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'rragdeck mit Rohrfachwerkgerippe für Luftfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich auf Gerippe für Tragdecks von Luftfahrzeugen und insbesondere auf Rohrfachwerkgerippe, bestehend aus drei oder mehr Paaren von geraden, oberen und unteren Holmen sowie aus mehreren Verbindungsquerrahmen, die aus senkrechten Stegstreben sowie oberen und unteren Querstreben samt mehrteiligen Knotenpunktbesehlägen gebildet sind und mehr als vier Ecken aufweisen, wobei die Holm- und Strebenrohre je untereinander gleichen Aussendurchmesser besitzen. Sie bezweckt, das Gerippe so auszugestalten, dass man mit einer möglichst geringen Anzahl von Knotenpunktverbindungstücken das Auslangen findet und daher nur wenige Werkzeuge zur Herstellung dieser Knoten- punktbesehläge benötigt.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Holme und Querstreben symmetrisch zu einer die Stegstreben senkrecht schneidenden Längsmittelebene oder zu einer Längsmittelachse angeordnet und demgemäss die Querrahmen als symmetrische oder regelmässige Vielecke von gerader Seitenanzahl ausgebildet sind, so dass die für ein Gerippe mit gleichbleibendem oder stets verringertem Querumriss erforderliche Anzahl von zu Amchlussmuffen ausgebildeten Beschlägen versehiedener. Art höchstens gleich der halben Anzahl der vorhandenen Holme ist.
Eine besonders wichtige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht auch darin, dass die Holm-und Strebenrohre von untereinander gleichem Aussendurchmesser an den stark beanspruchten Stellen des Gerippes grössere Wandstärke besitzen oder aus Werkstoff von grosser Festigkeitszahl bestehen.
In der Zeichnung zeigt Fig. 1 in schematischer, perspektivischer Ansicht das erfindungsgemäss ausgeführte Gerippe eines Aeroplanflügels, Fig. 2 in gleicher Darstellung einen Querrahmen, Fig. 3 in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform des Verbindungsbeschlages und Fig. 4 in Seitenansicht einen Teil dieses Beschlages.
Bei dem durch Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiel setzt sieh das Gerippe aus drei konvergierenden Holmpaaren a1, a2, a3 und einer geeigneten Anzahl von Querrahmen zusammen, die aus den Querstreben b sowie den aufrechten Streben e bestehen und mit den Holmen an den Knotenpunkten d und e verbunden sind.
Die zweckmässigste Art des Zusammenbaues ist folgende :
Man stellt zuerst die Querrahmen ohne versteifende Kreuzverbindung her, also nur mit zwei Feldern, beispielsweise als ein zwei symmetrische Felder aufweisendes Sechseck (Fig. 2). Die Rahmen sind bezüglich ihrer Umrissformen bzw. Felderteilung kongruent, dahingegen nimmt ihre Grösse von der Befestigungsstelle des Flügels gegen das äussere Ende desselben stetig und gleichmässig ab. Mit diesen Querrahmen werden die geradlinigen, ihrer ganzen Länge nach den gleichen äusseren Durchmesser aufweisenden Holme/' so vereinigt, dass die Holme die homologen Knotenpunkte der Querrahmen verbinden.
Wie man sieht, ergibt sich aus dieser allgemeinen Anordnung, dass die Beschläge für die Verbindung der Holme mit den Querrahmen der ganzen Holmlänge nach von ganz gleicher Form sein und dass weiters auch in jedem Querrahmen zwei Knotenbesehläge aus gleichen Stücken hergestellt werden können.
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sondern auch für den zweiten, mit dem ersteren symmetrischen.
Will man aber die Gerippe bzw. Flügel so ausführen, dass die Abdeckungen in eine Kante zusammen- laufen, so genügen für beide symmetrische Fiügel sechs Typen von Verbindungsstücken, wobei jedes Flügelgerippe nur eine Symmetrieebene aufweist. Man kann dann für folgende Knoten die gleichen Ver- bindungsstücke anwenden : an den Holmen vorne oben und hinten oben links, an den Holmen vorne unten rechts und hinten unten links, an den Holmen hinten oben rechts und vorne oben links, an den Holmen hinten unten rechts und vorne unten links, an den beiden oberen Mittelholmen und schliesslich an den beiden unteren Mittelholmen.
Will man das Gerippe zur Gänze aus Metallrohren herstellen, die durch gestanzte Teile verbunden werden, so muss man im Sinne der vorstehenden Ausführungen den Durchmesser der Längsholme t'durch- gehends gleiehhalten. Den wechselnden Beanspruchungen wird durch Veränderung der Wandstärke oder des Materials Rechnung getragen.
Die Längsholme werden zunächst mit den Streben c, die ebenfalls gleichen Durchmesser besitzen, durch gestanzte Stücke g verbunden, die die Rohre umschliessen und flache Randleisten besitzen, mittels welcher die Stücke durch Nietung verbunden werden. Die Stossfuge der Leisten wird zweckentsprechend angeordnet ; eine derselben, u. zw. jene der Leisten zum Festklemmen der Strebe e, liegt in der Ebene des anzuschliessenden Querträgers. Hierauf werden die Holme h der Quel träger und die Diagonalversteifungen sowohl der Längs-wie der Querträger mit den Knotenstüeken verbunden. Die Befestigung der
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StÜckes g überdeckt. Die Vereinigung der Stücke g, i und f erfolgt durch eine einzige Nietung.
Die Rohre k, welche die diagonalen Versteifungen der Querrahmen bilden, werden mittels der sie umsehliessenden, mit einem Auge versehenen PressstÜcke l angeschlossen ; die Verbindung wird durch einen Schraubenbolzen hergestellt, der Löcher in den Pressstücken i ! und im Futterblech j durchsetzt.
Für die Befestigung der diagonalen Versteifungen M ; der Längsrahmen dienen vier gestanzte Stücke von zwei verschiedenen Formen n und o, welche das Rohr M doppelt umschliessen, während ihre Ränder aufeinanderliegen. Die am Rohre 111 anliegenden Ränder sind zusammengenietet, die an das Verbindungsstück anzuschliessenden Ränder werden durch eine einzige Nietung mit zwei winkelförmigen Laschen p vereinigt, die ihrerseits an die Ränder der Stücke g angenietet sind.
Die Montage geschieht folgendermassen : Vorerst werden die Stücke M auf die Rohre m aufgesetzt und provisorisch durch Bolzen verbunden. Hierauf vernietet man die Stücke 11 mit dem Rohre 1/1 vom Innern des Rohres aus, zu welchem Zwecke diese Stücke, wie aus Fig. 4 ersichtlich, mit einer Fenster- öffnung q versehen sind. Nun werden die provisorisch eingesetzten Bolzen entfernt und die Stücke o so angebracht, dass sie die Stücke n überdecken, worauf das Ganze rund um das Rohr in vernietet wird.
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Dem einzigen veränderlichen Faktor, nämlich dem Winkel der diagonalen Versteifungen, kann durch entsprechendes Zuschneiden der gepressten Stücke vermittels der gewöhnlichen Einrichtungen Rechnung getragen werden.
Zur Bestimmung eines Trägers ist es nur notwendig, die beiden Endflächen zu bestimmen ; welches auch immer seine Länge und Oberfläche sein mag, so sind die zur Herstellung erforderlichen Werkzeuge doch immer die gleichen.
Die bisher beschriebene Konstruktion bezieht sieh auf Gerippe in Pyramidenform. Es ist klar,
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Die Erfindung umfasst selbstverständlich nicht nur die vorbeschriebenen Ausführungsformen, sondern auch z. B. solche, bei welchen anspruchsgemäss weniger Symmetrien vorhanden sind, als im vorhergehenden beschrieben ist.
PATENT-ANSPRÜCHE: l. Tragdeck mit Rohrfachwerkgerippe für Luftfahrzeuge, welches Gerippe aus drei oder mehr Paaren von geraden oberen und unteren Holmen und aus mehreren je von senkrechten Stegstreben sowie oberen und unteren Querstreben samt mehrteiligen Knotenpunktbeschlägen gebildeten, mehr als viereckigen Verbindungsquerrahmen besteht, wobei die Holm-und Strebenrohre je untereinander gleichen Aussendurchmesser besitzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Holme (a) und Querstreben (b) symmetrisch zu einer die Stegstreben (e)
senkrecht schneidenden Längsmittelebene oder zu einer Längsmittelachse angeordnet und demgemäss die Querrahmen als symmetrische oder regelmässige Vielecke von gerader Seitenanzahl ausgebildet sind, so dass die für ein Gerippe mit gleichbleibendem oder stetig verjüngtem
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höchstens gleich der halben Anzahl der vorhandenen Holme ist.
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'rragdeck with tubular framework for aircraft.
The invention relates to frameworks for supporting decks of aircraft and in particular to tubular frameworks, consisting of three or more pairs of straight, upper and lower spars as well as several connecting cross frames, which are formed from vertical web struts and upper and lower cross struts together with multi-part junction mounts and more than have four corners, the spar and strut tubes each having the same outside diameter. Its purpose is to design the skeleton in such a way that the smallest possible number of junction connection pieces is sufficient and therefore only a few tools are required to manufacture these junction fittings.
According to the invention, this is achieved in that the spars and cross struts are arranged symmetrically to a longitudinal center plane that intersects the web struts perpendicularly or to a longitudinal center axis, and accordingly the transverse frames are designed as symmetrical or regular polygons with an even number of sides, so that for a framework with a constant or always reduced Transverse outline required number of fittings designed as connection sleeves of different types. Type is at most equal to half the number of existing spars.
A particularly important embodiment of the subject matter of the invention also consists in the fact that the spar and strut tubes of the same external diameter have a greater wall thickness at the heavily stressed points of the framework or are made of material with a high strength coefficient.
In the drawing, Fig. 1 shows a schematic, perspective view of the structure of an airplane wing designed according to the invention, Fig. 2 shows a transverse frame in the same representation, Fig. 3 shows a perspective view of an embodiment of the connecting fitting and Fig. 4 shows a part of this fitting in a side view.
In the embodiment illustrated by FIGS. 1 to 4, the framework consists of three converging pairs of spars a1, a2, a3 and a suitable number of transverse frames, which consist of the transverse struts b and the upright struts e and are connected to the spars at the nodes d and e are connected.
The most appropriate type of assembly is as follows:
First, the transverse frames are produced without a stiffening cross connection, that is to say only with two fields, for example as a hexagon having two symmetrical fields (FIG. 2). The frames are congruent with regard to their outline shape or field division, on the other hand their size decreases steadily and evenly from the fastening point of the wing towards the outer end of the same. The straight spars / ', which have the same external diameter along their entire length, are combined with these transverse frames in such a way that the spars connect the homologous nodes of the transverse frames.
As you can see, this general arrangement shows that the fittings for connecting the spars with the transverse frames are of the same shape over the entire length of the spar and that two knot fittings can also be made from the same pieces in each transverse frame.
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but also for the second, symmetrical with the former.
If, however, the framework or wing is to be designed in such a way that the covers converge in one edge, then six types of connecting pieces are sufficient for both symmetrical wings, each wing framework having only one plane of symmetry. The same connection pieces can then be used for the following nodes: on the bars at the top front and top left at the back, on the bars at the front bottom right and bottom left at the back, on the bars at the top right and front top left, on the bars at the bottom rear right and front lower left, on the two upper central bars and finally on the two lower central bars.
If the framework is to be produced entirely from metal tubes which are connected by punched parts, the diameter of the longitudinal spars must be kept constant throughout in the sense of the above explanations. The changing loads are taken into account by changing the wall thickness or the material.
The longitudinal spars are first connected to the struts c, which also have the same diameter, by punched pieces g, which enclose the tubes and have flat edge strips by means of which the pieces are connected by riveting. The butt joint of the strips is arranged appropriately; one of the same, u. between those of the strips for clamping the strut e, lies in the plane of the cross member to be connected. The spars h of the transverse girders and the diagonal stiffeners of both the longitudinal and cross girders are then connected to the knot pieces. The attachment of the
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Piece g covered. The union of the pieces g, i and f is done by a single riveting.
The tubes k, which form the diagonal stiffeners of the transverse frames, are connected by means of the pressing pieces l which surround them and which are provided with an eye; the connection is made by a screw bolt, the holes in the press pieces i! and interspersed in the lining plate j.
For fastening the diagonal reinforcements M; the longitudinal frame is made up of four punched pieces of two different shapes n and o, which surround the tube M twice while their edges lie on top of one another. The edges resting on the tube 111 are riveted together, the edges to be connected to the connecting piece are united by a single rivet with two angular tabs p, which in turn are riveted to the edges of the pieces g.
The assembly is carried out as follows: First, the pieces M are placed on the tubes m and temporarily connected by bolts. The pieces 11 are then riveted to the tube 1/1 from the inside of the tube, for which purpose these pieces, as can be seen from FIG. 4, are provided with a window opening q. Now the temporarily inserted bolts are removed and the pieces o are attached in such a way that they cover the pieces n, whereupon the whole thing is riveted around the pipe.
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The only variable factor, namely the angle of the diagonal stiffeners, can be taken into account by appropriately cutting the pressed pieces by means of the usual devices.
To determine a carrier, it is only necessary to determine the two end faces; Whatever its length and surface, the tools required to make it are always the same.
The construction described so far relates to a framework in the shape of a pyramid. It's clear,
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The invention of course includes not only the embodiments described above, but also, for. B. those in which, according to the claims, there are fewer symmetries than is described above.
PATENT CLAIMS: l. Support deck with tubular framework for aircraft, which framework consists of three or more pairs of straight upper and lower spars and several more than quadrangular connecting cross frames, each formed by vertical web struts and upper and lower cross struts including multi-part junction fittings, with the spar and strut tubes each one below the other have the same outside diameter, characterized in that the bars (a) and cross struts (b) are symmetrical to one of the web struts (e)
perpendicularly intersecting longitudinal center plane or arranged to a longitudinal center axis and accordingly the transverse frames are designed as symmetrical or regular polygons with an even number of sides, so that those for a framework with a constant or continuously tapered
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is at most equal to half the number of existing spars.