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Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtungsanordnung an der Außenseite eines Flugzeugs, die mehrere in Flugrichtung hintereinander liegende, mit ihren Anlageflächen auf einer Auflagefläche aufliegende Dichtungselemente aufweist, die an Dichtungshalterelementen befestigt sind, wobei das hintere Ende eines Dichtungselements unmittelbar benachbart zum vorderen Ende des folgenden, in Flugrichtung weiter hinten am Flugzeug befindlichen Dichtungselements liegt und benachbarte Dichtungselemente eine im Wesentlichen durchgehende, durch den Spalt zwischen ihnen unterbrochene Oberfläche und eine untere Anlagefläche bilden.
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Derartige Dichtungsanordnungen befinden sich beispielsweise an der Rumpfverkleidung, die das rumpfnahe Ende des Flügels umgibt. Die an den insbesondere plattenförmigen Dichtungshalterelementen der Rumpfverkleidung befestigten Dichtungselemente aus gummielastischem Material liegen mit ihren Anlageflächen auf der die Auflagefläche bildenden Außenfläche des Flügels auf. Konstruktionsbedingt sind einzelne Dichtungselemente nebeneinander angeordnet, die durch schmale Spalte voneinander getrennt sind.
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Ein Problem bei einer derartigen Dichtungsanordnung besteht darin, dass die im Flug die Dichtungselemente überströmende Luft einen auf die Dichtungselemente wirkenden Unterdruck erzeugt, wodurch das vordere Ende eines Dichtungselements gegenüber dem hinteren Ende des in Flugrichtung davor liegenden Dichtungselements etwas abgehoben wird. Auf die durch das Abheben gebildete überstehende Kante des hinteren Dichtungselements trifft ein Teil des Luftstroms auf, sodass die Luft auch unter das hintere Dichtungselement strömen kann. Dadurch kann das vordere Ende des hinteren Dichtungselements beschädigt werden.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Dichtungsanordnung derart auszubilden, dass die vorstehend beschriebenen Beschädigungen an den Dichtungselementen vermieden werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Dichtungsanordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, dass das vordere Ende des weiter hinten befindlichen Dichtungselements derart mechanisch mit dem hinteren Ende des davor liegenden Dichtungselements gekoppelt ist, das der zwischen ihnen liegende Spalt überbrückt und das vordere Ende des weiter hinten befindlichen Dichtungselements gegen Anheben bezüglich dem hinteren Ende des vorderen Dichtungselements gesichert ist.
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Bei einer derartigen Ausbildung wird einerseits auf der Oberseite der Dichtungselemente eine im Wesentlichen absatzfreie und daher strömungsgünstige Fläche gebildet, und andererseits wird verhindert, dass das vordere Ende des hinteren Dichtungselements im Betrieb infolge des vom Luftstrom erzeugten Unterdrucks so abhebt, dass zwischen hinterem Ende des vorderen Dichtungselements und vorderem Ende des hinteren Dichtungselements ein Absatz gebildet wird, auf den der Luftstrom auftreffen und Beschädigungen verursachen könnte. Außerdem wird vermieden, dass ein Luftstrom unter das hintere Dichtungselement auftritt, der dieses weiter anhebt.
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Um die Kopplung benachbarter Dichtungselemente zu bewirken, kann in einer Ausgestaltung beim sogenannten "Adapterkonzept" im Spalt zwischen den benachbarten Dichtungselementen ein zusätzliches Adapterelement angeordnet sein, das an den Dichtungshalterelementen befestigt ist und das in Eingriff mit beiden Dichtungselementen steht und mit den Unterseiten der Dichtungselemente eine Anlagefläche bildet.
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Dabei kann die obere Fläche des Adapterelements mit den oberen Flächen der benachbarten Dichtungselemente vorzugsweise eine durchgehende, im Wesentlichen absatzlose Oberfläche bilden, wobei bei Auflage auf einem gekrümmten Bereich der Auflagefläche in dieser Oberfläche schmale Spalte entstehen können.
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In einer Ausgestaltung dieser Anordnung kann sich das Adapterelement mit Vorsprüngen unter beide Dichtungselemente erstrecken, und die Vorsprünge sind mit den Dichtungselementen, beispielsweise durch eine Befestigungsanordnung oder durch verkleben, miteinander verbunden. Auf diese Weise halten die Vorsprünge das Adapterelement in seiner Lage gegen den im Betrieb wirkenden Unterdruck.
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Um bei einem derartigen Aufbau eine besonders stabile Kopplung zwischen den Dichtungselementen zu bewirken, können die Enden der an das Adapterelement anschließenden Dichtungselemente abgeschrägt sein und sich in entsprechend ausgebildete Aussparungen im Adapterelement erstrecken.
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In einer anderen Ausgestaltung des Adapterelements kann dieses angeschrägte Enden aufweisen, die sich in entsprechend geformte Aussparungen in den Enden der Dichtungselemente erstrecken, so dass auf diese Weise eine Kopplung erreicht wird, die ein Anheben des vorderen Endes des hinteren Dichtungselements bezüglich dem hinteren Ende des vorderen Dichtungselements verhindert.
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Um auch die Strömungsverhältnisse im Bereich zwischen benachbarten Dichtungshalterelementen zu verbessern, kann das Adapterelement im Bereich der Dichtungshalterelemente einen sich zwischen den Dichtungshalterelementen erstreckenden Vorsprung aufweisen.
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Die Kopplung von benachbarten Dichtungselementen kann bei dem sogenannten "Überlappkonzept" auch dadurch erfolgen, dass das vordere Ende des weiter hinten befindlichen Dichtungselements einen die Unterseite des hinteren Endes des vorderen Dichtungselements überlappenden Vorsprung aufweist, der sich in eine Aussparung an der Unterseite des vorderen Dichtungselements erstreckt, so dass eine absatzlose Anlagefläche gebildet ist.
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Dieser Aufbau sichert des vorderen Endes des hinteren Dichtungselements gegen Anheben bezüglich dem hinteren Ende des vorderen Dichtungselements, selbst wenn zwischen diesen Enden noch ein kleiner Spalt vorhanden ist.
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Diese Kopplung kann weiter dadurch verbessert werden, dass am vorderen Ende des Vorsprungs eine Eingriffsrippe ausgebildet ist, die sich in eine entsprechend geformte Vertiefung im vorderen Dichtungselement erstreckt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematisch und stark vereinfacht Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.
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1 zeigt in vereinfachter perspektivischer Darstellung ein Flugzeug, bei dem die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eingesetzt sein kann.
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2 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise als Ansicht ein Teil der Dichtungsanordnung am Flugzeug gemäß 1.
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3 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Dichtungsanordnung mit einem Adapterelement.
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4 zeigt vereinfacht einen Schnitt entlang der Linie A-A aus 3.
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5 zeigt in einer Darstellung entsprechend 4 eine Dichtungsanordnung mit einem anders ausgebildeten Adapterelement.
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6 zeigt in einer Darstellung ähnlich 5 ein etwas anders ausgebildetes Adapterelement.
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7 zeigt eine Dichtungsanordnung mit einer weiteren Adapterelementform.
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8 zeigt in einer Darstellung ähnlich wie 3 eine andere Ausbildung der Dichtungsanordung.
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9 zeigt die Dichtungsanordnung aus 8 in einer Ansicht entsprechend 7.
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10 zeigt eine Weiterbildung der Dichtungsanordnung gemäß 8 und 9.
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11 zeigt eine Befestigungsanordnung zur Verwendung in der Dichtungsanordnung.
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In einem Ausführungsbeispiel kann die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung bei einem Flugzeug im Bereich zwischen Rumpf und Flügel vorgesehen sein, wie dies im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 beschrieben ist. Die Erfindung ist aber keineswegs auf eine Anwendung an dieser Position beschränkt, sondern kann auch an anderen Positionen an einem Flugzeug eingesetzt werden.
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Das Flugzeug gemäß 1 hat zwischen Rumpf 1 und Flügel 2 eine am Rumpf 1 befestigte, den Flügel umgebende Rumpfverkleidung, die aus einzelnen hier plattenförmigen Dichtungshalterelementen (10 in 2) gebildet ist, die in dem hier gezeigten Beispiel mittels Schrauben an einem Kupplungsprofil 3 befestigt sind. Das Kupplungsprofil ist mittels Schrauben 4 am Flügel 2 befestigt. Zwischen Kupplungsprofil 3 und den Dichtungshalterelementen ist jeweils ein Dichtungselement (12 in 2) aus gummielastischem Material gehalten und mittels der Befestigungsschrauben 5 gesichert. In 2 ist das Dichtungselement 12 in schraffierter Darstellung im unbelasteten Zustand gezeigt. Zusätzlich ist die Form des Dichtungselements bei Auflage auf der gestrichelt angedeuteten Fläche des Flügels 2 angedeutet.
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Konstruktionsbedingt sind einzelne Dichtungselemente eng benachbart zueinander angeordnet, von denen in den 3 und 4 die Dichtungselemente 12 und 13 schematisch angedeutet sind. Das Dichtungselement 12 ist mittels Schrauben 5, 5' an der Platte 10 der Rumpfverkleidung und das Dichtungselement 13 mittels Schrauben 5, 5' an der Platte 11 der Rumpfverkleidung befestigt. Wie durch den die Strömungsrichtung symbolisierenden Pfeil in 3 angedeutet, bildet das Dichtungselement 12 das in Strömungsrichtung vordere Element und das Dichtungselement 13 das in Strömungsrichtung hintere Element. Zwischen diesen Elementen befindet sich bei dem hier dargestellten "Adapterkonzept" ein Adapterelement 15 aus gummielastischem Material, das, wie dargestellt, mit den oberen Flächen der Dichtungselemente 12 und 13 eine durchgehende, absatzlose Oberfläche bildet, während sich ein an seiner Oberseite ausgebildeter Vorsprung 18 zwischen den Dichtungshalterelementen 10 und 11 erstreckt und so den Strömungsverlauf zwischen den benachbarten Dichtungshalterelementen verbessert.
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An der Unterseite des Adapterelements 15 sind Vorsprünge 16, 17 vorhanden, die sich in Aussparungen an den Unterseiten der Dichtungselemente 12 und 13 hinein erstrecken und die mit Hilfe von Befestigungsanordnungen an den Dichtungselementen 12 und 13 befestigt sind, wobei die Befestigungsanordnungen in den mit gestrichelten Ellipsen in 3 gekennzeichneten Bereichen vorgesehen und unter Bezug auf 11 im Detail beschrieben sind.
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Die Unterseite des Adapterelements 15 bildet zusammen mit den Vorsprüngen 16 und 17 eine absatzlose durchgehende Fläche mit den Unterseiten der Dichtungselemente 12 und 13. Die Befestigungsanordnungen verhindern, dass sich die Dichtungselemente 12, 13 von dem Adapterelement 15 abheben können.
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Die in 5 gezeigte Ausführungsform, die auch dem "Adapterkonzept" folgt, weist Dichtungselemente 12' und 13' auf, deren einander zugewandte Enden abgeschrägt sind und sich in entsprechende Aussparungen des Adapterelements 15' erstrecken, sodass auf diese Weise verhindert wird, dass sich das vordere Ende des Dichtungselements 13' gegenüber dem Adapterelement 15' und damit gegenüber dem Dichtungselement 12' infolge des im Betrieb wirkenden Unterdrucks anhebt.
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Eine ähnliche Anordnung wie in 5 ist in 6 gezeigt, bei der die Enden der Dichtungselemente 12" und 13" entsprechend wie in 5 ausgebildet sind und in Eingriff mit entsprechenden Aussparungen im Adapterelement 15" stehen. Das Adapterelement weist zusätzlich einen Vorsprung 18" auf, der sich in den Spalt zwischen den Dichtungshalterelementen 10, 11 erstreckt, während das Adapterelement 15" außerhalb dieser Dichtungshalterelemente eine im Wesentlichen absatzlose, durchgehende Fläche mit den oberen Flächen der Dichtungselemente 12", 13" bildet.
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Ein Adapterelement 15"' mit abgeschrägten Enden ist in 7 gezeigt, wobei sich die abgeschrägten Enden in entsprechende Aussparungen in den Enden der Dichtungselemente 12"' und 13"' erstrecken und so diese über das Adapterelement miteinander gegen Bewegung nach oben koppeln.
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Im Ausführungsbeispiel der 8 und 9, das nach dem "Überlappkonzept" aufgebaut ist, sind Dichtungselemente 12a und 13a an den auch hier plattenförmigen Dichtungshalterelementen 10 und 11 mittels Schrauben 5 befestigt, und das in Strömungsrichtung hintere Dichtungselement 13a hat an seiner Unterseite einen Vorsprung 14a, der sich in eine Aussparung an der Unterseite des hinteren Endes des vorderen Dichtungselements 12 erstreckt und am Dichtungselement 12a befestigt ist. Der Vorsprung 14a kann dabei wieder mittels in 11 gezeigter und im Bereich der gestrichelt gezeichneten Ellipse in 8 angeordneter Befestigungsanordnungen am Dichtungselement 12a befestigt sein. Es ist aber auch denkbar, dass der Vorsprung 14a mit dem Dichtungselement 12a verklebt ist.
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Der Vorsprung 14a bildet mit seiner unteren Fläche eine durchgehende Fortsetzung der unteren Fläche des Dichtungselements 13a und formt mit der unteren Fläche des Dichtungselements 12a eine absatzlose durchgehende Anlagefläche. Der Vorsprung 14a verhindert, dass sich im Betrieb das vordere Ende des Dichtungselements 13a gegenüber dem hinteren Ende des Dichtungselements 12a anhebt.
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In der Weiterbildung des Aufbaus gemäß 8 und 9, die in 10 gezeigt ist, hat das hintere Dichtungselement 13b am Vorsprung 14b eine Eingriffsrippe 20b, die sich in eine entsprechend geformte Vertiefung an der Unterseite des vorderen Dichtungselements 12b erstreckt und so eine zusätzliche Stabilisierung der Kopplung zwischen den Dichtungselementen 12b und 13b bewirkt.
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In 11 ist die Befestigungsanordnung im Detail dargestellt, die u.a. in den Ausführungsbeispielen aus 3 und 4 sowie aus 8 und 9 in mit Ellipsen gekennzeichneten Bereichen zur Anwendung kommen kann.
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Mit der Befestigungsanordnung werden ein unteres Element 21 und ein oberes Element 22 aneinander befestigt. Bei dem unteren Element kann es sich um die Vorsprünge 16, 17 oder den Vorsprung 14a handeln, während das obere Element in beiden Ausführungsbeispielen ein Dichtungselement 12, 13 bzw. 12a ist.
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In das obere und das untere Element 21, 22 sind zueinander fluchtende Durchgangsbohrungen eingebracht, und von der Oberfläche des unteren Elements 21 erstreckt sich ein Stift 23 mit umlaufenden radialen Vorsprüngen 24 in die Durchgangsbohrung, der an einem ersten Verbindungselement 25 ausgebildet ist, das mit einem sich lateral über die Bohrung hinaus erstreckenden Kopf 26 an der unteren Oberfläche des unteren Elements 21 anliegt. Außerdem ist ein zweites Verbindungselement 27 vorgesehen, das ebenfalls einen sich lateral über die Durchgangsbohrung hinaus streckenden Kopf 28 hat, der an der oberen Oberfläche des oberen Elements 22 anliegt. An dem zweiten Verbindungselement 27 ist ein Zapfen 29 ausgebildet, der sich in die Durchgangsbohrung hinein erstreckt und eine Bohrung 30 mit in der Umfangsfläche ausgebildeten umlaufenden Vertiefungen 31 aufweist. Dabei erstreckt sich der Stift 23 in die Bohrung 30, und die Vorsprünge 24 greifen mit den Vertiefungen 31 ein, sodass die Verbindungselemente 25, 27 fest miteinander verbunden sind und das obere und untere Element 21, 22 aneinander halten. Die zur Spitze des Stifts 23 weisenden Flächen der Vorsprünge 24 am Stift 23 sind dabei geneigt, während die zum Kopf weisenden Flächen senkrecht zur Längsachse des Stifts 23 verlaufen (siehe Teil A in 11). Dadurch kann der Stift 23 zwar in die Bohrung 30 eingeschoben, aber nicht wieder zurückgezogen werden.
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Auf diese Weise können die Vorsprünge 16, 17 des Adapterelements 15 in einfacher Weise mit den Dichtungselementen 12, 13 bei dem Ausführungsbeispiel aus 4 und 5 miteinander verbunden werden. Genauso kann mit der beschriebenen Befestigungsanordnung im Ausführungsbeispiel aus 9 und 10 der Vorsprung 14a am Dichtungselement 12a befestigt werden.
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Aus der vorangehenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele sollte klar sein, dass die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung nicht darauf beschränkt ist, im Bereich der Verbindung der Flügel mit dem Rumpf eingesetzt zu werden, sondern auch an anderen Stellen am Flugzeug eingesetzt werden kann.
