DE102008041263B4 - Masseanbindung mindestens eines Kabels - Google Patents

Masseanbindung mindestens eines Kabels Download PDF

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    • H01R4/58Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
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Abstract

Masseanbindung (14, 38) mindestens eines Kabels (23) an ein Bauteil (13) innerhalb einer Rumpfzelle eines Flugzeuges mit einer mechanischen Anbindung an das Bauteil (13), wobei die mechanische Anbindung über eine Bauteilbohrung (31) erfolgt und mit einem in der Bauteilbohrung (31) aufgenommenen Nietbolzen (27) gebildet ist, wobei der Nietbolzen (27) einen ersten Gewindeabschnitt (19) aufweist, auf welchen eine Abreißmutter (18) aufgeschraubt ist, wobei die Abreißmutter (18) einen Kontaktkragen (16) aufweist, welcher mittels einer Sollbruchstelle (30) mit einem Anziehabschnitt (17) der Abreißmutter (18) derart verbunden ist, dass der Anziehabschnitt (17) nach dem Erreichen eines maximalen Anziehmoments vom Kontaktkragen (16) abreißt, und wobei der Kontaktkragen (16) am Bauteil (13) anliegt und einen zweiten Gewindeabschnitt (20) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Masseanbindung mindestens eines Kabels an ein Bauteil innerhalb einer Rumpfzelle eines Flugzeugs mit einer mechanischen Anbindung, insbesondere mit einer Niet- oder Schraubverbindung, an das Bauteil.
  • Bekannte Ausführungsformen von Masseanbindungen in Flugzeugen werden üblicherweise mit mehreren Nietverbindungen mit der Rumpfzellenstruktur elektrisch leitend verbunden. Um beispielsweise drei Kabel zu befestigen, benötigt man in der Regel einen Halter mit drei Annietmuttern, wobei die Annietmuttern mit sechs Nietverbindungen mit der Rumpfzellenstruktur verbunden sind. Diese Anbindungsart von Kabeln an die Rumpfzellenstruktur ist jedoch schwer und arbeitsintensiv, da eine Vielzahl von Bohrungen gesetzt werden müssen. Abgesehen vom Montageaufwand erfährt die Rumpfzellenstruktur durch jede Bohrung zusätzlich eine Schwächung in statischer Hinsicht und die Gefahr der Entstehung von Ermüdungsrissen steigt.
  • Die große Anzahl der erforderlichen Nietverbindungen resultiert jedoch nicht aus zwingenden statischen Notwendigkeiten, sondern ist vielmehr dem Umstand geschuldet, dass im Wesentlichen nur die Lochleibungsflächen der Nietbohrungen für den Stromübergang genutzt werden, so dass für eine ausreichend hohe Stromtragfähigkeit einer Masseanbindung in der Größenordnung von bis zu einigen hundert Ampere eine entsprechend große Zahl von Nietverbindungen vorzusehen ist, um eine unzulässige Erwärmung infolge des Stromübergangs zu verhindern.
  • Ferner werden durch die großflächige Nietanbindung der bekannten Masseanbindung zusätzliche Lasten in die Primärstruktur eingeleitet, die bei der Dimensionierung berücksichtigt werden müssen und die in aller Regel gewichtserhöhende Auswirkungen haben. Eine Entkopplung von den Bewegungen der Rumpfzellenstruktur, die beispielsweise durch thermische Dehnungseffekte, manöverinduzierte Lasten, böeninduzierte Lasten oder andere Betriebseinwirkungen hervorgerufen werden, ist nicht gegeben.
  • Die Druckschrift US 3,922,050 A offenbart ein Anbringen eines elektrischen Anschlusses an ein elektrisch leitfähiges flächiges Element mit einem generell nichtleitfähigen Material zur Herstellung einer elektrischen Anschlussstruktur, die einen Kontakt mit geringem Widerstand zu dem flächigen Element aufweist. Die Druckschrift US 3,535,678 A offenbart einen elektrischen Anschluss mit einem Kopfanschlussstück, welches ein zylindrisches oder frustrokonisches Endstück mit Ausnehmung aufweist, welche einen Anschlussflansch für den elektrischen Anschluss an ein Werkstück bildet. Die Druckschrift US 2007/0270002 A1 offenbart verschiedene Verfahren zum Anschluss eines Massebolzens in einem Verbundwerkstoff, so dass eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen elektrisch leitfähigen Fasern des Verbundwerkstoffs und dem Massebolzen geschaffen wird. Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorstehend beschriebenen Nachteile der bekannten Ausführungsformen von Masseanbindungen in Rumpfzellen von Flugzeugen zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Dadurch, dass die mechanische Anbindung über eine Bauteilbohrung erfolgt und die Masseanbindung von der Rumpfzelle strukturmechanisch entkoppelt ist, ist im Vergleich zu bekannten Ausführungsformen nur noch die Einbringung einer Bohrung in die Struktur zur Herstellung der Masseanbindung erforderlich, so dass sich der Einbauaufwand für die Masseanbindung und das Gewicht derselben erheblich reduzieren. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Masseanbindung mit nur noch einem Befestigungsmittel, beispielsweise in der Form einer Nietverbindung oder eines Stehbolzens, eine vollständige strukturmechanische Entkopplung der Masseanbindung von etwaigen Bewegungen der Rumpfzellenstruktur. Darüber hinaus ist eine Ausführungsvariante der Masseanbindung in Bereichen der Rumpfzellenstruktur anwendbar, die mit einer thermischen Primärisolation versehen ist.
  • Nach einer Weiterbildung der Masseanbindung ist vorgesehen, dass die mechanische Anbindung mit einem in der Bauteilbohrung aufgenommenen Nietbolzen gebildet ist und der Nietbolzen einen Gewindeabschnitt aufweist, auf den eine Abreißmutter aufschraubbar ist, wobei die Abreißmutter einen Kontaktkragen aufweist, der mittels einer Sollbruchstelle mit einem Anziehabschnitt verbunden ist, und der Anziehabschnitt nach dem Erreichen eines maximalen Anziehmoments vom Kontaktkragen definiert abreißt.
  • Hierdurch wird eine ohnehin innerhalb der Rumpfzellenstruktur erforderliche Nietverbindung mit genutzt, so dass die Gewichtsbilanz durch die Schaffung der Masseanbindung neutral ist. Anstelle der bei Nietverbindungen im Flugzeugbau standardmäßig eingesetzten Nietmuttern ist lediglich eine speziell ausgebildete Abreißmutter mit einem Anziehabschnitt zum Festziehen und einem Kontaktkragen zur elektrischen und mechanischen Anbindung eines Kabels erforderlich. Die üblichen Standard-Nietbolzen kommen unverändert zum Einsatz.
  • Zur Schaffung einer elektrisch leitfähigen Verbindung ist es erforderlich, dass sowohl das Bauteil selbst, als auch der Nietbolzen einschließlich der Abreißmutter mit einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere mit einer hochfesten Aluminiumlegierung, einer Titanlegierung, einer Edelstahllegierung oder einer beliebigen Kombination hiervon gebildet sind.
  • Zur Herstellung einer Masseanbindung in dieser Ausführungsvariante wird in einem ersten Verfahrensschritt zunächst eine durchgehende Bauteilbohrung in das Bauteil eingebracht. In einem zweiten Verfahrensschritt wird der Nietbolzen in bekannter Weise, vorzugsweise mit einer leichten Presspassung in die Bauteilbohrung eingetrieben. Anschließend wird in einem dritten Montageschritt die Abreißmutter auf den Gewindeabschnitt des Nietbolzens aufgeschraubt und mit einem exakt vorgegebenen maximalen Anziehmoment soweit angezogen, dass der Anziehabschnitt vom Kontaktkragen durch Abscheren der Sollbruchstelle abreißt. In einem vierten Montageschritt erfolgt die Befestigung eines Kabels auf dem Gewindeabschnitt des Kontaktkragens durch Aufschrauben einer herkömmlichen, bevorzugt jedoch selbstsichernden Gewindemutter.
  • Nach Maßgabe einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung liegt der Kontaktkragen am Bauteil an und weist einen Gewindeabschnitt auf, wobei auf dem Gewindeabschnitt mindestens ein Kabel mittels einer Gewindemutter befestigbar ist, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Bauteil und dem Kabel herzustellen. Nach dem Setzen der Nietverbindung in das Bauteil erfolgt die Herstellung der Masseverbindung dadurch, dass ein Kabel mit einer zumindest endseitig aufgecrimpten Ringöse auf den Gewindeabschnitt aufgesetzt und mittels einer Mutter fest geschraubt wird.
  • Eine weitere vorteilhafte Fortbildung der Masseanbindung sieht vor, dass der Gewindeabschnitt mit mindestens zwei Anlageflächen zum Gegenhalten versehen ist. Durch die Gegenhalteeinrichtung in Form von planen Anlageflächen wird durch das Aufstecken eines entsprechend gestalteten Handwerkzeugs auf den Kontaktkragen die Einleitung unzulässig hoher Drehmomente in die Nietverbindung beim Befestigen des elektrischen Kabels mittels der Gewindemutter verhindert.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Masseanbindung ist vorgesehen, dass die mechanische Anbindung mittels eines im Wesentlichen zylindrisch ausgestalteten Stehbolzens erfolgt.
  • Hierdurch ist es möglich, die Masseanbindung auch an vergleichsweise massiven Bauteilen mit relativ hohen Materialstärken innerhalb der Rumpfzellenstruktur des Flugzeugs, also beispielsweise Ringspanten, mittels nur einer Bauteilbohrung herzustellen. Durch das Ansenken der Befestigungsbohrung in Verbindung mit einem konisch ausgebildeten Endabschnitt des Stehbolzens lässt sich die für den Stromübergang zur Verfügung stehende Fläche der Masseanbindung vergrößern.
  • Bei einer dritten und vierten Ausführungsform ist die Schaffung einer ebenen oder einer konischen elektrischen Kontaktfläche zwischen einem Fußflansch des Stehbolzens und einem Bauteil bzw. einer Bauteiloberseite im Bereich einer Bauteilbohrung vorgesehen.
  • Eine weitere vorteilhafte Fortbildung der Masseanbindung sieht vor, dass der Stehbolzen an einem unteren Ende einen Gewindeabschnitt aufweist, auf den eine Gewindemutter zur Befestigung des Stehbolzens in der Bauteilbohrung aufschraubbar ist und der Stehbolzen im Bereich eines oberen Endes eine Anlagefläche für eine Primärisolierung aufweist.
  • Hierdurch ist eine Möglichkeit zur Verlegung des Masseanschlusses durch die (thermische) Primärisolierung hindurch gegeben, so dass die elektrische Kontaktfläche im thermisch isolierten (trockenen) Bereich liegt, wodurch Korrosionsprobleme vermieden und zugleich die Wartung infolge eines leichteren Zugangs und einer verbesserten Sicht vereinfacht wird. Darüber hinaus ist sichergestellt, dass kein Tropfwasser durch die Isolierung hindurch in den Bereich der Kabine dringen kann (Abdichtungsfunktion).
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Masseanbindung sind in den weiteren Patentansprüchen dargelegt.
  • In der Zeichnung zeigt:
  • 1 Eine Seitenansicht auf einen konventionellen Nietbolzen für die Schaffung von mechanischen Verbindungen im Flugzeugbau,
  • 2 eine Seitenansicht auf eine bekannte Nietmutter,
  • 3 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante der Masseanbindung in drei verschiedenen Montagestufen,
  • 4 eine schematische Seitenansicht auf die Masseanbindung nach 3,
  • 5, 6 eine Querschnittsdarstellung entlang der beiden Schnittlinien VI-VI sowie VII-VII in der 4,
  • 7 eine zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Masseanbindung zur bevorzugten Verwendung in Bereichen der Rumpfzelle mit einer Primärisolation, und
  • 8, 9 eine dritte und vierte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Masseanbindung mit einer zusätzlichen Befestigungsmöglichkeit für die Primärisolierung.
  • In der Zeichnung weisen dieselben konstruktiven Elemente vorzugsweise die gleichen Bezugsziffern auf.
  • Die 1 zeigt eine Seitenansicht auf einen im Flugzeugbau in der Rumpfzeilenstruktur üblicherweise eingesetzten Nietbolzen.
  • Ein Nietbolzen 1 verfügt über einen Kopf 2, an den sich ein zylindrischer Schaft 3 und ein Gewindeabschnitt 4 anschließen. Die Übertragung der zwischen den zu verbindenden Bauteilen auftretenden Kräfte erfolgt im Gegensatz zu einer konventionellen Schraubverbindung nicht mittels eines Reibschlusses zwischen den Bauteilen, sondern durch einen im Idealfall vollständigen Formschluss zwischen dem Schaft 3 des Nietbolzens 1 und einer Lochleibung einer Bauteilbohrung.
  • In der 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht auf eine mit dem Nietbolzen nach 1 verwendete Nietmutter abgebildet.
  • Eine Nietmutter 5 verfügt an einem unteren Ende über einen kreisrunden Bund 6 sowie am hiervon wegweisenden oberen Ende über einen sechseckigen Anziehabschnitt 7 mit sechs Anlageflächen – von denen lediglich eine Anlagefläche 8 repräsentativ für die Übrigen mit einer Bezugsziffer versehen ist. Die Nietmutter 5 verfügt ferner über ein Innengewinde 9, in das der Gewindeabschnitt 4 des Nietbolzens 1 zum Festsetzen der Nietverbindung einschraubbar ist. Die Anlageflächen des Anziehabschnitts 7 dienen hierbei zum Aufsetzen eines geeigneten Werkzeugs zum Aufbringen eines vordefinierten Solldrehmoments.
  • Zwischen dem Bund 6 und dem Anziehabschnitt 7 befindet sich ein mittlerer Abschnitt 10, wobei dieser mit dem Anziehabschnitt 7 über eine Sollbruchstelle 11 verbunden ist. Auch der mittlere Abschnitt 10 verfügt über sechs Anlageflächen, von denen nur eine Anlagefläche 12 mit einer Bezugsziffer versehen ist. Die jeweils sechs Anlageflächen im Bereich des Anziehabschnittes 7 und des mittleren Abschnittes 10 sind jeweils in Bezug zur Umfangsrichtung des Nietbolzens 1 gleich ausgerichtet. Beim Erreichen eines vorgegebenen Soll-Anziehmomentes reißt der Anziehabschnitt 7 vom mittleren Abschnitt 10 durch Abdrehen der Sollbruchstelle 11 ab. In diesem vollständig angezogenen Zustand der Nietverbindung liegt der Bund 6 fest an einer Oberseite des nicht dargestellten Bauteils an, während der Kopf 2 des Nietbolzens 1 mit einer Rückseite des Bauteils in Kontakt tritt.
  • Die 3 veranschaulicht in einer schematisierten perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Masseanbindung in drei verschiedenen Montagestadien an einem Bauteil.
  • In einem Bauteil 13 ist eine Masseanbindung 14 jeweils in verschiedenen Montagestadien dargestellt. Im links außen illustrierten Montageschritt ist eine Nietverbindung 15 in das Bauteil gesetzt worden, wobei ein Kontaktkragen 16 und ein Anziehabschnitt 17 einer Abreißmutter 18 noch durch eine nicht bezeichnete Sollbruchstelle verbunden sind. In die Abreißmutter 18 ist von einer Unterseite des Bauteils 13 aus ein Gewindeabschnitt 19 eines in dieser Darstellung vom Bauteil 13 verdeckten Nietbolzens zur Herstellung der Nietverbindung 15 eingeschraubt. In diesem Zustand ist die Nietverbindung 15 mit einem vorgegebenen Solldrehmoment im Bauteil 13 festgesetzt worden. Im mittleren Zustand der Masseanbindung 14 liegt lediglich noch der Kontaktkragen 16 am Bauteil 13 an, während der Anziehabschnitt 17 durch eine weitere Erhöhung des Anziehmomentes bereits abgetrennt wurde. Der verbleibende Kontaktkragen 16 verfügt über einen äußeren Gewindeabschnitt 20, der zwei plane, gegenüberliegende Anlageflächen 21, 22 aufweist. Die Anlageflächen 21, 22 stellen einen Mehrkant als Gegenhaltevorrichtung dar, wodurch die Einbringung unzulässiger Drehmomente in die Nietverbindung beim Befestigen des elektrischen Kabels durch ein geeignetes, an den Anlageflächen 21, 22 anliegendes, nicht dargestelltes Werkzeug verhindert wird. Im ganz rechts dargestellten Zustand der Masseanbindung 14 ist zum Abschluss der Montage bereits ein Kabel 23 mittels einer Ringöse 24 und einer Gewindemutter 25 auf den Gewindeabschnitt 20 des Kontaktkragens 16 zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen dem Bauteil 13 und dem Kabel 23 aufgeschraubt worden.
  • Die 4 zeigt eine Seitenansicht auf das Bauteil 13 nach 3. Die Nietverbindung 15 umfasst jeweils einen ausgehend von einer Unterseite 26 des Bauteils 13 durch eine nicht bezeichnete Bauteilbohrung geführten, im Wesentlichen zylindrischen Nietbolzen 27 mit einem leicht angefasten, im übrigen kreisscheibenförmigen Kopf 28. Auf einer Oberseite 29 des Bauteils 13 liegt jeweils der Kontaktkragen 16 auf. Auf der linken Seite der 4 ist die Abreißmutter 18, bestehend aus dem Kontaktkragen 16 sowie dem Anziehabschnitt 17 noch komplett. In der Darstellung der 4 ist ferner zu erkennen, dass der Kontaktkragen 16 mit dem Anziehabschnitt 17 über eine Sollbruchstelle 30 verbunden ist. In der mittleren Darstellung der 4 ist der Anziehabschnitt 17 bereits vom Kontaktkragen 16 abgerissen, so dass der Gewindeabschnitt 19 des Nietbolzens 27 ein kurzes Stück nach oben hin über den Kontaktkragen 16 hinausragt. Im rechten Teil der 4 ist schließlich die Ringöse 24 mit dem darin befestigten, hier nicht dargestellten Kabel, mittels einer Gewindemutter 25 auf den Gewindeabschnitt 20 des Kontaktkragens 16 zur Schaffung der gewünschten elektrisch leitenden Masseanbindung 14 aufgeschraubt.
  • Die 5, 6 illustrieren jeweils Schnittdarstellungen durch die Masseanbindung 14 entlang der Schnittlinien VI-VI sowie VII-VII in der 4.
  • In der 5 ist zu erkennen, dass der Nietbolzen 27 durch eine Bauteilbohrung 31 innerhalb des Bauteils 13 geführt ist. Der Kontaktkragen 16 ist auf einen Gewindeabschnitt 19 des Nietbolzens 27 aufgeschraubt. Zu diesem Zweck ist der Kontaktkragen 16 mit einem Innengewinde 32 versehen. Der Kopf 28 des Nietbolzens 27 liegt an der Unterseite 26 des Bauteils 13 an, während der auf den Gewindeabschnitt 19 des Nietbolzens 27 aufgeschraubte Kontaktkragen 16 fest an der Oberseite 29 des Bauteils 13 anliegt. Die 6 zeigt die fertiggestellte Masseanbindung 14, bei der das Kabel 23 mittels der Ringöse 24 und der Gewindemutter 25 fest auf den Kontaktkragen 16 aufgeschraubt ist. Beim Aufschrauben der Gewindemutter 25 dienen die Anlageflächen 21, 22 in Verbindung mit einem aufgeschobenen, geeigneten Werkzeug als Gegenhalteeinrichtung, um die Einleitung unerwünschter Momente in die Nietverbindung 15 zu verhindern.
  • In der 7 ist eine zweite, alternative Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Masseanbindung dargestellt.
  • Im Unterschied zur Ausführungsform nach Maßgabe der 3 bis 6 ist das Kabel 23 nicht unmittelbar durch die Gewindemutter 25 mit dem Kontaktkragen 16 der Nietverbindung 15 bzw. mit dem Bauteil 13 elektrisch leitend verbunden, sondern ein metallisches und damit elektrisch leitfähiges Distanzstück 33 wird zunächst auf den Gewindeabschnitt 20 des Kontaktkragens 16 aufgeschraubt. Zu diesem Zweck verfügt das Distanzstück 33 über ein Innengewinde 34. Der Anschluss des Kabels 23 mit der daran befestigten Ringöse 24 erfolgt dann analog zur ersten Ausführungsform nach Maßgabe der 3 bis 6 durch das Aufschrauben der Gewindemutter 25 auf einen endseitigen Gewindeabschnitt 35 des Distanzstückes 33. Das Distanzstück 33 verfügt ferner über zwei gegenüberliegend angeordnete, in etwa plane Anlageflächen 36, 37, die wiederum als eine Gegenhalteeinrichtung in Verbindung mit einem darauf formschlüssig aufbringbaren, nicht dargestellten Werkzeug zur Verhinderung einer unerwünschten Drehmomentbelastung der Nietverbindung 15 dienen. Das Distanzstück 33 verfügt über eine in etwa rotationssymmetrische, mittig leicht eingeschnürte, konkave Formgebung. Die in 7 gezeigte Masseanbindung 38 ist primär zur Verwendung in denjenigen Bereichen der Rumpfzellenstruktur vorgesehen, die zumindest bereichsweise mit einer insbesondere thermischen Primärisolation versehen sind. Die Primärisolation kann beispielsweise mit mineralischen oder Glasfasern beinhaltenden Dämmstoffen gebildet sein. Sämtliche vorstehend beschriebenen Komponenten, insbesondere das Bauteil 13, der Nietbolzen 27, der Kontaktkragen 16, die Gewindemutter 25, das Distanzstück 33 sowie das Kabel 23 mit der Ringöse 24 sind wiederum mit einem elektrisch gut leitenden, metallischen Material gebildet, um auch in dieser Variante eine ausreichend niederohmige Masseanbindung 38 mit einer hohen Stromtragfähigkeit zu schaffen.
  • Die 8 und 9, auf die im weiteren Verlauf der Beschreibung zugleich Bezug genommen wird, zeigen eine dritte und vierte Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Masseanbindung. Entsprechend zur Masseanbindung 38 nach Maßgabe der 7 sind auch die in 8 und 9 dargestellten Masseanbindungen zur Verwendung in Bereichen der Rumpfzellenstruktur mit zumindest bereichsweise aufgebrachter Primärisolation vorgesehen, wobei im Gegensatz zur Ausführungsform nach 8 zusätzlich eine Befestigungsmöglichkeit (Abdichtung) für die Primärisolierung gegeben ist.
  • Eine Masseanbindung 39 umfasst unter anderem einen Stehbolzen 40, der an einem unteren Ende 41 mit einem unteren Gewindeabschnitt 42 versehen ist. Der untere Gewindeabschnitt 42 ist in einer Bauteilbohrung 43 innerhalb eines Bauteils 44 aufgenommen und mit einer Gewindemutter 45 in dieser verschraubt. Zwischen der bevorzugt selbstsichernden Gewindemutter 45 und einer Unterseite 46 des Bauteils 44 kann optional eine Unterlegscheibe 47 angeordnet sein. Auf einer Oberseite 48 des Bauteils 44 liegt ein Fußflansch 49 des Stehbolzens 40 an, so dass der Stehbolzen 40 fest mit dem Bauteil 44 verbunden ist. An einen leicht konkav ausgebildeten und im Übrigen zylindrischen Mittelabschnitt 50 des Stehbolzens 40 ist im Bereich eines oberen Endes 51 eine in etwa scheibenförmig ausgeführte Anlagefläche 52 für eine thermische Primärisolierung 53 einer nicht dargestellten Rumpfzellenstruktur eines Flugzeugs ausgebildet. Auf der Anlagefläche 52 liegt die Primärisolierung 53 auf und wird in der gezeigten Position mittels eines ersten Schenkels 54 eines Federelements 55, insbesondere in der Form eines Federclips, gehalten. Zwischen dem Federelement 55 und der Primärisolierung 53 kann optional eine weitere, nicht mit einer Bezugsziffer versehene Unterlegscheibe vorgesehen sein. Nach obenhin stützt sich ein zweiter Schenkel 56 des Federelements 55 an einem umlaufenden Flansch 57 ab. Das Federelement 55 wird durch die beiden Schenkel 54, 56 zugleich gegen selbsttätiges Abfallen vom Stehbolzen 40 gesichert.
  • Zwischen dem umlaufenden Flansch 57 und einem weiteren umlaufenden Flansch 58 befinden sich zumindest zwei Anlageflächen 59, 60 als Gegenhaltevorrichtung, deren Ausführung und Funktion den jeweiligen Anlageflächen der beiden zuerst beschriebenen Ausführungsformen von Masseanbindungen entspricht. Bevorzugt ist die Gegenhaltevorrichtung mit sechs gleich großen Anlageflächen gebildet, die in der Form eines üblichen Sechskantes angeordnet sind. Am oberen Ende 51 ist der Stehbolzen 40 schließlich mit einem Gewindeabschnitt 61 versehen, auf den in bekannter Weise ein Kabel 62 mit einer Ringöse 63 durch eine gegebenenfalls gleichfalls selbstsichernd ausgebildete Gewindemutter 64 befestigbar ist. Fakultativ kann zwischen der Gewindemutter 64 und der Ringöse 63 gleichfalls eine nicht mit einer Bezugsziffer bezeichnete Unterlegscheibe vorgesehen sein.
  • Eine Unterseite 65 des Fußflansches 49 ist bei der Ausführungsvariante des Stehbolzens 40 nach Maßgabe der 8 leicht konisch ausgebildet bzw. geneigt und liegt bevorzugt formschlüssig an einer gleichfalls konisch ausgestalteten Ansenkung der Bauteilbohrung 43 an. Im Gegensatz hierzu ist die Bauteilbohrung 43 in 9 rein zylindrisch ausgestaltet und eine Unterseite 66 des Fußflansches 49 ist eben ausgestaltet und liegt somit nur auf der Oberseite 48 des Bauteils 44 an. Der Vorteil der Ausführungsvariante nach 8 gegenüber der nach 9 liegt insbesondere darin, dass durch die konische Ansenkung der Bauteilbohrung 43 eine elektrische Kontaktfläche 67 zwischen dem Stehbolzen 40 und dem Bauteil 44 vergrößert und somit eine Strombelastbarkeit der gesamten Masseanbindung 39 erhöht wird. Der Stehbolzen 40 in der Bauteilbohrung 43 stellt im Zusammenwirken mit der Gewindemutter 45 eine Schraubverbindung 69 als eine Alternative zur Anbindung des Kabels 62 an das Bauteil 44 mittels einer Nietverbindung dar, die insbesondere bei Bauteilen mit einer höheren Materialstärke Anwendung findet.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Nietbolzen
    2
    Kopf
    3
    Schaft
    4
    fünfter Gewindeabschnitt
    5
    Nietmutter
    6
    Bund
    7
    Anziehabschnitt
    8
    Anlagefläche
    9
    Innengewinde
    10
    mittlerer Abschnitt
    11
    Sollbruchstelle
    12
    Anlagefläche
    13
    Bauteil
    14
    Masseanbindung
    15
    Nietverbindung
    16
    Kontaktkragen
    17
    Anziehabschnitt
    18
    Abreißmutter
    19
    erster Gewindeabschnitt (Nietbolzen)
    20
    zweiter Gewindeabschnitt (Kontaktkragen)
    21
    Anlagefläche (Kontaktkragen)
    22
    Anlagefläche (Kontaktkragen)
    23
    Kabel (Kabel)
    24
    Ringöse
    25
    Gewindemutter
    26
    Unterseite (Bauteil)
    27
    Nietbolzen
    28
    Kopf
    29
    Oberseite (Bauteil)
    30
    Sollbruchstelle
    31
    Bauteilbohrung (durchgehend)
    32
    Innengewinde (Kontaktkragen)
    33
    Distanzstück
    34
    Innengewinde (Distanzstück)
    35
    dritter Gewindeabschnitt (Distanzstück)
    36
    Anlagefläche (Distanzstück)
    37
    Anlagefläche (Distanzstück)
    38
    Masseanbindung
    39
    Masseanbindung
    40
    Stehbolzen
    41
    unteres Ende (Stehbolzen)
    42
    unterer Gewindeabschnitt (Stehbolzen)
    43
    Bauteilbohrung
    44
    Bauteil
    45
    Gewindemutter (selbstsichernd)
    46
    Unterseite (Bauteil)
    47
    Unterlegscheibe (optional)
    48
    Oberseite (Bauteil)
    49
    Fußflansch (Stehbolzen)
    50
    Mittelabschnitt (Stehbolzen)
    51
    oberes Ende (Stehbolzen)
    52
    Anlagefläche (Stehbolzen)
    53
    Primärisolierung
    54
    erster Schenkel (Federelement)
    55
    Federelement
    56
    zweiter Schenkel (Federelement)
    57
    Flansch
    58
    Flansch
    59
    Anlagefläche
    60
    Anlagefläche
    61
    vierter Gewindeabschnitt
    62
    Kabel (Massekabel)
    63
    Ringöse
    64
    Gewindemutter
    65
    Unterseite (Fußflansch 9)
    66
    Unterseite (Fußflansch 10)
    67
    elektrische Kontaktfläche (Fußflansch 9)
    68
    elektrische Kontaktfläche (Fußflansch 10)
    69
    Schraubverbindung

Claims (12)

  1. Masseanbindung (14, 38) mindestens eines Kabels (23) an ein Bauteil (13) innerhalb einer Rumpfzelle eines Flugzeuges mit einer mechanischen Anbindung an das Bauteil (13), wobei die mechanische Anbindung über eine Bauteilbohrung (31) erfolgt und mit einem in der Bauteilbohrung (31) aufgenommenen Nietbolzen (27) gebildet ist, wobei der Nietbolzen (27) einen ersten Gewindeabschnitt (19) aufweist, auf welchen eine Abreißmutter (18) aufgeschraubt ist, wobei die Abreißmutter (18) einen Kontaktkragen (16) aufweist, welcher mittels einer Sollbruchstelle (30) mit einem Anziehabschnitt (17) der Abreißmutter (18) derart verbunden ist, dass der Anziehabschnitt (17) nach dem Erreichen eines maximalen Anziehmoments vom Kontaktkragen (16) abreißt, und wobei der Kontaktkragen (16) am Bauteil (13) anliegt und einen zweiten Gewindeabschnitt (20) aufweist.
  2. Masseanbindung (14) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Gewindeabschnitt (20) des Kontaktkragens (16) mindestens ein Kabel mittels einer Gewindemutter (25) befestigt ist, um eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Bauteil (13) und dem Kabel (23) herzustellen.
  3. Masseanbindung (14) nach einem der Patentansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kabel (23) zumindest einseitig mit einer Ringöse (24) versehen ist und die Gewindemutter (25) selbstsichernd ist.
  4. Masseanbindung (14) nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gewindeabschnitt (20) mit mindestens zwei Anlageflächen (21, 22) zum Gegenhalten versehen ist.
  5. Masseanbindung (38) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den zweiten Gewindeabschnitt (20) des Kontaktkragens (16) mindestens ein Distanzstück (33) aufgeschraubt ist, wobei das mindestens eine Kabel (23) mit einer Gewindemutter (25) auf dem mindestens einen Distanzstück (33) beabstandet zum Bauteil (13) befestigt ist.
  6. Masseanbindung (39) mindestens eines Kabels (62) an ein Bauteil (44) innerhalb einer Rumpfzelle eines Flugzeugs mit einer mechanischen Anbindung an das Bauteil (44), wobei die mechanische Anbindung über eine Bauteilbohrung (43) erfolgt und mit einem in der Bauteilbohrung (43) aufgenommenen unteren Gewindeabschnitt (42) eines zylindrisch ausgebildeten Stehbolzens (40) gebildet ist, und wobei der Stehbolzen (40) im Bereich eines oberen Endes (51) eines Mittelabschnittes (50) eine Anlagefläche (52) für eine Primärisolierung (53) aufweist.
  7. Masseanbindung (39) nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stehbolzen (40) an einem unteren Ende (41) den unteren Gewindeabschnitt (42) aufweist, auf den eine Gewindemutter (45) zur Befestigung des Stehbolzens (40) in der Bauteilbohrung (43) aufgeschraubt ist.
  8. Masseanbindung (39) nach einem der Patentansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärisolierung (53) auf dem Stehbolzen (40) mittels eines Federelements (55) befestigt ist.
  9. Masseanbindung (39) nach einem der Patentansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Stehbolzen (40) im Bereich des oberen Endes (51) mindestens zwei Anlageflächen (59, 60) zum Gegenhalten aufweist, und mit mindestens einer Anlagefläche für mindestens ein Kabel (62) versehen ist.
  10. Masseanbindung (39) nach einem der Patentansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Stehbolzen (40) im Bereich des oberen Endes (51) einen vierten Gewindeabschnitt (61) aufweist, mit dem das Kabel (62) durch eine Gewindemutter (64) zur Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen dem Bauteil (44) und dem Kabel (62) befestigt ist.
  11. Masseanbindung (39) nach einem der Patentansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des unteren Endes (41) des Stehbolzens (40) ein Fußflansch (49) angeordnet ist, dessen Unterseite (66) eben ist und die zumindest bereichsweise an einer Oberseite (48) des Bauteils (44) zur Herstellung einer elektrischen Kontaktfläche (68) anliegt.
  12. Masseanbindung (39) nach einem der Patentansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des unteren Endes (41) des Stehbolzens (40) ein Fußflansch (49) angeordnet ist, dessen Unterseite (65) konisch ist und die Bauteilbohrung (43) eine hierzu zumindest bereichsweise korrespondierend ausgebildete elektrische Kontaktfläche (67), insbesondere eine Ansenkung, aufweist.
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