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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anbringen eines Mundstücks an einem Innenmantel eines Flugzeugwassertanks.
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Stand der Technik
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Bekannte Flugzeugwassertanks schließen einen Tankkörper mit einem Innenmantel und einer faserverstärkten Harzschicht, die den Innenmantel bedeckt, ein. Der Tankkörper schließt einen zylindrischen Abschnitt und einen Kuppelabschnitt auf jeder Seite des zylindrischen Abschnitts ein.
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In einem Flugzeugwassertank ist auf den Kuppelabschnitten auf beiden Seiten zentral ein Öffnungsabschnitt zur Reinigung des Innenraums des Tankkörpers bereitgestellt. Der Öffnungsabschnitt schließt Mundstück ein, das zentral an dem Kuppelabschnitt angebracht ist, und einen Deckel ein, der abnehmbar mit dem Mundstück über einen O-Ring verbunden ist.
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Das Mundstück schließt einen zylinderartigen Abschnitt mit einem Innengewinde, in das ein Außengewinde des Deckels eingreift, und einen Schürzenabschnitt ein, der sich nach außen in radialer Richtung des zylinderartigen Abschnitts vom Endabschnitt des zylinderartigen Abschnitts erstreckt. Der Innenmantel ist an der Innenumfangsfläche des Schürzenabschnitts mit einem Klebstoff befestigt, und die faserverstärkte Harzschicht ist an der Außenumfangsfläche des Schürzenabschnitts angebracht (Patentdokument 1).
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Der Endabschnitt des Innenmantels befindet sich näher an der Innenseite des Tankkörpers als der O-Ring an der Innenumfangsfläche des Schürzenabschnitts, und wenn der Flugzeugwassertank in Gebrauch ist, kommt Trinkwasser direkt mit der Innenumfangsfläche des Schürzenabschnitts einschließlich des Endabschnitts des Innenmantels in Kontakt.
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Um also zu verhindern, dass in einem bekannten Flugzeugwassertank Wasser direkt mit dem Mundstück und dem Klebstoff, der den Innenmantel am Schürzenabschnitt befestigt, während des Gebrauchs in Kontakt kommt, benötigt die Oberfläche des Schürzenabschnitts um den Endabschnitt des Innenmantels einen Beschichtungsprozess des Aufbringens eines von der Food and Drug Administration (FDA) zugelassenen Materials.
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Dies fügt dem Herstellungsprozess des Flugzeugwassertanks einen Beschichtungsschritt hinzu, und zum Zeitpunkt der Wartung muss die Beschichtung überprüft und repariert werden. Dementsprechend besteht ein Bedarf an Verbesserungen, um die Effizienz der Herstellung zu erhöhen, die Kosten zu senken und die Effizienz der Wartungsarbeiten zu erhöhen.
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Die vorliegende Anmelderin hat einen Flugzeugwassertank vorgeschlagen, bei dem der Endabschnitt des Innenmantels weiter außen am Tankkörper angebracht ist als der O-Ring, sodass der Endabschnitt des Innenmantels bei Gebrauch des Flugzeugwassertanks nicht mit dem Trinkwasser in Kontakt kommt (Patentdokument 2).
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Bei dieser Technologie ist ein zylinderartiger Abschnitt, mit dem ein Deckel verbunden ist, an einem Mundstück vorgesehen, ein Schürzenabschnitt, der sich radial nach außen erstreckt, ist an einem Endabschnitt des zylinderartigen Abschnitts in axialer Richtung bereitgestellt, eine erste ringförmige Oberfläche, die gegenüber der Richtung entgegengesetzt zum Schürzenabschnitt liegt, ist auf dem zylinderartigen Abschnitt ausgebildet, und eine zweite ringförmige Oberfläche, die gegenüber der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der ersten ringförmigen Oberfläche liegt, ist auf dem Schürzenabschnitt ausgebildet.
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Der Innenmantel wird durch Blasformen gebildet, um einen zylindrischen Abschnitt, einen Kuppelabschnitt und einen zylindrischen Zylinderabschnitt zu bilden, der sich radial nach innen des Kuppelabschnitts fortsetzt.
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Der Zylinderabschnitt des Innenmantels wird in den zylinderartigen Abschnitt des Mundstücks eingesetzt, der Zylinderabschnitt des Innenmantels wird an die erste ringförmige Oberfläche des Mundstücks angelegt und durch thermische Verformung unter Verwendung einer Form daran befestigt, und ein inneren Umfangsabschnitt des Kuppelabschnitts des Innenmantels wird an die zweite ringförmige Oberfläche angelegt und durch einem Klebstoff daran befestigt.
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Literaturliste
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Patentliteratur
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- Patentdokument 1: JP 2011-251736 A
- Patentdokument 2: WO 2016/194574
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Technisches Problem
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In diesem Fall, wenn der Zylinderabschnitt des Innenmantels in den zylinderartigen Abschnitt des Mundstücks eingesetzt wird und wenn die obere Form und die untere Form zusammengebracht werden, tritt, wenn es einen Spalt zwischen der oberen Form und der unteren Form gibt, ein durch die obere Form thermisch verformter Abschnitt des Innenmantels in diesen Spalt ein und bildet einen Grat, was in dem Flugzeugwassertank einen Defekt verursacht.
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Wenn andererseits der Zylinderabschnitt des Innenmantels in den zylinderähnlichen Abschnitt des Mundstücks eingesetzt wird und wenn die obere Form und die untere Form zusammengebracht werden, stört, um den Spalt zwischen der oberen Form und der unteren Form zu entfernen, die obere Form oder die untere Form aufgrund der Struktur der oberen Form und der unteren Form den Zylinderabschnitt des Innenmantels, wenn die obere Form und die untere Form zusammengebracht werden. Somit kann das Befestigen des Mundstücks an den Innenmantel nicht gleichmäßig bewerkstelligt werden, und der Flugzeugwassertank kann nicht effizient hergestellt werden.
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Im Lichte des Vorhergehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Befestigen eines Mundstücks an einem Innenmantel eines Flugzeugwassertanks bereitzustellen, die effizient hergestellt werden kann, wobei die obere Form und die untere Form gleichmäßig ohne Lücke dazwischen zusammengebracht werden können und das Mundstück an dem Innenmantel befestigt werden kann, ohne Grate zu produzieren.
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Lösung des Problems
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Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu erfüllen, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Befestigen eines Mundstücks an einen Innenmantel eines Flugzeugwassertanks, wobei ein Zylinderabschnitt, der sich zentral an einem Kuppelabschnitt eines Innenmantels befindet, sich an einer Innenseite eines zylinderartigen Mundstücks befindet, wobei der Zylinderabschnitt in einem Zustand des Anstoßens gegen eine erste ringförmige Oberfläche, die sich ringförmig auf einer axialen Mitte des Mundstücks zentriert befindet, thermisch verformt wird, und ein Teil des Kuppelabschnitts in der Nähe des Zylinderabschnitts gegen eine zweite ringförmige Oberfläche anstößt und daran durch einen Klebstoff befestigt wird, wobei sich die zweite ringförmige Oberfläche auf der axialen Mitte des Mundstücks zentriert ringförmig ausdehnt, und einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der ersten ringförmigen Oberfläche zugewandt ist, wobei das Mundstück eine Innenumfangsoberfläche umfasst, die ein Innenumfangsende der ersten ringförmigen Oberfläche und ein Innenumfangsende der zweiten ringförmigen Oberfläche verbindet, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst:
- eine obere Form; und
- eine untere Form, die unterhalb der oberen Form und koaxial mit der oberen Form angeordnet ist; wobei
- die obere Form Folgendes umfasst:
- einen oberen Formkörper und
- einen Heizabschnitt;
- der obere Formkörper Folgendes umfasst:
- eine äußere Anlagefläche, die den Zylinderabschnitt gegen die erste ringförmigen Oberfläche anlegt und durch den Erwärmungsabschnitt erwärmt wird, und
- eine obere formseitig positionierende Außenumfangsoberfläche, die mit einem unteren Ende der äußeren Anlagefläche verbunden ist;
- die untere Form Folgendes umfasst:
- eine innere Anlagefläche, die den Teil des Kuppelabschnitts in der Nähe des Zylinderabschnitts an der zweiten ringförmigen Oberfläche anlegt und
- einen äußeren Umfangsabschnitt, der eine untere formseitig positionierende Innenumfangsoberfläche umfasst, die in der Lage ist, in die obere formseitig positionierende Außenumfangsoberfläche einzugreifen;
wobei sich die äußere Anlageoberfläche, mit dem Zylinderabschnitt gegen die erste ringförmige Oberfläche angelegt, einwärts zu einem Teil in einer Radialrichtung eines Abschnitts des Innenmantels erstreckt, wo ein Innenumfangsende der ersten ringförmigen Oberfläche anliegt; und
ein Vorsprungsabschnitt als ein Vorsprung an einem Innenumfangsende der inneren Anlagefläche gebildet wird, die sich mit dem Zylinderabschnitt des Innenmantels innerhalb des Mundstücks befindet und mit der oberen Form und der unteren Form zusammengebracht einen Spalt zwischen einem Innenumfangsende der äußeren Anlagefläche oder in einem Teil der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsoberfläche im Anschluss von dem Innenumfangsende der äußeren Anlageoberfläche und einem Teil des Innenmantels, an dem die Innenumfangsoberfläche anliegt, schließt.
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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
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Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Vorsprung bereitgestellt, sodass der Abschnitt des Innenmantels, der thermisch verformt wird, gehindert wird, entlang der ersten ringförmigen Oberfläche von dem Mundstück radial einwärts versetzt zu werden.
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Entsprechend können in einem Zustand, in dem der Innenmantel und das Mundstück miteinander verbunden sind, scharfe Grate, die in der Radialrichtung von dem Wölbungsabschnitt des Mundstücks nach innen gerichtet sind, daran gehindert werden, sich zu bilden. Dies ist dadurch vorteilhaft, dass der Flugzeugwassertank effizient ohne Defekte hergestellt werden kann.
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Außerdem befindet sich die obere formseitige Außenumfangsoberfläche, die mit dem Innenumfangsende des äußeren Anlagefläche verbunden ist, in der Radialrichtung des Zylinderabschnitts einwärts des Innenmantels. Somit kann das Einsetzen der oberen Form innerhalb des Zylinderabschnitts der oberen Form gleichmäßig ohne Störung von dem oberen Ende des Zylinderabschnitts durchgeführt werden. Dies ist dadurch vorteilhaft, dass der Flugzeugwassertank effizient ohne Defekte hergestellt werden kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Querschnittsansicht eines Flugzeugwassertanks.
- 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts eines Mundstücks und eines Deckels, wobei das Mundstück und der Deckel getrennt sind.
- 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptabschnitts eines Mundstücks und eines Deckels, wobei das Mundstück und der Deckel verbunden sind.
- 4 ist eine Querschnittsansicht eines Innenmantels, der durch Blasformen erhalten wird.
- 5 ist eine Querschnittsansicht eines Mundstücks.
- 6 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen offenen Zustand der unteren Form innerhalb des Innenmantels gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
- 7 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand veranschaulicht, bei dem gemäß einer Ausführungsform die obere Form in die Nähe der unteren Form gebracht wird.
- 8 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Schraubenfeder um ein Wellenelement herum installiert ist und eine Mutter mit dem Wellenelement gemäß einer Ausführungsform in Eingriff steht.
- 9 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand veranschaulicht, in dem ein Teil des Mundstücks zwischen einer äußeren Wölbungsfläche und einer inneren Schürzenoberfläche von der inneren Anlagefläche der unteren Form beidseitig umschlossen ist und die äußere Anlagefläche der oberen Form durch die elastische Kraft der Schraubenfeder gemäß einer Ausführungsform vorgespannt wird.
- 10 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand veranschaulicht, in dem das Mundstück auf der Oberfläche des Kuppelabschnitts in der Nähe des Zylinderabschnitts des Innenmantels gemäß einer Ausführungsform platziert ist.
- 11A ist eine Querschnittsansicht eines oberen Formkörpers gemäß einer Ausführungsform und 11B ist eine Unteransicht von 11A.
- 12A ist eine Draufsicht einer der Plattenteile, welcher gemäß einer Ausführungsform die untere Form bildet. 12B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von 12A. 12C ist eine Draufsicht auf den anderen Plattenabschnitt, der die untere Form bildet. 12D ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D von 12C.
- Die 13A und 13B sind erläuterte Diagramme eines Halteelements und der beiden Plattenabschnitte von unten gesehen. 13A stellt einen Zustand dar, in dem sich das Halteelement auf einem der Plattenabschnitte befindet und die beiden Plattenabschnitte in einem faltbaren Zustand sind. 13B stellt einen Zustand dar, in dem sich das Halteelement über die beiden Plattenabschnitte erstreckt und ein offener Zustand gehalten wird. 13C ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C von 13A.
- 14A ist eine Draufsicht auf eines der Außenumfangselemente gemäß einer Ausführungsform. 14B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von 14A. 14C ist eine Draufsicht auf das andere Außenumfangselement. 14D ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie D-D von 14C.
- 15A ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand veranschaulicht, in dem die untere Form gemäß einer Ausführungsform in einem gefaltetem Zustand von der Innenseite des Mundstücks in den Innenmantel eingesetzt wird. 15B Ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand darstellt, in dem die untere Form in einem gefalteten Zustand weiter in den Innenraum des Innenmantels eingesetzt wird. 15C Ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Zustand unmittelbar vor dem Öffnen der unteren Form in einem gefalteten Zustand innerhalb des Innenmantels darstellt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Im Folgenden werden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Zunächst wird ein Flugzeugwassertank 10 unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
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Der Flugzeugwassertank 10 ist in einem Flugzeug installiert und enthält Trinkwasser. Der Flugzeugwassertank 10 schließt einen Tankkörper 12 ein, dessen Innenraum einem Wasserbehälterraum entspricht.
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Der Tankkörper 12 schließt einen zylindrischen Abschnitt 14 und Kuppelabschnitte 16 ein, die auf beiden Seiten des zylindrischen Abschnitts 14 bereitgestellt sind.
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Wie in 2 dargestellt, sind Öffnungsabschnitte 18 zum Reinigen des Innenraums des Tankkörpers 12 zentral an beiden Kuppelabschnitten 16 bereitgestellt, und jeder der Öffnungsabschnitte 18 wird durch einen Deckel 34 geöffnet und geschlossen.
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Des Weiteren ist auf einem oberen Abschnitt des zylindrischen Abschnitts 14 ein Düsenabschnitt für Rohrleitungen (nicht dargestellt) zum Zuführen von Wasser zu jeder Stelle eines Flugzeugs bereitgestellt, und auf einem unteren Abschnitt des zylindrischen Abschnitts 14 ist ein Düsenabschnitt für Rohrleitungen (nicht dargestellt) zum Abführen von Wasser bereitgestellt.
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Wie in 1 dargestellt, schließt der Tankkörper 12 einen Innenmantel 22, der die Innenfläche des Flugzeugwassertanks 10 bildet, und eine faserverstärkte Harzschicht 24, die die Außenfläche des Innenmantels 22 bedeckt, ein.
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Der Innenmantel 22 ist ein Hohlkörper, der die Kontur des Flugzeugwassertanks 10 definiert und durch Blasformen gebildet wird. Beim Blasformen wird ein Kunstharz in eine rohrartige Form geschmolzen, das Rohr in eine Form eingeführt und Luft in das Innere des Rohres gepumpt, um ein geformtes Produkt zu erhalten.
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Wie in 4 dargestellt, schließt der durch Blasformen erhaltene Innenmantel 22 einen zylindrischen Abschnitt 22A, einen Kuppelabschnitt 22B, der auf beiden Seiten des zylindrischen Abschnitts 22A bereitgestellt ist, und einen Zylinderabschnitt 22C, der vorstehend von der Mitte des Kuppelabschnitts 22B angeordnet ist, ein.
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Für den Innenmantel 22 können verschiedene bekannte FDA-zugelassene Materialien verwendet werden. Beispiele für solche Materialien schließen Polyolefinharze, wie z.B Polypropylen und Polyethylen, die thermoplastische Harze sind.
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Die faserverstärkte Harzschicht 24 wird durch ein Filamentwickelverfahren gebildet, bei dem mit einem wärmehärtenden Harz imprägnierte Verstärkungsfasern (Filamente) um die Außenumfangsfläche des Innenmantels 22 gewickelt werden.
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Verschiedene bekannte Kunstharze, wie z.B Epoxidharz, können als wärmehärtendes Harz verwendet werden. Verschiedene bekannte Fasern, wie z.B Kohlenstofffasern oder Glasfasern, können als Verstärkungsfasern verwendet werden.
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Jeder der Öffnungsabschnitte 18 wird durch ein ringförmiges Mundstück 26 gebildet, das zwischen einem Ende des Innenmantels 22 und einem Ende der faserverstärkten Harzschicht 24 angebracht ist. Wie in 3 dargestellt, wird während des Gebrauchs des Flugzeugwassertanks 10 der Öffnungsabschnitt 18 durch den Deckel 34 verschlossen.
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Wie in 5 dargestellt, schließt das Mundstück 26 einen zylinderförmigen Abschnitt 30, der zentral im Kuppelabschnitt 16 angeordnet ist, einen Schürzenabschnitt 32 und einen Wölbungsabschnitt 38 ein.
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Ein Innengewinde 36 ist auf dem inneren Umfangsabschnitt eines ersten Endes des zylinderartigen Abschnitts 30 in axialer Richtung bereitgestellt.
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Das Innengewinde 36 ist der mundstückseitige Verbindungsabschnitt auf der mundstückseitigen Seite, mit dem der Deckel 34 verbunden ist.
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Der Schürzenabschnitt 32 erstreckt sich nach außen in radialer Richtung des zylinderartigen Abschnitts 30 vom gesamten Umfang des äußeren Umfangsabschnitts eines zweiten Endes des zylinderartigen Abschnitts 30 in axialer Richtung.
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Der Wölbungsabschnitt 38 wölbt sich in radialer Richtung vom gesamten Umfang des inneren Umfangsabschnitts des zweiten Endes des zylinderartigen Abschnitts 30 in axialer Richtung nach innen. Der Wölbungsabschnitt 38 wölbt sich in radialer Richtung weiter nach innen als der Innendurchmesser des Innengewindes 36.
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Der Wölbungsabschnitt 38 beinhaltet eine äußere Wölbungsfläche 40, die der ersten Endseite des zylinderähnlichen Abschnitts 30 in der axialen Richtung zugewandt ist und eine Innenumfangsfläche 41 beinhaltet, die sich von dem Innenumfangsende der äußeren Wölbungsfläche 40 fortsetzt. Die Innenumfangsfläche 41 ist als eine gekrümmte Fläche ausgebildet.
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Die äußere Wölbungsfläche 40 schließt eine geneigte Oberfläche 4002, eine ringförmige Oberfläche 4004 und eine ebene Oberfläche 4006 ein.
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Die geneigte Oberfläche 4002 ist mit einer konischen Oberfläche mit einem Innendurchmesser ausgebildet, der sich in axialer Richtung des zylinderartigen Abschnitts 30 allmählich zur ersten Endseite hin vergrößert, und das zweite Ende der geneigten Oberfläche 4002 in axialer Richtung ist mit der Innenumfangsfläche 41 verbunden.
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Die ringförmige Oberfläche 4004 ist mit einem ersten Ende der geneigten Oberfläche 4004 in axialer Richtung verbunden und ist in einer ringförmigen Form mit einer ebenen Oberfläche orthogonal zur axialen Richtung mit einem Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des ersten Endes der geneigten Oberfläche 4004 ausgebildet.
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Die ebene Oberfläche 4006 ist mit einer ringförmigen ebenen Oberfläche orthogonal zur axialen Richtung ausgebildet, die sich nach außen in radialer Richtung der ringförmigen Oberfläche 4004 an einer Position des Wölbungsabschnitts 38 befindet, der von der ringförmigen Oberfläche 4004 zur ersten Endseite in axialer Richtung um einen Abstand getrennt ist, der der Dicke des Innenmantels 22 entspricht.
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Des Weiteren ist an einer Position des inneren Umfangsabschnitts des zylinderartigen Abschnitts 30, der Position, an der sich das Innengewinde 36 und der Wölbungsabschnitt 38 treffen, eine Nut 42 ausgebildet, die eine Innenumfangsfläche mit Abmessungen größer als der Hauptdurchmesser des Innengewindes 36 einschließt.
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Von dem Paar gegenüberliegender Seitenflächen der Nut 42 ist die Seitenfläche auf der Seite des Wölbungsabschnitts 38 bündig mit der ebenen Oberfläche 4006.
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Der Schürzenabschnitt 32 ist so ausgebildet, dass der Außendurchmesser in Richtung weg vom Wölbungsabschnitt 38 allmählich zunimmt und die Wanddicke abnimmt.
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Der Schürzenabschnitt 32 schließt eine innere Schürzenfläche 3202 ein, die der Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des ersten Endes des zylinderartigen Abschnitts 30 in axialer Richtung zugewandt ist, und eine äußere Schürzenfläche 3204, die der ersten Endseite des zylinderartigen Abschnitts 30 in axialer Richtung zugewandt ist.
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Das Innenumfangsende der inneren Schürzenfläche 3202 ist mit der Innenumfangsfläche 41 verbunden, und wie in 10 veranschaulicht weisen die Innenumfangsfläche 41 und die innere Schürzenfläche 3202 eine Form auf, die dem Mittelabschnitt des Kuppelabschnitts 22B des Innenmantels 22B und dem Basisabschnitt des Zylinderabschnitts 22C entspricht und so ausgestaltet ist, dass der nachfolgend beschriebene Innenmantel 22 von der inneren Schürzenfläche 3202 bis zur Oberfläche des Wölbungsabschnitts 38 gleichmäßig befestigt werden kann.
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Wie in 2 dargestellt, ist die faserverstärkte Harzschicht 24 vom zylindrischen Abschnitt 22A des Innenmantels 22 und dem Kuppelabschnitt 22B an der äußeren Schürzenfläche 3204 des Mundstücks 26 und der Außenumfangsfläche des zylinderartigen Abschnitts 30 angebracht.
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Der Innenmantel 22 ist thermisch verformt, wobei ein Teil des Kuppelabschnitts 22B in der Nähe des Zylinderabschnitts 22C an der inneren Schürzenfläche 3202 anliegt und mit einem Klebstoff befestigt ist und der Zylinderabschnitt 22C an der äußeren Wölbungsfläche 40 anliegt. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die äußere Wölbungsfläche 40 einer ersten ringförmigen Oberfläche (im Folgenden auch als „erste ringförmige Oberfläche 40“ bezeichnet) in den Ansprüchen, und die innere Schürzenfläche 3202 entspricht einer zweiten ringförmigen Oberfläche (im Folgenden auch als „zweite ringförmige Oberfläche 3202“ bezeichnet) in den Ansprüchen.
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Zusätzlich verbindet die Innenumfangsfläche 41 des Mundstücks 26 das Innenumfangsende der ersten ringförmigen Oberfläche 40 und das Innenumfangsende der zweiten ringförmigen Oberfläche 3202 miteinander. Ein Endabschnitt 2202 des thermisch verformten Innenmantels 22 befindet sich auf der ringförmigen Oberfläche 4004 weiter innen in radialer Richtung als der Innendurchmesser des Innengewindes 36. Dementsprechend kann bei einer thermischen Verformung des Zylinderabschnitts 22C auf der äußeren Wölbungsfläche 40 leicht von der Innenseite des Innengewindes 36 aus visuell bestätigt werden, ob der Innenmantel 22 sicher an der äußeren Wölbungsfläche 40 anliegt und daran befestigt ist. Diese Konfiguration ermöglicht es, die Effizienz der Herstellung zu verbessern.
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Der Deckel 34 schließt einen Ringplattenabschnitt 44, einen Zylinderabschnitt 46, der vorstehend von dem inneren Umfangsabschnitt einer Endfläche des Ringplattenabschnitts 44 in der Dickenrichtung angeordnet ist, und einen Endflächenabschnitt 48 ein, der das Ende des Zylinderabschnitts 46 verbindet.
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Ein Außengewinde 50 ist am äußeren Umfangsabschnitt des Ringplattenabschnitts 44 ausgebildet. Das Außengewinde 50 ist der deckelseitige Verbindungsabschnitt, mit dem der mundstückseitige Verbindungsabschnitt verbunden ist und in den das Innengewinde 36 eingreifen kann.
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Des Weiteren ist in der vorliegenden Ausführungsform ein O-Ring 52 als Dichtungselement an einem Teil auf der Außenumfangsfläche des Zylinderabschnitts 46 in der Nähe der Endfläche angebracht. Durch das Anbringen des O-Rings 52 auf dem Deckel 34 kann der Öffnungs- und Schließvorgang des Öffnungsabschnitts 18 über den Deckel 34 vereinfacht werden.
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Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Mundstück 26 und der Deckel 34 aus dem gleichen Kunstharzmaterial wie das FDA-zugelassene Material bestehen und das Außengewinde 50 und das Innengewinde 36 gleichmäßig miteinander verbunden werden können.
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Wie in 3 dargestellt, wird der O-Ring 52, wobei der Deckel 34 mit dem Öffnungsabschnitt 18 über den Eingriff des Außengewindes 50 mit dem Innengewinde 36 verbunden ist, zwischen dem Abschnitt des Deckels 34, der zur Innenseite des Tankkörpers 12 hin vorsteht, aus dem Innengewinde 36 und dem Abschnitt des Innenmantels 22, der sich an der geneigten Oberfläche 4002 befindet, zusammengedrückt. Dadurch kann der Öffnungsabschnitt 18 flüssigkeitsdicht abgedichtet und ein abgedichteter Wasserbehälterraum 12A innerhalb des Tankkörpers 12 gebildet werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Abschnitt des Deckels 34, der den O-Ring 52 zusammendrückt, ein Eckabschnitt, der durch eine Endfläche 4402 des Ringplattenabschnitts 44 und eine Außenumfangsfläche 4602 des Zylinderabschnitts 46 gebildet wird. Der Abschnitt des Innenmantels 22, der den O-Ring 52 zusammendrückt, ist der Abschnitt, der sich an der geneigten Oberfläche 4002 befindet.
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Der Endabschnitt 2202 des Innenmantels 22, der an der Oberfläche des Wölbungsabschnitts 38 angebracht ist, befindet sich an einem Teil auf der Oberfläche des Wölbungsabschnitts 38, der weiter vom Wasserbehälterraum 12A entfernt ist als derjenige, in dem der O-Ring 52 zusammengedrückt ist.
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Gemäß einem derartigen Flugzeugwassertank 10, wobei der Öffnungsabschnitt 18 durch den Deckel 34 abgedichtet ist, die innere Schürzenfläche 3202 des Schürzenabschnitts 32 des Mundstücks 26 und die Oberfläche des im Trinkwasser angeordneten Wölbungsabschnitts 38 durch den Innenmantel 22 abgedeckt sind und der Endabschnitt 2202 des Innenmantels 22 auf der Oberfläche des Wölbungsabschnitts 38 weiter weg vom Wasserbehälterraum 12A als der O-Ring 52, der den Innenraum des Tankkörpers 12 flüssigkeitsdicht abdichtet, angeordnet ist. Mit anderen Worten ist der Endabschnitt 2202 des Innenmantels 22 außerhalb des Wasserbehälterraums 12A angeordnet.
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Somit kommt das im Tankkörper 12 enthaltene Wasser während des Gebrauchs des Flugzeugwassertanks 10 nicht mit dem Endabschnitt 2202 des Innenmantels 22 in Kontakt.
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Infolgedessen kann auf den Beschichtungsvorgang zur Vermeidung von Wasserleckagen mit einem FDA-zugelassenen Material auf der Oberfläche (innere Schürzenoberfläche 3202) des Schürzenabschnitts 32 um den Endabschnitt 2202 des Innenmantels 22 verzichtet werden. Dies hat den Vorteil, dass die Effizienz der Herstellung des Flugzeugwassertanks 10 erhöht wird und die Kosten gesenkt werden. Des Weiteren kann zum Zeitpunkt der Wartung auf die Inspektion und Reparatur der Beschichtung zur Vermeidung von Wasserleckagen mit einem von der FDA-zugelassenen Material verzichtet werden. Dies hat den Vorteil, dass die Effizienz von Wartungsarbeiten erhöht wird.
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Des Weiteren werden während des Gebrauchs des Flugzeugwassertanks 10 die innere Schürzenfläche 3202 und die Oberfläche des Wölbungsabschnitts 38 des im Trinkwasser angeordneten Mundstücks 26 durch den Innenmantels 22 abgedeckt. Somit kommen das Mundstück 26 und das Trinkwasser nicht direkt miteinander in Kontakt.
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Dementsprechend ist bei der Herstellung des Mundstücks 26 das verwendete Material nicht auf ein von FDA zugelassenes Material beschränkt, und es können gewünschte Materialien mit verschiedenen Eigenschaften verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass die Gestaltungsfreiheit erhöht wird.
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Als nächstes wird eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung des Innenmantels 22 und des Mundstücks 26 eines derartigen Flugzeugwassertanks beschrieben. Wie in den 6 bis 9 dargestellt, schließt eine Befestigungsvorrichtung 54 eine obere Form 56, eine untere Form 58 und einen Vorspannabschnitt 60 ein.
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Die obere Form 56 schließt einen oberen Formkörper 62 und einen Heizabschnitt 64 ein.
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Die obere Form 56 ist aus einem Material mit Steifigkeit gebildet. Als ein solches Material können verschiedene bekannte Materialien, die ein Metall einschließen, verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Aluminiumlegierung verwendet.
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Wie in den 11A und 11B dargestellt, weist der obere Formkörper 62 eine im Wesentlichen scheibenförmige Form auf. Ein Welleneinsatzloch 6202, ein Erwärmungsabschnitt, der den Aussparungsabschnitt 6204 enthält, ein oberer zylindrischer Oberflächenabschnitt 6206, eine obere formseitig positionierende Außenumfangsfläche 6208 und eine äußere Anlagefläche 6210 sind auf dem oberen Formkörper 62 bereitgestellt. Das Welleneinsatzloch 6202, der obere zylindrische Oberflächenabschnitt 6206, die obere formseitig positionierende Umfangsfläche 6208, und die äußere Anlagefläche 6210 sind koaxial angeordnet.
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Das Welleneinführungsloch 6202 ist in der Innenumfangsfläche eines Lagers 63 ausgebildet, das an einem Nabenabschnitt 61 eines Mittelabschnitts des oberen Formkörpers 62 angebracht ist. Die axiale Mitte des oberen Formkörpers 62 und die axiale Mitte des Lagers 63 sind miteinander ausgerichtet. Das Welleneinführungsloch 6202 dient zusammen mit einem nachfolgend beschriebenen Wellenelement 70 dazu, die obere Form 56 und die untere Form 58 koaxial zu positionieren, und das Lager 63 trägt das Wellenelement 70 drehbar.
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Der den Aussparungabschnitt 6204 enthaltende Heizabschnitt ist auf der oberen Oberfläche des oberen Formkörpers 62 bereitgestellt und erstreckt sich in Umfangsrichtung. Der Heizabschnitt 64 wird von dem den Aussparungsabschnitt 6204 enthaltenden Heizabschnitt aufgenommen und erwärmt die äußere Anlagefläche 6210. Als Heizabschnitt 64 können verschiedene bekannte Heizelemente wie beispielsweise Elektroheizer verwendet werden.
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Der obere zylindrische Oberflächenabschnitt 6206 ist am oberen Abschnitt des oberen Formkörpers 62 mit einer Außenumfangsfläche mit einem Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des Innengewindes 36 ausgebi Idet.
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Die obere formseitig positionierende Außenumfangsfläche 6208 ist auf dem unteren Abschnitt des oberen Formkörpers 62 mit einer Außenumfangsfläche mit einem Außendurchmesser kleiner als der obere zylindrische Oberflächenabschnitt 6206 ausgebildet, oder mit anderen Worten, mit einer zylindrischen Oberfläche mit der axialen Mitte des oberen Formkörpers 62 als dessen Mitte ausgebildet. Die obere formseitig positionierende Außenumfangsfläche 6208 dient dazu, die obere Form 56 und die untere Form 58 auf koaxiale Weise zu positionieren.
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Am unteren Ende der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 ist eine geneigte Oberfläche 6208A ausgebildet. Der Außendurchmesser der geneigten Oberfläche 6208A nimmt nach unten allmählich ab. Die geneigte Oberfläche 6208A erleichtert das gleichmäßige Eingreifen der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 und einer unteren formseitig positionierenden Innenumfangsfläche 5804, wie nachfolgend beschrieben wird.
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Die äußere Anlagefläche 6210 ist ein Teil, der den Zylinderabschnitt 22C des Innenmantels 22 gegen die äußere Wölbungsfläche 40 des Mundstücks 26 anlegt und das untere Ende des oberen zylindrischen Oberflächenabschnitts 6206 und das obere Ende der oberen formseitig positionierenden Umfangsfläche 6208 miteinander verbindet.
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Die äußere Anlagefläche 6210 schließt eine erste Anlagefläche 6210A ein, die den Endabschnitt 2202 des Zylinderabschnitts 22C an der ringförmigen Oberfläche 4004 anlegt, und eine zweite Anlagefläche 6210B, die den Teil des Zylinderabschnitts 22C, der aus dem Endabschnitt 2202 folgt, an der geneigten Oberfläche 4002 anlegt.
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Die erste Anlagefläche 6210A ist mit einer ringförmigen ebenen Oberfläche mit einem Außendurchmesser gebildet, der größer ist als derjenige der ringförmigen Oberfläche 4004, der den Endabschnitt 2202 des Zylinderabschnitts 22C an der ringförmigen Oberfläche 4004 anlegt und an sich selbst die ebene Oberfläche 4006 anlegt.
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Die zweite Anlagefläche 6210B wird durch die geneigte Oberfläche ausgebildet, die einen Außendurchmesser aufweist, der allmählich vom Innenumfangsende der ersten Anlagefläche 6210A zur oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 abnimmt und in der vorliegenden Ausführungsform eine konische Oberfläche ist.
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Wie in 9 veranschaulicht erstreckt sich die zweite Anlagefläche 6210B, die die äußere Anlagefläche 6210 bildet wenn der Zylinderabschnitt 22C des Innenmantels 22 gegen die geneigte Oberfläche 4002 anliegt, die erste ringförmige Fläche 40 bildend, zu einem in der Radialrichtung des Abschnitts des Innenmantels 22 nach innen versetzten Teil, an das Innenumfangsende der geneigten Oberfläche 4002 anliegend.
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Wie in 11 veranschaulicht, ist in der vorliegenden Ausführungsform das Innenumfangsende (unteres Ende) der zweiten Anlagefläche 6210B, die die äußere Anlagefläche 6210 bildet, mit dem oberen Ende der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 über eine gekrümmte Oberfläche 6212 verbunden.
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Wie in den 6 bis 9 dargestellt, ist die untere Form 58 koaxial zur oberen Form 56 unter der oberen Form 56 angeordnet.
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Die untere Form 58 beinhaltet eine innere Anlagefläche 5802, die untere formseitig positionierende Innenumfangsfläche 5804 und einen Vorsprungsabschnitt 6802. Die innere Anlagefläche 5802, die untere formseitig positionierende Innenumfangsfläche 5804 und der Vorsprungsabschnitt 6802 sind koaxial mit der unteren Form 58 angeordnet. Mit anderen Worten sind die innere Anlagefläche 5802, die untere formseitig positionierende Innenumfangsfläche 5804 und der Vorsprungsabschnitt 6802 ringförmig als Mittelwellen um die axiale Mitte der unteren Form58 ausgebildet.
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Die innere Anlagefläche 5802 ist der Teil, der den Teil des Kuppelabschnitts 22B in der Nähe des Zylinderabschnitts 22C an der zweiten ringförmigen Oberfläche 3202 anlegt, um die beiden über einen Klebstoff zu befestigen. Die untere formseitig positionierende Innenumfangsfläche 5804 ist mit einer zylindrischen Oberfläche mit der axialen Mitte der unteren Form 58 als eine Mittelachse ausgebildet und ist in der Lage, mit der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 in Eingriff zu kommen.
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Durch den Eingriff der unteren formseitigen zylindrischen Positionierungsfläche 5804 und der oberen formseitigen zylindrischen Positionierungsfläche 6208 werden die obere Form 56 und die untere Form 58 koaxial positioniert.
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Der Vorsprungsabschnitt 6802, wenn der Zylinderabschnitt 22C des Innenmantels 22 innerhalb des Mundstücks 26 positioniert ist und wenn die obere Form 56 und der untere Form 58 zusammengebracht werden, ist ein Teil, der den Spalt zwischen dem Innenumfangsende der äußeren Anlagefläche 6210 oder einem Teil der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208, einschließlich der gekrümmten Oberfläche 6212 im Anschluss an die von dem Innenumfangsende und einem Abschnitt des Innenmantels 22, wo die Innenumfangsfläche 41 anliegt, schließt. Der Vorsprungsabschnitt 6802 ist in Richtung des Innenumfangsendes der inneren Anlagefläche 5802 vorstehend ausgebildet.
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Wie in 9 veranschaulicht beinhaltet die innere Oberfläche des Vorsprungabschnitts 6802 in der Radialrichtung eine zylindrische Oberfläche 6802A, die in der Lage ist, mit der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6802 in Eingriff zu kommen, eine gekrümmte Oberfläche 6802B, die in der Lage ist, mit der gekrümmten Oberfläche 6212 in Eingriff zu kommen, und eine konische Oberfläche 6802C, die in der Lage ist, mit dem Innenumfangsende der äußeren Anlagefläche 6210 in Eingriff zu kommen. Somit wird die innere Oberfläche des Vorsprungsabschnittes 6802 in der Radialrichtung kontinuierlich mit der unteren formseitig positionierenden Innenumfangsfläche 5804 bereitgestellt.
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Zusätzlich beinhaltet die Außenoberfläche des Vorsprungabschnitts 6802 in der Radialrichtung eine gekrümmte Fläche 6802D, die in der Lage ist, mit dem Abschnitt des Innenmantels 22 in Eingriff zu kommen, der mit der Innenumfangsfläche 41 des Mundstücks 26 verbunden ist.
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Durch das Einsetzen des Wellenelements 70 in das Welleneinsatzloch 6202 werden die obere Form 56 und die untere Form 58 koaxial positioniert, und durch den Eingriff der unteren formseitig positionierenden Innenumfangsfläche 5804 und der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 werden die obere Form 56 und die untere Form 58 koaxial positioniert. In der vorliegenden Ausführungsform sind durch das in das Welleneinsatzloch 6202 eingesetzte Wellenelement 70 die obere Form 56 und die untere Form 58 koaxial positioniert, und durch den Eingriff der unteren formseitig positionierenden Innenumfangsfläche 5804 und der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 werden die obere Form 56 und die untere Form 58 auf zusätzliche Weise koaxial positioniert.
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Das Teil der unteren Form 58, das die untere formseitig positionierende Innenumfangsfläche 5804 beinhaltet, ist aus einem Material mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als die der oberen Form 56 ausgebildet.
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In der vorliegenden Ausführungsform schließt die untere Form 58 einen Plattenabschnitt 66 und ein Außenumfangselement 68 ein. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Außenumfangselement 68 dem äußeren Umfangsabschnitt in den Ansprüchen.
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Der Plattenabschnitt 66 ist aus einem scheibenförmigen Element mit einer gleichmäßigen Dicke gebildet, das einen Außendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser der zweiten ringförmigen Oberfläche 3202 entspricht.
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Der Plattenabschnitt 66 ist aus einem Material mit Steifigkeit gebildet. Als ein solches Material können verschiedene bekannte Materialien, die ein Metall einschließen, verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Aluminiumlegierung verwendet.
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Das Außenumfangselement 68 ist abnehmbar am äußeren Umfangsabschnitt des Plattenabschnitts 66 mit einer Schraube N befestigt. Das Außenumfangselement 68 ist aus einem Material mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als die der oberen Form 56, mit Steifigkeit und mit einer höheren Hitzebeständigkeit als die des Innenmantels 22 gebildet.
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Als derartiges Material können verschiedene bekannte Materialien wie beispielsweise Fluorharze mit Steifigkeit, Hitzebeständigkeit und niedriger Wärmeleitfähigkeit eingesetzt werden.
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Das Außenumfangselement 68 weist eine Ringplattenform auf, und die Innenumfangsfläche ist als die untere formseitig positionierende Innenumfangsfläche 5804 ausgebildet, die in der Lage ist, mit der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 in Eingriff zu kommen.
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Die obere Fläche des Außenumfangselements 68 ist als die innere Anlagefläche 5802 ausgebildet, und der Vorsprungabschnitt 6802 ist als ein Vorsprung am Innenumfangsende der inneren Anlagefläche 5802 ausgebildet.
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Das Wellenelement 70 ist von der Mitte des Plattenabschnitts 66 in axialer Richtung der unteren Form 58 vorstehend angeordnet.
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Das Wellenelement 70 wird in ein Lager 67 eingesetzt, das auf die Mitte des Plattenabschnitts 66 passt.
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Wenn der Innenmantel 22 und das Mundstück 26 miteinander verbunden werden, wird das Wellenelement 70 in das Welleneinsatzloch 6202 der oberen Form 56 eingesetzt.
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Der Vorspannabschnitt 60 schließt eine um das Wellenelement 70 herum installierte Schraubenfeder 72 ein, die den oberen Formkörper 62 in Richtung der unteren Form 58 vorspannt.
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Das heißt, ein Ende der Schraubenfeder 72 liegt an der Oberseite des inneren Umfangsabschnitts des oberen Formkörpers 62 an, und das andere Ende der Schraubenfeder 72 liegt an einer Mutter 74 an, die auf das Wellenelement 70 passt.
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Durch Drehen der Mutter 74 wird die Drucklänge der Schraubenfeder 72 angepasst, und die Kraft des Drucks des oberen Formkörpers 62 gegen die untere Form 58 wird angepasst.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der zylindrische Abschnitt 22A des Innenmantels 22 ein einzelnes Element. Somit ist ein Endabschnitt des Mundstücks 26 in axialer Richtung ein geschlossener Raum.
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Als solches, wie in den 12 bis 15 dargestellt, schließt die untere Form 58 zwei Teile ein. Die beiden Teile werden im Inneren des Innenmantels 22 von der Innenseite des Mundstücks 26 im gefalteten Zustand eingesetzt. Anschließend werden die zwei Teile im Inneren des Innenmantels 22 geöffnet.
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Mit anderen Worten, wie in 12A bis 12D und den 13A und 13B veranschaulicht, beinhaltet der Plattenabschnitt 66 zwei Plattenteile 66A, 66B, die miteinander gekoppelt und über ein Scharnier 78 zwischen einem geöffneten Zustand, in dem sich die Plattenteile 66A, 66B flach öffnen, und einem gefalteten Zustand, in dem die Plattenteile 66A, 66B in einer Richtung zueinander gefaltet sind, schwenkbar sind.
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Der Plattenabschnitt 66A der beiden Plattenteile 66A, 66B ist mit einem dicken zylindrischen Nabenabschnitt 6602 versehen, der sich in der Mitte des Plattenabschnitts 66 befindet. Das Lager 67 passt in das Loch des zylindrischen Nabenabschnitts 6602.
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Darüber hinaus ist der Plattenteil 66B der beiden Plattenteile 66A, 66B mit einem halbkreisförmigen bogenförmigen fehlenden Abschnitt 6604 versehen, der in der Lage ist, mit dem zylindrischen Nabenabschnitt 6602 in Eingriff zu kommen.
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Wie in 13C veranschaulicht, ist das Wellenelement 70 ist drehbar mit dem Lager 67 des Plattenteils 66A der zwei Plattenteile 66A, 66B verbunden und vom Plattenteil 66A in Richtung des Welleneinsatzlochs 6202 vorstehend angeordnet.
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Ein Halteelement 76 ist an einem Teil des Plattenteils 66A befestigt, der sich dem oberen Formkörper 62 gegenüberliegend befindet, und dreht sich integral mit dem Wellenelement 70 an dem Endabschnitt des Wellenelements 70.
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Wie in den 13A und 13C dargestellt, befindet sich das Halteelement 76 beim Falten der beiden Plattenteile 66A, 66B unter dem mit dem Wellenelement 70 versehenen Plattenteil 66A. Im geöffneten Zustand, wie in 13B dargestellt, erstreckt sich das Halteelement 76 unter den beiden Plattenteilen 66A, 66B und dient zur Aufrechterhaltung des geöffneten Zustands.
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Mit anderen Worten, besteht in der vorliegenden Ausführungsform der Halteabschnitt, der es ermöglicht, die beiden Plattenteile 66A, 66B in einem offenen Zustand zu halten, aus dem Halteelement 76.
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Wie in den 14A bis 14D dargestellt, schließt das Außenumfangselement 68 äußere Umfangsabschnitte 68A, 68B ein, die auf dem äußeren Umfangsabschnitt der beiden Plattenteile 66A, 66B bereitgestellt sind.
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Wenn die beiden Plattenteile 66A, 66B in einem offenen Zustand vorliegen, wird die innere Anlagefläche 5802 aus den oberen Oberflächen der äußeren Umfangsteile 68A, 68B, an den Plattenteilen 66A, 66B befestigt, ausgebildet, wird die untere formseitig positionierende Innenumfangsfläche 5804 aus den Innenumfangsflächen der äußeren Umfangsteile 68A, 68B ausgebildet und der Vorsprungsabschnitt 6802 an dem Innenumfangsende der inneren Anlagefläche 5802 der äußeren Umfangsteile 68A, 68B wird auf eine hervorstehende Weise ausgebildet.
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Es ist zu beachten, dass der zylindrische Abschnitt 22A des Innenmantels 22 ein einzelnes Element wie in der vorliegenden Ausführungsform sein kann oder aus einer Vielzahl von zylindrischen Abschnittsteilen bestehen kann, die in axialer Richtung des miteinander verbundenen zylindrischen Abschnitts 22A unterteilt sind.
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In einem Fall, in dem der zylindrische Abschnitt 22A des Innenmantels 22 eine Vielzahl von miteinander verbundenen zylindrischen Abschnittsteilen ist, sind beide Enden des Mundstücks 26 in axialer Richtung offene Räume. Somit ist es nicht erforderlich, dass die untere Form 58 aus zwei Teilen wie in dieser Ausführungsform besteht, und die untere Form 58 kann ein einzelnes Element wie die obere Form 56 sein.
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In diesem Fall kann das Welleneinführungsloch 6202, das Wellenelement 70 und der Vorspannabschnitt 60 entfallen, und die obere Form 56 und die untere Form 58 können jeweils durch eine Hubeinheit angehoben/gesenkt werden. Auch in diesem Fall können die obere Form 56 und die untere Form 58 koaxial positioniert werden, indem nur die untere formseitige zylindrische Positionierungsfläche 5804 und die obere formseitige zylindrische Positionierungsfläche 6208 in Eingriff gebracht werden.
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Im Folgenden wird ein Verfahren zum Anbringen des Innenmantels 22 und des Mundstücks 26 mittels der Befestigungsvorrichtung 54 beschrieben.
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Wie in 4 dargestellt, schließt der durch Blasformen gebildete Innenmantel 22 den zylindrischen Abschnitt 22A, den Kuppelabschnitt 22B auf jeder Seite des zylindrischen Abschnitts 22A und den Zylinderabschnitt 22C ein, der vorstehend von der Mitte des Kuppelabschnitts 22B angeordnet ist.
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Zunächst wird, wie in 10 dargestellt, ein Klebstoff auf die Oberfläche des Kuppelabschnitts 22B in der Nähe des Zylinderabschnitts 22C aufgetragen, und das Mundstück 26 wird auf die Oberfläche des Kuppelabschnitts 22B in der Nähe des Zylinderabschnitts 22C aufgebracht, so dass der Zylinderabschnitt 22C auf der Innenseite des Wölbungsabschnitts 38 eingesetzt wird.
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Als nächstes wird die untere Form 58 in den Kuppelabschnitt 22B von der Innenseite des Zylinderabschnitts 22C eingesetzt.
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Wie in den 15A, 15B und 15C dargestellt, wird die untere Form 58 von der Innenseite des Zylinderabschnitts 22C über das Wellenelement 70 mit den beiden Plattenteilen 66A, 66B im gefalteten Zustand in den Innenmantel 22 eingesetzt.
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Als nächstes führt ein Arbeiter seine Hand aus der Innenseite des Zylinderabschnitts 22C ein wie in 13A veranschaulicht, um die zwei Plattenteile 66A, 66B zu öffnen, und wie in 13B veranschaulicht dreht der Arbeiter das Halteelement 76 über das Wellenelement 70 und greift in das Halteelement 76 ein, sodass die zwei Plattenteile 66A, 66B in einem offenen Zustand gehalten werden.
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Wie in 6 dargestellt, wird die innere Anlagefläche 5802 der unteren Form 58 an dem Abschnitt des Innenmantels 22, der an der inneren Schürzenfläche 3202 anliegt, angelegt.
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Als nächstes wird, wie in den 6 bis 8 veranschaulicht, das Wellenelement 70 in das Welleneinsatzloch 6202 der oberen Form 56 eingesetzt, und die obere formseitige zylindrische Positionierungsfläche 6208 der oberen Form 56 wird in den Zylinderabschnitt 22C des Innenmantels 22 eingesetzt.
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Als nächstes werden die Schraubenfeder 72 und die Mutter 74 über der oberen Form 56 angeordnet, und die äußere Anlagefläche 6210 der oberen Form 56 wird über den Heizabschnitt 64 erwärmt.
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Dann wird die Mutter 74 gedreht, um die elastische Kraft der Schraubenfeder 72 anzupassen, die in die Richtung wirkt, in die sich die obere Form 56 in Richtung der unteren Form 58 bewegt.
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Wie in 9 dargestellt, verformt die elastische Kraft der Schraubenfeder 72 die obere Form 56 und die untere Form 58 in einer Richtung zueinander, und die zweite Anlagefläche 6210B der oberen Form 56 verformt den Zylinderabschnitt 22C thermisch nach außen in radialer Richtung, so dass der Zylinderabschnitt 22C an der geneigten Oberfläche 4002 des Mundstücks 26 anliegt.
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Darüber hinaus verformt die erste Anlagefläche 6210A der oberen Form 56 den Endabschnitt 2202 des Zylinderabschnitts 22C thermisch nach außen in radialer Richtung, so dass der Endabschnitt 2202 des Zylinderabschnitts 22C an der ringförmigen Oberfläche 4004 anliegt.
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Des Weiteren bewirkt die elastische Kraft der Schraubenfeder 72, dass die innere Anlagefläche 5802 des Außenumfangselements 68 den Teil des Kuppelabschnitts 22B des Innenmantels 22B, der sich in der Nähe des Zylinderabschnitts 22C befindet, an der inneren Schürzenfläche 3202 des Mundstücks 26 anlegt.
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Mit der elastischen Kraft der wirkenden Schraubenfeder 72, wird die Anlage der ersten Anlagefläche 6210A und der zweiten Anlagefläche 6210B der oberen Form 56 an der ringförmigen Oberfläche 4004 und der geneigten Oberfläche 4002 des Zylinderabschnitts 22C; und die Anlage der inneren Anlagefläche 5802 der unteren Form 58 an der inneren Schürzenfläche 3202 eines Teils des Kuppelabschnitts 22B in der Nähe des Zylinderabschnitts 22C für die erforderliche Zeitspanne aufrechterhalten. Bei solchem Verarbeiten werden, durch das Wellenelement 70, das in das Welleneinsatzloch der oberen Form 56 eingesetzt wird, und durch die obere formseitige zylindrische Positionierungsfläche 6208 der oberen Form 56, die in die untere formseitige zylindrische Positionierungsfläche 5804 der unteren Form 58 eingesetzt wird, die obere Form 56 und die untere Form 58 koaxial positioniert.
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Nach Ablauf der erforderlichen Zeitspanne wird die Mutter 74 betätigt und die Mutter 74 und die Schraubenfeder 72 werden vom Wellenelement 70 entfernt. Dann wird die obere Form 56 entfernt. Anschließend wird die untere Form 58 vom Mundstück 26 über das Wellenelement 70 nach unten bewegt, und das Halteelement 76 wird über das Wellenelement 70 gedreht, um die Plattenteile 66A, 66B in einen faltbaren Zustand zu versetzen.
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Als nächstes führt der Arbeiter seine Hand aus der Innenseite des Zylinderabschnitts 22C ein, faltet die beiden Plattenabschnitte 66A, 66B zusammen und entfernt dann die untere Form 58 an die Außenseite des Innenmantels 22 aus der Innenseite des Mundstücks 26 über das Wellenelement 70. Damit ist das Verfahren abgeschlossen.
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Nach der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn der Zylinderabschnitt 22C des Innenmantels 22 gegen die erste ringförmige Fläche (äußere Wölbungsfläche) 40 des Mundstücks 26 durch die äußere Anlagefläche 6210 der oberen Form 56 angelegt und thermisch verformt wird, der Vorsprungsabschnitt 6802 angeordnet, um den Spalt zwischen dem Innenumfangsende der äußeren Anlagefläche 6210 oder eines Teils der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 im Anschluss von dem Innenumfangsende der äußeren Anlagefläche 6210 und einem Abschnitt des Innenmantels 22, wo die Innenumfangsfläche 41 anliegt, zu schließen. Somit wird verhindert, dass der Abschnitt der Innenauskleidung 22, der thermisch verformt wird, in der Radialrichtung des Mundstücks 26 entlang der ersten ringförmigen Oberfläche 40 einwärts verschoben wird. Entsprechend kann, in einem Zustand, in dem der Innenmantel 22 und das Mundstück 26 aneinander befestigt sind, das Ausbilden von in der Radialrichtung von dem Wölbungsabschnitt 38 des Mundstücks einwärts gerichteten scharfen Graten verhindert werden. Dies ist dadurch vorteilhaft, dass der Flugzeugwassertank 10 effizient ohne Defekte hergestellt werden kann.
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Außerdem erstreckt sich in einem Zustand, in dem der Zylinderabschnitt 22C gegen die erste ringförmige Fläche 40 anliegt, die äußere Anlagefläche 6210 zu einem Teil, das in der Radialrichtung des Abschnitts des Innenmantels 22, der gegen das Innenumfangsende der ersten ringförmigen Oberfläche 40 anliegt, einwärts versetzt ist. Das Teil der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208, das mit dem Innenumfangsende (unteres Ende) der äußeren Anlagefläche 6210 verbunden ist, befindet sich einwärts in der Radialrichtung des Zylinderabschnitts 22C des Innenmantels. Somit kann das Einsetzen der oberen Form 56 innerhalb des Zylinderabschnitts 22C gleichmäßig ohne Störung von dem oberen Ende des Zylinderabschnitts 22C durchgeführt werden. Dies ist dadurch vorteilhaft, dass der Flugzeugwassertank 10 effizient ohne Defekte hergestellt werden kann.
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Zusätzlich, sogar wenn es einen Fehler in dem Innendurchmesser und/oder Außendurchmesser gibt, wenn der Zylinderabschnitt 22C durch Blasformen ausgebildet wird, werden die Innenumfangsenden der äußeren Anlagefläche 6210 und das obere Ende der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 über die gekrümmte Oberfläche 6212 verbunden. Somit kann der Zylinderabschnitt 22C durch die äußere Anlagefläche 6210 über die gekrümmte Fläche 6212 gleichmäßig gegen die erste ringförmige Oberfläche 40 anliegen. Dies ist dadurch vorteilhaft, dass der Flugzeugwassertank 10 effizient ohne Defekte hergestellt werden kann. Außerdem wird, sogar wenn es einen Fehler in dem Innendurchmesser und/oder Außendurchmesser gibt, wenn der Zylinderabschnitt 22C durch Blasformen ausgebildet wird, die geneigte Fläche 6208A am unteren Ende der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 ausgebildet. Somit wird die obere formseitig positionierende Außenumfangsfläche 6208 gleichmäßig in den Zylinderabschnitt 22C über die geneigte Fläche 6208A eingesetzt. Dies ist dadurch vorteilhaft, dass der Flugzeugwassertank 10 effizient ohne Defekte hergestellt werden kann.
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Auch ist das Außenumfangselement 68, das das Teil ist, das die untere formseitig positionierende Innenumfangsfläche 5804 beinhaltet, aus einem Material mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als die der oberen Form 56 ausgebildet. Dies ist vorteilhaft bei der Unterdrückung der Wärme der äußeren Anlagefläche 6210 der oberen Form 56, die auf die untere Form 58 übertragen wird.
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Darüber hinaus ist das Außenumfangselement 68 aus einem Material mit einer höheren Hitzebeständigkeit als die des Innenmantels 22 gebildet. Dies ist vorteilhaft beim Verhindern von Verformung und/oder Verschlechterung des Außenumfangselements 68 aufgrund der Wärme der oberen Form 56.
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Da somit die Wärme der äußeren Anlagefläche 6210 der oberen Form 56 nicht zur unteren Form 58 entweichen kann, kann der Zylinderabschnitt 22C des Innenmantels 22 in kurzer Zeit zuverlässig thermisch verformt werden, um dem inneren Umfangsabschnitt (erste ringförmige Oberfläche 40) des zylinderartigen Abschnitts 30 des Mundstücks 26 zu entsprechen. Dies ist von Vorteil, um den Zeitaufwand für die Formgebung zu reduzieren.
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Auch beinhaltet in der vorliegenden Ausführungsform die untere Form 58 den Plattenabschnitt 66, der einen Außendurchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser der zweiten ringförmigen Oberfläche 3202 entspricht; und ein äußeres Umfangselement 68, das aus einem Material mit einer niedrigeren Wärmeleitfähigkeit als die der oberen Form 56 ausgebildet ist, die an dem äußeren Umfangsabschnitt des Plattenabschnitts 66 befestigt ist. Die untere formseitig positionierende Innenumfangsfläche 5804 und die innere Anlagefläche 5802, die mit der oberen Form 56 in Eingriff stehen, sind auf dem Außenumfangselement 68 bereitgestellt. Dementsprechend kann durch diese einfache Struktur verhindert werden, dass die Wärme der äußeren Anlagefläche 6210 der oberen Form 56 in die untere Form 58 übergeht. Dies ist von Vorteil, um den Zeitaufwand für die Formgebung zu reduzieren und die Haltbarkeit des Innenmantels 22 zu gewährleisten.
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Zusätzlich beinhaltet die vorliegende Ausführungsform ferner den Vorspannabschnitt 60, der das Teil des Mundstücks 26 zwischen der äußeren Wölbungsfläche 40 und der inneren Schürzenfläche 3202 über die innere Anlagefläche 5802 und die äußere Anlagefläche 6210 beidseitig umgibt. Der Vorspannabschnitt 60 beinhaltet das Welleneinsatzloch 6202 der oberen Form 56, das Wellenelement 70, die Schraubenfeder 72 und die Mutter 74.
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Somit spannt der Vorspannabschnitt 60 den oberen Formkörper 62 und die untere Form 58 in einer Richtung zueinander hin vor, wobei die innere Anlagefläche 5802 der unteren Form 58 und die äußere Anlagefläche 6210 der oberen Form 56 das Teil des Mundstücks 26 zwischen der äußeren Wölbungsfläche 40 und der inneren Schürzenfläche 3202 mit dem Innenmantel 22 dazwischen angeordnet beidseitig umgeben können. Mit dieser einfachen Konfiguration können der Innenmantel 22 und das Mundstück 26 verlässlich aneinander befestigt werden.
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In der vorliegenden Ausführungsform schließt die erste ringförmige Oberfläche 40 die geneigte Oberfläche 4002 mit einem Innendurchmesser ein, der sich in axialer Richtung des Mundstücks 26 allmählich zur ersten Endseite hin vergrößert; und die ringförmige Oberfläche 4004, die orthogonal zu der axialen Richtung ausgebildet ist, die mit dem ersten Ende der geneigten Oberfläche 4002 in axialer Richtung verbunden ist und einen Außendurchmesser aufweist, der größer ist als der Innendurchmesser des ersten Endes der geneigten Oberfläche 4002. Die äußere Anlagefläche 6210 schließt die erste Anlagefläche 6210A ein, die den Endabschnitt 2202 des Zylinderabschnitts 22C an der ringförmigen Oberfläche 4004 anlegt; und die zweite Anlagefläche 6210B, die den Teil des Zylinderabschnitts 22C, der aus dem Endabschnitt 2202 folgt, an der geneigten Oberfläche 4002 anlegt. Dementsprechend wird der Endabschnitt 2202 des Zylinderabschnitts 22C thermisch verformt, während er an der ebenen ringförmigen Oberfläche 4004 anliegt, die sich auswärts von dem oberen Endes der geneigten Oberfläche 4002 in radialer Richtung befindet. Der innere Umfangsabschnitt des Zylinderabschnitts 22C ist sichtbarer, nachdem er thermisch verformt wurde.
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Dies ist von Vorteil, um von der Seite, auf der sich das Innengewinde 36 des Mundstücks 26 befindet, optisch besser erkennen zu können, ob der Zylinderabschnitt 22C entlang der geneigten Oberfläche 4002 thermisch verformt wurde und ob der Endabschnitt 2202 des Zylinderabschnitts 22C entlang der ringförmigen Oberfläche 4004 thermisch verformt wurde.
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Ausführungsform als eine Konfiguration aufweisend beschrieben wurde, in der, in einem Zustand, in dem der Zylinderabschnitt 22C des Innenmantels 22 sich einwärts des Mundstücks 26 befindet und in dem die obere Form 56 und die untere Form 58 zusammengebracht werden, der Vorsprungsabschnitt 6802 den gesamten Spalt zwischen dem Teil der oberen formseitig positionierenden Außenumfangsfläche 6208 im Anschluss an das Innenumfangsende der äußeren Anlagefläche 6210 und einem Abschnitt des Innenmantels 22, wo die Innenumfangsfläche 41 anliegt, schließt. Jedoch kann der gleiche Effekt der vorliegenden Erfindung mit einem Spalt von ungefähr 1 mm zwischen dem Vorsprungabschnitt 6802 und dem Abschnitt des Innenmantels 22 erreicht werden, an dem die Innenumfangsfläche 41 des Wölbungsabschnitts 38 des Mundstücks 26 anliegt. In der vorliegenden Erfindung beinhaltet „der den Spalt schließende Vorsprungabschnitt 6802“ einen Fall, bei dem ein Spalt von ungefähr 1 mm, von dem Abschnitt des Innenmantels 22, an dem die Innenumfangsoberfläche 41 des Wölbungsabschnitts 38 des Mundstücks 26 anliegt, verbleibt.
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Es ist zu beachten, dass in der vorliegenden Ausführungsform ein Fall beschrieben wurde, in dem der mundstückseitige Verbindungsabschnitt als Innengewinde 36 und der deckelseitige Verbindungsabschnitt als Außengewinde 50 ausgebildet ist. In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jedoch der mundstückseitige Verbindungsabschnitt als Außengewinde und der deckelseitige Verbindungsabschnitt als Innengewinde ausgebildet sein, wobei der Deckel 34 den zylinderartigen Abschnitt 30 abdeckt.
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Des Weiteren kann in einer weiteren Ausführungsform anstelle des Vorspannabschnitts 60 ein Verbindungsmechanismus oder ein Druckluftzylinder verwendet werden. In dem in 8 dargestellten Zustand sind das Mundstück 26 und die obere Form 56 so gelagert, dass eine Bewegung nach oben nicht möglich ist. Somit kann zum Beispiel ein Verbindungsmechanismus oder ein Druckluftzylinder verwendet werden, um das Wellenelement 70 nach oben zu bewegen. Die Konfiguration des Vorspannabschnitts 60 ist nicht auf die der Ausführungsformen beschränkt, und es kann eine Konfiguration aus verschiedenen bekannten Konfigurationen verwendet werden. Der Vorspannabschnitt 60 einschließlich der Schraubenfeder 72 ist jedoch, wie in den Ausführungsformen, vorteilhaft, um die Struktur des Vorspannabschnitts 60 zu vereinfachen, die Anzahl der Bauteile zu reduzieren und die Kosten der Vorrichtung zu senken.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Flugzeugwassertank
- 22
- Innenmantel
- 22A
- Zylindrischer Abschnitt
- 22B
- Kuppelabschnitt
- 22C
- Zylinderabschnitt
- 26
- Mundstück
- 32
- Schürzenabschnitt
- 3202
- Innere Schürzenfläche (zweite ringförmige Oberfläche)
- 40
- Äußere Wölbungsfläche (erste ringförmige Oberfläche)
- 41
- Innenumfangsfläche
- 54
- Befestigungsvorrichtung
- 56
- Obere Form
- 58
- Untere Form
- 5802
- Innere Anlagefläche
- 5804
- Untere formseitig positionierende Innenumfangsfläche
- 62
- Oberer Formkörper
- 6208
- Obere formseitige positionierende Außenumfangsfläche
- 6208A
- Geneigte Oberfläche
- 6210
- Äußere Anlagefläche
- 6212
- Gekrümmte Oberfläche
- 64
- Erwärmungsabschnitt
- 68
- Außenumfangselement (äußeren Umfangsabschnitt)
- 6802
- Vorsprungabschnitt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2011251736 A [0011]
- WO 2016/194574 [0011]