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DE102016216527B4 - Spantvorrichtung und Anordnung - Google Patents

Spantvorrichtung und Anordnung Download PDF

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DE102016216527B4
DE102016216527B4 DE102016216527.5A DE102016216527A DE102016216527B4 DE 102016216527 B4 DE102016216527 B4 DE 102016216527B4 DE 102016216527 A DE102016216527 A DE 102016216527A DE 102016216527 B4 DE102016216527 B4 DE 102016216527B4
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DE
Germany
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section
frame device
fuselage
aircraft
flange
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Active
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DE102016216527.5A
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Sergej Zeeb
Raimund Bucher
Thomas Drexl
Oliver Rauscher
Zoltan Mikulik
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Premium Aerotec GmbH
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Premium Aerotec GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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Abstract

Spantvorrichtung (110; 110'; 110"; 210-i) zum Befestigen einer Druckkalotte (130) zwischen einer ersten Rumpfsektion (82) eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion (92) des Flugzeugs , mit:einem Bodenabschnitt (112) mit einer ersten Außenfläche (111; 211-i), undeinem Flanschabschnitt (114) der Spantvorrichtung (110; 110'; 110"; 210-i) der einstückig mit dem Bodenabschnitt (112) ausgebildet ist und aus einer zweiten Außenfläche (113) des Bodenabschnitts (112), welche von der ersten Außenfläche (111; 211-i) des Bodenabschnitts (112) abgewandt ist, hervorsteht,wobei der Flanschabschnitt (114) eine Verbindungsfläche (115) aufweist, welche sich zwischen der zweiten Außenfläche (113) des Bodenabschnitts (112) und einem von der zweiten Außenfläche (113) des Bodenabschnitts (112) entfernten Ende (116) des Flanschabschnitts (114) erstreckt,wobei der Bodenabschnitt (112) und der Flanschabschnitt (114) zusammengenommen zumindest abschnittsweise einen Querschnitt aufweisen, welcher eine T-Form mit einem Verstärkungsabschnitt (118; 118'; 118") im Bereich des Übergangs zwischen einem Querbalken und einem Längsstrich der T-Form hat; dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsabschnitt (118; 118") symmetrisch zu dem Flanschabschnitt (114) ausgebildet ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft eine Spantvorrichtung zum Befestigen einer Druckkalotte zwischen einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs, und eine Anordnung einer Spantvorrichtung und einer Druckkalotte.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Bisher übliche Spantvorrichtungen zum druckdichten Verbinden von Rumpfsektionen und entsprechende Anordnungen weisen häufig eine Vielzahl von Elementen auf, welche einen verhältnismäßig großen Aufwand bei der Montage erforderlich machen. Zudem kann ein relativ hoher Aufwand für das sogenannte Shimming entstehen, das heißt für das Ausgleichen von Rissen und Spalten in Oberflächen der Spantvorrichtung und/oder zwischen der Spantvorrichtung und den Rumpfsektionen.
  • In der DE 10 2009 049 007 A1 ist ein Druckrumpf eines Flugzeugs mit einer heckseitigen Druckkalotte beschrieben, welche ein ringförmiges Spantprofil mit einem U-förmigen Profilabschnitt aufweist.
  • Es gibt weiterhin Bestrebungen, verbesserte Querstoßlaschen zum Verbinden zweier Rumpfsektionen bereitzustellen, um einen Toleranzausgleich zwischen den Rumpfsektionen zu ermöglichen.
  • In der DE 10 2007 052 098 A1 sind eine Querstoßlasche zur Schaffung einer Rumpfzelle sowie Verfahren zum Verbinden von zwei, insbesondere gewickelten, CFK-Rumpfsektionen beschrieben.
  • In der DE 10 2009 035 265 B4 ist ein Druckrumpf eines Luft- oder Raumfahrzeuges beschrieben, der in Längserstreckungsrichtung aus mehreren Rumpfsektionen zusammengesetzt ist.
  • Des Weiteren wird auf die Druckschriften DE 39 23 871 C2 , US 2 420 228 A und US 6 042 055 A zum Stand der Technik verwiesen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Spantvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6.
  • Demgemäß wird eine Spantvorrichtung zum Befestigen einer Druckkalotte zwischen einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs bereitgestellt, mit: einem Bodenabschnitt mit einer ersten Außenfläche; einem Flanschabschnitt, welcher einstückig mit dem Bodenabschnitt ausgebildet ist und welcher aus einer zweiten Außenfläche des Bodenabschnitts, welche von der ersten Außenfläche des Bodenabschnitts abgewandt ist, hervorsteht; wobei der Flanschabschnitt eine Verbindungsfläche aufweist, welche sich zwischen der zweiten Außenfläche des Bodenabschnitts und einem von der zweiten Außenfläche des Bodenabschnitts entfernten Ende des Flanschabschnitts erstreckt. Die Spantvorrichtung kann auch einfacher als „Spant“ bezeichnet werden.
  • Die Druckkalotte muss dabei nicht zwangsläufig an einem Übergang zwischen der ersten Rumpfsektion des Flugzeugs und der zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs angeordnet werden, sondern kann auch, mittels der Spantvorrichtung, einerseits dieses Übergangs an der ersten oder der zweiten Rumpfsektion angeordnet werden.
  • Die erste Rumpfsektion des Flugzeugs kann insbesondere eine solche Rumpfsektion sein, welche dazu bestimmt ist, gegenüber der Außenwelt und/oder gegenüber der zweiten Rumpfsektion mit einem höheren Druck beaufschlagt zu werden. Beispielsweise kann die erste Rumpfsektion dazu bestimmt sein, einen Passagierraum des Flugzeugs aufzunehmen. Bei der zweiten Rumpfsektion kann es sich insbesondere um eine nicht mit einem speziellen Druck gegenüber der Außenwelt und/oder gegenüber der ersten Rumpfsektion beaufschlagte Rumpfsektion handeln, beispielsweise um eine Heck-Rumpfsektion des Flugzeugs, in welcher während des normalen Flugbetriebs des Flugzeugs Umgebungsdruck herrscht.
  • An der Außenfläche des Bodenabschnitts ist bevorzugt eine Querstoßlasche anbringbar oder angebracht, an welcher die erste Rumpfsektion und/oder die zweite Rumpfsektion anbringbar oder angebracht sind. Alternativ kann die Außenfläche des Bodenabschnitts auch so gestaltet sein, dass an der Außenfläche direkt die erste Rumpfsektion und/oder die zweite Rumpfsektion anbringbar oder angebracht ist bzw. sind, ohne dass eine Querstoßlasche verwendet wird. Im letzteren Fall kann die Spantvorrichtung selbst die Aufgaben der Querstoßlasche erfüllen.
  • Die Druckkalotte ist insbesondere dazu vorgesehen, die erste Rumpfsektion gegenüber der zweiten Rumpfsektion und/oder der Umwelt abzudichten. Die Druckkalotte kann auch als Druckdom bezeichnet werden.
  • Der Bodenabschnitt und der Flanschabschnitt können beispielsweise dadurch integral einstückig ausgebildet sein, dass sie aus einem einzelnen Stück Metall, Kunststoff oder einem anderen Werkstoff ausgebildet sind, beispielsweise aus einem Faserverbundwerkstoff, zum Beispiel aus einem karbonfaserverstärktem Kunststoff, CFK.
  • Der Flanschabschnitt kann insbesondere zentral in der zweiten Außenfläche des Bodenabschnitts herauswachsen, das heißt, dass sich beiderseits des Flanschabschnitts, z.B. gleiche oder im Wesentlichen gleiche, Teil-Flächen der zweiten Außenfläche des Bodenabschnitts erstrecken. Das Flanschelement kann alternativ auch nicht-zentriert in der zweiten Außenfläche angeordnet sein, das heißt, dass sich eine erste Teil-Fläche der zweiten Außenfläche einerseits des Flanschabschnitts von einer zweiten Teil-Fläche der zweiten Außenfläche andererseits des Flanschabschnitts unterscheiden kann. Bevorzugt ist das Verhältnis der beiden Teil-Flächen der zweiten Außenfläche beiderseits des Flanschabschnitts zwischen 1:5 und 1:1, besonders bevorzugt zwischen 1:2 und 1:1.
  • Bevorzugt ist die Verbindungsfläche des Flanschabschnitts durch keinen der restlichen Abschnitte oder Bestandteile der Spantvorrichtung verdeckt, das heißt die Verbindungsfläche ist bevorzugt eine unverdeckte Verbindungsfläche. Mit anderen Worten befindet sich, von jedem Punkt der Verbindungsfläche in Normalenrichtungen der Verbindungsfläche ausgehend, kein weiterer Bestandteil der Spantvorrichtung.
  • Bei dem von der zweiten Außenfläche des Bodenabschnitts entfernten Ende des Flanschabschnitts kann es sich insbesondere um einen von der zweiten Außenfläche maximal entfernten Bereich des Flanschabschnitts handeln. Der Flanschabschnitt ist insbesondere plattenförmig ausgebildet. In diesem Fall kann das von der zweiten Außenfläche des Bodenabschnitts entfernte Ende des Flanschabschnitts eine am Weitesten von der zweiten Außenfläche entfernte Kante dieser Platte sein.
  • Weiterhin wird eine Anordnung zum druckdichten Verbinden einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs bereitgestellt, mit einer erfindungsgemäßen Spantvorrichtung und einer Druckkalotte zur Montage zwischen einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs, wobei der umlaufende flache Verbindungsabschnitt der Druckkalotte an der Verbindungsfläche der Spantvorrichtung anliegt. Insbesondere kann der umlaufende flache Verbindungsabschnitt mit der Verbindungsfläche der Spantvorrichtung gemeinsam gebohrt und verbolzt sein.
  • Die Druckkalotte kann somit grob als „hutförmig“ bezeichnet werden. Der Innenabschnitt kann haubenförmig ausgebildet sein. Die einstückig ausgebildete Druckkalotte kann beispielsweise karbonfaserverstärkten Kunststoff, CFK, aufweisen und ist bevorzugt vollständig aus CFK-Volllaminat hergestellt. Unter der Einstückigkeit der Druckkalotte soll insbesondere verstanden werden, dass die Druckkalotte nicht aus mehreren Bestandteilen durch Verbolzen hergestellt ist. Bevorzugt sind zumindest der Innenabschnitt und der Verbindungsabschnitt der Druckkalotte miteinander einstückig ausgebildet, d.h. miteinander integral ausgebildet.
  • Außerdem wird ein Flugzeug mit einer erfindungsgemäßen Anordnung bereitgestellt.
  • Die aufgezählten Aspekte der vorliegenden Erfindung ermöglichen ein druckdichtes Verbinden einer ersten und einer zweiten Rumpfsektion eines Flugzeugs unter Verwendung möglichst weniger zu montierender Teile bei gleichzeitig möglichem Toleranzausgleich zwischen der Verbindungsfläche der Spantvorrichtung und dem Verbindungsabschnitt der Druckkalotte. Besonders wenn eine, oder beide, der zu verbindenden Rumpfsektionen im CFK-Wickelverfahren hergestellt ist, wobei sich fertigungsbedingt unvermeidbare radiale Maßabweichungen ergeben können, wird auf einfache und effiziente Weise ein Toleranzausgleich ermöglicht.
  • Der Flanschabschnitt nimmt die Druckkalotte, deren Kräfte und Momente auf. Die geometrische Form der Spantvorrichtung kann die Anzahl der nötigen Stützelemente verringern oder sogar einen Verzicht auf Stützelemente möglich machen. Durch die integrale, einstückige Ausbildung der Druckkalotte mit dem flachen Verbindungsabschnitt kann auf eine Vielzahl von üblichen Anschlussteilen verzichtet werden.
  • Vorteilhaft werden keine zusätzlichen Spanten benötigt, um radiale Lasten der Druckkalotte, insbesondere bei der Montage, aufzunehmen, da der Flanschabschnitt eine ausreichende Steifigkeit aufweisen kann.
  • Die Spantvorrichtung kann außerdem als Querstoßlasche fungieren, d.h. Aufgaben einer Querstoßlasche erfüllen, sodass beim Bau eines Flugzeugs auf eine Querstoßlasche an der Spantvorrichtung verzichtet werden kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung erstreckt sich die Verbindungsfläche des Flanschabschnitts in einem Winkel von mindestens sechzig Grad, bevorzugt von mindestens fünfundsiebzig Grad, besonders bevorzugt von neunzig Grad, zu der ersten Außenfläche und/oder zu der zweiten Außenfläche des Bodenabschnitts. Insbesondere kann der gesamte Flanschabschnitt in der Form einer senkrecht auf der zweiten Außenfläche stehenden Platte ausgebildet sein. Somit ist die Spantvorrichtung besonders gut zum Aufnehmen von Kräften und Momenten der darin anzubringenden Druckkalotte geeignet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die erste Außenfläche des Bodenabschnitts mit einer Krümmung ausgebildet. Die Krümmung ist insbesondere derart ausgestaltet, dass ein Krümmungsradius der Krümmung eine Ebene aufspannt, in welcher auch der Flanschabschnitt angeordnet ist. Somit kann die erste Außenfläche des Bodenabschnitts noch genauer an die Querstoßlasche und/oder die erste und/oder die zweite Rumpfsektion des Flugzeugs anlegbar sein.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weisen der Bodenabschnitt und der Flanschabschnitt zusammengenommen zumindest abschnittsweise, und bevorzugt insgesamt, einen Querschnitt auf, welcher eine T-Form mit einem Verstärkungsabschnitt im Bereich des Übergangs zwischen einem Querbalken und einem Längsstrich der T-Form hat. Mit „Längsstrich“ wird der senkrechte Teil und mit „Querbalken“ wird der waagerechte Teil des Buchstaben „T“ bezeichnet. Somit ist die Spantvorrichtung noch besser zum Aufnehmen von Kräften und Momenten der Druckkalotte geeignet. Die so ausgebildete Spantvorrichtung ist auch als „T-Spant“ bezeichenbar.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist der Verstärkungsabschnitt im Bereich des Übergangs symmetrisch zu dem Flanschabschnitt ausgebildet. Alternativ kann der Verstärkungsabschnitt asymmetrisch zu dem Flanschabschnitt ausgebildet sein. Insbesondere kann der Verstärkungsabschnitt mit einer festeren, das heißt massiveren, Verstärkung auf einer Seite des Flanschabschnitts vorgesehen sein, welche von der Verbindungsfläche des Flanschabschnitts abgewandt ist.
  • Der Verstärkungsabschnitt kann sich auf dieser Seite des Flanschabschnitts beispielsweise keilförmig zwischen der zweiten Außenfläche des Bodenabschnitts und einer von der Verbindungsfläche abgewandten Außenfläche des Flanschabschnitts erstrecken. Somit ist die Spantvorrichtung noch besser dazu geeignet, auf die Verbindungsfläche wirkende Drücke, insbesondere nach Beaufschlagen der ersten Rumpfsektion des Flugzeugs mit einem Überdruck gegenüber der zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs, aufzunehmen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Spantvorrichtung mindestens einen Stützabschnitt auf, welcher sich, zum Aufnehmen von Druckkräften auf die Verbindungsfläche, von der zweiten Außenfläche des Bodenabschnitts zu einer von der Verbindungsfläche abgewandten Außenfläche des Flanschabschnitts erstreckt. Der mindestens eine Stützabschnitt kann insbesondere als eine senkrecht zu der Verbindungsfläche angeordnete Platte ausgebildet sein. Die Spantvorrichtung kann eine Mehrzahl von, beispielsweise in regelmäßigen Abständen angeordneten, Stützabschnitten aufweisen.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Druckkalotte ist der umlaufende flache Verbindungsabschnitt in einem Winkel von zwischen 90° und 170° zu und/oder an dem Innenabschnitt der Druckkalotte angeordnet, insbesondere in einem Winkel von zwischen 110° und 160°. Somit kann das Angreifen von Druckmomenten an der Druckkalotte geometrisch vorteilhaft beeinflusst werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Spantvorrichtung unmittelbar mit einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs und/oder unmittelbar mit einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs verbunden, insbesondere verbolzt. Mit anderen Worten kann die Spantvorrichtung vorteilhaft auch die Aufgaben einer Querstoßlasche erfüllen, sodass die Anordnung ohne eine von der Spantvorrichtung verschiedene Querstoßlasche ausgebildet ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnung weist die Anordnung eine Vielzahl von Spantvorrichtungen auf, welche miteinander derart zu einer Gesamt-Spantvorrichtung verbindbar oder verbunden sind, dass die jeweiligen Verbindungsflächen der Spantvorrichtungen miteinander bündig zu einer Gesamt-Verbindungsfläche angeordnet sind. Die Gesamt-Verbindungsfläche kann insbesondere vollständig innerhalb einer virtuellen Ebene angeordnet sein. Die Gesamt-Verbindungsfläche kann insbesondere ringförmig geschlossen sein.
  • Bei der Anordnung kann vorgesehen sein, dass die Spantvorrichtung an einem Übergang zwischen der ersten und der zweiten Rumpfsektion angeordnet ist, wobei die Spantvorrichtung zusätzlich als Querstoßlasche dienen kann, oder mittels einer Querstoßlasche mit der ersten und der zweiten Rumpfsektion verbunden sein kann. In diesem Fall kann die Anordnung als Anordnung zum druckdichten Verbinden einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs dienen.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Spantvorrichtung vollständig an der ersten oder der zweiten Rumpfsektion angeordnet ist. In diesem Fall kann die Anordnung als Anordnung zum Abdichten einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs gegenüber einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs dienen.
  • Die Anordnung kann somit besonders druckdicht und einfach zu montieren sein und/oder einen geringen Shimming-Aufwand erfordern. Die Gesamt-Spantvorrichtung bildet bevorzugt einen geschlossenen Ring. In diesem Fall ist die Gesamt-Spantvorrichtung auch als „Ringspant“ bezeichenbar. Eine durch die Gesamtheit der ersten Außenflächen der Bodenabschnitte aller Spantvorrichtungen gebildete Gesamt-Außenfläche der Gesamt-Spantvorrichtung ist bevorzugt an eine Innenfläche oder Innenkontur der Querstoßlasche, der ersten Rumpfsektion und/oder der zweiten Rumpfsektion angepasst.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Gesamt-Spantvorrichtung und die erste Rumpfsektion des Flugzeugs unmittelbar miteinander gebohrt und verbolzt. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung werden die Gesamt-Spantvorrichtung und die zweite Rumpfsektion des Flugzeugs unmittelbar miteinander gebohrt und verbolzt. Dabei kann die Gesamt-Spantvorrichtung zuerst mit der ersten und dann mit der zweiten Rumpfsektion verbunden werden oder zuerst mit der zweiten und dann mit der ersten Rumpfsektion. Auf die Verwendung einer Querstoßlasche kann somit verzichtet werden.
  • Die Gesamt-Spantvorrichtung kann auch zuerst mit einer Querstoßlasche verbunden werden, und daraufhin zuerst mit der ersten Rumpfsektion und dann mit der zweiten Rumpfsektion, oder zuerst mit der zweiten Rumpfsektion und dann mit der ersten Rumpfsektion verbunden werden.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in teilweise schematischer Darstellung:
    • 1 eine schematische Schrägansicht auf eine Spantvorrichtung zum Befestigen einer Druckkalotte zwischen einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs gemäß einer Ausführungsform;
    • 2 eine schematische Schrägansicht auf eine Anordnung einer Spantvorrichtung und einer Druckkalotte gemäß einer weiteren Ausführungsform sowie Teile einer Druckkalotte gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
    • 3 eine schematische Schrägansicht einer Anordnung einer Spantvorrichtung und einer Druckkalotte gemäß noch einer weiteren Ausführungsform und einer Spantvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
    • 4 eine schematische Querschnittsansicht einer Anordnung einer Spantvorrichtung und einer Druckkalotte gemäß noch einer weiteren Ausführungsform und einer Spantvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform;
    • 5 ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum druckdichten Verbinden einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs gemäß noch einer weiteren Ausführungsform; und
    • 6 bis 9 schematische Darstellungen zum Erläutern des Verfahrens gemäß 5.
  • In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen - sofern nichts anderes angegeben ist - mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • 1 zeigt eine schematische Schrägansicht auf eine Spantvorrichtung 110 zum Befestigen einer Druckkalotte zwischen einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs gemäß einer Ausführungsform.
  • Die Spantvorrichtung 110 weist einen Bodenabschnitt 112 auf, welcher im Wesentlichen als eine rechteckige Platte ausgebildet ist. Der Bodenabschnitt 112 weist eine erste Außenfläche 111 auf. Die erste Außenfläche 111 ist bevorzugt so ausgebildet oder angepasst, dass an der ersten Außenfläche 111 eine Querstoßlasche zum Befestigen einer jeweiligen Innenfläche der ersten Rumpfsektion und/oder der zweiten Rumpfsektion anlegbar ist. Alternativ kann die erste Außenfläche 111 auch so ausgebildet oder angepasst sein, dass an der ersten Außenfläche 111 die jeweilige Innenfläche der ersten oder der zweiten Rumpfsektion selbst anlegbar ist bzw. sind.
  • Die erste Außenfläche 111 kann auch so ausgebildet oder angepasst sein, dass sowohl ein Teil, insbesondere eine Innenseite, der ersten, als auch ein Teil, insbesondere eine Innenseite, der zweiten Rumpfsektion an die erste Außenfläche 111 anlegbar ist. In diesem Fall kann die Spantvorrichtung 110 Funktionen einer Querstoßlasche übernehmen, welche dadurch unnötig werden kann.
  • Aus einer zweiten Außenfläche 113 des Bodenabschnitts 112, welche von der ersten Außenfläche 111 des Bodenabschnitts 112 abgewandt ist, steht ein Flanschabschnitt 114 der Spantvorrichtung 110 hervor.
  • Der Bodenabschnitt 112 und der Flanschabschnitt 114, bevorzugt die gesamte Spantvorrichtung 110, sind bevorzugt einstückig, d.h. integral miteinander, ausgebildet. Der Bodenabschnitt 112 und der Flanschabschnitt 114, bevorzugt die gesamte Spantvorrichtung 110, können beispielsweise aus einem einzelnen Stück Metall, Kunststoff oder einem anderen Werkstoff ausgebildet sein, beispielsweise aus einem Faserverbundwerkstoff, zum Beispiel aus einem Carbonfaser-verstärkten Kunststoff (CFK).
  • Der Flanschabschnitt 114 ist derart angeordnet, dass durch den Flanschabschnitt 114 die zweite Außenfläche 113 des Bodenabschnitts 112 in zwei voneinander separate Teil-Flächen 113-1, 113-2, unterteilt ist. Ein Flächenverhältnis zwischen der ersten Teil-Fläche 113-1 und der zweiten Teil-Fläche 113-2 ist vorzugsweise zwischen 1:5 und 1:1, besonders bevorzugt zwischen 1:2 und 1:1. Bei der Spantvorrichtung 110 ist beispielhaft ein Verhältnis zwischen der ersten Teil-Fläche 113-1 und der zweiten Teil-Fläche 113-2 von 5:3 gewählt.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, weist die Spantvorrichtung 110 durchgängig einen T-förmigen Querschnitt auf, wobei im Bereich des Übergangs zwischen dem Querbalken der T-Form und dem Längsstrich der T-Form ein Verstärkungsabschnitt 118 ausgebildet ist. Der Querschnitt der Spantvorrichtung 110 ist mit anderen Worten T-förmig. Die Spantvorrichtung 110 ist somit auch als T-Spant bezeichenbar. Der Verstärkungsabschnitt 118 ist z.B. symmetrisch beidseitig des Flanschabschnitts 114 ausgebildet.
  • Der Flanschabschnitt 114 ist gemäß 1 im Wesentlichen als eine senkrecht in Bezug auf die zweite Außenfläche 113 des Bodenabschnitts 112 angeordnete Platte ausgebildet, wobei eine erste Außenfläche der Platte als eine Verbindungsfläche 115 fungiert. Mit anderen Worten weist die Verbindungsfläche 115 zu der zweiten Außenfläche 113 des Bodenabschnitts 112 einen minimalen Winkel (und gleichzeitig einen maximalen Winkel) von 90 Grad auf. Eine Dicke der ersten Teil-Fläche 113-1 kann vorteilhaft größer ausgebildet sein als eine Dicke der zweiten Teil-Fläche 113-2.
  • Die Verbindungsfläche 115 erstreckt sich zwischen der zweiten Außenfläche 113 des Bodenabschnitts 112 und einem von der zweiten Außenfläche entfernten Ende 116 des Flanschabschnitts 114. Das entfernte Ende 116 ist bevorzugt eine von der zweiten Außenfläche 113 des Bodenabschnitts 112 maximal entfernte Kante der Platte, als welche der Flanschabschnitt 114 ausgebildet ist. Bevorzugt erstreckt sich die Verbindungsfläche 115 ausgehend von der Außenfläche 113, oder von dem Verstärkungsabschnitt 118, genau bis hin zu einer Kante des Flanschabschnitts 114 und/oder bis zu dem Ende 116 des Flanschabschnitts 114.
  • Die Verbindungsfläche 115 ist vorteilhaft eben. Die Spantvorrichtung 110, oder zumindest die erste Außenfläche 111 des Bodenabschnitts 112, kann eine Krümmung aufweisen, deren Krümmungsradius eine virtuelle Ebene aufspannt, in welcher auch die Verbindungsfläche 115 angeordnet ist.
  • 2 zeigt eine schematische Schrägansicht auf eine Anordnung 100 einer Spantvorrichtung 110 und einer Druckkalotte 130 gemäß einer weiteren Ausführungsform sowie teilweise eine Druckkalotte gemäß noch einer weiteren Ausführungsform. Die Anordnung 100 kann insbesondere als Anordnung zum druckdichten Verbinden einer ersten Rumpfsektion 82 eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion 92 des Flugzeugs dienen oder verwendet werden.
  • In 2 ist die Spantvorrichtung 110 dargestellt, wie sie vorteilhaft zum druckdichten Verbinden der ersten Rumpfsektion 82 und der zweiten Rumpfsektion 92 des Flugzeugs mittels einer Druckkalotte 130 verwendet ist. Die Druckkalotte 130, welche vollständig in der nachfolgenden 6 zu sehen ist, ist in 2 nur schematisch in einem Ausschnitt gezeigt.
  • In 2 ist ersichtlich, dass die Druckkalotte 130 einen gekrümmten Innenabschnitt 132 aufweist, welcher, über einen gebogenen Kantenabschnitt 133, in einem den Innenabschnitt 132 ringsum vollständig umlaufenden flachen Verbindungsabschnitt 134 endet. Der Innenabschnitt 132 ist insbesondere konvex ausgebildet, wobei der Innenabschnitt 132 von der ersten Rumpfsektion 82, welche mit einem Druck zu beaufschlagen ist, aus hin in Richtung der zweiten Rumpfsektion 92 ausgebeult ist. Ein in Richtung der ersten Rumpfsektion 82 (statt in Richtung der zweiten Rumpfsektion 92) gerichtetes Element kann auch als „druckseitig“ bezeichnet werden. Ist der Innenabschnitt 132 konvex, kann der Kantenabschnitt 133 konkav ausgebildet sein und umgekehrt. Optional kann der Innenabschnitt 132 auch ohne einen Kantenabschnitt 133 direkt in den Verbindungsabschnitt 134 übergehen.
  • Wie in 2 dargestellt, ist eine Außenfläche 135 des flachen Verbindungsabschnitts 134 der Druckkalotte 130 an die Verbindungsfläche 115 des Flanschabschnitts 114 angelegt. Durch ein mögliches Verschieben der Außenfläche 135 entlang der Verbindungsfläche 115 kann bei der Montage der Druckkalotte 130 an der Spantvorrichtung 110 ein vorteilhafter Toleranzausgleich in der Verbindungsebene zwischen der Außenfläche 135 des flachen Verbindungsabschnitts 134 und der Verbindungsfläche 115 stattfinden. Im Endzustand sind der flache Verbindungsabschnitt 134 und der Flanschabschnitt 114 gemeinsam durchbohrt und miteinander verbolzt, wobei vorteilhaft besonders geringe, oder überhaupt keine, mechanischen Spannungen an der Druckkalotte 130 anliegen.
  • Wie in 2 weiterhin gezeigt, kann eine Innenfläche 85 einer optionalen Querstoßlasche 86 an die erste Außenfläche 111 des Bodenabschnitts 112 der Spantvorrichtung 110 angelegt werden bzw. an der ersten Außenfläche 111 angelegt sein. Bevorzugt erstreckt sich die Innenfläche 85 der Querstoßlasche mindestens so weit über die erste Außenfläche 111 des Bodenabschnitts 112, dass die Innenfläche 85 zumindest den Bereich der Spantvorrichtung 110 bedeckt, an welchem der Flanschabschnitt 114 angeordnet ist, insbesondere derart, dass die gesamte erste Außenfläche 111 vollständig durch die Innenfläche 85 der Querstoßlasche 86 bedeckt ist. Unter der Innenfläche 85 der Querstoßlasche soll insbesondere diejenige Fläche der Querstoßlasche 86 verstanden sein, welche in den späteren Innenraum des Flugzeugs weist, das heißt beispielsweise zu einem Passagierraum des Flugzeugs hin.
  • Die Querstoßlasche 86 ist vorzugsweise aus demselben Material hergestellt wie die erste und/oder die zweite Rumpfsektion 82, 92. Durch die Querstoßlasche 86 können vorteilhaft Zug-/Druck-, Scher- und Umfangskräfte von einer Rumpfsektion 82, 92 auf die jeweils benachbarten Rumpfsektion 92, 82 übertragen werden.
  • Parallel zu der Innenfläche 85 und von dieser fort weisend erstreckt sich eine Außenfläche 87 der optionalen Querstoßlasche 86. An dieser Außenfläche 87 der Querstoßlasche 86 können sowohl die erste Rumpfsektion 82 als auch die zweite Rumpfsektion 92 angelegt und verbolzt werden.
  • Besonders bevorzugt ist bei der Anordnung 100 die Spantvorrichtung 110 derart ausgebildet und angeordnet, dass der Flanschabschnitt 114 genau senkrecht zu der ersten und der zweiten Rumpfsektion 82, 92 angeordnet ist, das heißt genau senkrecht zu einer Außenwand des Flugzeugrumpfs angeordnet ist.
  • Wie in 2 weiterhin dargestellt ist, kann an der Außenfläche 87 der Querstoßlasche 86 eine Innenfläche 91 der zweiten Rumpfsektion 92 angelegt werden oder anliegen, wobei die Innenfläche 91 der zweiten Rumpfsektion 92 eine solche Fläche ist, welche ins Innere des Flugzeugs weist. An die Außenfläche 87 der Querstoßlasche 86 kann außerdem eine Innenfläche 81 der ersten Rumpfsektion 82 angelegt werden oder anliegen, wobei die Innenfläche 81 der ersten Rumpfsektion 82 eine solche Fläche ist, welche ins Innere des Flugzeugs weist.
  • Eine parallel zu der Innenfläche 91 verlaufende Außenfläche 93 der zweiten Rumpfsektion 92 kann insbesondere einen Teil einer Außenseite des Flugzeugs darstellen. Eine parallel zu der Innenfläche 81 verlaufende Außenfläche 83 der ersten Rumpfsektion 82 kann insbesondere einen Teil einer Außenseite des Flugzeugs darstellen. Vorteilhaft sind die Außenflächen 83, 93 der ersten und zweiten Rumpfsektionen 82, 92 miteinander bündig angeordnet. Die Innenfläche 91 der zweiten Rumpfsektion 92 erstreckt sich vorteilhaft insbesondere so weit über die Spantvorrichtung 110, dass die Innenfläche 91 der zweiten Rumpfsektion 92 den Bereich der Spantvorrichtung 110 überdeckt, in welchem der Flanschabschnitt 114 angeordnet ist.
  • Eine Fuge 88 an der Querstoßlasche 86 zwischen der ersten Rumpfsektion 82 und der zweiten Rumpfsektion 92 ist vorteilhaft in einem Bereich des Bodenabschnitts 112 angeordnet, welcher druckseitig des Flanschabschnitts 114 liegt, d.h. auf derjenigen Seite des Flanschabschnitts 114, welcher der ersten Rumpfsektion 82 zugewandt ist.
  • Somit sind bevorzugt auf beiden Seiten des Flanschabschnitts 114 Bereiche ausgebildet, in welchen die Querstoßlasche 86 zwischen dem Bodenabschnitt 112 der Spantvorrichtung 110 und entweder der ersten Rumpfsektion 82 oder der zweiten Rumpfsektion 92 eingeschlossen und sozusagen gesandwicht ist. Somit können in diesen Bereichen vorteilhaft Bohrungen durch die erste und die zweite Rumpfsektion 82, 92 sowie den Bodenabschnitt 112 der Spantvorrichtung 110 und die Querstoßlasche 86 erfolgen, durch welche die erste und die zweite Rumpfsektion 82, 92, die Querstoßlasche 86 und die Spantvorrichtung 110 miteinander verbolzt werden können.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung 100 kann neben der Druckkalotte 130 und der Spantvorrichtung 110 auch die optionale Querstoßlasche 86 und/oder die erste und/oder die zweite Rumpfsektion 92 umfassen.
  • Als eine Variante kann auch vorgesehen sein, dass die Spantvorrichtung 110 selbst die Funktion einer Querstoßlasche übernimmt. In diesem Fall kann die Anordnung 100 ohne eine Querstoßlasche realisiert sein. Die Innenflächen 81, 91 der ersten und der zweiten Rumpfsektion 82, 92 können somit auch direkt an der ersten Außenfläche 111 der Spantvorrichtung 110 angebracht und mit dieser verbunden sein. Die Fuge 88 zwischen der ersten Rumpfsektion 82 und der zweiten Rumpfsektion 92 kann auch bei dieser Variante vorteilhaft in einem Bereich des Bodenabschnitts 112 angeordnet sein, welcher druckseitig des Flanschabschnitts 114 liegt
  • 3 zeigt eine schematische Schrägansicht einer Anordnung 100' einer Spantvorrichtung 110' und einer Druckkalotte 130 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform. Auch die Anordnung 100' ist als Anordnung zum druckdichten Verbinden einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs mit einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs verwendbar. 3 zeigt außerdem eine schematische Querschnittsansicht einer Spantvorrichtung 110' gemäß noch einer weiteren Ausführungsform.
  • Die Spantvorrichtung 110' ist eine Variante der Spantvorrichtung 110 und unterscheidet sich von dieser darin, dass ein Verstärkungsabschnitt 118' der Spantvorrichtung 110' sich von dem Verstärkungsabschnitt 118 der Spantvorrichtung 110 unterscheidet.
  • Der Verstärkungsabschnitt 118' der Spantvorrichtung 110' ist asymmetrisch zu dem Flanschabschnitt 114 ausgebildet. Insbesondere kann der Verstärkungsabschnitt 118' mit einer festeren, das heißt massiveren, Verstärkung auf einer Seite des Flanschabschnitts 114 vorgesehen sein, welche von der Verbindungsfläche 115 des Flanschabschnitts 114 abgewandt ist. Der Verstärkungsabschnitt 118' kann sich auf dieser Seite des Flanschabschnitts 114, wie in 3 dargestellt, beispielsweise keilförmig zwischen der zweiten Außenfläche 113 des Bodenabschnitts 112 und einer von der Verbindungsfläche abgewandten Außenfläche 117 des Flanschabschnitts 114 erstrecken. Somit ist die Spantvorrichtung 110' noch besser dazu geeignet, auf die Verbindungsfläche 115 wirkende Drücke, insbesondere nach Beaufschlagen der ersten Rumpfsektion 82 des Flugzeugs mit einem Überdruck gegenüber der zweiten Rumpfsektion 92 des Flugzeugs, aufzunehmen.
  • Die Spantvorrichtung 110' unterscheidet sich weiterhin darin von der Spantvorrichtung 110, dass die Spantvorrichtung 110' optionale Stützabschnitte 140-1, 140-2, 140-3 aufweist, welche im Folgenden zusammenfassend mit 140-i beschrieben werden. In 3 ist exemplarisch die Spantvorrichtung 110' als eine längere zusammenhängende Spantvorrichtung dargestellt, welche drei Stützabschnitte 140-1, 140-2, 140-3 aufweist. Es versteht sich, dass die Spantvorrichtung 110' auch mit einem, zwei, oder vier oder mehr Stützabschnitten 140-i ausgebildet sein kann.
  • Die Stützabschnitt 140-i dienen zum Aufnehmen von Druckkräften auf die Verbindungsfläche 115. Die Stützabschnitte 140-i sind dazu als jeweils eine senkrecht zu der Verbindungsfläche 115 angeordnete Platte ausgebildet, welche sich von der zweiten Außenfläche 113 des Bodenabschnitts 112 der Spantvorrichtung 110' aus bis hin zu der von der Verbindungsfläche 115 abgewandten Außenfläche 117 des Flanschabschnitts 114 erstreckt. Eine erste Kante jedes Stützabschnitts 140-i ist vorteilhaft mit der zweiten Außenfläche 113 des Bodenabschnitts 112 verbunden. Eine zweite Kante jedes Stützabschnitts 140-i ist vorteilhaft mit dem Verstärkungsabschnitt 118' verbunden. Eine dritte Kante jedes Stützabschnitts 140-i ist vorteilhaft mit der Außenfläche 117 des Flanschabschnitts 114 verbunden. Eine vierte, mit minimaler Länge ausgebildete Kante jedes Stützabschnitts 140-i liegt z.B. frei.
  • Der Bodenabschnitt 112, der Flanschabschnitt 114, der Verstärkungsabschnitt 118' und/oder die Stützabschnitte 140-i bevorzugt die gesamte Spantvorrichtung 110', können bzw. kann vorteilhaft einstückig ausgebildet sein, wie im Voranstehenden in Bezug auf die Spantvorrichtung 110 beschrieben.
  • Bei der Anordnung 100' kann die Druckkalotte 130 ebenso ausgebildet sein wie bei der Anordnung 100. Die Druckkalotte 130, die erste Rumpfsektion 82, die Querstoßlasche 86 und die zweite Rumpfsektion 92 können bezüglich der Spantvorrichtung 110' genauso angeordnet sein und mit dieser, und miteinander, genauso verbunden sein wie in Bezug auf die Anordnung 100 im Voranstehenden beschrieben.
  • Die Anordnung 100' weist gemäß 3 weiterhin optionale Kupplungselemente 142-1, 142-2, 142-3 auf, welche zusammenfassend mit 142-i bezeichnet werden. Die Kupplungselemente 142-i können je einen abgerundeten L-förmigen Querschnitt aufweisen, wobei ein erster Schenkel der L-Form parallel zu einem jeweiligen Stützabschnitt 140-i, und somit auch senkrecht zu der Verbindungsfläche 115, angelegt und mit dem jeweiligen Stützabschnitt 140-i verbunden, insbesondere verbolzt, werden kann.
  • Ein zweiter Schenkel der L-Form der Kupplungselemente 142-i kann jeweils, unmittelbar oder mittelbar, mit der zweiten Rumpfsektion 92 verbunden sein. Auf diese Weise ergibt sich eine noch stabilere Anordnung 100', welche neben der Druckkalotte 130 und der Spantvorrichtung 110' auch die erste Rumpfsektion 82, die zweite Rumpfsektion 92, die Querstoßlasche 86 und/oder die Kupplungselemente 142-i umfassen kann. Der erste und der zweite Schenkel der L-Form können gleich groß oder verschieden groß ausgebildet sein.
  • Wie in Bezug auf 2 bereits beschrieben, kann auch die Anordnung 100' ohne eine Querstoßlasche ausgebildet werden. Die Spantvorrichtung 110' kann auch bei der Anordnung 100' unmittelbar mit der ersten und der zweiten Rumpfsektion 82, 92 verbunden werden und dabei die Aufgaben einer Querstoßlasche erfüllen.
  • 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Anordnung 100" einer Spantvorrichtung 110" und einer Druckkalotte 130 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform. Auch die Anordnung 100" ist als Anordnung zum druckdichten Verbinden einer ersten Rumpfsektion eines Flugzeugs mit einer zweiten Rumpfsektion des Flugzeugs verwendbar. 4 zeigt außerdem eine schematische Querschnittsansicht einer Spantvorrichtung 110" gemäß noch einer weiteren Ausführungsform.
  • Die Anordnung 100" ist eine Variante der Anordnung 100' und unterscheidet sich von dieser in der Verwendung einer Spantvorrichtung 110". Die Spantvorrichtung 110" ist eine Variante der Spantvorrichtung 110' und unterscheidet sich von dieser insbesondere durch einen Verstärkungsabschnitt 118"der Spantvorrichtung 110", welcher weniger massiv ausgebildet ist als der Verstärkungsabschnitt 118' der Spantvorrichtung 110'. Insbesondere weist der Verstärkungsabschnitt 118" keine Keilform einerseits des Flanschabschnitts 114 auf.
  • Außerdem ist bei der Spantvorrichtung 110" ein erster Teil des Bodenabschnitts 112, welcher druckseitig des Flanschabschnitts 114 liegt (und welcher somit die erste Teil-Fläche 113-1 aufweist) mit einer größeren Dicke ausgebildet als ein zweiter Teil des Bodenabschnitts 112, welcher der zweiten Rumpfsektion 92 zugewandt ist (und welcher somit die zweite Teil-Fläche 113-2 aufweist).
  • Die Verbindungsfläche 115 des Flanschabschnitts 114 der Spantvorrichtung 110", sowie bevorzugt auch der gesamte Flanschabschnitt 114 selbst, wie in 4 dargestellt, sind zudem mit einem minimalen Winkel zu der Außenfläche 113, genauer gesagt: zu der zweiten Teil-Fläche 113-2 der Außenfläche 113, angeordnet, welcher zwischen siebzig und neunzig Grad liegt, bevorzugt zwischen fünfundsiebzig und achtzig Grad, beispielsweise siebenundsiebzig Grad.
  • In 4 ist schematisch dargestellt, dass ein erstes Kupplungselement 142-1 und ein erster Stützabschnitt 140-1 der Spantvorrichtung 110" durch eine gemeinsame Bohrung 145 hindurch miteinander verbolzt werden können. Die Kupplungselemente 142-i können, etwa über ihren jeweiligen ersten Schenkel, an Stringer 148 der zweiten Rumpfsektion 92 angelegt, und optional mit diesen verbunden, werden. Somit kann die Anordnung 100" noch mehr stabilisiert werden und stabilisierend wirken.
  • Wie in Bezug auf 2 bereits beschrieben, kann auch die Anordnung 100" ohne eine Querstoßlasche ausgebildet werden. Die Spantvorrichtung 110" kann auch bei der Anordnung 100" unmittelbar mit der ersten und der zweiten Rumpfsektion 82, 92 verbunden werden und dabei die Aufgaben einer Querstoßlasche erfüllen.
  • 5 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zum druckdichten Verbinden einer ersten Rumpfsektion 82 eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion 92 des Flugzeugs gemäß noch einer weiteren Ausführungsform. Das Verfahren gemäß 5 wird im Folgenden auch anhand der nachfolgenden 5 bis 8 genauer erläutert werden.
  • In einem Schritt S01 wird, wie in den 6 und 7 veranschaulicht, eine Anzahl von Spantvorrichtungen 210-1, 210-2, 210-3 miteinander zu einer Gesamt-Spantvorrichtung 220 verbunden. Die Spantvorrichtungen 210-i können insbesondere so ausgebildet sein, wie in Bezug auf die Spantvorrichtungen 110; 110'; 110"im Voranstehenden beschrieben.
  • In dem Schritt S01 wird die Anzahl der Spantvorrichtungen 210-i derart zu der Gesamt-Spantvorrichtung 220 verbunden, dass die jeweiligen ersten Außenflächen 211-i der Spantvorrichtungen 210-i, welche so ausgebildet und angeordnet sind wie in Bezug auf die ersten Außenfläche 111 der Spantvorrichtung 110; 110'; 110" beschrieben, an einem jeweiligen Bereich der ersten Rumpfsektion 82, der zweiten Rumpfsektion 92, oder einer Querstoßlasche 86 anliegen, insbesondere möglichst bündig anliegen. Dazu können die Spantvorrichtungen 210-i mit unterschiedlichen Längen und/oder unterschiedlichen Krümmungen ausgebildet sein, um an den jeweiligen Bereich ersten Rumpfsektion 82, der zweiten Rumpfsektion 92 oder der Querstoßlasche 86 möglichst spaltfrei und zwischenraumfrei angelegt werden zu können. Mit anderen Worten können sich die einzelnen Spantvorrichtungen 210-i in radialer Richtung voneinander unterscheiden.
  • Die Spantvorrichtungen 210-i weisen jeweils Verbindungsflächen 215-i auf, wie dies im Voranstehenden in Bezug auf die Verbindungsfläche 115 der Spantvorrichtungen 110; 110' beschrieben wurde. Das Verbinden S01 der Spantvorrichtungen 210-i zu der Gesamt-Spantvorrichtung 220 erfolgt derart, dass die jeweiligen Verbindungsflächen 215-i der Spantvorrichtungen 210-i miteinander bündig zu einer Gesamt-Verbindungsfläche 221 angeordnet sind. Mit anderen Worten könnte ein Finger entlang der Gesamt-Verbindungsfläche 221 ringsum gefahren werden, ohne auf eine Stufe zu stoßen. Die Gesamt-Spantvorrichtung 220 bildet einen geschlossenen Ring und die Gesamt-Verbindungsfläche 221 bildet einen geschlossenen ringförmigen Streifen.
  • In einem Schritt S02 wird, wie in 8 veranschaulicht, die im Voranstehenden beschriebene Druckkalotte 130 mit dem konvexen Innenabschnitt 132 und dem umlaufenden, flachen Verbindungsabschnitt 134, in die Gesamt-Spantvorrichtung 220 eingeführt, und zwar derart, dass die Außenfläche 135 des Verbindungsabschnitts 134 der Druckkalotte 130 auf der Gesamt-Verbindungsfläche 221 der Gesamt-Spantvorrichtung 220 möglichst bündig, das heißt möglichst spaltfrei und zwischenraumfrei, zu liegen kommt. Dazu können der Winkel, in welchem der flache Verbindungsabschnitt 134 auf den Innenabschnitt 132 der Druckkalotte 130 trifft sowie ein Winkel, in welchem die jeweiligen ersten Außenflächen 211-i der Spantvorrichtungen 210-i zu den jeweiligen Verbindungsflächen 215-i der Spantvorrichtungen 210-i angeordnet sind, entsprechend aufeinander angepasst werden bzw. sein.
  • Das Verbinden der Druckkalotte 130 mit der Gesamt-Spantvorrichtung 220 in dem Schritt S02 ermöglicht insbesondere, eine Einheit zu schaffen, welche im Wesentlichen oder vollständig spannungsfrei ist und somit möglichst spannungsfrei mit der ersten und/oder der zweiten Rumpfsektion 82, 92 verbindbar ist.
  • In einem Schritt S03 werden, wie in 9 veranschaulicht, die miteinander verbundene Druckkalotte 130 und die Gesamt-Spantvorrichtung 220 mit der Querstoßlasche 86, mit der ersten Rumpfsektion 82 des Flugzeugs und/oder mit der zweiten Rumpfsektion 92 des Flugzeugs und/oder mit einer Querstoßlasche 86 verbunden.
  • Dies kann insbesondere so erfolgen, wie in Bezug auf die 2, 3 und/oder die 4 und die dortige Verbindung zwischen den Spantvorrichtungen 110; 110'; 110", der ersten Rumpfsektion 82 und der zweiten Rumpfsektion 92 beschrieben, sei es unter Verwendung der Querstoßlasche 86 oder bei einer Ausführung ohne eine Querstoßlasche. Die miteinander verbundene Druckkalotte 130 und die Gesamt-Spantvorrichtung 220, optional auch mit der Querstoßlasche 86, der ersten Rumpfsektion 82 und/oder der zweiten Rumpfsektion 92, stellen eine vorteilhafte Anordnung 200 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform dar.
  • Bezugszeichenliste
  • 81
    Innenfläche
    82
    erste Rumpfsektion
    83
    Außenfläche
    85
    Innenfläche
    86
    Querstoßlasche
    87
    Außenfläche
    88
    Fuge
    91
    Innenfläche
    92
    zweite Rumpfsektion
    93
    Außenfläche
    100
    Anordnung
    100'
    Anordnung
    100"
    Anordnung
    110
    Spantvorrichtung
    110'
    Spantvorrichtung
    110"
    Spantvorrichtung
    111
    erste Außenfläche
    112
    Bodenabschnitt
    113
    zweite Außenfläche
    113-1
    erste Teil-Fläche
    113-2
    zweite Teil-Fläche
    114
    Flanschabschnitt
    115
    Verbindungsfläche
    116
    Ende
    117
    Außenfläche
    118
    Verstärkungsabschnitt
    118'
    Verstärkungsabschnitt
    118"
    Verstärkungsabschnitt
    130
    Druckkalotte
    132
    Innenabschnitt
    133
    Kantenabschnitt
    134
    Verbindungsabschnitt
    135
    Außenfläche
    140-i
    Stützabschnitt
    142-i
    Kupplungselement
    145
    Bohrung
    148
    Stringer
    200
    Anordnung
    210
    Spantvorrichtungen
    211-i
    erste Außenfläche
    215
    Verbindungsfläche
    220
    Gesamt-Spantvorrichtung
    221
    Gesamt-Verbindungsfläche

Claims (9)

  1. Spantvorrichtung (110; 110'; 110"; 210-i) zum Befestigen einer Druckkalotte (130) zwischen einer ersten Rumpfsektion (82) eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion (92) des Flugzeugs , mit: einem Bodenabschnitt (112) mit einer ersten Außenfläche (111; 211-i), und einem Flanschabschnitt (114) der Spantvorrichtung (110; 110'; 110"; 210-i) der einstückig mit dem Bodenabschnitt (112) ausgebildet ist und aus einer zweiten Außenfläche (113) des Bodenabschnitts (112), welche von der ersten Außenfläche (111; 211-i) des Bodenabschnitts (112) abgewandt ist, hervorsteht, wobei der Flanschabschnitt (114) eine Verbindungsfläche (115) aufweist, welche sich zwischen der zweiten Außenfläche (113) des Bodenabschnitts (112) und einem von der zweiten Außenfläche (113) des Bodenabschnitts (112) entfernten Ende (116) des Flanschabschnitts (114) erstreckt, wobei der Bodenabschnitt (112) und der Flanschabschnitt (114) zusammengenommen zumindest abschnittsweise einen Querschnitt aufweisen, welcher eine T-Form mit einem Verstärkungsabschnitt (118; 118'; 118") im Bereich des Übergangs zwischen einem Querbalken und einem Längsstrich der T-Form hat; dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsabschnitt (118; 118") symmetrisch zu dem Flanschabschnitt (114) ausgebildet ist.
  2. Spantvorrichtung (110; 110'; 110"; 210-i) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verbindungsfläche (115) in einem Winkel von mindestens sechzig Grad zu der ersten Außenfläche (111; 211-i) und/oder zu der zweiten Außenfläche (113) des Bodenabschnitts (112) erstreckt.
  3. Spantvorrichtung (110; 110'; 110") nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Außenfläche (111) des Bodenabschnitts (112) mit einer Krümmung ausgebildet ist.
  4. Spantvorrichtung (110'; 110") nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spantvorrichtung (110') mindestens einem Stützabschnitt (140-i) umfasst, welcher sich, zum Aufnehmen von Druckkräften auf die Verbindungsfläche (115), von der zweiten Außenfläche (113) des Bodenabschnitts (112) zu einer von der Verbindungsfläche (115) abgewandten Außenfläche (117) des Flanschabschnitts (114) erstreckt.
  5. Spantvorrichtung (110'; 110") nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Stützabschnitt (140-i) als eine senkrecht zu der Verbindungsfläche (115) angeordnete Platte ausgebildet ist.
  6. Anordnung (100; 100'; 100"; 200) mit: einer Spantvorrichtung (110; 110'; 110"; 210-i) nach einem der Ansprüche 1 bis 5; und einer Druckkalotte (130) zur Montage zwischen einer ersten Rumpfsektion (82) eines Flugzeugs und einer zweiten Rumpfsektion (92) des Flugzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkalotte (130) einstückig ausgebildet ist und einen gekrümmten Innenabschnitt (132) und einen umlaufenden flachen Verbindungsabschnitt (134) am Außenumfang des Innenabschnitts (132) aufweist; wobei der umlaufende flache Verbindungsabschnitt (132) der Druckkalotte (130) an der Verbindungsfläche (115; 215-i) der Spantvorrichtung (110; 110'; 110"; 210-i) anliegt.
  7. Anordnung (100; 100'; 100"; 200) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spantvorrichtung (110; 110'; 110"; 210-i) unmittelbar mit einer ersten Rumpfsektion (82) eines Flugzeugs und/oder unmittelbar mit einer zweiten Rumpfsektion (92) des Flugzeugs verbunden ist.
  8. Anordnung (200) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (200) eine Anzahl von Spantvorrichtungen (210-i) umfasst, welche miteinander derart zu einer Gesamt-Spantvorrichtung (220) verbindbar sind, dass die jeweiligen Verbindungsflächen (215-i) der Spantvorrichtungen (210-i) miteinander bündig zu einer Gesamt-Verbindungsfläche (221) angeordnet sind.
  9. Anordnung (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamt-Spantvorrichtung (220) einen geschlossenen Ring bildet.
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