用于插入结构部件中的窗元件和将窗元件集成在结构部件中的方法

摘要

一种带有封条(7、36)和覆盖装置(8、35)的窗元件(1、23)，该窗元件包括能够通过保持件(15、26)以密封的方式固定至窗框(4、24)的窗组件(5、25)，窗框(4、24)由具有环形凹槽(12、33)的环形密封装置(11、32)围绕。

说明书

技术领域

本发明涉及一种插入飞行器蒙皮上的窗切口中的窗元件，该窗元件通过遮盖住以免喷上漆而制备。本发明还涉及一种将窗集成在结构部件中的方法。

背景技术

在装入飞行器机身上的窗口中之后，已知的窗元件通常被漆成飞行器的颜色。因此，为了避免在喷漆的过程中窗表面不合需要地污染必须用膜和/或粘贴带以复杂的方式遮盖窗框和/或窗表面。采用的是在喷漆过程结束后能够从被遮盖的机身表面揭下而不留痕迹这样的粘贴带和/或粘贴膜。另外，在对待喷漆的表面进行预打磨的过程中这些粘贴带和/或粘贴膜可能受损，因此，在某些情况下，引发例如重新粘贴遮盖物或利用刀片重新勾画轮廓等形式的额外的修整工作。为了遮盖，还可以采用模板，但是为了在边缘区域上也达到期望的覆盖效果这些模板同样必须单独装配到每个窗元件上并进行定位。在通常具有几百个窗元件的客机中，喷漆操作的准备工作证实是高劳动强度的。

发明内容

本发明的目的是提供一种对飞行器结构的喷漆措施有利的窗元件。本发明的另一目的是提供一种将窗集成在结构部件中、特别是飞行器结构中的方法，该方法能够降低喷漆难度。

该目的由具有如涉及窗元件的独立权利要求所述的特征的窗元件和涉及方法的独立权利要求所述的特征的方法来实现。在从属于该窗元件权利要求和该方法权利要求的从属权利要求中描述其它实施方式。

具体地，根据本发明，提供了一种窗框，其能够连接至蒙皮或结构部件；

窗组件，其具有由环形密封装置围绕的内窗玻璃和外窗玻璃，密封装置具有用于自对中于窗框中的环形凹槽；保持件，其能够通过紧固元件固定至窗框，窗组件容置在保持件与窗框的支承表面之间，并且凹槽至少在某些区域上抵靠着窗框内边缘；

覆盖装置，其覆盖外窗玻璃同时流出边缘区域或者完全覆盖外窗玻璃；以及环绕封条，其第一节段覆盖覆盖装置，其第二节段在凹槽与窗框内边缘之间延伸。

根据本发明，能够将窗元件在装入飞行器机身之后立即上漆。完全摒弃掉诸如例如遮盖窗元件这样的额外准备措施。在喷漆过程结束之后，首先拽掉优选从外部完全覆盖窗组件的覆盖装置。然后可以将环绕封条从窗组件密封装置的凹槽与窗框内边缘之间的缝隙拽出。

为了获得牢固地配合进而获得良好的遮盖效果，封条以其第一节段在外窗玻璃的边缘区域中延伸，而与第一节段围成大约90°角的第二节段至少在窗组件密封装置的环形凹槽与窗框内边缘之间的某些区域中延伸。

覆盖装置优选由能够从底层表面分离而无残留的自粘附热塑膜形成。封条同样由能够分离或拽掉而无残留的条带状自粘附热塑膜形成，其中覆盖装置或封条都无任何纤维增强物。覆盖装置可完全覆盖外窗玻璃或覆盖外窗玻璃同时留出边缘区域。

具体地，为了确保拽出封条而无残留，用于制造封条的热塑性材料必须具有足够的机械剪切强度。同时，封条必须具有足够的挠性，使得能够以尽量无折皱的方式将封条施用于窗组件的大体椭球形外部轮廓的区域中。

窗元件的有利改进在于封条的第一节段和第二节段围成大约90°角。

由于封条或遮盖条的“斜角”使得实现对窗元件的特别紧密配合的遮盖，因此油漆或喷雾都无法到达窗元件的不进行喷漆的表面。

根据另一有利的改进，覆盖装置至少在位于窗元件的外窗玻璃的边缘区域中的某些区域上与封条重叠。

由于面积大的覆盖装置构成封条的延续，所以重叠确保了封条与覆盖装置之间的无缝过渡。在这种情况下，封条优选安放在覆盖装置的边缘上。同样能够想到覆盖装置与封条之间的设置情况可以相反。

在其它权利要求中描述了这种布置的其它有利改进。

附图说明

附图中：

图1示出从外侧观看到的根据本发明的窗元件的平面图；

图2示出沿剖面线II-II贯穿窗元件的剖视图；以及

图3示出窗元件的不同实施方式的剖视图。

具体实施方式

图1示出了从外侧观看的根据本发明的窗元件或窗组件或窗模块1的平面图。在图2中，为了定向，参照插入结构部件中的窗定义出内侧A和外侧B。此外，参照根据本发明的窗框型材和密封型材的截面，定义出第一侧I、第二侧II以及第一方向D1，其中第一方向D1从第二侧II指向第一侧I。

窗元件1紧固在结构部件3、特别是例如飞行器的诸如机身之类结构部件上的窗切口2中。窗元件1包括窗框4，窗框4中装有窗组件5，窗组件5具有内窗玻璃9、30、外窗玻璃10、31以及环形密封型材11、32。内窗玻璃9、30和外窗玻璃10、31插入密封型材的至少一个断面凹槽中。具体地，在密封型材11中可设置两个凹槽11a、11b(图2)，使得内窗玻璃9可插入第一断面凹槽11a中而外窗玻璃10可以插入第二断面凹槽11b中。外窗玻璃10、31位于结构部件3的外侧A而内窗玻璃9、30位于结构部件3的内侧B。

密封型材11、32包括或多或少指向外侧A的外倾斜表面11b、32b。另外，窗框4、24包括或多或少指向内侧B的内倾斜表面14b、29b。具体地，窗框4、24可包括台肩或断面部14c、29c，其向第一侧I延伸并包括内倾斜表面14b、29b。密封型材11、32和窗框4、24设计并定位成使得密封型材11、32的外倾斜表面11b、32b至少局部抵接窗框的内倾斜表面14b、29b，外倾斜表面11b、32b和内倾斜表面14b、29b设计成使得它们使窗组件5、25在窗框4、24中能够自对中。为此，在图2和图4的剖视图中，内倾斜表面14b、29b至少为向第一侧I延伸的断面部14c、29c的内表面的一部分，并且内倾斜表面14b、29b具有指向第一侧I的方向分量以及指向外侧A的方向分量。

相应地，自对中倾斜表面11b、32b和14b、29b还可以分别部分地沿窗框4、24和密封型材11、32的纵向(往图面上看的视线的方向)设置。

窗组件5的围绕窗组件5的轮廓并具有必要的恒定宽度的边缘区域6由环绕封条7覆盖，封条7优选设计成能够分离而无残留的拉脱带。窗组件5的表面由特别是能够分离而无残留的拉脱膜形式的覆盖层或封皮8覆盖。覆盖层8、35可形成为广义的覆盖装置。覆盖层8、35可设计并在外窗玻璃10、31上放置成使得空出外窗玻璃10、31的表面的边界区域或环形区域10a、31a。

可替代地，覆盖层8、35可设计并在外窗玻璃10、31上放置成使得覆盖层8、35完全覆盖外窗玻璃10、31。封条7优选设计成能够分离而无残留的拉脱带。

外窗玻璃10、31的表面的边界区域或环形区域10a、31a可从外窗玻璃10、31的最外缘或外缘10b沿第一方向D1延伸一定距离。

另外，在外窗玻璃上，封条7的一部分放置在外窗玻璃10、31的表面的边界区域6上和/或覆盖层8、35上。封条可具有沿其纵向恒定的宽度。可替代地，封条可以具有沿其纵向变化的宽度。封条可覆盖沿外窗玻璃10、31的外缘延伸从而完全包围窗玻璃外缘的边界区域10a、31a，使得封条围绕外窗玻璃10、31的轮廓。可替代地，封条可覆盖外窗玻璃10、31的表面的环形边界区域10a、31a的至少一部分。

优选地，覆盖层8、35和封条7放置成使得从外侧A看窗元件1的外窗玻璃的表面完全被覆盖层8、35和封条7所覆盖。

封条20、37可完全或部分围绕外窗玻璃。优选地，封条7以第一节段20、37部分覆盖或叠合覆盖装置8的边缘区域或边界区域8a。

封条20、37的第二节段21、38定位在密封型材11、32的外倾斜表面11b与窗框4、24的内倾斜表面14b之间。

环绕封条7和覆盖装置或覆盖层8都已经在能够与喷漆过程分开的过程中施用于窗元件1的窗组件5。因此，在将窗元件1插入结构部件3的窗切口或开口2中之后，能够立即给根据本发明的窗元件1上漆而无需其它准备措施。喷漆过程结束后，首先将覆盖层8从窗组件5扯下。然后扯出环绕封条7，于是喷漆工作完成。

图2示出了沿剖面线II-II的剖视图。窗框4紧固在窗切口或开口2中。窗框4通过例如环绕的两排铆钉或螺钉固定操作或者通过粘结而紧固在结构部件3的窗切口2中。

窗组件5具有彼此均匀间隔开并由环形密封装置11围绕的内窗玻璃9和外窗玻璃10。密封装置或密封型材11包括外倾斜表面11b。

在一种实施方式中，外倾斜表面11b可设置有部分或完全围绕的凹槽12或槽口。外倾斜表面11b还可由前部11a和后部11b这两个表面部分形成，前部11a和后部11b沿断面相对于彼此成角度地延伸并且具体地能够形成大体直角的断面几何形状。窗框4、24的内表面还可设置有前部14a和后部14d，前部14a和后部14d沿断面相对于彼此成角度地延伸并且具体地形成为使得凹槽或槽口12与窗框内边缘13形状配合并抵靠着窗框内边缘13，由此窗组件5定位在窗框4的中心。在该实施方式中，后部11d、14d尤其能够作为支承表面，使得窗组件5的环形密封11抵靠着窗框4的支承表面14d，该支承表面优选形成圆锥形的——即略微朝窗切口2的中心倾斜。

另外，前部11a、14a和后部14a、14d可形成椭球形轮廓的表面11b、14b。

窗组件5通过至少一个紧固元件16、27以及可选择的附加保持件15从内侧紧固至窗框4。在使用保持件15的情况下，通过紧固元件16固定保持件和窗框4，在图1所示的示例性实施方式中，紧固元件16设计成通过紧固螺栓18连接至窗框4的带孔螺栓17，紧固螺栓18经引导水平穿过窗框4，即，大体平行于机身3的蒙皮而穿过窗框4。保持件15与窗框4之间的固定优选通过总共至少四个紧固元件实现，这四个紧固元件彼此大体等间隔地分布在窗框4的圆周上并且它们的构造对应于紧固元件16。

覆盖装置或覆盖层8在外窗玻璃10的整个表面或表面的一定区域上延伸。在一种实施方式中，具体地，覆盖装置8空出环形边缘区域6。覆盖装置8还可完全覆盖外窗玻璃10。覆盖装置8在边缘侧由封条77重叠从而形成重叠部，以避免任何形式的缝隙进而导致油漆不慎渗透。封条7包括位于重叠区域中的在覆盖装置8和外窗玻璃10上延伸的第一断面节段20。封条7的第二断面节段21在倾斜表面之间延伸。

外倾斜表面11b、32b的最外部11a、32a以及内倾斜表面14b、29b的最外部14a、29a可沿在剖视图(图2和图3)中定向成与外窗玻璃8、35的外表面或与开口2成90±15°角的方向延伸。优选地，最外部与倾斜表面11b、32b的后部11d、32d的平部以及内倾斜表面14b、29b的后部14d、29d的平部形成大于90°的角。

优选地，封条7的第二断面节段21仅在外倾斜表面11b、32b的最外部11a、32a与内倾斜表面14b、29b的最外部14a、29a之间沿断面延伸。

当设置有凹槽12时，封条7的节段21可延伸到窗组件5的密封装置11中的凹槽12——如果设置有的话——与窗框内边缘13之间的缝隙(未具体指示出)中。

在此实施方式中，封条7的第二节段21未在密封装置11各自的倾斜表面11b、14b的支承部或后部11d、32d之间的区域中延伸的情况下，避免了在将窗组件5固定到窗框4的过程中卡住封条7。其次，通过伸到密封装置11的凹槽12中的第二节段21的与封条7的第一节段20大体成90°角的型面可靠地避免了油漆或喷雾的渗透，因此，只有机身蒙皮3和窗框外侧部22被涂覆上期望的颜色。

覆盖装置8优选由能够从底层表面分离而无残留的自粘附的、光滑的塑料膜形成。相应地，封条7由能够从底层表面分离而无残留的塑料带形成。塑料膜和塑料带都由热塑性材料形成。具体地，用于封条7的热塑性材料必须具有足够的挠性，使得能够将其以无折皱的方式围绕窗组件5的轮廓放置到凹槽12中。另外，热塑性材料必须具有足够的机械拉伸强度，使得能够将位于密封装置11与窗框内边缘13之间的封条7拉出而无残留，即具体地，以不扯破或裂成片的方式拉出。

借助于封条7和覆盖装置8，外窗玻璃10和橡胶密封装置11在喷漆操作过程中完全被连续的保护膜覆盖。因此，在配好期望的颜色之后能够立即给根据本发明的窗元件1的窗框外表面22以及飞行器蒙皮3上漆而无需防护油漆不慎或未定界地施用在窗元件1的区域中的其它措施。

在喷漆操作完成之后，拉出密封装置11与窗框内边缘13之间的封条7。接着将覆盖装置8——即自粘附塑料膜——从外窗玻璃10揭起并扯下，并且窗框外侧部22完全漆上所需的颜色。

可将根据本发明的窗元件1在装进飞行器机身蒙皮3的窗切口2中之后立即漆成所需的飞行器机身的颜色。能够完全摒弃诸如例如耗费时间的遮盖全部窗元件1这样的复杂的喷漆预备工作。特别是在往往具有几百个窗元件的大型客机的情况下，利用根据本发明的窗元件1在喷漆准备方面带来相当可观的潜在节约。

图3示出了窗元件的变体。与图2的示例相比，窗元件23包括具有大体L形横截面几何形状的窗框24。窗组件25通过保持件26固定至窗框24。保持件26与窗框24之间的固定通过紧固元件27实现。在这种情况下，整个窗元件23优选包括至少六个紧固元件，这些紧固元件按紧固元件27设计并彼此等间隔地分布在窗框24的圆周上。窗框24又具体地通过铆钉连接、螺丝连接或粘接连接至机身蒙皮28。窗组件25抵靠着窗框24的圆锥形——即略微倾斜定位的——支承表面29。窗组件25包括内窗玻璃30和以一定间距平行于内窗玻璃延伸的外窗玻璃31，所述内窗玻璃和外窗玻璃被环形密封装置32围住。密封装置32具有环形凹槽33，窗组件25利用该环形凹槽抵靠着窗框内边缘34。

为了确保在喷漆过程中使窗元件24完全免于油漆或喷雾的沾染，在窗组件25的外窗玻璃31上设置有覆盖装置35和与覆盖装置交叠的环绕封条36。封条36的第一节段37又以重叠的方式压置于基本完全覆盖外窗玻璃31的覆盖装置35上，而封条36的与第一节段37成90°角的第二节段38在窗框内边缘34与凹槽33之间延伸。另外，覆盖装置35以及封条36的布置及定位对应于在描述图2的内容中已经说明的布置。

就覆盖装置35而言，仍旧采用能够分离而无残留的自粘附塑料膜。封条36同样由能够从底层表面分离而无残留的自粘附的、条带状塑料膜形成。这两种塑料膜都优选由无纤维增强物的热塑性材料构成。

附图标记列表

1      窗元件

2      窗切口

3      蒙皮(机身)

4      窗框

5      窗组件

6      边缘区域

7      封条

8      覆盖装置

8a     边界区域

9      内窗玻璃

10     外窗玻璃

10a    边界区域

11     密封型材

11a    密封型材11的倾斜表面11b的最外部

11b    密封型材11的倾斜表面

11d    密封型材11的倾斜表面11b的后部

12a   窗框4中的凹槽

12b   密封型材11中的凹槽

13    窗框内边缘

14    支承表面

14a   倾斜表面14b的最外部

14b   倾斜表面

14d   倾斜表面的后部

15    保持件

16    紧固元件

17    带孔螺栓

18    紧固螺栓

19    重叠区域

20    第一节段(封条)

21    第二节段(封条)

22    窗框外侧部

23    窗元件

24    窗框

25    窗组件

26    保持件

27    紧固元件

28    蒙皮(机身)

29    支承表面

29a   支承表面29的倾斜表面29b的最外部

29b   支承表面29的倾斜表面

29d   支承表面29的倾斜表面的后部

30    内窗玻璃

31    外窗玻璃

32    密封型材

32a   倾斜表面32b的最外部

32b   倾斜表面

32d   倾斜表面的后部

33    凹槽

34    窗框内边缘

35    覆盖装置

36    封条

37    第一节段(封条)

38    第二节段(封条)

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种窗元件(1、23)，所述窗元件(1、23)通过遮盖住以免喷上漆而制备，所述窗元件(1、23)包括窗框(4、24)和窗组件(5、25)，所述窗框用于连接至具有窗切口(2)的结构部件(3、28)，所述窗组件具有内窗玻璃(9、30)、外窗玻璃(10、31)以及环形密封型材(11、32)，所述窗组件(5、25)通过用于将所述窗组件(5、25)夹持在所述窗框(4、24)上的紧固元件而容置在保持件(15、26)与窗框(4、24)之间，所述密封型材(11、32)具有外倾斜表面(11b)，并且所述窗框(4、24)具有抵接所述窗框的外倾斜表面(11b)的内倾斜表面(14b)，所述外倾斜表面(11b)和所述内倾斜表面(14b、29b)设计成使得这些表面能够使所述窗组件(5、25)自对中于所述窗框(4、24)中，

其特征在于，所述窗元件(1、23)包括：

覆盖层(8、35)，所述覆盖层至少部分覆盖所述外窗玻璃(10、31)；以及

环绕封条(7、36)，所述环绕封条的第一节段(20、37)封住所述覆盖装置(8、35)的边界区域(8a、35a)，并且所述环绕封条的第二节段(21、38)至少部分定位在所述密封型材(11、32)的外倾斜表面(11b、32b)与所述窗框(4、24)的内倾斜表面(14b、29b)之间。

2.如权利要求1所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述密封型材(11、32)的外倾斜表面(11b、32b)具有凹形表面，而所述窗框(4、24)的内倾斜表面(14b、29b)具有凸形表面。

3.如权利要求2所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述密封型材(11、32)的外倾斜表面(11b、32b)和所述窗框(4、24)的内倾斜表面(14b、29b)在所述密封型材(11、32)和所述窗框(4、24)的横截面上具有椭球面的形式。

4.如权利要求1或2所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述密封型材(11、32)的外倾斜表面(11b、32b)和所述窗框(4、24)的内倾斜表面(14b、29b)具有用于自对中于所述窗框(4、24)中的环形凹槽(12、33)。

5.如权利要求1至4中任一项所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述窗元件(1、23)包括保持件(15、26)，所述保持件用于通过紧固元件(16、27)将所述窗组件(5、25)夹持在所述窗框(4、24)上。

6.如权利要求1至5中任一项所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述窗框(4、24)具有L形或T形横截面几何形状。

7.如权利要求1至5中任一项所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述窗框(4、24)的横截面在其内端部上具有朝内侧延伸的部分。

8.如权利要求1至7中任一项所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述覆盖层(8、35)放置在所述外窗玻璃(10、31)上，同时空出所述外窗玻璃的表面的边界区域(6)。

9.如权利要求1至8中任一项所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述覆盖装置(8、35)完全覆盖所述外窗玻璃(10、31)。

10.如前述权利要求中任一项所述的窗元件(1、23)，其特征在于，至少在位于所述外窗玻璃的表面的边界区域(6)中的某些区域上，所述覆盖装置(8、35)与所述封条(7、36)彼此重叠。

11.如前述权利要求中任一项所述的窗元件(1、23)，其特征在于，具体地，为了使所述封条(7、36)能够被拽出而无残留，所述封条(7、36)具有高剪切强度。

12.如权利要求1至11中任一项所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述覆盖装置(8、35)为能够分离而无残留的自粘附塑料膜。

13.如权利要求1至12中任一项所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述封条(7、36)为能够分离而无残留的自粘附塑料条。

14.如权利要求1至13中任一项所述的窗元件(1、23)，其特征在于，所述封条和所述覆盖层由热塑性材料形成。

15.一种将窗集成在结构部件(3)中的方法，包括以下步骤：

将如权利要求1至14中任一项所述的窗元件插入结构部件(3)的开口中；

给所述结构部件(3)的至少一部分喷漆；以及

去除所述封条(7、36)和所述覆盖层(8、35)。

16.如权利要求15所述的方法，其中，首先去除所述覆盖层(8、35)，然后去除所述封条(7、36)。

17.如权利要求15或16所述的方法，其中，首先去除所述封条(7、36)，然后去除所述覆盖层(8、35)。