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Die Erfindung betrifft eine Luftkanalanordnung für ein Luftversorgungssystem eines Flugzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Das Luftversorgungssystem eines Flugzeugs besteht aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen Leitungsstücken, die zum Teil von festen, unbiegsamen Rohrkörpern gebildet sein können, zum Teil auch als Schlauchleitungen ausgebildet sein können, welche ihrerseits mit stabilen Endmuffen oder -hülsen versehen sein können. Der nachfolgend verwendete Begriff „Luftleitung” soll der Einfachheit halber beide Ausführungsformen abdecken und weder eine bestimmte Mindeststeifigkeit noch eine gewisse Mindestflexibilität der Luftleitungen implizieren. Zumindest in ihren Verbindungsbereichen, in denen sie an andere Luftleitungen angeschlossen werden, sollen die im Rahmen der Erfindung betrachteten Luftleitungen jedoch einen steifen Endabschnitt besitzen, beispielsweise in Form einer Endmuffe.
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In modernen Flugzeugen gibt es das Erfordernis, nicht nur einzelne Luftleitungen miteinander zu verbinden, sondern gruppenweise zusammengefasste Luftleitungen mit anderen Gruppen zu verbinden. Beispielsweise kann es darum gehen, Luftleitungsschläuche, die für die individuelle Klimatisierung am Sitzplatz dienen, mit Anschlussrohren zu verbinden, welche die klimatisierte Versorgungsluft zuführen. Die Schläuche werden dabei üblicherweise einzeln an je eines der Anschlussrohre angeschlossen, indem der Schlauch über das Anschlussrohr geschoben wird und anschließend mit einer Klemmschelle gesichert wird. Diese Art der Montage ist zeitaufwendig und macht auch Umgestaltungen der Kabine umständlich, denn jede Verbindung muss gesondert gelöst und später wiederhergestellt werden.
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Aus den Dokumenten
EP 0 840 051 A2 ,
FR 2 751 048 A1 ,
US 3,379,460 A und
EP 1 598 587 A1 sind jeweils Kanalanordnungen zur Führung gasförmiger Stoffe, wie Luft, in Fahrzeugen im Sinne des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Insbesondere ist aus Dokument
EP 0 840 051 A2 eine Luftkanalanordnung mit einem Verbinderbausatz bekannt, der Schnappverbindungsformationen aufweist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine zeitsparende und für den Monteur wenig mühsame Art der Verbindung von Luftleitungen für ein Luftversorgungssystem eines Flugzeugs anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß eine Luftkanalanordnung für ein Luftversorgungssystem eines Flugzeugs vorgesehen, umfassend zwei jeweils mindestens eine Luftleitung enthaltende Leitungspakete, deren Luftleitungen einander längs einer axialen Richtung jeweils paarweise gegenüberliegen und axial ineinander steckbar sind. Die Luftkanalanordnung umfasst dabei einen von den Luftleitungen gesondert hergestellten Verbinderbausatz zur axialen Verbindung der beiden Leitungspakete, wobei der Verbinderbausatz in Zuordnung zu jedem Leitungspaket jeweils mehrere miteinander unverbundene, jeweils einen Teil des Umfangs wenigstens einer Luftleitung umschließende Verbindersegmente umfasst, welche jeweils paarweise in Umfangsrichtung des Pakets aneinander anschließen, wobei an mindestens einem Teil der Verbindersegmente des einen Leitungspakets Schnappverbindungsformationen vorgesehen sind, welche beim Ineinanderstecken der beiden Leitungspakete in schnappenden Rasteingriff mit komplementären Schnappverbindungsformationen treten, die an mindestens einem Teil der Verbindersegmente des anderen Leitungspakets vorgesehen sind.
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Der hier verwendete Begriff „Leitungspaket” umfasst sowohl Pakete mit einer einzigen Luftleitung als auch Pakete mit mehreren Luftleitungen. Durch die Segmentierung der Verbindungsmittel wird eine hohe Variabilität erzielt, die durch unterschiedliche Zusammenstellung der Verbindersegmente eine einfache Anpassung an unterschiedliche Formen, Zahlen und Anordnungsbilder der Luftleitungen in dem Paket gestattet. Mit Hilfe der Verbindersegmente können die Pakete so vorbereitet werden, dass der Monteur letztlich nur die Pakete zusammenstecken muss, um die Luftleitungen miteinander zu verbinden. Zweckmäßigerweise kann mindestens eine der Luftleitungen jeder Paarung geeignete Dichtmittel tragen, etwa in Form eines Dichtrings, um für eine luftdichte Abdichtung zwischen den jeweils verbundenen Luftleitungen zu sorgen.
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Bevorzugt sind die Verbindersegmente steif ausgeführt und besitzen jeweils eine Kontur, welche eine im wesentlichen verbiegungsfreie Anschmiegung des betreffenden Segments an mindestens eine Luftleitung gestattet. Auf diese Weise gelingt es, das Leitungspaket im wesentlichen frei von radialer Klemmeinwirkung durch die Verbindersegmente zu halten. Das heißt, die Verbindersegmente sorgen zwar über die Schnappverbindungsformationen für eine axiale Fixierung des einen Pakets gegenüber dem anderen Paket, es werden aber keine radialen Spannkräfte wie bei Verwendung einer Klemmschelle auf die Luftleitung(en) der Pakete ausgeübt.
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Wenigstens ein Teil der Verbindersegmente, insbesondere jedes Segment, kann unlösbar an dem jeweiligen Leitungspaket angebracht sein, beispielsweise durch Kleben. Die Pakete können so bereits an einem anderen Ort vormontiert werden und als untrennbare Einheit an die Fertigungsstätte des Flugzeugs geliefert werden, wo sie eingebaut und zusammengesteckt werden.
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Für ein Kreisprofil der Luftleitungen ist es vorteilhaft, wenn die Verbindersegmente jedes Leitungspakets mindestens ein, insbesondere zwei Kreisbogensegmente umfassen. Dabei können solche Kreisbogensegmente eine Umfangserstreckung von annähernd einer halben Kreisbogenlänge besitzen. Es versteht sich, dass in Anpassung an andere Leitungsquerschnitte auch andere Gestaltungen der Verbindersegmente möglich sind.
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Sofern das Leitungspaket mehrere Luftleitungen enthält, können die Verbindersegmente jedes Pakets je mindestens ein Brückensegment umfassen, welches mit mindestens zweien der Luftleitungen des betreffenden Pakets verbunden ist. Beispielsweise kann das Brückensegment mindestens zwei zur anschmiegenden Anlage an je einer Luftleitung ausgeführte Bogenabschnitte sowie mindestens einen die Bogenabschnitte miteinander verbindenden Steg aufweisen. Mit einer solchen Gestaltung des Brückensegments können die Luftleitungen des betreffenden Leitungspakets wenigstens zum Teil im gegenseitigen Abstand voneinander gehalten werden.
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Die Schnappverbindungsformationen sind bei einer bevorzugten Ausführungsform ausschließlich an solchen Verbindersegmenten angeordnet, welche jeweils an einer einzigen Luftleitung des betreffenden Leitungspakets angebracht sind. Insbesondere sind die Schnappverbindungsformationen ausschließlich an zwei halbkreisförmigen Verbindersegmenten angebracht, welche als äußerste, in weitestem Abstand voneinander angeordnete Segmente dienen.
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Die Schnappverbindungsformationen des einen Leitungspakets umfassen vorzugsweise mindestens einen axial vom betreffenden Verbindersegment in Richtung zum anderen Leitungspaket vorstehenden Schnapphaken, während die Schnappverbindungsformationen des anderen Leitungspakets eine Einrastvertiefung in Zuordnung zu jedem Schnapphaken des einen Leitungspakets umfassen. Zur Vermeidung einer unerwünschten Verbindungstrennung ist es vorteilhaft, wenn jedem Schnapphaken oder/und jeder Einrastvertiefung Sicherungsformationen zugeordnet sind, welche ein Ausheben des Schnapphakens aus der zugehörigen Einrastvertiefung behindern.
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Eine präzise axiale Ausrichtung der Verbindersegmente relativ zueinander gelingt dadurch, dass wenigstens ein Teil der Verbindersegmente an ihren jeweils an ein in Umfangsrichtung benachbartes Verbindersegment anschließenden Segmentenden axial gestuft ausgeführt ist.
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Die Erfindung wird im Anschluss anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:
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1 in Perspektive eine Explosionsdarstellung einer Luftkanalanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 die Luftkanalanordnung der 1 im zusammengebauten Zustand,
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3 eine fertig montierte Luftkanalanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel und
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4 einen Teil der Luftkanalanordnung der 3 in einer Explosionsdarstellung.
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Die in den 1 und 2 gezeigte Luftkanalanordnung umfasst zwei Leitungspakete 10, 12, die sich jeweils aus einer einzigen Luftleitung 14 bzw. 16 zusammensetzen. Die beiden Luftleitungen 14, 16 sind entlang einer Kanalachse 18 (2) axial ineinander steckbar. Die Kanalachse 18 fällt mit den Längsachsen der beiden Luftleitungen 14, 16 zusammen. Von beiden Luftleitungen 14, 16 ist in den 1 und 2 jeweils nur ein axialer Endabschnitt gezeigt. Bei der Luftleitung 14 kann es sich beispielsweise um einen flexiblen Luftleitungsschlauch handeln, an dessen Ende eine steife Anschlussmuffe 20 angesetzt ist. Dagegen kann es sich bei der Luftleitung 16 beispielsweise um ein insgesamt steifes Anschlussrohr handeln.
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Man erkennt, dass die Luftleitung 14 an ihrem der Luftleitung 16 zugewandten Stirnende einen radial geringfügig aufgeweiteten Endbereich 22 aufweist, in welchen die Luftleitung 16 eingesteckt wird und der die Einstecktiefe der Luftleitung 16 begrenzt.
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Für die Dichtigkeit der Verbindung sorgt ein Dichtring 24 (1), der auf die Luftleitung 16 aufgesetzt wird und im zusammengesteckten Zustand innerhalb des erweiterten Abschnitts 22 der Luftleitung 14 zu liegen kommt. Zweckmäßigerweise handelt es sich bei dem Dichtring 24 um einen O-Ring.
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Für die axiale Halterung der beiden Luftleitungen 14, 16 aneinander sorgt ein allgemein mit 25 bezeichneter Verbinderbausatz, der sich aus einer Vielzahl gesondert von den Luftleitungen 14, 16 hergestellter Verbindersegmente 30, 32, 34, 36 zusammensetzt. Von diesen Verbindersegmenten sind die Segmente 30, 32 dem Leitungspaket 10 bzw. der Luftleitung 14 zugeordnet, während die Segmente 34, 36 dem Leitungspaket 12 bzw. der Luftleitung 16 zugeordnet sind. Alle vier Verbindersegmente 30–36 besitzen in Entsprechung zu dem Kreisquerschnitt der Luftleitungen 14, 16 Kreisbogenform und erstrecken sich jeweils im wesentlichen über eine halbe Kreisbogenlänge. Die Verbindersegmente 30, 32 lassen sich in Umfangsrichtung aneinanderfügen, so dass sie ein sich rings um die Luftleitung 14 erstreckendes, geschlossenes Verbinderband 33 bilden. In gleicher Weise können die Verbindersegmente 34, 36 in Umfangsrichtung zu einem die Luftleitung 16 ringsum umschließenden Verbinderband 35 aneinandergesetzt werden.
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Die Verbindersegmente 30–36 sind beispielsweise aus Metall oder steifem Kunststoff hergestellt und sind an ihren Umfangsenden axial gestuft ausgeführt, wie dies in 1 anhand des Verbindersegments 30 bei 38 angedeutet ist. Die axiale Stufung der Segmentenden ist komplementär, nämlich in dem Sinne, als das abgestufte Ende des einen Segments komplementär zu dem abgestuften Ende des benachbarten Segments ist. Die Abstufung der Segmentenden ermöglicht eine präzise axiale Ausrichtung der Segmente relativ zueinander. Das heißt, wenn eines der Segmente bereits an der betreffenden Luftleitung angebracht ist, kann ein anderes Segment ohne separate Hilfsmittel exakt gegenüber dem schon angebrachten Segment ausgerichtet werden, indem seine abgestuften Enden in Eingriff mit den abgestuften Enden des schon angebrachten Segments gebracht werden.
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Für die Montage werden die Verbindersegmente 30–36 außen auf die jeweilige Luftleitung aufgelegt und fest mit dieser verbunden, vorzugsweise durch Kleben. Auf diese Weise lassen sich Vormontageeinheiten bilden (d. h. Leitungspakete mit aufgeklebten Verbindersegmenten), die anschließend an die Fertigungsstätte des Flugzeugs geliefert und dort verbaut werden können.
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Die Verbindersegmente 30–36 tragen zusammenwirkende Schnappverbindungsformationen, die beim Zusammenstecken der Leitungen 14, 16 in verrastenden Schnappeingriff treten und die beiden Leitungen axial aneinander halten. Zweckmäßigerweise werden die Verbindersegmente 30–36 in solcher axialer Lage auf den Leitungen 14, 16 angebracht, dass bei Erreichen der durch den erweiterten Abschnitt 22 der Leitung 14 vorgegebenen maximalen Einstecktiefe für die Leitung 16 im wesentlichen gleichzeitig die Verrastung stattfindet.
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Im dargestellten Beispielfall tragen die beiden Verbindersegmente 30, 32 jeweils einen axial in Richtung zu der Leitung 16 vorstehenden Schnapphaken 40, dem eine entsprechende Einrastvertiefung an jedem der beiden Verbindersegmente 34, 36 zugeordnet ist. Diese Einrastvertiefungen sind in den 1, 2 nicht im Detail erkennbar. Sie sind von Formationen 43, 44 gebildet, die in Umfangsrichtung näherungsweise mittig an den beiden Verbindersegmenten 34, 36 angeformt sind. Im montierten Zustand liegen die Einrastvertiefungen demnach einander im wesentlichen diametral gegenüber. Gleiches gilt für die Schnapphaken 40, 42, die einander ebenfalls im wesentlichen diametral gegenüberliegen.
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Es wird nun insbesondere auf 2 verwiesen. Die Formationen 43, 44, welche die Einrastvertiefungen bilden, tragen an ihren axial rückwärtigen Enden nach radial innen abstehende Schilde 46, 48, welche verhindern, dass unbeabsichtigtermaßen ein flacher Gegenstand, etwa ein Schraubenzieher, unter die Schnapphaken 40, 42 fahren kann und diese so aus dem Eingriff mit den Einrastvertiefungen ausheben kann. In gleicher Weise ist um die axial rückwärtigen Enden der Schnapphaken 40, 42 herum jeweils ein Sicherungsrahmen 50, 52 gebildet, an dem ein nach radial innen abstehender Schild 54, 56 angeordnet ist, der bis nahe oder sogar in Kontakt zur Außenumfangsfläche der Luftleitung 14 herunterreicht. Die Sicherungsrahmen 50, 52 umgeben jeweils eine Betätigungszunge 58 (in 2 nur für den oberen Schnapphaken 40 gezeigt), welche mittels eines geeigneten spitzen Gegenstands radial niedergedrückt werden kann, um so nach Art eines Hebels den betreffenden Schnapphaken 40, 42 auszuheben. Die Sicherungsrahmen 50, 52 verhindern auf diese Weise eine unbeabsichtigte Betätigung der Betätigungszungen 58.
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Es versteht sich, dass bei einer abgewandelten Ausführungsform einer der Schnapphaken 40, 42 an einem der Verbindersegmente 34, 36 ausgebildet sein kann und umgekehrt eine der Einrastvertiefungen an einem der Verbindersegmente 30, 32 vorgesehen sein kann.
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Es wird nun auf das in den 3 und 4 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel verwiesen. Dort sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten wie in den 1, 2 mit gleichen Bezugszeichen wie zuvor versehen, jedoch ergänzt durch einen Kleinbuchstaben. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird auf die vorstehenden Erläuterungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen, sofern sich nachstehend nichts anderes ergibt.
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Im Unterschied zum vorherigen Ausführungsbeispiel setzen sich die Leitungspakete 10a, 12a des Ausführungsbeispiels gemäß den 3 und 4 aus insgesamt jeweils zwei Luftleitungen zusammen, die im radialen Abstand nebeneinander angeordnet sind, also einander nicht unmittelbar berühren. Konkret enthält das Leitungspaket 10a Luftleitungen 14a, 60a, während das Leitungspaket 12a Luftleitungen 16a, 62a enthält.
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Der Verbinderbausatz 25a enthält vier halbkreisförmige, außen auf je eine der Luftleitungen aufgesetzte Verbindersegmente 30a, 32a, 34a, 36a sowie zwei Brückensegmente 64a, 68a. Von diesen insgesamt sechs Verbindersegmenten sind die Segmente 30a, 32a, 64a dem Leitungspaket 10a zugeordnet, während die Segmente 34a, 36a, 68a dem Leitungspaket 12a zugeordnet sind.
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Zur besseren Veranschaulichung wird nun insbesondere auf 4 verwiesen. Dort sind die Luftleitungen 16a, 62a des Leitungspakets 12a und die zugehörigen Verbindersegmente 34a, 36a, 68a gezeigt. Man erkennt, dass das Brückensegment 68a (das andere Brückensegment 64a ist genauso aufgebaut) aus zwei Bogenabschnitten 70a, 72a und zwei die Bogenabschnitte 70a, 72a miteinander verbindenden Stegen 74a, 76a aufgebaut ist. Die Bogenabschnitte 70a, 72a sind in Entsprechung zur Querschnittsform der Luftleitungen 16a, 62a halbkreisförmig ausgebildet und dienen zur anschmiegenden Anlage am Außenumfang der beiden Luftleitungen. Dabei ergänzt der Bogenabschnitt 70a sich mit dem Verbindersegment 36a zu einem die Luftleitung 16a vollständig umschließenden Ring, und auch der Bogenabschnitt 72a ergänzt sich mit dem Verbindersegment 34a zu einem die Luftleitung 62a vollständig umschließenden Ring. Durch die Stege 74a, 76a werden die Leitungen 16a, 62a in einem festen radialen Abstand voneinander gehalten. Das Brückensegment 68a bildet insoweit einen steifen Abstandshalterahmen zwischen den beiden Luftleitungen 16a, 62a.
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Es versteht sich, dass statt zweier Stege 74a, 76a auch nur ein einziger Verbindungssteg zwischen den beiden Bogenabschnitten 70a, 72a vorgesehen sein kann. Generell sind beliebige Ausgestaltungen des Brückensegments 68 vorstellbar, die für eine definierte radiale Abstandshaltung zwischen den Luftleitungen 16a, 62a sorgen. Es ist im übrigen auch vorstellbar, mehr als zwei Bogenabschnitte an dem Brückensegment 68a vorzusehen, so dass das Brückensegment 68a mit mehr als zwei Luftleitungen verbunden werden kann. Beispielsweise könnte das Brückensegment 68a in einer angenäherten Dreiecksanordnung insgesamt drei Luftleitungen miteinander verbinden. Alternativ ist es vorstellbar, drei oder mehr Luftleitungen im wesentlichen in einer Ebene in gegenseitigem Abstand nebeneinander zu legen. In einem solchen Fall kann zwischen jedem Paar benachbarter Luftleitungen je ein Brückensegment 68a angeordnet werden, während die Verbindersegmente 34a, 36a auf die beiden äußeren Luftleitungen des Pakets aufgelegt werden.
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Wie insbesondere in 4 erkennbar, sind die Enden der Bogenabschnitte 70a, 72a in analoger Weise wie die Enden der Verbindersegmente 34a, 36a axial abgestuft ausgeführt, so dass sich bei Aneinanderfügung der Segmente 34a, 68a, 36a eine gegenseitige axiale Ausrichtung der Segmente ergibt.
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Die Befestigung des Brückensegments 68a an den Luftleitungen 16a, 62a kann wiederum beispielsweise durch Kleben erfolgen.
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Die an den Verbindersegmenten 34a, 36a angeformten Formationen 43a, 44a sind in 4 besonders gut erkennbar. Dort erkennt man insbesondere eine Auflaufschräge 78a, auf welche der zugehörige Schnapphaken beim Zusammenstecken der Pakete aufläuft. Axial hinter der Auflaufschräge 78a befindet sich eine Vertiefung 80a, die als Einrastvertiefung für den Schnapphaken dient.
