DE1248376B

DE1248376B - Quickly detachable fastening link for connecting two workpieces

Info

Publication number: DE1248376B
Application number: DEA34475A
Authority: DE
Inventors: Gose B Sellers
Original assignee: Aerpat AG
Current assignee: Aerpat AG
Priority date: 1959-04-28
Filing date: 1960-04-20
Publication date: 1967-08-24

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND Int. CL:FEDERAL REPUBLIC OF GERMANY Int. CL:

F 16bF 16b

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

F16 s
Deutsche KL: 47a-lF16 s
German KL: 47a-l

Nummer: 1248 376Number: 1248 376

Aktenzeichen: A 34475 XII/47 aFile number: A 34475 XII / 47 a

Anmeldetag: 20. April 1960 Filing date: April 20, 1960

Auslegetag: 24. August 1967Opened on: August 24, 1967

Die Erfindung betrifft ein schnell lösbares Befestigungsglied zur Verbindung zweier Werkstücken, bestehend aus einem mit einer Schulter versehenen Hohlbolzen mit in radialen Bohrungen beweglichen Sperrkugeln, die bei Verriegelungsstellung von einem im Hohlbolzen längsbeweglichen Stößel nach außen gedrückt werden und über die Außenseite des Bolzens vorstehen, hierbei jedoch am vollständigen Austreten nach außen durch Anschläge in den Radialbohrungen im Bereich ihrer außenliegenden Enden gehindert sind.The invention relates to a quickly releasable fastening member for connecting two workpieces, consisting from a hollow bolt provided with a shoulder with movable in radial bores Locking balls which, in the locked position, move outwards from a plunger that is longitudinally movable in the hollow bolt are pressed and protrude beyond the outside of the bolt, but in this case at the complete exit to the outside through stops in the radial bores in the area of their outer ends are prevented.

Derartige lösbare Befestigungsmittel sind in zahlreichen Ausführungen bekannt und finden insbesondere auch im Flugzeugbau zur vorläufigen oder lösbaren Verbindung zweier Bauteile Verwendung. Die lösbare Verbindung zweier Bauteile erfolgte durch derartige besondere Befestigungsmittel insbesondere dann, wenn die eine Seite der Verbindungsstelle unzugänglich ist und unzugänglich bleibt. Die bisher bekannten Befestigungsmittel dieser Art sind derart a° ausgebildet, daß im Stößel für die Begrenzung der nach innen gerichteten Bewegung der Sperrkugeln eine Längsnut oder eine Ringnut vorgesehen ist. Hiermit ist die Notwendigkeit einer zusätzlichen Länge des Stößels um die Ausdehnung der Längsnut bzw. bei Anwendung einer Ringnut oder sonstigen Umfangsvertiefung ein besonderer Abschnitt des Stößels zur Abstützung der Sperrkugeln in der Sperrstellung erforderlich. Diese zusätzliche Länge ist schon deshalb unerwünscht, weil der Raum auf der unzugäng- 3<> liehen Seite der Werkstücke sehr knapp ist und aus konstruktiven Gründen möglichst klein gehalten werden muß. Darüber hinaus erfordert der zusätzliche Längsabschnitt nicht nur einen zusätzlichen Materialaufwand, sondern auch ein zusätzliches Gewicht, weldies sich insbesondere im Flugzeugbau bei der Verwendung derartiger Befestigungsvorrichtungen zu mehreren Hunderten in einem Flugzeug in sehr unerwünschter Weise summiert. Darüber hinaus war die Herstellung der bekannten Befestigungsmittel dieser Art nicht immer besonders einfach, insbesondere dann, wenn im Stößel eine Längsnut für die Aufnahme der Sperrkugeln in der Lösestellung vorgesehen war.Such releasable fastening means are known in numerous designs and are found in particular Also used in aircraft construction for the temporary or detachable connection of two components. the Detachable connection of two components was made in particular by such special fastening means when one side of the junction is inaccessible and remains inaccessible. The so far known fasteners of this type are such a ° designed that in the plunger for limiting the inward movement of the locking balls a longitudinal groove or an annular groove is provided. This eliminates the need for additional length of the plunger by the extent of the longitudinal groove or when using an annular groove or other circumferential recess a special section of the plunger to support the locking balls in the locking position necessary. This additional length is undesirable because the space on the inaccessible 3 <> borrowed side of the workpieces is very scarce and should be kept as small as possible for structural reasons got to. In addition, the additional longitudinal section not only requires additional material expenditure, but also added weight, weldies especially in aircraft construction when using such fastening devices several hundreds in an airplane summed up in a very undesirable way. In addition, the Manufacture of the known fastening means of this type is not always particularly simple, in particular when a longitudinal groove is provided in the plunger for receiving the locking balls in the release position was.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden und ein leicht lösbares Befestigungsmittel der geschilderten bekannten Gattung zu schaffen, welches sich durch einen besonders einfachen, gedrängten Aufbau, ein geringes Gewicht und einfache Herstellungsweise auszeichnet und darüber hinaus die geforderten Eigenschaften einer sicheren Verbindung der Bauteile und einer leichten Hand-Schnell lösbares Befestigungsglied zur
Verbindung zweier WerkstückeThe invention has set itself the task of avoiding these disadvantages and of creating an easily detachable fastening means of the known type described, which is characterized by a particularly simple, compact structure, low weight and simple manufacturing method and also the required properties of a secure connection the components and a light hand-quick release fastener for
Connection of two workpieces

Anmelder:Applicant:

Aerpat A. G., Zug (Schweiz)Aerpat A. G., Zug (Switzerland)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. K. A. Brose, Patentanwalt,Dipl.-Ing. K. A. Brose, patent attorney,

Pullach (Isartal), Wiener Str. 2Pullach (Isar Valley), Wiener Str. 2

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Gose B. Seilers, Los Angeles, Calif. (V. St. A.)Gose B. Seilers, Los Angeles, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 28. April 1959 (809 371)V. St. v. America April 28, 1959 (809 371)

habung erfüllt. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer Befestigungsvorrichtung der eingangs geschilderten Art der Stößel mit einem in seiner Längsausdehnung gleichbleibendem Querschnitt mit konischer Spitze ausgebildet ist und daß in die radialen Bohrungen an ihrem inneren Rand ein Anschlag hineinragt, der von einem nach innen gedrückten Steg am Rand der Radialbohrungen gebildet wird, der zwischen den Radialbohrungen und einer die Axialbohrung des Hohlbolzens im Durchmesser überragenden, bis nahe an die Radialbohrungen herangeführten Eindrehung am Ende des Hohlbolzens stehenbleibt.habung fulfilled. According to the invention this object is achieved in that in a fastening device the type of plunger described at the beginning with a cross-section that is constant in its longitudinal extent is designed with a conical tip and that in the radial bores on its inner edge a stop protrudes, which is formed by an inwardly pressed web on the edge of the radial bores is that between the radial bores and one of the axial bore of the hollow pin in diameter outstanding turning at the end of the hollow bolt that is brought up close to the radial bores stop.

Bei der Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung besitzt der Stößel eine sehr einfache, für die Massenherstellung geeignete Form und weist keinen besonderen, für die Halterung der Kugel in der Lösestellung bzw. in der Sperrstellung dienenden Schaftteil auf. so daß dementsprechend an Gesamtlänge sowie an Material und dementsprechend vor allem auch an Gewicht gespart wird.In the fastening device according to the invention, the plunger has a very simple, for Suitable for mass production and has no special shape for holding the ball in the release position or in the locking position serving shaft part. so that accordingly in overall length as well as in material and, accordingly, in particular, in weight is saved.

Bei Befestigungsbolzen für eine nicht lösbare Verbindung zweier Bauteile ist es zwar bereits bekannt, innerhalb eines Hohlbolzens einen in seiner Längsausdehnung gleichbleibenden Querschnitt aufweisenden Stößel mit konischer Spitze zu verwenden. Bei diesem bekannten Befestigungsbolzen finden jedoch stiftförmige Sperrglieder Anwendung, welche in der Ruhestellung mit ihren inneren pilzförmigen Köpfen unmittelbar aneinanderliegen und sich selbst so gegenseitig sichern. Eine derartige Anordnung ist bei Kugeln als Sperrkörper nicht möglich, weil die Ku-In the case of fastening bolts for a non-detachable connection between two components, it is already known within a hollow bolt having a cross-section that is constant in its longitudinal extent Use tappet with conical tip. In this known fastening bolt, however, find Pin-shaped locking elements application, which in the rest position with their inner mushroom-shaped heads lie directly next to each other and thus secure each other. Such an arrangement is at Balls as blocking bodies not possible because the

709 63S/252709 63S / 252

3 43 4

geln im Verhältnis zum Durchmesser des Hohlbol- nommen, daß auf den Ring 33 eine Zugkraft ausge-apply in relation to the diameter of the hollow pin that a tensile force is exerted on the ring 33.

zens einen zu großen Durchmesser aufweisen müßten übt wird. Hierdurch wird die Feder 28 zusammenge-zens would have to be too large in diameter. As a result, the spring 28 is brought together

und sich hierdurch wiederum der Überstand des drückt und der Stößel 21 gibt die Kugeln 22 frei.and this in turn pushes the protrusion of the and the plunger 21 releases the balls 22.

Hohlbolzens an der unzugänglichen Seite des Werk- Diese bewegen sich sodann radial nach innen in denHollow bolt on the inaccessible side of the work- These then move radially inward into the

Stückes vergrößern würde. Auf der anderen Seite sind 5 freien Raum im Bolzen, so daß der Bolzen aus denWould enlarge the piece. On the other hand, there are 5 free spaces in the bolt so that the bolt is out of the

jedoch Sperrstifte für die Zwecke der Erfindung un- Bohrungen in den Werkstücken heraugezogen wer-however, for the purposes of the invention, locking pins are used to drill holes in the workpieces.

brauchbar, da sie ohne besonderen zusätzlichen kon- den kann.useful because it can condense without any special additional condensation.

struktiven Aufwand nicht aus der Sperrlage zurück- Zwei oder mehr mit einander deckenden öffnunbewegt werden können. gen versehene Werkstücke können durch Zusammen-Structural effort does not move back from the blocked position. Two or more coincident opening moves can be. marked workpieces can be

Bei einem Hohlniet mit in radialen Bohrungen io drücken der Feder 28 und Einführen des mit denIn the case of a hollow rivet with io in radial bores press the spring 28 and insert the with the

enthaltenen Sperrkugeln ist es an sich bekannt, die Kugeln versehenen Endes der Befestigungsvorrich-contained locking balls, it is known per se, the balls provided end of the fastening device

Ränder der Bohrungen innen und außen einzuziehen, tung in die Löcher aneinander befestigt werden. So-Draw the edges of the holes inside and outside, into the holes to be fastened to each other. So-

nachdem die Kugeln eingesetzt sind. bald das Ende der Befestigungsvorrichtung über dieafter the balls are inserted. soon the end of the fastener over the

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise Öffnungen an den Werkstücken hinaussteht, werdenIn the drawing, the invention is for example protruding openings on the workpieces

erläutert. Es zeigt 15 mit Hilfe der Feder 28 die Kugeln in ihre äußereexplained. It shows 15 with the help of the spring 28 the balls in their outer

Fig. 1 eine Befestigungsvorrichtung nach der Er- Stellung gebracht. Zur Übertragung der FederkraftFig. 1 brought a fastening device after the creation. To transfer the spring force

findung im Längsschnitt in Verriegelungsstellung, auf die Kugeln ist der Stößel bei 37 zugespitzt.Finding in longitudinal section in the locking position, the plunger is pointed at 37 on the balls.

F i g. 2 den Hohlbolzen im Längsschnitt, Das Ende des Hohlbolzens 20 ist bei 42 abgekan-F i g. 2 the hollow bolt in longitudinal section, the end of the hollow bolt 20 is chamfered at 42

Fi g. 3 das äußere Ende des Hohlbolzens mit den tet, um hierdurch das Einführen in die öffnungen derFi g. 3 the outer end of the hollow bolt with the tet, in order to enable it to be inserted into the openings of the

Sperrkugeln in vergrößertem Maßstab vor Herstel- *° aneinander zu befestigenden Werkstücke zu erleich-Locking balls on an enlarged scale to facilitate the production of * ° workpieces to be fastened to one another-

lung der inneren Verriegelung der Sperrkugeln, tern. Eine Senkbohrung 43 in dem das Kopfstückdevelopment of the internal locking of the locking balls, tern. A countersunk hole 43 in which the head piece

Fig. 4 die Herstellung der inneren Verriegelungen bildenden Ende des Bolzens dient zur Aufnahme derFig. 4 the production of the inner locking forming the end of the bolt is used to receive the

der Kugeln, Feder 28 und des Flansches 30 am Stift, während einethe balls, spring 28 and flange 30 on the pin, while a

Fig. 5 einen Teilschnitt gemäß der Linie 10-10 weitere Senkbohrung44 zur Herstellung des Flan-Fig. 5 shows a partial section along the line 10-10 further counterbore 44 for producing the flange

der F i g. 4, ²5 sches 32 und des für die Stirnplatte 29 erforderlichenthe F i g. 4, ² 5 cal 32 and the one required for the face plate 29

F i g. 6 eine Stirnansicht zu F i g. 4, Raumes dient.F i g. 6 shows an end view of FIG. 4, serving space.

Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht des Bolzens Eine Eindrehung47 von größerem Durchmesser7 shows an enlarged partial view of the bolt. A recess 47 of larger diameter

und der oberen Sperrkugeln nach F i g. 4 und als die Bohrung 41 ist in dem Ende des Bolzens aus-and the upper locking balls according to FIG. 4 and as the bore 41 is designed in the end of the bolt

Fig. 8 einen Teilschnitt durch den Bolzen gemäß gebildet, an welchem sich die Öffnungen 23 zur Auf-8 shows a partial section through the bolt according to which the openings 23 for opening

der Linie 9-9 der Fig. 7. 30 nähme der Kugeln befinden. Die Eindrehung47 istthe line 9-9 of Fig. 7. 30 would take the balls. The turning47 is

In F i g. 1 ist eine erfindungsgemäße Befestigungs- verhältnismäßig kurz und endet dicht vor den seit-In Fig. 1 is a fastening according to the invention relatively short and ends just before the side

vorrichtung 15 gezeigt, weiche in miteinander fluch- liehen öffnungen 23, wobei ein Steg 48 zwischen der Device 15 shown, soft in mutually curse borrowed openings 23, with a web 48 between the

tende Löcher 16 und 17 in den Werkstücken 18 und Eindrehung 47 und jeder der Radialbohrungen 23tending holes 16 and 17 in the workpieces 18 and recess 47 and each of the radial bores 23

19 oder anderen Bauteilen, die zeitweilig zusam- stehenbleibt. Der Bolzen ist in dieser Phase seiner19 or other components that temporarily stay together. In this phase the bolt is his

mengehalten werden sollen, eingesetzt werden kann. 35 Herstellung in Fig. 2 dargestellt. Fig. 3 zeigt dascan be used. 35 production shown in FIG. Fig. 3 shows this

Selbstverständlich kann die Vorrichtung 15 auch mit Ende des Bolzens mit einer Sperrkugel in vergrößer-Of course, the device 15 can also be enlarged with the end of the bolt with a locking ball.

einer größeren Anzahl von Bauteilen, als in der tem Maßstab.a larger number of components than on the tem scale.

Zeichnung dargestellt ist, benutzt werden. Die äußeren Ränder der die Kugeln aufnehmen-Drawing is shown, can be used. The outer edges of the balls accommodate-

Die Befestigungsvorrichtung besteht aus einem mit den Radialbohrungen 23 werden sodann beigedrückt,The fastening device consists of one with the radial bores 23 are then pressed in,

einer Schulter versehenen Hohlbolzen 20, einem Stö- 40 so daß dann der nach innen gedrückte Rand jedera shoulder provided hollow bolt 20, a push 40 so that then the inwardly pressed edge of each

ßel 21, der in der Bohrung 41 des Hohlbolzens in Radialbohrung 23 die Bewegung der Kugeln 22 nachßel 21, the movement of the balls 22 in the bore 41 of the hollow pin in the radial bore 23

Axialrichtung verschiebbar ist, sowie aus einer An- außen begrenzt.Is displaceable in the axial direction, and limited from an on the outside.

zahl von Sperren 22 in Form von Kugeln, welche in Hierauf wird eine Sperrkugel 22 in jeder der seit-number of locks 22 in the form of balls, which is then a locking ball 22 in each of the side

mehreren Radialbohrungen 23 in der Wand des Hohl- liehen öffnungen eingeführt, und dann werden dieseveral radial bores 23 in the wall of the hollow borrowed openings are introduced, and then the

bolzens 20 angeordnet sind. Das offene Ende des BoI- 45 Stege 48 in der Weise verformt, daß sie die innen-bolt 20 are arranged. The open end of the BoI 45 webs 48 deformed in such a way that they the inner

zens in der Nähe der Kugeln kann durch eine Platte liegenden Enden der Querbohrungen teilweise ab-zens in the vicinity of the balls can be partially removed by a plate at the ends of the transverse bores.

24, falls gewünscht, verschlossen sein, wobei die schließen. Dies kann mit Hilfe eines Werkzeugs 5524, if desired, be closed, which close. This can be done with the aid of a tool 55

Platte durch Umbördelung, Verstemmen, Schweißen vorgenommen werden, welches mit Druck in dasPlate can be made by crimping, caulking, welding, which with pressure into the

oder eine andere geeignete Methode befestigt sein Ende des Bolzens eingeführt wird,or another suitable method attached to its end of the bolt is inserted,

kann. 50 Das Werkzeug 55 ist in F i g. A, 5 und 6 darge-can. 50 The tool 55 is shown in FIG. A, 5 and 6 shown

Der Stößel 21 wird, wie in Fig. 1 gezeigt ist, durch stellt. Es besteht aus einem dickeren Abschnitt 56, eine Feder 28 in seine wirksame Stellung gedrückt. der mit Gleitsitz in die Eindrehung 47, sowie aus Die Feder 28 ist zwischen einer Endplatte 29 und einem im Querschnitt schwächeren Teil 57, der ebeneinem Flansch 30 am Stößel angeordnet. Die Bewe- falls mit Gleitsitz in die Bohrung 41 hineinpaßt. Zwigung des Stößels nach links wird durch Anschlag des 55 sehen den Abschnitten 56 und 57 besteht eine Stufe, Flansches 30 an einer Innenschulter 31 im Hohlbol- die jedoch durch zwei gegenüberliegende schräge Ripzen begrenzt. Die Stirnplatte 29 ist im offenen Ende pen 58 unterbrochen ist, von denen jeweils eine Rippe des Bolzens durch Umbördelung eines Flansches 32 einer Radialbohrung 23 entspricht. Wenn das Werkgehalten. Ein Teil des Stößels ragt durch die Stirn- zeug 55 bis zu der in F i g. 4 gezeigten Stellung in platte 29 hindurch und trägt an seinem Ende einen 60 den Bolzen eingeführt wird, liegen die Rippen 58 an Ring 33 oder eine andere geeignete Vorrichtung, mit den Stegen 48 an und verformen diese in der Weise, deren Hilfe eine Zugkraft auf den Stößel ausgeübt daß sie, wie in Fig. 7 zu sehen ist, in die seitlichen werden kann. öffnungen hineinstehen.The plunger 21 is, as shown in Fig. 1, through. It consists of a thicker section 56, a spring 28 is pressed into its operative position. the one with a sliding fit in the recess 47, as well as from The spring 28 is between an end plate 29 and a weaker cross-section 57, the flat one Flange 30 arranged on the plunger. The movement fits into the bore 41 with a sliding fit. Compulsion of the plunger to the left is seen by the stop of the 55 sections 56 and 57 there is a step, Flange 30 on an inner shoulder 31 in the hollow pin, however, by two opposite inclined ribs limited. The face plate 29 is interrupted in the open end pen 58, each of which has a rib of the bolt corresponds to a radial bore 23 by flanging a flange 32. If the work stopped. A part of the tappet protrudes through the face tool 55 up to the point in FIG. 4 position shown in Plate 29 through and carries at its end a 60 the bolt is inserted, the ribs 58 are on Ring 33 or another suitable device with the webs 48 and deform them in such a way that whose help exerted a tensile force on the plunger that, as can be seen in Fig. 7, in the lateral can be. Openings stand in.

Die Werkstücke 18 und 19 werden zwischen einer Die nach innen gebogenen Stege 48 dienen nur alsThe workpieces 18 and 19 are between a The inwardly bent webs 48 serve only as

Außenschulter 36 des Hohlbolzens und den vor- 65 innerer Anschlag für die Sperrkugeln. Die AnschlägeOuter shoulder 36 of the hollow bolt and the front inner 65 stop for the locking balls. The attacks

stehenden Kugeln 22, wie in F i g. 1 gezeigt ist, ein- ragen jedoch nicht in die Axialbohrung 41 hinein undstanding balls 22, as in FIG. 1, but do not protrude into the axial bore 41 and

geklemmt. Die Befestigungsvorrichtung wird dadurch behindern daher die Bewegung des Stößels 21 nicht,clamped. The fastening device will therefore not hinder the movement of the plunger 21,

aus den Bohrungen in den Werkstücken herausge- Die Anschläge stehen nur teilweise in die seitlichenout of the bores in the workpieces The stops are only partially in the side

Claims

openings and allow the locking balls so much freedom of movement that they protrude into the bore 41 can, but are still held securely.

Claim:

Quickly detachable fastener for connecting two workpieces, consisting of one with a shoulder provided hollow bolts with locking balls movable in radial bores, which in the locked position pressed outwards by a plunger that is longitudinally movable in the hollow bolt and protrude beyond the outside of the bolt, but in this case at full exit to the outside through stops in the radial bores in the area of their outer ends are prevented, characterized in that the plunger (21) with one in its longitudinal extension constant cross-section is formed with a conical tip, and that in the radial Bores (23) protrudes a stop on their inner edge, which from one to the inside pressed web (48) is formed on the edge of the radial bores, which is between the radial bores and one of the axial bore (41) of the hollow pin (20) projecting in diameter to The recess (47) at the end of the hollow bolt brought up close to the radial bores stop.

Considered publications:
German Patent No. 1,023,928;
Swiss Patent No. 195 403;
British Patent No. 555,040;
U.S. Patents No. 2,779,228.2,402,925,
376 329.2 373 083.

1 sheet of drawings

709 638/252 8.67 O Bundesdruckerei Berlin