ОКОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ВСТАВКИ В КОНСТРУКЦИОННУЮ ДЕТАЛЬ И СПОСОБ ВСТРАИВАНИЯ ОКОННОГО ЭЛЕМЕНТА В КОНСТРУКЦИОННУЮ ДЕТАЛЬ
WINDOW ELEMENT TO BE FITTED IN STRUCTURAL PART AND METHOD OF FITTING SAID WINDOW ELEMENT IN STRUCTURAL PART

Изобретение относится к оконному элементу для вставки в оконный проем в обшивке самолета, при этом оконный элемент посредством маскирования подготовлен к окраске. Кроме того, изобретение относится к способу встраивания окна в конструкционную деталь.
Известные оконные элементы после установки в оконных проемах в фюзеляже самолета, как правило, окрашивают в цвет самого самолета. Для этой цели требуется сложная процедура маскирования оконной рамы и/или поверхности окна пленками и/или клейкими лентами, чтобы избежать нежелательного загрязнения поверхностей окна в процессе окраски. В этой связи применяют клейкие ленты и/или клейкие пленки, которые после завершения процесса окраски могут быть без остатка удалены с маскированных поверхностей фюзеляжа. Кроме того, клейкие ленты/клейкие пленки могут быть повреждены во время подготовительной зачистки подлежащих окраске поверхностей, и поэтому, при определенных обстоятельствах, требуется проведение дополнительных отделочных работ, например перенаклеивания средств маскирования или перерисовка контуров с помощью режущих пластин. Для маскирования также могут быть использованы шаблоны, но их также приходится устанавливать индивидуально на каждый оконный элемент и ориентировать для достижения желаемого защитного эффекта на краевых участках. В случае с пассажирским самолетом, обычно с несколькими сотнями оконных элементов, подготовительные работы для операции окраски оказываются очень трудоемкими.
Целью настоящего изобретения является создание оконного элемента, который обладает преимуществами с точки зрения окрасочных операций на конструкции самолета. Еще одной целью изобретения является создание способа встраивания окна в конструкционную деталь, прежде всего в конструкцию самолета, при котором снижается трудоемкость окраски.
Эти цели достигнуты посредством оконного элемента, имеющего признаки независимого пункта, относящиеся к оконному элементу, и признаков независимого пункта на способ. Дополнительные варианты осуществления изобретения описаны в пунктах, зависимых от пункта на оконный элемент или пункта на способ.
Прежде всего согласно изобретению предлагается оконная рама, которая может быть соединена с деталью обшивки и конструкционной деталью.
Помимо этого оконный узел с внутренним оконным стеклом и внешним оконным стеклом, которые закрыты охватывающим по окружности уплотнением, при этом уплотнение имеет охватывающий по окружности паз для самоцентрирования в оконной раме, фиксатор, который может быть прикреплен к оконной раме с помощью крепежных элементов, при этом оконный узел расположен между фиксатором и опорной поверхностью оконной рамы, а выемка по меньшей мере на некоторых участках опирается на внутреннюю кромку оконной рамы.
Также защитное средство, которое покрывает внешнее оконное стекло, оставляя свободным краевой участок, или полностью закрывает его, и охватывающая по окружности защитная лента, первый участок которой покрывает защитное средство, а второй участок которой проходит между пазом и внутренней кромкой оконной рамы.
Согласно изобретению после встройки в фюзеляж самолета оконный элемент может быть сразу покрашен. Необходимость в дополнительных подготовительных мерах, например в маскировании оконного элемента, полностью отпадает. После завершения процесса окраски, прежде всего, снимается защитное средство, которое, предпочтительно, полностью покрывает оконный узел с внешней стороны. Затем, охватывающая по окружности защитная лента может быть извлечена из зазора между пазом уплотнения оконного узла и внутренней кромкой оконной рамы.
Для получения прочной посадки и, тем самым, хорошего маскирующего эффекта, защитная лента своим первым участком проходит в краевой области внешнего окна, а второй участок, который с первым участком ограничивает угол приблизительно в 90°, проходит по меньшей мере в некоторых областях между охватывающим по окружности пазом уплотнения оконного узла и внутренней кромкой оконной рамы.
Предпочтительно, защитное средство представляет собой самоклеющуюся термопластичную пленку, которая может быть снята с расположенной под ней поверхности без остатка. Защитная лента также представляет собой имеющую форму ленты, самоклеющуюся термопластичную пленку, которая может быть снята или удалена без остатка, при этом ни защитное средство, ни защитная лента не имеют армирования волокнами. Защитное средство может покрывать внешнее оконное стекло полностью или с оставлением свободной краевой области.
Прежде всего для обеспечения извлечения защитной ленты без остатка, используемый для изготовления защитной ленты термопластичный материал должен иметь достаточную механическую прочность на срез. В то же время, защитная лента должна быть достаточно гибкой, чтобы её можно было наносить, по возможности, без складок в области по существу овального внешнего контура оконного узла.
Преимущественное усовершенствование оконного элемента обеспечивается тем, что первый участок и второй участок защитной ленты ограничивают угол приблизительно в 90°.
В результате «скашивания» защитной ленты или маскирующей ленты достигается особенно плотное по посадке маскирование оконного элемента, и поэтому ни краска, ни брызги не могут попасть на поверхности оконного элемента, которые не подлежат окраске.
Согласно еще одному преимущественному усовершенствованию предусмотрено, что защитное средство перекрывает защитную ленту по меньшей мере на некоторых участках в краевой области внешнего оконного стекла оконного элемента.
Благодаря тому что обширное защитное средство является продолжением защитной ленты, накладка обеспечивает не имеющий зазора переход между защитной лентой и защитным средством. В этом случае защитная лента, предпочтительно, лежит на кромке защитного средства. Точно также, возможна и обратная последовательность между защитным средством и защитной лентой.
Другие преимущественные усовершенствования системы раскрыты в других пунктах формулы изобретения.
Показано на:
Фиг.1: вид сверху предлагаемого оконного элемента с внешней стороны,
Фиг.2: поперечное сечение оконного элемента вдоль линии II-II,
Фиг.3: поперечное сечение оконного элемента в другом варианте осуществления.
На фиг.1 показан вид сверху оконного элемента, или оконного пакета, или оконного модуля 1 согласно изобретению с внешней стороны. На фиг.2 для ориентации определены внутренняя сторона А и внешняя сторона В относительно вставленного в конструкционную деталь окна. Далее, относительно поперечного сечения профиля оконной рамы и профиля уплотнения согласно изобретению определены первая сторона I, вторая сторона II и первое направление D1, проходящее от второй стороны II к первой стороне I.
Оконный элемент 1 закреплен в оконном проеме 2 в конструкционной детали 3, прежде всего конструкционной детали, например фюзеляже, самолета. Оконный элемент 1 содержит оконную раму 4, в которую вставляется оконный узел 5 с внутренним оконным стеклом 9, 30, внешним оконным стеклом 10, 31 и охватывающим по окружности уплотнительным профилем 11, 32. Внутреннее оконное стекло 9, 30 и внешнее оконное стекло 10, 31 вставляются по меньшей мере в один в поперечном сечении паз уплотнительного профиля. Прежде всего в уплотнительном профиле 11 может быть предусмотрено два паза так, что внутреннее оконное стекло 9 может быть вставлено в первый паз, а внешнее оконное стекло 10 - во второй паз. Внешнее оконное стекло 10, 31 расположено на внешней стороне А конструкционной детали 3, а внутреннее оконное стекло 9, 30 - на внутренней стороне В конструкционной детали 3.
Уплотнительный профиль 11, 32 имеет внешнюю наклонную поверхность 11b, 32b, направленную более или менее к внешней стороне А. Также оконная рама 4, 24 имеет внутреннюю наклонную поверхность 14b, 29b, направленную более или менее к внутренней стороне В. Прежде всего оконная рама 4, 24 может иметь выступ или поперечную деталь 14с, 29с, простирающуюся в направлении первой стороны I и имеющую внутреннюю наклонную поверхность 14b, 29b. Уплотнительный профиль 11, 32 и оконная рама 4, 24 сконструированы и расположены так, что внешняя наклонная поверхность 11b, 32b уплотнительного профиля 11, 32 по меньшей мере частично примыкает к внутренней наклонной поверхности 14b, 29b оконной рамы, при этом внешняя наклонная поверхность 11b, 32b и внутренняя наклонная поверхность 14b, 29b сконструированы так, что эти поверхности обеспечивают самоцентрирование оконного узла 5, 25 в оконной раме 4, 24. Для этой цели, при рассмотрении в поперечном разрезе на фигурах 2 и 3, внутренняя наклонная поверхность 14b, 29b является по меньшей мере частью внутренней поверхности детали 14с, 29с, простирающейся в направлении первой стороны I, и внутренняя наклонная поверхность 14b, 29b имеет направляемый компонент, направленный к первой стороне I, а также направляющий компонент, направленный к внешней стороне А.
Самоцентрирующиеся наклонные поверхности 11b, 29b и 14b, 29b соответственно также могут быть предусмотрены секционно в продольном направлении (направление линии взгляда на плоскость чертежа) оконной рамы 4, 24 и уплотнительного профиля 11, 32 соответственно.
Краевая область 6 оконного узла 5, которая окружает контур оконного узла 5 и имеет по существу постоянную ширину, покрыта охватывающей по окружности защитной лентой 7, которая, предпочтительно, выполнена в виде отрывной ленты, которая может быть снята без остатка. Поверхность оконного узла 5 закрыта защитным средством, таким как покрытие или защитная оболочка 8, прежде всего в виде отрывной пленки, которая может быть снята без остатка. Защитное покрытие 8 может быть выполнено в виде широкого защитного средства. Защитное покрытие 8, 35 может быть выполнено так, что оно размещено на внешнем оконном стекле 10, 31 так, что кромка или окружающая область 10а, 31а поверхности внешнего оконного стекла 10, 31 остается свободной. В качестве альтернативы, защитное покрытие 8, 35 может быть выполнено и размещено на внешнем оконном стекле 10, 31 так, что защитное покрытие 8, 35 полностью покрывает внешнее оконное стекло 10, 31. Предпочтительно, защитная лента 7 выполнена в виде отрывной ленты, которая может быть снята без остатка.
Кромка окружающей области 10а, 31а поверхности внешнего оконного стекла 10, 31 может проходить на определенное расстояние в первом направлении D1 от самого дальнего края или внешнего края 10b внешнего оконного стекла 10, 31.
Далее, на внешнем оконном стекле часть защитной ленты 7 размещена на кромке 6 поверхности внешнего оконного стекла 10, 31 и/или на защитном покрытии 8, 35. Защитная лента может иметь постоянную ширину в своем продольном направлении. В качестве альтернативы, защитная лента может иметь ширину, которая изменяется вдоль ее продольного направления. Защитная лента может покрывать кромку 10а, 30а, полностью охватывая внешний край внешнего оконного стекла, который проходит вдоль внешнего края внешнего оконного стекла 10, 31, так что защитная лента охватывает контур внешнего оконного стекла 10, 31. В качестве альтернативы, защитная лента может покрывать по меньшей мере одну часть окружающей кромки 10а, 31а поверхности внешнего оконного стекла 10, 31.
Предпочтительно, защитное покрытие 8, 35 и защитная лента 7 размещены так, что поверхность внешнего оконного стекла оконного элемента 1, которая видна с внешней стороны А, полностью покрыта защитным покрытием 8, 35 и защитной лентой 7.
Защитная лента 20, 37 может полностью или частично охватывать внешнее оконное стекло. Предпочтительно, защитная лента 7 частично покрывает или накладывается первым участком 20, 37 на краевую область или кромку 8а защитного средства 8.
Второй участок 21, 38 защитной ленты 20, 37 расположен между внешней наклонной поверхностью 11b уплотнительного профиля 11, 32 и внутренней наклонной поверхностью 14b оконной рамы 4, 24.
Охватывающая по окружности защитная лента 7 и защитное средство или защитное покрытие 8 уже нанесены на оконный узел 5 оконного элемента 1 в процессе, который может быть отдельным от процесса окраски. Поэтому, после вставки оконного элемента 1 в оконный проем или отверстие 2 конструкционной детали 3, оконный элемент 1 согласно изобретению может быть сразу окрашен без дополнительных подготовительных мер. По завершении процесса окраски, прежде всего с оконного узла 5 снимают защитное покрытие 8. Затем извлекают охватывающую по окружности защитную ленту 7, и операция по окраске завершена.
На фиг.2 показан поперечный разрез по линии II-II. Оконная рама 4 закреплена в оконном проеме или отверстии 2. Оконная рама 4 закреплена в оконном проеме 2 конструкционной детали 3 посредством, например, окружающего заклепочного или винтового соединения в два ряда или склеиванием.
Оконный узел 5 имеет внутреннее оконное стекло 9 и внешнее оконное стекло 10, которые, будучи равномерно удалены друг от друга, окружены уплотнением 11. Уплотнение или уплотнительный профиль 11 содержит внешнюю наклонную поверхность 11b.
В одном варианте осуществления внешняя наклонная поверхность 11b может быть оснащена частично или полностью охватывающей по окружности выемкой 12 или пазом. Внешняя наклонная поверхность 11b может также состоять из двух частей, передней части 11а и задней части 11d, в поперечном разрезе проходящих под углом друг к другу, и, прежде всего, которые могут образовывать в поперечном сечении приблизительно прямоугольную геометрию. Внутренняя поверхность оконной рамы 4, 24 тоже может быть предусмотрена с передней частью 14а и задней частью 14d, в поперечном разрезе проходящих под углом друг к другу, и, прежде всего, выполнена так, что выемка или паз 12 совпадает по форме и опирается на внутреннюю кромку 13 оконной рамы, в результате чего оконный узел 5 центрируется в оконной раме 4. В этом варианте осуществления задние части 11d, 14d могут быть, прежде всего, несущими поверхностями, так что охватывающее по окружности уплотнение 11 оконного узла 5 опирается на несущую поверхность 14d оконной рамы 4, при этом несущая поверхность имеет предпочтительно коническую форму, то есть с легким уклоном в сторону центра оконного проема 2.
Также передние части 11а, 14а и задние части 14а, 14d могут образовывать эллипсоидный контур поверхностей 11b, 14b.
Оконный узел 5 прикреплен изнутри на оконной раме 4 с помощью по меньшей мере одного крепежного элемента 16, 27, факультативно - посредством дополнительного фиксатора 15. При использовании фиксатора 15 фиксатор и оконная рама 4 крепятся с помощью крепежного элемента 16, который в показанном на фиг.1 примерном варианте осуществления выполнен в виде болта 17 с проушиной, который соединен с оконной рамой 4 крепежным болтом 18, который направлен через оконную раму 4 горизонтально, то есть приблизительно параллельно обшивке фюзеляжа 3. Предпочтительно, крепление между фиксатором 15 и оконной рамой 4 осуществлено с помощью по меньшей мере четырех крепежных элементов, которые приблизительно равномерно распределены по периметру оконной рамы 4 и по своей конструкции соответствуют крепежному элементу 16.
Защитное средство или слой 8 простирается по всей поверхности или области поверхности внешнего оконного стекла 10. В одном варианте осуществления изобретения, защитное средство 8 оставляет, прежде всего, окружающую краевую область 6 свободной. Защитное средство 8 может также полностью покрывать внешнее оконное стекло 10. Защитное средство 8 перекрывается с краевой стороны защитной лентой 7 с образованием участка 19 перекрытия, выполненного так, чтобы предотвращать образование зазора и случайное проникновение краски. Защитная лента 7 содержит первый поперечный участок 20, который в области перекрытия проходит по защитному средству 8 и также по внешнему оконному стеклу 10. Второй поперечный участок 21 защитной ленты 7 проходит между наклонными поверхностями.
Самая удаленная часть 11а, 32а внешней наклонной поверхности 11b, 32b и самая удаленная часть 14а, 29а внутренней наклонной поверхности 14b, 29b могут простираться в направлении, которое, в поперечном разрезе (фигуры 2 и 3) направлено под углом 90±15° по отношению к внешней поверхности внешнего оконного стекла 8, 35 или по отношению к проему 2. Предпочтительно, самая удаленная часть образует угол более чем в 90° относительно плоского сечения задней части 11d, 32d наклонной поверхности 11b, 32b и плоского сечения задней части 14d, 29d внутренней наклонной поверхности 14b, 29b.
Предпочтительно, второй участок 21 защитной ленты 7 в поперечном разрезе проходит только между самой удаленной частью 11а, 32а внешней наклонной поверхности 11b, 32b и самой удаленной частью 14а, 29а внутренней наклонной поверхности 14b, 29b.
Если предусмотрен паз 12, участок 21 защитной ленты 7 может простираться в зазор (специально не обозначен) между, если он предусмотрен, пазом 12 в уплотнении 11 оконного узла 5 и внутренней кромкой 13 оконной рамы.
В варианте осуществления изобретения, в котором второй участок 21 защитной ленты 7 не проходит в области между несущими деталями или задними частями 11d, 32d и соответственно наклонными поверхностями 11b, 14b и уплотнением 11, захват защитной ленты 7 при закреплении оконного узла 5 на оконной раме 4 предотвращен. Во-вторых, проникновение краски или брызг надежно предотвращено посредством профиля, который наклонен приблизительно на 90° относительно первого участка 20 защитной ленты 7, второго участка 21, который выдается в паз 12 уплотнения 11, и поэтому покрывается желаемым цветом только обшивка 3 фюзеляжа и внешняя сторона 32 оконной рамы.
Предпочтительно, защитное средство 8 представляет собой самоклеющуюся, гладкую пластиковую пленку, которая может быть снята с расположенной под ней поверхности без остатка. Соответственно, защитная лента 7 представляет собой пластиковую ленту, которая может быть снята с расположенной под ней поверхности без остатка. И пластиковая пленка, и пластиковая лента состоят из термопластичного материала. Прежде всего используемый для защитной ленты 7 термопластичный материал должен иметь достаточную гибкость, чтобы ее можно было разместить в пазу 12 по контуру оконного узла 5 без образования складок. Кроме того, пластиковый материал должен иметь достаточную механическую прочность на разрыв, чтобы защитную ленту 7 между уплотнением 11 и внутренней кромкой 13 оконной рамы можно было извлечь без остатка, то есть прежде всего так, чтобы не оставалось обрывков.
С помощью защитной ленты 7 и защитного средства 8 внешнее оконное стекло 10 и резиновое уплотнение 11 полностью покрыты сплошной защитной пленкой во время операции окраски. Следовательно, внешнюю поверхность 22 оконной рамы оконного элемента 1 согласно изобретению и обшивку 3 самолета можно окрашивать сразу после установки в желаемый цвет без дополнительных мер защиты от случайного или неопределенного нанесения краски в области оконного элемента 1.
По завершении окрасочной операции защитную ленту 7 между уплотнением 11 и внутренней кромкой 13 оконной рамы удаляют. Затем, приподнимают от внешнего оконного стекла 10 и отсоединяют защитное средство 8, то есть самоклеющуюся пластиковую пленку, и внешняя сторона 22 оконной рамы является полностью окрашенной в желаемый цвет.
Оконный элемент 1 согласно изобретению сразу после установки в оконный проем 2 обшивки 3 фюзеляжа самолета может быть окрашен в желаемый цвет фюзеляжа самолета. Необходимость в предварительных работах перед окраской, например занимающее много времени маскирование всех оконных элементов 1, полностью отпадает. Прежде всего, в случае с большим пассажирским самолетом, зачастую с несколькими сотнями оконных элементов, при использовании оконного элемента 1 согласно изобретению образуется значительная потенциальная экономия в плане подготовки к окраске.
На фиг.3 показан вариант оконного элемента. В отличие от показанного на фиг.2, оконный элемент 23 содержит оконную раму 24, имеющую по существу L-образное поперечное сечение. Оконный узел 25 крепится на оконной раме 24 с помощью фиксатора 26. Крепление между фиксатором 26 и оконной рамой 24 осуществляется с помощью крепежного элемента 27. В этом случае весь оконный элемент 23, предпочтительно, содержит по меньшей мере шесть крепежных элементов, конструкция которых соответствует крепежному элементу 27 и которые равномерно распределены по всему периметру оконной рамы 24. В свою очередь, оконная рама 24 соединена с обшивкой 28 фюзеляжа прежде всего заклепочным соединением, винтовым соединением или склеиванием. Оконный узел 25 опирается на несущую поверхность 29 оконной рамы 24, при этом несущая поверхность имеет коническую форму, то есть расположена с небольшим наклоном. Оконный узел 25 содержит внутреннее оконное стекло 30 и внешнее оконное стекло 31, которое проходит на определенном расстоянии параллельно внутреннему, при этом указанные оконные стекла закрыты охватывающим по окружности уплотнением 32. Уплотнение 32 имеет охватывающий по окружности паз 33, с помощью которого оконный узел 25 опирается на внутреннюю кромку 34 оконной рамы.
Защитное средство 35 и частично перекрывающая его, проходящая по окружности защитная лента 36 расположены на внешнем оконном стекле 31 оконного узла 25 для обеспечения полной защиты оконного элемента 24 от краски или брызг во время окрасочной операции. В свою очередь, первый участок 37 защитной ленты 36 частично перекрывает защитное средство 35, которое по существу полностью покрывает внешнее оконное стекло 31, а расположенный под углом в 90° к первому участку 37 второй участок 38 защитной ленты 36 проходит между внутренней кромкой 34 оконной рамы и пазом 33. В остальном, компоновка и расположение защитного средства 35 и защитной ленты 36 соответствует расположению, уже поясненному в контексте описания фиг.2.
И в этом случае для защитного средства 35 используется самоклеющаяся пластиковая пленка, которая может быть снята без остатка. Защитная лента 36 также представляет собой самоклеющуюся, лентообразную пластиковую пленку, которая может быть снята с расположенной под ней поверхности без остатка. И та, и другая пластиковые пленки, предпочтительно, состоят из термопластичного материала без волоконного армирования.