Die Erfindung betrifft ein Klimarohr für ein Flugzeug zur Führung eines Gases.

Derartige Klimarohre führen z.B. Luft für eine Klimatisierung. Die Klimatisierung erfolgt für einen Innenraum des Flugzeugs, z.B. die Passagierkabine des Flugzeuges. Das Klimarohr ist also bestimmungsgemäß in der Passagierkabine des Flugzeugs zu montieren.

Für derartige Klimarohre ist es wünschenswert, dass diese eine möglichst geringe Leckagerate aufweisen, d.h. möglichst wenig Gas, im Beispiel Luft, die Wandung des Klimarohres durchtritt. Dabei müssen insbesondere die Klimarohre im Luftfahrtbereich außerdem möglichst leicht sein und Brandschutzauflagen erfüllen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verbesserungen in Bezug auf Klimarohre vorzuschlagen.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Klimarohr gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.

Das Klimarohr dient zur Führung eines Gases und ist für eine bestimmungsgemäße Montage in einem Flugzeug bestimmt. Das Klimarohr weist eine Wandung auf. Die Wandung ist ein Sandwichbauteil. Die Wandung enthält mindestens ein Gewebe, das eine erste Lage der Wandung bildet und mindestens ein Vlies aus einem Glas enthaltenden Material, das eine zweite Lage der Wandung bildet.

Das Gewebe ist insbesondere ein Glasgewebe oder ein Glas-Karbon-Gewebe (Hybridgewebe) oder ein Karbongewebe. Das Vlies enthält insbesondere ein oxidisches Glas. Vorzugsweise handelt es sich um ein E-Glas. Es enthält vorzugsweise 53 bis 55 Gew.-% SiO _z und 14 bis 15 Gew.-% Al ₂ 0 ₃ . Das Glas weist eine Temperaturbeständigkeit bis 1000°C auf. Insbesondere weist das Vlies eine gleichmäßige Faserverteilung auf.

Die Wandung begrenzt das Klimarohr zu einem Außenraum hin. Der Außenraum ist der Raum, der das Klimarohr umgibt. In dem von der Wandung umgrenzten Innenraum wird das Gas geführt.

Durch das Vlies ergibt sich eine Verringerung der Mirkoporösität des Faserverbunds aus erster und zweiter Lage. Dies dient einer Verbesserung der Dichtigkeit, insbesondere Luftdichtigkeit, der Wandung und damit des Klimarohres und führt damit zu einer Absenkung der Leckagerate am Kll arohr. Die Leckagerate beschreibt, wieviel Gas pro Zeiteinheit die Wandung durchdringt.

Die Wandung kann weitere Lagen aus Vliesen, Gewebe oder sonstigen Schichten enthalten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet das oder eines der Vliese eine Decklage, die dem Innenraum zugewandt ist. Am Klimarohr ist das Vlies also die innerste Lage, die allenfalls z.B. noch durch Harz eines Prepregs, Lack oder Applikationen umgeben ist. Durch das Vlies beziehungsweise einen Vliesstoff ergibt sich eine Verbesserung der Oberfläche des Klimarohres, da ein Vlies als Decklage eine glattere Bauteiloberfläche am Klimarohr ergibt. Insgesamt ergibt sich dadurch eine geringere Leckagerate des Rohres.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Wandung ein weiteres Gewebe, das eine dritte Lage der Wandung bildet.. Das Vlies der zweiten Lage ist zwischen den beiden Geweben der ersten und dritten Lage angeordnet. Insbesondere existieren nur die drei genannten Lagen und keine weiteren Lagen im Klimarohr beziehungsweise der Wandung. Durch die Zwischenlage eines Vlieses zwischen zwei Geweben im Sandwichbauteil ergibt sich ein insgesamt stabilerer Sandwichaufbau, der dank des Vlieses auch dicht gegen Gasdurchtritt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eines der Gewebe ein Gewebe eines Prepregs (pre-impregnated fibers, Gewebe, mit Harz imprägniert bzw. getränkt). Das Gewebe wird für den Sandwichverbund also als Prepreg zur Verfügung gestellt bzw. verarbeitet. Prepregs sind in großer Auswahl kommerziell verfügbar, sodass das Klimarohr diesbezüglich einfach herstellbar ist. Insbesondere sind alle Gewebe solche von jeweiligen Prepregs. Gemäß dieser Ausführungsform ergibt sich eine Integration von Vlies beziehungsweise Vlies in einen Prepreg-Verbund zur Verbesserung der Leckageeigenschaften des Klimarohrs. Durch die Einbringung eines - insbesondere trockenen - Vlieshalbzeuges in den Prepreg-Verbund wird die erforderliche Dichtheit des Klimarohres, insbesondere in Form von Luftführungskomponenten, erreicht und (vor allem im Falle von Vlies als Decklage) die Oberfläche der Wandung deutlich verbessert.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Vlies eine Grammatur von 20 Gramm pro Quadratmeter bis 70 Gramm pro Quadratmeter, insbesondere eine Grammatur von 30 Gramm pro Quadratmeter bis 50 Gramm pro Quadratmeter, auf. Gemäß der Erfindung ergibt sich so die Verwendung von insbesondere trockenen Vliesstoffen mit geringem Flächengewicht von 30 bis 50 Gramm pro Quadratmeter. Diese Flächengewichte haben sich vor allem für Luftfahrtanwendungen als guter Kompromiss zwischen Gewicht des Vlieses bzw. des Klimarohres und der erreichbaren Absenkung der Leckagerate herausgestellt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Klimarohr ein Klimarohr zur Führung von Luft als Gas. Gemäß dieser Ausführungsform ergibt sich also ein Luftklimarohr mit verbesserter Luftdichtigkeit.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens eines der Vliese eine Dicke von 0, 1 bis 0,8 Millimeter, insbesondere 0,3 bis 0,5 Millimeter auf.

Insbesondere weist mindestens eines der Vliese einen Binderanteil von 3 Prozent bis 10 Prozent, insbesondere von 5 Prozent auf. Der Binder dient bei der Herstellung des Vlieses zum Zusammenhalt der Vliesfasern.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 9. Das Verfahren dient zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Klimarohres. Das Verfahren und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Klimarohr erläutert.

Im Verfahren werden mindestens eines der Gewebe, das die erste Lage der Wandung bildet, und mindestens eines der Vliese, das die zweite Lage der Wandung bildet, als Sandwichbauteil zu der Wandung gefertigt. Die Herstellung des Klimarohres als Sandwichbauteil ist besonders einfach und kostengünstig.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird mindestens eines der Gewebe als bzw. in Form oder als Teil eines Prepregs bereitgestellt. Eines der Vliese wird mit dem Prepreg zu einem Verband konsolidiert. Insbesondere kann auch das Vlies als Prepreg bereitgestellt werden. Das bedeutet, dass das Vlies mit einem Harz, vorzugsweise mit dem gleichen Harz wie das Gewebe, getränkt worden ist. Die Wandung bzw. das Klimarohr wird unter Verwendung des Verbandes - insbesondere zusammen mit weiteren Lagen - zu dem Klimarohr gefertigt. Unter "Konsolidieren" ist das entsprechende Anhaften beziehungsweise Verkleben des Vlieses am Harz bzw. der klebrigen Oberfläche des Prepregs zu verstehen. Nach der Herstellung des Prepregs wird also das Vlies auf dem Prepreg aufgebracht. Zusätzliches Harz oder sonstige Hilfsmittel sind hierzu nicht notwendig, da das Prepreg an sich ausreichend Harz bzw. eine klebrige Oberfläche aufweist, an der das Vlies anhaftet.

Durch das Konsolidieren des Vlieses mit einem Prepreg ist die Handhabung des Vlieses im Fertigungsprozess für das Klimarohr besonders einfach, da dieses nicht mehr separat gehandhabt werden muss.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Vlies als trockenes Vlieshalbzeug bereitgestellt und zum Verband konsolidiert. Die Handhabung eines trockenen Vlieshalbzeugs ist bei der Konsolidierung besonders einfach.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Verband durch Aufrollen des Prepregs zusammen mit dem Vlies konsolidiert. Durch das Aufrollen ergibt sich eine Andruckbzw. Presskraft, mit der das Vlies auf dem Prepreg aufgepresst wird, sodass dieses besonders gut an dem überschüssigen Harz des Prepregs beziehungsweise der klebrigen Oberfläche des Prepregs anhaftet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Verband einerseits und mindestens eine weitere Lage der Wandung des Klimarohres andererseits in voneinander getrennten Arbeitsschritten in eine Form eingelegt, bevor die in der Form eingelegte Struktur in der Form zur Wandung bzw. zum Klimarohr gefertigt wird. Die Fertigung des Klimarohres läuft somit prinzipiell gleich ab wie bei gleichen Klimarohren ohne Vlieseinlage, bei denen das Gewebe alleine als Prepreg eingelegt wird. Da das Vlies als Verband mit einem Prepreg eingelegt wird, stellt dies den gleichen Arbeitsschritt dar als ein Prepreg ohne Vlies einzulegen. Fertigungsprozesse für bestehende Klimarohre ohne Vlies müssen somit gar nicht oder nur minimal modifiziert werden, um auch erfindungsgemäße Klimarohre zu fertigen.

Die Erfindung beruht auf folgenden Überlegungen und Erkenntnissen, wobei Ausführungsformen der Erfindung, auch in Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen, gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen, wie folgt zu- sammengefasst werden:

Die Motivation der Erfindung ist eine Verbesserung der Leckage bzw. Leckageeigenschaften an Klimarohren. Eine Verbesserung der Luftdichtigkeit beziehungsweise eine Verringerung der Leckagerate an einem Klimarohr kann durch Streichen von Dichtlack auf der Bauteiloberfläche, also der Oberfläche des Klimarohres, erreicht werden. Die Erfindung besteht insbesondere in der Anwendung eines Vlieses, insbesondere Trockenvlieses, als Mikrosandwich in Luftführungskomponenten. Gemäß der Erfindung werden insbesondere nicht gewebte Vliese verwendet. Durch die Erfindung ist eine Verringerung der Arbeitsaufwände erreicht, insbesondere entfällt der Dichtlack bzw. dessen Auftrag. Erfindungsgemäße Bauteile weisen bei nahezu gleichem Gewicht höhere Stabilität auf. Das Vlies ist insbesondere ein trockenes Vlies, das heißt solches ohne Harzauftrag. Gemäß der Erfindung kann insbesondere im Bereich Luftfahrt ein bereits bestehendes beziehungsweise bekanntes Klimarohr gemäß der Erfindung modifiziert werden. Zusätzlich wird also bei der Herstellung des Klimarohres ein Vlies eingebracht. Da das Vlies an sich ein unbrennbares Material ist, wird hierdurch die Brandlast im Klimarohr und somit im Flugzeug nur gering bis gar nicht verändert. Eine luftfahrttechnische Zulassung für ein derartig modifiziertes Klimarohr ist daher besonders einfach und kostengünstig möglich. Gemäß der Erfindung wird insbesondere ein trockenes Vlies ohne Harz nach der Herstellung eines Prepregs ohne die Verwendung zusätzlichen Harzes mit diesem durch Aufrollen konsolidiert. Gemäß der Erfindung ergibt sich eine Leckageoptimierung von Luftführungskomponenten.

Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Klimarohr,

Figur 2 eine Wandung eines erfindungsgemäßen Klimarohres bei deren Herstellung, Figur 3. das Einlegen der Komponenten des Klimarohres in eine Form bei der Fertigung.

Figur 1 zeigt ein fertiggestelltes Klimarohr 2. Das Klimarohr weist eine Wandung 8 auf. Die Wandung 8 begrenzt das Klimarohr zu einem Außenraum 16 hin. Das Klimarohr ist also von einem Außenraum 16 umgeben. Das Klimarohr erstreckt sich entlang einer Mittellängsachse 18. Die Wandung 8 umgibt einen Innenraum 24 des Klimarohres. Der Innenraum 24 dient zur Führung eines nicht dargestellten Gases, hier Luft.

Figur 2 zeigt symbolisch einen Ausschnitt des Klimarohres 2 bzw. dessen Wandung 8 während deren Herstellung zwischen einem metallischen Werkzeug 4 und einer Pressblase 6. Die Mittellängsachse 18 ist hier symbolisch angedeutet. Die Wandung 8 ist ein Sandwichbauteil. Die Wandung 8 enthält ein Gewebe 10, das eine erste Lage der Wandung 8 bildet, ein aus einem Glas enthaltenden Material gebildetes Vlies 12, das eine zweite Lage der Wandung 8 bildet und ein Gewebe 1 , das eine dritte Lage der Wandung 8 bildet.

Das Vlies 12 ist also zwischen den beiden Geweben 10, 14 angeordnet. Die Gewebe 10, 14 sind im Beispiel als Prepregs vorkonfektioniert, das heißt mit einem Harz imprägniert beziehungsweise getränkt.

Zur Herstellung des Klimarohres 2 bzw. der Wandung 8 werden die Komponenten zischen Werkzeug 4 und Pressblase 6 durch Druck der Pressblase 6 in Richtung zum Werkzeug 4 hin zusammengefügt. Die Gewebe 10, 14 sind jeweils in Form eines Prepregs 20 bereitgestellt. In einer alternativen Ausführungsform sind das Gewebe 10 und das Vlies 12 vor dem Einbringen zwischen Werkzeug 4 und Pressblase 6 sind zu einem Verband 22 konsolidiert, der in Figur 1 durch einen gestrichelten Rahmen angedeutet ist. Bei der Konsolidierung wird das Vlies 12 auf dem Prepreg 20 aufgebracht und durch das überschüssige Harz beziehungsweise die klebrige Oberfläche des Prepregs 20 auf diesem gehalten. Der Verband 22, und das verbleibende Gewebe 14, welches ebenfalls als Prepreg 20 bereitgestellt ist, werden dann zu dem Klimarohr 2 beziehungsweise der Wandung 8 gefertigt. Die Konsolidierung zum Verband 22 erfolgt außerhalb der Anordnung aus Form 4 und Pressblase 6 und vor Einlegen zwischen diesen Elementen.

Das Vlies 12 wird als trockenes Vlieshalbzeug oder wie die Gewebe 10,14 als Prepreg bereitgestellt, um zum Verband 22 konsolidiert zu werden. Im Beispiel wurde (nicht dargestellt) der Verband 22 vor dem Einbringen in bzw. Auflegen auf das Werkzeug 4 durch Aufrollen des Prepregs 20 zusammen mit dem Vlies 12 konsolidiert. Der Verband 22 einerseits und die weitere Lage in Form des Gewebes 14 werden in voneinander getrennten Arbeitsschritten in die Form 4 eingelegt, bevor die in das Werkzeug 4 eingelegte Struktur, hier also der Verband 22 und das Gewebe 14, in dem Werkzeug 4 zum Klimarohr 2 gefertigt wird.

Figur 3 zeigt in den Teilfiguren a)-c) aufeinanderfolgende Schritte bei dem Verfahren zum Herstellen des Klimarohres 2. Die Darstellung ist symbolisch und zeigt nur einen Ausschnitt des Werkzeugs 4 und des Klimarohres 2 beziehungsweise dessen Komponenten. Die Mittellängsachse 18 ist wieder nur angedeutet. Die Pressblase 6 der Übersichtlichkeit halber weggelassen.

Zunächst wird gemäß Figur 3a) in einem ersten Schritt das Gewebe 10 in das Werkzeug 4 eingelegt. In einem zweiten Schritt gemäß Figur 3b) wird das Vlies 12 auf das Gewebe 10 aufgelegt.

In einer alternativen Ausführungsform entfällt der Schritt gemäß Figur 3a), wenn nämlich das Gewebe 10 und das Vlies 12 bereits als Verband 22 konsolidiert sind. Figur 3b) zeigt dann den ersten Verfahrensschritt, bei dem der Verband 22 in das Werkzeug 4 eingelegt wird.

Gemäß Figur 3c) wird anschließend eine weitere Lage der Wandung 8, nämlich das Gewe- be 1 , auf das Vlies 12 bzw. den Verband 22 aufgelegt.

Anschließend wird die Wandung 8 bzw. das Klimarohr wie oben beschrieben durch Verbindung der im Werkzeug 4 eingelegten Komponenten fertiggestellt.

Bezugszeichenliste

Klimarohr

Werkzeug

Pressblase

Wandung

Gewebe

Vlies

Gewebe

Außenraum

Mittellängsachse

Prepreg

Verband

Innenraum