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Lagerung von Elektronikkomponenten an Fahrzeugen, insbesondere
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von Komponenten für die Avionik von Luftfahrzeugen Die Erfindung betrifft
die Lagerung von Elektronikkomponenten an Fahrzeugen, insbesondere von Komponenten
für die Avionik an der tragenden Struktur von Luftfahrzeugen.
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Bei bisher bekannten Lagerungen der genannten Art sind mit der tragenden
Struktur des Geräteträgers, d. h. beispielsweise eines Flugzeuges, Befestigungsrahmen
verbunden, die die Gehäuse für die Aufnahme von Elektronikkomponenten tragen. Die
Rahmen sind dabei mit oder ohne Mittel zur Schwingungsdämpfung an der Flugzeugstruktur
angeordnet.
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Die Verbindung der Befestigungsrahmen mit der Fluggerätestruktur bedingt
für die notwendigen Befestigungselemente, z. B.
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Schrauben oder Nieten, Beeinträchtigungen der tragenden Struktur durch
die Anordnung entsprechender Bohrungen bzw. Durchbrüche, die bei der Strukturauslegung
berücksichtigt werden müssen.
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Häufig erfordert jedoch z.B. die fortschreitende Entwicklung oder
auch der Wechsel der durch das Fluggerät zu erfüllenden
Aufgaben
einen Austausch der Elektronikkomponenten. Daraus ergeben sich meist andere Raumerfordernisse,
was in vielen Fällen auch eine Anderung der die Elektronikkomponenten aufnehmenden
Gehäuse in Bezug auf Form und Abmessungen nach sich zieht. Den geänderten Abmessungen
müssen auch die Befestigungsrahmen angepaßt werden. Hierbei können die ursprünglichen
Befestigungselemente und insbesondere die zugehörigen Bohrungen bzw. Ausnehmungen
an der tragenden Struktur zum Befestigen der Gehäuse an der tragenden Struktur nicht
mehr benutzt werden und es müssen zusätzliche Bohrungen vorgesehen werden. Diese
Maßnahmen führen zu einer Beeinträchtigung des Strukturverbandes und erfordern entsprechende
Verstärkungs- und Versteifungselemente.
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Zudem stellen die Befestigungsrahmen selbst zusätzliche Bauteile dar,
die zu einer nicht unwesentlichen Erhöhung des Gewichts der Fluggeräte führen. Die
Modifizierung der Elektronik ist daher mit einem erheblichen Bauaufwand, auch hinsichtlich
der Verkabelung und des elektrischen Anschlusses der Eletronikkomponenten verbunden.
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Gegenüber dem Bekannten ist es Aufgabe der Erfindung, eine Aufnahme
für die Elektronikkomponenten am Geräteträger, z.B. einem Flugzeug zu schaffen,
die nicht zur Zunahme an Gewicht führt und Modifizierungen der Elektronik ohne wesentliche
Änderung und Beeinträchtigung der tragenden Struktur erlaubt. Es ist ferner Aufgabe,
die Aufnahme so zu gestalten, daß der Austausch von Elektronikkomponenten auf einfache,
zeitsparende
Weise auch hinsichtlich der elektrischen Verkabelung
und der zugehörigen elektrischen Steckerverbindungen erfolgen kann.
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Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
tragende Struktur des Fahrzeuges selbst die Aufnahme bzw.
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Lagerung für die in Gehäusen untergebrachten Elektronikkomponenten
bildet, wobei die tragende Struktur ein oder mehrere lösbare Strukturelemente enthält
und diese lösbaren Elemente mit Teilen der übrigen tragenden Struktur Kühlluftführungen
bzw. Kühlluftkanäle mit Zu- bzw. Abführungen zu den Elektronikkomponenten bilden.
Eine solche Ausführung ist gegenüber bekannten Konstruktionen gewichtssparend und
Modifizierungen, z.B. der Avionik von Flugzeugen, sind auf äußerst einfache Weise
zu bewerkstelligen. Für Modifizierungen der Elektronik werden Änderungen der fest
vernieteten, tragenden Struktur vermieden. Damit reduzieren sich der bisher erforderliche
Arbeitsaufwand und die entsprechenden Kosten erheblich.
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Von besonderem Vorteil ist insbesondere im Hinblick auf die Sicherheit
von Flugzeugen, daß in die vernietete, tragende Struktur nicht eingegriffen zu werden
braucht. Dieser Tatsache kommt dadurch noch besondere Bedeutung zu, daß geänderte
Einsatzerfordernisse mehrmalig Änderungen der Avionik notwendig machen können. Besondere
Hilfsmittel zur Lagerung der Elektronikkomponenten sind hierbei nicht erforderlich.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Lagerung
zwei mit der übrigen Struktur lösbar verbundene
tragende Strukturelemente
enthält, die mit zwischen ihnen angeordneten Profilen der übrigen tragenden Struktur
und Wänden, der die Komponenten aufnehmenden Gehäuse kanäle zur Kühlluftführung
zu den Elektronikkomponenten bilden.
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Das so gestaltete und mit der übrigen, tragenden Struktur lösbar verbundene
Teil ist gleichzeitig Teil der tragenden Struktur, auswechselbare Lagerung für die
Elektronikkomponenten und Teil der Kühlluftführung.
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Es ist ferner ein Merkmal der Erfindung, daß zum Anschluß der die
Elektronikkomponenten aufnehmenden Gehäuse an das Kühlluftsystem die Strukturelemente
bzw. Teile der tragenden Struktur Zu- bzw. Abströmöffnungen aufweisen, die mit entsprechenden
Öffnungen in den die Kühlluftführungskanäle bildenden Wänden der Gehäuse korrespondieren.
Die Einbeziehung der Wände der Gehäuse für die Elektronikkomponenten zur Bildung
der Kühlluftführungen in Verbindung mit Teilen der tragenden Struktur ergibt eine
wesentliche Gewichtseinsparung und eine einfache Anpassungsmöglichkeit bei Modifizierung
der Elektronik.
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Nach einem weiteren, die Erfindung weiterbildenden Merkmal ist vorgesehen,
daß mit den lösbaren Strukturelementen und der übrigen, tragenden Struktur kraftschlüssig
verbindbare Elemente für die Aufnahme von elektrischen Steckerteilen und elektrischen
Kabeln vorgesehen sind. Diese weiteren lösbaren Strukturelemente ermöglichen bei
Modifizierungen eine rasche,unkomplizierte Anpassung der Kabel führungen und Steckerverbindungen
an die Elektronikkomponenten und gestatten eine gute Zugänglichkeit bei Wartung
und Reparatur.
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Dadurch, daß nach einem weiteren Merkmal bei Ubereinanderanordnung
von Gehäusen für die Elektronikkomponenten einander benachbarten Gehäusen je eines
der zusammengehörigen, lösbaren Strukturelemente als Lagerung zugeordnet ist, können
die die Elektronikkomponenten aufnehmenden Gehäuse raumsparend angeordnet werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt,
welches nachfolgend näher beschrieben ist.
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Es zeigt: Fig. 1 in schematischer Darstellung, quergeschnitten die
Ausbildung der tragenden Struktur in Verbindung mit an dieser gelagerten Elektronikkomponenten,
Fig. 2 in einem Ausschnitt aus Fig. 1, ebenfalls im Querschnitt, Einzelheiten der
Lagerung und Fig. 3 die Lagerung bzw. die tragende Struktur in einer Draufsicht
gemäß Fig. 2.
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Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Lagerung bzw.
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Aufnahme von in Gehäusen angeordneten Elektronikkomponenten innerhalb
des Rumpfes eines Flugzeuges vorgesehen. Die Elektronikkomponenten sind Teil der
für Fluggeräte je nach Typ bzw.
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Einsatzaufgabe notwendigen Avionik. Da Flugzeuge meist für mehrere
unterschiedliche Einsatzaufgaben konzipiert sind, müssen auch die Avionik und damit
die Elektronikkomponenten modifizierbar sein.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist mit 1 der Rumpf eines Flugzeuges insgesamt
bezeichnet. Der gezeigte Rumpfabschnitt setzt sich in üblicher Weise aus den hier
nicht dargestellten Spanten und Stringer sowie der Beplankung 3 zusammen. Es sind
ferner eine senkrechte und mehrere, übereinander angeordnete, waagerechte Wände
6 bzw. 15 vorhanden. Die genannten Spanten und Stringer, einschließlich der Beplankung
3, bilden die tragende Struktur des Rumpfes 1. Die waagerechte Wände 15 und auch
die senkrechte Wand 6 sind für die Aufnahme und Lagerung der Elektronikeinheiten,
bestehend aus in Gehäusen 10 untergebrachten Elektronikkomponenten, vorgesehen.
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Infolgedessen, daß auch die zur Lagerung der Elektronikeinheiten dienenden
Wände 6 bzw. 15 tragende Strukturelemente sind, ist die übrige Struktur entsprechend
schwächer bemessen, so daß insgesamt die genannten Wände 6 bzw. 15 keine zusätzlichen
Bauelemente mit zusätzlichem Gewicht darstellen.
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Wie die Fig. 2 bzw. 3 im einzelnen erkennen lassen, setzen sich die
waagerechten Wände 15 aus fest mit der übrigen Struktur verbundenen Elementen zusammen.
Dafür ist an den Spanten bzw.
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der senkrechten Wand 6 fest vernietet ein Bodenblech 15' mit U-Profilform
vorgesehen, welches eine Durchbrechung 16 aufweist. Mit diesem Bodenblech 15' ist
lösbar ein U-profilförmiges Strukturelement 17 verbunden, das eine sich in Querrichtung
erstreckende, ovale Durchbrechung 18, entsprechend der Durchbrechung 16 des Bodenbleches
15 aufweist, wobei diese Durchbrechungen zur Kühlluftführung zu bzw. von den Elektronikkomponenten
dienen,
was später noch näher erläutert ist. Die ovale Durchbrechung 18 weist eine Umbördelung
20 mit U-Profilform auf, so daß eine die Durchbrechung 18 umgebende Rinne zur Aufnahme
einer aufblasbaren Dichtung 21 gebildet ist. Die Dichtung 21 ist dafür vorgesehen,
einerseits am lösbaren Strukturelement 17 und andererseits an der Bodenwand 22 der
Gehäuse 10 für die Elektronikkomponenten abdichtend anzuliegen. Die Gehäuse 10 weisen
entsprechend den Durchbrechungen 16 bzw. 18 im Bodenblech 15' bzw. dem lösbaren
Strukturelement 17 ebenfalls Durchbrechungen 25 für die Kühlluftführung zu bzw.
von den Elektronikkomponenten auf. Die lösbaren Strukturelemente 17 tragen ferner
noch Führungsleisten 19 zur seitlichen Abstützung der Gehäuse 10. Es sind für die
Kühlluftführung mit dem Bodenblech 15' fest verbundene, tragende Strukturelemente
26 in Form von U-Profilen vorgesehen, die den seitlichen Abschluß von Kühlluftkanälen
27 bilden. Sind, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, Elektronikeinheiten in übereinanderliegender
Anordnung vorgesehen, so ist mit Teilen der tragenden Struktur ein weiteres, lösbares
Strukturelement 28 mit einer aufblasbaren, dessen Durchbrechung 29 umgebenden Dichtung
30, vorgesehen. Diese Dichtung 30 ist dazu bestimmt, am lösbaren Strukturelement
28 und der oberen Abschlußwand 31 eines weiteren Gehäuses 10 abdichtend anzuliegen.
Die obere Gehäusewand 31 des weiteren Gehäuses 10 weist dabei eine der Durchbrechung
29 entsprechende Durchbrechung 34 für die Kühlluftführung zu bzw. von den Elektronikkomponenten
in diesem weiteren Gehäuse 10 auf. Für die oberste und unterste Elektronikeinheit
ist jeweils das oberste
bzw. unterste, lösbare und tragende Strukturelement
17 bzw. 28 durch eine Abschlußwand ersetzt. Der Kühlluftkanal 27 ist durch die genannte
Abschlußwand 31 bzw. die Wand 22 nach unten bzw.
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oben abgeschlossen. Die an die Kühlluftkanäle anschließenden Kühlluftzu-
bzw. Kühlluftabführungen sind der Vereinfachung halber nicht dargestellt. Die Kühlluftführung
ist mittels einer Druckluftquelle als Zwangsbelüftung ausgeführt.
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Zur Vereinfachung des Austausches von Elektronikkomponenten bzw. um
bei Flugzeugen gleichen Typs, jedoch entsprechend unterschiedlichen Einsatzaufgaben,
umfangreiche Strukturänderungen vermeiden zu können und zur vereinfachten Anpassung
der elektrischen Zuleitungen und Steckerverbindungen an die Elektronikkomponenten,
ist mit der tragenden Struktur 6 und dem lösbaren Strukturelement 17 ein weiteres
Strukturelement 38 lösbar verbunden. Dazu ist zwischen dem lösbaren Strukturelement
17 und dem Strukturelement 38 eine Zapfenverbindung 39, 40 vorgesehen. Mit 43 sind
noch die elektrischen Kabelstränge bezeichnet.
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Bei Modifikation der Elektronik läßt sich dieses Strukturelement 38
mit den zugehörigen Steckerverbindungen (nicht dargestellt) und den Kabelsträngen
43 auf einfache Weise von der tragenden Struktur bzw. von den Elektronikkomponenten
trennen.
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