DE1211442B - Anordnung zur Befestigung von zwei plattenfoermigen Bauteilen aneinander - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

F06b

Deutsche Kl.: 47 a-2

Nummer: 1211442

Aktenzeichen: G 28059 XII/47 a

Anmeldetag: 30. September 1959

Auslegetag: 24. Februar 1966

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, mit der zwei plattenförmige Bauteile aneinander mit Hilfe einer Schraubverbindung befestigt werden. Solche Befestigungen werden unter anderem beim Bau von Flugzeugzellen und -tragflächen verwandt. Hierbei sind z.B. die Abdeckplatten von Rüstkammern, in denen sich hydraulische, elektronische oder sonstige Einrichtungen befinden, schnell an der Flugzeugwand zu befestigen, und zwar so, daß die Abdeckplatte im Hinblick auf die Festigkeit ein integrales Teil wird.

Für diesen und ähnliche Zwecke sind Anordnungen zur Befestigung von zwei plattenförmigen Bauteilen aneinander mittels einer Schraubverbindung bekannt, die aus einer Kappe mit einem darin eingesetzten Schraubbolzen bestehen, wobei die Kappe hinter einer Bohrung des inneren Bauteils angebracht ist, und mit einem mit Innengewinde versehenen, einen zylindrischen Schaft und einen konischen Kopfteil aufweisenden Hohlbolzen, der in eine konisch angesenkte Ausnehmung am äußeren Bauteil eingesetzt und am Schaftteil mittels eines Federringes gehalten ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Montage einer solchen Befestigungsanordnung zu vereinfachen und zu beschleunigen. Vor allen Dingen soll erreicht werden, daß sich die Bohrungen in den zu verbindenden Platten beim Einstecken des Hohlbolzens selbsttätig aufeinander ausrichten und sich somit zentrieren. Gleichzeitig damit soll das Einfädeln des Hohlbolzengewindes in das Bolzengewinde der Kappe erleichtert werden. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Bolzenkappe in an sich bekannter Weise mittels eines Halters seitlich verschiebbar am einen Bauteil befestigt ist und die untere Hälfte des Schaftteils des Hohlbolzens an der Außenfläche stufenförmig abnehmende Absätze kleineren Durchmessers mit dazwischenliegenden kegeligen Schultern und am stirnseitigen Ende einen nach außen vorspringenden Halteflansch für den Federring aufweist.

Durch diese abgesetzten Durchmesser verschiedener Größe an dem Schaftteil des Hohlbolzens, wobei diese Durchmesser konisch ineinander übergehen, erhält der Hohlbolzen an seinem vorderen Ende einen kleinen und an seinem hinteren Ende einen großen Durchmesser, so daß er beim Einführen in die Bohrungen der zu verbindenden plattenförmigen Bauteile die Bohrungen zentriert und Fluchtungsfehler ausgleicht. Es ist offensichtlich, daß mit einer solchen Anordnung schnell gearbeitet werden kann. Es wird überflüssig, die beiden Bohrungen vor dem Einschieben des Hohlbolzens genau aufeinander ausAnordnung zur Befestigung von zwei
plattenförmigen Bauteilen aneinander

Anmelder:

General Dynamics Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Berkenfeld, Patentanwalt,
Köln-Lindenthal, Universitätsstr. 31

Als Erfinder benannt:

Wallace Frank Harbison, Fort Worth, Tex.;
Darril Dewain Miller,
Santa Anna, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 3. Oktober 1958
(765 251)

zurichten und in dieser ausgerichteten Lage zu halten, da der Hohlbolzen diese Aufgabe automatisch mit übernimmt.

Der Hohlbolzen ist durch einen in eine Ringnut des Bolzenschaftes eingreifenden Federring gegen Herausfallen aus den zu verbindenden plattenförmigen Bauteilen gesichert.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist dieser Federring als offener Drahtring in an sich bekannter Weise sternförmig mit nach außen und innen ragenden federnden Abschnitten gestaltet. Zur Unterbringung und Halterung des Federringes zwischen den beiden Bauteilen sieht die Erfindung vor, daß dessen federnde Abschnitte in eine ringförmige Erweiterung am Rand der Bohrung des inneren bzw. äußeren Bauteils fassen. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung soll weiter erreicht werden, daß das beim Anziehen des Hohlbolzens aufgewandte Drehmoment nach oben begrenzt ist. Hierdurch wird eine Beschädigung und Verformung der miteinander zu verbindenden Bauteile verhindert. Gemäß der Erfindung löst man diese Aufgabe dadurch, daß der konische Kopfabschnitt des Hohlbolzens eine ringförmige Rille mit einem Durchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Durchmesser des oberen Schaftabschnittes entspricht, und mit einer Tiefe, die gewährleistet, daß der Kopf abschert, wenn das auf den Hohlbolzen

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ausgeübte Drehmoment einen bestimmten Wert über- 27 auf eine später noch klarer werdende Weise aufschreitet. · genommen werden kann. Das obere Ende 28 des

Weiter sieht die Erfindung noch vor, daß am Bolzens 26 ist ohne Gewinde, um jegliches Verkanten

Absatz des unteren Schaftteils des Hohlbolzens zu vermeiden. Die Büchse 24 besitzt in sie ein-

zur Sicherung des Schraubbolzens ein Einschnitt 5 geschnittene passende Bohrungen 29, so daß jegliche

vorgesehen ist, dessen Wandteil nach innen vor- sich in ihr ansammelnde Flüssigkeit abfließen kann,

gewölbt ist. Der Hohlbolzen 27 kann aus einem Bolzenrohling

In der Zeichnung, in der eine bevorzugte Form mit einem versenkbaren Kopf 31 für einen Innen-

der Erfindung dargestellt ist, zeigt schlüssel hergestellt werden. Die gezeigte Ausführung

F i g. 1 eine auseinandergezogene Darstellung der io wird mit einem Alien-Schlüssel bedient, obwohl

bevorzugten Ausführung, natürlich auch mit anderen Schlüsseln bedienbare

F i g. 2 einen Schnitt durch das eine Abdeckplatte Ausführungen denkbar sind. Entlang der Achse des

in ihrer Lage haltende Befestigungsmittel, Schaftes 33 ist eine Bohrung 32 eingeschnitten, die

F i g. 3 einen Schnitt durch eine abgeänderte Aus- mit einem mehrläufigen Gewinde 34 versehen ist. Die

führung zur Verwendung zur flüssigkeitsdichten Be- 15 Außenseite des Schaftes 33 ist unter Bildung einer

festigung einer Abdeckplatte auf einer Unterlage und unteren Fläche 37, die einen kleineren Durchmesser

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer als das obere Ende 38 besitzt, abgestuft. Eine

anderen Ausführung zur Eckenbefestigung. konische Schulter 39 verbindet die beiden Flächen.

F i g. 1 zeigt einen Bolzenkappenhalter 11 aus Eine zweite konische Schulter 31 erstreckt sich von einem einzigen Blechmetallstück mit einem flachen, 20 der schmaleren Fläche 37 unter Bildung eines zuringförmigen Mittelteil 12 mit einer Bolzenöffnung rückspringenden Teiles 42 neben dem Endflansch 43. .13. Auf den sich gegenüberliegenden Seiten des Mit- Eine Feder 44 in Form eines »Davidsternes« mit telteiles 12 des Halters ist das Blech nach unten in nach innen und außen ragenden federnden Abschnitt-Rippen 14 von im wesentlichen V-förmigem Quer- ten 46 und 47 ist vorgesehen, die sich in radialer schnitt ausgeformt, die auf einem gemeinsamen Ra- 25 Richtung aufweiten kann. Sie läßt sich um den zudius um den Mittelpunkt der öffnung gebogen sind. rückspringenden Teil 42 legen und gleitet dann über In seitlicher Richtung ist der Halter 11 kleiner als die kegelförmigen Schultern 41 und 39, um sich selbst der Durchmesser des durch die Rippen 14 begrenzten auf dem oberen Ende 38 des Schaftes, der den grö-Kreises, so daß der Teil 16 des Mittelteiles 12, der ßeren Durchmesser hat, festzusetzen,
die Rippen 14 miteinander verbindet, durch die Rip- 30 Ein kleiner Einschnitt 48 ist in der unteren Fläche pen nicht versteift wird. Dieses Teil 16 kann dann 37 vorgesehen, und die dünne Wand ist mit den zum Befestigen oder Herausnehmen der Bolzenkappe danebenliegenden Gewindegängen nach innen aus-

17 in einer nachstehend noch zu beschreibenden gebogen, um zusammen mit den Außengewinde-Weise nach unten gebogen werden. Die Innenwand gangen des Bolzens 26 eine Sperrvorrichtung zu

18 der Rippen 14 besitzt in der Mitte eine Anschlag- 35 bilden.

öffnung 19 zur Aufnahme der Anschläge 21 auf der Damit der Kopf bei einer bestimmten Belastung Bolzenkappe 17. Von den Rippen 14 gehen aus abschert, ist eine ringförmige Rille 49 im Kopf 31 einem Stück mit ihnen bestehende Ösen 22 nach des Hohlbolzens 27 vorgesehen. Der äußere Flanschaußen, die Befestigungslöcher 23 besitzen, welche als abschnitt 51 des versenkbaren Kopfes 31 wird dem-Haltemittel zum Anbringen des Halters 11 auf einer 40 nach bei Belastung mit einem bestimmten Dreh-Grundplatte dienen. Nach dem Ausstanzen wird das moment abscheren, bevor irgendein anderes Teil des Befestigungsmittel 11 durch Erwärmen bis auf Feder- Befestigungsmittels versagt. Dies gestattet eine einhärte gebracht, um es so weit nachgiebig zu machen, fache Reparatur von mit zu hohem Drehmoment bedaß es ohne Erleiden einer Dauerverformung ge- lasteten Befestigungsmitteln durch das einfache Abbogen werden kann; die Rippen 14 können dann 45 schrauben des Hohlbolzens 27 und dessen Ersatz zum Vergrößern des Abstandes zwischen den An- durch einen anderen.

Schlagöffnungen 19 nach außen gebogen werden. Im Die Verwendung des Schnellbefestigungsmittels allgemeinen ist der Abstand zwischen den Anschlag- läßt sich am besten an dem Schnitt der F i g. 2 eröffnungen 19 kleiner als der Abstand zwischen den läutern. Hier sind miteinander fluchtende Bohrungen äußeren Enden der Anschläge 21 auf der Bolzen- 50 52 und 53 durch die Abdeckplatte 54 und die Unterkappe 17, um ein Lösen der Kappe 17 von dem lage 56 gebohrt. Die Bohrung 52 in der Abdeckplatte Kappenhalter 11 zu verhindern. Die Anschläge 21 ist zur Aufnahme des Kopfes 31 des Hohlbolzens auf der Bolzenkappe 17 haben, um eine seitliche Be- versenkt, und die Bohrung 53 in der Unterlage ist wegung zu ermöglichen, praktisch parallel zueinander zur Aufnahme der den Bolzen haltenden Feder 44 verlaufende Seiten. Um eine Querbewegung zu ge- 55 bei 55 erweitert.

statten, sind die Öffnungen 19 größer als die An- Die Bolzenkappe 17 läßt sich dann mit der Bohschläge. Deshalb kann die Bolzenkappe 17 frei in rung 53 in der Unterlage 56 ausrichten, und das Bejeder Richtung in der durch die Öffnungen 19 fest- festigungsmittel 11 wird auf die Innenseite der Untergelegten Ebene hin- und hergeschoben werden. lage mit den Senknieten 57 befestigt. Die Hohlbolzen Die Bolzenkappe 17 besteht aus einer zylindrischen 60 27 werden dann über die Bohrungen 52 in die Büchse 24 mit von ihrer Oberseite nach außen aus- Abdeckplatte 54 eingesetzt, und die Halteringe 44 gehenden Anschlägen 21, die die eben beschriebene schnappen in ihre Stellungen ein, um die Hohlbolzen hin- und hergehende Bewegung ermöglichen. Ein mit in den Bohrungen der Abdeckplatte zu sichern. Die einem Gewinde versehener Bolzen 26, dessen Durch- Abdeckplatte ist dann fertig zum Einbau. Die Längen messer kleiner als der Innendurchmesser der Büchse 65 des Bolzens 26 in der Bolzenkappe 17 und dem Hohl-24 ist, ist unverdrehbar unten an der Büchse be- bolzen 27 sind so bemessen, daß die Bolzenspitze das festigt. Der Abstand zwischen der Büchse 24 und nicht mit einem Gewinde versehene Ende 36 aufdem Bolzen 26 ist so gewählt, daß der Hohlbolzen nimmt und der Hohlbolzen in mehrere Gewinde-

gänge der Mutter eingreift, bevor die kegelige Schulter 39 des Hohlbolzens sich selbst durch die nicht fluchtende Bohrung 53 in der Unterlage durchsteckt, wodurch die Unterlage und die Abdeckplatte zusammengezogen und aufeinander ausgerichtet werden.

F i g. 3 zeigt eine abgeänderte Form zur flüssigkeitsdichten Befestigung einer Abdeckplatte 54 auf einer Unterlage 56. Die Abdeckplatte und die Unterlage können auf eine nicht dargestellte übliche Weise flüssigkeitsdicht miteinander verbunden werden. Beim Anpressen der das Befestigungsmittel anschließenden Bohrungen 53 und 52 wird hier jedoch eine Abwandlung des Bolzenmutterhalters 11 als Halter 58 gezeigt. Dieser Halter ist kugelförmig ausgebildet und besitzt in einem Abstand voneinander angeordnete, nach außen ausgebogene Abschnitte 59, die an seinem oberen Ende angebracht sind und solche Abmessungen haben, daß sie eine Hin- und Herbewegung der Anschläge 51 in ihnen gestatten. Nicht dargestellte, in die Wand des Befestigungsmittels 58 eingepreßte Teile ragen in den Weg der Anschläge 21 und vermeiden ein Drehen der Bolzenkappe 17. Der Halter 58 besitzt weiter in der Nähe seines oberen Endes sich gegenüberliegende Innenschultern (nicht dargestellt), auf denen ein ringförmiger Dichtring 61 liegt. Dieser Dichtring 61 hat an seinem inneren Umfang eine innere aufrecht stehende zylindrische Wand 63 und einen radial nach außen verlaufenden Kragen 64, auf dem die innere Schulter des Halters 58 ruht. Ein nachgiebiger O-Ring 66 liegt außerhalb der Wand 63 und so auf dem Kragen 64, daß beim Befestigen des Halters 58 an seiner Stelle, wie z. B. durch die Niete 57, der O-Ring 66 eine stetige, dichte Abschließung der Bohrung 53 gegenüber der Unterlage 56 bewirkt. Die Bohrung 52 in der Abdeckplatte 54 ist zur Aufnahme einer Rückhaltefeder 44 für den Hohlbolzen, falls erwünscht als andere Möglichkeit, versenkt. Die Bolzenkappe 17 und der Hohlbolzen 27 sind die gleichen, wie die in den F i g. 1 und 2 gezeigten.

Obgleich die Ausführungen nach den F i g. 2 und 3 zeigen, wie der Bolzen 26 mittels eines Gewindes in dem Boden des Hülsenteiles 24 der Bolzenkappe 17 befestigt ist, ist es selbstverständlich, daß auch verschiedene andere Möglichkeiten zur unverdrehbaren Befestigung des Bolzens in seiner Stellung möglich sind, wie z.B. Schweißen, Pressen, Ausprägen usw., oder das Herstellen der Elemente 26 und 24 aus einem Stück.

Die F i g. 4 zeigt eine zur Eckenbefestigung geeignete Abwandlung des Halters. In diesem Fall hat der Flansch 67 zwei Befestigungslöcher 68, und von der Rippe 14 geht kein Flansch zur anderen Seite. Die Anschlagöffnungen 19 können in einem Abstand zueinander liegen, so daß die Anschläge 21 durch die äußere Verlängerung der Rippen 14 in der gleichen Weise eingesteckt werden können, wie dies bei F i g. 1 erklärt wurde.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Befestigung von zwei plattenförmigen Bauteilen aneinander mittels einer Schraubverbindung, bestehend aus einer Kappe mit einem darin eingesetzten Schraubbolzen, die hinter einer Bohrung des inneren Bauteils angebracht ist, und einem mit Innengewinde versehenen, einen zylindrischen Schaft und einen konischen Kopfteil aufweisenden Hohlbolzen, der in eine konisch angesenkte Ausnehmung am äußeren Bauteil eingesetzt und am Schaftteil mittels eines Federringes gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzenkappe (17) in an sich bekannter Weise mittels eines Halters (11) seitlich verschiebbar am einen Bauteil (56) befestigt ist und die untere Hälfte des Schaftteils (33) des Hohlbolzens (27) an der Außenfläche stufenförmig abnehmende Absätze (37, 42) kleineren Durchmessers mit dazwischenliegenden kegeligen Schultern (39,41) und am stirnseitigen Ende einen nach außen vorspringenden Halteflansch (43) für den Federring (44) aufweist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federring (44) als offener Drahtring in an sich bekannter Weise sternförmig mit nach außen und innen ragenden federnden Abschnitten (46, 47) gestaltet ist, die in eine ringförmige Erweiterung (55) am Rand der Bohrung (52) des inneren bzw. äußeren Bauteils fassen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Kopfabschnitt (31) des Hohlbolzens (27) eine ringförmige Rille (49) mit einem Durchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Durchmesser des oberen Schaftabschnittes (38) entspricht, und mit einer Tiefe, die gewährleistet, daß der Kopf abschert, wenn das auf den Hohlbolzen (31) ausgeübte Drehmoment einen bestimmten Wert überschreitet.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Absatz (37) des unteren Schaftteils des Hohlbolzens (27) zur Sicherung des Schraubbolzens (26) ein Einschnitt (48) vorgesehen ist, dessen Wandteil nach innen vorgewölbt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1 030 113;
britische Patentschrift Nr. 773 814;
USA.-Patentschriften Nr. 2 815 789, 1 903 107.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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