DE102020002098A1 - Fleugzeuginnenpaneel mit einer Isolationsschicht, Flugzeugkabine mit dem Flugzeuginnenpaneel sowie Flugzeug mit der Flugzeugkabine und/oder dem Flugzeuginnenpaneel - Google Patents

Fleugzeuginnenpaneel mit einer Isolationsschicht, Flugzeugkabine mit dem Flugzeuginnenpaneel sowie Flugzeug mit der Flugzeugkabine und/oder dem Flugzeuginnenpaneel Download PDF

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Vakhtang Latsuzbaya
André Pfetscher
Jean-Baptiste Miné
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Diehl Aviation Laupheim GmbH
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Abstract

Es wird ein Flugzeuginnenpaneel 1 für einen Flugzeuginnenraum eines Flugzeugs, mit einer Isolationsschicht 2 zur Wärmedämmung des Flugzeuginnenraums, wobei die Isolationsschicht 2 einen evakuierten Wabenkern 4 aufweist, wobei der Wabenkern mehrere Kammern 5 aufweist, wobei die Isolationsschicht 2 eine Barrierefolie 6 zur Absperrung des Wabenkerns 4 aufweist, wobei die Barrierefolie 6 den Wabenkern 4 mit den mehreren Kammern 5 vakuumdicht umhüllt, vorgeschlagen, wobei die Isolationsschicht 2 ein nanoporöses Material 7 als Befüllung des Wabenkerns 4 aufweist, wobei die mehreren Kammern 5 des Wabenkerns 4 mit dem nanoporösen Material 7 befüllt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Flugzeuginnenpaneel für einen Flugzeuginnenraum mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Flugzeugkabine für einen Flugzeuginnenraum eines Flugzeugs mit den Merkmalen des Anspruch 10 sowie ein Flugzeug mit den Merkmalen des Anspruch 11.
  • In modernen Flugzeugen, besonders in Passagierflugzeugen, wird zunehmend auf den Komfort und die Ausstattung des Flugzeuginnenraums, insbesondere der Passagierkabine, Wert gelegt. In dem räumlich begrenzten Flugzeuginnenraum werden daher vermehrt Verkleidungsbauteile und/oder Kabinenmonumente verbaut, welche jedoch gegen die niedrigen Außentemperaturen im Flugbetrieb des Flugzeugs gedämmt werden müssen. Bei den Dämmstoffen zeigt sich die Entwicklung hin zu Dämmplatten mit einem evakuierten Kern, sogenannte Vakuumisolationspaneele, welche besonders im Bauwesen zur Gebäudedämmung genutzt werden und bekannt sind.
  • Die Druckschrift EP 2 333 179 A1 offenbart ein solches Vakuumisolationspaneel mit einer zwischen zwei Sperrschichten angeordneten evakuierten Schicht, dadurch gekennzeichnet, dass die evakuierte Schicht eine aus formstabilen Hohlkammerwänden bestehende Hohlkammerstruktur mit einer Vielzahl von evakuierten Hohlkammern umfasst, wobei die Hohlkammerwände eine ausreichende mechanische Festigkeit und Gasdichtigkeit aufweisen, um in den einzelnen Hohlkammern Vakuum gegen außen an der betrachteten Hohlkammer anliegenden Atmosphärendruck im Wesentlichen dauerhaft aufrechtzuhalten, und wobei die Sperrschichten von formstabilen Platten gebildet werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flugzeuginnenpaneel für einen Flugzeuginnenraum eines Flugzeugs zu schaffen, welches sich besonders durch eine lange Lebensdauer und eine hohe Zuverlässigkeit auszeichnet. Diese Aufgabe wird durch ein Flugzeuginnenpaneel für einen Flugzeuginnenraum mit den Merkmalen des Anspruch 1, durch eine Flugzeugkabine für einen Flugzeuginnenraum mit den Merkmalen des Anspruch 10 sowie einem Flugzeug mit einem Flugzeuginnenraum mit den Merkmalen des Anspruch 11 gelöst.
  • Die Erfindung betrifft ein Flugzeuginnenpaneel, insbesondere ein Innenausstattungspaneel, für einen Flugzeuginnenraum eines Flugzeugs. Der Flugzeuginnenraum weist vorzugsweise eine Flugzeugkabine zur Passagierbeförderung auf, wobei das Flugzeuginnenpaneel vorzugsweise in die Flugzeugkabine integriert und/oder die Flugzeugkabine durch mehrere Flugzeuginnenpaneelen gebildet ist. Beispielsweise ist das Flugzeuginnenpaneel als ein Seitenwandpaneel und/oder als ein Ceiling-Panel zur Verkleidung des Flugzeuginnenraums ausgebildet. Alternativ oder optional ergänzend ist das Flugzeuginnenpaneel als eine Tür, z.B. eine Kabinendurchgangstür oder als eine Innenverkleidung einer Einstiegstür und/oder als ein Türrahmen ausgebildet.
  • Das Flugzeuginnenpaneel weist eine Isolationsschicht zur Wärmedämmung des Flugzeuginnenraums, vorzugsweise zur Wärmedämmung der Flugzeugkabine, auf. Die Isolationsschicht weist einen evakuierten Wabenkern auf. Der Wabenkern weist mehrere Kammern auf und/oder ist durch mehrere zusammenhängende Kammern gebildet. Die Kammern weisen vorzugsweise eine wabenförmige Struktur auf, eine sogenannte Honeycomb Struktur. Alternativ weisen die Kammern eine andere vieleckige Struktur auf oder sind als zylindrische oder kugelförmige Kammern ausgebildet. Die Kammern sind bevorzugt als Hohlkammern zur Evakuierung ausgebildet. Besonders bevorzugt sind die mehreren Kammern pneumatisch miteinander verbunden. Beispielsweise ist der Wabenkern in einem Herstellungsverfahren über einen pneumatischen Anschluss evakuierbar, wobei die mehreren Kammern alle pneumatisch miteinander verbunden sind, sodass ein Vakuum im gesamten Wabenkern und/oder in den gesamten Kammern aufbaubar ist. Bevorzugt sind die mehreren Kammern in Reihen angeordnet und verbunden. Alternativ oder optional ergänzend sind die mehreren Kammern in einer Matrix angeordnet und miteinander verbunden oder sind über eine mäanderförmig oder schneckenförmig Verbindungskette miteinander verbunden. Grundsätzlich ist die strukturelle Ausbildung und konstruktive Anordnung des Wabenkerns beziehungsweise der mehreren Kammern beliebig ausgestaltbar, wobei diese vorzugsweise zur Stabilisierung der Isolationsschicht ausgebildet sind.
  • Die Isolationsschicht weist eine Barrierefolie zur Absperrung des Wabenkerns auf, wobei die Barrierefolie den Wabenkern mit den mehreren Kammern vakuumdicht umhüllt. Die Barrierefolie ist vorzugsweise als eine metallisierte Folie, z.B. eine metallisierte Kunststofffolie, ausgebildet. Optional weist die Barrierefolie Verstärkungsfasern, z.B. Glas- oder Kohlefasern, auf. Die Barrierefolie ist allseitig um den Wabenkern und die mehreren Kammern angeordnet, wobei die Barrierefolie zum Aufrechterhalten eines Vakuums gas- und wasserdampfdicht ausgebildet ist.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Isolationsschicht ein nanoporöses Material als Befüllung des Wabenkerns aufweist, wobei die mehreren Kammern des Wabenkerns mit dem nanoporösen Material befüllt sind. Die Wabenschicht ist zusammen mit dem nanoporösen Material evakuiert, wobei die mehreren Kammern vorzugsweise vollständig mit dem nanoporösen Material befüllt sind. Die mehreren Kammern sind vorzugsweise zu einer Seite hin geöffnet ausgebildet und mit dem nanoporösen Material befüllt, wobei die Barrierefolie die mehreren Kammern verschließt. Das Flugzeuginnenpaneel ist vorzugsweise derart angeordnet, dass die Isolationsschicht mit dem nanoporösen Material auf einer dem Flugzeuginnenraum und/oder einem Innenraum der Flugzeugkabine abgewandten Seite ausgebildet ist. Bevorzugt ist die Isolationsschicht, für einen Passagier im Flugzeuginnenraum und/oder der Flugzeugkabine nicht sichtbar, an dem Flugzeuginnenpaneel ausgebildet und/oder in diesem integriert. Besonders bevorzugt ist das Flugzeuginnenpaneel mehrlagig und/oder mehrschichtig aufgebaut, wobei das Flugzeuginnenpaneel vorzugsweise eine Dekorschicht zur Ausbildung einer Sichtseite im Flugzeuginnenraum aufweist. Die Dekorschicht ist insbesondere in einem montierten Zustand als die Sichtseite des Flugzeuginnenpaneels ausgebildet, wobei die Isolationsschicht auf einer Gegenseite angeordnet ist. Die Dekorschicht weist vorzugsweise ein Muster, eine strukturierte Oberfläche, eine Beschichtung, z.B. eine Lackierung oder einen Dekorfolie mit einem Muster oder Schriftzug, auf.
  • Vorteilhaft ist, dass die Isolationsschicht mit dem evakuierten Wabenkern und mit dem nanoporösen Material als Befüllung eine niedrigen Wärmleitfähigkeit bei einem geringen Innenluftdrucksteigerung des evakuierten Wabenkerns aufweist, sodass ein besonders langlebiges Flugzeuginnenpaneel geschaffen ist, welches seine Wärmedämmwirkung über die gesamten Nutzungsdauer des Flugzeuges, z.B. einen Zeitraum von 25 bis 30 Jahren, aufrechterhält. Zudem ist die Isolationsschicht besonders flach ausgebildet, sodass ein Flugzeuginnenpaneel mit einer Dämmung geschaffen ist, welche in Bereichen des Flugzeuginnenraums mit einem begrenzten Bauraum anordbar und/oder integrierbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wabenkern mit den mehreren Kammern mit einem Innengasdruck von 10 mbar bis 100 mbar evakuiert ist. Insbesondere weist die Isolationsschicht, bevorzugt bei den Innengasdruck von 10 mbar bis 100 mbar, eine Wärmeleitfähigkeit von 0,010 W/mK oder weniger auf.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das nanoporöse Material Poren aufweist. Insbesondere sind die Poren des nanoporösen Materials als offene Poren ausgebildet, wobei die offenen Poren als mehrere Ketten miteinander verbunden sind. Alternativ sind die Poren des nanoporösen Materials als zylindrische Poren ausgebildet. Die Poren des nanoporösen Materials weisen einen Porendurchmesser von einem Nanometer bis 400 Nanometer, vorzugsweise zwei Nanometer bis 100 Nanometer, im Speziellen 5 Nanometer bis 80 Nanometer, auf.
  • Es ist davon auszugehen, dass konventionelle Paneele mit einem Wabenkern einen Innengasdruck von bis zu 0,001 bis 0,1 mbar benötigen, um eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,010 W/mK zu erzielen. Allgemein ist davon auszugehen, dass die Barrierefolie eine Innengasdrucksteigerung von circa 1 bis 2 mbar pro Jahr zulässt und/oder aufweist, womit mit einer drastischen Steigerung der Wärmeleitfähigkeit zu rechnen ist, wodurch das konventionelle Paneel nur eine geringe Einsatzdauer aufweist und für den Einsatz in einem Flugzeuginnenraum ungeeignet ist.
  • Vorteilhaft ist, dass das Flugzeuginnenpaneel mit der Isolationsschicht mit nanoporösem Material bei einer Innengasdrucksteigerung von circa 1 bis 2 mbar pro Jahr seine Wärmeleitfähigkeit geringfügig steigert und/oder nahezu beibehält. Aufgrund des höheren Innengasdruckes (10 mbar bis 100 mbar) fällt die Innengasdrucksteigerung, zumindest im ersten Jahr, mit circa 2% bis 20% des ursprünglichen Innengasdrucks wesentlich geringer als bei konventionellen Paneelen (0,001 mbar bis 0,1 mbar) aus. Für die Erzielung einer gegebenen Wärmeleitfähigkeit (0,010 W/mK) kann bei sinkendem Porendurchmesser (1 Nanometer bis 400 Nanometer) ein höherer Innengasdruck (10 mbar bis 100 mbar) verwendet werden. Umgekehrt muss bei einem größeren Porendurchmesser und/oder dem Fehlen eines nanoporösen Materials als Befüllung ein geringerer Innengasdruck verwendet werden, um die gleiche Wärmleitfähigkeit zu erzielen. Durch das vorteilhafte Befüllen der mehreren Kammern des Wabenkerns mit dem nanoporösen Material ist ein besonders langlebiges Flugzeuginnenpaneel geschaffen, welches beispielsweise über einen Zeitraum von 25 bis 30 Jahren ein ausreichendes Vakuum aufrechterhält und somit die erforderliche Wärmeleitfähigkeit gewährleistet, sodass das Flugzeuginnenpaneel besonders für den Einsatz in dem Flugzeuginnenraum geeignet ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Isolationsschicht mindestens eine Decklage zur Stabilisierung aufweist, wobei die mindestens eine Decklage mit dem Wabenkern verbunden ist. Vorzugsweise ist der Wabenkern als eine Platte mit den mehreren Kammern ausgebildet, wobei die zumindest zwei Decklage auf zwei voneinander abgewandten Seiten des Wabenkerns angeordnet sind. Die beiden Decklagen mit dem Wabenkern zwischen sich bildeten vorzugsweise ein Sandwichbauteil. Die Decklage ist bevorzugt mit dem Wabenkern über eine Klebstoffverbindung verbunden. Vorteilhaft ist, dass durch die mindestens eine Decklage eine besonders stabile Isolationsschicht geschaffen ist, welche besonders gegenüber Biege- und/oder Torsionskräfte formstabil ausgebildet ist.
  • In einer konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Isolationsschicht die mindestens eine Decklage aufweist, wobei die Decklage auf mindestens einer Seite des Wabenkerns zur Abdeckung der Kammern angeordnet ist, wobei die Barrierefolie die mehreren Kammern und die mindestens eine Decklage vakuumdicht umhüllt. Bevorzugt sind mindestens oder genau zwei Decklagen auf zwei voneinander abgewandten Seiten des Wabenkerns angeordnet, wobei die beiden Decklagen die, vorzugsweis zweiseitig geöffneten, Kammern abdecken, wobei die Barrierefolie den Verbund aus Wabenkern und Decklagen vakuumdicht umhüllt. Dadurch ist die mindestens eine Decklage zusammen mit dem Wabenkern evakuiert. Vorteilhaft ist, dass die Isolationsschicht durch die mindestens eine Decklage, insbesondere in Sandwichbauweise, besonders stabiles ausgebildet ist, welches sich beispielsweise in einem Herstellungsverfahren besonders einfach mit dem nanoporösen Material befüllen, durch die Decklage abdecken und durch die Barrierefolie vakuumdicht absperren lässt. Dadurch ist ein besonders kostengünstiges Flugzeuginnenpaneel geschaffen.
  • In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgeschlagen, dass die Isolationsschicht die mindestens eine Decklage aufweist, wobei die Decklage auf mindestens einer Seite der Barrierefolie zur Abdeckung der Kammern und der Barrierefolie angeordnet ist. Bevorzugt sind mindestens oder genau zwei Decklagen auf zwei voneinander abgewandten Seiten des mit der Barrierefolie umhüllten Wabenkern angeordnet. Dadurch ist die mindestens eine Decklage außerhalb des evakuierten Wabenkerns beziehungsweise des Vakuums ausgebildet. Vorteilhaft ist bei dieser alternativen Ausgestaltung, dass die mindestens eine Decklage die Barrierefolie vor Beschädigung, z.B. vor Durchstoßen mit einem spitzen Gegenstand, schützt, sodass das Vakuum und somit die geringe Wärmeleitfähigkeit aufrechterhalten wird und/oder aufrechterhalten ist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Decklage als ein Prepreg ausgebildet ist. Das Prepreg ist vorzugsweise aus einer harzgetränkten Fasermatte und/oder Fasermatrix gefertigt, wobei die Fasermatte und/oder Fasermatrix vorzugsweise aus Kohlenstofffasern gefertigt sind. Besonders bevorzugt weist die Isolationsschicht mehrere Decklagen auf, wobei die mehreren Decklagen allseitig um den Wabenkern oder der Barrierefolie angeordnet sind. Die als Prepreg ausgebildeten Decklagen bilden vorzugsweise eine Verschalung und/oder eine Kapselung für den Wabenkern und/oder der Barrierefolie. Vorteilhaft ist, dass die Ausbildung der mindestens einen Decklage als das Prepreg ein besonders leichtes Flugzeuginnenpaneel schafft, welches jedoch die für die Luftfahrt erforderliche Stabilität und Sicherheit aufweist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wabenkern und/oder die mehreren Kammern aus einem harzgetränkten Papier oder einem Aramidpapier, z.B. Nomex, oder einem thermoplastischen Material, z.B. thermoplastischen Kunststoff oder aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sind. Vorzugsweise sind die genannten Materialien brandhemmend und/oder schwerentflammbar, wobei der Wabenkern mit den mehreren Kammern aus einem der brandhemmenden und/oder schwerentflammbaren Materialien ausgebildet ist.
  • In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das nanoporöse Material auf Basis pyrogener Kieselsäure und/oder als ein Aerogel ausgebildet ist. Kieselsäure, oder besser gesagt Siliciumdioxid (SiO2), kommt in natürlichen Vorkommen vor und kann in unbehandelte oder chemisch/physikalisch nachbehandelte SiO2-Produkte verarbeitet werden. Ein solches Produkt sind beispielsweise Aerogele, welche auf Silicatbasis hergestellt werden können. Alternativ ist das Aerogel aus Metalloxid oder aus Polymeren gefertigt. Besonders silicatbasierende Aerogele weisen eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit auf. Aerogele sind hochporöse Festkörper, welche zu einem Großteil aus Poren bestehen. Die Poren des Aerogels weisen vorzugsweise einen Porendurchmesser von einem Nanometer bis 400 Nanometer, bevorzugt von zwei Nanometer bis 50 Nanometer, auf. Vorteilhaft ist, dass Aerogele, insbesondere silicatbasierende Aerogele unbrennbar und ungiftig sind, sodass ein besonders sicheres Flugzeuginnenpaneel geschaffen ist, welches die hohen Sicherheitsstandards in der Luftfahrt erfüllt.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Flugzeugkabine für einen Flugzeuginnenraum eines Flugzeugs, wobei die Flugzeugkabine das Flugzeuginnenpaneel aufweist. Das Flugzeuginnenpaneel ist als ein Seitenwandpaneel und/oder ein Deckenpaneel und/oder eine Tür und/oder ein Türrahmen der Flugzeugkabine der Flugzeugkabine ausgebildet und/oder ist in ein Kabinenmonument der Flugzeugkabine zur Wärmedämmung integriert. Vorzugsweise weist die Flugzeugkabine mehrere Flugzeuginnenpaneelen auf und/oder ist aus mehreren Flugzeuginnenpaneelen gebildet. Das Flugzeuginnenpaneel ist vorzugsweise zur Auskleidung und/oder Ausstattung des Flugzeuginnenraums und/oder der Flugzeugkabine ausgebildet, wobei die Flugzeugkabine das Flugzeuginnenpaneel zur Wärmedämmung des Flugzeuginnenraums aufweist.
  • Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Flugzeug mit einem Flugzeuginnenraum, wobei das Flugzeug die Flugzeugkabine mit dem Flugzeuginnenpaneel und/oder das Flugzeuginnenpaneel, wie beide zuvor beschrieben, aufweist. Vorzugsweise weist das Flugzeug einen Flugzeugrumpf auf, wobei der Flugzeugrumpf vorzugsweise den Flugzeuginnenraum aufweist und/oder bildet. Der Flugzeuginnenraum weist vorzugsweise die Flugzeugkabine auf, wobei die Flugzeugkabine beispielsweise als Passagierkabine und/oder Frachtraum ausgebildet ist. Die Flugzeugkabine weist vorzugsweise eine oder mehrere Kabinenmonumente auf, wobei die Kabinenmonumente beispielsweise als Galley und/oder Lavatory und/oder Crew-Rest-Compartment ausgebildet sind. Beispielsweise ist das Flugzeuginnenpaneel in der Galley zur Wärmedämmung oder zur Dämmung eines Kühlsystems und/oder eines Kühlraums integriert. Bevorzugt ist das Flugzeug als ein Verkehrsflugzeug und/oder Passagierflugzeug ausgebildet. Alternativ ist das Flugzeug als ein autonomes Flugzeug, insbesondere autonomes Flugtaxi, im Speziellen als ein autonom fliegender elektrisch angetriebener personenbefördernder Multikopter, ausgebildet, wobei das autonome Flugzeug das Flugzeuginnenpaneel und/oder die Flugzeugkabine mit dem Flugzeuginnenpaneel aufweist.
  • Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
    • 1 in einer perspektiven Ansicht ein Flugzeuginnenpaneel mit einer Isolationsschicht als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel;
    • 2 in einer schematischen Schnittdarstellung die Isolationsschicht aus 1 mit einem Wabenkern, einer Barrierefolie und mit einer Decklage als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel,
    • 3 in einer schematischen Schnittdarstellung die Isolationsschicht mit dem Wabenkern aus 2 mit einer alternativen Anordnung der Decklagen als ein weiteres Ausführungsbeispiel.
  • In der 1 ist ein Flugzeuginnenpaneel 1 für einen Flugzeuginnenraum eines Flugzeugs (nicht gezeigt) dargestellt, wobei das Flugzeuginnenpaneel 1 beispielsweise als ein Deckenpaneel und/oder Ceiling-Panel für eine Decke des Flugzeuginnenraums und/oder für eine Flugzeugkabine ausgebildet ist. Alternativ ist das Flugzeuginnenpaneel 1 beispielsweise als ein Seitenwandpaneel und/oder als eine Tür und/oder als ein Türrahmen ausgebildet. Grundsätzlich ist das Flugzeuginnenpaneel 1 als ein Verkleidungspaneel für den Flugzeuginnenraum ausgebildet, wobei das Flugzeuginnenpaneel 1 zur Verkleidung eines beliebigen Abschnittes im Flugzeuginnenraum geeignet ist. Beispielsweise ist das Flugzeuginnenpaneel 1 über eine Halteranbindung an einem Flugzeugrumpf des Flugzeugs angebunden. Ferner weist die Halteranbindung mehrere Halter, z.B. genau vier Halter, auf, welche an den Flugzeugrumpf angebunden sind. Das Flugzeuginnenpaneel 1 ist beispielsweise als das Seitenwandpaneel ausgebildet, wobei das Seitenwandpaneel über die vier Halter an dem Flugzeugrumpf spielbehaftet getragen ist. Beispielsweise sind mehrere Flugzeuginnenpaneelen 1 über die Halteranbindung an dem Flugzeugrumpf angebunden, wobei die mehreren Flugzeuginnenpaneel 1 beanstandet zueinander, z.B. mit einem Luftspalt von 1mm bis 20mm, angeordnet sind. Vorteilhaft ist, dass durch die Halteranbindung und einer beanstandeten Anordnung, das Flugzeuginnenpaneel 1 mit einem Spiel zum Flugzeugrumpf und den benachbarten Flugzeuginnenpaneelen 1 angeordnet ist, sodass das Flugzeuginnenpaneel 1 im Flugbetreib sich an den flexiblen Flugzeugrumpf, z.B. beim Durchbiegen des Flugzeugrumpfes, in alle Richtungen anpasst.
  • In der 1 ist eine alternative und/oder optional ergänzende Anbindung des Flugzeuginnenpaneels 1 mit einer Umgebungskonstruktion und/oder anderen Flugzeuginnenpaneelen 1 gezeigt. Beispielsweise weist die Flugzeugkabine mehrere Flugzeuginnenpaneelen 1 auf, wobei die mehreren Flugzeuginnenpaneelen 1 zur Auskleidung des Flugzeuginnenraums miteinander verbunden sind. Alternativ oder optional ergänzend bilden die mehreren Flugzeuginnenpaneelen 1 die Flugzeugkabine. Das Flugzeuginnenpaneel 1 weist einen Federverbinderabschnitt 10a und einen Nutverbinderabschnitt 10b zur Verbindung der Flugzeuginnenpaneel 1 mit anderen Flugzeuginnenpaneelen 1 in dem Flugzeuginnenraum auf. Der Feder- und Nutverbinderabschnitt 10a,b sind auf gegenüberliegenden Seiten des Flugzeuginnenpaneel 1 angeordnet und weisen eine gegenseitig formschlüssige Verbindungskontur auf. Beispielsweise sind mehrere Flugzeuginnenpaneele 1 als Deckenpaneele an der Decke der Flugzeugkabine angeordnet, wobei beispielsweise das Flugzeuginnenpaneel 1 mit dem Federverbinderabschnitt 10a in den Nutverbinderabschnitt 10b einer weiteren Flugzeuginnenpaneele 1 zur Montage eingeschoben wird und/oder einschiebbar ist. Optional weist das Flugzeuginnenpaneel 1 an vier und/oder allen Außenseiten und/oder Kanten die Feder- und Nutverbinderabschnitte 10a,b auf. Optional weisen die Feder- und/oder Nutverbinderabschnitte 10a,b eine Dichtungseinrichtung auf, wobei die Dichtungseinrichtung und/oder die Feder- und Nutverbinderabschnitte 10a,b selbst als ein „Labyrinth“ ausgebildet sind. Vorteilhaft ist, dass durch die überlappende Anordnung der mehrerer Flugzeuginnenpaneelen 1 und/oder durch die „Labyrinth“-Ausbildung ein Luftspalt zwischen den Flugzeuginnenpaneelen 1 verringert oder geschlossen ist, sodass dieser keine Wärmebrücke bildet und der Flugzeuginnenraum und/oder die Flugzeugkabine effektiver durch das Flugzeuginnenpaneel 1 wärmegedämmt ist.
  • Das Flugzeuginnenpaneel 1 weist eine Isolationsschicht 2 zur Wärmedämmung des Flugzeuginnenraums auf. In der 1 ist die Isolationsschicht 2 in einem Teilschnitt dargestellt, wobei die Isolationsschicht 2 in das Flugzeuginnenpaneel 1 integriert ist. Beispielsweise weist das Flugzeuginnenpaneel 1 eine Dekorschicht 3 auf, wobei die Dekorschicht 3 als eine Sichtseite des Flugzeuginnenpaneel 1 im Flugzuginnenraum ausgebildet ist. Beispielsweise ist das Flugzeuginnenpaneel 1 als Deckenpaneel an der Decke der Flugzugkabine angeordnet, wobei die Dekorschicht 3 für einen Passagier in der Flugzeugkabine sichtbar ist. Die Dekorlage ist beispielsweise als ein Prepreg ausgebildet, wobei das Prepreg beispielsweise mit einer Lackierung und/oder einer Beschichtung, z.B. aus Kunststoff, und/oder einer Dekorfolie überzogen ist.
  • Die Isolationsschicht 2 weist einen Wabenkern 4 mit mehreren Kammern 5 auf. Der Wabenkern 4 ist mit den mehreren Kammern 5 in dem Flugzeuginnenpaneel 1 angeordnet und/oder integriert, wobei der Wabenkern 4 als eine Wabenplatte mit den mehreren Kammern 5 ausgebildet ist. Alternativ lässt sich sagen, dass die mehreren zusammenhängenden und/oder benachbarte Kammern 5 den Wabenkern 4 bilden. Die Kammern 5 sind als wabenförmige Kammern und/oder als sechseckige Kammern, sogenannte Honeycombs, ausgebildet. Alternativ sind die Kammern 5 als zylindrische oder vieleckige Kammern ausgebildet. Die mehreren Kammern 5 sind senkrecht zu der Dekorschicht 3 ausgebildet, wobei die mehreren Kammern 5 zumindest einseitig eine Öffnung 5a zur Befüllung und/oder zur pneumatischen Verbindung der mehreren Kammern 5 miteinander aufweisen. In der 1 sind die Öffnungen 5a zur Dekorschicht 3 hin geöffnet. Die mehreren Kammern 5 und/oder der Wabenkern 4 sind beispielsweise aus einem harzgetränkten Papier oder einem Aramidpapier, z.B. Nomex, gefertigt. Alternativ sind diese aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial oder aus einer Aluminiumlegierung gefertigt.
  • Der Wabenkern 4 ist evakuierbar ausgebildet, wobei die mehreren Kammern 5 zusammen evakuierbar sind. Über die Öffnungen 5a sind die Kammern 5 beispielsweise in einem Herstellungsprozess gemeinsam evakuiert, sodass ein Vakuum in allen Kammern 5 herrscht. Beispielsweise herrscht ein Innengasdruck von 10 mbar bis 100 mbar in dem Wabenkern 4 und/oder den mehreren Kammern 5. Alternativ sind die Kammern 5 aus einen diffusionsoffenen Material gefertigt, sodass sich ein gleichmäßiges Vakuum in dem gesamten Wabenkern 4 bildet. Die Isolationsschicht 2 weist eine Barrierefolie 6 zur Aufrechterhaltung des Vakuums und/oder zum Absperren des Wabenkerns 4 auf. Die Barrierefolie 6 umhüllt den Wabenkern 4 mit den Kammern 5 vollständig. Die Barrierefolie 6 ist beispielsweise aus einem metallisierten Kunststoff gefertigt.
  • Die Isolationsschicht 2 weist ein nanoporöses Material 7 als Befüllung auf, wobei die mehreren Kammern 5 des Wabenkerns 4 mit dem nanoporösen Material 7 befüllt sind. In der 1 sind ein Teil der Kammern 5 mit dem nanoporösen Material 7 befüllt. Grundsätzlich kann lediglich ein Abschnitt des Wabenkerns 4 oder eine Teilmenge der mehreren Kammern 5 mit dem nanoporösen Material 7 teilweise oder vollständig befüllt sein. Bevorzug ist, dass alle der mehreren Kammern 5 des Wabenkerns 4 vollständig mit dem nanoporösen Material 7 befüllt sind. Das nanoporöse Material 7 ist beispielsweise als ein hochporöses Aerogel auf Siliziumbasis ausgebildet. Das nanoporöse Material 7 weist beispielsweise Poren auf und/oder ist als ein Festkörper aus vorwiegend Poren gebildet, wobei die Poren einen Porendurchmesser von einem Nanometer bis 400 Nanometer, im Speziellen zwei Nanometer bis 50 Nanometer, aufweisen. Durch die Poren mit Porendurchmesser im Nanometerbereich lässt sich beispielsweise eine Wärmeleitfähigkeit der Isolationsschicht 2 von 0,010 W/mK bei einem relativ hohen Innengasdruck von 10 bis 100 mbar erreichen. Vorteilhaft ist, dass das die niedrige Wärmeleitfähigkeit der Isolationsschicht 2 über die gesamten Nutzungsdauer des Flugzeuginnenpaneels 1 trotz einer minimalen Innengasdrucksteigerung durch die Barrierefolie 6, z.B. von 1 bis 2 mbar pro Jahr, aufrecht gehalten ist. Beispielsweise beträgt die Nutzungsdauer des Flugzeuginnenpaneels 1 in einem Flugzeuginnenraum und/oder Flugzeugkabine eines Flugzeugs 25 bis 30 Jahre.
  • In der 2 ist die Isolationsschicht 2 des Flugzeuginnenpaneels 1 aus der 1 in einer schematischen Schnittdarstellung gezeigt. Die Isolationsschicht 2 weist den Wabenkern 4 mit den mehreren Kammern 5 und die Barrierefolie 6 auf. Die mehreren Kammern 5 sind alle vollständig mit dem nanoporösen Material 7, z.B. dem hochporösen Aerogel oder einer auf pyrogener Kieselsäure basierenden nanoporösen Material, befüllt.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 2 weist die Isolationsschicht 2 zwei Decklagen 8 auf. Die Decklagen 8 sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Wabenkerns 4 angeordnet und mit dem Wabenkern 4, beispielsweise über eine Klebstoffverbindung, verbunden. Die beiden Decklagen 8 und der Wabenkern 4 mit den mehreren Kammern 5 bilden ein Sandwichbauteil, wobei die beiden Decklagen 8 den Wabenkern 4 mittig einschließen und/oder zwischen sich aufnehmen. Die Decklagen 8 sind beispielsweise als ein Prepreg ausgebildet. Die beiden Decklagen 8 schließen die mehreren Kammern 5 mit dem nanoporösen Material 7 ein, sodass die Öffnungen 5a geschlossen sind. Beispielsweise sind die mehreren Kammern 5 über Verbindungsöffnungen (nicht gezeigt) pneumatisch miteinander verbunden, sodass sich beispielsweise eine mäanderförmige Verbindungskette zur gleichmäßigen Evakuierung der Kammern 5 gebildet ist. Die Barrierefolie 6 ist um den Wabenkern 4 und den beiden Deckschichten 8 ausgebildet, wobei die Barrierefolie 6 diese gemeinsam umhüllt und vakuumdicht absperrt. Gemäß dieser Ausführungsform sind die beiden Decklagen 8 zusammen mit dem Wabenkern 4 mit den mehreren Kammern 5 gemeinsam evakuiert. Vorteilhaft ist, dass die Decklagen 8 den Wabenkern 4 beziehungsweise die gesamte Isolationsschicht 2 stützt und/oder stabilisiert, sodass ein besonders stabiles Flugzeuginnenpaneel 1 geschaffen ist. Zudem sind in einem Herstellungsprozess die mehreren Kammern 5 nach dem Befüllen mit dem nanoporösen Material 7 durch die beiden Decklagen 8 einfach verschließbar, sodass das Flugzeuginnenpaneel 1 kostengünstig hergestellt ist.
  • Eine alternative Anordnung der Decklagen 8 ist in der 3 gezeigt, wobei die 3 eine schematische Schnittdarstellung der Isolationsschicht 2, wie in 2, zeigt. Die Isolationsschicht 2 weist den Wabenkern 4 mit den mehreren Kammern 5 auf, welche mit dem nanoporösen Material 7 befüllt sind. Ferner weist die Isolationsschicht 2 die Barrierefolie 6 zur vakuumdichten Absperrung des Wabenkerns 4 auf. Gemäß diesem alternativen Ausführungsbeispiels weist die Isolationsschicht 2 sechs Decklagen 8 (in der Schnittdarstellung sind lediglich vier Decklagen 8 gezeigt) auf, welche allseitig den Wabenkern 4 umgeben. Die Decklagen 8, welche beispielsweise als Prepreg ausgebildet sind, sind mit der Barrierefolie 6 verbunden und/oder an dieser umhüllend angeordnet, sodass die Decklagen 8 eine äußere Umhüllung zum Schutz der Barrierefolie 6 bilden. Die Barrierefolie 6 ist zwischen dem Wabenkern 4 und den Decklagen 8 ausgebildet. Folglich ist der Wabenkern 4 mit den mehreren Kammern 5 evakuiert und durch die Barrierefolie 6 vakuumdicht abgesperrt, wobei die Decklagen 8 außerhalb des Vakuums mit der Barrierefolie 6 zum Schutz des Vakuums angeordnet sind. Vorteilhaft ist, dass durch die Anordnung der Decklagen 8 allseitig außerhalb des evakuierten Wabenkerns 4 eine Isolationsschicht 2 geschaffen ist, welches besonders robust ausgebildet und vor Beschädigungen geschützt ist, sodass das Flugzeuginnenpaneel 1 besonders für den Einsatz in einem Flugzeuginnenraum geeignet ist.
  • Alternativ ist die Barrierefolie 6 und die mindestens eine Decklage 8 miteinander verbunden und/oder als eine gemeinsame Absperrschicht ausgebildet. Beispielseise wird in einem Herstellungsprozess der Absperrschicht ein Prepreg-Halbzeug zur Stabilisierung mit einer metallisierten Folie zur vakuumdichten Absperrung verbunden. Die Absperrschicht (nicht gezeigt) ist allseitig um den Wabenkern 4 mit den mehreren Kammern 5 zur vakuumdichten Absperrung angeordnet, wobei die mehreren Kammern 5 des Wabenkerns 4 mit dem nanoporösen Material 7 befüllt sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Flugzeuginnenpaneel
    2
    Isolationsschicht
    3
    Dekorschicht
    4
    Wabenkern
    5
    Kammer
    5a
    Öffnung
    6
    Barrierefolie
    7
    nanoporöses Material
    8
    Decklage
    10a
    Federverbinderabschnitt
    10b
    Nutverbinderabschnitt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2333179 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Flugzeuginnenpaneel (1) für einen Flugzeuginnenraum eines Flugzeugs, mit einer Isolationsschicht (2) zur Wärmedämmung des Flugzeuginnenraums, wobei die Isolationsschicht (2) einen evakuierten Wabenkern (4) aufweist, wobei der Wabenkern mehrere Kammern (5) aufweist, wobei die Isolationsschicht (2) eine Barrierefolie (6) zur Absperrung des Wabenkerns (4) aufweist, wobei die Barrierefolie (6) den Wabenkern (4) mit den mehreren Kammern (5) vakuumdicht umhüllt dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (2) ein nanoporöses Material (7) als Befüllung des Wabenkerns (4) aufweist, wobei die mehreren Kammern (5) des Wabenkerns (4) mit dem nanoporösen Material (7) befüllt sind.
  2. Flugzeuginnenpaneel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkern (4) mit den mehreren Kammern (5) mit einem Innengasdruck von 10 mbar bis 100 mbar evakuiert ist.
  3. Flugzeuginnenpaneel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das nanoporöse Material (7) Poren aufweist, wobei die Poren einen Porendurchmesser von einem Nanometer bis 400 Nanometer aufweisen.
  4. Flugzeuginnenpaneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (2) mindestens eine Decklage (8) zur Stabilisierung aufweist, wobei die mindestens eine Decklage (8) mit dem Wabenkern (4) verbunden ist.
  5. Flugzeuginnenpaneel (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Decklage (8) auf mindestens einer Seite des Wabenkerns (4) zur Abdeckung der Kammern (5) angeordnet ist, wobei die Barrierefolie (6) die mehreren Kammern (5) und die mindestens eine Decklage (8) vakuumdicht umhüllt.
  6. Flugzeuginnenpaneel (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Decklage (8) auf mindestens einer Seite der Barrierefolie (6) zur Abdeckung der Kammern (5) und der Barrierefolie (6) angeordnet ist.
  7. Flugzeuginnenpaneel (1) nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Decklage (8) als ein Prepreg ausgebildet ist.
  8. Flugzeuginnenpaneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wabenkern (4) und/oder die mehreren Kammern (5) aus einem harzgetränkten Papier oder einem Aramidpapier oder einem thermoplastischen Material oder aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sind.
  9. Flugzeuginnenpaneel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das nanoporöse Material (7) auf Basis pyrogener Kieselsäure und/oder als ein Aerogel ausgebildet ist.
  10. Flugzeugkabine für einen Flugzeuginnenraum eines Flugzeugs gekennzeichnet durch das Flugzeuginnenpaneel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Flugzeuginnenpaneel (1) als ein Seitenwandpaneel und/oder ein Deckenpaneel und/oder eine Tür und/oder ein Türrahmen der Flugzeugkabine ausgebildet und/oder in ein Kabinenmonument der Flugzeugkabine zur Wärmedämmung integriert ist.
  11. Flugzeug mit einem Flugzeuginnenraum gekennzeichnet durch die Flugzeugkabine mit dem Flugzeuginnenpaneel (1) nach Anspruch 10 und/oder das Flugzeuginnenpaneel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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