Title:
Bohrverfahren für Strukturteile sowie Auffangelement für ein derartiges Bohrverfahren
Kind Code:
A1


Abstract:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bohrverfahren für Strukturteile, insbesondere für Kohlefaser-Verbund-Strukturteile, mit den folgenden Verfahrensschritten: Bereitstellen eines Strukturteils und eines Auffangelements; Anbringen des Auffangelements an einer ersten Seite des Strukturteils gegenüber eines an einer zweiten Seite des Strukturteils vorgesehenen Bohrpunkts, wobei ein Auffangabschnitt des Auffangelements gegenüber einer Umgebung staubdicht abgeschlossen wird; Durchbohren des Strukturteils mittels eines Bohrers von der zweiten Seite des Strukturteils an dem Bohrpunkt, wobei der Bohrer an der ersten Seite aus dem Strukturteil austritt und in den Auffangabschnitt des Auffangelements eintritt, wobei an der ersten Seite anfallender Bohrstaub durch das Auffangelement aufgefangen wird. Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Auffangelement für ein solches Bohrverfahren.




Inventors:
Jörn, Paul (21129, Hamburg, DE)
Müller, Markus (21129, Hamburg, DE)
Application Number:
DE102015211691A
Publication Date:
12/29/2016
Filing Date:
06/24/2015
Assignee:
Airbus Operations GmbH, 21129 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102014008232A1N/A2015-12-17
DE10314038A1N/A2004-10-21
DE20300482U1N/A2003-10-02



Foreign References:
200500478802005-03-03
Attorney, Agent or Firm:
isarpatent - Patentanwälte- und Rechtsanwälte Behnisch Barth Charles Hassa Peckmann & Partner mbB, 80801, München, DE
Claims:
1. Bohrverfahren für Strukturteile, insbesondere für Kohlefaser-Verbund-Strukturteile, mit folgenden Verfahrensschritten:
Bereitstellen eines Strukturteils (1) und eines Auffangelements (2);
Anbringen des Auffangelements (2) an einer ersten Seite (3) des Strukturteils (1) gegenüber eines an einer zweiten Seite (4) des Strukturteils vorgesehenen Bohrpunkts (5), wobei ein Auffangabschnitt (6) des Auffangelements (2) gegenüber einer Umgebung des Strukturteils (1) staubdicht abgeschlossen wird; und
Durchbohren des Strukturteils mittels eines Bohrers (7) von der zweiten Seite (4) des Strukturteils (1) an dem Bohrpunkt (5), wobei der Bohrer (7) an der ersten Seite (3) aus dem Strukturteil (1) austritt und in den Auffangabschnitt (6) des Auffangelements (2) eintritt, wobei an der ersten Seite anfallender Bohrstaub (8) in dem Auffangabschnitt (6) aufgefangen wird.

2. Bohrverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auffangabschnitt eine Kavität (9) vorgesehen wird, in welche der Bohrer (7) eintritt, wobei an der ersten Seite anfallender Bohrstaub (8) in der Kavität (9) aufgefangen wird, insbesondere in einem innerhalb der Kavität (9) vorgesehenen staubbindenden Medium (10).

3. Bohrverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer (7) durch das Eintreten in den Auffangabschnitt (6) eine Kavität schafft, insbesondere innerhalb eines an dem Auffangabschnitt (6) vorgesehenen staubbindenden Mediums, wobei an der ersten Seite anfallender Bohrstaub in der Kavität aufgefangen wird.

4. Bohrverfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangelement ein an dem Auffangabschnitt angeordnetes oder den Auffangabschnitt bildendes Bindemedium (11), insbesondere einen Schaum (11), bevorzugt einen auf einem Klebefilm (12) aufgebrachten Schaum (11), aufweist und der Bohrer (7) an dem Auffangabschnitt (6) in das Bindemedium (11) eintritt.

5. Bohrverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorspannelement (13) im oder am Auffangelement (2), insbesondere zwischen der ersten Seite des Strukturteils (2) und dem Auffangabschnitt (6), vorgesehen wird, wobei das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts (6) ein zumindest abschnittsweises Vorspannen des Vorspannelements (13), insbesondere zur Verbesserung der Staubdichtigkeit und/oder der Qualität im Bereich des Austritts des Bohrers aus dem Strukturteil, umfasst.

6. Bohrverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts (6) ein Ankleben und/oder ein Anpressen des Auffangelements (2) an die erste Seite (3) des Strukturteils (1), insbesondere an einem seitlichen und/oder umlaufenden Randabschnitt (17) des Auffangelements (2), umfasst.

7. Bohrverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffangelement (2) zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet wird und das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts (6) ein zumindest abschnittsweises elastisches Deformieren des Auffangelements (2) umfasst und/oder dass das Auffangelement zumindest abschnittsweise unflexibel ausgebildet wird und das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts (6) das Weiterleiten einer Anpresskraft durch das Auffangelement umfasst.

8. Bohrverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der ersten Seite (3) des Strukturteils (1) zugewandten Seite des Auffangelements (2) eine Ansaugkavität (14) vorgesehen wird und das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts (6) das Erzeugen eines das Auffangelement an der ersten Seite (3) festsaugenden Unterdrucks innerhalb der Ansaugkavität (14) umfasst und/oder dass das Auffangelement (2) einen Magneten (15) aufweist, wobei das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts (6) eine Befestigung mittels magnetischer Anziehung zwischen dem Auffangelement (2) und dem Strukturteil (1) umfasst.

9. Bohrverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Auffangelement (2) entlang der ersten Seite (3) des Strukturteils (1) länglich oder flächig gegenüber einer Mehrzahl von an der zweiten Seite (4) des Strukturteils (1) vorgesehenen Bohrpunkten (5) erstreckt, wobei sich der Auffangabschnitt (6) ebenfalls länglich oder flächig gegenüber der Mehrzahl von Bohrpunkten (5) erstreckt oder eine Mehrzahl von jeweils gegenüber den Bohrpunkten (5) angeordneten Auffangabschnitten (6) vorgesehen wird, wobei beim Durchbohren des Strukturteils (1) an den unterschiedlichen Bohrpunkten (5) jeweils der Bohrer (7) an der ersten Seite (3) aus dem Strukturteil (1) austritt und in den dem Bohrpunkt (5) gegenüberliegenden Auffangabschnitt (6) eintritt.

10. Auffangelement (2) für ein Bohrverfahren, insbesondere für ein Bohrverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit:
einem Befestigungsabschnitt (16), welcher zum staubdichten Anbringen des Auffangelements (2) an einem Strukturteil ausgebildet ist;
einem Auffangabschnitt (6), welcher zum Einbringen eines Bohrers von der Seite des Befestigungsabschnitts (16) angeordnet und zum Aufnehmen von bei einem Austritt eines Bohrers aus dem Strukturteil anfallendem Bohrstaub ausgebildet ist, wobei der Befestigungsabschnitt (16) den Auffangabschnitt (6) im montierten Zustand gegenüber einer Umgebung staubdicht abschließt.

11. Auffangelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (16) an dem Strukturteil selbsthaftend ausgebildet ist, insbesondere mittels eines Klebeabschnitts und/oder mittels einer Ansaugkavität (14), die ausgebildet ist, einen das Auffangelement (2) an einem Strukturteil festsaugenden Unterdruck zu halten und/oder mittels eines Magneten (15).

12. Auffangelement nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auffangabschnitt (6) eine Kavität (9) vorgesehen ist, welche ausgebildet ist, bei Eintritt eines Bohrers anfallenden Bohrstaub aufzufangen, insbesondere mittels eines innerhalb der Kavität (9) vorgesehenen staubbindenden Mediums (10).

13. Auffangelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Auffangabschnitt (6) angeordnetes oder den Auffangabschnitt (6) bildendes Bindemedium, insbesondere ein Schaum (11), vorzugsweise ein auf einem Klebefilm (12) aufgebrachter Schaum (11), vorgesehen ist.

14. Auffangelement nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsabschnitt (16) und/oder der Auffangabschnitt (6) zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet und zu einem staubdichten Abschließen des Auffangabschnitts (6) elastisch verformbar ist und/oder dass ein Vorspannelement (13) vorgesehen ist, insbesondere an der dem Befestigungsabschnitt (16) zugewandten Seite des Auffangabschnitts (6), welches zu einem staubdichten Abschließen des Auffangabschnitts (6) vorspannbar ist.

15. Auffangelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangabschnitt (6) eine längliche oder flächige Ausbildung aufweist, um sich entlang eines Strukturteils gegenüber von einer Mehrzahl von Bohrpunkten zu erstrecken oder dass eine Mehrzahl von Auffangabschnitten (6) vorgesehen ist, um die Auffangabschnitte entlang eines Strukturteils jeweils gegenüber unterschiedlichen Bohrpunkten anzuordnen.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bohrverfahren für Strukturteile, insbesondere für Kohlefaser-Verbund-Strukturteile, sowie ein Auffangelement für ein derartiges Bohrverfahren.

Obwohl auf beliebige Strukturteile anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf Kohlefaser-Verbund-Strukturteile für Luft- oder Raumfahrzeuge näher erläutert.

Beim Bohren entsteht sogenannter Bohrstaub, welcher üblicher Weise je nach Werkstoff und Bohrverfahren Partikel und/oder Späne des abgehobenen bzw. abgetrennten Materials enthält.

Um den beim Bohren anfallenden Bohrstaub abzufangen existieren unterschiedlichste Konzepte. Beispielsweise werden dazu Absaugungsvorrichtungen an der Eintrittsseite des Bohrers platziert und der Bohrstaub derart abgesaugt. Eine derartige Absaugvorrichtung ist beispielsweise in der DE 103 14 038 A1 beschrieben.

Ferner existieren auch sogenannte Auffangtütchen zum Auffangen von Bohrstaub, welche an der Eintrittsseite eines Bohrers angebracht werden. Ein solches Auffangtütchen ist in der DE 203 00 482 U1 beschrieben. Das Auffangtütchen wird an einem Bohrpunkt an der zu bohrenden Wand befestigt. Anschließend wird ein Bohrer an der Eintrittsseite zunächst durch die Vorder- und dann durch eine Rückseite des Auffangtütchens hindurch zu dem Bohrpunkt an der Wand geführt. Aus dem Bohrloch an der Eintrittsseite des Bohrers austretender Bohrstaub soll von dem Auffangtütchen aufgefangen werden.

Bei der Montage zur Herstellung oder Wartung eines Luft oder Raumfahrzeuges ist eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen in Strukturteile einzubringen. Beispielsweise handelt es sich dabei um Durchgangsbohrungen durch zwei überlappende und bereits in der Einbausituation angeordnete Strukturteile, die mittels einer Nietverbindung verbunden werden sollen.

Speziell beim Bohren von Kohlefaser-Verbund-Strukturteilen, die zumindest teilweise aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) gefertigt sind, entsteht beim Bohren ein Bohrstaub, welcher unter anderem Kohlenstoffpartikel enthält. Bei der Montage von Strukturteilen ist die Kontamination jeglicher Komponenten und von Innenräumen einer Struktur mit einem derartigen Bohrstaub zu vermeiden. Bislang werden dazu in der Nähe von Bohrungen angeordnete Komponenten oder Innenräume aufwändig großflächig abgedeckt, beispielsweise mittels Abdeckfolien.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Bohrverfahren, insbesondere für Durchgangsbohrungen, bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Bohrverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Auffangelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.

Demgemäß ist vorgesehen:

  • – ein Bohrverfahren für Strukturteile, insbesondere für Kohlefaser-Verbund-Strukturteile, mit folgenden Verfahrensschritten: Bereitstellen eines Strukturteils und eines Auffangelements; Anbringen des Auffangelements an einer ersten Seite des Strukturteils gegenüber eines an einer zweiten Seite des Strukturteils vorgesehenen Bohrpunkts, wobei ein Auffangabschnitt des Auffangelements gegenüber einer Umgebung des Strukturteils staubdicht abgeschlossen wird; Durchbohren des Strukturteils mittels eines Bohrers von der zweiten Seite des Strukturteils an dem Bohrpunkt, wobei der Bohrer an der ersten Seite aus dem Strukturteil austritt und in den Auffangabschnitt des Auffangelements eintritt, wobei an der ersten Seite anfallender Bohrstaub in dem Auffangabschnitt aufgefangen wird; und
  • – ein Auffangelement für ein Bohrverfahren, insbesondere für ein erfindungsgemäßes Bohrverfahren, mit: einem Befestigungsabschnitt, der zum staubdichten Anbringen des Auffangelements an einem Strukturteil ausgebildet ist, einem Auffangabschnitt, der zum Einbringen eines Bohrers von der Seite des Befestigungsabschnitts angeordnet und zum Aufnehmen von bei einem Austritt eines Bohrers aus dem Strukturteil anfallendem Bohrstaub ausgebildet ist, wobei der Befestigungsabschnitt den Auffangabschnitt im montierten Zustand gegenüber einer Umgebung staubdicht abschließt.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, an einer ersten Seite eines Strukturbauteils, die eine Austrittsseite einer Durchgangsbohrung darstellt, ein staubdicht daran angebrachtes Auffangelement vorzusehen, in welches ein aus dem Strukturteil austretender Bohrer eintritt. Zur Aufnahme des beim Austritt aus dem Strukturteil anfallenden Bohrstaubs ist ein Auffangbereich des Auffangelements vorgesehen, der die Austrittsseite der Durchgangsbohrung abdeckt und beim Anbringen des Auffangelements gegenüber einer Umgebung staubdicht abgeschlossen wird. Beim Eintritt des Bohrers in den Auffangabschnitt von der der ersten Seite des Strukturteils zugewandten Seite bzw. von der dem Befestigungsabschnitt zugewandten Seite wird der beim Austritt aus dem Strukturteil anfallende Bohrstaub in dem Auffangabschnitt aufgefangen. Vorteilhaft wird damit eine Kontamination umliegender Komponenten mit Bohrstaub vermieden.

Der an der zweiten Seite des Strukturteils vorgesehene Bohrpunkt stellt einen Eintrittspunkt des Bohrers in das Strukturteil dar. Die zweite Seite des Strukturteils, an welcher der Bohrpunkt liegt, stellt somit eine Eintrittsseite der Bohrung dar.

Die der ersten Seite des Strukturteils abgewandte Seite bzw. die dem Befestigungsabschnitt abgewandte Seite des Auffangelements bleibt vom Bohrer undurchdrungen. Somit wird der an der ersten Seite des Strukturteils austretende Bohrstaub vollständig innerhalb des Auffangabschnitts aufgefangen und kann nicht austreten.

Unter einem Strukturteil ist jegliche Art von durchbohrbarer Struktur zu verstehen. Es kann sich beispielsweise um ein einzelnes Teil einer Struktur oder um mehrere überlappende Teile einer Struktur oder um einen Verbund von Teilen einer Struktur handeln.

Unter einem Anbringen des Auffangelements gegenüber des Bohrpunkts ist zu verstehen, dass sich eine Gerade durch die Bohrachse eines zu bohrenden Lochs durch das Auffangelement erstreckt. Im Falle einer relativ zum Strukturteil schrägen Bohrung kann es sich daher auch um ein dementsprechend versetztes Anbringen des Auffangelements handeln.

Unter einem Bohrer ist vorliegend jegliche Art von zum Bohren oder zum Herstellen eines Lochs geeignetem Werkzeug zu verstehen. Abgesehen von einem klassischen Bohreinsatz (Spiralbohrer) kann es sich beispielsweise auch um einen anderen Bohrkopf, einen Fräßer, ein Schneidwerkzeug oder dergleichen handeln.

Unter einem Bohrverfahren ist vorliegend somit jegliche Art von Verfahren, insbesondere jegliche Art von Trennverfahren, zu verstehen, mittels welchem ein Loch in eine Struktur eingebracht werden kann.

Denkbar wäre ferner, dass ein Strahlwerkzeug, z. B. ein Laserstrahlwerkzeug, zum Bohren eingesetzt wird. Unter einem Bohrer wäre in diesem Fall der Strahl, insbesondere Laserstrahl, zu verstehen. Unter Bohrstaub wären in diesem Fall beim Bohren entstehende Spritzer oder Dampf zu verstehen. Das Auffangelement kann in diesem Fall zusätzlich einen Absorptions- und/oder Reflexionsabschnitt aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann an der Eintrittsseite des Bohrers mit bekannten Konzepten zum Verhindern einer Staubkontamination ergänzt werden. Beispielsweise kann an der zweiten Seite des Strukturteils eine Absaugvorrichtung für an der Eintrittsseite anfallenden Bohrstaub vorgesehen werden.

Das Bohrverfahren kann nach dem Bohren durch Abstreifen des Bohrers beim Herausziehen aus dem Auffangelement ergänzt werden. Zum Abstreifen des Bohrers kann entweder ein Rand des Eintrittslochs des Bohrers im Auffangelement oder eine eigens dafür im Bereich des Auffangabschnitts vorgesehene Reinigungslippe dienen.

Ferner kann das Bohrerfahren durch Abnehmen des Auffangelements von der ersten Seite des Strukturteils abgeschlossen werden. Dazu wird eine zwischen Auffangelement und Strukturteil vorgesehene Befestigung gelöst und das Auffangelement, insbesondere vollständig, samt dem darin aufgenommenen Bohrstaub abgenommen oder abgezogen.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung wird in dem Auffangabschnitt eine Kavität vorgesehen, in welche der Bohrer eintritt. Beim Austritt an der ersten Seite des Strukturteils anfallender Bohrstaub wird dabei in der Kavität aufgefangen. Vorzugsweise ist dazu innerhalb der Kavität ein staubbindendes Medium vorgesehen, welches den Bohrstaub bindet. Dazu kann die Kavität ein Reservoir für das staubbindende Medium darstellen. Beispielsweise kann es sich bei dem staubbindenden Medium um ein Gel, beispielsweise mit hoher Adhäsion, oder um eine Flüssigkeit, beispielsweise mit hoher Viskosität, handeln. Ferner kann es sich im Falle eines Kohlefaser-Verbund-Strukturteils um ein Material gleich oder ähnlich dem Matrixsystem (nicht ausgehärtet) des Strukturteils handeln, welches insbesondere die Kohlenstoffpartikel des Bohrstaubs gut bindet. Somit wird der Bohrstaub innerhalb der Kavität aufgenommen, insbesondere gebunden und es wird vorteilhaft, insbesondere auch beim Abnehmen des Auffangelements von der ersten Seite des Strukturteils, kein Bohrstaub frei. Das staubbindende Medium füllt die Kavität nicht notwendiger Weise vollständig aus. Es kann auch ein mit Luft oder einem anderen Gas gefüllter Zwischenraum zwischen einer Eintrittsstelle des Bohrers und dem staubbindenden Medium innerhalb der Kavität vorgesehen sein. Dementsprechend kann der Bohrer, je nach Auslegung des Auffangabschnitts und der Eintrittstiefe des Bohrers, beim Eintreten in die Kavität entweder lediglich in dem Zwischenraum oder auch in das staubbindende Medium eintauchen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform schafft der Bohrer durch das Eintreten in den Auffangabschnitt eine Kavität, wobei an der ersten Seite anfallender Bohrstaub in der Kavität aufgefangen wird. Vorteilhaft ist somit kein Positionierungsaufwand zur genaueren Positionierung einer Kavität notwendig. Stattdessen wird die Kavität im Bohrprozess direkt an der benötigten Stelle geschaffen. Beispielsweise kann die Kavität in Form eines mittels des Bohrers in das Material des Auffangabschnitts eingebohrten Sacklochs geschaffen werden. Denkbar sind auch weitere Formen des Schaffens einer Kavität. Beispielsweise könnte dazu eine bei Wärmeeinwirkung schmelzende oder sich degenerierende Materialstruktur im Auffangabschnitt vorgesehen sein, beispielsweise aus Wachs, sodass bei Eintauchen des aufgrund der Bohrreibung heißen Bohrers eine Kavität entsteht. Vorzugsweise handelt es sich bei dem an dem Auffangabschnitt vorgesehenen Material, in welchem die Kavität geschaffen wird, um ein staubbindendes Medium. Somit ist der Bohrstaub stets innerhalb der Kavität aufgenommen, insbesondere gebunden und es wird vorteilhaft, insbesondere auch beim Entfernen des Auffangelements, kein Bohrstaub frei.

Gemäß einer Ausführungsform weist das Auffangelement ein an dem Auffangabschnitt angeordnetes oder den Auffangabschnitt bildendes Bindemedium, insbesondere einen Schaum, auf. Bevorzugt handelt es sich um einen auf einem Klebefilm aufgebrachten Schaum. Es kann auch ein anderes Bindemedium auf einem Klebefilm aufgebracht werden, beispielsweise ein Gel oder dergleichen. Dementsprechend wird zuerst der Klebefilm und dann das Bindemedium bzw. der Schaum aufgebracht. Der Bohrer tritt am Auffangabschnitt in das Bindemedium bzw. in den Schaum ein. Ein Schaum kann vorteilhaft völlig flexibel, beispielsweise mittels einer Spraydose, an dem Strukturelement, insbesondere auf dem zuvor auf das Strukturelement aufgebrachten Klebefilm, angebracht werden. Vorteilhaft ist die Gestalt und Größe des Auffangelements somit nicht vorbestimmt sondern kann jeweils an die Einbausituation und die Lage der Bohrpunkte frei angepasst werden. Der Schaum ist dazu mit einem Material gebildet, welches an dem Strukturteil und/oder an dem Klebefilm anhaftet. Der Schaum kann trocknend und/oder aushärtend ausgelegt sein oder feucht und/oder flexibel bleibend ausgelegt sein. Im Fall eines trocknenden oder aushärtenden Schaums ist dieser mit einem Material gebildet, welches eine ausreichende Festigkeit und/oder Steifigkeit aufweist, damit das Auffangelement beim Eintreten des Bohrers nicht zerbricht oder abgelöst wird. Beispielsweise kann es sich um sogenannten Montage- oder Bauschaum auf Polyurethanbasis handeln. Denkbar ist ferner, dass der Schaum zum Bohren in dem mit einer Umgebung in Kontakt stehenden Bereich ausgehärtet bzw. getrocknet und in einem den Auffangabschnitt bildenden Bereich weich bzw. nass vorgesehen wird. Mittels des Klebefilms kann der Schaum auf einfache Weise durch abziehen des Klebefilms, insbesondere rückstandsfrei, entfernt werden. Somit wird vorteilhaft ein Reinigungsschritt vermieden. Der Klebefilm kann dazu ein Abreißohr aufweisen. Ferner wäre es denkbar, einen zweiten Film vorzusehen, welcher bevor dem Anbringen des Bindemediums bzw. des Schaums auf dem ersten Film angebracht wird. Denkbar wäre auch den zweiten Film anzubringen, wenn der Klebefilm und das Bindemedium bzw. der Schaum bereits an der ersten Seite des Strukturteils angebracht sind.

Gemäß einer Ausführungsform wird ein Vorspannelement im oder am Auffangelement vorgesehen. Vorzugsweise handelt es sich um ein zwischen der ersten Seite des Strukturteils und dem Auffangabschnitt angeordnetes Vorspannelement. Das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts umfasst dabei ein zumindest abschnittsweises Vorspannen des Vorspannelements. Dies kann zur Verbesserung der Staubdichtigkeit und/oder der Qualität im Bereich des Austritts des Bohrers aus dem Strukturteil dienen. Aufgrund der Vorspannkraft wird das Auffangelement dabei lokal an die erste Seite des Strukturteils angedrückt, was vorteilhaft die Staubdichtigkeit erhöht. Eine weitere Funktion des Vorspannelements liegt darin, dass insbesondere bei Faserverbundwerkstoffen wie sie bei Kohlefaser-Verbund-Strukturteilen in Form von CFK eingesetzt werden, vorteilhaft verhindert werden kann, dass Bohrungen am Austritt zum Splittern, zur Delamination oder zum Ausfasern neigen. Unter Ausfasern ist das Ausschlagen einer Faser aus dem Kohlefaser-Verbund-Werkstoff ohne diese zu zertrennen zu verstehen. Unter Delamination ist das sich Ablösen von Schichten in Werkstoffverbunden, beispielsweise in Kohlefaser-Verbund-Werkstoffen, zu verstehen. Unter Splittern ist das Bilden von Splittern, insbesondere an der Austrittskante des Strukturteils, zu verstehen. Besonders vorteilhaft kann ein solches Splittern, eine Delamination oder ein Ausfasern mittels der am Bohrungsaustritt wirkenden Vorspannkraft vermieden werden, da die Vorspannkraft gegen die durch den Bohrer lokal im Bereich des Austritts des Bohrers auf das Strukturteil wirkenden Kräfte gegenhält. Somit wird die Qualität der Bohrung an der Austrittsseite im Bereich des Austritts des Bohrers aus dem Strukturteil erhöht. Das Vorspannelement ist dazu besonders bevorzugt derart angeordnet, dass eine Vorspannkraft direkt an der Stelle des Austritts des Bohrers aus dem Strukturteil wirkt. Im Falle einer Kavität kann das Vorspannelement damit verbunden sein oder einen die Kavität abschließenden Abschnitt bilden. Das Vorspannelement kann beim Austreten des Bohrers aus dem Strukturteil mit durchbohrt werden. Des Weiteren kann auch ein vorgefertigtes Loch im Vorspannelement zum Durchtritt des Bohrers vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Vorspannelement in Form eines flexiblen Abschnitts, beispielsweise aus Gummi, realisiert sein. Alternativ oder zusätzlich zu einem Vorspannelement kann auch ein Klebefilm zwischen der ersten Seite des Strukturteils und dem Auffangabschnitt angeordnet sein, um die Qualität der Bohrung an der Austrittsseite zu erhöhen.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts ein Ankleben des Auffangelements an die erste Seite des Strukturteils. Ein Ankleben stellt vorteilhaft eine besonders einfach zu realisierende Befestigungstechnik für das Auffangelement dar. Beispielsweise kann dazu eine vorgefertigte Klebeschicht an einem Befestigungsabschnitt des Auffangelements vorgesehen sein. Um das angeklebte Auffangelement nach dem Bohren wieder von dem Strukturteil leicht abnehmen zu können, kann ein von Klebstoff freigelassenes Abreißohr an dem Auffangelement vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich umfasst das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts ein Anpressen des Auffangelements an die erste Seite des Strukturteils. Das Anpressen des Auffangelements an die erste Seite des Strukturteils kann mehrere Funktionen erfüllen. Im Falle eines Anklebens erhöht ein Anpressen die Belastbarkeit der Klebeverbindung. Beispielsweise kann das Anpressen an einem seitlichen und/oder umlaufenden Randabschnitt des Auffangelements stattfinden. Ferner kann auch der komplette Befestigungsabschnitt des Auffangelements angepresst werden. Im Falle eines Vorspannelements kann mittels des Anpressens die Vorspannkraft aufgebracht werden. Im Falle einer Kavität kann durch das Anpressen innerhalb der Kavität ein das Auffangelement an der ersten Seite des Strukturteils ansaugender Unterdruck erzeugt werden. Dieser Unterdruck kann zum einen zum Befestigen des Auffangelements an dem Strukturteil genutzt werden. Zum anderen kann der Unterdruck dazu genutzt werden, dass bei Eintritt des Bohrers in die Kavität der am Bereich des Austritts des Bohrers aus dem Strukturteil angefallene Bohrstaub in die Kavität eingesaugt wird. Vorteilhaft kann das Anpressen somit zu einer verbesserten Staubdichtigkeit und zu einem verbesserten Auffangen des Bohrstaubs beitragen.

Gemäß einer Ausführungsform wird das Auffangelement zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet und das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts umfasst ein zumindest abschnittsweises elastisches Deformieren des Auffangelements. Somit kann das Auffangelement seine Form an eine etwaige Form der ersten Seite des Strukturteils anpassen, was vorteilhaft die Staubdichtigkeit verbessert. Des Weiteren ist es so vorteilhaft möglich, einen Unterdruck durch elastisches Zusammendrücken einer Kavität zu erzeugen. Ferner ist es mit der elastischen Ausbildung möglich, eine Vorspannvorrichtung in das Auffangelement zu integrieren. Das Auffangelement kann somit verschiedene Spannungszustände der Vorspannvorrichtung ausgleichen. Ferner wäre es auch denkbar, eine Vorspannvorrichtung einteilig mit dem Auffangelement, d. h. als einen elastischen Abschnitt des Auffangelements, auszubilden. Alternativ oder zusätzlich wird das Auffangelement zumindest abschnittsweise unflexibel ausgebildet und das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts umfasst das Weiterleiten einer Anpresskraft durch das Auffangelement. Vorteilhaft kann somit eine Anpresskraft zum Anbringen des Auffangelements besonders effektiv durch Druck auf das Aufnahmeelement aufgebracht werden. Optional oder zusätzlich kann eine Klebeverbindung vorgesehen sein. Ferner kann optional oder zusätzlich, sofern eine Kavität und/oder eine Ansaugkavität vorgesehen ist, auch ein Unterdruck zum staubdichten Befestigen des unflexiblen bzw. fest ausgebildeten Auffangelements angelegt werden.

Gemäß einer Ausführungsform wird an einer der ersten Seite des Strukturteils zugewandten Seite des Auffangelements eine Ansaugkavität vorgesehen. Insbesondere handelt es sich dabei um eine zusätzlich zur Kavität des Auffangabschnitts vorgesehene Ansaugkavität. Denkbar ist auch, die Kavität des Auffangabschnitts als Ansaugkavität auszugestalten. Beispielsweise kann die Ansaugkavität in Form eines umlaufenden Grabens oder saugglockenartig ausgebildet sein. Das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts umfasst dabei das Erzeugen eines das Auffangelement an der ersten Seite festsaugenden Unterdrucks innerhalb der Ansaugkavität. Vorteilhaft ist somit kein zusätzliches Befestigungsmittel nötig. Stattdessen kann das Auffangelement selbsthaltend an der ersten Seite des Strukturelements befestigt werden. Zusätzlich können auch weitere Befestigungsmittel, insbesondere Klebstoff, zum Abschließen des Auffangabschnitts vorgesehen sein. Beispielsweise wird der Unterdruck in der Ansaugkavität mittels Anpressen des Auffangelements an die erste Seite des Strukturteils erzeugt. Dabei kann der Unterdruck ausschließlich in der Ansaugkavität erzeugt werden. Zusätzlich kann der Unterdruck auch in der Kavität des Auffangabschnitts erzeugt werden. In diesem Fall wären die Ansaugkavität und die Kavität des Auffangabschnitts vorzugsweise miteinander verbunden. Die Befestigung des Auffangelements kann durch Ausgleichen des Unterdrucks auf einfache Weise gelöst werden. Im Falle einer mit der Kavität des Auffangabschnitts verbundenen Ansaugkavität geschieht dies automatisch bei Eintritt des Bohrers wenn durch das Eintrittsloch Luft eintritt. Alternativ oder zusätzlich zu einer Ansaugkavität weist das Auffangelement einen Magneten auf. In diesem Fall umfasst das staubdichte Abschließen des Auffangabschnitts eine Befestigung des Auffangelements an dem Strukturteils mittels magnetischer Anziehung. Dazu kann am Strukturteil entweder ein gegenpoliger Magnet vorgesehen sein oder es kann sich um ein zumindest abschnittsweise ferromagnetisches Strukturteil oder um ein Strukturteil mit ferromagnetischem Einsatz handeln. Vorteilhaft kann somit das Auffangelement ohne Kraftaufwand am Strukturteil befestigt werden.

Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich das Auffangelement entlang der ersten Seite des Strukturteils länglich oder flächig gegenüber einer Mehrzahl von an der zweiten Seite des Strukturteils vorgesehenen Bohrpunkten. Besonders vorteilhaft können somit Arbeitsschritte zum Aufbringen einzelner Auffangelemente eingespart werden. Stattdessen wird ein gemeinsames Auffangelement für mehrere Bohrpunkte vorgesehen. Insbesondere ist dies im Falle von einer Mehrzahl von innerhalb einer kleineren Fläche vorgesehenen Bohrpunkten vorteilhaft. Der Auffangabschnitt kann sich dabei ebenfalls länglich oder flächig, insbesondere durchgehend, gegenüber der Mehrzahl von Bohrpunkten entlang der ersten Seite erstrecken. Vorteilhaft ist somit eine sehr unkomplizierte Positionierung des Auffangelements möglich, da lediglich der Auffangabschnitt gegenüber den Bohrpunkten zu liegen hat, jedoch keine Rücksicht auf die Verteilung der einzelnen Bohrpunkte über den Auffangabschnitt genommen werden braucht. Denkbar wäre dabei auch, das gesamte Strukturbauteil oder eine Komponente des Strukturbauteils mit einem Auffangelement mit durchgehendem Auffangabschnitt zu beschichten. Ferner können auch eine Mehrzahl von jeweils gegenüber den Bohrpunkten angeordneten, insbesondere einzelnen, Auffangabschnitten vorgesehen werden. Vorteilhaft ist dabei ein besonders sicheres Auffangen des Bohrstaubs ermöglicht. Beispielsweise kann dazu bei jedem Auffangabschnitt unabhängig von den anderen Auffangabschnitten ein Unterdruck und/oder ein staubbindendes Medium vorgesehen sein. Beim Durchbohren des Strukturteils an den unterschiedlichen Bohrpunkten tritt der Bohrer jeweils an der ersten Seite aus dem Strukturteil aus und in den dem Bohrpunkt gegenüberliegenden Auffangabschnitt ein.

Gemäß einer Ausführungsform eines Auffangelements ist der Befestigungsabschnitt an dem Strukturteil selbsthaftend ausgebildet. Insbesondere ist dies mittels eines Klebeabschnitts und/oder mittels einer Ansaugkavität, die ausgebildet ist, einen das Auffangelement an einem Strukturteil festsaugenden Unterdruck zu halten und/oder mittels eines Magneten realisiert. Um das selbsthaftende Auffangelement nach dem Bohren wieder leicht abnehmen zu können, kann ein dazu vorgesehenes Abreißohr an dem Auffangelement vorgesehen sein.

Gemäß einer Ausführungsform eines Auffangelements ist in dem Auffangabschnitt eine Kavität vorgesehen, welche ausgebildet ist, bei Eintritt eines Bohrers anfallenden Bohrstaub aufzufangen. Insbesondere ist dazu ein innerhalb der Kavität vorgesehenes staubbindendes Medium vorgesehen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Auffangelements ist ein an dem Auffangabschnitt angeordnetes oder den Auffangabschnitt bildendes Bindemedium, insbesondere ein Schaum, vorzugsweise ein auf einem Klebefilm aufgebrachter Schaum, vorgesehen.

Gemäß einer Ausführungsform des Auffangelements ist der Befestigungsabschnitt und/oder der Auffangabschnitt zumindest abschnittsweise elastisch ausgebildet.

Zu einem staubdichten Abschließen des Auffangabschnitts ist der Befestigungsabschnitt und/oder der Auffangabschnitt entsprechend elastisch verformbar. Alternativ oder zusätzlich kann der Befestigungsabschnitt und/oder der Auffangabschnitt zumindest abschnittsweise unflexibel ausgebildet sein. Ferner ist alternativ oder zusätzlich ein Vorspannelement vorgesehen. Insbesondere ist das Vorspannelement an der dem Befestigungsabschnitt zugewandten Seite des Auffangabschnitts angeordnet. Zu einem staubdichten Abschließen des Auffangabschnitts ist das Vorspannelement vorspannbar.

Gemäß einer Ausführungsform des Auffangelements weist der Auffangabschnitt eine längliche oder flächige Ausbildung auf, um sich entlang eines Strukturteils gegenüber von einer Mehrzahl von Bohrpunkten zu erstrecken. Ferner kann auch eine Mehrzahl von Auffangabschnitten vorgesehen sein, um die Auffangabschnitte entlang eines Strukturteils jeweils gegenüber unterschiedlichen Bohrpunkten anzuordnen.

Die obigen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich, sofern sinnvoll, beliebig miteinander kombinieren. Insbesondere sind sämtliche Merkmale und Funktionen des Bohrverfahrens auf das Auffangelement übertragbar, und umgekehrt. Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Insbesondere wird dabei der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der vorliegenden Erfindung hinzufügen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.

Von den Figuren zeigen:

1A ein Strukturteil und ein Auffangelement bevor dem Anbringen;

1B das Auffangelement gemäß 1A in einem an das Strukturteil angebrachten Zustand;

1C das Strukturteil und das Auffangelement gemäß 1B beim Durchbohren;

1D das durchbohrte Strukturteil und das Auffangelement gemäß 1C mit in dem Auffangelement aufgefangenem Bohrstaub;

2 ein durchbohrtes Strukturteil und eine Ausführungsform eines Auffangelements beim Herausziehen des Bohrers;

3 eine Ausführungsform eines Auffangelements mit Reinigungslippe;

4A eine Ausführungsform eines Auffangelements mit Vorspannelement in einem an ein Strukturteil angebrachten und vorgespannten Zustand;

4B das Strukturteil und das Auffangelement gemäß 4A beim Durchbohren;

4C das durchbohrte Strukturteil und das Auffangelement gemäß 4B mit in dem Auffangelement aufgefangenem Bohrstaub;

5A eine Ausführungsform eines Auffangelements mit Ansaugkavität;

5B das Auffangelement gemäß 5A mit in der Ansaugkavität erzeugtem Unterdruck;

6 eine Ausführungsform eines Auffangelements mit Magneten;

7 eine Ausführungsform eines unflexiblen Auffangelements;

8 eine Ausführungsform eines Auffangelements mit Randabschnitt;

9 eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 8 mit einem Abreißohr;

10 eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 8 mit einem Vorspannelement;

11 eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 10 mit einem in dem Vorspannelement vorbereiteten Loch;

12 eine Ausführungsform eines Auffangelements mit einem Schaum;

13 eine Weiterbildung des Auffangelements gemäß 12 mit einem Abreißohr;

14 eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 12 mit einem Vorspannelement;

15 eine Ausführungsform eines länglich ausgebildeten Auffangelements mit durchgehendem Auffangabschnitt;

16 eine Ausführungsform eines länglich ausgebildeten Auffangelements mit mehreren Auffangabschnitten;

17 eine weitere Ausführungsform eines länglich ausgebildeten Auffangelements mit mehreren Auffangabschnitten;

18 eine noch weitere Ausführungsform eines länglich ausgebildeten Auffangelements mit mehreren Auffangabschnitten; und

19 eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 17.

Die beiliegenden Figuren der Zeichnung sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.

In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.

1A zeigt ein Strukturteil 1 und ein Auffangelement 2 bevor dem Anbringen.

Bei dem Strukturteil 1 handelt es sich um zwei im Überlappstoß angeordnete Flachteile, welche gemeinsam durchbohrt werden sollen, beispielsweise um die beiden Flachteile miteinander zu vernieten. Zumindest bei einem der Flachteile handelt es sich um ein Kohlefaser-Verbund-Strukturteil, welches zumindest teilweise aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) gefertigt ist.

Das Strukturteil 1 weist eine erste Seite 3 und eine zweite Seite 4 auf. Ein Bohrpunkt 5 ist an der zweiten Seite 4 vorgesehen und definiert den Ort, an welchem eine Bohrung gesetzt werden soll. Die zweite Seite 4 stellt dabei die Eintrittsseite für einen Bohrer dar, während die erste Seite 4 eine Austrittsseite darstellt.

Das Auffangelement 2 weist einen Befestigungsabschnitt 16 und einen Auffangabschnitt 6 auf. Der Befestigungsabschnitt 16 ist zum Anbringen des Auffangelements 2 an der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 vorgesehen. Der Auffangabschnitt 6 ist zum Auffangen von Bohrstaub vorgesehen, welcher beim Austritt eines Bohrers aus dem Strukturteil 1 an der ersten Seite 3 anfällt.

Der eingezeichnete Pfeil symbolisiert, dass das Auffangelement 2 gegenüberliegend des Bohrpunkts 5 an der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 angebracht wird. Beim Anbringen des Auffangelements 2 an der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 wird der Auffangabschnitt 6 des Auffangelements 2 gegenüber einer Umgebung staubdicht abgeschlossen.

1B zeigt das Auffangelement 2 gemäß 1A in einem an das Strukturteil 1 angebrachten Zustand.

Das Auffangelement 1 ist dabei an der ersten Seite 3 Strukturteils 1 gegenüber dem Bohrpunkt 5 angebracht. Zum Anbringen des Auffangelements 2 wird eine durch den dicken Pfeil symbolisierte Anpresskraft auf das Auffangelement 2 aufgebracht, welche das Auffangelement 2 an die erste Seite 3 des Strukturteils 1 derart andrückt, dass der Auffangabschnitt 6 gegenüber der Umgebung staubdicht abgeschlossen ist.

1C zeigt das Strukturteil und das Auffangelement gemäß 1B beim Durchbohren.

Zum Durchbohren des Strukturteils 1 tritt ein Bohrer 7 an dem Bohrpunkt 5 von der zweiten Seite 4 in das Strukturteil 1 ein und durchbohrt das Strukturteil 1 vollständig. Dementsprechend tritt der Bohrer 7 an der ersten Seite 3 aus dem Strukturteil 1 aus und an der dem Befestigungsabschnitt 16 zugewandten Seite des Auffangabschnitts 6 in den Auffangabschnitt 6 ein. Dabei wird beim Austreten des Bohrers 7 aus dem Strukturteil 1 an der ersten Seite 3 anfallender Bohrstaub 8 durch das Auffangelement 2 aufgefangen. Anschließend kann der Bohrer 7 aus dem Auffangelement 2 und dem Strukturteil 1 entgegen der Bohrrichtung herausgezogen werden.

1D zeigt das durchbohrte Strukturteil 1 und das Auffangelement 2 gemäß 1C mit in dem Auffangelement 2 aufgefangenem Bohrstaub 8.

Der Bohrer 7 ist in dem dargestellten Zustand bereits wieder aus dem Auffangelement 2 und dem Strukturteil 1 herausgezogen. Der Bohrstaub 8 verbleibt dabei im Auffangabschnitt 6 des Auffangelements 2.

2 zeigt ein durchbohrtes Strukturteil 1 und eine Ausführungsform eines Auffangelements 2 beim Herausziehen des Bohrers 7.

Das Auffangelement 2 weist ein Reservoir 9 auf, in welchem ein staubbindendes Medium 10 in Form einer Flüssigkeit oder eines Gels vorgesehen ist. Das staubbindende Medium 10 bindet den Bohrstaub 8.

Ferner wird beim Herausziehen des Bohrers 7 daran zunächst anhaftender Bohrstaub 8 am Rand des Eintrittslochs 18 des Bohrers 7 im Auffangelement 2 abgestriffen. Somit verbleibt auch am Bohrer 7 zunächst anhaftender Bohrstaub 8 in dem Auffangelement 2.

3 zeigt eine Ausführungsform eines Auffangelements 2 mit Reinigungslippe 19. Gezeigt ist das Auffangelement 2 in einem wie bei 18 an das Strukturteil 1 angebrachten Zustand bevor dem Durchbohren.

Die Reinigungslippe 19 ist innerhalb des Auffangabschnitts 6 des Auffangelements 2 angeordnet und dient zum Abstreifen von an einem in den Auffangabschnitt 6 eintretenden Bohrer anhaftendem Bohrstaub.

Die Reinigungslippe 19 ist derart angeordnet, dass sie von einem in den Auffangabschnitt 6 eintretenden Bohrer 7 durchstoßen wird. Vorzugsweise ist sie dazu nachgiebig und mit einer zentralen Öffnung gebildet, sodass beim Durchstoßen der Reinigungslippe 19 nur geringe Kräfte wirken. Ferner ist die Reinigungslippe 19 oberhalb des staubbindenden Mediums 10 angeordnet. Beim Herausziehen des Bohrers 7 streift die Reinigungslippe 19 somit an dessen Außenseite entlang und streift an dem Bohrer 7 zunächst noch anhaftenden Bohrstaub 8 noch innerhalb des Auffangabschnitts 6 ab. Der abgestriffene Bohrstaub 8 verbleibt somit innerhalb des Auffangabschnitts 6.

4A zeigt eine Ausführungsform eines Auffangelements 2 mit Vorspannelement 13 in einem an ein Strukturteil 1 angebrachten und vorgespannten Zustand.

Das Vorspannelement 13 ist zwischen dem Auffangabschnitt 6 und der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 an einer dem Bohrpunkt 5 gegenüberliegenden Stelle angeordnet. Ferner wird das Vorspannelement 13 durch eine mittels des dicken Pfeils symbolisierte auf das Auffangelement 2 aufgebrachte Vorspannkraft vorgespannt. Eine Vorspannkraft des Vorspannelements 13 wirkt somit lokal an der dem Bohrpunkt 5 gegenüberliegenden Stelle. Somit wird die Vorspannkraft in einem Bereich aufgebracht, in welchem ein Bohrer 7 beim Durchbohren aus dem Strukturteil 1 austritt.

Innerhalb des Auffangabschnitts ist eine Kavität 9 vorgesehen, die teilweise mit einem staubbindenden Medium 10 gefüllt ist.

4B zeigt das Strukturteil 1 und das Auffangelement 2 gemäß 4A beim Durchbohren.

Ein Bohrer 7 durchbohrt das Strukturteil 1 von der zweiten Seite 4 am Bohrpunkt 5, wobei der Bohrer 7 im Bereich des Vorspannelements 13 aus dem Strukturteil 1 austritt und in den Auffangabschnitt 6 eintritt. Beim Eintreten in den Auffangabschnitt 6 durchbohrt der Bohrer 7 das Vorspannelement 13 und taucht mit seiner Spitze in das staubbindende Medium 10 ein. Beim Austreten aus dem Strukturteil 1 anfallender Bohrstaub 8 wird dabei in dem Auffangabschnitt 6 aufgefangen.

Das Vorspannelement 13 sorgt aufgrund seiner Vorspannung auch im Durchbohrten Zustand dafür, dass der Auffangabschnitt 6 des Auffangelements 2 gegenüber der Umgebung staubdicht abgeschlossen bleibt.

Neben dem staubdichten Anbringen des Auffangelements 2 an der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 liegt eine weitere Funktion des Vorspannelements darin, dass ein Splittern des Kohlefaser-Verbund-Strukturteils mittels der am Bohrungsaustritt wirkenden Vorspannkraft vermieden und somit die Qualität der Bohrung erhöht wird. Das Vorspannelement 13 ist dazu direkt an der Stelle des Austritts des Bohrers 7 aus dem Strukturteil 1 angeordnet.

4C zeigt das durchbohrte Strukturteil 1 und das Auffangelement 2 gemäß 4B mit in dem Auffangelement 2 aufgefangenem Bohrstaub 8.

In dem gezeigten Zustand ist der Bohrer 7 bereits aus dem Auffangelement 2 herausgezogen.

Das staubbindende Medium 10 bindet den im Auffangabschnitt 6 aufgefangenen Bohrstaub 8. Somit kann das Auffangelement 2 nun von dem Strukturteil 1 abgenommen werden, ohne dass dabei Bohrstaub 8 frei wird.

5A zeigt eine Ausführungsform eines Auffangelements 2 mit Ansaugkavität 14.

Der Bereich der Ansaugkavität 14 bildet bei dieser Ausführungsform den Befestigungsabschnitt 16. Das Auffangelement 2 weist ferner ein Vorspannelement 13 auf, welches durch eine Ansaugkraft vorgespannt werden kann, die mittels eines in der Ansaugkavität 14 erzeugbaren Unterdrucks entsteht.

Die Ansaugkavität 14 ist in Form eines um das Vorspannelement 13 umlaufenden Grabens ausgebildet. Ferner ist eine Verbindung zwischen einer im Auffangbereich 6 vorgesehenen Kavität 9 und der Ansaugkavität 14 vorgesehen. Ein Unterdruck innerhalb der Ansaugkavität 14 kann durch Anpressen des Auffangelements 2 an die erste Seite 3 des Strukturteils 1 erzeugt werden.

5B zeigt das Auffangelement 2 gemäß 5A mit in der Ansaugkavität 14 erzeugtem Unterdruck.

Der Unterdruck wird mittels einer durch den dicken Pfeil symbolisierten Anpresskraft auf das Auffangelement 2 erzeugt. Das Auffangelement 2 ist elastisch ausgebildet und verformt sich entsprechend durch die Anpresskraft. Dabei wird Luft aus der Kavität 9 und aus der Ansaugkavität 14 herausgepresst. Wird die Anpresskraft gelöst, entsteht durch die Rückstellneigung des elastischen Auffangelements 2 ein Unterdruck innerhalb der Kavität 9 und der Ansaugkavität 14. Der so vorhandene Unterdruck erzeugt eine das Auffangelement 2 an die erste Seite 3 des Strukturteils 1 heranziehende Ansaugkraft.

Die zunächst aufgebrachte Anpresskraft sorgt ferner für ein Vorspannen des Vorspannelements 13. Die Vorspannung des Vorspannelements 13 wird bei Lösen der Anpresskraft durch den in der Ansaugkavität 14 anschließend anstehenden Unterdruck und die daraus resultierende Ansaugkraft gehalten.

6 zeigt eine Ausführungsform eines Auffangelements 2 mit Magneten 15.

Beispielsweise sind eine Vielzahl von Magneten 15 vorgesehen, die umlaufend um ein Vorspannelement 13 angeordnet sind. Der Bereich der Magneten 15 bildet den Befestigungsabschnitt 16 des Auffangelements 2. Das Vorspannelement 13 wird durch eine mittels der Magneten 15 erzeugten Anziehungskraft vorgespannt. Aufgrund der magnetischen Anziehung ist keine zusätzliche Anpresskraft zum Vorspannen des Vorspannelements 13 notwendig.

Bei dieser Ausführungsform weist eines der beiden das Strukturteil 1 bildenden Flachteile vorzugsweise ein ferromagnetisches Material auf. Beispielsweise kann es sich um einen lokal vorgesehenen Beschlag, beispielsweise einen sogenannten Haut-Doppler, aus einem ferromagnetischen Metall handeln. Derartige Haut Doppler werden beispielsweise an einem Türausschnitt eines Luft- oder Raumfahrzeugs oder dergleichen vorgesehen. Die Anziehungskraft der Magneten kann somit direkt mit dem Strukturteil zusammenwirken. Alternativ oder zusätzlich kann an der zweiten Seite 4 des Strukturteils 1 auch ein gegenpoliger Magnet vorgesehen sein.

7 zeigt eine Ausführungsform eines unflexiblen Auffangelements 2. Der Auffangabschnitt 6 und der Befestigungsabschnitt 16 sind bei dieser Ausführungsform aus einem unflexiblen Material gefertigt, beispielsweise aus einem festen Kunststoff oder aus einem Metall.

Zur Befestigung des unflexiblen Auffangelements 2 und zur Vorspannung des Vorspannelements 13 kann bei dieser Ausführungsform entweder lediglich eine Anpresskraft, wie mit dem dicken Pfeil angedeutet, oder eine durch eine Anpresskraft gefestigte Klebeverbindung vorgesehen sein.

Bei dieser Ausführungsform wird die auf das Auffangelement 2 beispielsweise an der dem Strukturteil 1 abgewandten Seite aufgebrachte Vorspannkraft aufgrund der unflexiblen Ausbildung des Auffangelements 2 nahezu vollständig an den Befestigungsabschnitt 16 weitergeleitet.

Im Falle einer gefestigten Klebeverbindung kann die Anpresskraft nach dem Vorspannen gelöst werden. Anschließend wird das Vorspannelement 13 durch die gefestigte Klebeverbindung unter Vorspannung gehalten.

8 zeigt eine Ausführungsform eines Auffangelements 2 mit einem Randabschnitt 17.

Der Randabschnitt 17 ist an einem elastisch ausgebildeten Auffangelement 2 vorgesehen und bildet dabei einen Teil dessen Befestigungsabschnitts 16. Der Randabschnitt 17 steht seitlich über den Auffangabschnitt 6 hinaus. Somit kann zum staubdichten Anbringen des Auffangelements 2 an der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 im Bereich des Randabschnitts 17 trotz der flexiblen Ausbildung des Auffangelements 2 eine direkt auf den Befestigungsabschnitt 16 wirkende Anpresskraft auf das Auffangelement 2 aufgebracht werden. Die Anpresskraft ist mit den dicken Pfeilen angedeutet.

Somit kann auch ein flexibel ausgebildetes Auffangelement 2 mit einer zumindest lokal, vorzugsweise umlaufend durch eine Anpresskraft gefestigten Klebeverbindung an der ersten Seite 3 des Strukturelements 1 angebracht werden.

9 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 8 mit einem Abreißohr 20. Das Abreißohr 20 ist mit einem von Klebstoff freien Teil des Randabschnitts 17 gebildet. Es dient zum Abnehmen des Auffangelements 2 von der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 nach dem Durchbohren des Strukturteils 1 und dem Herausziehen des Bohrers.

Zum Abnehmen des Auffangelements wird das Abreißohr 20 gefasst und das Auffangelement 2 von der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 abgezogen. Beispielsweise wird so eine Klebeverbindung gelöst.

10 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 8 mit einem Vorspannelement.

Zur Befestigung des flexibel ausgebildeten Auffangelements 2 und zur Vorspannung des Vorspannelements 13 kann bei dieser Ausführungsform eine mit den dicken Pfeilen angedeutete Anpresskraft im Bereich des Randabschnitts 17 aufgebracht und so eine durch die Anpresskraft gefestigte Klebeverbindung vorgesehen sein. Mit einer solchen gefestigten Klebeverbindung kann die Vorspannkraft des Vorspannelements 13 nach dem Lösen der Anpresskraft gehalten werden.

11 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 10 mit einem in dem Vorspannelement 13 vorbereiteten Loch 21.

Das Loch 21 dient als Durchgang für den Eintritt eines Bohrers in den Auffangabschnitt 6. Insbesondere ermöglicht das Loch ein leichteres Durchtreten eines Bohrers durch das Vorspannelement 13. Somit kann beispielsweise eine Klebeverbindung zwischen dem Auffangelement 2 und der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 im Vergleich zur Ausführungsform gemäß 10 weniger fest ausgelegt werden.

12 zeigt eine Ausführungsform eines Auffangelements 2 mit einem Schaum 11.

Der Schaum 11 bildet den Auffangabschnitt 6 und ist auf einem auf der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 aufgebrachten Klebefilm 12 angeordnet. Der Klebefilm 12 ist selbsthaltend, insbesondere klebend, an der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 befestigt. Der Schaum 11 ist, beispielsweise mittels einer Spraydose, gegenüber eines an der zweiten Seite 4 vorgesehenen Bohrpunktes 5 auf den Klebefilm 12 aufgebracht und hält daran selbstständig.

Beim Durchbohren des Strukturteils 1 trifft ein Bohrer nach dem Austreten aus dem Strukturteil 1 an der ersten Seite 3 in den Schaum 11 ein. An der ersten Seite anfallender Bohrstaub wird somit in dem Schaum 11 aufgefangen. Nach dem Herausziehen des Bohrers kann das Auffangelement 2 inklusive des Schaums 11 durch Lösen des Klebefilms 12 von der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 auf einfache Weise vollständig abgenommen werden.

Die Gestalt und Größe des Auffangelements, insbesondere des durch den Schaum 11 gebildeten Auffangabschnitts 6, ist nicht vorbestimmt sondern kann jeweils an die Einbausituation des Strukturteils 1 frei angepasst werden. Der Schaum ist mit einem Material gebildet, welches eine ausreichende Festigkeit und/oder Steifigkeit aufweist, damit das Auffangelement 2 beim Eintreten des Bohrers nicht zerbricht oder abgelöst wird. Beispielsweise handelt es sich um sogenannten Montage- oder Bauschaum auf Polyurethanbasis.

13 zeigt eine Weiterbildung des Auffangelements 2 gemäß 12 mit einem Abreißohr.

Das Abreißohr 20 ist mit einem von Klebstoff freien Teil des Klebefilms 12 gebildet. Es dient zum Abnehmen des Auffangelements 2 von der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 nach dem Durchbohren des Strukturteils 1 und dem Herausziehen des Bohrers. Dazu wird durch Fassen des Abreißohrs 20 und Abziehen des Klebefilms 12 von der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 die Klebeverbindung gelöst und somit der Klebefilm 12 samt dem Schaum 11 und den darin aufgenommenen Bohrstaub entfernt.

14 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 12 mit einem Vorspannelement 13.

Eine das Vorspannelement 13 vorspannende Anpresskraft kann bei diesem Ausführungsbeispiel bevor dem Aufbringen des Schaums 11 auf den Klebefilm 12 aufgebracht werden. Beispielsweise kann dazu der Klebefilm so stark klebend und fest ausgelegt sein, dass er imstande ist, eine Vorspannkraft des Vorspannelements 13 zu halten.

Ferner wäre es auch denkbar, den Klebefilm 12 vor dem Anbringen zunächst auf einer flachen Unterlage aufzulegen ohne ihn daran anzukleben, den Schaum 11 auf den Klebefilm aufzubringen und aushärten zu lassen, und anschließend beim Anbringen des Auffangelements 2 an die erste Seite 3 des Strukturteils 1 eine das Vorspannelement 13 vorspannende Anpresskraft von außen auf den ausgehärteten Schaum aufzubringen.

15 zeigt eine Ausführungsform eines länglich ausgebildeten Auffangelements 2 mit durchgehendem Auffangabschnitt 6.

Das Auffangelement 2 erstreckt sich entlang der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 länglich gegenüber einer Mehrzahl von an der zweiten Seite 4 des Strukturteils 1 vorgesehenen Bohrpunkten 5.

Der Auffangabschnitt 6 ist ebenfalls länglich ausgebildet und erstreckt sich durchgehend entlang der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 gegenüber der Mehrzahl von Bohrpunkten 5. Beim Durchbohren des Strukturteils an den unterschiedlichen Bohrpunkten 5 tritt der Bohrer 7 somit stets in den Auffangabschnitt 6 ein und an der ersten Seite anfallender Bohrstaub wird im Auffangabschnitt 6 aufgefangen.

Das Auffangelement 2 ist bei dieser Ausführungsform vorzugsweise fest, d. h. unflexibel, ausgebildet und wird mittels einer nicht dargestellten Anpresskraft an die erste Seite 3 des Strukturteils 1 derart angepresst, dass der Auffangabschnitt 6 gegenüber der Umgebung staubdicht abgeschlossen wird.

16 zeigt eine Ausführungsform eines länglich ausgebildeten Auffangelements 2 mit mehreren Auffangabschnitten 6.

Das Auffangelement 2 erstreckt sich auch hier entlang der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 länglich gegenüber einer Mehrzahl von an der zweiten Seite 4 des Strukturteils 1 vorgesehenen Bohrpunkten 5. Es ist eine Mehrzahl von jeweils gegenüber den Bohrpunkten 5 angeordneten Auffangabschnitten 6 vorgesehen. Beim Durchbohren des Strukturteils 1 an den unterschiedlichen Bohrpunkten 5 tritt der Bohrer jeweils in den dem jeweiligen Bohrpunkt 5 gegenüberliegenden Auffangabschnitt 6 ein.

Das Auffangelement 2 ist bei dieser Ausführungsform elastisch ausgebildet. Zwischen den einzelnen Auffangabschnitten sind jeweils Zwischenabschnitte 21 vorgesehen. An den Zwischenabschnitten 21 kann, ähnlich wie bei den Randabschnitten 17 der Ausführungsform nach 8 bis 12, trotz der elastischen Ausbildung des Auffangelements 2 eine Anpresskraft zum staubdichten Anbringen des Auffangelements 2 an der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 aufgebracht werden.

Ergänzend können zusätzlich auch hier nicht dargestellte Randabschnitte 17 vorgesehen sein.

17 zeigt eine weitere Ausführungsform eines länglich ausgebildeten Auffangelements 2 mit mehreren Auffangabschnitten 6.

Auch hier erstreckt sich das Auffangelement 2 entlang der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 länglich gegenüber einer Mehrzahl von an der zweiten Seite 4 des Strukturteils 1 vorgesehenen Bohrpunkten 5. Ferner ist auch hier eine Mehrzahl von jeweils gegenüber den Bohrpunkten 5 angeordneten Auffangabschnitten 6 vorgesehen. Die Auffangabschnitte 6 weisen bei dieser Ausführungsform jeweils eine Kavität 9 auf, in welcher ein staubbindendes Medium 10 vorgesehen ist.

Das Auffangelement 2 ist bei dieser Ausführungsform vorzugsweise unflexibel, ausgebildet und wird mittels einer nicht dargestellten Anpresskraft an die erste Seite 3 des Strukturteils 1 derart angepresst, dass jeder der Auffangabschnitte 6 gegenüber der Umgebung staubdicht abgeschlossen wird.

18 zeigt eine noch weitere Ausführungsform eines länglich ausgebildeten Auffangelements 2 mit mehreren Auffangabschnitten.

Analog zur Ausführungsform gemäß 17 handelt es sich hierbei um ein Auffangelement 2 mit gegenüber von Bohrpunkten 5 angeordneten Auffangabschnitten, welche jeweils eine Kavität 9 aufweisen, in der ein staubbindendes Medium 10 vorgesehen ist.

Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß 17 ist das Auffangelement 2 hier jedoch elastisch ausgebildet. Zwischen den einzelnen Auffangabschnitten sind jeweils Zwischenabschnitte 21 vorgesehen. An welchen analog zu zur Ausführungsform gemäß 16 trotz der elastischen Ausbildung des Auffangelements 2 eine zur besseren Übersichtlichkeit nicht eingezeichneten Anpresskraft zum staubdichten Anbringen des Auffangelements 2 an der ersten Seite 3 des Strukturteils 1 aufgebracht werden kann.

19 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 17.

Zusätzlich zu den in Bezug auf 17 beschriebenen Merkmalen weist diese Ausführungsform zwischen den einzelnen Auffangabschnitten 6 vorgesehen Hohlräume 22 auf. Diese dienen zum einen der Verringerung des Gewichts des Auffangelements 2, was die Handhabung erleichtert. Des Weiteren dienen die Hohlräume 22 der Verringerung des Materialeinsatzes bei der Herstellung des Auffangelements 2. Ferner können die zusätzlichen Hohlräume 22 gegebenenfalls als zusätzliche Auffangabschnitte eingesetzt werden, beispielsweise an Stellen, an welchen lediglich Späne anfallen und somit ein den Bohrstaub bindendes Medium nicht notwendig ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.

Beispielsweise können verschiedene Arten der Befestigung des Auffangelements kombiniert werden.

Des Weiteren ist es auch denkbar, insbesondere bei einem länglichen oder flächigen Auffangelement, das Auffangelement abschnittsweise elastisch und abschnittsweise unflexibel vorzusehen. Dies kann beispielsweise an die Kontur des Strukturteils angepasst vorgesehen sein, sodass beispielsweise an ebenen Abschnitten des Strukturteils das Auffangelement zum besseren Aufbringen einer Vorspannkraft unflexibel vorgesehen ist und an Biegungen der Kontur des Strukturteils ein elastischer Abschnitt des Auffangelements zum Anpassen an die Kontur der Biegung vorgesehen ist.

Bezugszeichenliste

1
Strukturteil
2
Auffangelement
3
erste Seite
4
zweite Seite
5
Bohrpunkt
6
Auffangabschnitt
7
Bohrer
8
Bohrstaub
9
Kavität
10
staubbindendes Medium
11
Schaum
12
Klebefilm
13
Vorspannelement
14
Ansaugkavität
15
Magnet
16
Befestigungsabschnitt
17
Randabschnitt
18
Eintrittsloch
19
Reinigungslippe
20
Abreißohr
21
Zwischenabschnitt
22
Hohlraum
23
Loch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

Zitierte Patentliteratur

  • DE 10314038 A1 [0004]
  • DE 20300482 U1 [0005]