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Die Erfindung betrifft ein Bodenmodul eines Flugzeugfrachtraumes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Ladung, die durch eine Tür in den Frachtraum eines Flugzeugs eingebracht wird, muss in diesem Frachtraum weiterbefördert und im Frachtraum gesichert werden. Der Boden eines solchen Frachtraumes ist vorzugsweise modular aufgebaut, wie dies beispielsweise aus der
EP 1 646 556 B1 bekannt ist.
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Ein wesentliches Problem bei der Konstruktion eines solchen Frachtraumbodens besteht aus den gegensätzlichen Forderungen nach großer Stabilität und geringem Gewicht. Darüber hinaus dürfen weder die einzelnen Bauelemente noch der Einbau derselben allzu aufwändig sein, da dies die Kosten erhöht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Bodenmodul eines Flugzeugs der eingangs genannten Art dahingehend aufzuzeigen, dass bei geringem Gewicht eine hohe Stabilität gepaart mit geringen Herstellungs- und Einbaukosten gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Bodenmodul nach Anspruch 1 gelöst.
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Insbesondere wird diese Aufgabe durch ein Bodenmodul eines Flugzeugfrachtraumes, umfassend ein Deckelelement und ein vom Deckelelement mindestens abschnittsweise beabstandetes Bodenelement, das auf einer Unterseite des Deckelelementes angebracht ist, dadurch gelöst, dass das Deckelelement als einheitliches Flächenelement ausgebildet ist, welches Montagebereiche aufweist, in denen Frachthandling-Systeme, z.B. Rollen, Riegel oder PDUs montierbar sind und in denen das Deckelelement auf ein Niveau des Bodenelements abgesenkt ist.
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Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt also darin, dass – im Gegensatz zu einer technischen Lösung, wie sie beispielsweise aus der
EP 0 912 394 B8 bekannt ist- das Bodenelement keine einfache Platte bildet, es wird vielmehr ein dreidimensionales Teil gefertigt, das dort, wo ein Bauteil versenkt oder zur Befestigung an darunterliegenden Strukturen mit dem Bodenelement verbunden werden muss, das Deckelelement nur bereichsweise abgesenkt wird. Durch diese dreidimensionale Verformung mit Erhöhungen und Vertiefungen ergibt sich bereits eine höhere Stabilität der Gesamtanordnung, so dass ein dünneres Material verwendet werden kann.
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Insbesondere eignet sich die vorliegende Erfindung zur Verwendung als Bodenmodul im Bereich einer Frachtraumtür, wobei dann das Deckelelement Aufnahmeöffnungen zur Aufnahme von Kugelelementen aufweist.
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Vorzugsweise ist das Bodenelement mit Umfangsrändern des Deckelelementes verbunden und schließt dieses im Wesentlichen dicht nach unten ab. Dadurch ist sichergestellt, dass der Frachtraum gegenüber der Bilge abgedichtet ist, was z.B. im Brandfall beim Einblasen von Halon wichtig ist.
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Vorzugsweise ist das Bodenelement so ausgebildet, dass auslaufende Flüssigkeiten, insbesondere mit der Ladung eingeschlepptes Wasser aufgefangen und abgeleitet werden können.
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Das Deckelelement ist vorzugsweise mindestens doppelt, besonders vorzugsweise jedoch mindestens drei- bis fünffach so stark wie das Bodenelement. Es wird also hier darauf geachtet, dass solche Elemente, welche Lasten senkrecht zur Oberfläche aufnehmen müssen, sehr viel stärker ausgebildet sind, als solche Elemente, die derartige Belastungen nicht auffangen müssen. Besonders dann, wenn im Bodenelement Kugelelemente montiert sind, so werden diese „hängend“ in das Deckelelement eingebracht und mit diesem verbunden. Gesonderte Verstärkungen des Deckelelements in den Bereichen, in denen die Kugelelemente eingebaut werden, können vorgesehen sein.
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Das Deckelelement weist an mindestens einem Rand einen nach oben gewölbten Abschnitt zum Abdecken des Flugzeugrumpfes auf. An einem Rand nur dann, wenn das Bodenmodul im Bereich der Flugzeugtür montiert ist. Ansonsten werden diese gewölbten Abschnitte an beiden Seiten eines Deckelelementes vorgesehen. Dadurch ergibt sich eine weitere Vereinfachung bei der Herstellung und der Montage der Gesamtanordnung. Darüber hinaus führt der gegenüber der planen Fläche des Deckelelementes gewölbte Abschnitt zu einer Versteifung der Gesamtanordnung.
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Das Bodenmodul weist vorzugsweise Verbindungselemente zwischen dem Deckelelement und dem Bodenelement auf. Dadurch wird eine erhöhte Steifigkeit der Gesamtanordnung bewirkt. Ein solches Verbindungselement kann beispielsweise Rohrhülsen umfassen, durch welche Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben zur Befestigung von Frachthandling-Systemen, z.B. von Tie-Down-Elementen direkt mit Querträgern des Frachtraumes verbindbar sind. Hier werden also „zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen“, weil einerseits die notwendige Zugkraft aufnehmende Befestigung der Befestigungsmittel durch die Hülsen ermöglicht und andererseits die Verbindung von Deckelelement und Bodenelement durch diese Hülsen gewährleistet wird.
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Das Deckelelement wird vorzugsweise mit dem Bodenelement gemeinsamen Handhabung fest verbunden, was die Montage erheblich erleichtert.
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Das Deckelelement und/oder das Bodenelement ist vorzugsweise als Hybrid-Verbundwerkstoffteil, z.B. mit Karbon- und/oder Glasfaserverstärkung ausgebildet. Damit kann die angestrebte dreidimensionale Formgebung in einer aufheizbaren Pressform erfolgen, so dass eine besonders effiziente Herstellung des Bodenmoduls bei hoher Festigkeit und geringem Gewicht gewährleistet ist.
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Eine weiterhin erhöhte Stabilität bei gleichzeitig erleichterter Montage wird durch Funktionsschienen gewährleistet, die am Bodenmodul anbringbar und mit den üblichen Frachthandling-Systemen versehen sind. Es werden beispielsweise alle im Bereich einer Frachtraumtür notwendigen Elemente wie Anschlagrollen oder überfahrbare Riegel, welche ein Zurückrollen von ULDs (Unit Load Devices) verhindern, zunächst in der Funktionsschiene befestigt, woraufhin dann die gesamte Funktionsschiene mit dem Bodenmodul verbunden wird. Diese Funktionsschiene kann dann wiederum das Bodenmodul auf den Montagestrukturen des Flugzeugs befestigen. Gleiches gilt für Funktionsschienen zur Aufnahme von Riegeln oder PDUs, die in mittleren Abschnitten der Bodenmodule befestigt werden.
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Vorzugsweise weist das Deckelelement randseitig montierte Anschlagschienen auf, die somit nicht gesondert im Frachtraum montiert werden müssen und darüber hinaus eine weitere Versteifung der Bodenmodule sicherstellen.
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Um aktive Elemente wie PDUs oder auch Sensoren ökonomisch und ordentlich verkabeln zu können, sind vorzugsweise im Bodenelement Anschlusskammern zum Anschließen und/oder Herausführen von Anschlusskabeln vorgesehen.
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Aus Obigem ergibt sich, dass auch ein Verfahren zur Herstellung eines beschriebenen Bodenmoduls als erfindungsgemäß beansprucht wird.
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen
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1 eine perspektivische Draufsicht auf eine Ausführungsform eines Bodenmoduls,
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2 eine perspektivische Unteransicht auf das Modul nach 1,
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3 eine plane Unteransicht auf das Modul nach den 1 oder 2,
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4 eine Draufsicht auf das Bodenmodul nach den 1–3,
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5 eine Seitensicht entlang der Linie V-V aus 4,
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6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus 4,
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7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII aus 5
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8 einen Schnitt entsprechend der Linie VIII-VIII aus 4,
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9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX aus 4,
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10 eine vergrößerte Darstellung entsprechend dem Bereich X aus 9,
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11 eine Darstellung des Gesamtmoduls mit seinen Einzelteilen,
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12 eine Unteransicht eines weiteren Bodenmoduls,
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13 eine Draufsicht auf das Bodenmodul nach 12,
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14 einen Schnitt entlang der Linie XIV-XIV aus 13,
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15 eine perspektivische Ansicht des Bereiches XV aus 14,
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16 einen Schnitt entlang der Linie XIII–XIII aus 15 und
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17 einen Schnitt entlang der Linie XVII–XVII aus 15.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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Zunächst wird anhand der beiliegenden
0 ein Frachtraum mit einem Bodenmodul beschrieben, wie er aus der
EP 1 646 556 B1 bekannt ist.
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In einem Frachtraum 1 eines Flugzeugs ist im Bereich einer Frachtraumtür 2 ein Bodenmodul vorgesehen, das Querträger 4 umfasst, welche an Spanten 3 befestigt sind. Auf diesem Bodenmodul sind Kugelelemente, PDUs, Riegel, Rollen und dergleichen Funktionselemente montiert, die in einem Frachtraum eines Flugzeugs notwendig sind. Gesondert von dem Modul sind die Spanten 3 des Flugzeugs über Abdeckflächen 23 abgedeckt.
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Die vorliegende Erfindung, die nachfolgend anhand der 1–11 erläutert wird, beschäftigt sich mit einem solchen Bodenmodul, wobei als Beispiel hier ein Bodenmodul gezeigt ist, welches (wie oben erläutert) im Bereich einer Frachtraumtür 2 angebracht wird. Ein solches Bodenmodul weist eine besondere Vielzahl von Einzelelementen, insbesondere von Kugelelementen aber auch von in verschiedenen Orientierungen angeordneten PDUs, Riegeln und dergleichen auf. Die Erfindung beschränkt sich aber nicht auf ein solches, im Bereich einer Frachtraumtür angebrachtes Bodenmodul.
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Gemäß den Abbildungen ist ein Deckelelement 10 vorgesehen, das nach unten mit einem Bodenelement 20 abgedeckt ist. In seinen Randbereichen ist das Deckelelement 10 mit dem Bodenelement 20 direkt (siehe z.B. 10) oder unter Zwischenlage weiterer Elemente (siehe 8) verbunden.
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Das Bodenelement 20 weist Montagebereiche 30 auf (siehe insbesondere 11), in denen eine PDU 8 (siehe 1) oder aber eine Funktionsschiene 40 (siehe 11) zur Aufnahme von PDUs, Riegeln, Rollen oder dergleichen Funktionselementen montiert werden kann.
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Der Montagebereich 30 entsteht dadurch, dass das Deckelelement 10 sich nach unten absenkt und auf dem Bodenelement 20 aufliegt oder zumindest bis zu dessen durchschnittlichem Niveau abgesenkt ist. Dort, wo das Bodenmodul über einen Querträger 4 verläuft, liegt das Deckelelement 10 direkt auf dem Bodenelement 20 auf.
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Das Bodenelement 20 weist weiterhin in mittigen Bereichen eine Wannenstruktur 21 auf, die einlaufendes Wasser zu einem Auslaufstutzen 22 leitet, von wo aus das Wasser abgeleitet werden kann.
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Bei der hier gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist eine Vielzahl von Aufnahmeöffnungen 11 für Kugelelemente vorgesehen.
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Weiterhin weist das Bodenelement 20 nach unten ragende Anschlusskammern 26 auf, durch welche Anschlusskabel 27 zu solchen Funktionseinheiten geführt werden, die derartige Anschlusskabel benötigen, also zu PDUs oder zu Sensoren (siehe 2).
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Weiterhin sind Tie-Down-Elemente 9 im Deckelelement 10 vorgesehen, die über (nicht gezeigte) Bolzen an Querträgern 4 befestigt sind, wobei die Bolzen durch Rohrhülsen 25 (siehe 8 und 9) geführt sind, welche wiederum das Deckelelement 10 mit dem Bodenelement 20 verbinden. Diese Hülsen stellen also gleichzeitig eine Versteifung zwischen Deckelelement 10 und Bodenelement 20 dar. Weitere Versteifungen in Form eines Stützsteges 24 (siehe 8 und 9) sind ebenfalls zwischen Deckelelementen 10 und Bodenelementen 20 vorgesehen.
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Ränder des Bodenelementes 20 sowie des Deckelelementes 10 sind – wie in 10 gezeigt – derart nach oben gewölbt, dass das Deckelelement 10 gleichzeitig die eingangs genannte Abdeckfläche 23 bildet. In diesem Bereich ist auch eine Anschlagschiene 41 vorgesehen, welche das Bodenmodul randseitig weiter versteift.
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Beim Zusammenbau eines derartigen Bodenmoduls, wie er in 11 gezeigt ist, wird ein Deckelteil 10 mit einem Bodenelement 20 insbesondere randseitig verbunden. Dadurch entsteht ein, den gesamten Frachtraum durchquerendes Bauteil, welches aufgrund der dreidimensionalen Struktur mit den abgesenkten Montagebereichen 30 bereits eine erhebliche Stabilität aufweist.
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Besonders beanspruchte Bereiche, wie z.B. der Eingangsbereich im Bereich der Frachtraumtür 2 können – wie hier gezeigt – mit einer Funktionsschiene 40 verbunden sein, die – wie beispielsweise in 8 gezeigt – zwischen das Deckelelement 10 und das Bodenelement 20 in deren Rändern eingeschoben ist.
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Die in 11 gezeigte weitere Funktionsschiene 40, die in die mittleren Bereiche des Bodenmoduls eingesetzt wird, wird insbesondere aus Gründen der Stabilitätserhöhung und Montagevereinfachung zur Aufnahme der Funktionselemente vorgesehen.
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Das in den 12–17 gezeigte Bodenmodul ist als Bulk-Modul ausgebildet, dient also zur Befestigung von zu verzurrender Ladung, wozu Tie-Down-Elemente vorgesehen sind, die hier als “Sitzschienen-Abschnitte„ ausgebildet sind, in welche Ösen oder Haken einhängbar sind. Diese Sitzschienenabschnitte werden während des Transportes und der Montage durch O-Ringe 12 am Platz gehalten. Nachdem das Tie-Down-Element 9 über seine Befestigungsbohrungen 13 an einem Querträger 4 befestigt wurde, dient der O-Ring als Dichtung. In diesem Bulk-Modul ist das Deckelelement 10 mit Verstärkungsrippen 14 versehen.
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Aus Obigem geht hervor, dass ein wesentlicher Punkt der Erfindung darin liegt, dass durch die Verwendung einerseits leichter, andererseits großflächiger und dreidimensional geformter, vorzugsweise einstückiger Bauteile ein verringertes Gewicht bei gleichzeitig hinreichender Stabilität und optimaler Montageerleichterung gewährleistet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flugzeugfrachtraum, Frachtraum
- 2
- Frachtraumtür
- 3
- Spanten
- 4
- Querträger
- 5
- Abweisrolle
- 6
- Rolle
- 7
- Riegel
- 8
- PDU, Power Drive Unit
- 9
- Tie-Down-Element
- 10
- Deckelelement
- 11
- Kugelelement-Aufnahmeöffnung
- 12
- O-Ring
- 13
- Befestigungsbohrung
- 14
- Verstärkungsrippen
- 20
- Bodenelement
- 21
- Wannenstruktur
- 22
- Auslaufstutzen
- 23
- Abdeckfläche
- 24
- Stützsteg
- 25
- Rohrhülse
- 26
- Anschlusskammer
- 27
- Anschlusskabel
- 30
- Montagebereich
- 40
- Funktionsschiene
- 41
- Anschlagschiene
