DE102004025375B4

DE102004025375B4 - Fensterrahmen für Flugzeuge

Info

Publication number: DE102004025375B4
Application number: DE102004025375A
Authority: DE
Inventors: Jens Dipl.-Ing. Bold
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2004-05-24
Filing date: 2004-05-24
Publication date: 2010-01-28
Anticipated expiration: 2024-05-25
Also published as: US20070075187A1; EP1748926B1; DE102004025375A1; ATE427882T1; WO2005115840A1; US7905452B2; JP4825799B2; EP1748926A1; RU2006143335A; RU2378153C2; CA2564781A1; BRPI0511182A; CN1956882A; JP2008500234A; CN100431920C

Abstract

Fensterrahmen zum Einbau in die Außenhaut eines Flugzeuges, bestehend aus wenigstens je einem äußeren Flansch, einem inneren Flansch und einem senkrecht zu und zwischen diesen angeordneten vertikalen Flansch, wobei die Verbindung mit der Flugzeugstruktur über den äußeren Flansch erfolgt und wobei am inneren und am vertikalen Flansch ein zu halterndes Fensterelement zur Anlage kommt, das über wenigstens ein mit dem Fensterrahmen verbundenes Halteelement in seiner Position fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Halteelementen (10) in etwa äquidistant über den Umfang des Fensterrahmens (1) verteilt am äußeren Flansch (2) angeordnet sind und daß die Halteelemente (10) jeweils aus einer Grundplatte (11) mit einem senkrecht zur Plattenoberfläche angeordneten Zapfen (12) sowie einem formschlüssig mit dem Zapfen (12) in Eingriff bringbaren Niederhalter-Clip (13) bestehen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fensterrahmen zum Einbau in die Außenhaut eines Flugzeuges, bestehend aus wenigstens je einem äußeren Flansch, einem inneren Flansch und einem senkrecht zu und zwischen diesen angeordneten vertikalen Flansch, wobei die Verbindung mit der Flugzeugstruktur über den äußeren Flansch erfolgt und wobei am inneren und am vertikalen Flansch ein zu halterndes Fensterelement zur Anlage kommt, das über wenigstens ein mit dem Fensterrahmen verbundenen Halteelement in seiner Position fixiert wird.
In den meisten der derzeit hergestellten und in Betrieb befindlichen Passagierflugzeuge sind Fensterrahmen aus Aluminium eingesetzt, die aus Komponenten bestehen, die durch Schmieden und Richten bzw. durch Tiefziehen hergestellt werden. Der Fensterrahmen gliedert sich dabei in insgesamt drei Bereiche: einen äußeren Flansch, einen inneren Flansch und einen senkrecht zu und zwischen diesen beiden angeordneten vertikalen Flansch, wie dies in der EP 1 342 553 A1 oder der EP 287 692 B1 beschrieben wird. Er wird üblicherweise durch zwei Nietreihen über den äußeren Flansch mit der Flugzeugstruktur bzw. mit der Außenhaut des Flugzeuges verbunden. Am inneren Flansch liegt ein Fensterelement an, das seinerseits üblicherweise aus zwei Scheiben und einer dazwischen angeordneten Dichtung besteht und das über einen Retainer oder Niederhalter, der mit dem Fensterrahmen verbunden wird, in seiner Position fixiert wird, wie dies auch die EP 287 692 B1 zeigt. Dieser Niederhalter kann bei bekannten Fensterrahmen auch als geschlossenes Oval ausgebildet sein, dessen Form derjenigen des Fensterrahmens angepaßt ist und das durch Tiefziehen aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fensterrahmen der eingangs genannten Art bereitzustellen, der eine beträchtliche Gewichtsersparnis im Vergleich zu den heute für diesen Verwendungszweck eingesetzten Fensterrahmen ermöglicht und der zugleich möglichst einfach und kostengünstig herzustellen und zu montieren ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem sie vorsieht, daß bei einem derartigen Fensterrahmen eine Anzahl von Halteelementen in etwa äquidistant über den Umfang des Fensterrahmens verteilt am äußeren Flansch angeordnet sind und daß die Halteelemente jeweils aus einer Grundplatte mit einem senkrecht zur Plattenoberfläche angeordneten Zapfen sowie einem formschlüssig mit dem Zapfen in Eingriff bring baren Niederhalter-Clip bestehen.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung von diskret über den Umfang des Fensterrahmens verteilten clipartigen Halteelementen aus einem Thermoplastmaterial, das je nach Beanspruchungshöhe auch mit Verstärkungsfasern versehen sein kann, wird gegenüber den bislang eingesetzten, vollständig aus Aluminium bestehenden Fensterrahmen eine Gewichtsersparnis von etwa 20 Prozent erzielt. Trotz dieses großen Gewichtseinsparungspotentials erhöhen sich die Kosten für ein solches Bauteil im Vergleich zu herkömmlichen Fensterrahmen nicht. Zugleich wird durch die Erfindung eine äußerst einfache und schnelle Montage der Fensterelemente möglich. Insbesondere eignet sich die Erfindung für eine Verwendung im Zusammenhang mit Fensterrahmen, die aus faserverstärktem Kunstharz hergestellt sind, wodurch sich noch weitere erhebliche Gewichtseinsparungen erzielen lassen.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen
1 einen Fensterrahmen in perspektivischer Darstellung,
2 einen Detailschnitt durch die Einbauposition eines Fensterrahmens gemäß 1,
3 einen Fensterrahmen in seiner Einbauposition in der Außenhaut eines Flugzeuges in perspektivischer Darstellung,
4 eine vergrößerte Detaildarstellung der Anordnung gemäß 3,
5 ein Halteelement in seiner Einbauposition in perspektivischer Darstellung,
6 und 7 Einzelheiten eines Halteelementes gemäß 5 und
8 ein Halteelement vor seiner Fixierung.
Der in 1 dargestellte Fensterrahmen 1 weist drei verschiedene Bereiche auf; im einzelnen sind dies ein äußerer Flansch 2, ein innerer Flansch 3 sowie ein zwischen diesen beiden angeordneter vertikaler Flansch 4. 2 zeigt in einem Detailschnitt die Einbaulage dieses Fensterrahmens 1 in der Außenhaut 5 eines Flugzeuges.
Angedeutet sind in dieser Figur auch die Nietpositionen 6 für die Verbindung des Rahmens mit der Außenhaut 5 sowie zwei Fensterscheiben 7 und 8, die zusammen mit einer Dichtung 9 das Fensterelement bilden. Wie die Darstellung in den 3 und 4 zeigt, wird das Fensterelement durch eine Anzahl clipförmiger, gleichmäßig über den Umfang des Fensterrahmens verteilt angeordneter Halteelemente 10 in seiner Einbaulage fixiert.
Der Aufbau der Halteelemente 10 geht im Detail aus den 5 bis 8 hervor. Die Halteelemente 10 bestehen aus einem Thermoplastmaterial, das je nach Beanspruchungshöhe auch mit Verstärkungsfasern versehen sein kann, und werden mittels Spritzen hergestellt. Jedes so hergestellte Halteelement 10 besteht aus mehreren Einzelteilen. Dies sind eine Grundplatte 11 mit einem senkrecht zur Plattenoberfläche angeordneten Zapfen 12, dessen Außenfläche mit einer sägezahnartigen Struktur versehen ist, der eigentliche Niederhalter-Clip 13 sowie ein Sicherungselement 14.
Der Niederhalter-Clip 13 ist, wie die 6 erkennen läßt, C-förmig ausgebildet und besitzt in seiner Mitte flexibel ausgebildete hakenförmige Klammerelemente 15, die eine rastenartige Schnappverbindung mit dem Zapfen 12 ermöglichen. Bei der Montage der Halteelemente 10 werden die Niederhalter-Clips 13 über die Zapfen 12 gedrückt, wobei die Klammerelemente 15 mit den sägezahnartigen Hinterschneidungen der Zapfen 12 in Eingriff gelangen. Um ein ungewolltes Lösen dieser Verbindung zu verhindern, werden die Klammerelemente durch das sie umgebende Sicherungselement 14 fixiert, wodurch eine lösbare redundante und formschlüssige Verbindung zwischen den Niederhalter-Clips 13 und den Zapfen 12 entsteht, durch die die Dichtung 9 der Fensterelemente und damit die Fensterelemente selbst in ihrer Einbauposition fixiert und gehalten werden.
Die Halteelemente 10 eignen sich insbesondere für eine Verwendung im Zusammenhang mit Fensterrahmen 1, die aus faserverstärktem Kunstharz hergestellt sind. In diesem Fall werden die Grundplatten 11 der Halteelemente 10 bereits vor der Montage mit dem Fensterrahmen 1 verklebt und bei der Montage des Fensterrahmens in das Flugzeug zusammen mit dem Fensterrahmen 1 mit der Außenhaut 5 des Flugzeuges vernietet, wie dies insbesondere auch aus 4 ersichtlich ist. Von den Nieten 16, die die Verbindung des Fensterrahmens 1 mit der Außenhaut 5 des Flugzeuges herstellen, sind im Fall des hier beschriebenen Ausführungsbeispiels jeweils drei Nieten 16 im Bereich jeder Grundplatte 11 angeordnet.

Claims

Fensterrahmen zum Einbau in die Außenhaut eines Flugzeuges, bestehend aus wenigstens je einem äußeren Flansch, einem inneren Flansch und einem senkrecht zu und zwischen diesen angeordneten vertikalen Flansch, wobei die Verbindung mit der Flugzeugstruktur über den äußeren Flansch erfolgt und wobei am inneren und am vertikalen Flansch ein zu halterndes Fensterelement zur Anlage kommt, das über wenigstens ein mit dem Fensterrahmen verbundenes Halteelement in seiner Position fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Halteelementen (10) in etwa äquidistant über den Umfang des Fensterrahmens (1) verteilt am äußeren Flansch (2) angeordnet sind und daß die Halteelemente (10) jeweils aus einer Grundplatte (11) mit einem senkrecht zur Plattenoberfläche angeordneten Zapfen (12) sowie einem formschlüssig mit dem Zapfen (12) in Eingriff bringbaren Niederhalter-Clip (13) bestehen.
Fensterrahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen der Zapfen (12) mit einer sägezahnartigen Struktur versehen sind, die mit an den Niederhalter-Clips (13) angeordneten, flexibel ausgebildeten hakenförmigen Klammerelementen (15) in Eingriff bringbar ist.
Fensterrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmig ausgebildetes Sicherungselement (14) über den hakenförmig ausgebildeten Endbereich der Klammerelemente (15) bringbar ist.
Fensterrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (10) aus einem Thermoplastmaterial bestehen
Fensterrahmen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermoplastmaterial mit Verstärkungsfasern versehen ist.
Fensterrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (10) mittels Spritzen hergestellt werden.
Fensterrahmen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatten (11) mit dem äußeren Flansch (2) des Fensterrahmens (1) verklebbar und bei der Montage des Fensterrahmens (1) in das Flugzeug zusammen mit diesem mit der Außenhaut (5) des Flugzeuges vernietbar ist.