstruktur eines Luft- und/oder Raumfahrzeugs mit zumindest einem Befestigungssystem wird zuerst ein Montageraum durch Ausbilden von zumindest zwei parallelen Positionierkörpern mit jeweils einem Rückhalteabschnitt an einen Flächenabschnitt der Rumpfstruktur geschaffen. Dann wird zumindest ein Adapter eines Halters oder zumindest ein Montageabschnitt eines Halters in dem Montageraum eingeschoben. Anschließend wird der zumindest eine Adapter oder der zumindest eine Montageabschnitt in dem Montageraum fixiert.
-
Ein derartiges Verfahren zeichnet sich durch Schnelligkeit und eine große Prozesssicherheit aus, da aufgrund des Wegfalls von Nietverbindungen Korrekturen und Fehlpositionieren von Nietlöchern und dergleichen nicht auftreten können. Aufgrund des Wegfalls von Klebeverbindungen entfallen Aushärtezeiten.
-
Der Adapter wird bevorzugterweise im querschnittsreduzierten Zustand in den Montageraum eingeführt und nach dem Einführen bzw. Positionieren in einer Soll-Position einer Ausdehnung unterzogen, wodurch er sich zwischen den Positionierkörpern einklemmt. Hierdurch ist keine Verrastung notwendig. Hierzu besteht der Adapter aus einem geeigneten Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial. Beispielsweise wird der Adapter im erwärmten Zustand in den Montageraum eingeführt und dehnt sich dann bei einer Abkühlung auf Umgebungstemperatur aus. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird der Adapter im abgekühlten Zustand in den Montageraum eingeführt und dehnt sich dann bei einer Erwärmung auf Umgebungstemperatur aus. Anstelle einer Erwärmung bzw. Abkühlung kann eine Vergrößerung auch durch elektromagnetische Strahleneinwirkung wie UV-Bestrahlung, Mikrowellen und dergleichen erfolgen. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel vergrößert der Adapter durch ein temporäres Hilfsfluid seinen Querschnitt. Alternativ oder zusätzlich kann der Adapter Stützelemente aufweisen, die sich durch Erwärmung, Abkühlung, Strahleneinwirkung oder unter Hilfsfluidbeaufschlagung aufstellen.
-
Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
-
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand stark vereinfachter schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Rumpfstruktur mit mehreren Ausführungsbeispielen eines Befestigungssystems zum Befestigen von zumindest einem Gegenstand an der Rumpfstruktur,
-
2, 3 und 4 Detaildarstellungen der Rumpfstruktur im Bereich des ersten Ausführungsbeispiels,
-
5 eine Detaildarstellung der Rumpfstruktur im Bereich des zweiten Ausführungsbeispiels,
-
6 eine Detaildarstellung der Rumpfstruktur im Bereich des dritten Ausführungsbeispiels,
-
7 eine Detaildarstellung der Rumpfstruktur im Bereich des vierten Ausführungsbeispiels.
-
In 1 ist eine erfindungsgemäße Rumpfstruktur 1 eines Luftund/oder Raumfahrzeugs im Querschnitt gezeigt, dass mit vier alternativen Ausführungsbeispielen A, B, C, D, eines Befestigungssystems zum Befestigen von zumindest einem Gegenstand 2 an der Rumpfstruktur 1 versehen ist. Der Gegenstand 2, der hier lediglich im ersten Ausführungsbeispiel A beziffert ist, hat in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine längliche Erstreckung und ist beispielsweise ein Kabelbaum, ein Leitungsrohr und dergleichen. Selbstverständlich kann der zumindest eine Gegenstand 2 auch ein Kabinenelement wie ein Überkopffach und dergleichen sein. Zudem können die hier gezeigten Ausführungsbeispiele A, B, C, D auch, quasi wie dargestellt, in einer Rumpfstruktur 1 miteinander kombiniert verwendet werden.
-
Die Rumpfstruktur 1 ist hier eine Rumpfstruktur eines Passagierflugzeugs. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Rumpfstruktur 1 auch eine Rumpfstruktur eines Frachtflugzeugs, einer Raumstation, einer Trägerrakete und dergleichen sein. Die hier beispielhaft gezeigte Rumpfstruktur 1 hat eine Haut 4 zum Begrenzen einer oberen Passagierkabine 6 und eines unteren Gepäckraums 8, die über eine Primärstruktur versteift ist. Die Primärstruktur weist eine Vielzahl von sich in Längsrichtung der Rumpfstruktur 1 erstreckende Längsversteifungen 10a, 10b und eine Vielzahl von sich in Umfangsrichtung der Rumpfstruktur 1 erstreckende Umfangsversteifungen auf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Umfangsversteifungen in 1 nicht gezeigt und lediglich zwei der Längsversteifungen 10a, 10b beziffert.
-
Die Passagierkabine 6 und der Gepäckräum 8 sind über einen Fußboden 12 voneinander getrennt. Der Fußboden 12 ist hier herkömmlicher Bauart und weist ein Fußbodengerüst zur Ablage von Fußbodenplatten mit einer Vielzahl von endseitig an den Umfangsversteifungen angreifenden Querträgern 14 und Vertikalstützen 16, 18 zum Abstützen der Querträger 14 auf. Ein Fußboden 20 des Gepäckraums ist ebenfalls herkömmlicher Bauart und wird daher nicht näher beschrieben.
-
Sämtliche Ausführungsbeispiele A, B, C, D des Befestigungssystems zeichnen sich durch einen Montageraum 22 und zumindest Halter 24 zur Aufnahme des jeweiligen Gegenstandes 2 auf. Der Halter 24 wird ohne Niete, Bolzen, Schrauben oder Klebemittel und dergleichen in dem Montageraum 22 unmittelbar oder mittelbar aufgenommen. Die Fixierung in dem Montageraum 22 erfolgt ausschließlich über Formschluss und/oder Verklemmung. Im ersten Ausführungsbeispiel A und in dem zweiten Ausführungsbeispiel B ist der Halter 24 mittelbar über einen Adapter 26 in dem Montageraum 22 aufgenommen. Im dritten Ausführungsbeispiel C und in dem vierten Ausführungsbeispiel B ist der Halter 24 mittelbar über einen integralen Montageabschnitt 28 in dem Montageraum 22 aufgenommen. Zur Bildung des Montageraums 22 weist das Befestigungssystem zwei parallele Positionierkörper auf.
-
Gemäß den 2, 3 und 4 werden bei dem ersten Ausführungsbeispiel A des Befestigungssystems die Positionierkörper von zwei benachbarten parallelen Längsversteifungen 10a, 10b der Primärstruktur gebildet. Die Längsversteifungen 10a, 10b haben jeweils einen Steg 30, 32, der sich in etwa senkrecht von einem Flächenabschnitt der Haut 4 erstreckt. Kopfseitig sind die Stege 30, 32 zu zwei gegenüberliegenden und somit aufeinander zu orientierten Rückhalteabschnitten 34, 36 umgeformt. Die Rückhalteabschnitte 34, 36 sind über einen sich in Längsrichtung der Längsversteifungen 10a, 10b bzw. der Rumpfstruktur 1 erstreckenden Spalt 38 voneinander beabstandet. Neben der Öffnung über den Spalt 38 ist der Montageraum 22 ebenfalls stirnseitig geöffnet.
-
Der Adapter 26 hat einen zum Montageraum 22 komplementären Grundkörper 40, einem gegenüber dem Grundkörper 40 verengten Hals 42 und einen gegenüber dem Hals 42 verbreiterten Kupplungsabschnitt 44. Er besteht vorzugsweise aus einem Material, insbesondere einem Kunststoffmaterial, das sich bei Abkühlung ausdehnt. Der Adapter 26 ist mit dem Grundkörper 40 in dem Montageraum 22 positioniert, wobei die Rückhalteabschnitte 34, 36 Überlappungen mit dem Grundkörper 40 bilden. Bevorzugterweise ist der Grundkörper 40 in dem Montageraum 22 zwischen den Stegen 30, 32 sowie den Rückhalteabschnitten 34, 36 eingeklemmt, sodass der an dem Adapter 26 montierte Halter 24 bezogen auf die Rumpfstruktur 1 nicht nur in Umfangsrichtung, Vertikalrichtung, Radialrichtung und Querrichtung in dem Montagraum 22 gesichert ist, sondern auch in Richtung des Spaltes 38 und somit in Längsrichtung der Rumpfstruktur 1.
-
Der Adapter 26 ragt mit seinem Hals 42 durch den Spalt 38 hindurch und nimmt an seinem außerhalb des Montageraums 22 angeordneten Kupplungsabschnitt 44 den Halter 24 auf. Bevorzugterweise ist der Halter 24 formschlüssig und insbesondere lösbar formschlüssig an dem Adapter 26 angebunden. Der Halter 24 hat hierzu eine zum Kupplungsabschnitt 44 korrespondierende Ausnehmung 46, in die der Kupplungsabschnitt 44 eingreift. Selbstverständlich kann auch der Adapter 46 die Ausnehmung und der Halter 24 den Kupplungsabschnitt 44 aufweisen.
-
Der Adapter 26 kann eine derartige Länge haben, dass in Längsrichtung der Rumpfstruktur 1 mehrere Hälse 42 zur Aufnahme einer Vielzahl von Haltern 24 hintereinander angeordnet sind. Alternativ können mehrere Adapter 26 mit einem Hals 42 hintereinander angeordnet sein.
-
Das in 5 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel B unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel A nach den 2, 3 und 4 dadurch, dass der Montageraum 22 eine größere Erstreckung in Umfangsrichtung hat. Die Positionierkörper, die den Montageraum seitlich begrenzen, sind wie beim Ausführungsbeispiel A Längsversteifungen 10a, 10b der Primärstruktur. Aufgrund der größeren Umfangserstreckung können über einen Adapter 26 mehrere Halter 24, 50 nebeneinander angeordnet werden. Der Adapter 26 hat hierzu beispielswiese zwei nebeneinanderliegende Hälse 42, 52, mit jeweils einem Kupplungsabschnitt 44, 54, so dass zwei Halter 24, 50 mit zu den Kupplungsabschnitten 44, 54 korrespondierenden Ausnehmungen 46, 56 nebeneinander angeordnet werden können. Somit können beispielsweise benachbarte Gegenstände wie Leitungen 2a, 2b automatisch in einem definierten Abstand voneinander installiert werden. Selbstverständlich kann auch der Adapter 26 eine Erstreckung in Längsrichtung haben, die die Anordnung von mehreren Hälsen 42, 52 mit Kupplungsabschnitten 44, 54 und somit mehreren Haltern 24, 50 hintereinander ermöglicht.
-
Bei dem in 6 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel C sind die Positionierkörper keine benachbarten Längsversteifungen 10a, 10b der Primärstruktur, sondern parallele Längsprofile 58, 60 mit einem hakenförmigen Querschnitt. Sie bilden einen Montageraum 22, der zwischen den Längsversteifungen 10a, 10b auf einem Flächenabschnitt der Haut 4 angeordnet bzw. ausgebildet ist.
-
Die Längsprofile 58, 60 haben jeweils einen Steg 30, 32, die sich in etwa senkrecht von einem Hautabschnitt 4. Kopfseitig sind die Stege 30, 32 zu zwei gegenüberliegenden und somit aufeinander zu orientierten Rückhalteabschnitten 34, 36 umgeformt. Die Rückhalteabschnitte 34, 36 sind über einen sich in Längsrichtung der Rumpfstruktur 1 erstreckenden Spalt 38 voneinander beabstandet. Neben der Öffnung über den Spalt 38 ist der Montageraum 22 ebenfalls stirnseitig geöffnet.
-
Zudem hat das dritte Ausführungsbeispiel C wie eingangs erwähnt keinen Adapter zur Anordnung eines Halters 24 in dem Montageraum 22. Im Gegensatz zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel A, B hat der Halter 24 einen integralen Montageabschnitt 28 zur unmittelbaren Aufnahme des Halters 24 in dem Montageraum 22. Selbstverständlich können jedoch die von den Längsversteifungen 10a, 10b getrennten Längsprofile 58, 60 auch mit einem Adapter zur mittelbaren Aufnahme des Halters 24 in dem Montageraum 22 kombiniert werden.
-
Der Montageabschnitt 28 ist ein Fußabschnitt des Halters 24 und hat eine dem Montageraum 22 entsprechende Querschnittsgeometrie. Der Halter 24 wird mit seinem Montageabschnitt 28 über eine durch einen Pfeil angedeutete Längsverschiebung in dem Montageraum 22 positioniert. Zur Lagesicherung in Längsrichtung bzw. Verschieberichtung hat der Montageabschnitt 28 einen hinteren Flansch 62 zur stirnseitigen Anlage an den Längskörpern 58, 60 und zumindest ein vorderes Rastelement 64, 66 zum lösbaren Verrasten mit einem korrespondierenden nicht gezeigten Gegenelement der Längskörper 58, 60. Zur Aufnahme der Rückhalteabschnitte 34, 36 hat der Montageabschnitt 28 zwei sich über seine Längsseiten bis zum Flansch 62 erstreckende Längsnuten 68, 70. Vorzugsweise sind die Rastelemente 64, 66 in den Längsnuten 68, 70 angeordnet.
-
Wie durch die gestrichelte Linienführung angedeutet, kann der Montageabschnitt 28 analog zum Adapter 26 nach den 2 bis 5 eine derartige Erstreckung in Längsrichtung haben, dass mehrere Halter 24, 50 zum Halten eines Gegenstandes 2 den gleichen Montageabschnitt 28 aufweisen und somit gleichzeitig hintereinander angeordnet werden können. In Abhängigkeit einer Erstreckung des Montageraums 22 in Umfangsrichtung der Rumpfstruktur 1 können in Anlehnung an das zweite Ausführungsbeispiel B nach 5 auch mehrere Halter 24, 50 nebeneinander angeordnet sein und dabei einen gemeinsamen Montageabschnitt 28 haben.
-
Das in 7 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel D unterscheidet sich vom dritten Ausführungsbeispiel C nach 6 dadurch, dass der Montageraum 22 zwischen einer Längsversteifung 10a der Primärstruktur als Positionierkörper und einem Längsprofil 58 als Positionierkörper gebildet ist, das zusätzlich zur Primärstruktur an einem Flächenabschnitt der Haut 4 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Längsversteifung 10a nur in dem Längsbereich mit einem Rückhalteabschnitt 36 versehen, gegenüber dem sich der Längsprofil 58 befindet. Mittels des Längsprofils 58 wird quasi der Montageraum 22 zwischen zwei benachbarten Längsversteifungen 10a, 10b in Umfangsrichtung verkleinert. Das Längsprofil 58 ist entsprechend den Längsprofilen nach dem dritten Ausführungsbeispiel C mit einem Steg 30 und einem Rückhalteabschnitt 34 ausgebildet.
-
Der Halter 24 ist gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel C mit einem integralen Montageabschnitt 28 ausgebildet, der mit einem hinteren Flansch 62 und zumindest einem entsprechenden Rastelement 64, 66 zum lösbaren Verrasten mit zumindest einem Gegenelementen versehen ist.
-
Da bei den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen A, B nach den 2 bis 5 ausschließlich Längsversteifungen 10a, 10b der Primärstruktur die Positionierkörper bilden, ist eine Rumpfstruktur 1 mit einem derartigen Befestigungssystem vorzugsweise in Metallbauweise hergestellt. D. h., die Haut 4 ist metallisch und die Primärstruktur wird nach der Herstellung der Haut 4 auf diese geklebt, genietet oder geschweißt.
-
Im Gegensatz hierzu ist eine Rumpfstruktur 1 mit einem Befestigungssystem nach dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel C, D gemäß den 6 und 7 in Faserverbundbauweise hergestellt. D. h., die Haut 4, die Primärstruktur und die Längsprofile 58, 60 bestehen aus einem Faserverbundmaterial, beispielsweise CFK bzw. CFRP und werden in einem gemeinsamen Fertigungsverfahren hergestellt. Die Längsprofile 58, 60 können hierdurch bezogen auf ihre Funktion optimal auf der Haut 4 positioniert werden.
-
Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bilden einer Rumpfstruktur 1 eines Luft- und/oder Raumfahrzeugs mit zumindest einem Befestigungssystem gemäß den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen A, B anhand von den 2, 3 und 4 erläutert.
-
Zuerst wird ein Montageraum 22 durch Ausbilden von zwei Positionierkörpern, hier in Form von Längsversteifungen 10a, 10b der Primärstruktur, mit jeweils einem Rückhalteabschnitt 34, 36 an einen Haut- bzw. Flächenabschnitt der Rumpfstruktur 1 gebildet (2). Dann wird zumindest ein Adapter 26 zwischen die Längsversteifungen 10a, 10b in den Montageraum 22 im erwärmten Zustand eingeschoben. Durch die Erwärmung ist der Adapter 26 querschnittsreduziert. Das Einschieben erfolgt dabei stirnseitig und somit senkrecht zur Zeichenebene (3). Anschließend kühlt sich der Adapter 26 auf Umgebungstemperatur ab, wobei er sich ausdehnt und zwischen den Positionierkörpern 10a, 10b eingeklemmt wird. Danach wird zumindest ein Halter 24 an dem Adapter 26 angebunden (4). Alternativ wird der Halter 24 noch im erwärmten Zustand des Adapters 26 an diesem angeordnet. Hierdurch wird beim Abkühlen des Adapters 26 der Halter 24 fest mit dem Adapter 26 verklemmt. Nach dem Verklemmen des Adapters 26 in dem Montageraum 22 ist der Halter 24 sicher an der Rumpfstruktur 1 fixiert und bereit für die Aufnahme eines Gegenstandes 2.
-
Bei einem alternativen Verfahren wird der Adapter 26 abgekühlt und erfährt so eine Querschnittsreduzierung. Er wird dann in den Montageraum 22 eingeschoben. Nach dem Positionieren erwärmt sich der Adapter 26 auf Umgebungstemperatur und verklemmt sich selbsttätig zwischen den Positionskörpern 10a, 10b. Der Halter 24 wird dabei bevorzugterweise im abgekühlten Zustand des Adapters 26 an diesem montiert werden. Durch die Ausdehnung des Adapters 26 wird der Halter 24 dann an dem Kupplungsabschnitt 44 festgeklemmt.
-
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren erfährt der Adapter 26 durch Strahleneinwirkung wie UV-Bestrahlung, Mikrowellen und dergleichen eine Querschnittsveränderung.
-
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren besteht der Adapter 26 aus einem Material, das durch Beaufschlagung mit einem temporären Hilfsfluid seinen Querschnitt ändert. Beispielsweise dehnt sich der Adapter 26 durch die Beaufschlagung mit dem Hilfsfluid aus und behält nach dem Entfernen des Hilfsfluids seinen vergrößerten Querschnitt bei, wodurch es zwischen den Positionierkörpern 10a, 10b eingeklemmt ist.
-
Alternativ oder zusätzlich kann der Adapter 26 nicht gezeigte Stützelemente aufweisen, die sich durch Erwärmung, Abkühlung, Strahleneinwirkung oder unter Hilfsfluidbeaufschlagung aufstellen und somit den Adapter 26 zwischen den Positionierkörpern 10a, 10b verklemmen.
-
Ein Verfahren zum Bilden einer Rumpfstruktur 1 eines Luft- und/oder Raumfahrzeugs mit zumindest einem Befestigungssystem gemäß dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel C, D nach den 6 und 7 erfolgt ähnlich. Allerdings ist der Montageabschnitt 28 beim Einschieben in den Montageraum 22 endbearbeitet, so dass der Halter 24 nach der Verrastung des Montageabschnitts 28 in dem Montageraum 22 sofort belastbar ist.
-
In den 1 bis 7 sind die Positionierkörper ausschließlich in Längsrichtung des Rumpfes 1 orientiert. Selbstverständlich können auch Umfangsversteifungen der Primärstruktur die Positionierkörper bilden und sich somit der Montageraum 22 vornehmlich in Umfangsrichtung der Rumpfstruktur 1 erstrecken. Wenn jedoch die Positionierkörper in Längsrichtung der Rumpfstruktur 1 orientiert sind, ist jedoch die Belastungsrichtung ungleich der Verschieberichtung, so dass eine Rückhaltekraft zum Halten des Halters 24 in seiner Position nahezu vornehmlich von den Rückhalteabschnitten 34, 36 aufgebracht werden. Die Verklemmung des Adapters 26 in dem Montageraum 22 in Verschieberichtung bzw. die Verrastung des Montageabschnitts 28 in dem Montageraum 22 in Verschieberichtung wird durch das Gewicht des Gegenstands nicht belastet und kann entsprechend reduziert ausgeführt sein.
-
Selbstverständlich kann auch der Adapter 26 anstelle einer Klemmung mittels einer Verrastung in dem Montageraum 22 in Verschieberichtung fixiert werden.
-
Zudem sei erwähnt, dass sich bei der Vorsehung von mehreren Halter 24, 50 an einem Adapter 26 bzw. mit einem Montageabschnitt 28 die Halter 24, 50 auch in unterschiedlichen Winkelstellungen von dem Adapter 26 bzw. dem Montageabschnitt 28 erstrecken können, so dass sie in unterschiedliche Richtungen zeigen und mehrere Gegenstände 2 angeordnet werden können. Ebenfalls können die Halter 24, 50 so ausgeführt sein, dass bereits ein Halter 24, 50 mehrere Gegenstände 2 aufnehmen kann.
-
Offenbart ist eine Rumpfstruktur eines Luft- und/oder Raumfahrzeugs mit zumindest einem Befestigungssystem zum Befestigen von zumindest einem Gegenstand an der Rumpfstruktur, wobei das Befestigungssystem einen Montageraum zur mittel- oder unmittelbaren Aufnahme eines Halters zur Aufnahme des jeweiligen Gegenstandes aufweist und der Halter über Formschluss und/oder Klemmung in dem Montageraum gehalten ist, sowie ein Montageverfahren.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Rumpfstruktur
- 2, a, b
- Gegenstand
- 4
- Haut
- 6
- Passagierkabine
- 8
- Gepäckraum
- 10a, b
- Längsversteifung
- 12
- Fußboden
- 14
- Querträger
- 16
- Vertikalstütze
- 18
- Vertikalstütze
- 20
- Fußboden
- 22
- Montageraum
- 24
- Halter
- 26
- Adapter
- 28
- Montageabschnitt
- 30
- Steg
- 32
- Steg
- 34
- Rückhalteabschnitt
- 36
- Rückhalteabschnitt
- 38
- Spalt
- 40
- Grundkörper
- 42
- Hals
- 44
- Kupplungsabschnitt
- 46
- Ausnehmung
- 50
- Halter
- 52
- Hals
- 54
- Kupplungsabschnitt
- 56
- Ausnehmung
- 58
- Längsprofile
- 60
- Längsprofile
- 62
- Flansch
- 64
- Rastelement
- 66
- Rastelement
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102006053966 A1 [0002]
- DE 102009022175 [0002]
- DE 102007032233 A1 [0002]
- DE 102011085450 A1 [0002]
- DE 102009056593 A1 [0002]
