DE102019212876A1 - Holding device and method for holding a first component on a second component - Google Patents

Holding device and method for holding a first component on a second component Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung (10), umfassend eine erste Halteeinrichtung (12) einer ersten Komponente, wobei die erste Halteeinrichtung (12) wenigstens eine Ausnehmung (14, 16) aufweist, eine zweite Halteeinrichtung (22) einer zweiten Komponente, wobei die zweite Halteeinrichtung (22) wenigstens eine Ausnehmung (24, 26) aufweist, ein biegesteifes Verbindungselement (30) mit jeweils einer Ausnehmung (33, 34) auf einer ersten Verbindungsseite (31) und einer zweiten Verbindungsseite (32) und ein biegeschlaffes Verbindungselement (40), wobei die erste Halteeinrichtung (12) und die zweite Halteeinrichtung (22) mit dem biegesteifen Verbindungselement (30) und dem biegeschlaffen Verbindungselement (40) miteinander verbunden sind, und wobei das biegeschlaffe Verbindungselement (40) jeweils durch die Ausnehmungen (14, 16, 24, 26, 33, 34) der ersten Halteeinrichtung (12), der zweiten Halteeinrichtung (22) und des biegesteifen Verbindungselements (30) geführt ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Triebwerk umfassend eine solche Halterungsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zum Halten einer ersten Komponente an einer zweiten Komponente.

Figure DE102019212876A1_0000
The invention relates to a holding device (10) comprising a first holding device (12) of a first component, the first holding device (12) having at least one recess (14, 16), a second holding device (22) of a second component, the second Holding device (22) has at least one recess (24, 26), a rigid connecting element (30) each with a recess (33, 34) on a first connecting side (31) and a second connecting side (32) and a pliable connecting element (40) , wherein the first holding device (12) and the second holding device (22) with the rigid connecting element (30) and the pliable connecting element (40) are connected to one another, and wherein the pliable connecting element (40) is in each case through the recesses (14, 16, 24, 26, 33, 34) of the first holding device (12), the second holding device (22) and the rigid connecting element (30). The invention further relates to an engine comprising such a holding device and a corresponding method for holding a first component on a second component.
Figure DE102019212876A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung, insbesondere eine Haltevorrichtung für Flugzeugtriebwerke.The present invention relates to a holding device, in particular a holding device for aircraft engines.

Haltevorrichtungen sind allgemein bekannt und dienen dem Halten einer Komponente an einer anderen Komponente, wobei üblicherweise eine zu befestigende Komponente an einer anderen fest angeordneten Komponente angeordnet und daran befestigt ist. Über die Haltevorrichtung werden Lasten und Vibrationen von der fest angeordneten Komponente auf die befestigte Komponente übertragen.Holding devices are generally known and are used to hold a component on another component, a component to be fastened usually being arranged on and fastened to another fixed component. Loads and vibrations are transmitted from the fixed component to the fixed component via the holding device.

Insbesondere bei Flugzeugtriebwerken können bei bestimmten Flugmanövern oder bei bestimmten Betriebszuständen des Flugzeugtriebwerks sehr hohe Lasten auftreten, die eine jeweilige Haltevorrichtung beschädigen können und im besonderen Fall zum Versagen der Haltevorrichtung führen kann. Besonders bei einem Abschalten des Triebwerks nach einem Fan Blade Off Event werden auf die Anbauteile des Triebwerks hohe Schwingungen übertragen, die zu einer hohen Beanspruchung der Anbauteile führen. Durch die hohen übertragenen Lasten kann die befestigte Komponente beschädigt werden. Im schlimmsten Fall kann sich die befestigte Komponente von der anderen Komponente lösen.Particularly in aircraft engines, very high loads can occur during certain flight maneuvers or in certain operating states of the aircraft engine, which can damage a respective holding device and, in particular, lead to failure of the holding device. Particularly when the engine is switched off after a fan blade off event, high vibrations are transmitted to the add-on parts of the engine, which lead to high stress on the add-on parts. The fastened component can be damaged by the high loads transferred. In the worst case, the attached component can become detached from the other component.

Um eine Beschädigung der befestigten Komponente durch die hohen übertragenen Lasten und Vibrationen zu verhindern, ist z.B. aus der US 2016/0177840 A1 eine Haltevorrichtung bekannt, die eine Sollbruchstelle an der Haltevorrichtung vorsehen, um ein Übertragen von hohen Lasten auf die befestigte Komponente zu verhindern. Dadurch löst sich die befestigte Komponente von der fest angeordneten Komponente. Um die gelöste Komponente nicht unkontrolliert im Flugzeugtriebwerk zu belassen, ist ein Sicherheitsband um das gesamte Triebwerk gewickelt, das die gelöste Komponente weiterhin mit dem Triebwerk verbindet.In order to prevent damage to the fastened component from the high loads and vibrations transmitted, for example, from the US 2016/0177840 A1 a holding device is known which provide a predetermined breaking point on the holding device in order to prevent high loads from being transferred to the fastened component. This detaches the attached component from the fixed component. In order not to leave the detached component in the aircraft engine in an uncontrolled manner, a safety tape is wrapped around the entire engine, which continues to connect the detached component to the engine.

Nachteilig ist dabei, dass das Sicherheitsband um das gesamte Triebwerk gewickelt ist und Bauraum für andere Komponenten beansprucht.The disadvantage here is that the safety tape is wrapped around the entire engine and takes up space for other components.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Haltevorrichtung bereitzustellen, die eine bessere Bauraumausnutzung vorsieht. Zumindest sollen bekannte Probleme adressiert werden. Wenigstens soll eine Alternative zu bekannten Lösungen bereitgestellt werden.The object of the present invention is therefore to provide a holding device which provides a better utilization of the installation space. At least known problems should be addressed. At least an alternative to known solutions should be provided.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Haltevorrichtung und ein Verfahren zum Halten einer ersten Komponente an einer zweiten Komponente gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by a holding device and a method for holding a first component on a second component according to the independent claims. Further developments and refinements are given in the respective subclaims.

Erfindungsgemäß wird daher eine Haltevorrichtung vorgeschlagen, umfassend eine erste Halteeinrichtung einer ersten Komponente, wobei die erste Halteeinrichtung wenigstens eine Ausnehmung aufweist, eine zweite Halteeinrichtung einer zweiten Komponente, wobei die zweite Halteeinrichtung wenigstens eine Ausnehmung aufweist, ein biegesteifes Verbindungselement mit jeweils einer Ausnehmung auf einer ersten Verbindungsseite und einer zweiten Verbindungsseite, und ein biegeschlaffes Verbindungselement, wobei die erste Halteeinrichtung und die zweite Halteeinrichtung mit dem biegesteifen Verbindungselement und dem biegeschlaffen Verbindungselement miteinander verbunden sind, und wobei das biegeschlaffe Verbindungselement jeweils durch die Ausnehmungen der ersten Halteeinrichtung, der zweiten Halteeinrichtung und des biegesteifen Verbindungselements geführt ist.According to the invention, a holding device is therefore proposed, comprising a first holding device of a first component, wherein the first holding device has at least one recess, a second holding device of a second component, wherein the second holding device has at least one recess, a rigid connecting element, each with a recess on a first Connection side and a second connection side, and a pliable connection element, wherein the first holding device and the second holding device are connected to one another with the rigid connection element and the pliable connection element, and the pliable connection element each through the recesses of the first holding device, the second holding device and the rigid Connection element is performed.

Die erste Komponente ist somit nur über das biegesteife Verbindungselement mit der zweiten Komponente mechanisch zur Lastübertragung verbunden. Die erste Verbindungsseite des biegesteifen Verbindungselements ist z.B. über ein Befestigungselement mit der ersten Halteeinrichtung verbunden bzw. daran befestigt und die zweite Verbindungsseite des biegesteifen Verbindungselements ist z.B. über ein weiteres Befestigungselement mit der zweiten Halteeinrichtung verbunden bzw. daran befestigt. Lasten bzw. Kräfte und Vibrationen werden nur über das biegesteife Verbindungselement von der zweiten Komponente auf die erste Komponente übertragen. Tritt eine Überlastung der Haltevorrichtung auf, die zum Brechen entweder der ersten Halteeinrichtung oder der zweiten Halteeinrichtung oder des biegesteifen Verbindungselements führt, wird die erste Komponente jedoch weiterhin von dem biegeschlaffen Verbindungselement an der zweiten Komponente gehalten. Das biegeschlaffe Verbindungselement überträgt jedoch nur Zugkräfte und keine Druckkräfte, so dass nach einem Versagen der ersten und/oder zweiten Halteeinrichtung und/oder des biegesteifen Verbindungselements über das biegeschlaffe Verbindungselement keine Lasten und Vibrationen von der zweiten Komponente auf die erste Komponente übertragbar sind. Dadurch ist die erste Komponente nun von der zweiten Komponente dynamisch entkoppelt. Beispielsweise treten bei einem Verlust einer Fanschaufel große Unwuchten auf, die normalerweise auf die erste Komponente übertragen werden. Indem diese durch das dynamische Entkoppeln der ersten Komponente von der zweiten Komponente nicht mehr übertragen werden, wird die erste Komponente vor Beschädigungen geschützt.The first component is thus only mechanically connected to the second component via the rigid connecting element for load transmission. The first connecting side of the rigid connecting element is connected to or fastened to the first holding device, for example via a fastening element, and the second connecting side of the rigid connecting element is connected to or fastened to the second holding device, for example, by a further fastening element. Loads or forces and vibrations are only transmitted from the second component to the first component via the rigid connecting element. However, if the holding device is overloaded, which leads to the breakage of either the first holding device or the second holding device or the rigid connecting element, the first component is still held on the second component by the pliable connecting element. However, the pliable connecting element only transmits tensile forces and no compressive forces, so that after failure of the first and / or second holding device and / or the rigid connecting element, no loads and vibrations can be transferred from the second component to the first component via the pliable connecting element. As a result, the first component is now dynamically decoupled from the second component. For example, if a fan blade is lost, large imbalances occur that are normally transferred to the first component. Since these are no longer transmitted due to the dynamic decoupling of the first component from the second component, the first component is protected from damage.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Haltevorrichtung sieht vor, dass das biegeschlaffe Verbindungselement als ein Textilband oder ein Stahlband oder ein Federelement ausgebildet ist. Textilbänder können hochzugfeste Fasern umfassen, wie bspw. Kohlenstoffasern, und sind damit für die auftretenden Zugbelastungen äußert geeignet. Da biegeschlaffe Bänder keine Druckkräfte übertragen, entkoppeln sie die erste Komponente von der zweiten Komponente. Federelemente entkoppeln ebenfalls die erste Komponente von der zweiten Komponente und schützen die erste Komponente vor übertragenden Lasten.An advantageous development of the holding device provides that the limp Connecting element is designed as a textile band or a steel band or a spring element. Textile tapes can include high tensile strength fibers, such as carbon fibers, and are therefore extremely suitable for the tensile loads that occur. Since slack strips do not transmit any compressive forces, they decouple the first component from the second component. Spring elements also decouple the first component from the second component and protect the first component from transmitted loads.

Einer weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Haltevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinrichtung und/oder die zweite Halteeinrichtung einen hohlen Stift umfasst, der die erste Verbindungsseite des biegesteifen Verbindungselements mit der ersten Halteeinrichtung bzw. die zweite Verbindungsseite des biegesteifen Verbindungselements mit der zweiten Halteeinrichtung verbindet. Der hohle Stift verbindet auf sichere Weise die erste Seite Verbindungsseite des biegesteifen Verbindungselements mit der ersten Halteeinrichtung bzw. die zweite Verbindungsseite des biegesteifen Verbindungselements mit der zweiten Halteeinrichtung. Dadurch können nominale Lasten, d.h. Lasten, die während des Normalbetriebs auftreten, z.B. Manöverlasten, sicher übertragen werden.Another advantageous embodiment of the holding device is characterized in that the first holding device and / or the second holding device comprises a hollow pin which connects the first connection side of the rigid connecting element to the first holding device or the second connecting side of the rigid connecting element to the second holding device. The hollow pin securely connects the first connecting side of the rigid connecting element to the first holding device or the second connecting side of the rigid connecting element to the second holding device. This enables nominal loads, i.e. loads that occur during normal operation, e.g. maneuver loads, to be safely transferred.

Eine noch weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Haltevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das biegeschlaffe Verbindungselement durch den hohlen Stift geführt ist. Somit dient der hohle Stift als Führung für das biegeschlaffe Verbindungselement. Auf diese Weise kann das biegeschlaffe Verbindungselement vor Beschädigungen geschützt werden.Yet another advantageous embodiment of the holding device is characterized in that the pliable connecting element is guided through the hollow pin. The hollow pin thus serves as a guide for the pliable connecting element. In this way, the pliable connecting element can be protected from damage.

Eine noch andere vorteilhafte Ausgestaltung der Haltevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das biegesteife Befestigungselement und/oder der hohle Stift eine Sollbruchstelle aufweist. Damit kann während der Auslegung der Haltevorrichtung bereits festgelegt werden, wie hoch die Versagenslast ist und an welcher Stelle bei einer Überlastung die Haltevorrichtung bricht, so dass gesichert ist, dass der Bruch an einer unkritischen Stelle auftritt und die dabei auftretende Last die erste Komponente nicht beschädigt. Damit können Lasten bis zu einer vorbestimmten Grenzlast übertragen werden, wobei bei Überschreiten der Grenzlast, wie z.B. bei einem Fan Blade Off die jeweilige Sollbruchstelle versagt. Weiterhin kann die Form des Stifts dahingehend ausgelegt und ausgestaltet werden, so dass der Stift das biegeschlaffe Verbindungselement auch nach dem Bruch weiterhin vor Beschädigungen schützt.Yet another advantageous embodiment of the holding device is characterized in that the rigid fastening element and / or the hollow pin has a predetermined breaking point. During the design of the holding device, it can already be determined how high the failure load is and at which point the holding device breaks in the event of an overload, so that it is ensured that the break occurs at an uncritical point and the load that occurs does not damage the first component . This means that loads up to a predetermined limit load can be transferred, with the respective predetermined breaking point failing when the limit load is exceeded, e.g. with a fan blade off. Furthermore, the shape of the pin can be designed and configured so that the pin continues to protect the pliable connecting element from damage even after it has broken.

Eine andere Ausgestaltung der Haltevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass in den Ausnehmungen der ersten und zweiten Halteeinrichtungen jeweils eine Isolierhülse angeordnet ist. Mit einer solchen Isolierhülse kann der hohle Stift in der jeweiligen Ausnehmung der ersten bzw. zweiten Halteeinrichtung sicher gehalten werden und Vibrationen dämpfen.Another embodiment of the holding device is characterized in that an insulating sleeve is arranged in each of the recesses of the first and second holding devices. With such an insulating sleeve, the hollow pin can be securely held in the respective recess of the first or second holding device and can dampen vibrations.

Eine noch andere Ausgestaltung der Haltevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das biegeschlaffe Verbindungselement eine Spannmutter aufweist. Dadurch kann die Spannung des biegeschlaffen Verbindungselements optimal angepasst werden, um das biegeschlaffe Verbindungselement vor Beschädigungen zu schützen.Yet another embodiment of the holding device is characterized in that the pliable connecting element has a clamping nut. As a result, the tension of the pliable connecting element can be optimally adapted in order to protect the pliable connecting element from damage.

Die Erfindung schlägt weiterhin ein Flugzeugtriebwerk vor, umfassend ein Triebwerksgehäuse und mindestens ein an dem Triebwerksgehäuse angeordnetes Anbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil mittels wenigstens erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in einer vorgeschlagenen Ausgestaltung an dem Triebwerksgehäuse befestigt ist. Beispielsweise ist das Anbauteil eine Hilfsgetriebevorrichtung, die an dem Triebwerksgehäuse eines Kerntriebwerks angeordnet ist.The invention further proposes an aircraft engine comprising an engine housing and at least one attachment part arranged on the engine housing, characterized in that the attachment part is fastened to the engine housing in a proposed embodiment by means of at least a holding device according to the invention. For example, the attachment is an auxiliary gear device which is arranged on the engine housing of a core engine.

Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zum Halten einer ersten Komponente an einer zweiten Komponente vorgeschlagen, umfassend die Schritte:

  • - Bereitstellen einer ersten Komponente mit einer ersten Halteeinrichtung,
  • - Bereitstellen einer zweiten Komponente mit einer zweiten Halteeinrichtung,
  • - Bereitstellen eines biegesteifen Verbindungselements und eines biegeschlaffen Verbindungselements,
  • - Anordnen des biegesteifen Verbindungselements zwischen der ersten Halteeinrichtung der ersten Komponente und der zweiten Halteeinrichtung der zweiten Komponente, und
  • - Führen des biegeschlaffen Verbindungselements durch jeweilige Ausnehmungen der ersten Halteeinrichtung, der zweiten Halteeinrichtung und des biegesteifen Verbindungselements zum Verbinden und Halten der ersten Komponente an der zweiten Komponente.
According to the invention, a method for holding a first component on a second component is also proposed, comprising the steps:
  • - Provision of a first component with a first holding device,
  • - Provision of a second component with a second holding device,
  • - Provision of a rigid connecting element and a flexible connecting element,
  • - Arranging the rigid connecting element between the first holding device of the first component and the second holding device of the second component, and
  • - Guiding the pliable connecting element through respective recesses of the first holding device, the second holding device and the rigid connecting element for connecting and holding the first component on the second component.

Die Erfindung wird anhand der begleitenden Zeichnung detailliert und schematisch beschrieben, wobei die 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Haltevorrichtung zeigt.The invention is described in detail and schematically with reference to the accompanying drawings, the 1 shows a cross section through the holding device according to the invention.

Die Haltevorrichtung 10 weist eine erste Halteeinrichtung 12 auf. Die erste Halteeinrichtung 12 ist einer ersten Komponente, bspw. einem Anbauteil wie z.B. einer Hilfsgetriebeeinrichtung, zugeordnet bzw. ein Teil davon. Die erste Halteeinrichtung 12 weist wenigstens eine Ausnehmung in Form eines ersten Auges 14 und eines zweiten Auges 16 auf. In der wenigstens einen Ausnehmung 14, 16 der ersten Halteeinrichtung 12 bzw. in dem ersten und zweiten Auge 14, 16 ist jeweils eine Isolierhülse 18 angeordnet.The holding device 10 has a first holding device 12th on. The first holding device 12th is assigned to a first component, for example an add-on part such as an auxiliary transmission device, or a part thereof. The first holding device 12th has at least one recess in the form of a first eye 14th and a second eye 16 on. In the at least one recess 14th , 16 the first holding device 12th or in the first and second eyes 14th , 16 is an insulating sleeve each 18th arranged.

Die Haltevorrichtung 10 weist eine zweite Halteeinrichtung 22 auf. Die zweite Halteeinrichtung 22 ist einer zweiten Komponente, bspw. einem Triebwerksgehäuse eines Flugzeugtriebwerks, zugeordnet bzw. ein Teil davon. Die zweite Halteeinrichtung 22 weist wenigstens eine Ausnehmung in Form eines ersten Auges 24 und eines zweiten Auges 26 auf. In der wenigstens einen Ausnehmung 24, 26 der zweiten Halteeinrichtung 22 bzw. in dem ersten und zweiten Auge 24, 26 ist jeweils eine Isolierhülse 28 angeordnet.The holding device 10 has a second holding device 22nd on. The second holding device 22nd is assigned to a second component, for example an engine housing of an aircraft engine, or a part thereof. The second holding device 22nd has at least one recess in the form of a first eye 24 and a second eye 26th on. In the at least one recess 24 , 26th the second holding device 22nd or in the first and second eyes 24 , 26th is an insulating sleeve each 28 arranged.

Zwischen der ersten Halteeinrichtung 12 und der zweiten Halteeinrichtung 22 erstreckt sich ein biegesteifes Verbindungselement 30. Das biegesteife Verbindungselement 30 weist eine erste Verbindungsseite 31 zum Verbinden mit der ersten Halteeinrichtung 12 und eine zweite Verbindungsseite 32 zum Verbinden mit der zweiten Halteeinrichtung 22 auf. Die erste Verbindungsseite 31 weist eine Ausnehmung 33 auf und die zweite Verbindungsseite 32 weist ebenfalls eine Ausnehmung 34 auf. Die erste Verbindungsseite 31 des biegesteifen Verbindungselements 30 ist mit der ersten Halteeinrichtung 12 verbunden und die zweite Verbindungsseite 32 des biegesteifen Verbindungselements 30 ist mit der zweiten Halteeinrichtung 22 verbunden. In der gezeigten Ausführungsform weist die erste Verbindungsseite 31 und die zweite Verbindungsseite 32 jeweils ein sphärisches Lager 36 auf, wodurch Relativbewegungen der ersten Halteeinrichtung 12 und der zweiten Halteeinrichtung 22 während des Normalbetriebs ausgeglichen werden können. Weiterhin weist das biegesteife Verbindungselement 30 eine Sollbruchstelle 38 auf. Wie nachstehend näher erläutert wird, lässt sich damit die erste Komponente bei Bruch der Sollbruchstelle von der zweiten Komponente dynamisch entkoppeln.Between the first holding device 12th and the second holding device 22nd extends a rigid connecting element 30th . The rigid connecting element 30th has a first connection side 31 for connecting to the first holding device 12th and a second connection side 32 for connecting to the second holding device 22nd on. The first connection page 31 has a recess 33 on and the second connection side 32 also has a recess 34 on. The first connection page 31 of the rigid connecting element 30th is with the first holding device 12th connected and the second connection side 32 of the rigid connecting element 30th is with the second holding device 22nd connected. In the embodiment shown, the first connection side 31 and the second connection side 32 each a spherical bearing 36 on, whereby relative movements of the first holding device 12th and the second holding device 22nd can be compensated during normal operation. Furthermore, the rigid connecting element 30th a predetermined breaking point 38 on. As will be explained in more detail below, the first component can thus be dynamically decoupled from the second component when the predetermined breaking point breaks.

Durch die Ausnehmungen 14, 16 der ersten Halteeinrichtung 12, die Ausnehmungen 24, 26 der zweiten Halteeinrichtung 22 und die Ausnehmungen 33, 34 des biegesteifen Verbindungselements 30 ist ein biegeschlaffes Verbindungselement 40 geführt. Das biegeschlaffe Verbindungselement 40 verbindet ebenfalls die erste Halteeinrichtung 12 mit der zweiten Halteeinrichtung 22. Das biegeschlaffe Verbindungselement 40 ist als Textilband ausgeführt, und umfasst bspw. Kohlenstofffasern. In anderen Ausführungsformen kann das biegeschlaffe Verbindungselement 40 auch als Stahlband ausgeführt sein, umfassend Stahlfasern oder ein Stahlband mit ca. 6mm Durchmesser. Das biegeschlaffe Verbindungselement 40 weist eine Spannmutter 42 auf, die jeweilige Endabschnitte 44, 46 des Bands 40 miteinander verbindet. Mit der Spannmutter 42 ist auch die Spannung des Bands 40 einstellbar.Through the recesses 14th , 16 the first holding device 12th , the recesses 24 , 26th the second holding device 22nd and the recesses 33 , 34 of the rigid connecting element 30th is a pliable connecting element 40 guided. The pliable connecting element 40 also connects the first holding device 12th with the second holding device 22nd . The pliable connecting element 40 is designed as a textile tape and includes, for example, carbon fibers. In other embodiments, the pliable connecting element 40 can also be designed as a steel band, comprising steel fibers or a steel band with a diameter of approx. 6mm. The pliable connecting element 40 has a clamping nut 42 on, the respective end sections 44 , 46 of the tape 40 connects with each other. With the clamping nut 42 is also the tension of the tape 40 adjustable.

Die gezeigte Ausführungsform der Haltevorrichtung 10 weist ebenfalls noch Befestigungselemente 50, 52 zum Verbinden des biegesteifen Verbindungselements 30 mit jeweils der ersten und zweiten Halteeinrichtung 12, 22. Die Befestigungselemente 50, 52 sind in der gezeigten Ausführungsform als hohle Stifte 50 und 52 ausgebildet. Der hohle Stift 50 ist durch die Ausnehmungen 14, 16 der ersten Halteeinrichtung 12 und die Ausnehmung 33 der ersten Verbindungsseite 31 des biegesteifen Verbindungselements 30 geführt und verbindet das biegesteife Verbindungselement 30 mit der ersten Halteeinrichtung 12. Der hohle Stift 52 ist durch die Ausnehmungen 24, 26 der zweiten Halteeinrichtung 22 und die Ausnehmung 34 der zweiten Verbindungsseite 32 des biegesteifen Verbindungselements 30 geführt und verbindet das biegesteife Verbindungselement 30 mit der zweiten Halteeinrichtung 12. Über jeweilige Muttern 56 sind die hohlen Stifte 50, 52 in den jeweiligen Halteeinrichtungen 12, 22 befestigt. Die hohlen Stifte 50, 52 weisen jeweils eine zentrale Ausnehmung 51 bzw. 53 über ihre jeweilige Länge auf. Durch Die Ausnehmungen 51, 53 ist das Band 40 geführt, wodurch das Band 40 eine Führung durch die jeweiligen Halteeinrichtungen 12, 22 und das biegesteife Verbindungselement 30 erhält.The embodiment shown of the holding device 10 also has fasteners 50 , 52 for connecting the rigid connecting element 30th each with the first and second holding device 12th , 22nd . The fasteners 50 , 52 are in the embodiment shown as hollow pins 50 and 52 educated. The hollow pen 50 is through the recesses 14th , 16 the first holding device 12th and the recess 33 the first connection page 31 of the rigid connecting element 30th guided and connects the rigid connecting element 30th with the first holding device 12th . The hollow pen 52 is through the recesses 24 , 26th the second holding device 22nd and the recess 34 the second connection side 32 of the rigid connecting element 30th guided and connects the rigid connecting element 30th with the second holding device 12th . About respective nuts 56 are the hollow pins 50 , 52 in the respective holding devices 12th , 22nd attached. The hollow pins 50 , 52 each have a central recess 51 or. 53 over their respective length. Through the recesses 51 , 53 is the tape 40 led, making the tape 40 a guide through the respective holding devices 12th , 22nd and the rigid connecting element 30th receives.

Die erste Halteeinrichtung 12 ist somit über das biegesteife Verbindungselement 30 mit der zweiten Halteeinrichtung 22 verbunden und wird an der zweiten Haltevorrichtung 22 während des Betriebs gehalten. Über diese biegesteife Verbindung werden Lasten bzw. Kräfte und Vibrationen von der zweiten Halteeinrichtung 22 auf die erste Halteeinrichtung 12 übertragen.The first holding device 12th is thus over the rigid connecting element 30th with the second holding device 22nd connected and is attached to the second holding device 22nd held during operation. Loads or forces and vibrations are transferred from the second holding device via this rigid connection 22nd on the first holding device 12th transfer.

Zusätzlich ist die erste Halteeinrichtung 12 über das biegeschlaffe Band 40 mit der zweiten Halteeinrichtung 22 verbunden. Wie nachstehend noch ausgeführt werden wird, dient das Band 40 auch als Sicherungseinrichtung.In addition, there is the first holding device 12th over the limp band 40 with the second holding device 22nd connected. As will be discussed below, the tape serves 40 also as a security device.

Bei einem Fan Blade Off Event, bei dem eine Fanschaufel am Fan verloren geht, tritt eine Unwucht im Triebwerk auf, die zu hohen Lasten und Vibrationen führt. Diese Lasten und Vibrationen werden über die biegesteife Verbindung von der zweiten Komponente auf die erste Komponente in Form einer Anregeschwingung übertragen. Dabei kann die erste Komponente beschädigt werden. Um dies zu Verhindern sieht die Erfindung ein Entkoppeln der ersten Komponente von der zweiten Komponente vor. Weiterhin muss aber sichergestellt werden, dass nach dem Entkoppeln die erste Komponente das Triebwerk nicht verlässt und andere Komponenten nicht beschädigt.During a fan blade off event in which a fan blade is lost on the fan, an imbalance occurs in the engine, which leads to high loads and vibrations. These loads and vibrations are transmitted via the rigid connection from the second component to the first component in the form of an excitation vibration. This can damage the first component. In order to prevent this, the invention provides for a decoupling of the first component from the second component. However, it must also be ensured that after decoupling the first component does not leave the engine and does not damage other components.

Dazu weist das biegesteife Verbindungselement 30 und/oder der hohle Stift 52 eine Sollbruchstelle 38 bzw. 54 auf. Die Sollbruchstellen 38, 54 weisen eine verminderte Wandstärke auf. Die Sollbruchstelle 54 ist im Bereich des biegesteifen Verbindungselements 30 angeordnet. Tritt im Betrieb des Triebwerks eine Überlastung auf, bspw. durch ein Fan Blade Off Event, bricht das Verbindungselement 30 und/oder der Stift 52 an der Sollbruchstelle 38, 54. Bei Brechen des Stifts 52 löst sich die Verbindung des Verbindungselements 30 mit der zweiten Halteeinrichtung 22 und damit die biegesteife Verbindung der ersten Halteeinrichtung 12 mit der zweiten Halteeinrichtung 22. Bei einem Bruch des Verbindungselements 30 löst sich auch die biegesteife Verbindung zwischen der ersten Halteeinrichtung 12 und der zweiten Halteeinrichtung 22. Damit ist die erste von der zweiten Komponente dynamisch entkoppelt, so dass keine Lasten mehr übertragen werden. Die erste Halteeinrichtung 12 ist jedoch weiterhin über das Band 40 an der zweiten Halteeinrichtung 22 gehalten und somit weiterhin mit dem Triebwerk verbunden. Da das Band 40 jedoch biegeschlaff ausgeführt ist, werden keine Lasten oder Vibrationen von der zweiten Halteeinrichtung 22 auf die erste Halteeinrichtung 12 übertragen. Dadurch wird die der ersten Halteeinrichtung 12 zugeordnete Komponente vor weiteren Beschädigungen gesch ützt.For this purpose, the rigid connecting element 30th and / or the hollow pin 52 a predetermined breaking point 38 or. 54 on. The predetermined breaking points 38 , 54 have a reduced wall thickness. The predetermined breaking point 54 is in the area of the rigid connecting element 30th arranged. If an overload occurs while the engine is in operation, for example due to a fan blade off event, the connecting element breaks 30th and / or the pen 52 at the predetermined breaking point 38 , 54 . If the pen breaks 52 the connection of the connecting element is released 30th with the second holding device 22nd and thus the rigid connection of the first holding device 12th with the second holding device 22nd . If the fastener breaks 30th the rigid connection between the first holding device is also released 12th and the second holding device 22nd . This means that the first component is dynamically decoupled from the second component, so that no more loads are transferred. The first holding device 12th however, is still about the tape 40 on the second holding device 22nd held and thus still connected to the engine. Because the tape 40 but is designed to be limp, there are no loads or vibrations from the second holding device 22nd on the first holding device 12th transfer. This becomes that of the first holding device 12th assigned component protected from further damage.

Alternativ oder zusätzlich zu der Sollbruchstelle 54 des Stifts 52 kann auch der Stift 50 eine Sollbruchstelle aufweisen, die in der 1 nicht gezeigt ist, wodurch sich bei Bruch dieser Sollbruchstelle ebenfalls die erste Komponente von der zweiten Komponente entkoppeln lässt.Alternatively or in addition to the predetermined breaking point 54 of the pen 52 can also use the pen 50 have a predetermined breaking point in the 1 is not shown, as a result of which the first component can also be decoupled from the second component if this predetermined breaking point breaks.

Nach dem Bruch wenigstens eines der biegesteifen Verbindungselemente kann die Anordnung umfassend die erste Komponente und die über das biegeschlaffe Verbindungselement daran gehaltene zweite Komponente als Masse-Federsystem betrachtet werden. Bei der Auswahl des biegeschlaffen Verbindungselementes ist eine hohe Eigendämpfung von Vorteil, um eine mögliche Schwingungsanregung des Masse-Federsystems nach dem Bruch eines der primären biegesteifen Verbindungselemente zu begrenzen. Geeignet sind alle Formen von Seilen, Geweben oder Gestricken.After at least one of the rigid connecting elements has broken, the arrangement comprising the first component and the second component held thereon via the flexible connecting element can be regarded as a mass-spring system. When selecting the flexible connecting element, a high level of intrinsic damping is advantageous in order to limit possible excitation of vibrations in the mass-spring system after the breakage of one of the primary rigid connecting elements. All forms of rope, woven or knitted fabric are suitable.

Ebenso wichtig ist die Auswahl der geeigneten Steifigkeit des biegeschlaffen Verbindungselementes. Die Steifigkeit muss so bemessen werden, dass Eigenfrequenzen des Masse-Federsystems außerhalb des Bereichs der Anregeschwingung, die von der ersten und/oder zweiten Komponente übertragen werden kann, liegen. Die Eigenfrequenz des Systems ist durch die Gleichung ω = k m

Figure DE102019212876A1_0001
beschreibbar, wobei ω die Eigenfrequenz, k die Federkonstante, d.h. des biegeschlaffen Verbindungselements, und m die Masse der schwingenden Komponente angeben.The selection of the appropriate rigidity of the flexible connecting element is just as important. The rigidity must be dimensioned in such a way that the natural frequencies of the mass-spring system lie outside the range of the excitation vibration that can be transmitted by the first and / or second component. The natural frequency of the system is given by the equation ω = k m
Figure DE102019212876A1_0001
 describable, where ω is the natural frequency, k is the spring constant, ie of the limp connecting element, and m is the mass of the vibrating component.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2016/0177840 A1 [0004]US 2016/0177840 A1 [0004]

Claims (12)

Haltevorrichtung (10), umfassend - eine erste Halteeinrichtung (12) einer ersten Komponente, wobei die erste Halteeinrichtung (12) wenigstens eine Ausnehmung (14, 16) aufweist, - eine zweite Halteeinrichtung (22) einer zweiten Komponente, wobei die zweite Halteeinrichtung (22) wenigstens eine Ausnehmung (24, 26) aufweist, - ein biegesteifes Verbindungselement (30) mit jeweils einer Ausnehmung (33, 34) auf einer ersten Verbindungsseite (31) und einer zweiten Verbindungsseite (32) und - ein biegeschlaffes Verbindungselement (40), wobei die erste Halteeinrichtung (12) und die zweite Halteeinrichtung (22) mit dem biegesteifen Verbindungselement (30) und dem biegeschlaffen Verbindungselement (40) miteinander verbunden sind, und wobei das biegeschlaffe Verbindungselement (40) jeweils durch die Ausnehmungen (14, 16, 24, 26, 33, 34) der ersten Halteeinrichtung (12), der zweiten Halteeinrichtung (22) und des biegesteifen Verbindungselements (30) geführt ist.Holding device (10), comprising - A first holding device (12) for a first component, the first holding device (12) having at least one recess (14, 16), - A second holding device (22) for a second component, the second holding device (22) having at least one recess (24, 26), - A rigid connecting element (30) each having a recess (33, 34) on a first connecting side (31) and a second connecting side (32) and - A pliable connecting element (40), wherein the first holding device (12) and the second holding device (22) with the rigid connecting element (30) and the pliable connecting element (40) are connected to one another, and wherein the pliable connecting element (40) each through the recesses (14, 16, 24, 26, 33, 34) of the first holding device (12), the second holding device (22) and the rigid connecting element (30) are guided. Haltevorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das biegeschlaffe Verbindungselement (40) als ein Textilband oder ein Stahlband oder ein Federelement ausgebildet ist.Holding device (10) after Claim 1 , characterized in that the pliable connecting element (40) is designed as a textile band or a steel band or a spring element. Haltevorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das biegesteife Verbindungselement (30) eine Sollbruchstelle (38) aufweist.Holding device (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the rigid connecting element (30) has a predetermined breaking point (38). Haltevorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Halteeinrichtung (12) und/oder die zweite Halteeinrichtung (22) wenigstens einen hohlen Stift (50, 52) umfasst, der die erste Verbindungsseite (31) des biegesteifen Verbindungselements (30) mit der ersten Halteeinrichtung (12) bzw. die zweite Verbindungsseite (32) des biegesteifen Verbindungselements (30) mit der zweiten Halteeinrichtung (22) verbindet.Holding device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first holding device (12) and / or the second holding device (22) comprises at least one hollow pin (50, 52) which the first connecting side (31) of the rigid connecting element (30) connects to the first holding device (12) or the second connecting side (32) of the rigid connecting element (30) to the second holding device (22). Haltevorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das biegeschlaffe Verbindungselement (40) durch den wenigstens einen hohlen Stift (50, 52) geführt ist.Holding device (10) after Claim 4 , characterized in that the pliable connecting element (40) is guided through the at least one hollow pin (50, 52). Haltevorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine hohle Stift (50, 52) eine Sollbruchstelle (54) aufweist.Holding device (10) after Claim 4 or 5 , characterized in that the at least one hollow pin (50, 52) has a predetermined breaking point (54). Haltevorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ausnehmungen (14, 16, 24, 26) der ersten und/oder zweiten Halteeinrichtung (12, 22) jeweils eine Isolierhülse (18, 28) angeordnet ist.Holding device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that an insulating sleeve (18, 28) is arranged in each of the recesses (14, 16, 24, 26) of the first and / or second holding device (12, 22). Haltevorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das biegeschlaffe Verbindungselement (40) eine Spannmutter (42) aufweist.Holding device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the pliable connecting element (40) has a clamping nut (42). Flugzeugtriebwerk umfassend ein Triebwerksgehäuse und mindestens ein an dem Triebwerksgehäuse angeordnetes Anbauteil, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil mittels wenigstens einer Haltevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 an dem Triebwerksgehäuse befestigt ist.Aircraft engine comprising an engine housing and at least one attachment part arranged on the engine housing, characterized in that the attachment part by means of at least one holding device (10) according to one of the Claims 1 to 8th is attached to the engine housing. Verfahren zum Halten einer ersten Komponente an einer zweiten Komponente, umfassend die Schritte: - Bereitstellen einer ersten Komponente mit einer ersten Halteeinrichtung (12), - Bereitstellen einer zweiten Komponente mit einer zweiten Halteeinrichtung (22), - Bereitstellen eines biegesteifen Verbindungselements (30) und eines biegeschlaffen Verbindungselements (40), - Anordnen des biegesteifen Verbindungselements (30) zwischen der ersten Halteeinrichtung (12) der ersten Komponente und der zweiten Halteeinrichtung (22) der zweiten Komponente, und - Führen des biegeschlaffen Verbindungselements (40) durch jeweilige Ausnehmungen (14, 16, 24, 26, 33, 34) der ersten Halteeinrichtung (12), der zweiten Halteeinrichtung (22) und des biegesteifen Verbindungselements (30) zum Verbinden und Halten der ersten Komponente an der zweiten Komponente.A method of holding a first component to a second component, comprising the steps of: - Providing a first component with a first holding device (12), - providing a second component with a second holding device (22), - Provision of a rigid connecting element (30) and a flexible connecting element (40), - Arranging the rigid connecting element (30) between the first holding device (12) of the first component and the second holding device (22) of the second component, and - Guiding the pliable connecting element (40) through respective recesses (14, 16, 24, 26, 33, 34) of the first holding device (12), the second holding device (22) and the rigid connecting element (30) for connecting and holding the first Component on the second component. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das biegesteife Verbindungselement (30) über wenigstens einen hohlen Stift (50, 52) mit der ersten Halteeinrichtung (12) und/oder der zweiten Halteeinrichtung (22) verbunden wird.Procedure according to Claim 10 , characterized in that the rigid connecting element (30) is connected to the first holding device (12) and / or the second holding device (22) via at least one hollow pin (50, 52). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das biegeschlaffe Verbindungselement (40) durch den wenigstens einen hohlen Stift (50, 52) geführt wird.Procedure according to Claim 11 , characterized in that the pliable connecting element (40) is guided through the at least one hollow pin (50, 52).
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US20160177840A1 (en) * 2012-09-28 2016-06-23 United Technologies Corporation Auxiliary component mounts
US20190162077A1 (en) * 2017-11-28 2019-05-30 General Electric Company Support system having shape memory alloys

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