EP2555972A1

EP2555972A1 - Verbindungselement und befestigungsanordnung für sitzschienen in einem flugzeug

Info

Publication number: EP2555972A1
Application number: EP11725606A
Authority: EP
Inventors: Stefan Bräutigam
Original assignee: Premium Aerotec GmbH
Current assignee: Premium Aerotec GmbH
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2013-02-13
Also published as: BR112012025808A2; US20130216300A1; RU2012147514A; US8998137B2; DE102010014301A1; WO2011124215A1; CA2795307A1

Abstract

Es wird eine Befestigungsanordnung zur Verbindung von zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Strukturelementen (1, 2), insbesondere in einer Leichtbaukonstruktion, vorgeschlagen, wobei das erste Strukturelement (1) eine Ausnehmung (10) aufweist, in die das zweite Strukturelement (2) zumindest teilweise eingreift, wobei ein als Winkel ausgebildetes erstes Verbindungselement (3) mit einem Befestigungsabschnitt (32) eines ersten Schenkels (30) auf einer Seite der Ausnehmung (10) am ersten Strukturelement (1) anliegt und mit diesem verbunden ist, wobei das erste Verbindungselement (3) mit einem Befestigungsabschnitt (38) eines zweiten Schenkels (36) am zweiten Strukturelement (2) anliegt und mit diesem verbunden ist, wobei der zweite Schenkel (36) in einer ersten Richtung (z), parallel zur Knickkante (35) zwischen dem ersten (30) und dem zweiten (36) Schenkel, eine größere Erstreckung aufweist, als der Befestigungsabschnitt (32) des ersten Schenkels (30), wobei ein freies Ende (37) aufweisender Verlängerungsteil (38') des Befestigungsabschnitts (38) des zweiten Schenkels (36) in dieser Richtung (z) über den Befestigungsabschnitt (32) des ersten Schenkels (30) hinausragt, wobei der erste Schenkel (30) zumindest einen Stützabschnitt (34) aufweist, der sich vom Befestigungsabschnitt (32) des ersten Schenkels (30) zum Verlängerungsteil (39) des zweiten Schenkels (36) erstreckt, wobei ein als Winkel ausgebildetes zweites Verbindungselement (4) auf der vom ersten Verbindungselement (3) abgewandten Seite des zweiten Strukturelements (2) vorgesehen ist, wobei das zweite Verbindungselement (4) sowohl mit dem ersten Strukturelement (1), als auch mit dem zweiten Strukturelement (2) verbunden ist und wobei das erste Verbindungselement (3) einen dritten Schenkel (39) aufweist, der mit dem ersten Schenkel (30) und dem zweiten Schenkel (36) verbunden ist.

Description

VERBINDUNGSELEMENT UND BEFESTIGUNGSANORDNUNG FÜR SITZSCHIENEN IN EINEM FLUGZEUG

TECHNISCHES GEBIET

5 Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement mit zumindest drei in einem Winkel zueinander angeordneten Schenkeln sowie eine

Befestigungsanordnung mit einem derartigen Verbindungselement.

Derartige Verbindungselemente und Befestigungsanordnungen werden

0 insbesondere bei Leichtbaukonstruktionen, zum Beispiel im Flugzeugbau,

verwendet. Ein beispielhaftes Einsatzgebiet ist die Verbindung von Sitzschienen mit Querträgern eines Fußbodens in einem Luftfahrzeug. Auf dieselbe Weise können auch andere Schienen, zum Beispiel Führungs- oder Verzurrschienen in einem Frachtraum eines Luftfahrzeugs mit entsprechenden Querträgern

5 verbunden sein.

STAND DER TECHNIK

Im Stand der Technik gibt es für die Anbindung der bei Fußböden in

0 Luftfahrzeugen üblichen Trägerstrukturen (Sitzschienen in Luftfahrzeug- Längsrichtung und Fußbodenquerträger in Luftfahrzeug-Querrichtung) im

Wesentlichen zwei alternative Anbindungskonzepte, wobei die Sitzschienen und die Querträger als Doppel-T-Träger oder C-Träger ausgebildet sind: 5 a) Die Sitzschienen verlaufen oberhalb der Fußbodenquerträger. Der

Untergurt einer Sitzschiene wird mit dem Obergurt eines Querträgers durch Schrauben oder Niete verbunden. Nachteil bei dieser Art der Befestigung der Sitzschiene ist die verhältnismäßig große Bauhöhe, die für diese Fußbodenstruktur erforderlich ist.

0 Die Sitzschiene wird im Anschlussbereich an den Querträger teilweise ausgeklinkt, also mit einer unteren Ausnehmung versehen, in welche der Querträger eingreift. Durch diese Ausnehmung wird die Sitzschiene jedoch in ihrer Stabilität erheblich geschwächt, so dass sie nur noch geringe Querkräfte und Normalkräfte übertragen kann. Um diese Schwächung zu kompensieren müssen in aufwendiger Weise Anschlusselemente vorgesehen werden, die in der Lage sind, die Quer- und Normalkräfte, die über die Sitze und die auf diesen befindliche Last in die Sitzschiene eingeleitet werden, über den ausgeklinkten Bereich hinweg zu übertragen. Auch wenn die wesentlichen Biegemomente in der Sitzschiene in der Mitte zwischen zwei Querträgern auftreten, so sinken die Biegemomente im ausgeklinkten Bereich nicht auf Null herab, so dass der Obergurt der Sitzschiene zusammen mit der Sitzschienenkrone in der Regel nicht in der Lage ist, die dort auftretenden Momente zu übertragen. Dabei ist auch eine Übertragung verhältnismäßig kleiner Biegemomente durch die

Anschlusselemente beziehungsweise durch ein den ausgeklinkten Bereich überbrückendes Anbindungselement erforderlich.

Es wurden in der Vergangenheit unterschiedliche Konzepte für

Anschlusselemente und Anbindungselemente entwickelt. Bei einem dieser Konzepte ist der Fußbodenquerträger im Bereich der Anbindung einer Sitzschiene lokal mit einem Durchbruch versehen, durch den ein

Verbindungselement geführt wird. Dieses Verbindungselement wird dann auf beiden Seiten der Ausnehmung mit der Sitzschiene fest verbunden, zum Beispiel vernietet. Auf diese Weise wird eine Struktur geschaffen, bei der sich die Sitzschiene und der Querträger gegenseitig durchgreifen.

Insbesondere dann, wenn Fussbodenquerträger extrem gewichtssparend ausgebildet sind, kann es bei dem Anbindungskonzept a) im Bereich der

Anbindung einer Sitzschiene an den Querträger und der damit bedingten

Einleitung der Kraft in den Querträger zu einer Flanschaufbiegung des Querträgers kommen, wodurch lokale Festigkeitsprobleme im Querträger auftreten.

Insbesondere wenn Fussbodenquerträger aus anisotropen Werkstoffen, zum Beispiel Kohlefaserverbundwerkstoff (CFK), erstellt werden, kann das Problem der Flanschaufbiegung auftreten. Die Hauptbelastungen von

Fussbodenquerträgem treten in der y-/z-Ebene auf. Daher werden Querträger aus anisotropen Werkstoffen vor allem mit Steifigkeiten ausgestattet, die dieser Belastung standhalten. Lokal im Bereich des Anschlusses der Sitzschiene tritt jedoch eine Biegung des Querträgerobergurtes um eine Querachse (y-Achse) auf. Um diesen Effekt aufzufangen, können Winkel zur Verstärkung des Bereiches am Querträger angebracht werden oder das Querträger-Bauteil wird mit lokalen Steifigkeiten ausgestattet, die diesen Belastungen standhalten. Für beide

Lösungen sind zusätzliche Arbeitschritte erforderlich, wodurch die Herstellkosten steigen. Außerdem muss das Strukturgewicht dieser lokalen Verstärkungen berücksichtigt werden.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass gewichtsoptimierte Leichtbau- Querträger in Bereichen, in denen ein Gurt einer Druckbelastung ausgesetzt ist, zum Kippen neigen. Da die Obergurte durch die Sitzschienenanbindungen in der Regel seitlich gestützt sind, ist vor allem der ungestützte Untergurt kippgefährdet. Dabei weicht der Untergurt nach vorne oder hinten (in Luftfahrzeuglängsrichtung) aus. Um daher gewichtsoptimierte Querträger im Fußboden eines Luftfahrzeugs einsetzen zu können, werden vielfach zusätzliche Elemente im Flugzeugfußboden verbaut, die dieser Kippwirkung entgegenwirken. Auch diese Elemente stellen zusätzliches Gewicht dar und erhöhen den Einbauaufwand.

Aus der DE 201 14 953 U1 ist ein Verbindungselement bekannt, das einen

Grundkörper in Form eines gleichseitigen Dreiecks aufweist, an dessen Kanten jeweils eine dreieckige Befestigungslasche mittels Materialbrücken angeordnet ist. Die Verbindungslinie der jeweiligen Materialbrücken bildet eine Knickkante. Dieses Verbindungselement wird nach Abknicken der Befestigungslaschen zu einem Eckverbinder für ein Rahmengestell. Die einzelnen Befestigungslaschen stehen jeweils nur über die Materialbrücken mit dem Grundkörper in Verbindung. Eine Verbindung der Befestigungslaschen unmittelbar untereinander ist nicht vorgesehen.

Aus der DE 34 42 550 C1 ist ein im Querschnitt C-förmiger Anschlussschuh für ebenfalls C-förmige Blechprofile bekannt. Dieser Anschlussschuh besitzt an einem Ende eine vom mittleren Profilabschnitt nach unten, also in Richtung der beiden seitlichen Schenkel, abgebogene stirnseitige Lasche. Der C-förmige Profilkorpus des Verbindungselements wird in ein C-förmiges Profilelement eingeschoben. Ein weiteres C-förmiges Profilelement kann dann rechtwinklig zum ersten Profilelement stumpf vor dieses gesetzt werden, wobei der Anschlussschuh mit seinem aus dem ersten Profilelement herausragenden Abschnitt in das zweite Profilelement eingreift und wobei die vertikal abgebogene Lasche des

Anschlussschuhs gegen den mittleren Profilabschnitt des zweiten Profilelements flächig zur Anlage kommt. Es sind keine dezidierten Befestigungsabschnitte vorgesehen, in denen der Anschlussschuh mit den Profilelementen durch

Befestigungsmittel fest verbunden würde.

Aus der DE 103 29 017 B4 ist eine Tragekonstruktion aus rechteckigen

Hohlprofilen bekannt, die mittels äußeren oder inneren Verbindungselementen miteinander verbunden werden. Die Hohlprofile werden dabei gegeneinander gesetzt, durchdringen einander aber nicht.

Aus der DE 38 38 220 C2 ist eine Verbindung zwischen Pfosten und Riegel für Fassaden bekannt, bei der Querriegel von zwei Seiten in einen teilweise ausgenommenen Pfosten eingesetzt werden und über eine Art

Dübelmechanismus mit dem Pfosten verbunden werden. DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes

Verbindungselement anzugeben, das zur Verbindung von zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Strukturelementen mit diesen verbunden werden kann, um bei niedriger Bauhöhe eine ausreichende und wirksame Querkraft- und Normalkraftübertragung sowie eine Biegemomentübertragung auch dann zu gestatten, wenn die Strukturelemente einander zumindest teilweise durchgreifen, und dabei eine Flanschaufbiegung sowie ein Kippen des einen Strukturelements in Längsrichtung des anderen Strukturelements zu verhindern.

Die auf das Verbindungselement gerichtete Aufgabe wird gelöst durch ein

Verbindungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verbindungselements sind in den

Unteransprüchen 2 bis 6 angegeben.

Die erfindungsgemäße Befestigungsanordnung zur Verbindung von zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Strukturelementen weist ein erfindungsgemäßes Verbindungselement auf und ist insbesondere für eine Leichtbaukonstruktion vorgesehen. Das erste Strukturelement weist eine Ausnehmung auf, in die das zweite Strukturelement zumindest teilweise eingreift, wobei ein erstes,

erfindungsgemäß ausgestaltetes Verbindungselement mit einem ersten

Befestigungsabschnitt eines ersten Schenkels auf einer Seite der Ausnehmung am ersten Strukturelement anliegt und mit diesem verbunden ist. Das erste Verbindungselement liegt mit einem Befestigungsabschnitt eines zweiten

Schenkels am zweiten Strukturelement an und ist mit diesem verbunden. Ein als Winkel ausgebildetes zweites Verbindungselement ist auf der vom ersten

Verbindungselement abgewandten Seite des zweiten Strukturelements

vorgesehen. Das zweite Verbindungselement ist sowohl mit dem ersten

Strukturelement, als auch mit dem zweiten Strukturelement verbunden. VORTEILE

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Stützabschnitt über einen Bereich von mehr als der Hälfte der Erstreckung des Verlängerungsteils in der ersten Richtung mit diesem verbunden. Vorzugsweise erstreckt sich der Stützabschnitt bis zum freien Ende des Verlängerungsteils. Durch diese Maßnahmen werden die in einem mit dem Verbindungselement verbundenen zweiten Strukturelement um die Querachse auftretenden Kippmomente jeweils zuverlässig vom ersten

Schenkel des ersten Verbindungselements abgestützt und in ein mit dem

Verbindungselement verbundenes erstes Strukturelement eingeleitet.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist der Stützabschnitt über einen Bereich von mehr als der Hälfte der Erstreckung des Befestigungsabschnitts des ersten Schenkels in einer zweiten Richtung, die rechtwinklig zur Knickkante und in der x-z-Ebene des Befestigungsabschnitts des ersten Schenkels verläuft, mit dem Befestigungsabschnitt verbunden. Vorzugsweise erstreckt sich diese Verbindung über im Wesentlichen die gesamte Erstreckung des Befestigungsabschnitts in der zweiten Richtung. Durch diese konstruktive Maßnahme werden die von den im zweiten Strukturelement auftretenden Kippkräften erzeugten Kräfte optimal und besonders wirksam vom Stützabschnitt in den Befestigungsabschnitt und von diesem in das erste Strukturelement eingeleitet.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der dritte Schenkel mit dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel einstückig verbunden. Diese integrale Ausbildung des ersten Verbindungselements als Eckwinkel in Form einer

Kofferecke schafft ein besonders stabiles Verbindungsteil.

Der dritte Schenkel erstreckt sich dabei in einer Ebene, die vorzugsweise rechtwinklig zu den Ebenen des ersten Schenkels und des zweiten Schenkels verläuft. Vorteilhaft ist es auch, wenn der Stützabschnitt so ausgebildet ist, dass eine vom Befestigungsabschnitt abgewandte Kante des Stützabschnitts vom freien Ende des ersten Schenkels zum freien Ende des Verlängerungsteils des

Befestigungsabschnitts des zweiten Schenkels verläuft. Vorzugsweise verläuft diese Kante gerade; sie kann aber auch beispielsweise bogenförmig verlaufen. Die hierdurch bewirkte Abschrägung des Stützabschnitts bewirkt eine

Materialeinsparung und damit eine Gewichtsreduzierung dieses Bauteils. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform sind die drei Schenkel des Verbindungselements einstückig miteinander ausgebildet, wobei das

Verbindungselement vorzugsweise als Schmiedeteil oder als Gussteil gefertigt ist. Hierdurch kann insbesondere beim Einsatz von Titan als sehr leichtem Werkstoff eine zeit- und kostenaufwendige spanende Bearbeitung bei der Herstellung des Verbindungselements minimiert oder sogar vermieden werden.

Der auf die Befestigungsanordnung gerichtete Teil der Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 7 angegebene Befestigungsanordnung gelöst. Das Vorsehen des ersten Verbindungselements und des zweiten

Verbindungselements, die beide sowohl mit dem ersten Strukturelement, als auch mit dem zweiten Strukturelement verbunden sind, was beispielsweise durch Nieten, Schrauben und/oder Kleben erfolgen kann, erspart die im Stand der Technik übliche Anbringung eines den ausgeklinkten Bereich des ersten

Strukturelements überbrückenden und durch eine Öffnung im zweiten

Strukturelement hindurchtretenden Anbindungselements. Dadurch ist es nicht erforderlich, im zweiten Strukturelement eine Öffnung an dieser Stelle

vorzusehen, wodurch das zweite Strukturelement hier nicht geschwächt wird. Der Stützabschnitt am ersten Schenkel stützt die im zweiten Strukturelement an dieser Stelle möglicherweise auftretenden Kippkräfte ab und leitet diese in das erste Strukturelement ein, so dass das in Verbindung mit dem Stand der Technik beschriebene Ausweichen des Untergurtes des zweiten Strukturelements in x- Richtung verhindert wird. Der dritte Schenkel erstreckt sich in einer Ebene, die vorzugsweise rechtwinklig zu dem Ebenen des ersten Schenkels und des zweiten Schenkels verläuft. Dieser dritte Schenkel wirkt zusammen mit dem zweiten Schenkel des ersten Verbindungselements als Winkelverstärkung des zweiten Strukturelements, wodurch die in Verbindung mit dem Stand der Technik beschriebene Flanschaufbiegung in diesem Bereich zuverlässig verhindert wird.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird eine feste Verbindung zwischen dem ersten Strukturelement und dem zweiten Strukturelement geschaffen, die, ohne ein zusätzliches Anbindungselement vorzusehen, die Ausnehmung im ersten Strukturelement überbrückt. Des weiteren wird durch das erste

Verbindungselement eine Verstärkung des zweiten Strukturelements im Bereich der Verbindungsstelle mit dem ersten Strukturelement geschaffen. Das erste Verbindungselement erfüllt somit im montierten Zustand drei Aufgaben, nämlich: gemeinsam mit dem zweiten Verbindungsteil eine Versteifung des ersten Strukturelements im Bereich der Ausnehmung;

eine Verhinderung einer Flanschaufbiegung des zweiten Strukturelements und

- eine Kippabstützung zur Verhinderung des Kippens des zweiten

Strukturelements um eine Querachse.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der

erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung sind Gegenstand der

Unteransprüche 8 bis 12.

Der dritte Schenkel ist in einer bevorzugten Weiterbildung mit dem zweiten Strukturelement, vorzugsweise mit einem Obergurt des zweiten Strukturelements, verbunden und wirkt zusammen mit dem zweiten Schenkel des ersten

Verbindungselements als Winkelverstärkung des zweiten Strukturelements, wodurch die in Verbindung mit dem Stand der Technik beschriebene Flanschaufbiegung in diesem Bereich noch zuverlässiger verhindert wird.

In einer weiter optimierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Befestigungsanordnung ist ein, vorzugsweise als Eckwinkel ausgebildetes, drittes Verbindungselement auf der vom ersten Verbindungselement abgewandten Seite des ersten Strukturelements vorgesehen, wobei das dritte Verbindungselement sowohl mit dem ersten Strukturelement, als auch mit dem zweiten Strukturelement verbunden ist. Hierdurch wird auch auf der vom ersten Verbindungselement abgewandten Seite des ersten Strukturelements eine feste Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Strukturelement hergestellt. Auch das dritte

Verbindungselement kann, wie das erste Verbindungselement, mit einem dritten Schenkel versehen sein, der mit dem Obergurt des zweiten Strukturelements verbunden ist.

Eine noch weiter verbesserte Ausführungsform der Befestigungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass ein als Winkel oder als Eckwinkel ausgebildetes viertes Verbindungselement auf der vom zweiten Verbindungselement

abgewandten Seite des ersten Strukturelements vorgesehen ist und dass das vierte Verbindungselement sowohl mit dem ersten Strukturelement, als auch mit dem zweiten Strukturelement verbunden ist. Auf diese Weise wird eine weitere feste Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Strukturelement geschaffen. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist beziehungsweise sind das zweite

Verbindungselement und/oder das dritte Verbindungselement und/oder das vierte Verbindungselement in der gleichen Weise wie das erste Verbindungselement ausgebildet und mit den beiden Strukturelementen verbunden. Eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass das erste Strukturelement eine Sitzschiene und das zweite Strukturelement ein Querträger eines Fußbodens oder Zwischenbodens in einem Luftfahrzeug sind. Anstelle einer Sitzschiene kann das erste Strukturelement aber auch eine andere Führungsschiene oder

Befestigungsschiene, beispielsweise in einem Laderaum eines Luftfahrzeugs, sein.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen

Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter

Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsabschnitts zwischen einem ersten Strukturelement und einen zweiten Strukturelement mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung;

Fig. 2 eine Ansicht der Befestigungsanordnung aus Fig. 1 in Richtung des

Pfeils II; und

Fig. 3 eine Ansicht der Befestigungsanordnung aus Fig.1 in Richtung des

Pfeils III.

DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFUHRUNGSBEISPIELEN

In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung die Verschneidung zweier einander kreuzender Strukturelemente 1 , 2 dargestellt.

Im gezeigten Beispiel ist das erste Strukturelement 1 die Sitzschiene eines Fußbodens in einem Passagierflugzeug. Diese Sitzschiene ist als Doppel-T- Träger mit einem horizontalen Untergurt 11 , einem horizontal verlaufenden Obergurt 12 und einer sich zwischen dem Untergurt 11 und dem Obergurt 12 erstreckenden vertikalen Schiene 14 ausgebildet. Auf der von der vertikalen Schiene 14 abgewandten Oberseite des Obergurtes 12 ist die Sitzschienenkrone 13 angeordnet, in der in an sich bekannter Weise entsprechende

Eingriffselemente an der Unterseite eines Sitzes verschiebbar und arretierbar aufgenommen sind. Das als Sitzschiene ausgebildete erste Strukturelement 1 verläuft in Flugzeugslängsrichtung x. Quer zur Sitzschiene verlaufen als Fußbodenquerträger ausgebildete zweite Strukturelemente 2, die sich an der Rumpfstruktur des Flugzeugs abstützen und die selbst als Träger für die Sitzschienen, also für die ersten Strukturelemente 1 , dienen. Die zweiten Strukturelemente 2 verlaufen somit in Flugzeugquerrichtung y. Im Querschnitt können die zweiten Strukturelemente entweder ebenfalls als Doppel-T-Träger ausgestaltet sein, oder sie können, wie in Fig. 1 gezeigt ist, eine C-förmige Querschnittsgestalt, also die Gestalt eines auf der Seite liegenden U aufweisen. Ein derartiges zweites Strukturelement 2 ist mit einem Untergurt 20, einem Obergurt 22 und einer vertikalen Schiene 24 versehen, die sich zwischen dem Untergurt 20 und dem Obergurt 22 erstreckt.

Im Verbindungsbereich des als Sitzschiene ausgebildeten ersten

Strukturelements 1 mit dem als Fußbodenquerträger ausgebildeten zweiten Strukturelement 2 durchdringt der Fußbodenquerträger die Sitzschiene, die dazu an ihrer Unterseite mit einer Ausnehmung 10 versehen ist. Im Bereich der Ausnehmung 10 sind der Untergurt 11 sowie die vertikale Schiene 14 des ersten Strukturelements 1 unterbrochen und bilden eine Lücke, durch die das zweite Strukturelement 2 hindurchtreten kann. Die Sitzschiene liegt dabei mit ihrem Obergurt 12 auf dem Obergurt 22 des als Fußbodenquerträger ausgebildeten zweiten Strukturelements 2 auf. Der Obergurt 12 und der Obergurt 22 sind in diesem Bereich durch Nieten 70 fest miteinander verbunden. Anstelle der Nieten können selbstverständlich auch andere Verbindungsmittel, wie beispielsweise Schrauben, verwendet werden, auch können die beiden Gurte 12, 22 alternativ oder zusätzlich miteinander verklebt sein. Diese alternativen oder zusätzlichen Verbindungsarten (zum Beispiel Schrauben oder Kleben) können alternativ oder zusätzlich auch für die anderen in dieser Beschreibung noch erwähnten

Nietverbindungen vorgesehen sein.

Wie in Fig. 1 und in der Seitenansicht der Fig. 2 zu erkennen ist, ist ein als Eckverbinder wie eine Kofferecke ausgebildetes erstes Verbindungselement 3 zwischen dem ersten Strukturelement 1 und dem zweiten Strukturelement 2 vorgesehen und mit diesen in der nachstehend beschriebenen Weise verbunden.

Das erste Verbindungselement 3 weist einen ersten Schenkel 30 auf, der sich in der x-z-Ebene erstreckt, wobei die z-Richtung der Flugzeughochachse entspricht, und der mit einem Befestigungsabschnitt 32 zumindest teilweise an der vertikalen Schiene 14 des ersten Strukturelements 1 anliegt und mit diesem über Nieten 71 verbunden ist.

Mit einem in der y-z-Ebene liegenden zweiten Schenkel 36 liegt das erste

Verbindungselement 3 an der vertikalen Schiene 24 des zweiten Strukturelements 2 an und ist mit diesem über Nieten 72 fest verbunden. Der zweite Schenkel 36 erstreckt sich in der zur Knickkante 35 zwischen dem ersten Schenkel 30 und dem zweiten Schenkel 36 verlaufenden Richtung z weiter nach unten, als der mit den Nieten 71 versehene Befestigungsabschnitt 32 des ersten Schenkels 30. Der erste Schenkel 30 ist unterhalb des Befestigungsabschnitts 32 mit einem

Stützabschnitt 34 versehen, der ebenfalls in der x-z-Ebene verläuft und der eine in etwa dreieckige Form besitzt, wobei eine Kante des Dreiecks von einem Teil der Knickkante 35 gebildet ist. Eine freie Kante 33 des Stützabschnitts 34 verläuft von einem freien Ende 31 des ersten Schenkels 30 zum unteren freien Ende 37 des zweiten Schenkels 36. Der Befestigungsabschnitt 38 des zweiten Schenkels 36 ist in der z-Richtung somit länger, als der Befestigungsabschnitt 32 des ersten Schenkels 30 und weist in seinem unteren Abschnitt somit einen Verlängerungsteil 38' auf, der ebenfalls über Nieten 72' mit der vertikalen Schiene 24 des zweiten Strukturelements 2 verbunden ist.

Ein dritter Schenkel 39 des ersten Verbindungselements 3 erstreckt sich in der x- y-Ebene und liegt von unten am Obergurt 22 des zweiten Strukturelements 2 an. Dort ist er über Nieten 73 mit dem Obergurt 22 fest verbunden. Auf diese Weise wirkt das erste Verbindungselement 3 als Verstärkung des Obergurts 22 des zweiten Strukturelements 2 und verhindert so eine Flanschaufbiegung des

Obergurts 22 in diesem Bereich. Der obere Schenkel 39 des ersten

Verbindungselements 3 ist mit dem ersten Schenkel 30 und dem zweiten

Schenkel 36 einstückig verbunden.

Auf der vom ersten Verbindungselement 3 abgewandten Seite des zweiten Strukturelements 2 ist eine zweites Verbindungselement 4 vorgesehen, das als Winkel ausgebildet ist. Ein erster Schenkel 40 dieses zweiten

Verbindungselements 4 erstreckt sich in der x-z-Ebene und liegt an der vertikalen Schiene 14 des ersten Strukturelements 1 an und ist mit diesem über Nieten 74 verbunden. Ein zweiter Schenkel 42 des zweiten Verbindungselements 4 ist in der y-z-Ebene gelegen und liegt an der vom ersten Verbindungselement 3

abgewandten Rückseite der vertikalen Schiene 24 des zweiten Strukturelements 2 an. Die Nietverbindungen 72, die den oberen Teil des Befestigungsabschnitts 38 des ersten Verbindungselements 3 mit dem zweiten Strukturelement 2 verbinden, durchdringen auch den zweiten Schenkel 42 des zweiten Verbindungselements 4 und verbinden diesen ebenfalls mit dem zweiten Strukturelement. Auf diese Weise ist eine feste und durchgängige Verbindung vom ersten Schenkel 40 des zweiten Verbindungselements 4 über dessen zweiten Schenkel 42, die vertikale Schiene 24 des zweiten Strukturelements 2, den zweiten Schenkel 36 des ersten Verbindungselements 3 und dessen ersten Schenkel 30 gebildet, die die Ausnehmung 10 im ersten Strukturelement 1 überbrückt und so einen

Kraftschluss zur Übertragung der im ersten Strukturelement 1 verlaufenden Kräfte über die Ausnehmung 10 hinweg bildet. Fig. 3 zeigt die gegenüber Fig. 2 auf der Rückseite des ersten Strukturelements 1 gelegenen Verbindungselemente 5, 6.

Ein drittes Verbindungselement 5 ist auf der vom ersten Verbindungselement 3 abgewandten Seite des ersten Strukturelements 1 vorgesehen. Dieses dritte Verbindungselement 5 ist ebenfalls als Eckwinkel mit einem ersten Schenkel 50, einem zweiten Schenkel 56 und einem dritten Schenkel 59 versehen. Es entspricht im Aufbau in spiegelbildlicher Weise dem ersten Verbindungselement 3, ist allerdings nicht notwendigerweise mit einem Stützabschnitt, wie dem

Stützabschnitt 34 des ersten Verbindungselements 3, versehen. Dieser kann vorgesehen sein, ist im Beispiel aber aus Gewichtsersparnisgründen beim dritten Verbindungselement 5 weggelassen worden. Das dritte Verbindungselement 5 ist mittels der Nieten 71 , die den ersten Schenkel 32 des ersten

Verbindungselements 3 mit dem ersten Strukturelement 1 verbinden und auch den ersten Schenkel 50 des dritten Verbindungselements 5 durchdringen, mit dem ersten Strukturelement 1 und dem ersten Verbindungselement 3 fest verbunden. Im Bereich der Ausnehmung 10 des ersten Strukturelements 1 sind das erste Verbindungselement 3 und das dritte Verbindungselement 5 über Nieten 75 unmittelbar miteinander verbunden. Der zweite Schenkel 56 des dritten Verbindungselements 5 erstreckt sich in der y- z-Ebene, liegt an der vertikalen Schiene 24 des zweiten Strukturelements 2 an und ist mit dieser über Nieten 76 fest verbunden.

Der dritte Schenkel 59 des dritten Verbindungselements 5 erstreckt sich in der x- y-Ebene und liegt von unten am Obergurt 22 des zweiten Strukturelements 2 an. Der dritte Schenkel 59 und der Obergurt 22 sind über Nieten 77 fest miteinander verbunden. Auch hier wirken der zweite Schenkel 56 und der dritte Schenkel 59 des dritten Verbindungselements als Verstärkung für den Obergurt 22 und verhindern dort eine Flanschaufbiegung. Ein viertes Verbindungselement 6 ist auf der vom dritten Verbindungselement 5 angewandten Rückseite der vertikalen Schiene 24 des zweiten Strukturelements 2 vorgesehen. Dieses vierte Verbindungselement 6 ist spiegelbildlich zum zweiten Verbindungselement 4 ebenfalls als Winkelprofil gestaltet. Ein erster Schenkel 60 des vierten Verbindungselements 6 liegt an der vertikalen Schiene 14 des ersten Strukturelements an und ist dort über die Nieten 74, die das zweite

Verbindungselement 4 mit dem ersten Strukturelement 1 verbinden und die den ersten Schenkel 60 des vierten Verbindungselements 6 durchdringen, mit sowohl dem ersten Strukturelement 1 , als auch mit dem zweiten Verbindungselement 4 fest verbunden.

Der zweite Schenkel 62, der sich in der y-z-Ebene erstreckt, liegt an der Rückseite der vertikalen Schiene 24 des zweiten Strukturelements 2 an und ist über die dort vorgesehenen Nieten 76 sowohl mit dem zweiten Strukturelement 2, als auch mit dem dritten Verbindungselement 5 fest verbunden. Auf diese Weise ist auch auf dieser Seite des ersten Strukturelements eine durchgehende kraftschlüssige Verbindung geschaffen, die die Ausnehmung 10 im ersten Strukturelement 1 überbrückt.

Während die als Eckwinkel ausgebildeten ersten und dritten

Verbindungselemente als Schmiede- oder Gussteile, vorzugsweise aus Titan, gebildet sind, sind das zweite und das vierte Verbindungselement einfache Winkel, die lediglich aus einem Winkelprofil herausgesägt zu werden brauchen. Dadurch werden aufwändige Fertigungskosten eingespart, gerade in dem Fall, wenn diese Winkelprofile aus Titan bestehen, was aus Gewichtsgründen bevorzugt wird. Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

Bezugszeichenliste

1 erstes Strukturelement

2 zweites Strukturelement

3 erstes Verbindungselement

4 zweites Verbindungselement

5 drittes Verbindungselement

6 viertes Verbindungselement

10 Ausnehmung

11 Untergurt

12 Obergurt

13 Sitzschienenkrone

14 vertikale Schiene

20 Untergurt

22 Obergurt

24 vertikale Schiene

30 erster Schenkel

31 freies Ende von 30

32 Befestigungsabschnitt

33 Kante

34 Stützabschnitt

35 Knickkante

36 zweiter Schenkel

37 freies Ende von 39

38 Befestigungsabschnitt

38' Verlängerungsteil

39 dritter Schenkel

40 erster Schenkel 42 zweiter Schenkel

50 erster Schenkel

56 zweiter Schenkel

59 dritter Schenkel

60 erster Schenkel

62 zweiter Schenkel

70 Nieten

71 Nieten

72 Nieten

74 Nieten

75 Nieten

76 Nieten

77 Nieten z erste Richtung / Vertikalrichtung x zweite Richtung / Flugzeuglängsrichtung y Flugzeugquerrichtung

Claims

Patentansprüche

Verbindungselement (3) mit zumindest drei in einem Winkel zueinander angeordneten Schenkeln (30, 36, 39),

mit einer zwischen einem ersten Schenkel (30) und einem zweiten

Schenkel (36) gelegenen Knickkante (35);

wobei der erste Schenkel (30) einen ersten Befestigungsabschnitt (32) aufweist;

dadurch gekennzeichnet,

dass der zweite Schenkel (36) einen zweiten Befestigungsabschnitt (38) aufweist;

dass der erste Schenkel (30) zumindest einen sich in einer ersten Richtung (z), parallel zur Knickkante (35), an den ersten Befestigungsabschnitt (32) anschließenden Stützabschnitt (34) aufweist, der mit dem zweiten Schenkel (36) verbunden ist,

dass der zweite Schenkel (36) in der ersten Richtung (z) unter Ausbildung eines ein freies Ende (37) aufweisenden Verlängerungsteils (38') der sich an den zweiten Befestigungsabschnitt (38) anschließt, eine größere

Erstreckung aufweist als der erste Befestigungsabschnitt (32) des ersten Schenkels (30); und

dass ein dritter Schenkel (39) vorgesehen ist, der mit dem ersten Schenkel (30) und dem zweiten Schenkel (36) verbunden ist.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Stützabschnitt (34) über einen Bereich von mehr als der Hälfte der Erstreckung des Verlängerungsteils (38') in der ersten Richtung (z) mit diesem verbunden ist und dass sich der Stützabschnitt (34) vorzugsweise bis zum freien Ende (37) des Verlängerungsteils (38') erstreckt.

Verbindungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

dass der Stützabschnitt (34) über einen Bereich von mehr als der Hälfte der Erstreckung des ersten Befestigungsabschnitts (32) des ersten Schenkels (30) in einer zweiten Richtung (x), die rechtwinklig zur Knickkante (35) und in der x-z-Ebene des ersten Befestigungsabschnitts (32) des ersten

Schenkels (30) verläuft, mit dem ersten Befestigungsabschnitt (32), vorzugsweise über im Wesentlichen die gesamte Erstreckung des ersten Befestigungsabschnitts (32) in der zweiten Richtung (x) mit diesem verbunden ist.

Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der erste Schenkel (30), der zweite Schenkel (36) und der dritte Schenkel (39) einstückig miteinander, vorzugsweise als Schmiedeteil oder als Gussteil, ausgebildet sind.

Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine vom ersten Befestigungsabschnitt (32) abgewandte Kante (33) des Stützabschnitts (34) vom freien Ende (31 ) des ersten Schenkels (30) zum freien Ende (37) des Verlängerungsteils (38') des zweiten

Befestigungsabschnitts (38) des zweiten Schenkels (36), vorzugsweise gerade, verläuft.

Verbindungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die drei Schenkel (30, 36, 39) rechtwinklig zueinander angeordnet sind.

Befestigungsanordnung zur Verbindung von zwei in einem Winkel zueinander angeordneten Strukturelementen (1 , 2), insbesondere in einer Leichtbaukonstruktion, mit einem Verbindungselement (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

wobei das erste Strukturelement (1 ) eine Ausnehmung (10) aufweist, in die das zweite Strukturelement (2) zumindest teilweise eingreift; wobei ein erstes, gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildetes Verbindungselement (3) mit dem ersten

Befestigungsabschnitt (32) des ersten Schenkels (30) auf einer Seite der Ausnehmung (10) am ersten Strukturelement (1 ) anliegt und mit diesem verbunden ist;

wobei das erste Verbindungselement (3) mit dem zweiten

Befestigungsabschnitt (38) eines zweiten Schenkels (36) am zweiten

Strukturelement (2) anliegt und mit diesem verbunden ist;

wobei ein als Winkel ausgebildetes zweites Verbindungselement (4) auf der vom ersten Verbindungselement (3) abgewandten Seite des zweiten Strukturelements (2) vorgesehen ist;

wobei das zweite Verbindungselement (4) sowohl mit dem ersten

Strukturelement (1 ), als auch mit dem zweiten Strukturelement (2) verbunden ist.

Befestigungsanordnung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass der dritte Schenkel (39) mit dem zweiten Strukturelement (2) verbunden ist.

Befestigungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein, vorzugsweise als Eckwinkel ausgebildetes, drittes

Verbindungselement (5) auf der vom ersten Verbindungselement (3) abgewandten Seite des ersten Strukturelements (1 ) vorgesehen ist und dass das dritte Verbindungselement (5) sowohl mit dem ersten Strukturelement (1 ), als auch mit dem zweiten Strukturelement (2) verbunden ist.

Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein als Winkel ausgebildetes viertes Verbindungselement (6) auf der vom zweiten Verbindungselement (4) abgewandten Seite des ersten Strukturelements (1 ) vorgesehen ist und

dass das vierte Verbindungselement (6) sowohl mit dem ersten Strukturelement (1 ), als auch mit dem zweiten Strukturelement (2) verbunden ist.

11. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass das zweite Verbindungselement (4) und/oder das dritte

Verbindungselement (5) und/oder das vierte Verbindungselement (6) in der gleichen Weise wie das erste Verbindungselement (1 ) ausgebildet und mit den beiden Strukturelementen (1 , 2) verbunden ist bzw. sind.

12. Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Strukturelement (1) eine Sitzschiene und das zweite

Strukturelement (2) ein Querträger eines Fußbodens oder Zwischenbodens in einem Luftfahrzeug sind.