DE102020128089A1 - Aircraft component positioning bushing, mounting arrangement and aircraft structure - Google Patents
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Abstract
Um die Herstellung, Wartung und Reparatur von Luftfahrzeugen (10) zu verbessern, wird eine Positionierbuchse (20) vorgeschlagen, die dem Einstellen eines Abstandes und einer Orientierung zwischen zwei Luftfahrzeugbauteilen (22, 24) dient. Die Positionierbuchse (20) enthält dabei eine Außenbuchse (34), die in ein erstes Luftfahrzeugbauteil (22) eingesteckt wird und eine Innenbuchse (48), die in die Außenbuchse (34) eingesteckt wird. Die Innenbuchse (48) ist grundsätzlich dafür geeignet, ein Luftfahrzeugbauteil aufzunehmen, kann jedoch auch lediglich übliche Befestiger (86) aufnehmen. Insgesamt ermöglicht die Positionierbuchse (20) eine Befestigung des ersten Luftfahrzeugbauteils (22) an dem zweiten Luftfahrzeugbauteil (24). Die Außenbuchse (34) und die Innenbuchse (48) sind so ausgebildet, dass, wenn die Innenbuchse (48) in der Außenbuchse (34) eingesteckt ist, eine Drehung der Innenbuchse (48) relativ zu der Außenbuchse (34) blockiert ist. Die Positionierbuchse (20) wird bei Befestigungsanordnungen (64) von Luftfahrzeugen (10) verwendet. Insbesondere wird die Positionierbuchse (20) bei der Verbindung von Teilen der Luftfahrzeugstruktur (62) , wie etwa der Primärstruktur beziehungsweise der Sekundärstruktur, verwendet.In order to improve the manufacture, maintenance and repair of aircraft (10), a positioning bushing (20) is proposed, which is used to set a distance and an orientation between two aircraft components (22, 24). The positioning bushing (20) contains an outer bushing (34) which is inserted into a first aircraft component (22) and an inner bushing (48) which is inserted into the outer bushing (34). The inner sleeve (48) is basically suitable for accommodating an aircraft component, but can also only accommodate conventional fasteners (86). Overall, the positioning bushing (20) enables the first aircraft component (22) to be attached to the second aircraft component (24). The outer bushing (34) and the inner bushing (48) are designed such that when the inner bushing (48) is inserted into the outer bushing (34), rotation of the inner bushing (48) relative to the outer bushing (34) is blocked. The positioning bushing (20) is used in aircraft (10) mounting arrangements (64). In particular, the positioning bushing (20) is used when connecting parts of the aircraft structure (62), such as the primary structure or the secondary structure.
Description
Die Erfindung betrifft eine Positionierbuchse für Luftfahrzeugbauteile. Ferner betrifft die Erfindung eine Befestigungsanordnung, eine Luftfahrzeugstruktur und ein Luftfahrzeug, die eine solche Positionierbuchse aufweisen.The invention relates to a positioning bushing for aircraft components. Furthermore, the invention relates to a fastening arrangement, an aircraft structure and an aircraft that have such a positioning bush.
Die moderne Herstellung von Luftfahrzeugen ist teilweise modularisiert. Unterschiedliche Luftfahrzeugkomponenten, wie etwa der Rumpf, die Flügel, das Heckleitwerk oder Cockpit und dergleichen, werden als Module gefertigt und in der Final-Assembly-Line (FAL) zu einem fertigen Luftfahrzeug zusammengesetzt. Insbesondere der Aufbau von Modulen der Luftfahrzeugstruktur (Primärstruktur oder Sekundärstruktur) ist ein Beispiel für hohen Fertigungsaufwand.Modern aircraft manufacturing is partially modularized. Different aircraft components, such as the fuselage, the wings, the tail unit or cockpit and the like, are manufactured as modules and assembled into a finished aircraft in the Final Assembly Line (FAL). In particular, the construction of modules of the aircraft structure (primary structure or secondary structure) is an example of high production costs.
Obwohl sämtliche Luftfahrzeugbauteile strengen Qualitätskontrollen unterliegen, lassen sich gewisse Fertigungstoleranzen nie ganz vermeiden. Insbesondere bei großen Bauteilen können diese Fertigungstoleranzen sich zu größeren Maßabweichungen summieren. Diese sind zwar sicherheitstechnisch weniger relevant, sollten aber beim Einbauen der entsprechenden Luftfahrzeugkomponente ausgeglichen werden, damit insgesamt ein maßhaltiges Modul entstehen kann.Although all aircraft components are subject to strict quality controls, certain manufacturing tolerances can never be completely avoided. In the case of large components in particular, these manufacturing tolerances can add up to larger dimensional deviations. Although these are less relevant in terms of safety, they should be compensated for when installing the corresponding aircraft components so that a dimensionally accurate module can be created overall.
Die einzelnen Bauteile, wie etwa Rahmenbauteile, Crossbeams, Bodenbauteile und dergleichen, werden über Toleranzausgleichsbaugruppen miteinander verbunden. Ein Beispiel für dabei verwendete Toleranzausgleichsbaugruppen sind Positionierbuchsen. Diese können jedoch den Aufwand beim Einbauen und Fixieren der Luftfahrzeugbauteile aneinander erhöhen, weil eine Mehrzahl von Positionsmessdaten für eine korrekte Einstellung der Positionierbuchsen erforderlich ist. The individual components, such as frame components, crossbeams, floor components and the like, are connected to one another via tolerance compensation assemblies. An example of tolerance compensation assemblies used are positioning bushings. However, these can increase the effort involved in installing and fixing the aircraft components to one another, because a large number of position measurement data is required for a correct setting of the positioning bushings.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Herstellung, Wartung und Reparatur von Luftfahrzeugen zu verbessern.Against this background, the object of the invention is to improve the manufacture, maintenance and repair of aircraft.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.The object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Preferred developments are the subject matter of the dependent patent claims.
Die Erfindung schafft eine Positionierbuchse, die zum Einstellen eines Abstandes und einer Orientierung eines ersten Luftfahrzeugbauteils relativ zu einem zweiten Luftfahrzeugbauteil ausgebildet ist, wobei die Positionierbuchse eine zylinderförmige und in das erste Luftfahrzeugbauteil einsteckbar ausgebildete Außenbuchse, wobei die Außenbuchse eine exzentrisch angeordnete Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung aufweist und die Außenbuchse, wenn die Außenbuchse in dem ersten Luftfahrzeugbauteil eingesteckt ist, das erste Luftfahrzeugbauteil erfasst, und eine zylinderförmige und in die Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung einsteckbar ausgebildete Innenbuchse umfasst, wobei die Innenbuchse eine exzentrisch angeordnete und zum Einstecken des zweiten Luftfahrzeugbauteils ausgebildete Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung aufweist, wobei die Innenbuchse in die Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung derart einsteckbar ausgebildet ist, dass, wenn die Innenbuchse in der Außenbuchse eingesteckt ist, eine Drehung der Innenbuchse relativ zu der Außenbuchse blockiert ist.The invention creates a positioning bushing which is designed to set a distance and an orientation of a first aircraft component relative to a second aircraft component, the positioning bushing having a cylindrical outer bushing designed to be insertable into the first aircraft component, the outer bushing having an eccentrically arranged inner bushing receiving opening and the outer bushing, when the outer bushing is inserted in the first aircraft component, grasps the first aircraft component, and comprises a cylindrical inner bushing designed to be insertable into the inner bushing receiving opening, the inner bushing having an inner bushing component receiving opening arranged eccentrically and designed for inserting the second aircraft component, wherein the inner sleeve is designed to be insertable into the inner sleeve receiving opening such that when the inner sleeve is inserted into the outer sleeve, rotation of the inner sleeve hse is blocked relative to the outer bushing.
Es ist bevorzugt, dass die Innenbuchse eine Innenbuchsen-Außenumfangsfläche aufweist, die, wenn die Innenbuchse in der Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung eingesteckt ist, eine Innenumfangsfläche der Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung derart formschlüssig erfasst, dass eine Drehung der Innenbuchse relativ zu der Außenbuchse blockiert ist.It is preferred that the inner bushing has an inner bushing outer peripheral surface which, when the inner bushing is inserted into the inner bushing receiving opening, positively engages an inner peripheral surface of the inner bushing receiving opening in such a way that rotation of the inner bushing relative to the outer bushing is blocked.
Es ist bevorzugt, dass die Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung und die Innenbuchsen-Außenumfangsfläche einander entsprechende Verzahnungsbereiche aufweisen, die, wenn die Innenbuchse in der Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung eingesteckt ist, eine Drehung der Innenbuchse relativ zu der Außenbuchse blockieren. It is preferred that the inner bushing receiving opening and the inner bushing outer peripheral surface have mutually corresponding toothed areas which, when the inner bushing is inserted into the inner bushing receiving opening, block a rotation of the inner bushing relative to the outer bushing.
Es ist bevorzugt, dass die Verzahnungsbereiche derart aufeinander abgestimmt ausgebildet sind, dass bei einer Drehung der Innenbuchse relativ zu der Außenbuchse um eine Zahnposition das Zentrum der Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung relativ zu dem Zentrum der Außenbuchse um eine Distanz von 0 mm bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,1 mm bis 0,3 mm, mehr vorzugsweise 0,05 mm bis 0,25 mm veränderbar ist.It is preferred that the toothing areas are designed to be coordinated with one another in such a way that when the inner bush rotates by one tooth position relative to the outer bush, the center of the inner bush component receiving opening relative to the center of the outer bush moves by a distance of 0 mm to 0.7 mm. preferably 0.1 mm to 0.3 mm, more preferably 0.05 mm to 0.25 mm.
Es ist bevorzugt, dass die Außenbuchse wenigstens eine erste Markierung und die Innenbuchse eine Mehrzahl von zweiten Markierungen aufweist, wobei die Anzahl zweiter Markierungen stets größer als die Anzahl erster Markierungen ist, wobei die ersten Markierungen und die zweiten Markierungen derart aufeinander abgestimmt angeordnet sind, dass eine Paarkombination aus einer ersten Markierung und aus einer zweiten Markierung einer vorbestimmten Distanz des Zentrums der Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung relativ zu dem Zentrum der Außenbuchse entspricht.It is preferred that the outer bushing has at least one first marking and the inner bushing has a plurality of second markings, the number of second markings always being greater than the number of first markings, the first markings and the second markings being arranged in such a way that they are coordinated with one another that a pair combination of a first mark and a second mark corresponds to a predetermined distance of the center of the inner liner component receiving opening relative to the center of the outer liner.
Es ist bevorzugt, dass die Innenbuchse eine Innenbuchsen-Außenumfangsfläche aufweist, die, wenn die Innenbuchse in der Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung lediglich teilweise eingesteckt ist, eine Innenumfangsfläche der Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung derart gleitend erfasst, dass eine geführte Drehung der Innenbuchse relativ zu der Außenbuchse ermöglicht ist.It is preferable that the inner liner has an inner liner outer peripheral surface that, when the inner liner is only partially inserted into the inner liner receiving hole, slidably engages an inner liner peripheral surface of the inner liner receiving hole to allow guided rotation of the inner liner relative to the outer liner .
Es ist bevorzugt, dass die Außenbuchse eine Außenbuchsen-Außenumfangsfläche aufweist, die, wenn die Außenbuchse in dem ersten Luftfahrzeugbauteil eingesteckt ist, das erste Luftfahrzeugbauteil erfasst.It is preferred that the outer sleeve has an outer sleeve outer circumferential surface which, when the outer sleeve is plugged into the first aircraft component, engages the first aircraft component.
Es ist bevorzugt, dass die Außenbuchsen-Außenumfangsfläche als Gleitfläche ausgebildet ist, die, wenn die Außenbuchsen-Außenumfangsfläche das erste Luftfahrzeugbauteil erfasst, eine gleitende Drehbewegung der Außenbuchse relativ zu dem ersten Luftfahrzeugbauteil ermöglicht.It is preferred that the outer sleeve outer peripheral surface is formed as a sliding surface which, when the outer sleeve outer peripheral surface engages the first aircraft component, allows a sliding rotational movement of the outer sleeve relative to the first aircraft component.
Es ist bevorzugt, dass die Außenbuchsen-Außenumfangsfläche als Verzahnungsfläche ausgebildet ist, die, wenn die Außenbuchsen-Außenumfangsfläche das erste Luftfahrzeugbauteil erfasst, eine Drehung der Außenbuchse relativ zu dem ersten Luftfahrzeugbauteil blockiert, indem die Außenbuchsen-Außenumfangsfläche das erste Luftfahrzeugbauteil formschlüssig erfasst.It is preferred that the outer peripheral surface of the outer bushing is designed as a toothed surface which, when the outer peripheral surface of the outer bushing grips the first aircraft component, blocks a rotation of the outer bushing relative to the first aircraft component, in that the outer peripheral surface of the outer bushing grips the first aircraft component in a form-fitting manner.
Es ist bevorzugt, dass eine Innenumfangsfläche der Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung als Gleitfläche ausgebildet ist, die, wenn die Innenumfangsfläche der Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung das zweite Luftfahrzeugbauteil erfasst, eine gleitende Drehbewegung und/oder axiale Verschiebung des zweiten Luftfahrzeugbauteils ermöglicht.It is preferred that an inner peripheral surface of the inner bushing component receiving opening is designed as a sliding surface which, when the inner peripheral surface of the inner bushing component receiving opening grasps the second aircraft component, enables a sliding rotational movement and/or axial displacement of the second aircraft component.
Es ist bevorzugt, dass eine Innenumfangsfläche der Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung als Verzahnungsfläche ausgebildet ist, die geeignet ist, das zweite Luftfahrzeugbauteil derart formschlüssig zu erfassen, dass eine Drehung des zweiten Luftfahrzeugbauteils relativ zu der Innenbuchse blockiert ist.It is preferred that an inner peripheral surface of the inner bushing component receiving opening is designed as a toothed surface which is suitable for positively engaging the second aircraft component in such a way that rotation of the second aircraft component relative to the inner bushing is blocked.
Es ist bevorzugt, dass die Außenbuchse einen Anschlagflansch aufweist, wobei der Anschlagflansch die Einstecktiefe der Außenbuchse in das erste Luftfahrzeugbauteil definiert.It is preferred that the outer sleeve has a stop flange, with the stop flange defining the insertion depth of the outer sleeve into the first aircraft component.
Es ist bevorzugt, dass die Innenbuchse einen Anschlagflansch aufweist, wobei der Anschlagflansch die Einstecktiefe der Innenbuchse in die Außenbuchse definiert.It is preferred that the inner bushing has a stop flange, the stop flange defining the insertion depth of the inner bushing into the outer bushing.
Die Erfindung schafft eine Befestigungsanordnung für eine Luftfahrzeugstruktur, wobei die Befestigungsanordnung ein erstes Luftfahrzeugbauteil und ein zweites Luftfahrzeugbauteil sowie eine zuvor beschriebene Positionierbuchse umfasst, wobei die Außenbuchse in das erste Luftfahrzeugbauteil und die Innenbuchse in die Außenbuchse eingesteckt ist und das zweite Luftfahrzeugbauteil an der Innenbuchse mittels eines Befestigers festgelegt oder in die Innenbuchse eingesteckt ist.The invention provides a fastening arrangement for an aircraft structure, the fastening arrangement comprising a first aircraft component and a second aircraft component as well as a positioning bushing as described above, the outer bushing being inserted into the first aircraft component and the inner bushing being inserted into the outer bushing, and the second aircraft component being attached to the inner bushing by means of a Fastener is set or plugged into the inner socket.
Die Erfindung schafft eine Luftfahrzeugstruktur, vorzugsweise Primärstruktur und/oder Sekundärstruktur, mit einer zuvor beschriebenen Befestigungsanordnung und jeweils einem Strukturbauteil als erstem und zweitem Luftfahrzeugbauteil.The invention provides an aircraft structure, preferably a primary structure and/or secondary structure, with a fastening arrangement as described above and one structural component each as the first and second aircraft component.
Die Erfindung schafft ein Luftfahrzeug, vorzugsweise ein Flugzeug, mit einer bevorzugten Luftfahrzeugstruktur.The invention provides an aircraft, preferably an airplane, with a preferred aircraft structure.
Ausführungsbeispiele werden anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
-
1 ein Ausführungsbeispiel eines Luftfahrzeugs; -
2 ein Ausführungsbeispiel einer Positionierbuchse; -
3 einen Montagevorgang der Positionierbuchse; -
4 eine Darstellung des Verstellbereichs der Positionierbuchse; -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Positionierbuchse; -
6 und7 eine Darstellung zum Einstellen der Positionierbuchsen; -
8 ein Ausführungsbeispiel eines Installationsvorgangs; -
9 ein Ausführungsbeispiel eines automatischen Installationsvorgangs; und -
10 eine Variante des automatischen Installationsvorgangs.
-
1 an embodiment of an aircraft; -
2 an embodiment of a positioning bushing; -
3 an assembling process of the positioning sleeve; -
4 a representation of the adjustment range of the positioning bushing; -
5 another embodiment of a positioning bushing; -
6 and7 an illustration for adjusting the positioning bushings; -
8th an embodiment of an installation process; -
9 an embodiment of an automatic installation process; and -
10 a variant of the automatic installation process.
Es wird nachfolgend auf
Der Rumpf 12 ist üblicherweise selbsttragend ausgebildet und enthält die (hier nicht näher dargestellte) Passagierkabine und deren Innenausbauten.The
Nachfolgend wird anhand der
Das erste Luftfahrzeugbauteil 22 kann beispielsweise ein Rumpfbauteil, wie etwa ein Spant, sein. Das erste Luftfahrzeugbauteil 22 umfasst eine Außenbuchsen-Aufnahmeöffnung 26. Die Außenbuchsen-Aufnahmeöffnung 26 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Die Außenbuchsen-Aufnahmeöffnung 26 umfasst eine glatte Innenumfangsfläche 28.The
Das zweite Luftfahrzeugbauteil 24 ist beispielsweise ein Befestigungsrohr 30. Das Befestigungsrohr 30 kann als Anbaustelle für diverse Kabineneinbauten, wie etwa Hut- oder Gepäckablagen, dienen. Das zweite Luftfahrzeugbauteil 24 weist einen Luftfahrzeugbauteil-Verzahnungsbereich 32 auf. Der Luftfahrzeugbauteil-Verzahnungsbereich 32 ist auf einer Außenumfangsfläche des zweiten Luftfahrzeugbauteils 24 angeordnet, die im Übrigen glatt ausgebildet sein kann.The
Die Positionierbuchse 20 umfasst eine Außenbuchse 34. Die Außenbuchse 34 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Die Außenbuchse 34 ist so ausgebildet, dass sie in die Außenbuchsen-Aufnahmeöffnung 26 eingesteckt werden kann.The
Die Außenbuchse 34 umfasst eine Außenbuchsen-Außenumfangsfläche 36. Die Außenbuchsen-Außenumfangsfläche 36 ist entsprechend der glatten Innenumfangsfläche 28 ausgebildet, sodass die Außenbuchse 34, wenn diese in der Außenbuchsen-Aufnahmeöffnung 26 eingesteckt ist, relativ zu dem ersten Luftfahrzeugbauteil 22 drehbar gelagert ist. Die Außenbuchse 34 umfasst ferner einen Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38. Die Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Die Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 ist in der Außenbuchse 34 exzentrisch angeordnet. Die Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 umfasst ferner einen Verzahnungsbereich 40, der an der Innenumfangsfläche der Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 ausgebildet ist. Die Innenumfangsfläche der Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 ist daher als Verzahnungsfläche 42 ausgebildet.The
Die Außenbuchse 34 umfasst ferner einen Außenbuchsen-Anschlagflansch 44. Der Außenbuchsen-Anschlagflansch 44 definiert die Einstecktiefe der Außenbuchse 34 in der Außenbuchsen-Aufnahmeöffnung 26.The
Die Außenbuchse 34 kann ferner einen Einführbereich 46 aufweisen. Der Einführbereich 46 ist vorzugsweise auf einer dem Außenbuchsen-Anschlagflansch 44 gegenüber liegenden axialer Seite der Außenbuchse 34 angeordnet. Die Form des Einführbereichs 46 entspricht der glatten Außenbuchsen-Außenumfangsfläche 36, wobei der Einführbereich 46 einen etwas geringeren Durchmesser als die Außenbuchsen-Außenumfangsfläche 36 aufweist. Der Einführbereich 46 ist konzentrisch mit der Außenbuchsen-Außenumfangsfläche 36 gebildet.The
Die Positionierbuchse 20 weist ferner einen Innenbuchse 48 auf. Die Innenbuchse 48 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Die Innenbuchse 48 ist so ausgebildet, dass sie in die Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 eingesteckt werden kann.The
Die Innenbuchse 48 weist einen Innenbuchsen-Außenumfangsfläche 50 auf. Die Innenbuchsen-Außenumfangsfläche 50 umfasst einen Verzahnungsbereich 52, der dem Verzahnungsbereich 40 der Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 entspricht. Die Innenbuchsen-Außenumfangsfläche 50 ist daher ebenfalls als Verzahnungsfläche 42 ausgebildet.The
Die Innenbuchsen-Außenumfangsfläche 50 umfasst zudem einen Drehbereich 54, der an den Verzahnungsbereich 52 angrenzt. Der Drehbereich 54 ist so ausgebildet, dass, wenn die Innenbuchse 48 teilweise in der Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 eingesteckt ist, deren Innenumfangsfläche so erfasst, dass die Innenbuchse 48 relativ zu der Außenbuchse 34 drehbar an der Außenbuchse 34 gelagert ist. Der Drehbereich 54 ist dem Verzahnungsbereich 52 benachbart.The outer
Die Innenbuchse 48 umfasst ferner einen Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung 56. Die Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung 56 ist im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet. Die Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung 56 ist in der Innenbuchse 48 exzentrisch angeordnet. Die Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung 56 weist an ihrer Innenumfangsfläche einen Verzahnungsbereich 58 auf. Die Innenumfangsfläche der Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung 56 ist somit ebenfalls als Verzahnungsfläche 42 ausgebildet.The
Die Innenbuchse 48 umfasst einen Innenbuchsen-Anschlagflansch 60. Der Innenbuchsen-Anschlagflansch 60 definiert das Ausmaß, in welchem die Innenbuchse 48 in der Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 eingesteckt werden kann.The
Es wird nachfolgend insbesondere auf
Wie in
Um nun den Toleranzausgleich mittels der Positionierbuchse 20 zu führen, kann zunächst durch eine gemeinsame Drehung der Außenbuchse 34 mit der Innenbuchse 48 in dieselbe Richtung die gewünschte Orientierung des Toleranzausgleichs eingestellt werden. Sodann kann durch eine relative Drehung der Innenbuchse 48 zu der Außenbuchse 34 das Ausmaß des gewünschten Toleranzausgleichs eingestellt werden.In order to carry out the tolerance compensation by means of the
Wenn die gewünschte Orientierung und das gewünschte Ausmaß des Toleranzausgleichs erreicht sind, wird die Innenbuchse 48 in die Außenbuchse 34 eingesteckt, sodass der Verzahnungsbereich 40 und der Verzahnungsbereich 52 einander erfassen und eine Drehung der Innenbuchse 48 relativ zu der Außenbuchse 34 blockiert ist.When the desired orientation and the desired degree of tolerance compensation are achieved, the
Diese Befestigungsanordnung kann sodann mittels einem oder mehrerer Befestiger endgültig festgelegt werden.This attachment arrangement can then be finally fixed by means of one or more fasteners.
Wie näher in
Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele lediglich insoweit beschrieben, als sie sich von den bisherigen Ausführungsbeispiel unterscheiden.Further exemplary embodiments are described below only to the extent that they differ from the previous exemplary embodiment.
In diesem Beispiel ist das erste Luftfahrzeugbauteil 22 ein Querträger 66. Der Querträger 66 ist beispielsweise als Unterbau für den Kabinenboden im dem Rumpf 12 vorgesehen. Das zweite Luftfahrzeugbauteil 24 ist in diesem Fall ein Rahmenbauteil 68, das Teil der Luftfahrzeugstruktur 62 ist. Ferner kann ein weiteres Luftfahrzeugbauteil, beispielsweise eine Klammer 70 Teil der Befestigungsanordnung 64 sein.In this example, the
Wie in
Wie ferner aus
Die Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 der Außenbuchse 34 ist identisch wie im bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgestaltet.The inner
Die Innenbuchse 48 hat im Unterschied zu dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung 56, deren Innenumfangsfläche glatt ausgebildet ist.In contrast to the previously described exemplary embodiment, the
Ähnlich wie zuvor beschrieben, wird das Ausmaß des Toleranzausgleichs durch die relative Drehung der Innenbuchse 48 zu der Außenbuchse 34 definiert, währen die Orientierung allein durch die Außenbuchse 34 definiert wird.Similar to that previously described, the amount of tolerance compensation is defined by the relative rotation of the
Wie in
Nachfolgend wird mit Bezug auf
Beispielsweise kann die Außenbuchse 34 hier erste Markierungen 78 aufweisen, die beispielsweise mit Buchstabe A, B, C und D bezeichnet werden. Ferner kann n die Innenbuchse 48 eine Mehrzahl von zweiten Markierungen 80 aufweisen, welche vorzugsweise mit Zahlen, beispielsweise von 0 bis 17, bezeichnet werden.For example, the
Die Mehrzahl von ersten Markierungen 78 ist in Umfangsrichtung um die Innenbuchsen-Aufnahmeöffnung 38 derart verteilt, dass lediglich ein einzelnes Paar aus erster Markierung 78 mit zweiter Markierung 90 beieinander liegt.The plurality of
Wie in
Wenn mittels der Lehrringe 82 die korrekte Relativdrehung der Innenbuchse 48 zu der Außenbuchse 34 eingestellt worden ist, ist das Ausmaß des Toleranzausgleichs definiert. Schließlich muss nur noch die Orientierung des Toleranzausgleichs durch korrektes Drehen der Außenbuchse 34 eingestellt werden.If the correct relative rotation of the
Es sollte beachtet werden, dass dieses Vorgehen für sämtliche Positionierbuchsen 20 gemäß der Erfindung möglich ist.It should be noted that this procedure is possible for all positioning
Mit Bezug auf
So wird zunächst mittels der Lehrringe 82 die relative Drehung der Innenbuchse 48 zu der Außenbuchse 34 ermittelt und die Innenbuchse 48 und die Außenbuchse 34 entsprechend positioniert. Sodann wird die Innenbuchse 48 in die Außenbuchse 34 eingesteckt; damit ist das Ausmaß des Toleranzausgleichs definiert. Sodann wir die Positionierbuchse 20 relativ zu dem ersten Luftfahrzeugbauteil 22 (hier dem Querträger 66) gedreht, um die Orientierung des Toleranzausgleichs einzustellen. In einem weiteren Schritt, wird die Positionierbuchse 20, namentlich die Außenbuchse 34, in das erste Luftfahrzeugbauteil 22 eingesteckt. Ferner wird eine Befestiger 86, beispielsweise ein Schraubbefestiger, in die Positionierbuchse 20, namentlich die Innenbuchse 48, eingesteckt.Thus, the relative rotation of the
In einem letzten Schritt wird der Befestiger 86 mittels eines Befestigungselements 88, beispielsweise einer Schraubenmutter, festgelegt. Damit ist das erste Luftfahrzeugbauteil 22 an dem zweiten Luftfahrzeugbauteil 24 befestigt.In a final step, the
Ergänzend kann noch eine Unterlegscheibe 90 zwischen dem zweiten Luftfahrzeugbauteil 24 und dem Befestigungselement 88 angeordnet sein. Zudem kann noch ein Sicherungselement 92 angeordnet werden, welches ein unbeabsichtigtes Lösen des Befestigungselements 88 verhindert.In addition, a
Es wird auf
Anstelle einer manuellen Installation, die zuvor beschrieben worden ist, kann eine automatische Installation der Positionierbuchse 20 folgen. Hierzu kann ein entsprechende ausgestatteter Fertigungsroboter 94 verwendet werden. Der Fertigungsroboter 94 weist eine Scaneinrichtung 96 auf. Die Scaneinrichtung 96 kann eine optische Scaneinrichtung sein. Denkbar ist auch eine Scaneinrichtung 96, die auf magnetischen oder kapazitiven Prinzipien beruht. Die Scaneinrichtung 96 vermisst zunächst die Befestigungsöffnungen 76 sowie die Lage der Innenbuchsen-Bauteilaufnahmeöffnung 56 und ermittelt hieraus die erforderliche Relativdrehung der Innenbuchse 48 zu der Außenbuchse 34. Sodann kann der Fertigungsroboter 94 die Innenbuchse 48 und die Außenbuchse 34 mittels einer entsprechenden Greifeinrichtung 98 aufnehmen, relativ zueinander drehen und sodann relativ zu dem Luftfahrzeugbauteil ausrichten. Schließlich kann der Fertigungsroboter 94 die eingestellte Positionierbuchse einsetzen und anschließend mittels des Befestigers 86 und der weiteren Teile festlegen.Instead of a manual installation as previously described, an automated installation of the
Der Fertigungsroboter 94 ist beispielsweise als üblicher Roboterarm ausgebildet. In einer in
Es sollte beachtet werden, dass die Position und Orientierung jeder Positionierbuchse 20 nach der Installation dokumentiert wird. Im Falle der manuellen Installation erfolgt dies ebenfalls manuell. Im Fall der automatischen Installation mittels dem Fertigungsroboter 94 kann diese Dokumentation auch automatisch erfolgen.It should be noted that the position and orientation of each
Die hierin beschriebene Positionierbuchse 20 teilt die auszugleichende Toleranz in Entfernung beziehungsweise Ausmaß und Orientierung beziehungsweise Richtung auf. Die reine Distanz der Befestigungsöffnungen wird durch die Relativdrehung der Innenbuchse 48 zu der Außenbuchse 34 eingestellt. Die Orientierung der Positionierbuchse 20 ist durch die Relativdrehung der Außenbuchse 34 zu beispielsweise dem ersten Luftfahrzeugbauteil 22 definiert.The
Die Verwendung einer speziellen Messlehre kann die Geschwindigkeit, mit der Positionierbuchse 20 eingestellt werden kann, steigern. Alternativ kann eine elektronische beziehungsweise automatisierte Messlehre verwendet werden.The use of a special gauge can increase the speed at which
Um die Innenbuchse 48 und die Außenbuchse 34 korrekt zu positionieren, können unterschiedliche Markierungen 78, 80 vorgesehen sein, die auch der Dokumentation dienen. Die Einstellung kann sowohl bei Positionierbuchsen 20 mit Außenverzahnung als auch mit glatter Außenumfangsfläche erfolgen.In order to position the
Insgesamt kann mit den hierin beschriebenen Maßnahmen mehr Flexibilität bei der Verwendung von Standardbauteilen erreicht werden und die aufgrund der Fertigung entstandenen Toleranzen einfach ausgeglichen werden, sodass sowohl der Aufwand bei Zusammenbau als auch bei Wartung sowie das Gesamtgewicht verringert werden können. Mit den hierin beschriebenen Maßnahmen ist es möglich, auf einfache Weise einen Toleranzausgleich durchzuführen, ohne zwei unterschiedliche Toleranzlücken separat messen zu müssen. Der Zusammenbau in der korrekten Orientierung der Innenbuchse 48 zu der Außenbuchse 34 in Kombination mit der Relativdrehung der Außenbuchse 34 zu den Luftfahrzeugbauteilen reicht aus. Die einfache Art der Einstellung verringert einerseits besser Fehler beim Zusammenbau und erlaubt gleichzeitig für höhere Fertigungstoleranzen, was insgesamt den Fertigungsaufwand verringern kann.Overall, with the measures described here, more flexibility can be achieved when using standard components and the tolerances that have arisen as a result of production can be easily compensated for, so that both the effort involved in assembly and maintenance and the overall weight can be reduced. With the measures described here, it is possible to carry out tolerance compensation in a simple manner without having to measure two different tolerance gaps separately. Assembly with the correct orientation of the
Um die Herstellung, Wartung und Reparatur von Luftfahrzeugen zu verbessern, wird eine Positionierbuchse 20 vorgeschlagen, die dem Einstellen eines Abstandes und einer Orientierung zwischen zwei Luftfahrzeugbauteilen dient. Die Positionierbuchse enthält dabei eine Außenbuchse, die in ein erstes Luftfahrzeugbauteil eingesteckt wird und eine Innenbuchse, die in die Außenbuchse eingesteckt wird. Die Innenbuchse ist grundsätzlich dafür geeignet, ein Luftfahrzeugbauteil aufzunehmen, kann jedoch auch lediglich übliche Befestiger aufnehmen. Insgesamt ermöglicht die Positionierbuchse eine Befestigung des ersten Luftfahrzeugbauteils an dem zweiten Luftfahrzeugbauteil. Die Außenbuchse und die Innenbuchse sind so ausgebildet, dass, wenn die Innenbuchse in der Außenbuchse eingesteckt ist, eine Drehung der Innenbuchse relativ zu der Außenbuchse blockiert ist. Die Positionierbuchse wird bei Befestigungsanordnungen von Luftfahrzeugen verwendet. In order to improve the manufacture, maintenance and repair of aircraft, a
Insbesondere wird die Positionierbuchse bei der Verbindung von Teilen der Luftfahrzeugstruktur, wie etwa der Primärstruktur beziehungsweise der Sekundärstruktur, verwendet.In particular, the positioning bushing is used in the connection of parts of the aircraft structure, such as the primary structure or the secondary structure.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Luftfahrzeugaircraft
- 1212
- Rumpfhull
- 1414
- Flügelwing
- 1616
- Höhenleitwerkelevator
- 1818
- Seitenleitwerkrudder
- 2020
- Positionierbuchsepositioning socket
- 2222
- erstes Luftfahrzeugteilfirst aircraft part
- 2424
- zweites Luftfahrzeugteilsecond aircraft part
- 2626
- Außenbuchsen-AufnahmeöffnungOuter Bushing Receiving Port
- 2828
- glatte Innenumfangsflächesmooth inner peripheral surface
- 3030
- Befestigungsrohrmounting tube
- 3232
- Luftfahrzeugbauteil-VerzahnungsbereichAircraft component gear area
- 3434
- Außenbuchseouter bushing
- 3636
- Außenbuchsen-AußenumfangsflächeOuter Bushing Outer Peripheral Surface
- 3838
- Innenbuchsen-AufnahmeöffnungInner bushing receiving opening
- 4040
- Verzahnungsbereichgear area
- 4242
- Verzahnungsflächegear surface
- 4444
- Außenbuchsen-AnschlagsflanschOuter Bushing Stop Flange
- 4646
- Einführbereichinsertion area
- 4848
- Innenbuchseinner bush
- 5050
- Innenbuchsen-AußenumfangsflächeInner Bushing Outer Peripheral Surface
- 5252
- Verzahnungsbereichgear area
- 5454
- Drehbereichturning range
- 5656
- Innenbuchsen-BauteilaufnahmeöffnungInternal bushing component receiving opening
- 5858
- Verzahnungsbereichgear area
- 6060
- Innenbuchsen-AnschlagflanschInner Bush Stop Flange
- 6262
- Luftfahrzeugstrukturaircraft structure
- 6464
- Befestigungsanordnungmounting arrangement
- 6666
- Querträgercross member
- 6868
- Rahmenbauteilframe component
- 7070
- Klammerbracket
- 7272
- verzahnte Innenumfangsflächeserrated inner peripheral surface
- 7474
- Verzahnungsbereichgear area
- 7676
- Befestigungsöffnungmounting hole
- 7878
- erste Markierungfirst mark
- 8080
- zweite Markierungsecond mark
- 8282
- Lehrringtraining ring
- 8484
- innerster Lehrringinnermost teaching ring
- 8686
- Befestigerfastener
- 8888
- Befestigungselementefasteners
- 9090
- Unterlegscheibewasher
- 9292
- Sicherungselementfuse element
- 9494
- Fertigungsrobotermanufacturing robot
- 9696
- Scaneinrichtungscanning device
- 9898
- Greifeinrichtunggripping device
- 100100
- Portalportal
Claims (15)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102020128089.0A DE102020128089A1 (en) | 2020-10-26 | 2020-10-26 | Aircraft component positioning bushing, mounting arrangement and aircraft structure |
Publications (1)
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DE102020128089A1 true DE102020128089A1 (en) | 2022-04-28 |
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ID=81076823
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-
2020
- 2020-10-26 DE DE102020128089.0A patent/DE102020128089A1/en active Pending
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