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GEBIET DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Boden bzw.
ein Deck für
ein Luftfahrzeug, und insbesondere auf ein Deck eines Cockpits, das
im einzelnen mehrere Längsträger umfasst,
die mit mehreren Querträgern
zusammengebaut sind.
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Die
vorliegende Erfindung kann aber auch auf irgendein anderes Luftfahrzeugdeck
angewandt werden, wie z.B. das Kabinendeck.
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STAND DER TECHNIK
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Bekannterweise
weist das Deck des Cockpits eines Luftfahrzeugs eine Form auf, die
der Verengung des Rumpfes, die in diesem Teil des Luftfahrzeugs
anzutreffen ist, angepasst ist, so dass seine Breite nach vorne
hin abnimmt.
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Außerdem kann
sich diese Art von Deck nach hinten bis zu einem Kabinenabschnitt
des Luftfahrzeugs erstrecken und bildet allgemein das Deck des ganzen
Vorderteils des Luftfahrzeugs.
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Solche
Decks sind hierbei so gestaltet, dass sie mehreren spezifischen
Bedürfnissen
entsprechen, wie z.B. der Notwendigkeit, Öffnungen für die Einfügung der Steuerknüppel und
der zentralen Konsole des Cockpits aufzuweisen, das Gehen der Insassen
des Luftfahrzeugs zu ermöglichen,
die Installation unterschiedlicher Ausrüstungsgegenstände zu gestatten,
wie z.B. elektrischer Möbel
oder Sitze, die Aufnahme der bei einem Unfall des Luftfahrzeugs auftretenden
mechanischen Kräfte
zu gewährleisten oder
den unteren Abschnitt vom oberen Abschnitt dieses Luftfahrzeugs
elektromagnetisch zu isolieren.
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Aus
dem Stand der Technik, wie beispielsweise aus US-A-4674712, die alle
Eigenschaften des Oberbegriffs des unabhängigen Anspruchs zeigt, sind
Cockpitdecks bekannt, in die metallische Längsträger und Querträger aufgenommen
sind, die beispielsweise aus Aluminium oder einer seiner Legierungen
hergestellt sind, so dass sie eine gute mechanische Festigkeit bieten.
Außerdem
wird die Gesamtsteifigkeit bzw. Gesamtfestigkeit eines solchen Decks
durch das Vorhandensein von Kästen
verstärkt,
die durch Hinzufügen
von oberen und/oder unteren Metallblechen an einen Teil der von
den Längsträgern und
Querträgern
gebildeten Einheit erzielt wird.
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In
diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass die an den seitlichen Enden
des Decks befindlichen Kästen
auch als Befestigungsmittel dieses Decks an den Rahmen und an der
Rumpfverkleidung des Cockpits dienen. Andererseits sind die nicht
mit Kästen
versehenen Teile der Einheit von einer oberen Verkleidung eines
eingebetteten Bienenwabentyps bedeckt und ermöglichen es, dass die Insassen bzw.
Passagiere des Luftfahrzeugs auf dem Boden bzw. Deck gehen können.
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Bei
dieser Herstellungsart nach dem Stand der Technik sind verschiedene
Hauptnachteile aufgetreten, die aus der Verwendung von Kästen zur
Befestigung des Decks an dem Rumpf des Luftfahrzeugs herrühren.
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Zunächst ist
anzumerken, dass die mechanischen Verbindungen, die zwischen diesen
Querträgern
und dem Rahmenteil des Rumpfes hergestellt werden, vom eingelassenen
Typ sind, was zur Folge hat, ein hohes Belastungsmoment um die Longitudinalrichtung
des Luftfahrzeugs in den Querträgern des
Decks entstehen zu lassen, hauptsächlich während der Druckbeaufschlagungsphasen
des Luftfahrzeugs. Das Auftreten dieses Moments erfordert hierbei,
eine äußerst starre
bzw. steife mechanische Verbindung vorzusehen, die allgemein mittels
einer Vielzahl von Nieten oder Schrauben hergestellt wird und die
hinsichtlich der Montagezeit und der Montagekosten ungünstig ist.
Außerdem
führt die
Aufnahme dieser sehr lokalen Kräftebeanspruchung
auch zu einer lokalen Überdimensionierung
der Querträger
des Decks. Übrigens
kann es auch notwendig sein, eine Justierung der Querträger auszuführen, um
die aus den Herstellungsungleichheiten herrührenden Spiele auszugleichen.
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Außerdem ist
die Montage der Querträger
an den Rahmen des Rumpfes langwierig und schwer umzusetzen, da es
notwendig ist, eine große
Zahl an Befestigungsstellen vorzusehen.
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Schließlich ist
anzumerken, dass wenn eine Justierung nicht durchgeführt wird,
die Montage der Querträger
an dem Rumpfrahmen schädliche
Vorbelastungen hinsichtlich der Materialermüdung in Erscheinung treten
lässt.
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Natürlich finden
sich diese Nachteile auf identische oder ähnliche Weise auch bei anderen Decks
bzw. Böden
des Luftfahrzeugs, wie z.B. dem Kabinendeck.
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ABRISS DER ERFINDUNG
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Deck für
ein Luftfahrzeug vorzuschlagen, wobei dieses Deck zumindest teilweise
die oben erwähnten
Nachteile hinsichtlich der Ausführungen
nach dem Stand der Technik beseitigt.
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Hierzu
ist Gegenstand der Erfindung ein Deck für ein Luftfahrzeug, vorzugsweise
ein Cockpit-Deck, wobei dieses Deck mehrere Längsträger umfasst, die sich in einer
Longitudinalrichtung des Luftfahrzeugs erstrecken, sowie mehrere
Querträger, die
mit den Längsträgern zusammengebaut
sind und sich in einer Querrichtung des Luftfahrzeugs erstrecken,
wobei das Deck auch Befestigungsmittel aufweist, die dessen Anbringung
am Rumpfrahmen ermöglichen.
Gemäß der Erfindung
umfassen die Befestigungsmittel mehrere Gelenkteile, von denen jedes
mit einem Ende eines der Querträger
verbunden ist und eine Drehung um die Longitudinalrichtung gestattet.
Außerdem
umfasst jedes Gelenkteil ein Drehgelenk, das an einem Rumpfrahmen
zu befestigen ist, wobei das Drehgelenk in einer Ausnehmung untergebracht
ist, die in ein Verbindungselement eingebracht ist, welches ebenfalls
zu dem Gelenkteil gehört,
wobei das Verbindungselement fest mit einem Ende eines der Querträger verbunden
ist.
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Vorteilhafterweise
ermöglicht
das Vorhandensein eines solchen Gelenkteils zwischen einem Querträger und
einem zugeordneten Rumpfrahmen, über
einen echten Freiheitsgrad zwischen diesen beiden Elementen zu verfügen, was
zur Folge hat, dass das Kräftemoment
in der Longitudinalrichtung, das in den Ausführungen nach dem Stand der
Technik anzutreffen ist, gänzlich
beseitigt wird.
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Deswegen
kann die Dimensionierung der Querträger reduziert werden und die
Montage des Gelenkteils an seinem entsprechenden Rumpfrahmen kann
relativ rasch ausgeführt
werden. Da die mit dem Kräftemoment
in der Longitudinalrichtung des Luftfahrzeugs verbundene Kraftaufnahmebelastung nicht
mehr besteht, wird die Anzahl von Befestigungen, die zur Montage
des Gelenkteils am Rahmen notwendig ist, folglich im Vergleich zu
der zur Einbaumontage der Kästen
nach dem Stand der Technik erforderlichen (Anzahl) erheblich verringert.
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Schließlich bietet
die Montage der Gelenkteile an dem Rumpfrahmen den Vorteil, die
Vorbelastungen stark zu mindern, die bei der Montage an der Einheit
auftreten, und ermöglicht
demnach eine bessere Dauerhaltbarkeit.
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Vorzugsweise
verfügt
das Drehgelenk über mehrere
Durchgangslöcher,
die in der Longitudinalrichtung des Luftfahrzeugs ausgerichtet sind,
um den Einbau dieses Drehgelenks an seinem zugeordneten Rumpfrahmen,
vorzugsweise mittels Nieten zu ermöglichen.
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Vorzugsweise
weist das Drehgelenk einen Anschlagkragen auf, der es gestattet,
dass es sich einer Bewegung des Verbindungselements in der Longitudinalrichtung
des Luftfahrzeugs widersetzt.
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Wiederum
vorzugsweise ist das Deck so ausgestattet, dass ein Gelenkteil an
jedem der beiden Enden jeder der Querträger dieses Decks vorgesehen
ist.
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Man
kann vorsehen, dass die Längsträger und
die Querträger,
die zusammen eine Primärstruktur
des Decks bilden, aus Verbundmaterial hergestellt werden. Dies ermöglicht vorteilhafterweise
die Erzielung einer signifikanten Verringerung der Gesamtmasse dieses
Decks. Als Hinweis kann die beobachtete Verringerung der Masse bis über 20%
im Vergleich mit herkömmlichen
Lösungen
nach dem Stand der Technik gehen, die Metallmaterialien einsetzen,
betragen.
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Übrigens
sind die Querträger
und Längsträger aus
Verbundmaterial vorteilhafterweise nicht mehr den vorher anzutreffenden
Korrosionsrisiken ausgesetzt.
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Schließlich ist
anzumerken, dass die Art des bei dem Deck gemäß der Erfindung verwendeten Materials
mit der Gesamtheit der oben erwähnten spezifischen
Bedürfnisse
kompatibel ist, insbesondere was die mechanische Kraftaufnahme im
Fall eines Crashs des Luftfahrzeugs betrifft.
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Vorzugsweise
sind die Längsträger und
die Querträger
aus einem Verbundmaterial auf der Basis von mit Harz getränkten Kohlenstofffasern
hergestellt. Dieses Harz ist vorzugsweise ein thermoplastisches
Harz wie z.B. PEEK-Harz, PEKK, PPS, etc.
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Zwar
wird das PEEK-Harz wegen der hohen mechanischen Leistungsfähigkeit,
die es bieten kann, bevorzugt, es können aber auch andere Arten von
thermoplastischem Harz verwendet werden, wie z.B. das oben erwähnte, sogenannte
PPS-Harz, das durch Polymerisierung von Phenylsulfid erhalten wird.
Außerdem
könnten
auch bei Wärme
aushärtbare
Harze eingesetzt werden.
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Weitere
Vorteile und Eigenschaften der Erfindung gehen aus der nicht einschränkenden,
nachstehenden detaillierten Beschreibung hervor.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Diese
Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
vorgenommen, in denen zeigen:
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1 eine
teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Nasen-
bzw. Vorderteils eines Luftfahrzeugs, wobei letzterer ein Cockpitdeck
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst,
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2 eine
perspektivische Ansicht der Hauptstruktur des in 1 dargestellten
Cockpitdecks,
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3 eine
teilweise und vergrößerte perspektivische
Ansicht der 2, die im einzelnen den Zusammenbau
zwischen den Längsträgerteilen
und den Querträgern
zeigt,
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4 eine
perspektivische Teilansicht des in 1 dargestellten
Cockpitdecks, wobei das Deck ohne Verkleidung dargestellt ist,
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5 eine
perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten
Cockpitdecks, das dem in 4 dargestellten Deck entspricht,
an dem eine obere Verkleidung sowie Befestigungsmittel montiert
sind, die seinen Einbau an dem Rumpfrahmen des Cockpits ermöglicht,
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6 eine
teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht, das im einzelnen
ein zu den in 5 gezeigten Befestigungsmitteln
gehörendes Gelenkteil
zeigt, und
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7 eine
Schnittansicht längs
der Ebene P der 6.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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In 1 ist
teilweise das Vorderteil eines Luftfahrzeugs 1 dargestellt,
und genauer gesagt der Nasen- bzw.
Vorderabschnitt 2 dieses Luftfahrzeugs mit einem Cockpitdeck 4 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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In
der gesamten folgenden Beschreibung wird übereinkunftsgemäß die Longitudinalrichtung des
Luftfahrzeugs 1 mit X bezeichnet, die quer in Bezug auf
das Luftfahrzeug ausgerichtete Richtung mit Y, und die Vertikalrichtung
mit Z, wobei diese drei Richtungen untereinander orthogonal sind.
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Andererseits
sind die Begriffe "vorne" und "hinten" als in bezug auf
eine Vorwärtsbewegungsrichtung
des Luftfahrzeugs zu betrachten, die infolge des durch die Triebwerke
des Luftfahrzeugs ausgeübten
Schubs auftreten, wobei diese Richtung schematisch durch den Pfeil 6 dargestellt
ist.
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Wie
in 1 zu erkennen ist, erstreckt sich das Deck des
Cockpits 4 in einer Ebene X, Y im wesentlichen über die
gesamte Länge
des Nasenabschnitts bzw. Vorderteils 2 des Luftfahrzeugs
und ist an einem Rumpf 7 desselben angebracht. Wie später detailliert
erläutert
wird, ist das Deck des Cockpits 4 an Rumpfrahmen 7a des
Rumpfes 7 angebracht, wobei diese Rahmen 7a voneinander
in der Richtung X des Luftfahrzeugs beabstandet sind und auf beiden Seiten
des Cockpits 4 in der Richtung Y verteilt sind.
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Darüber hinaus
weist das Deck 4 eine Form auf, die sich in der Y-Richtung
nach vorne hin verengt, und zwar aufgrund der Verengung des Rumpfes 7 in
eben dieser Richtung.
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Andererseits
kann der Vorderteil 2 einen vorderen Raum eines Steuer-
bzw. Bedienungsstands 8 sowie einen hinteren Kabinenraum 10 umfassen,
wobei diese beiden Räume 8, 10 für gewöhnlich durch eine
Trennwand (nicht dargestellt) getrennt sind. Allgemein erstrecken
sich der Vorderabschnitt eines Luftfahrzeugs und das Cockpitdeck über etwa
10 % der Gesamtlänge
dieses Luftfahrzeugs in der X-Richtung, d.h. über einige Meter hinweg, beispielsweise über 3 bis
5 Meter. Als veranschaulichendes Beispiel ist, wenn das Luftfahrzeug
hauptsächlich
zum Transport von Fracht und/oder von militärischer Ausrüstung bestimmt
ist, sein Nasenabschnitt bzw. Vorderteil nach hinten durch eine
Zone begrenzt, die zum Lagern der vorgenannten Elemente bestimmt
ist.
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Wie
dargestellt ist, kann das Cockpitdeck 4 eventuell auch
aus zwei unterschiedlichen Abschnitten gestaltet sein, die mechanisch
zusammengebaut sind, wobei die Trennung zwischen einem vorderen Abschnitt 4a und
einem hinteren Abschnitt 4b des Decks sich beispielsweise
auf Höhe
der den vorderen Bedienungsstandraum 8 und den hinteren
Kabinenraum 10 trennenden Trennwand befindet. Indessen
wird zum leichteren Verständnis
der Erfindung in der folgenden Beschreibung angenommen, dass das Cockpitdeck 4 ein
einziges Element bildet, das sich im wesentlichen von einem Ende
zum anderen des Nasen- bzw. Vorderabschnitts 2 des Luftfahrzeugs erstreckt.
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Es
wird nun auf 2 eingegangen, in der eine Primär- bzw. Hauptstruktur 12 des
in 1 gezeigten Decks 4 dargestellt ist,
wobei diese Primärstruktur 12 durch
einen Zusammenbau zwischen mehreren Längsträgern 14, die sich
in der X-Richtung erstrecken, und mehreren Querträgern 16,
die sich in der Y-Richtung des Luftfahrzeugs erstrecken, gebildet
ist. Es ist anzumerken, dass diese Primärstruktur 12 einen
wichtigen Teil der Gesamtfestigkeit des Cockpitdecks 4 gewährleistet.
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Die
Längsträger 14,
die beispielsweise zu sechst vorgesehen sind, sind jeweils aus einem
Verbundmaterial hergestellt, vorzugsweise aus einem thermoplastischen
Verbundmaterial, das mittels gefältelten
Kohlenstofffasern, die mit PEEK-Harz, PEKK oder PPS durchtränkt sind,
erhalten wird.
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Jeder
Längsträger 14 weist
hierbei vorzugsweise einen Querschnitt in C-Form auf, der ähnlich einer
um 90° geneigten
U-Form ist, die besonders einfach mittels einer Stanzpresse erhältlich ist,
wobei letztere es auch ermöglicht,
auf einfache Weise ein C zu erhalten, dessen obere und untere Zweige
sowie dessen Basis im wesentlichen die gleiche Dicke aufweisen,
beispielsweise zwischen 2 und 5 mm.
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Auf
analoge Weise sind die Querträger 16, beispielsweise
7 an der Zahl, jeweils auch aus einem Verbundmaterial hergestellt,
vorzugsweise aus einem thermoplastischen Verbundmaterial mittels
mit PEEK-Harz, PEKK oder PPS durchtränkten Fältelungen aus Kohlenstofffasern.
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Jeder
Querträger 16 weist
hierbei auch vorzugsweise einen Querschnitt in C-Form ähnlich einer um
90° geneigten
U-Form auf, deren
obere und untere Zweige sowie deren Basis im wesentlichen die gleiche
Dicke aufweisen, beispielsweise zwischen 2 und 5 mm.
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Vorzugsweise
ist jeder Querträger
aus einem Stück
hergestellt und erstreckt sich in der Y-Richtung auf der gesamten
Breite der Primärstruktur 12.
Demgegenüber
ist jeder Längsträger 14 aus
mehreren Längsträgerabschnitten 14a zusammengesetzt
und erstreckt sich in der X-Richtung auf der gesamten Länge der
Primärstruktur 12.
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Genauer
gesagt ist jeder gegebene Längsträgerabschnitt 14a eines
Längsträgers 14 zwischen zwei
direkt in der X-Richtung
aufeinanderfolgenden Querträgern 16 positioniert
und verfügt über zwei
Enden, die jeweils starr mit diesen beiden direkt aufeinanderfolgenden
Querträgern 16 zusammengebaut sind.
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In
diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass der Vorteil einer solchen
Konfiguration in der Tatsache beruht, dass die oberen Verzweigungen
der Längsträgerabschnitte 14a und
der Querträger 16 in ein
und derselben XY-Ebene angeordnet sind, wobei diese oberen Verzweigungen
des C infolgedessen die gemeinsame Bildung einer oberen planen Oberfläche der
Primärstruktur 12 ermöglichen.
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3 zeigt
als Hinweis, dass die Längsträgerabschnitte 14a an
den Querträgern 16 mittels
Verbindungselementen 20 montiert sind, die ebenfalls jeweils
aus einem Verbundmaterial hergestellt sind, vorzugsweise aus einem
thermoplastischen Verbundmaterial, das mittels mit PEEK-Harz, PEKK
oder PPS durchtränkten
Fältelungen
aus Kohlenstofffasern erhalten wird.
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Allgemein
ist jedes Verbindungselement 20 aus drei planen Flächen gebildet,
die zusammen ein Koffereck bilden. Mit anderen Worten umfasst ein Element 20 eine
erste plane Fläche 32,
die in einer XY-Ebene ausgerichtet ist, eine zweite plane Fläche 34,
die in einer YZ-Ebene ausgerichtet ist, sowie eine dritte plane
Fläche 36,
die in einer XY-Ebene ausgerichtet ist, wobei jede dieser drei Flächen über zwei Verbindungsstege
(nicht bezeichnet) verfügt,
die jeweils die Verbindung mit den beiden anderen Flächen herstellt.
Außerdem
weisen die drei Flächen 32, 34, 36 vorzugsweise
ein und dieselbe Dicke auf und sind alle in einer im wesentlichen
abgerundeten Zone 37 verbunden.
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Es
wird nun auf 4 eingegangen, in der ein Abschnitt
des Cockpitdecks 4 dargestellt ist, wobei dieses Eck 4 die
Primärstruktur 12 aufweist,
an der die peripheren Längsträger 42 montiert
sind, wobei letztere identisch oder ähnlich zu den Längsträgerabschnitten 14a der
Primärstruktur 12 sind.
Wie aus 4 klar hervorgeht, ermöglichen
die peripheren Längsträger 42 die
Verbindung der Enden der Querträger 16 der
Primärstruktur 12 untereinander
und jeweils zu zweien.
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Als
veranschaulichendes Beispiel ist anzumerken, dass das Deck 4 auch
mit einem kleinen Längsträger 44 ausgestattet
ist, der sich hinter der Primärstruktur 12 befindet
und mit einem hinteren Querträger 16 eine
Schrägung 46 in
der Struktur 12 festlegt, wobei diese Schrägung 46 zur
Aufnahme einer Leiter (nicht dargestellt) geeignet ist, von der
eine obere Sprosse in Nähe
des kleinen Längsträgers 44 gelegen
ist.
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Andererseits
sind sekundäre
vordere Längsträger 48, 49 vorzugsweise
zu viert vorgesehen und aus einem thermoplastischen Verbundmaterial
hergestellt, das mittels PEEK-Harz, PEKK oder PPS sowie aus Fältelungen
von Kohlenstofffasern erhalten wird, mit dem vordersten Querträger 16 der
Primärstruktur 12 fest
verbunden bzw. einstückig.
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Die
beiden Sekundär-Längsträger 48,
die am weitesten in der Mitte gelegen sind, begrenzen gemeinsam
einen Raum 50 zur Aufnahme einer zentralen Konsole des
Cockpits (nicht dargestellt) und können jeweils in der Verlängerung
eines Längsträgers 14 der
Struktur 12 gelegen sein. Außerdem können sie vorne mittels eines
kleinen Querträgers 51 miteinander
verbunden sein, der auch die zentrale Konsole tragen kann.
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Andererseits
begrenzen die beiden lateral gelegenen Sekundär-Längsträger 49 jeweils mit
einem der beiden Sekundär-Längsträger 48 einen Raum 52 zur
Aufnahme von Steuerknüppeln
(nicht dargestellt), so dass die beiden erhaltenen Räume 52 sich
auf beiden Seiten des Raums 50 in der Querrichtung Y des
Luftfahrzeugs befinden.
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Das
Deck des Cockpits 4 weist außerdem Verstärkungselemente 54 auf,
die sich vorzugsweise in der Y-Richtung zwischen den Querträgern 16 und der
Primärstruktur 12 erstrecken.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Verstärkungselemente 54 aus
einem Verbundmaterial hergestellt sind, vorzugsweise aus einem thermoplastischen
Verbundmaterial, das mittels PEEK-Harz, PEKK oder PPS und aus Kohlenstofffaserbündeln gewonnen
wird, und sie beispielsweise in einer zwischen 2 und 5 liegenden
Anzahl zwischen zwei direkt aufeinanderfolgenden Querträgern 16 in
der X-Richtung vorgesehen sind.
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Die
oberen Abschnitte der Versteifungs- bzw. Verstärkungselemente 54 legen
zusammen eine obere Oberfläche
fest, die mit der oberen Oberfläche der
Primärstruktur 12 zusammenfällt, auf
der eine Umhüllung 62,
wie sie in 5 dargestellt ist, aufliegt.
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Diese
Umhüllung 62 ist
starr an den Längsträgern 14,
den Querträgern 16 sowie
an den Verstärkungselementen 54 montiert.
In dieser Hinsicht wird darauf hingewiesen, dass diese Elemente 54 vorzugsweise
an einer unteren Oberfläche
der Umhüllung 62 montiert
werden, beispielsweise durch Vernieten, bevor die untere Oberfläche dieser
Umhüllung 62 an
den oberen Verzweigungen der Längsträger 14 und
der Querträger 16 montiert
wird.
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Auch
hier wird die Umhüllung 62 vorzugsweise
aus einem Verbundmaterial mit einer im wesentlichen konstanten Dicke
hergestellt, und vorzugsweise aus einem thermoplastischen Verbundmaterial,
das mittels PEEK-Harz, PEKK oder PPS und aus Kohlenstofffaserbündeln erhalten
wird.
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In 5,
in der die Primärstruktur 12 nicht von
einer unteren Umhüllung
bedeckt ist, ist also zu berücksichtigen,
dass die obere Umhüllung 62 lediglich
zwei Halbkästen
mit den Längsträgern 14 und den
Querträgern 16 bildet.
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Bei
nochmaliger Bezugnahme auf diese 5 ist zu
erkennen, dass das Deck 4 mit Befestigungsmitteln 64 ausgestattet
ist, die seine Montage an dem vorher erwähnten Rumpfrahmen 7a ermöglicht.
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Allgemein
sind die Befestigungsmittel 64 aus mehreren Gelenkteilen 66 gebildet,
wobei jeder der Gelenkteile 66 an einem Ende eines der
Querträger 16 derart
angebracht ist, dass er an einem in der Nähe befindlichen Rumpfrahmen 7a befestigt
werden kann. Genauer gesagt trägt
jeder Querträger 16 des
Decks 4 zwei Gelenkteile 66, die jeweils an seinen
Enden angeordnet sind. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass bei
der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der hinterste Querträger 16 eine Ausnahme
bildet, da er wegen seiner reduzierten Dimension in der Y-Richtung
nur über
ein einziges Gelenkteil 66 verfügt. Tatsächlich ist nur eines seiner zwei
Enden gegenüber
und in Nähe
des Rahmens 7a des Rumpfes 7 gelegen, und das
andere Ende trägt seinerseits
mit dazu bei, die Schrägung 46 zu
begrenzen.
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Die 6 zeigt
ein beliebiges Gelenkteil 66, das zu den in 5 dargestellten
Befestigungsmitteln 64 gehört, wenn dieses Gelenkteil 66 an
seinem zugeordneten Rumpfrahmen 7a angebracht ist.
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Das
Gelenkteil 66 stellt ein Verbindungselement 68 dar,
das mit dem Ende des Querträgers 16 vorzugsweise
durch Vernieten oder Verschweißen fest
verbunden ist. Dieses Verbindungselement 68, das metallisch
sein kann und das sich allgemein in einer YZ-Ebene angeordnet befindet,
umfasst ein erstes Ende 68a, das mit dem Querträger 16 einstückig bzw.
fest verbunden ist, sowie ein zweites Ende 68b (oder Gabelteil),
das dem ersten Ende 68a in bezug auf die Y-Richtung gegenüberliegt.
Dieses zweite Ende 68b steht von dem Querträger 16 in
der Y-Richtung vor und umfasst eine kreisförmige Ausnehmung (oder Öffnung) 69 einer
Achse 72 parallel zu der X-Richtung, die vorzugsweise quer
ist. In einer alternativen Ausführungsform
kann das Verbindungselement 68 direkt in den Querträger 16 bei
dessen Herstellung integriert werden. In diesem Fall ist es aus dem
gleichen Material wie der Querträger 16 hergestellt,
d.h. einem Metallmaterial oder einem Verbundwerkstoffmaterial.
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Das
Gelenkteil 66 umfaßt
ein zweites Element 74, das zu dem Verbindungselement 68 hinzukommt,
wobei dieses zweite Element 74, ein Drehgelenk, die gleiche
Achse 72 aufweist wie die der kreisförmigen Ausnehmung 69.
Dieses zweite Element 74 ist hierbei in der Form angepasst,
um in die Ausnehmung 69 einzurasten und darin zu sitzen,
wie schematisch die auseinandergezogene Ansicht der 6 zeigt.
Dieses Drehgelenk 74 weist einen zentralen Abschnitt 76 auf,
der in einer YZ-Ebene ausgerichtet ist, und steht in planem Kontakt
mit einer Seitenwand des Rumpfrahmens 7a.
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Der
zentrale Abschnitt 76 ist mit drei in der X-Richtung ausgerichteten
Durchgangslöchern 80 versehen,
wobei diese Löcher 80 derart
konzipiert sind, dass sie Nieten (nicht dargestellt) aufnehmen, welche
für die
Befestigung des Drehgelenks 74 am Rahmen 7a sorgen,
und insbesondere an der Seitenwand des letzteren, die ebenfalls
in einer YZ-Ebene ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird durch Verwendung
mehrerer Nieten garantiert, dass die Drehung nur zwischen dem Drehgelenk 74 und
dem zweiten Ende 68b des Verbindungselements 68 stattfindet.
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Es
ist anzumerken, dass eine mögliche
Alternative darin besteht, dass diese Durchgangslöcher 80 von
Vorlöchern
ersetzt werden, welche die Positionierung der Nieten erleichtert,
welche für
die Befestigung des Drehgelenks 74 am Rahmen 7a sorgen
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Es
wird nun auf 7 eingegangen, die einer Schnittansicht
entlang einer Ebene P der 6 entspricht,
wobei diese Ebene P eine XY-Ebene ist, die diametral das zweite
Element 74 und das zweite Ende 68b des Elements 68 durchsetzt.
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Zunächst ist
zu erkennen, dass die Ausnehmung 69 des zweiten Endes 68b und
das Drehgelenk 74 einen echten Freiheitsgrad zwischen dem
Querträger 16 und
dem Rahmen 7a bieten, da diese beiden Elemente 68b, 74 in
der Lage sind, frei in bezug aufeinander um die zu der Longitudinalrichtung
X parallele Achse 72 zu drehen/schwenken.
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Um
diese Drehung/Schwenkung zu erleichtern und die Risiken eines Festfressens
zu mindern, kann ein Zwischenring 82 zwischen den Rändern der Ausnehmung 69 und
des zweiten Elements 74 vom Drehgelenktyp eingefügt werden
fest mit dem Verbindungselement 68 verbunden werden, beispielsweise durch
Kaltmontage oder durch Verkleben. Bevorzugterweise wird ein Ring 82 aus
Kupfer-Beryllium oder aus Bronze verwendet, wenn das Verbindungselement 68 metallisch
ist, beispielsweise Aluminium. Hingegen wird in dem Fall, in dem
das Verbindungselement 68 aus Verbundmaterial besteht,
der Ring 82 vorzugsweise aus Titan oder aus rostfreiem
Stahl hergestellt.
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Mit
einer solchen Konfiguration können
die in Kontakt befindlichen Teile in bezug aufeinander drehen/schwenken,
wobei es sich hier um den Zwischenring 82 und einen Abschnitt
des Lagers 84 des Drehgelenks 74 handelt. In dieser
Hinsicht ist anzumerken, dass dieser Lagerabschnitt 84 vorzugsweise die
Form eines Rohres annimmt, welches an einem seiner Enden mit dem
zentralen Abschnitt 76 fest verbunden ist, wie dies in 7 dargestellt
ist.
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In
dieser Figur ist ein Anschlagkragen 86 zu erkennen, der
auf Höhe
des anderen Endes des Lagerabschnitts 84 gelegen ist, wobei
dieser Kragen 86 im wesentlichen in einer YZ-Ebene ausgerichtet
ist und die Funktion hat, einen Anschlag für das zweite Ende 68b in
der X-Richtung zu bilden. In der gleichen Richtung X, aber umgekehrt,
trifft das zweite Ende 68b auf einen weiteren Anschlag,
der von einem Verschleißkeil 88 gebildet
wird, der vorzugsweise verklebt an der Seitenwand des Rumpfrahmens 7a angebracht
ist, wobei dieser Keil 88 vorzugsweise Ringform aufweist.
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Schließlich wird
darauf hingewiesen, dass das zweite Ende 68b mit einem
bestimmten Spiel zwischen dem Anschlagkragen 86 und dem
Verschleißkeil 88 angebracht
wird, und zwar mit der offensichtlichen Zielsetzung, eine freie
Drehung des Gelenkteils 66 herzustellen und die Spiele
zwischen den Querträgern 16 und
dem Rahmen des Rumpfteils 7a aufzufangen bzw. auszugleichen,
ohne eine Neupositionierung oder eine Vorbelastung einführen zu
müssen.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die Gelenkteile 66 der
Befestigungsmittel 64 insbesondere bei einem Übergang des
Cockpits von einem druckbeaufschlagten Zustand zu einem normalen
Zustand und umgekehrt beansprucht werden, und zwar derart, dass
die Druckbeaufschlagung des Cockpits allgemein zu einem Nachgeben
des Decks 4 nach unten führt.
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Diese
Gelenkteile 66 sind in der Lage, die Aufnahme der in der
Y- und Z-Richtung wirkenden Kräfte,
die zwischen der starren Struktur 12 und dem Rahmen des
Rumpfes 7a des Cockpits wirken, aufzunehmen, wobei die
Aufnahme der in der X-Richtung wirkenden Kräfte mittels Zusatzmitteln bewerkstelligt
wird, die in dieser Anmeldung nicht dargestellt sind.
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Selbstverständlich können verschiedene Modifikationen
vom Fachmann an dem soeben beschriebenen Deck 4, das lediglich
als nicht einschränkendes
Beispiel dient, vorgenommen werden. Die vorstehende detaillierte
Beschreibung wird zwar mit Bezug auf ein Cockpitdeck vorgenommen,
es ist aber natürlich
auch verständlich,
dass die Erfindung auf jedes andere Deck des Luftfahrzeugs wie z.B. das
Kabinendeck anwendbar ist, ohne über
den Rahmen der Erfindung hinauszugehen.