DE3128581C2

DE3128581C2 - Abdichtung zwischen lösbar miteinander zu verbindenden aus faserverstärkten Kunststoffen bestehenden Bauteilen

Info

Publication number: DE3128581C2
Application number: DE19813128581
Authority: DE
Inventors: Gert 7762 Ludwigshafen Seidel
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1981-07-20
Filing date: 1981-07-20
Publication date: 1984-11-29
Also published as: DE3128581A1

Abstract

Abdichtung mit Adhäsionswirkung zwischen lösbar miteinander verbindbaren Teilen, bei der Abschnitte gebildet sind, die eine Adhäsionswirkung verhindern, um beim Trennen der Bauteile deren Beschädigung zu vermeiden.

Description

Die Erfindung betrifft Abdichtungen zwischen lösbar miteinander zu verbindenden aus faserverstärkten Kunststoffen bestehenden Bauteilen, insbesondere Strukturteilen von Flugzeugen, wobei als Dichtelemente beidseitig klebende Bänder bzw. Folien verwendet sind.

Beispielsweise beim Abdichten eines Tragflügelintegraltanks für Luftfahrzeuge wird zwischen lösbaren und nichtlösbaren Abdichtungen unterschieden. Die nichtlösbaren Abdichtungen werden als sogenannte Flächendichtungen mit zusätzlichen Kantendichtraupen ausgeführt.

Lösbare Abdichtungen werden bei der Fügung von Strukturteilen benötigt die für die Inspektion sowie Wartungs- und Reparaturarbeiten voneinander gelöst werden müssen. So zum Beispiel beim Abdichten der Verbindung der oberen Tragflügelbeplankung mit Holmen und Rippen.

Bei bisherigen Ausführungen von lösbaren Abdichtungen für Metallbauweisen werden sogenannte Injektionsdichungen verwendet. Eine in eine der miteinander verbindbaren Strukturkomponenten beispielsweise durch Fräsen eingearbeitete Nut wird nach dem Zusammenfügen der Strukturkomponenten über Einspritzbohrungen mit plastischen Dichtmassen ausgefüllt. Das gleiche Verfahren wird auch für Bauelemente aus faserverstärkten Kunststoffen vorgeschlagen.

Insbesondere bei Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen ergeben sich aber infolge des mechanischen (spanabhebenden) Einarbeitens der Dichtnut Schwierigkeiten hinsichtlich der dabei am Bauteil hervorgerufenen Kerbwirkung. Durch die Kerbwirkung können am Bauteil unzulässig hohe Spannungen entstehen, die zur Materialermüdung und damit zum Bruch des Bauteils führen. Ferner führt das am Ende des Herstellungsprozesses erfolgende mechanische Einarbeiten der Dichtnut als untergeordneter Arbeitsgang bei Bearbeitungsfehlern zum Verlust des bereits weitgehend mit erheblichem Aufwand vorgefertigten Bauteils.

Es ist eine Dichtungsausbildung bekannt, die zur Verbindung von Rohrteilen dient. Die Dichtung enthält eine Dichtungspackung mit einem Packungsring, der durch eine Profilierung in Ringnuten Dichtungsringe aus flexiblem Werkstoff aufnimmt. Die Verbindung der Rohrteile erfolgt mittels einer Vielzahl von in engen Abständen

angeordneten Verschraubungen.

Die Dichtungen liegen ohne Adhäsion an den Bauteilen an. Derartige Dichtungsausbildungen sind jedoch für die Anwendung bei großflächigen Strukturteilen des s Flugzeugbaues aus Gründen des erforderlichen Platzbedarfs und hinsichtlich des erheblichen Gewichts, insbesondere im Hinblick auf die erforderliche Verschraubung und auch aus Gründen einer für die Aufnahme der Dichtungen erforderlichen Profilierung der Strukturelemcnte nicht geeignet

Es ist ferner eine Abdichtung zwischen miteinander zu verbindenden Bauteilen in Form eines dünnen, klebenden Abdichtungsfilms bestimmter Werkstoffzusammensetzung bekannt Der bekannte Klebefilm ist insbesondere für eine Anwendung an Bauteilen aus Aluminium gedacht Bei Anwendung des bekannten Klebefilms an Bauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen besteht jedoch beim Lösen der Verbindung die Gefahr einer Beschädigung der Bauteiloberflächen. Insbesondere führt die Beanspruchung beim Lösen senkrecht zur Bauteiloberfläche zu erheblichen Beschädigungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abdichtung für lösbar miteinander zu verbindende Bauteile zu schaffen, die bei einwandfreier Dichtwirkung im montierten Zustand ein Lösen der Bauteile ohne deren Beschädigung erlaubt und mittels der eine Beeinträchtigung der Widerstandsfähigkeit des Bauteils gegen Bruch versiiiedcn wird.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Dichtelement und den Dichtflächen der Bauteile wechselseitig nicht haftende Abschnitte durch die Anordnung von eine Adhäsionswirkung verhindernden Trennschichten gebildet sind. Eine so ausgebildete Abdichtung vermeidet mit Sicherheit, daß beim Lösen der Bauteile voneinander die Bauteiloberflachen durch die klebenden Bänder oder Folien beschädigt werden. Nach dem Abheben der Teile voneinander um einen gewissen Betrag läßt sich das Dichtelement mit geeigneten Werkzeugen durchtrennen und 4n die noch an den Bauteilen haftenden Abschnitte der Dichtelemcnte (Dichtmassc, Dichtstreifen etc.) können im demontierten Zustand leicht entfernt werden.

Durch die gegenseitige Überlappung der Trennschichten zwischen dem Dichtelement und der einen Dichtfläche bzw. dem Dichtelement und der anderen Dichtfläche wird das Abheben der Bauteile und damit das Durchtrennen des Dichtelements bei der Demontage der Bauteile wesentlich erleichtert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abdichtung dargestellt. Das Ausführungsbeispiel ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem Flugzeugtragflügel in einem in Richtung der Flügeltiefe geführten Längsschnitt, schematisiert dargestellt,

F i g. 2 in einem in vergrößertem Maßstab dargestellten Ausschnitt aus Fig. 1 und mit gleicher Schnittführung wie dort Einzelheiten der Dichtungsausbildung, wobei das Dichtelement und die Trennschichten sche-Mi matisch angedeutet sind und

F i g. 3 in einem gleichen Ausschnitt wie in F i g. 2 Einzelheiten der Dichtungsanordnung, wobei die Bauelemente in einer Trennstellung, jedoch mit noch nicht abgelöstem Dichtelement dargestellt sind.
b5 In F i g. 1 sind beispielsweise Ausbildungen von Dichtungsanordnungen 8 für die unlösbare bzw. 18 für die lösbare Verbindung von Bauteilen in bekannter Ausführung zum Vergleich gezeigt.

Bei der bekannten unlösbaren Dichtungsanordnung 8 gemäß Fig. 1 sind zwischen der unteren Beplankung4 und dem unteren Gurt 7 des Holms S eines Flugzeugtragliügels 2 Verschraubungen oder auch Niete 10 vorgesehen. Die einander zugewandten Dichtflächen 11 bzw. 12 der unteren Beplankung 4 bzw. des Gurtes 7 schließen die Flächendichtung 13 bzw. eine in flüssigem Zustand aufgetragene Dichtmasse ein. Dabei kann eine weitere Kantendichtung 12' zwischen der Beplankung 4, dem Gurt 7 und einer Abschlußdichtung 9 vorgesehen sein.

Die als unlösbare Verbindung ausgeführte bekannte Dichtungsanordnung 18 zwischen oberer Beplankung 3 und dem oberen Gurt 6 des Holms 5 gemäß F i g. 1 schließt zwischen den Dichtflächen 24 bzw. 24' der oberen Beplankung 3 und dem oberen Gurt 6 des Holms S ein Dichtelement 13 bzw. eine entsprechende Dichtmasse sin. Die Ausführung weist eine Nut 22, vorzugsweise im Gurt 6 des Holms 5 für die Aufnahme c"<;r Dichtung auf. In diesem Fall ist eine Einspritzbohrung 23 in der oberen Beplankung 3 zum Einspritzen einer Dichtmasse in die Nut 22 vorgesehen.

Gegenüber den bekannten Ausbildungen ist gemäß F i g. 2 bzw. 3, beispielsweise gegenüber der einreihigen Ausführung nach F i g. 1 in zweireihiger Anordnung der Verbindungselemente 29 bzw. 30. eine lösbare Verbindung zwischen der oberen Beplankung 3 und dem Holm S vorgesehen. Zwischen den Dichtflächen 27 bzw. 28 der oberen Beplankung 3 bzw. dem oberen Gurt 6 des Holms 5 ist ein Dichtelement 26 bzw. eine Dichtmasse vorgesehen.

Zwischen der Anlagefläche 31 bzw. 32 des Dichtelements 26 und den Dichtflächen 27 bzw. 28 von Beplankung 3 und Gurt 6 sind, auf bestimmte Abschnitte a bzw. b begrenzt, Trennschichten 33 bzw. 34 angeordnet, die eine Adhäsion zwischen dem Dichtelement 26 und den Teilen 3 bzw. 6 verhindern. Die Trennschichten 33 bzw. 34 sind dabei abwechselnd zwischen dem Dichtelement 26 und der Dichtfläche 27 der oberen Beplankung 3 bzw. dem Dichtelement 26 und der Dichtfläche 28 des oberen Gurtes 6 und in Richtung der Breite des Dichtelements 26 versetzt zueinander angeordnet. Außerdem überlappen sich die einander benachbarten Trennschichten 33 bzw. 34 gegenseitig.

Durch die wechselseitige Anordnung der Trennschichten 33 bzw. 34 sind wechselseitig und zueinander seitlich versetzte Haftabschnitte b bzw. b'und Abschnitte a bzw. a'ohne Haftung gebildet. Zur besseren Unterscheidung sind die Trennschichten 33 bzw. 34 gestrichelt angedeutet.

Gemäß F i g. 3 ist zu erkennen, daß infolge der einander überlappenden Trennschichten 33 bzw. 34 zwischen dem Dichtelement 26 und der Dichtfläche 27 bzw. 28 die Möglichkeit gegeben ist, die Bauteile 3 bzw. 6 senkrecht zu ihren Dichtflächen durch ein geeignetes Werkzeug (Keil od. dgl.) unter einer gewissen Ausdehnung des Dichtelements 26 aus dem zusammengefügten Zustand ohne die Gefahr einer Beschädigung der Bauelemente 3 bzw. 6 um einen gewissen Betrag voneinander weg zu bewegen. Der dadurch gebildete Spalt kann zur Einfüh- ω rung eines Trennwerkzeugs, z. B. eines Trennmessers, für das Durchtrennen des Dichtelements 26 benutzt werden.

Die nach dem Durchtrennen noch an den Bauteilen 3 bzw. 6 haftenden Abschnitte b bzw. b' lassen sich im b5 getrennten Zustand der Bauteile 3 bzw. 6 wesentlich leichter lösen und entfernen. Das Entfernen der verbliebenen noch haftenden Abschnitte b bzw. b' an den Dichtflächen 27 bzw. 28 der Beplankung 3 bzw. dem Gurt 6 kann vorzugsweise mittels geeigneter Werkzeuge in Richtung der Dichtflächen 27 bzw. 28 der Bauteile 3 bzw. 6 durch Abscheren erfolgen. Damit sind die Bauteile 3 bzw. 6 für die erneute Montage in Verbindung mit einem neuen Dichtelement vorbereitet Die Anordnung der Trennschichten ist von besonderer Wichtigkeit für Bauteile aus Kunststoffen bzw. faserverstärkten Kunststoffen, da ein Abreißen von Laminatschichten verhindert wird.

Die Ausbildung der Abdichtung ist sowohl bei einer Flächenabdichtung mit Hilfe geeigneter Dichtungsbänder bzw. Dichtungsstreifen als auch unter Verwendung von Dichtungsmassen bekannter Zusammensetzung anwendbar.

Ebenso ist die Abdichtung in Form von Dichtscheiben zur Abdichtung von kreisförmigen Durchbrüchen bzw. öffnungen, z. B. für Deckel od. dgl, geeignet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abdichtung zwischen lösbar miteinander zu verbindenden aus faserverstärkten Kunststoffen bestehenden Bauteilen, insbesondere Strukturteilcn von Flugzeugen, wobei als Dichtelemente beidseitig klebende Binder bzw. Folien verwendet sind, d a durch gekennzeichnet, daß zwischen dem Dichtelement (26) und den Dichtflächen (27 bzw. 28) der Bauteile (3 bzw. 6) wechselseitig nicht haftende Abschnitte (» bzw. a V durch die Anordnung von eine Adhäsionswirkung verhindernden Trennschichten (33 bzw. 34) gebildet sind

2. Abdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die einander benachbarten Trennschichten (33 bzw. 34) an der einen bzw. anderen Dichtfläcke (27 bzw. 28) auf einem Teil ihrer Erstrekkung überlappen.