DE102019103978A1

DE102019103978A1 - Dichtungsvorrichtung zum optischen Verschließen eines Spalt zwischen zwei Einbauten in einer Kabine eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102019103978A1
Application number: DE102019103978.9A
Authority: DE
Inventors: Peter Linde; Matthias Hegenbart; Hermann Benthien
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2020-08-20

Abstract

Eine Dichtungsvorrichtung zum optischen Verschließen eines Spalts zwischen zwei Einbauten in einer Kabine eines Fahrzeugs weist eine Anordnung mit mindestens einem Dichtkörper zum Überspannen des Spalts auf, wobei die Anordnung eine feste Länge aufweist und dazu ausgebildet ist, eine variable Breite einzunehmen. Ein elektroaktives Polymer ist mit der Anordnung gekoppelt und dazu ausgebildet, durch Anlegen einer Spannung zu kontrahieren und dabei die Breite der Dichtungsvorrichtung zu verringern und durch Ablegen der Spannung in eine vergrößerte Breite zu drängen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung zum optischen Verschließen eines Spalt zwischen zwei Einbauten in einer Kabine eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verschließen eines Spalt zwischen zwei Einbauten in einer Kabine eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug, insbesondere ein Flugzeug, mit mindestens zwei Einbauten und einem dazwischen liegenden Spalt, der durch eine solche Dichtungsvorrichtung verschlossen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Fahrzeuge für den Transport von Passagieren, beispielsweise Verkehrsflugzeuge, wasser-, straßen- oder schienengebundene Fahrzeuge, weisen zur Unterbringung der Passagiere üblicherweise eine Passagierkabine auf. Neben Passagiersitzen sind dort weitere unterschiedliche Einbauten angeordnet, die insbesondere Über-Kopf-Staufächer, Monumente zur Gewährleistung von gewünschten Kabinenfunktionalitäten und Verkleidungselemente umfassen. Um den Passagieren eine möglichst angenehme Umgebung bereitzustellen, wird oft auf ein einladendes Erscheinungsbild geachtet. Hierzu gehört neben einer vorteilhaften Ausgestaltung der Einbauten auch das optische Verschließen von Spalten zwischen diesen.
Das Ausstatten besonders von größeren Passagierkabinen erfordert oft das Anordnen einer Vielzahl von gleichartigen oder unterschiedlichen Einbauten entlang einer Erstreckungsachse. Zum Befestigen der Einbauten können strukturseitige Anbindungen hergestellt werden, die mitunter ein bestimmtes Raster aufweisen können. Zur Berücksichtigung von erwarteten Formänderungen des Fahrzeugs während des Betriebs können Spalte zwischen den Einbauten vorgesehen werden. Diese könnten unter bestimmten Bedingungen entlang der Erstreckungsachse zumindest teilweise in ihrer Größe variieren. Der optische Eindruck der Kabine wird durch Verschließen der Spalte mithilfe von Dichtungsvorrichtungen verbessert.
Bekannte Dichtungsvorrichtungen können bandartig und fest oder elastisch ausgeführt sein. Da sich die Spaltmaße in der Kabine voneinander unterscheiden können, ist ein Anpassen der Dichtungsvorrichtungen notwendig oder es werden elastische Schaumdichtungen eingesetzt. Beim Einsetzen der Dichtungsvorrichtung in den betreffenden Spalt können in manchen Fällen die angrenzenden Einbauten als auch die Dichtungsvorrichtung beschädigt werden. Ein Ausschäumen von Spalten könnte zwar wenig arbeitsintensiv sein, jedoch kann nur durch Zerstören der Dichtung diese wieder entfernt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es wäre günstig, über eine Dichtungsvorrichtung zu verfügen, die möglichst flexibel an unterschiedliche Spaltmaße anpassbar ist, dennoch möglichst leicht zu montieren und außerdem zerstörungsfrei dem Spalt entnehmbar ist. Damit könnte der Aufwand zur Ausstattung einer Passagierkabine reduziert werden und eine Wartung verbessert werden.
Die Aufgabe der Erfindung ist folglich, eine alternative Dichtungsvorrichtung vorzuschlagen, mit der eine vereinfachte, beschleunigte und reversible Abdeckung von Spalten zwischen Einbauten in einer Kabine eines Fahrzeugs möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.
Es wird eine Dichtungsvorrichtung zum optischen Verschließen eines Spalts zwischen zwei Einbauten in einer Kabine eines Fahrzeugs vorgeschlagen, die Dichtungsvorrichtung aufweisend eine Anordnung mit mindestens einem Dichtkörper zum Überspannen des Spalts, wobei die Anordnung eine feste Länge aufweist und dazu ausgebildet ist, eine variable Breite einzunehmen, wobei die Dichtungsvorrichtung mindestens ein elektroaktives Polymer aufweist, das mit der Anordnung gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, durch Anlegen einer Spannung zu kontrahieren und dabei die Breite der Dichtungsvorrichtung zu verringern und durch Ablegen der Spannung in eine vergrößerte Breite zu drängen.
Es wird folglich eine Dichtungsvorrichtung vorgeschlagen, die einen Spalt zwischen zwei Einbauten in einer Kabine optisch verschließen kann, ohne sie aufwendig an einen individuellen Spalt anpassen zu müssen. Das Verschließen erfolgt durch eine Anordnung mit mindestens einem Dichtkörper. Im Sinne der Erfindung ist ein Dichtkörper ein Bauteil, der dazu geeignet ist, einen betreffenden Spalt zu verschließen. Ein Dichtkörper kann dies eigenständig oder in Kombination mit einem oder mehreren weiteren Dichtkörpern durchführen. Ein Dichtkörper könnte auf zumindest einer Seite flächig ausgebildet sein, um bei Anordnung in dem Spalt eine gleichmäßige, glatte und geschlossene Oberfläche bereitzustellen. Es sind jedoch auch andere Ausgestaltungen denkbar, bei denen die resultierende Oberfläche nicht glatt ist. Ein Dichtkörper ist zunächst nicht auf eine bestimmte Bauform oder Eigenschaft beschränkt und er muss zumindest den Spalt verschließen.
Es ist denkbar, neben einem einzigen Dichtkörper auch mehrere einzusetzen, die zusammen eine breitenvariable Anordnung ausbilden. Auf einzelne Ausführungsformen wird weiter nachfolgend eingegangen. Diese könnten mehrere Dichtungskörper betreffen, die verschiebbar aneinander gelagert bzw. geführt sind. Durch ihre Relativverschiebung kann eine variable Breite realisiert werden. Weiterhin ist denkbar, einen in zumindest einer Richtung kompressiblen Dichtungskörper einzusetzen, der durch mechanische Einwirkung in seiner Breite geändert werden kann.
Ein besonderes Merkmal der erfindungsgemäßen Dichtungsvorrichtung liegt in der Verwendung eines elektroaktiven Polymers, das mit der Anordnung des mindestens einen Dichtkörpers gekoppelt ist. Das elektroaktive Polymer wirkt folglich als eine Antriebseinheit, die die Anordnung bzw. die Dichtungsvorrichtung bedarfsweise durch Anlegen einer Spannung in ihrer Breite reduziert. Beim Anlegen der Spannung wird folglich die Anordnung mit mindestens einem Dichtkörper kontrahiert.
Das elektroaktive Polymer kann durch eine äußere Einwirkung, etwa die angelegte Spannung, seine Form ändern. Dies kann sich in einer Biege-, Translations- oder Rotationsbewegung äußern. Es sind vielfältige elektroaktive Polymere bekannt, die im Wesentlichen in zwei unterschiedliche Gruppen unterteilt werden können, die ionische und elektronische elektroaktive Polymere umfassen. Der Wirkungsmechanismus ionischer elektroaktiver Polymere basiert auf einer Ionendiffusion, d.h. auf einem Massentransport. Bei elektronischen elektroaktiven Polymeren erfolgt die Formänderung durch elektronischen Ladungstransport. Beide Gruppen sind in mehrere Untergruppen unterteilbar. Weiter nachfolgend wird insbesondere das ionische elektroaktive Polymer betrachtet, insbesondere in der Form des IPMC-Aktuators. Das elektroaktive Polymer kann insbesondere als eine Folie oder eine Anordnung von Folien realisiert werden, die eine geringe Dichte aufweist.
Das elektroaktive Polymer kann randseitig mit der Anordnung bzw. einem oder mehreren Dichtkörpern verklebt, vernietet, geklemmt oder verschweißt sein. Statt einer randseitigen Verbindung kann auch eine vollflächige Verbindung in Erwägung gezogen werden.
Die Verwendung eines elektroaktiven Polymers zur Stauchung bzw. Kontraktion der Dichtungsvorrichtung führt zu einem kaum merkbaren Mehrgewicht, was sich besonders für die Integration in einem Verkehrsflugzeug anbietet. Gleichzeitig wird jedoch eine deutliche Reduktion des Arbeitsaufwandes zur Herstellung der Abdichtung eines Spalts erreicht.
Zum Einbau der Dichtungsvorrichtung ist vorgesehen, das elektroaktive Polymer mit einer Spannung zu versorgen, so dass eine Kontraktion erfolgt. Die Spannung kann sehr niedrig sein und nur wenige Volt betragen, so dass keine speziellen Vorkehrungen zur Spannungsversorgung zu treffen sind. Montagepersonal, das die Dichtungsvorrichtung einsetzt, könnte etwa eine handliche Spannungsquelle mit Batteriebetrieb mitführen, die zum Auslösen der Kontraktion ausreicht. Nach dem Anlegen der Spannung weist folglich die Dichtungsvorrichtung eine reduzierte Breite auf, die bei entsprechender Auslegung der Anordnung und des elektroaktiven Polymers das betreffende Spaltmaß sicher unterschreitet. Die Dichtungsvorrichtung kann folglich sehr leicht in den Spalt eingesetzt werden.
Durch Entfernen der Spannungsversorgung erreicht das elektroaktive Polymer einen Ursprungszustand, so dass sich die Dichtungsvorrichtung in dem Spalt ausbreitet und dabei den Spalt ausfüllt. Dies kann durch eine Federwirkung der Dichtungsvorrichtung unterstützt werden. Der Spalt wird folglich optisch verschlossen. Der Kontraktionsgrad als Verhältnis von kleinster Breite zu größter Breite könnte durch Anpassung des elektroaktiven Polymers und die entsprechende Kopplung mit der Anordnung so gewählt sein, dass verschiedene Spaltmaße durch dieselbe Dichtungsvorrichtung berücksichtigt werden können.
Die erfindungsgemäße Dichtungsvorrichtung erlaubt folglich, einen zwischen zwei Einbauten angeordneten Spalt reversibel zu verschließen, wobei variable Spaltmaße durch dieselbe Ausgestaltung der Dichtungsvorrichtung berücksichtigt werden könnten. Ein Entfernen der Dichtungsvorrichtung für Wartungszwecke wird zudem sehr stark vereinfacht. Beispielsweise könnte ein Ende der Dichtungsvorrichtung mit einem Spannungseingang ausgestattet werden, so dass zumindest das betreffende Ende mechanisch aus dem Spalt zu entfernen ist, um durch Anlegen der Spannung die gesamte Dichtungsvorrichtung zu kontrahieren und so aus dem Spalt zu entnehmen. Zudem wird die Gefahr der Beschädigung der Dichtung als auch der beteiligten Strukturen beim Einbau ausgeschlossen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das elektroaktive Polymer ein IPMC-Aktuator. Derartige Aktuatoren sind als ionische Polymer-Metall-Verbunde ausgeführt und bestehen aus Ionomeren, welche mit Elektroden in Form von Metallen beschichtet sind. Es kann damit ein gleichmäßiges bereichsweises Aufbiegen von Oberflächen erreicht werden, so dass eine Stauchung bzw. Kontraktion der Dichtungsvorrichtung erfolgt. Abhängig von der Materialzusammensetzung und der Struktur können damit ausreichend hohe Kräfte realisiert werden.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die Anordnung zwei oder mehr starr ausgebildete Dichtkörper aufweist, die zum Einnehmen einer variablen Breite relativ zueinander verschiebbar sind. Ein starr ausgebildeter Dichtkörper könnte aus einem Kunststoff, etwa einem Thermoplast, einem Duromer oder einem Elastomer bestehen. Es ist nicht unbedingt erforderlich, dass die Dichtkörper eine hohe Festigkeit besitzen, solange sie in einem von außen unbeeinflussten Zustand ihre Form behalten. Die Verwendung starrer Dichtkörper führt zu einer vorteilhaften, harmonischen Ausgestaltung der sichtbaren Oberfläche der Dichtungsvorrichtung. Durch die Verschiebbarkeit der einzelnen Dichtkörper ist diese Anordnung sehr breitenvariabel.
Bei dieser Ausführung überlappen bevorzugt zumindest zwei der Dichtkörper einander. Durch die Überlappung ist in einem in Erwägung gezogenen Spaltmaßbereich stets eine geschlossene Oberfläche zu erwarten.
Eine weiter vorteilhafte Ausführungsform weist ferner mindestens ein mit der Anordnung gekoppeltes, federndes Bauteil auf, das dazu ausgebildet ist, die Anordnung in einen die Breite der Anordnung vergrößernden Zustand zu drängen. Das federnde Bauteil kann durch Wirkung des elektroaktiven Polymers kontrahiert werden, so dass in dem federnden Bauteil eine rücktreibende Kraft entsteht. Wird die Spannung von dem elektroaktiven Polymer entfernt, kann das federnde Bauteil folglich die Dichtungsvorrichtung durch die rücktreibende Kraft wieder expandieren, so dass sich diese in den betreffenden Spalt klemmen kann. An dieser Stelle sei angemerkt, dass auch einer des mindestens einen Dichtkörpers das federnde Bauteil sein kann.
Die Anordnung könnte auch einen mehrfach gefalteten Dichtkörper aufweisen, bei dem mehrere Falten in einer Breitenrichtung aneinandergereiht sind und durch eine in Breitenrichtung wirkende Kraft zusammenschiebbar sind. Durch die Falten kann ein einzelnes, geschlossenes Bauteil Verwendung finden, dass lediglich durch äußere Krafteinwirkung kontrahierbar ist.
Der Dichtkörper könnte dabei ein elastisches Material aufweisen und einen unbelasteten Neutralzustand besitzen, in den der Dichtkörper ohne äußere Last drängt. Bei der Verwendung des elastischen Materials kann der Dichtkörper folglich selbst als ein federndes Bauteil wirken.
Bevorzugt weist der Dichtkörper zwei an einander entgegengesetzt angeordneten Längskanten angeordnete Profilbauteile auf, die jeweils ein nach außen geöffnetes Hohlprofil besitzen, das zumindest einseitig von einem starren, bandartigen und sich entlang der Längskanten in Breitenrichtung nach außen erstreckenden Flansch begrenzt werden. Die Profilbauteile erlauben eine Führung der Dichtungsvorrichtung an den Einbauten während des Einbaus sowie eine formschlüssige Verbindung im eingebauten Zustand.
Die Dichtungsvorrichtung weist in einer Ausführungsform ferner zwei längliche Flansche auf, die mit Einbauten koppelbar sind und dazu ausgebildet sind, mit einander entgegengesetzten Längskanten des mindestens einen Dichtkörpers bei vergrößerter Breite in einem Eingriff gebracht zu werden. Durch die Flansche, welche in Form von Stegen realisiert sein können, können ein Anschlag oder eine formschlüssige Verbindung hervorgerufen werden. Die Flansche bzw. Stege könnten auch an den Einbauten angeordnet sein.
Weiterhin kann in der Dichtungsvorrichtung das elektroaktive Polymer einseitig flächig die Anordnung entlang ihrer Haupterstreckungsebene überspannen. Ist das elektroaktive Polymer lediglich einseitig flächig angeordnet, kann es besonders an einer von der Kabine abgewandten Seite der Dichtungsvorrichtung angeordnet werden. Dadurch ist es besonders gegen mechanische Einflüsse aus der Kabine geschützt. Es ist dabei nicht erforderlich, zusätzliche Vorkehrungen zu treffen, um das elektroaktive Polymer zu schützen oder abzuschirmen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Anbringen einer derartigen, vorangehend erläuterten Dichtungsvorrichtung in einem Spalt zwischen zwei Einbauten in einer Kabine eines Fahrzeugs. Das Verfahren kann die Schritte des Anlegens einer Spannung an das elektroaktive Polymer, so dass sich die Breite der Dichtungsvorrichtung reduziert, des Einsetzens der Dichtungsvorrichtung in den Spalt unter Beibehaltung der Spannung, und des Ablegens der Spannung aufweisen, so dass sich die Dichtungsvorrichtung wieder in Breitenrichtung ausdehnt.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, aufweisend eine Kabine mit mindestens zwei Einbauten, zwischen denen sich ein Spalt befindet, sowie mindestens eine derartige und vorangehend erläuterte Dichtungsvorrichtung in dem Spalt. Das Fahrzeug kann ein Flugzeug sein.
Die Einbauten könnten aus einer Gruppe von Einbauten ausgewählt sein, die Gruppe aufweisend ein Überkopf-Staufach, eine Kabinenseitenverkleidung, eine Kabinendeckenverkleidung, ein Sockelpaneel, ein Fußbodenpaneel und ein Monument. Die Dichtungsvorrichtung ist in allen denkbaren Spalten in der Kabine einsetzbar.
Figurenliste
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbezügen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.

1 zeigt eine sehr schematische Darstellung einer Dichtungsvorrichtung.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines IPMC-Aktuators.
3 bis 7 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Dichtungsvorrichtung.
8 zeigt eine Anordnung von Einbauten mit Spalten und Dichtungsvorrichtungen.
9 zeigt ein Flugzeug mit einer Kabine und darin

DETAILLIERTE DARSTELLUNG EXEMPLARISCHER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 zeigt einen Teil einer Dichtungsvorrichtung 2 in einer sehr schematischen Darstellung. Es wird ein Dichtkörper 4 dargestellt, der aus einem elastischen Material besteht und mehrere lamellenartige Hohlräume 6 ausbildet. Diese können dem Dichtkörper 4 eine Federwirkung verleihen. Exemplarisch wird der Dichtkörper 4 mit einer Längsachse x und eine Querachse y gekennzeichnet. Es ist bevorzugt, eine stets unveränderte Länge, d.h. eine unveränderte Erstreckung entlang der x-Achse, vorzusehen. Zur Realisierung der vorangehend genannten Vorteile ist allerdings bedarfsweise die Breite, d.h. die Erstreckung in y-Richtung, aktiv änderbar. Hierfür weist zumindest eine Seite 8 des Dichtkörpers 4 in der x-y-Ebene ein elektroaktives Polymer 10 auf, welches sich über die gesamte Seite 8 oder mehrere Abschnitte erstrecken kann. Das elektroaktive Polymer 10 kann als separate Komponente oder als integraler Bestandteil des Dichtkörpers 4 ausgeführt sein.
Das elektroaktive Polymer 10 ändert durch Anlegen einer Spannung an einander entgegengesetzten Längskanten 12 und 14, die sich entlang der x-Achse erstrecken, eine Formänderung durchzuführen. Es ist vorgesehen, dass beim Anlegen der Spannung das elektroaktive Polymer 10 eine Kontraktionsbewegung ausführt, so dass der Dichtkörper 4 eine verringerte Breite, d.h. eine verringerte Erstreckung in y-Richtung, einnimmt. Der Dichtkörper 4 kann mit verringerter Breite dann in einen abzudichtenden Spalt zwischen zwei Einbauten in einer Kabine eines Fahrzeugs eingesetzt werden, um nach Entfernen der Spannung seine ursprüngliche, verbreiterte Form wieder einzunehmen. Bei geeigneter Dimensionierung sowohl des Dichtkörpers 4 als auch des elektroaktiven Polymers 10 kann damit der betreffende Spalt vollständig geschlossen werden.
Der Dichtkörper 4 ist zumindest in dieser Variante bevorzugt so ausgestaltet, dass er eine Federkraft ausübt, wenn er durch mechanische Einwirkung aus einem Neutralzustand heraus bewegt wird, etwa durch die Kontraktion durch das elektroaktive Polymer 10. Das Ablegen der Spannung führt folglich durch die Federwirkung zu einer Rückkehr in den vorgesehenen Neutralzustand. 1 zeigt lediglich das Funktionsprinzip, detaillierte Ausführungsbeispiele werden anhand weiterer nachfolgender Figuren gezeigt.
2 zeigt eine sehr schematisch dargestellte Variante eines elektroaktiven Polymers 10 in Form eines IPMC Aktuators 16. Dieser weist mehrere gebogene, streifenförmige Elemente 18 auf, die durch Anlegen einer Spannung eine Verformung durch Aufbiegung durchführen und an ihren Enden in einander gegensätzlicher Anordnung miteinander verbunden sind. Die Anordnung der streifenförmigen Elemente 18 erinnert dann etwa an ein Streckmetallgitter. Wird ein solcher IPMC Aktuator 16 mit einer Spannung versorgt, sinkt dessen Breite b, wobei durch den Aufbau dessen Höhe h, wie in 2 gekennzeichnet, etwas ansteigt.
3 zeigt eine Dichtungsvorrichtung 20 in einem Spalt 22 zwischen zwei Einbauten 24 und 26 in einer Kabine eines Fahrzeugs. Hier ist ein Dichtkörper 28 aus einem elastischen Material vorgesehen, der sich zwischen zwei Profilbauteilen 30 und 32 erstreckt. Beide Profilbauteile 30 und 32 weisen jeweils ein nach außen geöffnetes Hohlprofil 34 auf. Das Hohlprofil 34 wird beidseitig von einem starren, bandartigen und sich entlang von Längskanten in x-Richtung des Dichtkörpers 28 erstreckenden Flanschen 36 begrenzt. Die Profilbauteile 30 weisen folglich ein C-förmiges Profil auf.
Es ist beispielhaft vorgesehen, dass das linke Profilbauteil 32 zunächst nicht mit dem linken Einbau 26 verbunden ist. Das rechte Profilbauteil 30 ist exemplarisch mit dem rechten Einbau 24 verbunden, beispielsweise verklebt. In einem kontrahierten Zustand, der in der unteren Darstellung von 3 gezeigt ist, könnte etwa die Dichtvorrichtung 20 in den Spalt 22 gebracht und einseitig befestigt werden.
Der Dichtkörper 28 weist beispielhaft auf zwei in der x-y-Ebene verlaufenden Seitenflächen 38 und 40 jeweils ein elektroaktives Polymer 10 auf, ähnlich wie die Dichtungsvorrichtung 2 in 1. Hierzu sind beispielhaft Ränder 11 des elektroaktiven Polymers 10 mit den Flanschen 36 durch eine Klebeschicht 13 verklebt. Durch Anlegen einer Spannung kann folglich die Dichtungsvorrichtung 20 kontrahiert werden. Dadurch wird die in dem unteren Teil der 3 gezeigte Stellung eingenommen, bei der das linke Profilbauteil 32 von dem linken Einbau 26 beabstandet ist. In diesem Zustand kann die Dichtungsvorrichtung 20 in den Spalt 22 eingesetzt werden. Weder müssen die Dichtungsvorrichtung 20 noch der Spalt 22 selbst mechanisch beeinflusst werden. Bei Entfernen der Spannung wird die in dem oberen Teil der 3 gezeigte Form wieder eingenommen. Der Spalt 22 ist folglich geschlossen.
Zum Abdecken des Dichtkörpers 28 und des elektroaktiven Polymer 10 sowie zur Schaffung einer gleichmäßigen, optisch ansprechenden Oberfläche können weitere, starre und ebene Dichtkörper 42 und 44 eingesetzt werden, die relativ zueinander verschiebbar sind.
Eine weitere Variante einer Dichtungsvorrichtung 46 wird in 4 dargestellt. Hier sind sich einander überlappende, starre Dichtkörper 48 und 50 vorgesehen, die an einander entgegengesetzten Längsseiten, d.h. entlang der y-Achse einander entgegengesetzt, an der Dichtungsvorrichtung 46 angeordnet sind. Durch diese Anordnung können sie sich relativ zueinander verschieben, wobei durch die Überlappung stets eine geschlossene Oberfläche resultiert. Ein elektroaktives Polymer 10 ist an einander entgegengesetzten Begrenzungsflächen in der x-y-Ebene vorgesehen, so dass hierdurch die Dichtungsvorrichtung 46 kontrahierbar ist.
Im Innern der Dichtungsvorrichtung 46 sind mehrere federnde Bauteile 52 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel pneumatisch wirken und an einander entgegengesetzten Haltekörpern 53 gelagert sind. Das elektroaktive Polymer 10 ist randseitig mit den Haltekörpern 53 verklebt. Hier sind zwei parallel zueinander verlaufende, flächige elektroaktive Polymere 10 eingesetzt, die eine symmetrische Zugkraft auf die Haltekörper 53 ausüben können. Es können mehrere derartige federnde Bauteile entlang der x-Achse der Dichtungsvorrichtung 46 verteilt sein, so dass eine gleichmäßige Federwirkung entlang der Länge der Dichtungsvorrichtung 46 bereitgestellt werden kann. Wird eine Spannung an das elektroaktive Polymer 10 angelegt, erfolgt eine Kontraktion, wie im unteren Teil der 4 dargestellt. Die federnden Bauteile 52 werden folglich komprimiert, so dass eine Federkraft resultiert. Nach Ablegen der Spannung wird der im oberen Teil der 4 dargestellte Neutralzustand durch die rücktreibende Kraft der federnden Bauteile 52 wieder erreicht. Auch hier sind Profilbauteile 30 und 32 vorgesehen, die mit den Einbauten 24 und 26 in Verbindung bringbar sind.
5 zeigt eine weitere Alternative in Form einer Dichtungsvorrichtung 54, bei der ein Dichtkörper 56 aus einem elastischen, federnden Material besteht und mehrfach gefaltet ist, so dass mehrere Falten 58 entlang der y-Achse aneinandergereiht sind. Durch das Einwirken eines beispielhaft randseitig mit dem Dichtkörper 56 verbundenen elektroaktiven Polymers 10 kann die Dichtungsvorrichtung Dichtkörper 56 komprimiert werden, so dass er eine verringerte Breite einnimmt, die im unteren Teil der 5 dargestellt wird. Wird die Spannung abgelegt, wird der in dem oberen Teil der 5 ersichtliche Neutralzustand durch eine rücktreibende Kraft des Dichtkörpers 56 wieder eingenommen. Beispielhaft ist außer dem gefalteten Dichtkörper 56 kein weiterer Dichtkörper vorgesehen.
6 zeigt eine weitere Dichtungsvorrichtung 60, bei der ein mittlerer Dichtkörper 62 zwischen zwei Paaren äußerer Dichtkörper 64 geführt wird. Durch Dichtstreifen 66 zwischen dem mittleren Dichtkörper 62 und den äußeren Dichtkörpern 64 wird ebenso eine pneumatische Federwirkung erreicht, wie bei der Darstellung in 4.
Eine weitere Alternative zeigt 7 in Form einer Dichtungsvorrichtung 68, bei der ein oder mehrere Federelemente 70 zwischen beiden Profilkörpern 30 und 32 angeordnet sind. An einer in die Kabine weisenden Fläche der Dichtungsvorrichtung 68 sind relativ zueinander verschiebbare Dichtkörper 72 und 74 vorgesehen, die sich einander überlappen.
8 zeigt eine Anordnung von mehreren Einbauten 76, beispielsweise in Form von Über-Kopf-Staufächern. Zwischen sämtlichen Einbauten 76 sind Spalte 22 ausgebildet, die durch Dichtungsvorrichtungen 78 zu schließen sind. Beispielhaft ist dies in einer Kabine 80 eines Flugzeugs angeordnet.
Schließlich zeigt 9 ein Flugzeug 82, das mit der Kabine 80 ausgestattet ist, in der mehrere Einbauten und dazwischenliegenden Dichtungsvorrichtungen angeordnet sind.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt, und „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
Bezugszeichenliste

2: Dichtungsvorrichtung
4: Dichtkörper
6: Hohlraum
8: Seite
10: elektroaktives Polymer
11: Rand
12: Längskante
13: Klebeschicht
14: Längskante
16: IPMC Aktuator
18: streifenförmiges Element
20: Dichtungsvorrichtung
22: Spalt
24: Einbau
26: Einbau
28: Dichtkörper
30: Profilbauteil
32: Profilbauteil
34: Hohlprofil
36: Flansch
38: Seitenfläche
40: Seitenfläche
42: Dichtkörper
44: Dichtkörper
46: Dichtungsvorrichtung
48: Dichtkörper
50: Dichtkörper
52: federndes Bauteil
53: Haltekörper
54: Dichtungsvorrichtung
56: Dichtkörper
58: Falte
60: Dichtungsvorrichtung
62: mittlerer Dichtkörper
64: äußerer Dichtkörper
66: Dichtstreifen
68: Dichtungsvorrichtung
70: Federelement
72: Dichtkörper
74: Dichtkörper
76: Einbau
78: Dichtungsvorrichtung
80: Kabine
82: Flugzeug

Claims

Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) zum optischen Verschließen eines Spalts (22) zwischen zwei Einbauten (24, 26, 76) in einer Kabine eines Fahrzeugs, aufweisend eine Anordnung mit mindestens einem Dichtkörper (4, 28, 42, 44, 48, 50, 56, 62, 64, 72, 74) zum Überspannen des Spalts, wobei die Anordnung eine feste Länge aufweist und dazu ausgebildet ist, eine variable Breite einzunehmen, wobei die Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) mindestens ein elektroaktives Polymer (10) aufweist, das mit der Anordnung gekoppelt ist und dazu ausgebildet ist, durch Anlegen einer Spannung zu kontrahieren und dabei die Breite der Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) zu verringern und durch Ablegen der Spannung in eine vergrößerte Breite zu drängen.
Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach Anspruch 1, wobei das elektroaktive Polymer (10) ein IPMC-Aktuator ist.
Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anordnung zwei oder mehr starr ausgebildete Dichtkörper (4, 28, 42, 44, 48, 50, 56, 62, 64, 72, 74) aufweist, die zum Einnehmen einer variablen Breite (b) relativ zueinander verschiebbar sind.
Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach Anspruch 3, wobei zumindest zwei der Dichtkörper (4, 28, 42, 44, 48, 50, 56, 62, 64, 72, 74) einander überlappen.
Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach Anspruch 3 oder 4, ferner aufweisend mindestens ein mit der Anordnung gekoppeltes, federndes Bauteil (52), das dazu ausgebildet ist, die Anordnung in einen die Breite der Anordnung vergrößernden Zustand zu drängen.
Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anordnung einen mehrfach gefalteten Dichtkörper (4, 28, 42, 44, 48, 50, 56, 62, 64, 72, 74) aufweist, bei dem mehrere Falten (58) in einer Breitenrichtung aneinandergereiht sind und durch eine in Breitenrichtung wirkende Kraft zusammenschiebbar sind.
Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach Anspruch 6, wobei der Dichtkörper (4, 28, 42, 44, 48, 50, 56, 62, 64, 72, 74) ein elastisches Material aufweist und einen unbelasteten Neutralzustand besitzt, in den der Dichtkörper (4, 28, 42, 44, 48, 50, 56, 62, 64, 72, 74) ohne äußere Last drängt.
Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Dichtkörper (4, 28, 42, 44, 48, 50, 56, 62, 64, 72, 74) zwei an einander entgegengesetzt angeordneten Längskanten (12, 14) angeordnete Profilbauteile (30, 32) aufweist, die jeweils ein nach außen geöffnetes Hohlprofil (34) besitzen, das zumindest einseitig von einem starren, bandartigen und sich entlang der Längskanten in Breitenrichtung nach außen erstreckenden Flansch (36) begrenzt werden.
Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend zwei längliche Flansche (36), die mit Einbauten (24, 26, 76) koppelbar sind und dazu ausgebildet sind, mit einander entgegengesetzten Enden des mindestens einen Dichtkörpers (4, 28, 42, 44, 48, 50, 56, 62, 64, 72, 74) bei vergrößerter Breite in einem Eingriff gebracht zu werden.
Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das elektroaktive Polymer (10) einseitig flächig die Anordnung entlang ihrer Haupterstreckungsebene überspannt.
Verfahren zum Anbringen einer Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Spalt (22) zwischen zwei Einbauten (24, 26, 76) in einer Kabine (80) eines Fahrzeugs (82), aufweisend die Schritte: - Anlegen einer Spannung an das elektroaktive Polymer (10), so dass sich die Breite der Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) reduziert, - Einsetzen der Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) in den Spalt (22) unter Beibehaltung der Spannung, und - Ablegen der Spannung, so dass sich die Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) wieder Breitenrichtung ausdehnt.
Fahrzeug (82), aufweisend eine Kabine (80) mit mindestens zwei Einbauten (24, 26, 76), zwischen denen sich ein Spalt (22) befindet, sowie mindestens eine Dichtungsvorrichtung (2, 20, 46, 54, 60, 68, 78) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in dem Spalt (22).
Fahrzeug (82) nach Anspruch 12, wobei das Fahrzeug (82) ein Flugzeug (82) ist.
Fahrzeug (82) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Einbauten (24, 26, 76) aus einer Gruppe von Einbauten (24, 26, 76) ausgewählt ist, die Gruppe aufweisend: - Überkopf-Staufach, - Kabinenseitenverkleidung, - Kabinendeckenverkleidung, - Sockelpaneel, - Monument.