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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft einen Verkleidungsübergang zum Verkleiden eines Spalts zwischen einem bewegbaren Körper und einem feststehenden Körper an einem Fahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem bewegbaren Körper und einem feststehenden Körper sowie einem Verkleidungsübergang.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Zwischen bewegbaren und feststehenden Körpern, die regelmäßig eine Relativbewegung zueinander ausführen, befindet sich üblicherweise ein Spalt, der die Reibung oder Kollision zwischen den beiden Körpern verhindert. Beispielsweise besitzen Verkehrsflugzeuge zur Bewältigung von Flugsteuerungsaufgaben regelmäßig eine Reihe von Steuerklappen, die relativ zu feststehenden Strukturen, etwa dem Rumpf oder den Flügeln, bewegt werden können, um den Kräftehaushalt des Flugzeugs auf gewünschte Weise zu beeinflussen. Gleichzeitig ist es für den Reiseflug eines Flugzeugs besonders wichtig, einen möglichst geringen Widerstandsbeiwert zu realisieren, so dass glatte Oberflächen im Bereich von Steuerflächen und deren Übergang zu feststehenden Strukturen im eingefahrenen Zustand bevorzugt werden.
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Ein sekundäres Flugsteuerungssystem eines Verkehrsflugzeugs, etwa ein Hochauftriebssystem, weist häufig auftriebserhöhende Klappen oder ähnliche Körper auf, die eine sehr ausgeprägte Relativbewegung zu einem Rumpf oder einem Flügel des Flugzeugs durchführen können. Eine an einem Flügel bewegbar angeordnete und als „slat” bekannte Vorderkantenklappe kann beispielsweise in mindestens einer Raumrichtung relativ zu dem betreffenden Flügel und dem benachbarten Flugzeugrumpf bewegt werden, ohne dass benachbarte Strukturbauteile Schaden nehmen. Hierfür wird ein Spalt zwischen einer zu dem Rumpf gewandten Endfläche der Vorderkantenklappe realisiert, der in einem eingefahrenen Zustand der Vorderkantenklappe vollständig verschwinden sollte, um eine glatte, gleichmäßige Oberfläche bereitzustellen. Dies wird durch einen Verkleidungsübergang in einer Flügelwurzel, der auch als „root fillet” bekannt ist, ermöglicht.
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Ein derartiger Verkleidungsübergang wird im Wesentlichen als ein plattenförmiges Bauteil mit einer Grundplatte und einer darauf anbringbaren elastischen Deckplatte realisiert, die mit mehreren Schrauben unter Einsatz eines zu trocknenden Dichtmittels an dem Rumpf eines Flugzeugs befestigt werden. Die Befestigung erfolgt bei einem Flugzeug der Baureihe A 320 von AIRBUS an einem in der Nähe einer Flügelwurzel angeordneten Verkleidungsbauteil, das teilweise auch „BAE-Panel” bezeichnet wird, in einer zu einer Endfläche einer Vorderkantenklappe benachbarten Position. Anschließend werden die Köpfe der Schrauben mit einem Dichtmittel verschlossen. Üblicherweise wird der Verkleidungsübergang von der Struktur getrennt hergestellt, an der er befestigt werden soll, und mit Bohrungen versehen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei einer derartigen Ausgestaltung von Verkleidungsübergängen kommt es vor, dass das Bohrlochbild des Verkleidungsübergangs häufig nicht mit dem Bohrlochbild an dessen Einbauort korreliert. Infolge dessen lassen sich die zur Befestigung verwendeten Schrauben nur schwer oder überhaupt nicht einsetzen. Weiterhin sind die zwischen der Oberfläche des Einbauorts und dem Verkleidungsübergang vorliegenden Spaltmaße nach der Installation oftmals nicht korrekt, es werden bei der anschließenden Demontage des Verkleidungsübergangs die Schraubenköpfe häufig beschädigt und der gesamte Verkleidungsübergang deformiert, so dass Neuteile erforderlich werden. Eine zusätzliche Schwierigkeit entsteht durch die zusätzliche, üblicherweise mehrstündige Trocknungszeit des Dichtmittels, wenn Neuteile installiert werden müssen.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt demnach darin, einen Verkleidungsübergang zur Integration im Übergang zwischen einem feststehenden und einem bewegbaren Körper vorzuschlagen, der beim Einbau möglichst keine oder nur wenige Anpassarbeiten erfordert, so dass eine Installationszeit kurz ist, Nacharbeiten nicht notwendig sind und der Aufwand deutlich begrenzt wird.
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Die Aufgabe wird gelöst durch einen Verkleidungsübergang mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Der erfindungsgemäße Verkleidungsübergang weist eine Grundplatte auf, die an einem Fahrzeug befestigbar ist. Weiterhin ist eine Deckplatte vorgesehen, die an der Grundplatte befestigbar ist. Die Grundplatte und die Deckplatte weisen hierfür miteinander korrespondierende formschlüssige Verbindungsmittel an zueinander gewandten Flächen auf. Die Verbindungsmittel sind derart eingerichtet, dass die Deckplatte auf die Grundplatte schiebbar ist und in einer Endposition an der Grundplatte arretierbar ist.
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Die Deckplatte kann durch ein elastisches, gummiartiges Material oder ein anderes geeignetes Materialgemisch ausgeführt werden, so dass durch Ausnutzung der Elastizität ein bündiges Verschließen eines Spalts in einer Endposition erreicht werden kann. Die Materialgestaltung der Grundplatte kann unabhängig hiervon gewählt werden und sollte besonders beim Einsatz an einem Flugzeug, ein möglichst geringes Gewicht aufweisen. Dazu kommen sowohl Leichtmetalle als auch Thermoplaste und Elastomere in Betracht, die idealerweise eine gewisse Elastizität bei der Integration an einem Bauteil, etwa an einem zu einer Vorderkantenklappe benachbarten Bereichs eines Flugzeugs, erlauben.
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Gegenüber einer bekannten Halterung eines Verkleidungsübergangs verkürzen sich die Montagezeiten unter anderem durch den Wegfall von Schraubverbindungen erheblich. Zudem entfällt das langwierige Anpassen des Verkleidungsübergangs, das im Stand der Technik üblicherweise ungefähr eine Stunde in Anspruch nimmt. Zusätzlich, da die Schraubverbindungen entfallen, entfällt auch das Abdichten der Schraubenköpfe, so dass daher beispielsweise beim Einsatz an einem Flugzeug zur Abdichtung des Spalts zwischen einer Vorderkantenklappe und einer Rumpfstruktur eine Vorderkantenklappe sofort und nicht erst nach einer mehrstündigen Aushärtezeit des Dichtmittels betätigt werden darf. Dies bedeutet einen sehr großen Vorteil bei dem Herstellungsprozess eines Fahrzeugs bzw. Flugzeugs sowie bei der Wartung.
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Durch die verkürzte Montagezeit ist weiterhin möglich, dass der erfindungsgemäße Verkleidungsübergang erst nach Lackierung des Fahrzeugs montiert wird und auch während des Lackiervorgangs nicht abgeklebt werden muss.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform besteht die Grundplatte aus einem Material einer Gruppe von Materialien, die Gruppe umfassend Leichtmetall, Thermoplaste und Elastomere. Eine einfache Bearbeitbarkeit und ein geringes Gewicht wirken sich vorteilhaft auf die Eignung für ein Flugzeug aus.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Grundplatte dazu eingerichtet, auf oder an das Fahrzeug laminiert zu werden. Dies könnte beispielsweise durch eine geeignete Verbindungsfläche realisiert werden, die unter eine Matrix- und Fasermaterial lage gebracht werden kann. Dadurch ist die Grundplatte ein integraler Bestandteil des Fahrzeugs.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Grundplatte Bohrungen aufweisen, die eine Verschraubung der Grundplatte mit dem Fahrzeug erlaubt. Dies sind insbesondere Senkbohrungen, die eine gute Krafteinleitung von Schraubmitteln in das Fahrzeug ermöglichen.
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Um eine Abdichtung des Verkleidungsübergangs einsparen zu können, wird in einer vorteilhaften Ausführungsform das üblicherweise verwendete Dichtmittel durch eine umlaufende Gummilippe ersetzt. Diese Gummilippe sollte dazu eingerichtet sein, eine vollständige Abdichtung zwischen der Deckplatte und der Struktur, an der der erfindungsgemäße Verkleidungsübergang befestigt werden soll, in einem montierten Zustand zu gewährleisten und könnte dabei entweder auf der Grundplatte oder auf der Deckplatte angeordnet sein. Durch die Gummilippe kann das Eintreten von Feuchtigkeit zwischen Deckplatte und Grundplatte und unter die Grundplatte verhindert werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weisen die formschlüssigen Verbindungsmittel mindestens eine Hinterschneidung auf, so dass die Deckplatte nur in einer Schieberichtung auf der Grundplatte schiebbar ist und bei Eingriff der Verbindungsmittel nicht quer zu der Schieberichtung von der Grundplatte abnehmbar ist. Die Hinterschneidung kann in Form eines von einem an einer Oberfläche angeordneten Ausschnitt zurückgesetzten Profils erreicht werden, das schwalbenschwanzähnlich ausgeführt ist. Die Deckplatte ist dadurch in einer Endposition in einem eingerasteten der auf andere Art arretierten Zustand nur durch Lösen der Arretierung von der Grundplatte lösbar.
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Das Arretieren kann durch eine Sicherungsschraube ausgeführt werden, wobei die Deckplatte eine Bohrung zum Aufnehmen einer mit der Grundplatte verbindbaren Sicherungsschraube zum Sichern der Position der Deckplatte auf der Grundplatte aufweisen kann. Die Grundplatte muss nicht zwangsläufig ein Gewinde, etwa in Form einer verschiebbaren Mutter, zum Aufnehmen der Sicherungsschraube aufweisen, alternativ kann die Deckplatte auch durch eine Madenschraube mit der Grundplatte verklemmt werden. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, weitere Sicherungsschrauben einzusetzen.
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Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Arretieren der Deckplatte auf der Grundplatte durch eine Rastmittelanordnung erfolgen, die aus einer Vertiefung, einem Hinterschnitt oder einer Öffnung besteht, in die ein Riegel, eine Nase oder ein sonstiges Rastelement zum Anschlag kommt. Des weiteren kann die Rastmittelanordnung einen Rastkörper umfassen, der verschiebbar innerhalb der Grundplatte in einer Bohrung gelagert und durch eine Feder in eine korrespondierende Aufnahmebohrung der Deckplatte gedrängt wird, so dass bei Fluchtung der Bohrungen nach Aufschieben der Deckplatte der Rastkörper demnach automatisch in der Bohrung einrastet. Durch Druck auf den Rastkörper kann dieser wieder gelöst werden. Die Rastmittelanordnung kann auch einen Schnellverschluss umfassen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in den Figuren. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich und in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammensetzung in den einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen. In den Figuren stehen weiterhin gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Objekte.
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1a und 1b zeigen einen erfindungsgemäßen Verkleidungsübergang mit zwei unterschiedlich ausgeführten Verbindungsmitteln.
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2a bis 2g zeigen eine Deckplatte und ein Rastmittel. für die Deckplatte.
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3 zeigt eine Detailansicht eines Flugzeugs mit einem daran angeordneten Verkleidungsübergang.
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DETAILLIERTE DARSTELLUNG EXEMPLARISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1a und 1b zeigen einen erfindungsgemäßen Verkleidungsübergang 2 mit einer Grundplatte 4 und einer Deckplatte 6 (1a) bzw. einer Grundplatte 8 und einer Deckplatte 10 (1b). Beide Varianten zeigen schwalbenschwanzartige Verbindungsmittel 12 und 14 bzw. 16 und 18, die zueinander korrespondierend mit Hilfe von Vertiefungen und Auswölbungen geformt sind. Diese Verbindungsmittel 12, 14 und 16, 18 zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine formschlüssige Verbindung bereitstellen können und weisen jeweils mindestens eine Hinterschneidung auf, so dass die Deckplatte 6 bzw. 10 nur in der Erstreckungsrichtung der Vertiefungen bzw. Auswölbungen bewegt werden können. Dies verhindert ein versehentliches Abheben der Deckplatte 6, 10 von der Grundplatte in einem aufgeschobenen Zustand.
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Beispielhaft ist in 1b eine Gummilippe 20 an der Deckplatte 10 dargestellt, die eine Abdichtung zwischen der Deckplatte 10 und einer mit gestrichelten Linien 22 dargestellten Struktur eines Fahrzeugs herstellt. Hierfür kann die Grundplatte 8 in diese Fahrzeugstruktur einlaminiert oder auf andere Weise integriert sein, so dass die Grundplatte 8 ein integrales Bauteil des Fahrzeugs bildet.
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2a zeigt eine Deckplatte 10 in einer Draufsicht in einem montierten Zustand, bei der das Verbindungsmittel 16 gestrichelt dargestellt ist. Zum Arretieren der Deckplatte 10 auf der Grundplatte 8 kann ein Einrastmechanismus 24 eingesetzt werden, der in dem gezeigten Fall beispielhaft als eine Sicherungsschraube ausgeführt ist.
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Alternativ wird in 2b eine Rastnase 26 gezeigt, die in eine korrespondierend geformte Rastöffnung 28 einrasten kann. Ein Lösen könnte über ein die Rastnase 26 anhebendes Werkzeug erreicht werden, das in einen hierfür vorgesehenen Spalt oder eine Öffnung eingesetzt werden könnte.
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2c zeigt eine Madenschraube 30, die in einer Gewindebohrung 32 der Deckplatte 6 eingeschraubt ist und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Deckplatte 6 und der Grundplatte 4 hervorruft, um das Abrutschen der Deckplatte 6 zu verhindern. Die Madenschraube 30 ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass nur eine geringe Vertiefung zu der von der Grundplatte 4 weg weisenden Oberfläche der Deckplatte 6 entsteht.
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2d zeigt eine in der Grundplatte 4 in einer kanalartigen Vertiefung 34 verschiebbar geführte Mutter 36, in die eine Schraube 38 zum Sichern der Deckplatte 6 an der Grundplatte einschraubbar ist. Alternativ kann statt einer Schraube 38 auch ein Schraubniet eingesetzt werden, so dass die Mutter 36 dann als Annietmutter ausgeführt ist.
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Durch die Verschiebbarkeit der Mutter 36 kann eine Verspannung oder ein Verklemmen der Mutter 36 verhindert werden, da eine rein axiale Krafteinleitung möglich ist. Die Schraube 38 weist bevorzugt einen Schraubkopf 40 auf, der einen größeren Durchmesser als ein Schaft 42 besitzt, so dass die Schraube 38 auf einem korrespondierend geformten Absatz 44 der Deckplatte 6 aufliegen kann. Die kanalartige Vertiefung 34 sollte eine von der Deckplatte 6 weg weisende Ausnehmung 46 aufweisen, die ein Durchstoßen eines dem Kopf 40 entgegengesetzten Endes der Schraube 38 durch die Mutter 36 erlaubt, um Verspannungen der Mutter 36 zu vermeiden.
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2e zeigt einen Rastkörper 48, der verschiebbar innerhalb der Grundplatte 4 in einer Bohrung 50 gelagert und durch eine schlaufenartige, unter Spannung stehende Feder 52 aus einem elastischen Material, etwa einem flachen Federstahl oder einem hierfür geeigneten Kunststoff, in eine korrespondierende und einen Absatz 54 aufweisende Bohrung 56 der Deckplatte gedrängt wird. Bei Fluchtung der Bohrungen 50 und 56 nach Aufschieben der Deckplatte 6 auf die Grundplatte 4 rastet der Rastkörper 48 demnach automatisch in der Bohrung 56 ein und wird durch den Absatz 54 vor dem gänzlichen Durchdringen der Bohrung 56 geschützt. Bevorzugt sind der Rastkörper 48 und der Absatz 54 derart gestaltet, dass eine möglichst ebene Oberfläche auf der von der Grundplatte 4 abweisenden Seite der Deckplatte bereitgestellt wird. Durch manuelles Drücken auf die durch die Deckplatte 6 durchtretende Fläche 58 des Rastkörpers 48 kann dieser aus der Bohrung 56 zu der Grundplatte 4 gedrängt werden, um die Verrastung wieder zu lösen und die Deckplatte 6 wieder durch Schieben von der Grundplatte 4 zu lösen.
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2f zeigt eine hiervon leicht abgewandelte Variante, bei der der Rastkörper 48 durch eine Spiralfeder 60 mit einem runden Querschnitt in die Öffnung 56 gedrängt wird. Hierbei ist die Spiralfeder 60 in einer Haltebohrung 62 angeordnet, die bevorzugt als Sackloch ausgebildet ist.
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2g zeigt einen Schnellverschluss 64, der beispielhaft zwei drehbar gelagerte und um 180° zueinander versetzt angeordnete Riegel 66 über einen exemplarisch als Schraubenschaft mit Schraubenkopf ausgeführten Bedienkörper 68 aufweist, die in korrespondierende Vertiefungen 70, welche hinterschneidend an eine Öffnung 72 anschließen, eingerastet werden können. Die Riegel 66 sind als stiftartige Vorsprünge ausgebildet. Hierfür werden die Riegel durch zu den Vertiefungen 70 versetzt angeordnete Einführöffnungen 74 so weit in die Grundplatte 4 eingeführt werden, dass sie durch Drehen in die hinterschnittenen Vertiefungen 70 geraten. Hierzu wird der Bedienkörper in eine Aufnahmeöffnung 76 der Deckplatte eingesetzt und gegen die Spannung einer Spiralfeder 78 in Richtung der Grundplatte 4 gedrückt und durch eine Drehung des Bedienkörpers 64 in die Vertiefungen 70 eingeführt, wo sie durch bündiges Aufliegen gegen eine rücktreibende Kraft der Feder 78 gehalten werden.
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Schließlich zeigt. 3 einen Ausschnitt einer dreidimensionalen Ansicht eines Flugzeugs 80, an dem eine Vorderkantenklappe 82 angeordnet ist und relativ zu einer benachbarten Flugzeugstruktur 84 in einem Flügelwurzelbereich bewegbar gelagert ist. Der erfindungsgemäße Verkleidungsübergang 2 ist in der Lage, den Spalt zwischen der Vorderkantenklappe 82 und der Struktur 84 in einer eingefahrenen Position der Vorderkantenklappe 82 abzudichten.
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Ergänzend sei darauf hinzuweisen, dass „aufweisend” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein” oder „eine” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
