DE1109457B - Duebel zum Einsetzen in leichte Sandwichplatten - Google Patents

Description

• Dübel zum Einsetzen in leichte Sandwichplatten Die Erfindung betrifft Dübel zum Einsetzen in leichte Sandwichplatten, wie sie beispielsweise für Innenwände und Fußböden im Flugzeugzellenbau verwendet werden und als vergossene Dübel bekannt sind.
• Im allgemeinen wird bei derartigen Dübeln ein sich verfestigender Körper eines Vergußmaterials benutzt, wie z. B. Epoxy-Kunstharze, die in einer Ausnehmung der Sandwichplatte um den Einsatz herumgegossen werden, so daß sie den Einsatz in der Platte verankern. Hierbei liegt ein Ende des Einsatzes frei zugänglich in einer Öffnung auf einer Seite der Platte, so daß ein andererBefestigungsteil (z. B. ein Gewindestift oder eine Schraube, welche eine Konsole oder ein anderes an der Platte befestigendes Teil durchgreift und in den Einsatz geschraubt ist) mit dem Einsatz und somit mit der Platte verbindbar ist.
• Es sind Dübel bekannt zum Einsetzen in leichte Sandwichplatten, die aus einem wabenartigen Zellenkern mit beiderseits an den Kanten des Zellenkerns befestigten Außenhäuten bestehen, von denen die eine Außenhaut eine Öffnung aufweist, an die sich eine Ausnehmung anschließt, die sich durch den Zehenkern bis zur gegenüberliegenden Außenhaut erstreckt und zur Aufnahme einer zur Halterung einer Schraube ausgebildeten Hülse mit an beiden Enden vorgesehenen Köpfen dient. Der untere, nahe der gegenüberliegenden Außenhaut liegende Kopf ist mit zwei seitlichen Abflachungen ausgebildet und bildet eine drehfeste Verbindung mit der Sandwichplatte durch einen dieAusnehmung ausfüllenden Körper aus verfestigter Kunststoffnasse.
• Der Hauptzweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines verbesserten Dübels, der zur Aufnahme eines Gewindestiftes oder einer Schraube eine sich selbst ausrichtende schwimmende Mutter aufweist.
• Die Erfindung ist darin zu sehen, daß bei diesem Dübel in der Hülse radial beweglich aber drehfest mit ihr verbunden eine Mutter sitzt, die gegen Herausziehen aus der Hülse gesichert ist. Die Bohrung der Hülse ist abgesetzt und hat im oberen Kopf einen kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser der Mutter ist, während im unteren Kopf radiale Schlitze vorgesehen sind, die in die radialen Ansätze der Mutter mit Spiel eingreifen, wobei der untere Kopf durch eine Platte verschlossen ist. Diese Platte liegt im parallelen Abstand von der nicht durchbrochenen unteren Außenhaut und ragt mit Teilen über die Abflachungen des unteren Kopfes hinaus.
• Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen , näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Teile, aus denen der vergießbare Einsatz gemäß der Erfindung besteht, Fig.2 eine Draufsicht einer leichten Sandwichplatte mit Einsatz gemäß der Erfindung, Fig. 3 einen axialen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2.
• In der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung darstellt, ist eine Sandwichplatte mit wabenartig ausgebildetem Kern gezeigt, welche im ganzen mit A bezeichnet ist. Der Dübel B ist mittels einer Kunststoffinasse C in einer Ausnehmung der Platte A verankert.
• Die Platte A besteht aus zwei Außenhautplatten 10 und 11, die durch Kleben, Hartlöten oder Schweißen mit den Kanten eines eine geringe Dichte aufweisenden Kernes 12 wabenartiger Zellenkonstruktion verbunden sind. Zur Aufahme des Dübels B ist die Platte A mit einer Ausnehmung 13 versehen, welche durch die Außenhautplatte 11 und den Zehenkern 12 bis auf die Innenfläche der gegenüberliegenden Außenhautplatte 10 gebohrt ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weist die Ausnehmung 13 eine runde öffnung in der Außenhautplatte 11 auf und wird durch die radial einwärts vorspringenden Ecken 14 der Zellenwände des Kernes 12 begrenzt, welche den zylindrischen Bohrweg der Lochsäge oder des Stimfräsers, die zum Bohren der Ausnehmung 13 verwendet werden, berühren. Zwischen den Ecken 14 weist die Ausnehmung 13 seitliche Hohlräume 15 auf, die sich vom Durchmesser der Öffnung in der Außenhautplatte 11, welche die Hohlräume 15 überdeckt, radial nach außen erstrecken. Der Körper C aus Kunststoff, welcher die Ausnehmung 13 ausfüllt, weist eine Anzahl seitlicher Vorsprünge 16 auf, die sich in die Hohlräume 15 erstrecken, und ist dadurch mit der Platte A sowie durch einen mittleren ringförmigen Teil 17 mit dem Dübel B verankert. Vorzugsweise weist der gegossene Körper C eine dünne flache Scheibe 18 auf, die an der Innenfläche der Außenhautplatte 10 und am Ende des Dübels B haftet, um eine maximale Verbindungsfläche zwischen dem Dübel B .und der Platte A zu schaffen.
• Der Dübel B besteht aus einer Hülse, die im ganzen mit 19 bezeichnet ist, und einer im ganzen mit 20 bezeichneten schwimmenden Mutter. Die Mutter 20 weist einen zylindrischen Hülsenteil 21 mit einer Gewindebohrung 22 sowie zwei radial vorstehende, am Ende nahe dem geschlossenen Boden oder der Seite der Ausnehmung 13 angebrachten Nasen 23 auf.
• Die Hülse 19 besteht aus einem zylindrischen, rohrförmigen Teil 24, einem einstückig damit verbundenen oberen Kopf 25 in Form eines flachen, runden Flansches, einem unteren Kopf 26, der ebenfalls die Form eines flachen Flansches, jedoch eine größere Dicke als der Kopf 25 hat, und an diametral gegenüberliegenden Seiten sehnenförmige Abflachungen aufweist, und einer dünnen, runden Verschlußscheibe 28, die mit der Stirnfläche 29 (Fig. 1) des Kopfes 26 durch Hartlöten oder Schweißen verbunden ist.
• Der Kopf 25 ist mit mittleren Öffnungen 30 ausgebildet, durch welche ein Gewindestift oder eine Schraube eingeführt und in die Mutter 20 eingeschraubt werden kann. Innerhalb des rohrförmigen Teils 24 der Hülse 19 ist eine Aufbohrung 31 vorgesehen, in welcher der mit Innengewinde versehene Hülsenteil 21 der Mutter 20 lose mit reichlichem radialem Spiel aufgenommen ist, um eine radiale, sich selbst ausrichtende Verschiebung der Mutter 20 zu gestatten. Innerhalb des unteren Kopfes 26 sind zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Ausnehmungen 32 vorgesehen, in welche die Nasen 23 der Mutter 20 mit axialem und radialem Spiel eingreifen, so daß sich die Mutter frei selbstausrichtend bewegen kann, wenn ein Gewindestift oder eine Schraube in sie eingeschraubt wird, wobei das obere Ende der Mutter in Anlage an die Schultern 33 gezogen wird, welche durch den Boden der Aufbohrung 31 gebildet werden.
• Die Aufbohrung 31, ihre oberen Endschultern 33, die Ausnehmungen 32 für die Nasen 23 und die Endscheibe 28 bilden eine Hülse, die mit Ausnahme der Schraubeneinführungsbohrung 30 im Kopf 25 geschlossen ist. Die Mutter ist in dieser Hülse eingeschlossen. Beim Einbau des Einsatzes wird ein Kunststoff, der in festem Zustand eine sehr große Haftfähigkeit aufweist, in flüssiger oder halbflüssiger Form durch die Ausnehmung 13 in die Platte A eingebracht.
• Ein Aushärtemittel zum Härten des Kunststoffes beim Verfestigen wird diesem vor dem Eingießen beigegeben. Der Dübel B wird dann durch das offene Ende der Ausnehmung 13 in die weiche Masse des Kunststoffes gedrückt, wobei der Kunststoff hochsteigt und um die Seiten der Hülse 19 fließt. Die Menge des in die Ausnehmung 13 eingegebenen Kunststoffes ist so bemessen, daß er etwa bis in Berührung mit der Innenfläche der Außenhautplatte 11 ansteigt, wenn der Dübelkopf in eine ebene Stellung mit der Außenfläche der Außenhautplatte 11 gebracht ist. In dieser Stellung hat die Verschlußplatte 28 einen kleinen Abstand von der gegenüberliegenden Außenhautplatte 10, so daß die dünne, zwischen der Verschlußscheibe und der Platte 10 liegende Kunststoffscheibe 18 verbleibt.
• Durch die Anlage des erhärteten Kunststoffkörpers an der oberen Stirnfläche des unteren Kopfes und an der inneren Fläche der Außenhautplatte 11 wird der Dübel dagegen gesichert, daß er aus der Ausnehmung herausgezogen wird, wenn das an der Platte zu befestigende Teil beim Anschrauben nicht auf dem äußeren Stirnende des Flansches 25 aufliegt. Die Anlage der Kunststoffmasse an den flachen Stirnflächen 27 des unteren Kopfes 26 und der schlüsselartige Eingriff der radial vorstehenden Vorsprünge 16 des Körpers C in die Hohlräume 15 schützen die Hülse 19 gegen Verdrehung. Die Hülse 19 ihrerseits verriegelt die Mutter 20 gegen Verdrehung durch den schlüsselartigen Eingriff der Nasen 23 in die Ausnehmungen 32.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Dübel zum Einsetzen in leichte Sandwichplatten, die aus einem wabenartigen Zehenkern mit beiderseits an den Kanten des Zellenkerns befestigten Außenhäuten bestehen, von denen die eine Außenhaut eine Öffnung aufweist, an die sich eine Ausnehmung anschließt, die sich durch den Zellenkem bis zur gegenüberliegenden Außenhaut erstreckt und zur Aufnahme einer zur Halterung einer Schraube ausgebildeten Hülse mit an beiden Enden vorgesehenen Köpfen dient, von denen der obere die COffnung in der Außenhaut verschließt, während der untere nahe der gegenüberliegenden Außenhaut liegende Kopf mit zwei seitlichen Abflachungen ausgebildet ist und eine drehfeste Verbindung mit der Sandwichplatte durch einen die Ausnehmung ausfüllenden Körper verfestigter Kunststoffmasse bildet, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülse (19) radial beweglich, aber drehfest mit ihr verbunden eine Mutter (20) sitzt, die gegen Herausziehen aus der Hülse gesichert ist.
2. 2. Dübel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung der Hülse (19) abgesetzt ist und im oberen Kopf (25) einen kleineren Durchmesser hat als der Außendurchmesser der Mutter (20) ist, während im unteren Kopf (26) radiale Schlitze (32) vorgesehen sind, in die radiale Ansätze (23) der Mutter mit Spiel eingreifen, wobei der untere Kopf durch eine Platte (28) verschlossen ist.
3. 3. Dübel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (28) im parallelen Abstand von der nicht durchbrochenen unteren Außenhaut (10) liegt.
4. 4. Dübel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (28) mit Teilen über die Abflachungen (27) des unteren Kopfes (26) hinausragt. In Betracht gezogene Druckschriften: Machine Design, Bd. 28 (1956), Heft 17, S.110.