ПОТОЛОЧНАЯ ПАНЕЛЬ ДЛЯ ОБЛИЦОВКИ ВНУТРЕННЕГО ПОМЕЩЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
CEILING PANEL FOR VEHICLE INSIDE LINING

Изобретение относится к потолочной панели для облицовки внутреннего помещения транспортного средства, в частности салона самолета, содержащей пластиковый композитный элемент с расположенными на проходящих, в основном, в направлении движения транспортного средства боковых краях элементами для закрепления на его несущей конструкции или соединенных с ней деталях.
Кроме того, изобретение относится к потолочной облицовке внутреннего помещения транспортного средства, в частности салона самолета, содержащей несколько расположенных в направлении движения транспортного средства потолочных панелей.
Хотя изобретение предназначено, в первую очередь, для применения в самолетах, возможно также его применение в других транспортных средствах, в которых важно уменьшение массы компонентов, например в катерах, высокоскоростных поездах и т.п.
Потолочные панели и другие закрывающие плиты, предназначенные для отделки салона самолета и т.д., для уменьшения их массы все больше изготавливаются из пластиковых композиционных материалов. Потолочные панели служат для облицовки зоны между багажными отсеками над головами пассажиров. Для быстрого и простого монтажа и демонтажа на боковых краях потолочных панелей обычно расположены соответствующие крепежные элементы, с помощью которых возможно закрепление без использования инструмента на несущей конструкции или соединенных с ними деталей самолета. Соответственно выполненная потолочная панель описана, например, в документе AT 404926 В.
В частности, для уменьшения расхода топлива тенденция идет в направлении все более легких самолетов, поэтому все компоненты самолета, в том числе внутренняя облицовка, изготавливаются все более легкими. Кроме того, дизайнеры предпочитают все более плавные линии также при оформлении салонов самолетов. Эти предпочтения затрудняют конструирование особенно гладких закрывающих плит и потолочных панелей при одновременно требуемой высокой жесткости. Если раньше жесткость потолочным панелям придавалась за счет геометрических структур, например ступенек, то из-за требований промышленного дизайна к разработчикам это сегодня больше невозможно или нежелательно. С другой стороны, пластиковые композитные детали не должны быть слишком жесткими по акустическим причинам. Вследствие этого происходит вызванное силой тяжести провисание потолочных панелей, в частности посередине между крепежными элементами на боковых краях. В принципе, равномерное провисание потолочных панелей в салоне самолета не представляло бы большой проблемы, если бы отсутствовали различия в провисании отдельных потолочных панелей. Это смещение в вертикальном направлении от одной потолочной панели к соседней является особенно нарушающим моментом в оформлении салона. Негативный оптический эффект усиливается за счет того, что потолочные панели освещаются светом расположенных над багажными отсеками светильников под относительно плоским углом, в результате чего уже при очень малых ступеньках между потолочными панелями происходит тенеобразование.
Провисание потолочных панелей или смещение между ними можно было бы устранить за счет дополнительных крепежных элементов. Однако такие дополнительные крепежные элементы недопустимым образом увеличили бы массу, а также затраты на монтаж и демонтаж. То же относится к структурам жесткости, которые можно было бы расположить на потолочной панели.
Целью изобретения является создание потолочной панели и потолочной облицовки описанного выше типа, у которой смещение в вертикальном направлении от одной потолочной панели к соседней можно было бы минимизировать. В то же время монтаж и демонтаж потолочной панели должны осуществляться как можно быстрее и проще без помощи инструмента. Наконец, в направлении движения транспортного средства и поперек него в определенных пределах должен быть допустим определенный зазор или движение. Кроме того, должны быть устранены незакрепленные компоненты, которые при монтаже и демонтаже могли бы потеряться. Предложенные потолочная панель и потолочная облицовка должны изготавливаться особенно легко и недорого. Недостатки известных устройств должны быть устранены или, по меньшей мере, уменьшены.
Эти задачи решаются посредством упомянутой потолочной панели, причем на расположенном, в основном, поперек направления движения поперечном краю предусмотрено, по меньшей мере, одно фиксирующее устройство, а на противоположном в направлении движения поперечном краю предусмотрена, по меньшей мере, одна ответная часть, по меньшей мере, одно фиксирующее устройство выполнено соответствующим, по меньшей мере, одной ответной части, и за счет взаимодействия каждого фиксирующего устройства со своей ответной частью без использования инструмента возможны соединение потолочных панелей с геометрическим замыканием, в основном, в вертикальном направлении и их повторное разъединение. Согласно изобретению на поперечных краях потолочной панели установлены фиксирующие устройства и соответствующие ответные части, благодаря которым становится возможным соединение потолочных панелей без использования инструмента. Этим в самой значительной степени можно воспрепятствовать смещению потолочных панелей в вертикальном направлении. Фиксирующие устройства и ответные части могут изготавливаться относительно небольшими и дешевыми, в результате чего общая масса потолочной панели увеличивается лишь незначительно, а возникающие дополнительные расходы могут поддерживаться на очень низком уровне. При выполнении фиксирующих устройств и ответных частей важно, что обычные операции при монтаже и демонтаже потолочных панелей приходится изменять незначительно, следовательно, эти операции могут осуществляться не только специально обученным персоналом.
Преимущественно каждое фиксирующее устройство и/или каждая ответная часть содержит компонент, который во время соединения с геометрическим замыканием и разъединения движется против усилия пружинящего элемента. За счет пружинящего элемента монтаж и демонтаж могут осуществляться только при определенном преодолении его усилия. Оно выбирается так, чтобы исключить нежелательное разъединение между фиксирующим устройством и ответной частью, однако, с другой стороны, прилагаемое при монтаже и демонтаже усилие может быть минимальным.
Согласно одному варианту выполнения фиксирующее устройство и ответная часть могут быть образованы металлическими гнутыми деталями соответствующей формы. Металлические гнутые детали фиксирующего устройства и ответной части выполняются так, что в смонтированном состоянии потолочных панелей они входят друг в друга и вызывают соединение с геометрическим замыканием в вертикальном направлении. Недостатком металлических гнутых деталей являются острые кромки, которые могут привести к повреждениям компонентов внутренней облицовки, например кабелей, изоляции и т.п. Во избежание возникновения этой проблемы вокруг металлических гнутых деталей могут быть расположены соответствующие защитные скобки, или металлические гнутые детали могут быть снабжены, например, полимерным слоем, что, однако, также повышает производственные затраты и массу.
В качестве альтернативы этому фиксирующее устройство может быть образовано также корпусом и подпружинено установленным в корпусе посредством пружинящего элемента стопором, а соответствующая ему ответная часть - приемной деталью для части стопора. При такой конструкции можно избежать острых кромок. Кроме того, выполненные таким образом фиксирующие устройства и ответные части могут изготавливаться относительно небольшими и, тем самым, легкими, а также недорогими.
Преимущественно корпус, стопор и приемная деталь изготовлены из пластика. При этом для изготовления компонентов соответствующей формы подходит, в частности, литье под давлением.
Помимо подпружиненной установки стопора может быть также предпочтительной подпружиненная установка приемной детали на ответной части. За счет этого при монтаже и демонтаже потолочной панели необходимый путь перемещения стопора в самом благоприятном случае уменьшен наполовину по сравнению с вариантом, в котором подпружинено установлен только стопор.
Чтобы обеспечить защелкивание стопора в приемной детали, он выполнен преимущественно сужающимся к свободному концу. Это сужающееся выполнение может иметь в сечении, например, форму конуса, причем во избежание острых кромок они соответственно скруглены.
Точно так же возможно выполнение свободного конца стопора скругленным в сечении. Такое выполнение облегчает монтаж и демонтаж потолочной панели, поскольку стопоры фиксирующих устройств могут соответственно легко входить в приемные детали ответных частей и снова выходить из них.
Пружинящий элемент на фиксирующем устройстве и, при необходимости, на ответной части может быть образован спиральной пружиной, плоской пружиной, а также, например, упругим пластиковым телом. При выборе подходящего пружинящего элемента следует учитывать, в том числе, ожидаемые циклы движения, его ожидаемое усилие и, например, влияния окружающей среды. За счет выбора определенных пружинящих элементов можно также настроить нужное усилие, которое должно быть соответственно настроено, например, для удержания массы потолочной панели.
По меньшей мере, одно фиксирующее устройство и, по меньшей мере, одна ответная часть преимущественно разъемно соединены с пластиковым композитным элементом, например винтами, заклепками или зажимами. Свинчивание фиксирующего устройства и ответной части происходит преимущественно на заводе после изготовления потолочной панели. За счет свинчивания возможна простая замена фиксирующего устройства и ответной части.
В качестве альтернативы этому фиксирующее устройство и ответная часть могут быть, разумеется, склеены с пластиковым композитным элементом. Однако в этом случае замена фиксирующего устройства или ответной части невозможна или возможна лишь с трудом.
Преимущественно фиксирующее устройство расположено посередине поперечного края, а ответная часть - посередине противоположного поперечного края потолочной панели. Благодаря этому ее масса увеличивается только за счет фиксирующего устройства и ответной части. В случае особенно больших или широких потолочных панелей может также потребоваться расположить вдоль поперечных краев несколько фиксирующих устройств и соответствующие ответные части во избежание смещения между потолочными панелями в вертикальном направлении.
Согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения фиксирующее устройство и ответная часть изготовлены идентичными. При этом фиксирующее устройство и ответная часть должны быть выполнены так, чтобы они могли входить друг в друга. За счет идентичного выполнения обоих компонентов можно дополнительно сократить производственные расходы и избежать неправильного монтажа.
Пластиковый композитный элемент потолочной панели образован преимущественно ячеистым сердечником с расположенными с обеих сторон слоями препрега. Такое известное выполнение пластиковых композитных элементов характеризуется особенно низкой массой при одновременно высокой жесткости. За счет соответствующих вариантов конструирования, например так называемого «Crushen» ячеистого сердечника, можно также улучшить звукопоглощающее действие потолочных панелей.
Преимущественно крепежные элементы на одном боковом краю потолочной панели образованы подвижными опорами, а крепежные элементы на противоположном боковом краю - соответствующими неподвижными опорами.
Для закрывания зазора между потолочными панелями, по меньшей мере, на одном поперечном краю потолочной панели расположена уплотнительная манжета, преимущественно из силикона. Она расположена на стороне поперечного края потолочной панели, обращенной к салону самолета.
Задача изобретения решается также посредством упомянутой потолочной облицовки внутреннего помещения транспортного средства, в частности салона самолета, содержащей несколько расположенных друг за другом в направлении движения транспортного средства потолочных панелей с вышеназванными признаками.
Изобретение более подробно поясняется с помощью прилагаемых чертежей, на которых представлено следующее:
фиг.1 - вид в перспективе двух потолочных панелей в самолете, расположенных между багажными отсеками над головами пассажиров;
фиг.2 - вид сверху двух потолочных панелей;
фиг.3 - разрез потолочных панелей по фиг.2 по линии III-III в зоне перехода от одной потолочной панели к другой для иллюстрации смещения в направлении Z;
фиг.4 - две предложенные потолочные панели на виде сверху;
фиг.5 - вариант выполнения фиксирующего устройства и соответствующей ответной части в перспективе;
фиг.6 - расположение по фиг.5 на виде сбоку;
фиг.7 - вариант выполнения фиксирующего устройства по фиг.5 и 6 в разобранном виде;
фиг.8 - другой вариант выполнения фиксирующего устройства и соответствующей ответной части на виде сверху;
фиг.9 - вид в перспективе фиксирующего устройства и ответной части по фиг.8;
фиг.10 - разрез двух потолочных панелей с фиксирующим устройством и ответной частью по фиг.8 и 9;
фиг.11-13 - различные варианты выполнения фиксирующих устройств и ответных частей, изготовленных в виде металлических гнутых деталей.
На фиг.1 представлен вид в перспективе части потолочной облицовки салона самолета, содержащей две потолочные панели 1, которые ограничивают салон над багажными отсеками 2. Каждая потолочная панель 1 состоит из пластикового композитного элемента 3 с расположенными на проходящих, в основном, в направлении Х полета самолета боковых краях 4 элементами 5 для закрепления на несущей конструкции самолета или соединенных с ней деталях. Детальное выполнение крепежных элементов 5 на фигурах не показано. Преимущественно крепежные элементы 5 образованы на одном боковом краю 4 соответствующими подвижными опорами, а на противоположном боковом краю 4 - соответствующими неподвижными опорами.
Поскольку потолочные панели 1 шире ширины в свету между багажными отсеками 2, при монтаже и демонтаже они должны быть вставлены наискось между багажными отсеками 2 и соответственно закреплены над ними.
Как показано на фиг.2 и подробно на фиг.3, между двумя потолочными панелями 1 может возникнуть смещение ΔZ в направлении Z, т.е., в основном, в вертикальном направлении. Целью изобретения является поддержание этого смещения ΔZ между потолочными панелями 1 как можно меньшим.
Как показано на фиг.4, это осуществляется за счет, по меньшей мере, одного фиксирующего устройства 6 и ответной части 7 на каждой потолочной панели 1, предусмотренных на поперечных краях 8, расположенных, в основном, поперек направления Х полета, т.е. в направлении Y (фиг.1). По меньшей мере, одно фиксирующее устройство 6 на поперечном краю 8 потолочной панели 1 выполнено соответствующим, по меньшей мере, одной ответной части 7 на противоположном поперечном краю 8 потолочной панели 1, так что при взаимодействии каждого фиксирующего устройства 6 со своей ответной частью 7 без использования инструмента возможны соединение двух соседних потолочных панелей 1 с геометрическим замыканием, в основном, в вертикальном направлении, т.е. в направлении Z, и их повторное разъединение. Следовательно, согласно изобретению, на поперечных краях 8 каждой потолочной панели 1 или пластикового композитного элемента 3 расположены соответствующие фиксирующие устройства 6 и ответные части 7, которые соединяют между собой потолочные панели 1, так что смещение ΔZ в вертикальном направлении можно предотвратить. Важно, что соединение и повторное разъединение потолочных панелей 1 возможны без использования инструмента. Кроме того, масса потолочных панелей 1 не должна быть существенно увеличена за счет, по меньшей мере, одного фиксирующего устройства 6 и, по меньшей мере, одной ответной части 7, а связанные с этим дополнительные расходы должны поддерживаться как можно меньшими. Конструкция должна также допускать демонтаж каждой отдельной потолочной панели 1 внутри потолочной облицовки.
На фиг.5 и 6 представлен вариант выполнения фиксирующего устройства 6 и соответственно выполненной ответной части 7, причем фиксирующее устройство 6 образовано корпусом 9 и стопором 11, установленным в нем подпружинено посредством пружинящего элемента 10. Конструкция такого фиксирующего устройства 6 показана в разобранном виде на фиг.7. В этом случае пружинящий элемент 10 выполнен в виде спиральной пружины. Возможны также другие варианты, например плоская пружина или упругое пластиковое тело. Ответная часть 7 образована приемной деталью 12 для части стопора 11. Корпус 9, стопор 11 и приемная деталь 12 изготовлены преимущественно из пластика, в частности литьем под давлением. Для закрепления фиксирующего устройства 6 и ответной части 7 на пластиковом композитном элементе 3 потолочной панели 1 могут быть использованы крепежные винты (не показаны), вставляемые в соответствующие отверстия 13. Точно так же монтаж фиксирующего устройства 6 и ответной части 7 возможен за счет склеивания с пластиковым композитным элементом 3. Свободный конец стопора 11 выполнен сужающимся, в данном примере конусообразного сечения. При этом кромки преимущественно скруглены. Приемная деталь 12 выполнена в соответствии с этим со свободным концом стопора 11. Защелкивание стопора 11 в приемной детали 12 при монтаже потолочных панелей 1 и отвод стопора 11 против усилия пружинящего элемента 10 при демонтаже потолочной панели 1 могут происходить без использования инструмента. Также приемная деталь 12 может быть установлена подпружинено.
Свободный конец стопора 11 может быть выполнен также не заостренным, а закругленным. При выполнении фиксирующего устройства 6 и ответной части 7 важно, что для монтажа и демонтажа потолочной панели 1 допустимы сдвиг в поперечном направлении, т.е. в направлении Y (фиг.1), и определенный зазор в направлении Х полета, тогда как соединение между потолочными панелями 1 в направлении Z не должно допускать никакого зазора или смещения ΔZ.
На фиг.8 представлен другой предпочтительный вариант выполнения фиксирующего устройства 6 и соответствующей ответной части 7 за счет двух идентично выполненных компонентов. Фиксирующее устройство 6 и ответная часть 7 образованы корпусом 9 со стопором 11, который одновременно образует приемную деталь 12 для стопора 11 ответной части 7. Конструктивно-одинаковое выполнение фиксирующего устройства 6 и ответной части 7 позволяет сократить производственные расходы и облегчить монтаж на потолочной панели 1, поскольку не приходится следить за тем, на каком ее поперечном краю 8 необходимо закрепить фиксирующее устройство 6 и ответную часть 7.
На фиг.9 представлен вид в перспективе упомянутого фиксирующего устройства 6 и ответной части 7.
На фиг.10 представлен разрез двух потолочных панелей 1 в зоне перехода с фиксирующим устройством 6 и ответной частью 7 в соответствии с фиг.8 и 9. В зоне перехода обеих потолочных панелей 1 для перекрытия щели 14 между ними расположены уплотнительные манжеты 15, которые могут быть изготовлены, например, из силикона. Корпуса 9 фиксирующего устройства 6 и ответной части 7 расположены соответственно ступенчато, чтобы обеспечить место для уплотнительных манжет 15.
На фиг.11-13 представлены три других варианта фиксирующих устройств и соответствующих им ответных частей 7, которые могут быть образованы металлическими гнутыми деталями. При этом важно, что такое выполнение допускает движение в направлениях Х и Y, а в направлении Z происходит соединение с геометрическим замыканием. Поскольку металлические гнутые детали в большинстве случаев имеют относительно острые кромки, целесообразно закрыть их, например, соответствующими скобками 16 и, тем самым, защитить другие компоненты внутренней облицовки от повреждения острыми кромками металлических гнутых деталей.
На чертежах представлены лишь некоторые возможные варианты выполнения.