DE102017221048A1 - Verfahren zur herstellung eines rahmenbauteils für eine türrahmenstruktur eines luftfahrzeugs, rahmenbauteil sowie türrahmenstruktur - Google Patents

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Albrecht Kluge
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    • B29L2031/724—Doors

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt Verfahren zur Herstellung eines Rahmenbauteils (1) für eine Türrahmenstruktur (100) für ein Luftfahrzeug. Hierbei erfolgt ein Erzeugen einer Verbindungszone (21; 22) an einer ersten und einer zweiten Montageoberfläche (20a; 20b) eines Verbindungsbauteils (20) jeweils durch Erzeugen einer Oberflächentextur an den Montageoberflächen (20a; 20b), wobei das Verbindungsbauteil (20) aus einem Metallmaterial gebildet ist. Die Montageoberflächen (20a; 20b) des Verbindungsbauteils (20) werden an einen Türrahmenträger (10) und einen Anschlussträgers (30) angelegt, wobei der Türrahmenträger (10) und der Anschlussträger (30) jeweils aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial gebildet sind. Ferner erfolgt ein Verschweißen des Verbindungsbauteils (20) und des Türrahmenträgers (10) sowie des Verbindungsbauteils (20) und des Anschlussträgers (30). Ferner sind ein Rahmenbauteil (1) sowie eine Türrahmenstruktur (100) beschrieben.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rahmenbauteils für eine Türrahmenstruktur eines Luftfahrzeugs, ein Rahmenbauteil sowie eine Türrahmenstruktur.
  • In einem Rumpf eines Luftfahrzeugs sind üblicherweise Türen für Passagiere und Bordpersonal sowie zum Be- und Entladen des Luftfahrzeugs vorgesehen. Die Türen sind dabei in einem Rahmen gelagert, welcher mit der Rumpfstruktur verbunden ist bzw. einen Teil der Rumpfstruktur bildet. In einem geschlossenen Zustand der Türe ist diese mit dem Rahmen verriegelt bzw. stützt sich gegen diesen ab. Während eines Fluges ist der Druck im Inneren des Rumpfes in der Regel deutlich größer als der Umgebungsdruck. Die in Folge der Druckdifferenz auf die Türe wirkenden Kräfte müssen von dem Rahmen aufgenommen werden.
  • Übliche Rahmenkonstruktionen weisen jeweils zwei einander gegenüberliegende Träger auf, welche über Anschlussstreben an Spanten oder andere Strukturbauteile der Rumpfstruktur befestigt sind. Die Träger und die Anschlussstreben können hierbei aus Gewichtsgründen beispielsweise aus einem Faserverbundmaterial gebildet sein. Üblicherweise sind zur Befestigung der Anschlussstreben an den Trägern und der Rumpfstruktur jeweils Metallwinkel angeordnet, die mit den Anschlussstreben und dem Träger bzw. der Rumpfstruktur verschraubt oder vernietet sind. Zur Reduzierung des Gewichts und zur Vereinfachung der Montage des Rahmens beschreibt die US 2009/0146008 A1 einen Rahmen mit einem Träger aus Titan, bei dem die Anschlussstreben einstückig mit dem Träger ausgebildet bzw. an diesen angeformt sind.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein insbesondere hinsichtlich Gewicht und Montierbarkeit verbessertes Rahmenkonzept für eine Türe eines Luftfahrzeugs bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung.
  • Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rahmenbauteils für eine Türrahmenstruktur eines Luftfahrzeugs vorgesehen. Gemäß diesem Verfahren erfolgt ein Ausbilden einer ersten Verbindungszone an einer ersten Montageoberfläche eines Verbindungsbauteils durch Erzeugen einer Oberflächentextur der Montageoberfläche, also ein Aufrauen der Montageoberfläche, wobei das Verbindungsbauteil aus einem Metallmaterial gebildet ist. Beispielsweise kann das Verbindungsbauteil ein Winkel in Form eines L-förmigen oder T-förmigen Bauteils mit einem ersten Steg und zumindest einem sich quer zu diesem erstreckenden zweiten Steg sein. Gemäß diesem Schritt wird also an einer Oberfläche des Verbindungsbauteils eine Oberflächentopographie erzeugt, welche Erhöhungen und Vertiefungen aufweist. In der Montageoberfläche werden durch das Aufrauhen Einschnitte oder Kavitäten ausgebildet. Eine Dicke der Verbindungszone kann insbesondere durch einen maximalen Niveauunterschied definiert werden, der zwischen einem Grund einer Kavität und einer die Kavität begrenzenden Erhöhung gemessen wird.
  • Weiterhin erfolgt ein Ausbilden einer zweiten Verbindungszone an einer zweiten Montageoberfläche des Verbindungsbauteils durch Erzeugen einer Oberflächentextur der zweiten Montageoberfläche, wobei die zweite Montageoberfläche sich quer zu der ersten Montageoberfläche erstreckt. Dieser Schritt erfolgt in analoger Weise zu dem Ausbilden der ersten Verbindungszone. Die erste Montageoberfläche kann beispielsweise an dem ersten Steg des Winkels gelegen sein, die zweite Montageoberfläche an dem zweiten Steg des Winkels. Allgemein erstreckt sich die zweite Montageoberfläche quer zu der ersten Montageoberfläche.
  • In einem weiteren Schritt wird die erste Montageoberfläche des Verbindungsbauteils an einen Türrahmenträger angelegt. Der Türrahmenträger ist aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial gebildet. Allgemein ist der Türrahmenträger aus einem Faserverbundmaterial gebildet, welches eine Vielzahl von Verstärkungsfasern, insbesondere fadenförmige oder fadenstückförmige Verstärkungsfasern, wie beispielsweise Kohle-, Glas-, Keramik-, Aramid-, Bor-, Mineral-, Natur- oder Kunststofffasern oder Mischungen aus diesen aufweist, wobei die Verstärkungsfasern in ein thermoplastisches Harz- oder Matrixmaterial, eingebettet sind. Der Türrahmenträger kann insbesondere dazu vorgesehen sein, in der Türrahmenstruktur eines Luftfahrzeugs eine seitliche Begrenzung einer Türöffnung in einer Rumpfstruktur eines Luftfahrzeugs zu bilden. Gemäß diesem Schritt wird das Verbindungsbauteil mit dem Türrahmenträger kontaktiert. Dies geschieht mit einer bestimmten Anpresskraft des Verbindungsbauteils und des Türrahmenträgers aneinander. Falls das Verbindungsbauteil, wie oben beispielhaft angegeben, als Winkel ausgebildet ist, wird der erste Steg des Winkels an den Türrahmenträger angelegt, sodass die erste Montageoberfläche flächig mit einer Oberfläche des Türrahmenträgers in Kontakt steht, vorzugsweise direkt, also ohne eine optionale Zwischenlage. Der zweite Steg steht damit von dem Türrahmenträger ab.
  • Ferner erfolgt ein Verschweißen des Verbindungsbauteils und des Türrahmenträgers, wobei das Thermoplastmaterial des Türrahmenträgers in die erste Verbindungszone des Verbindungsbauteils eindringt. Gemäß diesem Schritt wird das thermoplastische Matrixmaterial im Bereich der Oberfläche, an welcher die erste Montageoberfläche des Verbindungsbauteils anliegt, in einen plastisch verformbaren Zustand überführt. In diesem aufgeschmolzenen Zustand dringt das thermoplastische Matrixmaterial des Türrahmenträgers in die in der ersten Montageoberfläche ausgebildeten Kavitäten ein und erstarrt dort. Dadurch wird das Verbindungsbauteil an dem Türrahmenträger befestigt.
  • In einem weiteren Schritt wird ein Anschlussträger an die zweite Montageoberfläche des Verbindungsbauteils angelegt, wobei der Anschlussträger aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial gebildet ist. Insbesondere kann der Anschlussträger aus dem gleichen faserverstärkten Thermoplastmaterial gebildet sein, wie der Türrahmenträger. Der Anschlussträger kann insbesondere zur mechanischen Kopplung des Türrahmenträgers an eine Komponente einer Rumpfstruktur des Luftfahrzeugs vorgesehen sein, beispielsweise zur Kopplung an einen Spant. Der Anschlussträger, welcher auch als Intercostal-Element bezeichnet werden kann, wird mit einer Oberfläche an die zweite Montageoberfläche des Verbindungsbauteils angelegt, vorzugsweise direkt, also ohne optionales Zwischenelement, mit der Montageoberfläche kontaktiert. Das Anlegen erfolgt mit einer bestimmten Anpresskraft des Verbindungsbauteils und des Anschlussträgers aneinander.
  • Abschließend erfolgt ein Verschweißen des Verbindungsbauteils und des Anschlussträgers, wobei das Thermoplastmaterial des Anschlussträgers in die zweite Verbindungszone des Verbindungsbauteils eindringt. Das Verschweißen des Verbindungsbauteils und des Anschlussträgers erfolgt in analoger Weise wie für das Verschweißen des Türrahmenträgers und des Verbindungsbauteils.
  • Die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch in einer anderen als der voranstehen beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Insbesondere kann zunächst das Ausbilden der ersten und der zweiten Verbindungszone an der ersten bzw. der zweiten Montageoberfläche des Verbindungsbauteils erfolgen. Auch kann das Ausbilden der ersten und der zweiten Verbindungszone an der ersten bzw. der zweiten Montageoberfläche des Verbindungsbauteils gleichzeitig erfolgen.
  • Das Verschweißen des Anschlussträgers und des Türrahmenträgers, die jeweils aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial gebildet sind, mit dem aus Metall gebildeten Verbindungsbauteil verbessert die Automatisierbarkeit des Montageprozesses. Ferner kann auf diese Weise die Anzahl an mechanischen Verbindungsvorrichtungen wie Schrauben, Bolzen oder Nieten, die für die Montage einer Rahmenstruktur für eine Tür eines Luftfahrzeugs notwendig sind, reduziert werden. Dies spart Gewicht und verkürzt gleichzeitig die Montagezeit. Da durch das Verschweißen der Montageflächen des Verbindungsbauteils mit dem Anschlussträger und dem Türrahmenträger eine flächige Verbindung dieser Bauteile erfolgt, wird im Vergleich zu einer Niet- oder Schraubverbindung eine gleichmäßigere Verteilung der mechanischen Spannungen erzielt. Somit können Spannungskonzentrationen reduziert werden. Die Schweißverbindung weist weiterhin Vorteile hinsichtlich Ermüdungsfestigkeit auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens, erfolgt das Ausbilden der ersten Verbindungszone und der zweiten Verbindungszone des Verbindungsbauteils jeweils durch Aufschmelzen des Metallmaterials an der ersten und der zweiten Montageoberfläche mittels eines Laserstrahls oder durch elektrochemische Aufrauhung der ersten und der zweiten Montageoberfläche. Demnach kann vorgesehen sein, dass die Montageoberflächen des Verbindungsbauteils dadurch aufgerauht werden, dass mittels eines Laserstrahls in einem bestimmten Dickenbereich aufgeschmolzen werden. Beim anschließenden Wiedererstarren des Metallmaterials bildet sich die die Verbindungszone bildende Oberflächentextur bzw. Oberflächentopographie aus. Die Durchführung einer solchen Laserbehandlung bietet den Vorteil, dass die hierfür benötigte Lasereinrichtung, mit der der Laserstrahl erzeugt wird, auch zum Verschweißen des Verbindungsbauteils mit dem Türrahmenträger und dem Anschlussträger genutzt werden kann, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Alternativ zu der Laserbehandlung kann auch eine elektrochemische Behandlung der Montageoberflächen erfolgen. Hierbei kann beispielsweise ein Elektrolytmaterial auf die Montageoberflächen aufgebracht und Material von der jeweiligen Montageoberfläche anodisch abgetragen werden, das heißt, die Montageoberfläche bildet die Anode in einer elektrochemischen Zelle.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verschweißen des Verbindungsbauteils mit dem Türrahmenträger und dem Anschlussträger jeweils mittels Laserschweißens, Ultraschallschweißens oder Induktionsschweißens erfolgt. Gemäß allen vorgenannten Schweißverfahren wird Energie in das thermoplastische Matrixmaterial des Türrahmenträgers bzw. des Anschlussträgers eingebracht und dieses dadurch aufgeschmolzen. Beim Laserschweißen erfolgt dies dadurch, dass ein Laserstrahl von Seiten des Verbindungsbauteils oder des jeweils anderen Fügepartners - also des Türrahmenträgers bzw. des Anschlussträgers - auf den Kontaktbereich der Montagefläche des Verbindungsbauteils und des Fügepartners gerichtet wird. Laserschweißen bietet den Vorteil, dass der apparative Aufwand für das Verfahren insgesamt gering gehalten werden kann, da die gleiche Lasereinrichtung zum Verschweißen und zur Ausbildung der Verbindungszonen des Verbindungsbauteils verwendet werden kann. Ferner ist Laserschweißen im Bereich von räumlich schlecht zugänglichen Bereichen, wie beispielsweise bei einem winkelförmigen Verbindungsbauteil, vorteilhaft. Der Energieeintrag in das Thermoplastmaterial kann auch durch Ultraschallschweißen erfolgen, wobei eine Sonotrode Schwingungen in die Fügepartner induziert und infolge von Reibung ein Aufschmelzen des Thermoplastmaterials erfolgt. Beim Induktionsschweißen wird ein zwischen dem jeweiligen Fügepartner und der Montageoberfläche des Verbindungsbauteils angeordnetes Metallnetz mithilfe elektrischer Spannung erhitzt und dadurch das Thermoplastmaterial aufgeschmolzen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird die erste und die zweite Verbindungszone des Verbindungsbauteils jeweils mit einer Oberflächentopographie ausgebildet, welche Niveauunterschiede zwischen 1 µm und 8 µm aufweist. Demnach weist die Verbindungszone eine Dicke zwischen 1 µm und 8 µm auf. Insbesondere werden in der Oberfläche durch das Aufrauhen Einschnitte oder Kavitäten ausgebildete, welche eine Tiefe zwischen 1 µm und 8 µm aufweisen. Die Tiefe der Kavitäten begrenzt die maximale Eindringtiefe des Thermoplastmaterials in die jeweilige Montageoberfläche. Optional kann die Tiefe auch zwischen 2 µm und 6 µm, bevorzugt zwischen 3 µm und 5 µm liegen. Insbesondere in dem letztgenannten Bereich wird vorteilhaft eine große mechanische Festigkeit der Schweißverbindung zwischen dem Verbindungsbauteil und dem Türrahmenträger bzw. dem Anschlussträger erzielt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt bei dem Verfahren zusätzlich ein Ausbilden einer dritten Verbindungszone an einer dritten Montageoberfläche des Verbindungsbauteils durch Erzeugen einer Oberflächentextur der dritten Montageoberfläche, wobei die dritte Montageoberfläche gegenüberliegend zu der zweiten Montageoberfläche angeordnet und dieser zugewandt orientiert ist, sodass die zweite und die dritte Montageoberfläche einen Aufnahmeraum ausbilden. Gemäß dieser Ausführungsform weist das Verbindungsbauteil eine weitere Verbindungsfläche auf. Beispielsweise kann das Verbindungsbauteil hierzu einen weiteren, dritten Steg aufweisen, welcher sich parallel zu dem zweiten Steg erstreckt und an einer dem zweiten Steg zugewandten Seite die dritte Montageoberfläche aufweist. Der zweite Steg weist an der dem dritten Steg zugewandten Seite die zweite Montageoberfläche auf. Die dritte Verbindungszone an der dritten Montageoberfläche kann auf eine der oben genannten Methoden und mit der gleichen Dicke wie die erste oder die zweite Verbindungszone ausgebildet werden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform erfolgt gleichzeitig mit dem Anlegen des Anschlussträgers an die zweite Montageoberfläche des Verbindungsbauteils ein Anlegen des Anschlussträgers an die dritte Montageoberfläche des Verbindungsbauteils durch Einschieben des Anschlussträgers in den Aufnahmeraum. Der Anschlussträger wird hierbei also zwischen den zweiten und den dritten Steg des Verbindungsbauteils eingeschoben. Die zweite und die dritte Montageoberfläche können hierbei insbesondere in einem solchen Abstand angeordnet sein, dass sich gegenüber dem Anschlussträger eine Presspassung ergibt. Dies bietet den Vorteil, dass eine zum Schweißen notwendige Anpresskraft zwischen dem Anschlussträger und dem Verbindungsbauteil ohne zusätzliche Klemmvorrichtungen oder dergleichen erzeugt wird.
  • Anschließend erfolgt Verschweißen des Verbindungsbauteils und des Anschlussträgers sowohl an der zweiten als auch an der dritten Montageoberfläche des Verbindungsbauteils, wobei das Thermoplastmaterial des Anschlussträgers in die zweite und die dritte Verbindungszone des Verbindungsbauteils eindringt, wie dies bereits beschrieben wurde.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die erste Montagefläche des Verbindungsbauteils an einen Anlagebereich einer Oberfläche des Türrahmenträgers und die zweite Montagefläche des Verbindungsbauteils an einen Anlagebereich einer Oberfläche des Anschlussträgers angelegt, wobei der Türrahmenträger und der Anschlussträger in dem Anlagebereich in einem Dickenbereich zwischen 1 µm und 8 µm von der Oberfläche aus Thermoplastmaterial besteht. Demnach sind bei dem Anschlussträger und dem Türrahmenträger jeweils zumindest in Bereichen der Oberfläche unterhalb der Oberfläche in einem bestimmten Querschnittsbereich keine Verstärkungsfasern angeordnet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Verbindungsbauteil mit derjeweiligen Montagefläche in einem solchen Bereich angeordnet. Da in dem Analgebereich die Verstärkungsfasern in einem vorbestimmten Abstand zu der Oberfläche angeordnet sind, nämlich in einem Abstand in einem Bereich zwischen 1 µm und 8 µm, wird beim Verschweißen eine Dislokation der Fasern zuverlässig vermieden. Ferner wird eine Art Materialreserve bereitgestellt, welche für das Eindringen in den jeweiligen Verbindungsbereich des Verbindungsbauteils zur Verfügung steht. Der Dickenbereich, in welchem der Anschlussträger bzw. der Türrahmenträger jeweils aus Thermoplastmaterial besteht kann insbesondere auch zwischen 2 µm und 6 µm, bevorzugt zwischen 3 µm und 5 µm liegen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Türrahmenträger einen durch einen Quersteg und zwei Seitenstege ausgebildeten U-förmigen Querschnitt aufweist, und wobei die erste Montageoberfläche des Verbindungsbauteils an eine sich zwischen den Seitenstegen erstreckende Innenoberfläche des Längsstegs des Türrahmenträgers angelegt wird. Unabhängig von der vorliegenden Ausführungsform ist der Türrahmenträger als eine längliche Komponente ausgebildet, welche beispielsweise eine lineare, eine bogenförmige oder allgemein eine gekrümmt verlaufende Längserstreckung aufweist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist der Träger einen U-förmigen oder C-förmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt wird dabei durch einen Quersteg gebildet, an dessen gegenüberliegenden Enden jeweils ein Seitensteg angeordnet ist, die sich jeweils quer zu dem Quersteg erstrecken. Zwischen den Querstegen erstreckt sich eine Innenoberfläche des Türrahmenträgers, an welche das Anlegen der ersten Montageoberfläche des Verbindungsbauteils erfolgt.
  • Dabei kann optional vorgesehen sein, dass das Verbindungsbauteil mit der ersten Montageoberfläche derart an die Innenoberfläche des Längsstegs des Türrahmenträgers angelegt wird, dass sich die zweite Montageoberfläche des Verbindungsbauteils quer zu den Seitenstegen des Türrahmenträgers erstreckt. In dem Fall, dass das Verbindungsbauteil als Winkel ausgebildet ist, wird dieses also derart an die Innenoberfläche des Längsstegs angeordnet, dass der zweite Steg des Verbindungsbauteils und gegebenenfalls der optionale dritte Steg des Verbindungsbauteils sich jeweils zwischen den Seitenstegen des Türrahmenträgers erstrecken.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das faserverstärkte Thermoplastmaterial des Türrahmenträgers und/oder des Anschlussträgers Polyetheretherketon, kurz PEEK, Polyphenylensulfid, kurz PPS, Polyethylenimin, kurz PEI, oder ein ähnliches thermoplastisches Kunststoffmaterial als Matrixmaterial aufweist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird als Metallmaterial für das Verbindungsbauteil Titan, eine Titanlegierung, Aluminium, eine Aluminiumlegierung oder ein ähnliches Metallmaterial verwendet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Rahmenbauteil für eine Türrahmenstruktur eines Luftfahrzeug vorgesehen. Das erfindungsgemäße Rahmenbauteil weist einen Türrahmenträger aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial, ein mit einer Innenoberfläche des Türrahmenträgers verschweißtes Verbindungsbauteil aus einem Metallmaterial und einen mit dem Verbindungsbauteil verschweißten Anschlussträger aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial.
  • Gemäß diesem Aspekt der Erfindung ist ein Rahmenbauteil vorgesehen, welches insbesondere durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt sein kann. Die anhand des Verfahrens erläuterten technischen Zusammenhänge und Vorteile gelten somit in analoger Weise auch für das erfindungsgemäße Rahmenbauteil und umgekehrt.
  • Der Türrahmenträger als eine längliche Komponente ausgebildet, welche beispielsweise eine lineare, eine bogenförmige oder allgemein eine gekrümmt verlaufende Längserstreckung aufweist. Der Türrahmenträger kann insbesondere dazu vorgesehen sein, in der Türrahmenstruktur eines Luftfahrzeugs eine seitliche Begrenzung einer Türöffnung in einer Rumpfstruktur eines Luftfahrzeugs zu bilden. Hierbei kann beispielsweise die Türe an dem Türrahmenträger gelagert sein. Ferner können an dem Türrahmenträger auch Anschlag- oder Stoppelemente vorgesehen sein, gegen welche sich die Türe im geschlossenen Zustand abstützt.
  • Der Anschlussträger, der auch als Intercostal-Element bezeichnet werden kann, ist ebenfalls als ein längliche Komponente ausgebildet, welche vorzugsweise eine lineare Längserstreckung aufweist. Der Anschlussträger kann insbesondere zur mechanischen Kopplung des Türrahmenträgers an eine Komponente einer Rumpfstruktur des Luftfahrzeugs vorgesehen sein, beispielsweise zur Kopplung an einen Spant oder ein weiteres Teil des Rahmenbauteils. Vorzugsweise weist das Rahmenbauteil mehrere zueinander beabstandete Anschlussträger auf, die jeweils mit einem weiteren Verbindungsbauteil und über dieses mit dem Türrahmenträger verschweißt sind.
  • Insbesondere sind der Türrahmenträger und der Anschlussträger über das aus Metall gefertigte Verbindungsbauteil mechanisch verbunden, wobei das thermoplastische Matrixmaterial des Türrahmenträgers und des Anschlussträgers im Bereich deren Oberfläche, an welcher eine jeweilige Montageoberfläche des Verbindungsbauteils anliegt, in einen Verbindungsbereich der Montageoberflächen eingedrungen ist. Aufgrund dieser Schweißverbindung wird die Anzahl an mechanischen Verbindungsvorrichtungen wie Schrauben, Bolzen oder Nieten, die für die Montage einer Türrahmenstruktur für eine Tür eines Luftfahrzeugs notwendig sind, reduziert. Dies spart Gewicht und verkürzt gleichzeitig die Montagezeit. Ferner wird im Vergleich zu einer Niet- oder Schraubverbindung eine gleichmäßigere Verteilung der mechanischen Spannungen erzielt. Somit können Spannungskonzentrationen reduziert werden.
  • Die Schweißverbindung weist weiterhin Vorteile hinsichtlich Ermüdungsfestigkeit auf.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Rahmenbauteils ist das Verbindungsbauteil als L-förmiger oder T-förmiger Winkel ausgebildet, wobei das Verbindungsbauteil mit einer ersten Montageoberfläche an dem Türrahmenträger und mit einer zweiten Montageoberfläche an dem Anschlussträger befestigt ist. Demnach weist das Verbindungsbauteil einen ersten Steg und zumindest einen zweiten Steg auf. Optional kann zusätzlich ein dritter Steg vorgesehen sein. Der erste Steg weist die erste Montageoberfläche auf. Der zweite Steg ist an einer der ersten Montageoberfläche entgegengesetzt gelegenen Rückoberfläche des ersten Stegs angebracht und erstreckt sich quer zu dem ersten Steg. Ferner weist der zweite Steg die zweite Montageoberfläche auf. An dem optionalen dritten Steg ist eine dritte Montageoberfläche vorgesehen, wobei die dritte Montageoberfläche gegenüberliegend zu der zweiten Montageoberfläche angeordnet und dieser zugewandt orientiert ist, sodass die zweite und die dritte Montageoberfläche einen Aufnahmeraum ausbilden. Der dritte Steg erstreckt sich dabei parallel zu dem zweiten Steg und an einer dem zweiten Steg zugewandten Seite ist die dritte Montageoberfläche vorgesehen. Der zweite Steg weist an der dem dritten Steg zugewandten Seite die zweite Montageoberfläche auf. Wenn der zweite Steg und der optionale dritte Steg jeweils nahe eines Rands des ersten Stegs angeordnet sind, ergibt sich ein L-förmiger Querschnitt des Verbindungsbauteils. Wenn der zweite Steg und der optionale dritte Steg jeweils in einem zentralen Bereich des ersten Stegs angeordnet sind, ergibt sich ein T-förmiger Querschnitt des Verbindungsbauteils.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Rahmenbauteils weist der Türrahmenträger einen durch einen Quersteg und zwei Seitenstege ausgebildeten U-förmigen oder C-förmigen Querschnitt auf, und wobei das Verbindungsbauteil an einer sich zwischen den Seitenstegen erstreckende Innenoberfläche des Querstegs des Türrahmenträgers befestigt ist. Der Querschnitt des Türrahmenträgers wird somit durch einen Quersteg gebildet, an dessen gegenüberliegenden Enden jeweils ein Seitensteg angeordnet ist, die sich jeweils quer zu dem Quersteg erstrecken. Zwischen den Querstegen erstreckt sich eine Innenoberfläche des Türrahmenträgers, mit der das Verbindungsbauteil mit einer ersten Montageoberfläche verschweißt ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Rahmenbauteil zusätzlich einen Strukturträger aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial und ein weiteres Verbindungsbauteil aus einem Metallmaterial auf. Das weitere Verbindungsbauteil ist mit einer Innenoberfläche des Strukturträger sowie mit einem entgegengesetzt zu dem Türrahmenträger gelegenen Endabschnitt des Anschlussträgers verschweißt. Der Strukturträger ist insbesondere als eine längliche Komponente ausgebildet, welche beispielsweise eine lineare, eine bogenförmige oder allgemein eine gekrümmt verlaufende Längserstreckung aufweist. Beispielsweise kann der Strukturträger als ein Segment eines Spants einer Rumpfstruktur ausgebildet sein. Der Anschlussträger erstreckt sich somit zwischen dem Türrahmenträger und dem Strukturträger und ist an dessen Endabschnitten jeweils mit einem Verbindungselement verschweißt, das seinerseits mit dem Türrahmenträger bzw. dem Strukturträger verschweißt ist. Das weitere Verbindungsbauteil kann auf die gleiche Weise ausgebildet sein, wie das Verbindungsbauteil, das mit dem Türrahmenträger verschweißt ist. Der Strukturträger erhöht die mechanische Stabilität des Rahmenbauteils.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Rahmenbauteil zusätzlich einen Türstopper bzw. ein Anschlag- oder Stoppelement auf. Dieses ist an einer entgegengesetzt zu der Innenoberfläche des Türrahmenträgers gelegenen Außenoberfläche angeordnet und weist eine von der Außenoberfläche vorstehende Anschlagnase auf. Das Stoppelement kann insbesondere als ein mit dem Türrahmenträger verschraubtes Metallelement ausgebildet sein. Optional wird der Türstopper in Bezug auf die Längserstreckung des Türrahmenträger zumindest teilweise, bevorzugt vollständig überlappend zu der ersten Montageoberfläche des Verbindungsbauteils angeordnet. Auf diese Weise kann eine den Türstopper befestigende Schraube sich mit ihrem Schaft durch den Türrahmenträger und das Verbindungsbauteil hindurch erstreckend vorgesehen werden. Auf diese Weise werden für den Schraubenkopf und eine Mutter vorteilhaft jeweils metallische Anschlagflächen bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Türrahmenstruktur eines Luftfahrzeug vorgesehen. Die Türrahmenstruktur weist ein erstes Rahmenbauteil gemäß einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen und ein zweites Rahmenbauteil gemäß einer der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen auf. Weiterhin weist die Türrahmenstruktur eine sich zwischen dem Türrahmenträger des ersten Rahmenbauteils und dem Türrahmenträger des zweiten Rahmenbauteils erstreckenden erste Querstrebe auf, welche jeweils an einem ersten Endabschnitt des Türrahmenträgers des ersten Rahmenbauteils und einem ersten Endabschnitt des Türrahmenträgers des zweiten Rahmenbauteils befestigt ist. Ferner weist die Türrahmenstruktur eine sich zwischen dem Türrahmenträger des ersten Rahmenbauteils und dem Türrahmenträger des zweiten Rahmenbauteils erstreckenden zweiten Querstrebe, welche jeweils an einem zweiten Endabschnitt des Türrahmenträgers des ersten Rahmenbauteils und einem zweiten Endabschnitt des Türrahmenträgers des zweiten Rahmenbauteils befestigt ist.
  • Die Türrahmenstruktur umgrenzt somit eine Türöffnung, wobei eine Türe an einem der Türrahmenträger der Rahmenbauteile schwenkbar gelagert werden kann.
  • Unter einem „faserverstärkten Thermoplastmaterial“ wird hierin allgemein ein Werkstoff verstanden, welcher eine Vielzahl von Verstärkungsfasern, insbesondere fadenförmige oder fadenstückförmige Verstärkungsfasern, wie beispielsweise Kohle-, Glas-, Keramik-, Aramid-, Bor-, Mineral-, Natur- oder Kunststofffasern oder Mischungen aus diesen aufweist, wobei die Verstärkungsfasern in ein thermoplastisches Harz- oder Matrixmaterial eingebettet sind, wie beispielsweise Polyetheretherketon, kurz PEEK, Polyphenylensulfid, kurz PPS, Polyethylenimin, kurz PEI, oder ein ähnliches thermoplastisches Kunststoffmaterial.
  • In Bezug auf Richtungsangaben und Achsen, insbesondere auf Richtungsangaben und Achsen, die den Verlauf von physischen Strukturen betreffen, wird hierin unter einem Verlauf einer Achse, einer Richtung oder einer Struktur „entlang“ einer anderen Achse, Richtung oder Struktur verstanden, dass diese, insbesondere die sich in einer jeweiligen Stelle der Strukturen ergebenden Tangenten jeweils in einem Winkel von kleiner gleich 45 Grad, bevorzugt kleiner 30 Grad und insbesondere bevorzugt parallel zueinander verlaufen.
  • In Bezug auf Richtungsangaben und Achsen, insbesondere auf Richtungsangaben und Achsen, die den Verlauf von physischen Strukturen betreffen, wird hierin unter einem Verlauf einer Achse, einer Richtung oder einer Struktur „quer“ zu einer anderen Achse, Richtung oder Struktur verstanden, dass diese, insbesondere die sich in einer jeweiligen Stelle der Strukturen ergebenden Tangenten jeweils in einem Winkel von größer oder gleich 45 Grad, bevorzugt größer oder gleich 60 Grad und insbesondere bevorzugt senkrecht zueinander verlaufen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:
    • 1 eine schematische Ansicht einer Türrahmenstruktur eines Luftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung als Draufsicht;
    • 2 eine perspektivische Ansicht eines Rahmenbauteils für eine Türrahmenstruktur eines Luftfahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    • 3 eine abgebrochene perspektivische Ansicht eines Türrahmenträgers des in 2 gezeigten Rahmenbauteils;
    • 4 eine abgebrochene perspektivische Ansicht eines Rahmenbauteils gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    • 5 eine schematische Schnittansicht eines Verbindungsbauteils eines Rahmenbauteils gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    • 6 eine schematische Ansicht eines Ausbildens einer zweiten Verbindungszone an einem Verbindungsbauteil, das als Schritt eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfolgt;
    • 7 eine Detailansicht des in der 6 durch den Buchstaben X gekennzeichneten Bereichs;
    • 8 eine schematische Ansicht eines Verschweißens eines Verbindungsbauteils und eines Anschlussträgers, das das als Schritt eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfolgt;
    • 9 eine Detailansicht einer Schweißverbindung zwischen einem Verbindungsbauteil aus Metallmaterial und einem Türrahmenträger oder einem Anschlussträger aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial; und
    • 10 eine Detailansicht des in der 9 durch den Buchstaben Y gekennzeichneten Bereichs.
  • In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • 1 zeigt beispielhaft eine Türrahmenstruktur 100 eines Luftfahrzeugs. Die Türrahmenstruktur 100 weist ein erstes Rahmenbauteil 1, 101, ein zweites Rahmenbauteil 1, 102, eine erste Querstrebe 103 und eine zweite zweiten Querstrebe 104 auf. Das erste und das zweite Rahmenbauteil 101, 102 sind beabstandet zueinander angeordnet. Die Querstreben 103, 104 erstrecken sich jeweils quer zu den Rahmenbauteilen 101, 102 bzw. verlaufen zwischen diesen. Die erste Querstrebe 103 ist an einem ersten Endbereich 101A des ersten Rahmenbauteils 101 und in einem an einem ersten Endbereich 102A des zweiten Rahmenbauteils 102 befestigt. Die zweite Querstrebe 104 ist an einem zweiten Endbereich 101B des ersten Rahmenbauteils 101 und in einem an einem zweiten Endbereich 102B des zweiten Rahmenbauteils 102 befestigt, wobei die zweiten Endbereiche 101B, 102B in Bezug auf eine Längserstreckung L der Rahmenbauteile entgegengesetzt zu den ersten Endbereichen 101A, 102A gelegen sind. Wie in 1 schematisch gezeigt ist, umgrenzen oder definieren die Rahmenbauteile 101, 102 und die Querstreben 103, 104 gemeinsam eine Türöffnung 105, welche mittels einer nicht dargestellten Türe verschließbar ist.
  • 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines der in 1 schematisch gezeigten Rahmenbauteile 1. 3 zeigt eine abgebrochene perspektivische Ansicht eines Türrahmenträgers 10 des in 2 gezeigten Rahmenbauteils 1 und 4 eine weitere perspektivische Ansicht des Türrahmenträgers 10.
  • Wie in den 2 bis 4 gezeigt, weist das Rahmenbauteil 1 einen Türrahmenträger 10, ein Verbindungsbauteil 20, einen Anschlussträger 30, einen optionalen Strukturträger 50 sowie ein optionales weiteres Verbindungsbauteil 40 auf. Ferner weist das Rahmenbauteil 1 einen oder mehrere Türstopper oder Stoppelemente 60 auf. Bei dem in den 1 und 2 beispielhaft gezeigten Rahmenbauteil 1 sind insgesamt sieben Anschlussträger 30 vorgesehen.
  • Wie in 2 beispielhaft gezeigt ist, ist der Türrahmenträger 10 als eine längliche Komponente ausgebildet, die insbesondere eine bogenförmige oder allgemein eine gekrümmt verlaufende Längserstreckung aufweisen kann. Der Türrahmenträger 10 kann insbesondere als Profilträger gestaltet sein. Der in den 2 bis 4 beispielhaft gezeigte Türrahmenträger 10 weist einen U-förmigen oder C-förmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt wird dabei durch einen Quersteg 11, einen ersten Seitensteg 12 und einen zweiten Seitensteg 13 gebildet. Die Seitenstege 12, 13 erstrecken sich dabei entlang einander, insbesondere parallel zueinander und sind durch den Quersteg 11 verbunden. Der Türrahmenträger 10 ist aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial gebildet, welches beispielsweise Polyetheretherketon, kurz PEEK, Polyphenylensulfid, kurz PPS, Polyethylenimin, kurz PEI, oder ein ähnliches thermoplastisches Kunststoffmaterial als Matrixmaterial M aufweist. In dieses Matrixmaterial M sind Verstärkungsfasern F eingebettet, wie beispielsweise Kohle-, Glas-, Keramik-, Aramid-, Bor-, Mineral-, Natur- oder Kunststofffasern oder Mischungen aus diesen.
  • 5 zeigt beispielhaft eine Schnittansicht des Verbindungsbauteils 20, 50. Das Verbindungsbauteil 20 weist allgemein eine erste Montageoberfläche 20a, eine zweite Montageoberfläche 20b und optional eine dritte Montageoberfläche 20c auf. Generell erstreckt sich die zweite Montageoberfläche 20a quer zu der ersten Montageoberfläche 20b, wodurch ein Eck oder ein Winkel durch die Montageoberflächen 20a, 20b gebildet wird.
  • Das in 5 beispielhaft gezeigte Verbindungsbauteil 20 ist als T-förmiger Winkel ausgebildet. Das Verbindungsbauteil 20 weist ersten Steg 25, einen zweiten Steg 26 und einen optionalen dritten Steg 27 auf. Der zweite und der dritte Steg 26, 27 erstrecken sich quer zu dem ersten Steg 25 und sind beabstandet zueinander in einem zentralen Bereich des ersten Stegs 25 angeordnet und mit diesem verbunden. Die erste Montageoberfläche 20a ist an dem ersten Steg gelegen. Der zweite und der dritte Steg 26, 27 sind an einer entgegengesetzt zu der ersten Montageoberfläche 20a gelegenen Rückoberfläche 25b angeordnet und stehen von dieser ab. Der zweite Steg 26 weist die zweite Montageoberfläche 20b und der optionale dritte Steg 27 die dritte Montageoberfläche 20c auf. Wie in 5 erkennbar, sind die zweite und die dritte Montageoberfläche 20b, 20c einander zugewandt orientiert und begrenzen oder definieren eine Aufnahmeraum 24.
  • Anstelle der in 5 beispielhaft gezeigten T-förmigen Querschnittsform kann das Verbindungsbauteil 20 auch eine L-förmige Querschnittsform aufweisen (nicht dargestellt). Hierzu sind der zweite Steg 26 und der optionale dritte Steg 27 beide an einem seitlichen Endbereich 28 des ersten Stegs 25 angeordnet (nicht dargestellt).
  • Das Verbindungsbauteil 20 ist aus einem Metallmaterial gebildet, wie beispielsweise Titan, einer Titanlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder einem ähnlichen Metallmaterial.
  • Wie in den 1, 2 und 4 beispielhaft gezeigt ist, ist der Anschlussträger 30, ähnlich wie der Türrahmenträger 10, ebenfalls als ein sich länglich erstreckendes Bauteil ausgebildet, insbesondere in Form eines Profilträgers. Der in den 1, 2 und 4 beispielhaft gezeigte Anschlussträger 30 weist eine lineare bzw. gerade Längserstreckung auf. Selbstverständlich kann jedoch auch der Anschlussträger 30 eine gekrümmt verlaufende Längserstreckung aufweisen (nicht gezeigt). Der in den 2 und 4 beispielhaft gezeigte Anschlussträger 30 weist einen U-förmigen oder C-förmigen Querschnitt auf. Der Querschnitt wird dabei durch einen Quersteg 31, einen ersten Seitensteg 32 und einen zweiten Seitensteg 33 gebildet. Die Seitenstege 32, 33 erstrecken sich dabei entlang einander, insbesondere parallel zueinander und sind durch den Quersteg 31 verbunden. Wie in 4 beispielhaft gezeigt, kann der Quersteg 31 in einem ersten Endabschnitt 30A des Anschlussträgers 30 eine verringerte Breite aufweisen.
  • Der Anschlussträger 30 ist aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial gebildet, welches beispielsweise Polyetheretherketon, kurz PEEK, Polyphenylensulfid, kurz PPS, Polyethylenimin, kurz PEI, oder ein ähnliches thermoplastisches Kunststoffmaterial als Matrixmaterial M aufweist. In dieses Matrixmaterial M sind Verstärkungsfasern F eingebettet, wie beispielsweise Kohle-, Glas-, Keramik-, Aramid-, Bor-, Mineral-, Natur- oder Kunststofffasern oder Mischungen aus diesen.
  • Wie in 2 erkennbar, ist der Strukturträger 40 ebenfalls als eine längliche Komponente ausgebildet, die optional eine bogenförmige oder allgemein eine gekrümmt verlaufende Längserstreckung aufweist. Der Strukturträger 40kann insbesondere als Profilträger gestaltet sein. Der in 2 beispielhaft gezeigte Strukturträger 40 weist einen etwa Z-förmigen Querschnitt auf, welcher durch einen Längssteg 41, einen an einem ersten Ende des Längsstegs 41 von diesem quer zu einer ersten Seite abstehenden ersten Seitensteg 42 und einem an einem zweiten Ende des Längsstegs 41 von diesem quer zu einer zweiten Seite abstehenden zweiten Seitensteg 43 gebildet ist. Wie in 2 beispielartig gezeigt ist, kann vorgesehen sein, dass der Querschnitt des Strukturträger 40 durch zwei L-förmige Profilsegmente zusammengesetzt ist, welche sich im Bereich des Längsstegs 41 überlappen.
  • Der Strukturträger 40 ist aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial gebildet, welches beispielsweise Polyetheretherketon, kurz PEEK, Polyphenylensulfid, kurz PPS, Polyethylenimin, kurz PEI, oder ein ähnliches thermoplastisches Kunststoffmaterial als Matrixmaterial M aufweist. In dieses Matrixmaterial M sind Verstärkungsfasern F eingebettet, wie beispielsweise Kohle-, Glas-, Keramik-, Aramid-, Bor-, Mineral-, Natur- oder Kunststofffasern oder Mischungen aus diesen.
  • Wie insbesondere in 3 gezeigt ist, weist der optionale Türstopper 60 allgemein eine Anschlagnase 62 auf. Diese ist als Stütz- oder Anschlagfläche für eine Türe (nicht gezeigt) eines Luftfahrzeugs vorgesehen. Wie in 3 beispielhaft dargestellt, kann der Türstopper 60 eine Grundplatte 61 aufweisen, von welcher die Anschlagnase 62 vorspringt. Der Türstopper 60 ist allgemein aus einem Metallmaterial gebildet, wie beispielsweise Titan, einer Titanlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen.
  • Wie insbesondere in 4 gezeigt ist, sind eine Innenoberfläche 10a des Türrahmenträgers 10 und das Verbindungsbauteil 20 aneinander befestigt, insbesondere miteinander verschweißt. Ferner sind das Verbindungsbauteil 20 und der Anschlussträger 30 aneinander befestigt, insbesondere miteinander verschweißt. Insbesondere liegt hierbei die erste Montageoberfläche 20a des Verbindungsbauteil 20 an der Innenoberfläche 10a Türrahmenträgers 10 an. Beispielsweise kann die erste Montageoberfläche 20a an einem durch eine sich zwischen den Seitenstegen 12, 13 erstreckende Innenoberfläche 11a des ersten Stegs 11 des Türrahmenträgers 10 gebildeten Teil der Innenoberfläche 10 des Türrahmenträgers 10 anliegen bzw. mit dieser verschweißt sein. Wie in 4 außerdem gezeigt ist, liegt die an dem zweiten Steg 26 des Verbindungsbauteils 20 vorgesehene zweite Montageoberfläche 20b an einer ersten Oberfläche 30a des Anschlussträgers 30, insbesondere an dem Quersteg 31 des Anschlussträgers 30.
  • Falls in 4 ein Verbindungsbauteil 20 mit einem optionalen dritten Steg 27 verwendet wird, liegt eine entgegengesetzt zu der ersten Oberfläche 30a gelegene zweite Oberfläche 30b des Anschlussträgers 30 an der optionalen dritten Montageoberfläche 30c des Verbindungsbauteils 20 an.
  • Wie in 4 weiterhin gezeigt ist, kann das Verbindungsbauteil 20 insbesondere derart relativ zu dem Türrahmenträger 10 positioniert sein bzw. mit der ersten Montageoberfläche 20a derart an die Innenoberfläche 11a des Längsstegs 11 des Türrahmenträgers 10 befestigt sein, dass sich die zweite Montageoberfläche 20b des Verbindungsbauteils quer zu den Seitenstegen 12, 13 des Türrahmenträgers 10 erstreckt. Insbesondere kann also vorgesehen sein, dass sich der zweite Steg 26 und gegebenenfalls der optionale dritte Steg 26 sich entlang einer von dem ersten Längssteg 12 in Richtung des zweiten Längsstegs 13 des Türrahmenträgers erstreckenden Richtung verlaufen. Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass der erste Endabschnitt 30A des Anschlussträgers 30 zwischen den ersten und den zweiten Steg 12, 13 des Türrahmenträgers 10 eingeschoben werden kann.
  • Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, erstreckt sich der Anschlussträger 30 zwischen dem Türrahmenträger 10 und dem optionalen Strukturträger 40. Der Strukturträger 40 und der Türrahmenträger 10 erstrecken sich entlang einander, vorzugsweise parallel zueinander. Ein in Bezug auf die Längserstreckung des Anschlussträgers 30 entgegengesetzt zu dem ersten Endabschnitt 30A gelegener zweiter Endabschnitt 30B des Anschlussträgers 30 ist an einer zweiten Montageoberfläche 20b des weiteren Verbindungsbauteils 50 befestigt, insbesondere mit dieser verschweißt. Gegebenenfalls ist der zweiter Endabschnitt 30B des Anschlussträgers 30 auch an einer optionalen dritten Montageoberfläche 20c des weiteren Verbindungsbauteils 50 befestigt, insbesondere mit dieser verschweißt. Das weitere Verbindungsbauteil 50 ist identisch zu dem anhand der 5 beschriebenen Verbindungsbauteil 20 aufgebaut. Die erste Montageoberfläche 20a des weiteren Verbindungsbauteils 20 liegt an der Innenoberfläche 40a des Strukturträgers 40 an und ist an dieser befestigt, insbesondere mit dieser verschweißt.
  • Wie in 2 weiterhin gezeigt ist, kann das Verbindungsbauteil 50 insbesondere derart relativ zu dem Strukturträger 40 positioniert sein bzw. mit der ersten Montageoberfläche 20a derart an die Innenoberfläche 40a des Strukturträgers 40 befestigt sein, dass sich die zweite Montageoberfläche 20b des Verbindungsbauteils quer zu den Seitenstegen 42, 43 des Strukturträgers 40 erstreckt.
  • Wie in den 1 und 2 beispielhaft gezeigt ist, können mehrere Anschlussträger 30 vorgesehen sein, die jeweils auf die oben beschriebene Weise mit dem Türrahmenträger 10 und gegebenenfalls mit dem optionalen Strukturträger 40 verbunden sind. Wie in den 1 und 2 weiterhin gezeigt ist, sind die einzelnen Anschlussträger 30 zueinander entlang der Längserstreckung L des Türrahmenträgers 10 beabstandet zueinander angeordnet. Auf diese Weise wird eine mechanisch widerstandsfähige, leiterartige Struktur des Rahmenbauteils 1 ausgebildet.
  • Wie insbesondere in 3 erkennbar, ist der Türstopper 60 an einer zu der Innenoberfläche 10a entgegengesetzt gelegenen Außenoberfläche 10b des Türrahmenträgers 10 angeordnet, wobei die Anschlagnase 62 gegenüber der Außenoberfläche 10b des Türrahmenträgers 10 vorspringt. Insbesondere kann der der Türstopper 60 mit dem Türrahmenträger 10 verschraubt sein, wie dies beispielhaft in 3 dargestellt ist. Der in 3 gezeigte Türstopper 60 liegt mit dessen optionaler Grundplatte 61 an der Außenoberfläche 10b des Türrahmenträgers 10 an und weist vier Ausnehmungen auf, durch welche hindurch Schrauben 63 geführt sind, die sich durch den Türrahmenträger 10, insbesondere durch den Quersteg 11 des Türrahmenträgers 10 hindurch erstrecken. Optional ist ein Türstopper 60 in Bezug auf die Längserstreckung des Türrahmenträgers 10 überlappend, insbesondere vollständig überlappend zu der ersten Montageoberfläche 20a des Verbindungsbauteils 20 angeordnet. In diesem Fall erstrecken sich die Schrauben 63 jeweils auch durch den ersten Steg 25 des Verbindungsbauteils 20 hindurch.
  • Ein auf die voranstehend beschriebene Weise ausgebildetes Rahmenbauteil 1 kann insbesondere zu einer Türrahmenstruktur 100 montiert werden, wie sie beispielhaft in 1 gezeigt ist und eingangs bereits kurz beschrieben wurde. Die erste Querstrebe 103 erstreckt sich zwischen dem Türrahmenträger 10 des ersten Rahmenbauteils 1, 101 und dem Türrahmenträger 10 des zweiten Rahmenbauteils 1, 102) erstreckenden, wobei die erste Querstrebe 103 jeweils an einem ersten Endabschnitt 10A des Türrahmenträgers 10 des ersten Rahmenbauteils 1, 101 und einem ersten Endabschnitt 10A des Türrahmenträgers 10 des zweiten Rahmenbauteils 1, 102 befestigt ist. Die zweite Querstrebe 104 erstreckt sich zwischen dem Türrahmenträger 10 des ersten Rahmenbauteils 1, 101 und dem Türrahmenträger 10 des zweiten Rahmenbauteils 1, 102, wobei die zweite Querstrebe 104 jeweils an einem in Bezug auf die Längserstreckung L des Türrahmenträgers 10 entgegengesetzt zu dem ersten Endabschnitt 10A gelegenen zweiten Endabschnitt 10B des Türrahmenträgers 10 des ersten Rahmenbauteils 1, 101 und an einem in Bezug auf die Längserstreckung L des Türrahmenträgers 10 entgegengesetzt zu dem ersten Endabschnitt 10A gelegenen zweiten Endabschnitt 10B des Türrahmenträgers10 des zweiten Rahmenbauteils 1, 102 befestigt ist. Wie in 1 gezeigt ist, sind umgrenzen die Türrahmenträger 10 und die Querstreben 103, 104 gemeinsam die Türöffnung 105, welche beim Einbau der Türrahmenstruktur 100 in ein Luftfahrzeug (nicht gezeigt) zum Be- und Entladen des Luftfahrzeugs oder als Passagiereingang bzw. Passagierausgang vorgesehen ist. Die optionalen Türstopper 60 ragen hierbei in die Türöffnung 105 hinein.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung eines Rahmenbauteils 1 für eine Türrahmenstruktur 100 für eine Türe eines Luftfahrzeugs beschrieben. Insbesondere kann das voranstehend beschriebene Rahmenbauteil 1 mit diesem Verfahren hergestellt werden. Es wird deshalb auf die in den 1 bis 5 gezeigten Gegenstände Bezug genommen.
  • Gemäß dem Verfahren wird eine ersten Verbindungszone 21 an der ersten Montageoberfläche 20a des Verbindungsbauteils 20 durch Erzeugen einer Oberflächentextur der ersten Montageoberfläche 20a ausgebildet. Ferner erfolgt ein Ausbilden einer zweiten Verbindungszone 22 an der zweiten Montageoberfläche 20b des Verbindungsbauteils durch Erzeugen einer Oberflächentextur der zweiten Montageoberfläche 20b sowie gegebenenfalls zusätzlich ein Ausbilden einer dritten Verbindungszone 23 an der dritten Montageoberfläche 20c durch Erzeugen einer Oberflächentextur der dritten Montageoberfläche 20c.
  • Beim Ausbilden derjeweiligen Verbindungszone 21, 22, 23 wird die jeweilige Montageoberfläche 20a, 20b, 20c des Metallmaterials des Verbindungsbauteils 20 aufgerauht, also mit einer Kavitäten bzw. Einschnitte und Erhöhungen aufweisenden Oberflächentopographie versehen. Dieser Schritt ist beispielhaft und schematisch in 6 dargestellt. Mittels einer Laserquelle 200 wird ein Laserstrahl B erzeugt, welcher mittels eines Lichtleiters 201, beispielsweise in Form lichtleitender Fasern, über eine optische Einrichtung 202, welche den Laserstrahl B fokussiert und/oder ausrichtet und/oder bestimmte Wellenlängenbereiche der Laserstrahlung filtert, auf die jeweilige Montageoberfläche 20a, 20b, 20c gerichtet wird. Dadurch wird das Metallmaterial des Verbindungsbauteils 20 im Bereich der jeweilige Montageoberfläche 20a, 20b, 20c aufgeschmolzen. Nach dieser Laserbehandlung erstarrt das Metallmaterial wieder. Auf diese Weise bildet sich eine aufgerauhte Oberfläche aus. Alternativ zu dieser Laserbehandlung kann die jeweilige Verbindungszone 21, 22, 23 auch durch eine elektrochemische Aufrauhung der jeweiligen Montageoberfläche 20a, 20b, 20c erfolgen.
  • 7 zeigt schematisch eine Detailansicht der Verbindungszone 21, 22, 23 des Verbindungsbauteils. Es ist erkennbar, dass sich durch das Aufrauhen flächig Erhöhungen 21P, 22P, 23P und Vertiefungen 21V, 22V, 23V gebildet haben. Die erste, die zweite und gegebenenfalls die optionale dritte Verbindungszone 21, 22, 23 des Verbindungsbauteils 20 kann insbesondere jeweils mit einer Oberflächentopographie ausgebildet werden, welche Niveauunterschiede d21, d22, d23 zwischen 1 µm und 8 µm aufweist. Demnach weist die jeweilige Verbindungszone eine Dicke zwischen 1 µm und 8 µm auf. Insbesondere werden in der jeweiligen Montageoberfläche 20a, 20b 20c durch das Aufrauhen Einschnitte oder Kavitäten 21V, 22V, 23V ausgebildete, welche eine Tiefe zwischen 1 µm und 8 µm aufweisen. Diese Niveauunterschiede d21, d22, d23 sind in 10 erkennbar, auf die nachfolgend noch im Detail eingegangen wird.
  • Ferner umfasst das Verfahren ein Anlegen der ersten Montageoberfläche 20 des Verbindungsbauteils 20 an den Türrahmenträger 10, insbesondere an die Innenoberfläche 10a des Türrahmenträgers 10, vorzugweise an die Innenoberfläche 11a des Querstegs 11 des Türrahmenträger 10, wie dies in 4 beispielhaft gezeigt ist und oben bereits detailliert beschrieben wurde.
  • Weiterhin wird der Anschlussträger 30 an die zweite Montageoberfläche 20b des Verbindungsbauteils 20 angelegt, insbesondere wird die erste Oberfläche 30a im Bereich des ersten Endabschnitts 30A des Anschlussträgers 30 an die zweite Montageoberfläche 20b angelegt, wie dies voranstehend detailliert beschrieben wurde. Optional erfolgt ein Einschieben des ersten Endabschnitts 30A des Anschlussträgers 30 in den Aufnahmeraum 24 des Verbindungsbauteils 20, der zwischen der zweiten und der optional dritten Verbindungsfläche 20a, 20b, 20c, wie oben beschrieben.
  • Optional kann vorgesehen sein, dass die erste Montagefläche 20a des Verbindungsbauteils 20 an einen Anlagebereich 15 der Innenoberfläche 10a des Türrahmenträgers 10, die zweite Montagefläche 20b des Verbindungsbauteils 20 an einen Anlagebereich 35 der ersten Oberfläche 30a des Anschlussträgers 30 und gegebenenfalls die dritte Montagefläche 20c des Verbindungsbauteils 20 an einen Anlagebereich der zweiten Oberfläche 30b des Anschlussträgers 30 angelegt wird. In diesem jeweiligen Anlagebereich 15, 35 ist der Türrahmenträger 10 und der Anschlussträger 30 in dem jeweiligen Anlagebereich 15, 35 im Randbereich des Querschnitts ausschließlich aus thermoplastischen Matrixmaterial M gebildet und frei von Verstärkungsfasern F, wie dies insbesondere in 10 erkennbar ist, auf die im Folgenden noch im Detail eingegangen wird. Insbesondere besteht der Türrahmenträger 10 bzw. der Anschlussträger 30 zumindest in dem Anlagebereich 15, 35 in einem Dickenbereich d15, d35 zwischen 1 µm und 8 µm von der jeweiligen Oberfläche 10a, 30a, 30b aus thermoplastischem Matrixmaterial M.
  • Zum Befestigen des Türrahmenträgers 10 und des Anschlussträgers 30 an dem Verbindungsbauteil erfolgt ein Verschweißen des Verbindungsbauteils 20 und des Türrahmenträgers 10 sowie des Verbindungsbauteils 20 und des Anschlussträgers 30. Es wird jeweils eine hybride Schweißverbindung zwischen dem Metallmaterial des Verbindungsbauteils 20 und dem thermoplastischen Matrixmaterial M des Anschlussträgers 30 bzw. des Türrahmenträgers 10 ausgebildet.
  • Das Verschweißen des Anschlussträgers 30 mit dem Verbindungsbauteil 20 ist schematisch in 8 dargestellt. Das Verschweißen des Türrahmenträgers 10 mit dem Verbindungsbauteil 20 erfolgt auf analoge Weise. Zum Verschweißen wird mittels der Laserquelle 200 ein Laserstrahl B erzeugt, welcher mittels des Lichtleiters 201 über die optische Einrichtung 202, auf die jeweilige Verbindungszone 21, 22, 23 bzw. auf den Kontaktbereich zwischen dem Anschlussträger 30 und dem Verbindungsbauteil 20 bzw. dem Türrahmenträger 10 und dem Verbindungsbauteil 20 gerichtet. Dies kann sowohl durch Richten des Laserstrahls B auf einen Steg 25, 26, 27 des Verbindungsbauteils20 erfolgen als auch durch Richten des Laserstrahls B auf den Türrahmenträger 11 bzw. den Anschlussträger 30. Durch den Energieeintrag mittels des Laserstrahls B wird das thermoplastische Matrixmaterial M des Anschlussträgers 30 bzw. des Türrahmenträgers 10 in einen plastisch verformbaren Zustand versetzt, insbesondere aufgeschmolzen. Dadurch dringt das thermoplastische Matrixmaterial M in die jeweilige Verbindungszone 21, 22, 23 des Verbindungsbauteils 20 ein und erstarrt dort.
  • 8 zeigt beispielhaft und schematisch einen Schweißroboter 300, welcher die Laserquelle 200, den Lichtleiter 201, die optische Einrichtung 202, ein Fahrgestell 301 und einen Manipulator 302. Das Fahrgestell 301 kann mehrere Antriebsräder aufweisen, wie in 8 gezeigt, und ermöglicht ein Bewegen des Schweißroboters 300 am Boden. Die Laserquelle 200 und der Manipulator 302 sind jeweils mit dem Fahrgestell 301 verbunden. Der Manipulator 302 weist mehrere relativ zueinander bewegbare Bewegungsarme 303 auf, wobei an einem letzten Bewegungsarm 303 die optische Einrichtung 202 angeordnet ist. Auf diese Weise kann der Laserstrahl B auf automatisierte Weise auf verschiedene Stellen gerichtet werden, was die Herstellung des Rahmenbauteils 1 erleichtert.
  • Allgemein kann zum Ausbilden der Verbindungszonen 21, 22, 23 des Verbindungsbauteils 20 sowie zum Schweißen dieselbe Laserquelle 200 verwendet werden. Die verschiedenen erforderlichen Eigenschaften des Laserstrahls B können durch verschiedene optische Einrichtungen 201 erzeugt werden.
  • Das Verschweißen des Verbindungsbauteils 20 mit dem Türrahmenträger 10 und dem Anschlussträger 30 kann alternativ zu dem beschriebenen Laserschweißen auch mittels Ultraschallschweißens oder Induktionsschweißens erfolgen. Allgemein ist erforderlich, dass der Verbindungszone 21, 22, 23 eine zum Aufschmelzen des thermoplastischen Matrixmaterials ausreichende Energiemenge zugeführt wird.
  • Die 9 und 10 zeigen jeweils im Detail eine Schnittansicht einer auf diese Weise ausgebildete hybride Schweißverbindung zwischen dem Anschlussträger 30 und dem Verbindungsbauteil 20 bzw. dem Türrahmenträger 10 und dem Verbindungsbauteil 20, wobei in 10 der in 9 durch den Buchstaben Y gekennzeichnete Bereich im Detail dargestellt ist. Wie insbesondere in 10 erkennbar ist, dringt durch das Aufschmelzen des thermoplastischen Matrixmaterials M im Bereich der jeweiligen Oberfläche 10a, 30a, 30b dieses Matrixmaterial M in die Kavitäten 21V, 22V, 23V der jeweiligen Verbindungszone 21, 22, 23 des Verbindungsbauteils 20 ein und erstarrt dort. Auf diese Weise wird eine zumindest teilweise formschlüssige Verbindung zwischen dem Metallmaterial des Verbindungsbauteils 20 und dem Thermoplastmaterial des Türrahmenträgers 10 bzw. des Anschlussträgers 30 hergestellt. Die Kavitäten 21V, 22V, 23V weisen teils Hinterschneidungen auf bzw. erstrecken sich jeweils in unterschiedliche Richtungen. Dies vergrößert zusätzlich die mechanische Belastbarkeit der Schweißverbindung.
  • Wie in 10 weiterhin erkennbar ist, kann das thermoplastische Matrixmaterial M insbesondere in einem Dickenbereich d15, d35, der zwischen 1 µm und 8 µm liegt, aufgeschmolzen. Wie in 10 gezeigt ist, sind in diesem Dickenbereich keine Verstärkungsfasern F vorhanden. Dadurch wird einer Beschädigung, einer Verformung und einer Dislokation der Verstärkungsfasern F durch den Schweißprozess vorgebeugt.
  • 10 zeigt weiterhin, dass die Niveauunterschiede d21, d22, d23 der Oberflächentextur derjeweiligen Montageoberfläche 20a, 20b, 20c des Verbindungsbauteils 20 optional ebenfalls zwischen 1 µm und 8 µm betragen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Niveauunterschiede d21, d22, d23 der Oberflächentextur derjeweiligen Montageoberfläche 20a, 20b, 20c des Verbindungsbauteils 20 in einem Bereich zwischen 50 Prozent und 90 Prozent des Dickenbereichs d15, d35 des Türrahmenträgers 10 bzw. des Anschlussträgers liegen.
  • Ein Verschweißen des zweiten Endabschnitts 30B des Anschlussträgers 30 und des optionalen Strukturträgers 40 mit dem weiteren Verbindungsbauteil 50 kann auf dieselbe Weise erfolgen wie voranstehend für den ersten Endabschnitt 30A des Anschlussträgers 30 und den Türrahmenträger 50 mit dem Verbindungsbauteil 20 beschrieben.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rahmenbauteil
    10
    Türrahmenträger
    10a
    Innenoberfläche des Türrahmenträgers
    10b
    Außenoberfläche des Türrahmenträgers
    10A
    erster Endabschnitt des Türrahmenträgers
    10B
    zweiter Endabschnitt des Türrahmenträgers
    11
    Quersteg des Türrahmenträgers
    11a
    Innenoberfläche des Querstegs
    12
    erster Seitensteg des Türrahmenträgers
    13
    zweiter Seitensteg des Türrahmenträgers
    15
    Anlagebereich
    20, 50
    Verbindungsbauteil
    20a
    erste Montageoberfläche des Verbindungsbauteils
    20b
    zweite Montageoberfläche des Verbindungsbauteils
    20c
    dritte Montageoberfläche des Verbindungsbauteils
    21
    erste Verbindungszone
    22
    zweite Verbindungszone
    23
    dritte Verbindungszone
    21P-23P
    Erhöhung
    21V-23V
    Kavitäten
    24
    Aufnahmeraum
    25
    erster Steg des Verbindungsbauteils
    25b
    Rückoberfläche des ersten Stegs
    26
    zweiter Steg des Verbindungsbauteils
    27
    dritter Steg des Verbindungsbauteils
    28
    seitlicher Endbereich des ersten Stegs
    30
    Anschlussträger
    30a
    erste Oberfläche des Anschlussträgers
    30A
    erster Endabschnitt des Anschlussträgers
    30B
    zweiter Endabschnitt des Anschlussträgers
    30b
    zweite Oberfläche des Anschlussträgers
    31
    Quersteg des Anschlussträgers
    32
    erster Seitensteg des Anschlussträgers
    33
    zweiter Seitensteg des Anschlussträgers
    35
    Anlagebereich des Anschlussträgers
    40
    Strukturträger
    40a
    Innenoberfläche des Strukturträgers
    41
    Längssteg des Strukturträgers
    42
    erster Seitensteg des Strukturträgers
    43
    zweiter Seitensteg des Strukturträgers
    60
    Türstopper
    62
    Anschlagnase
    100
    Türrahmenstruktur
    101
    erstes Rahmenbauteil
    101A
    erster Endbereich des ersten Rahmenbauteils
    101B
    zweiter Endbereich des ersten Rahmenbauteils
    102
    zweites Rahmenbauteil
    102A
    erster Endbereich des zweiten Rahmenbauteils
    102B
    zweiter Endbereich des zweiten Rahmenbauteils
    103
    erste Querstrebe
    104
    zweite Querstrebe
    105
    Türöffnung
    200
    Laserquelle
    201
    Lichtleiter
    202
    optische Einrichtung
    300
    Schweißroboter
    301
    Fahrgestell
    302
    Manipulator
    303
    Bewegungsarme
    B
    Laserstrahl
    L
    Längsrichtung
    M
    Matrixmaterial
    F
    Verstärkungsfaser
    X, Y
    Bereich
    d15
    Dickenbereich des Türrahmenträgers
    d35
    Dickenbereich des Anschlussträgers
    d21-d23
    Niveauunterschiede in jeweils der ersten, zweiten und dritten Verbindungszone
  • 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
    • US 2009/0146008 A1 [0003]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Rahmenbauteils (1) für eine Türrahmenstruktur (100) eines Luftfahrzeugs mit folgenden Schritten: Ausbilden einer ersten Verbindungszone (21) an einer ersten Montageoberfläche (20a) eines Verbindungsbauteils (20) durch Erzeugen einer Oberflächentextur der ersten Montageoberfläche (20a), wobei das Verbindungsbauteil (20) aus einem Metallmaterial gebildet ist; Ausbilden einer zweiten Verbindungszone (22) an einer zweiten Montageoberfläche (20b) des Verbindungsbauteils durch Erzeugen einer Oberflächentextur der zweiten Montageoberfläche (20b), wobei die zweite Montageoberfläche (20b) sich quer zu der ersten Montageoberfläche (20a) erstreckt; Anlegen der ersten Montageoberfläche (20a) des Verbindungsbauteils (20) an einen Türrahmenträger (10), welcher aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial gebildet ist; Verschweißen des Verbindungsbauteils (20) und des Türrahmenträgers (10), wobei das Thermoplastmaterial des Türrahmenträgers (10) in die erste Verbindungszone (21) des Verbindungsbauteils (20) eindringt; Anlegen eines Anschlussträgers (30) an die zweite Montageoberfläche (20b) des Verbindungsbauteils (20), wobei der Anschlussträger (30) aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial gebildet ist; und Verschweißen des Verbindungsbauteils (20) und des Anschlussträgers (30), wobei das Thermoplastmaterial des Anschlussträgers (30) in die zweite Verbindungszone (21) des Verbindungsbauteils (20) eindringt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Ausbilden der ersten Verbindungszone (21) und der zweiten Verbindungszone (22) des Verbindungsbauteils (20) jeweils durch Aufschmelzen des Metallmaterials an der ersten und der zweiten Montageoberfläche (20a; 20b) mittels eines Laserstrahls (B) oder durch elektrochemische Aufrauhung der ersten und der zweiten Montageoberfläche (20a; 20b) erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Verschweißen des Verbindungsbauteils (20) mit dem Türrahmenträger (10) und dem Anschlussträger (30) jeweils mittels Laserschweißens, Ultraschallschweißens oder Induktionsschweißens erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die erste und die zweite Verbindungszone (21; 22) des Verbindungsbauteils (20) jeweils mit einer Oberflächentopographie ausgebildet wird, welche Niveauunterschiede (d21; d22) zwischen 1 µm und 8 µm aufweist.
  5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, zusätzlich mit folgenden Schritten: Ausbilden einer dritten Verbindungszone (23) an einer dritten Montageoberfläche (20c) des Verbindungsbauteils durch Erzeugen einer Oberflächentextur der dritten Montageoberfläche (20c), wobei die dritte Montageoberfläche (20c) gegenüberliegend zu der zweiten Montageoberfläche (20b) angeordnet und dieser zugewandt orientiert ist, sodass die zweite und die dritte Montageoberfläche (20b; 20c) einen Aufnahmeraum (24) ausbilden; Gleichzeitig mit dem Anlegen des Anschlussträgers (30) an die zweite Montageoberfläche (20b) des Verbindungsbauteils (20) Anlegen des Anschlussträgers (30) an die dritte Montageoberfläche (20c) des Verbindungsbauteils (20) durch Einschieben des Anschlussträgers (30) in den Aufnahmeraum (24); und Verschweißen des Verbindungsbauteils (20) und des Anschlussträgers (30) sowohl an der zweiten als auch an der dritten Montageoberfläche (20b; 20c) des Verbindungsbauteils (20), wobei das Thermoplastmaterial des Anschlussträgers (30) in die zweite und die dritte Verbindungszone (22; 23) des Verbindungsbauteils (20) eindringt.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die erste Montagefläche (20a) des Verbindungsbauteils (20) an einen Anlagebereich (15) einer Oberfläche (10a) des Türrahmenträgers (10) und die zweite Montagefläche (20b) des Verbindungsbauteils (20) an einen Anlagebereich (35) einer Oberfläche (30a) des Anschlussträgers (30) angelegt wird, wobei der Türrahmenträger (10) und der Anschlussträger (30) in dem jeweiligen Anlagebereich (15; 35) in einem Dickenbereich (d15; d35) zwischen 1 µm und 8 µm von der Oberfläche aus Thermoplastmaterial besteht.
  7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Türrahmenträger (10) einen durch einen Quersteg (11) und zwei Seitenstege (12; 13) ausgebildeten U-förmigen oder C-förmigen Querschnitt aufweist, und wobei die erste Montageoberfläche (20a) des Verbindungsbauteils (20) an eine sich zwischen den Seitenstegen (12; 13) erstreckende Innenoberfläche (11a) des Längsstegs (11) des Türrahmenträgers (10) angelegt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Verbindungsbauteil (20) mit der ersten Montageoberfläche (20a) derart an die Innenoberfläche (11a) des Längsstegs (11) des Türrahmenträgers (10) angelegt wird, dass sich die zweite Montageoberfläche (20b) des Verbindungsbauteils quer zu den Seitenstegen (12; 13) des Türrahmenträgers (10) erstreckt.
  9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das faserverstärkte Thermoplastmaterial Polyetheretherketon, Polyphenylensulfid, Polyethylenimin oder dergleichen als Matrixmaterial aufweist.
  10. Rahmenbauteil (1) für eine Türrahmenstruktur (100) eines Luftfahrzeug, mit: einem Türrahmenträger (10) aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial; einem mit einer Innenoberfläche (10a) des Türrahmenträgers (10) verschweißten Verbindungsbauteil (20) aus einem Metallmaterial; und einem mit dem Verbindungsbauteil verschweißten Anschlussträger (30) aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial.
  11. Rahmenbauteil (1) nach Anspruch 10, wobei das Verbindungsbauteil (20) als L-förmiger oder T-förmiger Winkel ausgebildet ist, und wobei das Verbindungsbauteil (20) mit einer ersten Montageoberfläche (20a) an dem Türrahmenträger (10) und mit einer zweiten Montageoberfläche (20b) an dem Anschlussträger (30) befestigt ist.
  12. Rahmenbauteil (1) nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Türrahmenträger (10) einen durch einen Quersteg (11) und zwei Seitenstege (12; 13) ausgebildeten U-förmigen oder C-förmigen Querschnitt aufweist, und wobei das Verbindungsbauteil (30) an einer sich zwischen den Seitenstegen erstreckende Innenoberfläche (11a) des Querstegs (11) des Türrahmenträgers (10) befestigt ist.
  13. Rahmenbauteil (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Rahmenbauteil (1) zusätzlich einen Strukturträger (40) aus einem faserverstärkten Thermoplastmaterial und ein weiteres Verbindungsbauteil (50) aus einem Metallmaterial aufweist, welches mit einer Innenoberfläche (40a) des Strukturträger (40) sowie mit einem entgegengesetzt zu dem Türrahmenträger (10) gelegenen Endabschnitt (30B) des Anschlussträgers (30) verschweißt ist.
  14. Rahmenbauteil (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Rahmenbauteil (1) zusätzlich einen Türstopper (60) aufweist, welcher an einer entgegengesetzt zu der Innenoberfläche (10a) des Türrahmenträgers (10) gelegenen Außenoberfläche (10b) angeordnet ist und eine von der Außenoberfläche (10a) vorstehende Anschlagnase (62) aufweist.
  15. Türrahmenstruktur (100) für ein Luftfahrzeug, mit: einem ersten Rahmenbauteil (1; 101) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14; einem zweiten Rahmenbauteil (1; 102) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14; einer sich zwischen dem Türrahmenträger (10) des ersten Rahmenbauteils (1; 101) und dem Türrahmenträger (10) des zweiten Rahmenbauteils (1; 102) erstreckenden ersten Querstrebe (103), welche jeweils an einem ersten Endabschnitt (10A) des Türrahmenträgers (10) des ersten Rahmenbauteils (1; 101) und einem ersten Endabschnitt (10A) des Türrahmenträgers (10) des zweiten Rahmenbauteils (1; 102) befestigt ist; und einer sich zwischen dem Türrahmenträger (10) des ersten Rahmenbauteils (1; 101) und dem Türrahmenträger (10) des zweiten Rahmenbauteils (1; 102) erstreckenden zweiten Querstrebe (104), welche jeweils an einem zweiten Endabschnitt (10B) des Türrahmenträgers (10) des ersten Rahmenbauteils (1; 101) und einem zweiten Endabschnitt (10B) des Türrahmenträgers(10) des zweiten Rahmenbauteils (1; 102) befestigt ist.
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