DE20001437U1

DE20001437U1 - Fastening device for sandwich panels

Info

Publication number: DE20001437U1
Application number: DE20001437U
Authority: DE
Original assignee: NAT AEROSPACE FASTENERS CORP; National Aerospace Fasteners Corp
Current assignee: NAT AEROSPACE FASTENERS CORP; National Aerospace Fasteners Corp
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2000-04-13
Anticipated expiration: 2010-01-29
Also published as: FR2810379B3; FR2810379A3

Description

Befestigungsvorrichtung für SandwichplatteFastening device for sandwich panel

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Verbindung von geschraubten Befestigungsvorrichtungen mit Sandwichplatten-Baueinheiten, und insbesondere auf die Verankerung oder Sicherung von Innengewindeeinsätzen in solchen Baueinheiten zum Aufnehmen solcher Befestigungsvorrichtungen.The invention relates generally to the connection of screwed fasteners to sandwich panel assemblies, and more particularly to the anchoring or securing of internally threaded inserts in such assemblies for receiving such fasteners.

Sandwichplatten-Baueinheiten umfassen typischerweise dünne Platten, wie z. B. Metallfolien, die mittels einer Zellenkernstruktur, wie z. B. sogenannten "Bienenwaben", verbunden sind und beabstandet gehalten werden. Solche Plattenbaueinheiten sind leicht und fest und besitzen einen großen Nutzen in Flugzeugstrukturen, wie z. B. als Rumpf- oder Flügelelemente. Die zufriedenstellende Befestigung von Befestigungselementen an solchen Plattenbaueinheiten hat jedoch immer Probleme bereitet. Ein Verfahren für die Anbringung verwendet das Einfüllen (durch Fließen) einer flüssigen Substanz wie z. B. Harz in die Baueinheit um den eingesetzten Einsatz, gefolgt von einem Aushärten dieser Substanz oder des Materials. Der Einsatz kann jedoch während eines solchen Einfüllens leicht aus seiner Position verrutschen, solange er nicht ausreichend in Position gehalten wird. Vorrichtungen und Verfahren des Standes der Technik für eine solche vorübergehende Sicherung besitzen nicht die außergewöhnlichen Vorteile, die die Erfindung aufweist, wie später erläutert wird.Sandwich panel assemblies typically comprise thin panels, such as metal foils, joined and held in spaced relation by a cellular core structure such as so-called "honeycombs". Such panel assemblies are lightweight and strong and have great utility in aircraft structures such as fuselage or wing members. However, satisfactory attachment of fasteners to such panel assemblies has always presented problems. One method of attachment uses filling (by flowing) a liquid substance such as resin into the assembly around the inserted insert, followed by curing of that substance or material. However, the insert can easily slip out of position during such filling unless it is adequately held in position. Prior art devices and methods for such temporary securing do not have the exceptional advantages that the invention has, as will be explained later.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die obenerwähnten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine Befestigungsvorrichtung zu schaffen, die in die Sandwichplatte eingesetzt wird und unter Verwendung des an der Kante des Stirnöffhungsflansches der Befestigungsvorrichtung angeordneten Troges einrastet, wodurch eine stabile Fixierung geschaffen wird, wenn eine flüssige Substanz in die Baueinheit gefüllt wird.It is therefore the object of the invention to eliminate the above-mentioned disadvantages of the prior art and to provide a fastening device which is inserted into the sandwich panel and engages using the trough arranged on the edge of the front opening flange of the fastening device, thereby creating a stable fixation when a liquid substance is filled into the assembly.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsvorrichtung zu schaffen, bei der die Transversalzweige um den Mittelabschnitt des Stiftes derIt is a further object of the invention to provide a fastening device in which the transverse branches are arranged around the central portion of the pin of the

Befestigungsvorrichtung angeordnet sind, der aus Kunstharzmaterial gefertigt ist und mit der eingefüllten Flüssigkeit verschmilzt, um die Fixierung der in die Sandwichplatte eingesetzten Befestigungsvorrichtung zu verbessern.Fastening device made of synthetic resin material which fuses with the filled liquid to improve the fixation of the fastening device inserted into the sandwich panel.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch eine Befestigungsvorrichtung, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen gerichtet.These objects are achieved according to the invention by a fastening device having the features specified in claim 1. The dependent claims are directed to preferred embodiments.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from reading the following description of preferred embodiments, which refers to the accompanying drawings, in which:

Fig. IA eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;Fig. IA is a plan view of a preferred embodiment of the invention;

Fig. IB eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; Fig. IB is a sectional view of a preferred embodiment of the invention;

Fig. 2A eine Schnittansicht, die die auf die Öffnung der Sandwichplatte ausgerichtete Befestigungsvorrichtung zeigt;Fig. 2A is a sectional view showing the fastening device aligned with the opening of the sandwich panel;

Fig. 2B eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 2A, die die in die Sandwichplatte eingesetzte Befestigungsvorrichtung zeigt;Fig. 2B is a sectional view similar to Fig. 2A showing the fastening device inserted into the sandwich panel;

Fig. 2C eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 2B, die eine in der Öffnung der Befestigungsvorrichtung ausgerichtete Schraube zeigt;Fig. 2C is a sectional view similar to Fig. 2B showing a screw aligned in the opening of the fastener;

Fig. 3 eine schematische Ansicht der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; undFig. 3 is a schematic view of the preferred embodiment of the invention; and

Fig. 4 eine Draufsicht, die die in die Sandwichplatte eingesetzte Befestigungsvorrichtung und die in die Befestigungsvorrichtung eingesetzte Schraube zeigt.Fig. 4 is a plan view showing the fastening device inserted into the sandwich panel and the screw inserted into the fastening device.

Die Fig. IA und IB zeigen eine Draufsicht und eine Schnittansicht einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung. Die Befestigungsvorrichtung umfaßt eine Öffiiungsfläche 20, die wie eine kreuzförmige Blüte geformt ist, inFigures IA and IB show a top view and a sectional view of a preferred embodiment of the invention. The fastening device comprises an opening surface 20, which is shaped like a cross-shaped flower, in

Baueinheit mit vier Schenkeln 21 und einer Öffnung 27, die im Zentralbereich angeordnet ist, sowie einen Schaft 10, der mit der Öffnungsfläche 20 verbunden ist und eine zylindrische Form besitzt und in Baueinheit mit einem Innengewinde 17 zum Einschrauben einer Schraube ausgestattet ist. An der Öffnungsfläche 20 besitzt jeder Schenkel 21 eine Durchgangsbohrung 210, die jeweils im Mittelabschnitt des Schenkels 21 angeordnet ist, wobei eine Rille 235 an einer oberen Einrastkante 23 ausgebildet ist und eine untere Einrastkante 25 am Flansch der Schenkel 21 angeordnet ist. Andererseits ist der Bodenabschnitt 13 des Schafts 10 wie eine Zackenform 15 ausgebildet, um den stabilen Zustand zu verbessern, wenn er in die Bienenwabenstruktur eingesetzt wird. Um den Mittelabschnitt des Schafts 10 sind ferner vier Transversalzweige 11 angeordnet, die aus Kunstharzmaterial gefertigt sind und mit der eingefüllten Flüssigkeit verschmelzen, um an der Bienenwabenstruktur zu haften.A unit comprising four legs 21 and an opening 27 arranged in the central region, and a shaft 10 connected to the opening surface 20 and having a cylindrical shape and integrally provided with an internal thread 17 for screwing in a screw. On the opening surface 20, each leg 21 has a through hole 210 each arranged in the central portion of the leg 21, a groove 235 is formed on an upper engaging edge 23 and a lower engaging edge 25 is arranged on the flange of the legs 21. On the other hand, the bottom portion 13 of the shaft 10 is formed like a serrated shape 15 to improve the stable state when inserted into the honeycomb structure. Furthermore, around the central portion of the shaft 10, four transverse branches 11 are arranged, which are made of synthetic resin material and fuse with the filled liquid to adhere to the honeycomb structure.

Wie in den Fig. 2A bis 2C gezeigt, wird außerdem anfangs der Schaft 10 auf die Öffnung 32 der Sandwichplatte 30 ausgerichtet, wie in Fig. 2A gezeigt ist.In addition, as shown in Figs. 2A to 2C, the shaft 10 is initially aligned with the opening 32 of the sandwich plate 30, as shown in Fig. 2A.

Anschließend wird die Befestigungsvorrichtung durch die Öffnung 32 in die Sandwichplatte 30 geschlagen. Dabei wird die obere flache Platte der Sandwichplatte 30 mit den Schenkeln 21 der Öfmungsfläche 20 verklemmt. Mit anderen Worten, der eingerastete Abschnitt 315 der oberen flachen Platte und die Rille 235 zwischen der oberen eingerasteten Kante 23 und der unteren eingerasteten Kante 25 werden miteinander verklemmt. Ferner drückt der Zackenabschnitt 15 des Schaftbodens 13 gegen die Bienenwabenstruktur 33, um den stabilen Zustand zu verbessern, wie ih Fig. 2B gezeigt ist. Schließlich wird eine flüssige Substanz wie z. B. ein Kunstharz durch die Durchgangsbohrungen 210 der Schenkel 210 in die Bienenwabenstruktur 33 um die eingesetzte Befestigungsvorrichtung, mit 40 bezeichnet, eingefüllt (durch Fließen), woraufhin diese Substanz oder das Material ausgehärtet wird. Ferner werden die vier Transversalzweige 11 vollständig aufgeschmolzen und mit dem Kunstharz kombiniert, wie in Fig. 2C gezeigt ist.Then, the fastener is hammered into the sandwich panel 30 through the opening 32. The upper flat plate of the sandwich panel 30 is clamped to the legs 21 of the opening surface 20. In other words, the engaged portion 315 of the upper flat plate and the groove 235 between the upper engaged edge 23 and the lower engaged edge 25 are clamped together. Furthermore, the serrated portion 15 of the shaft bottom 13 presses against the honeycomb structure 33 to improve the stable state, as shown in Fig. 2B. Finally, a liquid substance such as a synthetic resin is poured (flowed) into the honeycomb structure 33 around the inserted fastener, designated 40, through the through holes 210 of the legs 210, whereupon this substance or material is cured. Furthermore, the four transverse branches 11 are completely melted and combined with the resin, as shown in Fig. 2C.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, kann schließlich die Schraube 50 in die Befestigungsvorrichtung geschraubt werden, die an der Sandwichplatte 30 angebracht ist. Somit können Arbeiter leicht etwas an der Sandwichplatte 30 befe-Finally, as shown in Figs. 3 and 4, the screw 50 can be screwed into the fastening device attached to the sandwich panel 30. Thus, workers can easily fasten something to the sandwich panel 30.

stigen, indem die Befestigungsvorrichtung verwendet wird, die eine sehr stabile und feste Anbringung ermöglicht. Selbstverständlich kann in Abhängigkeit von der Situation eine beliebige Anzahl von Schenkeln 21 gewählt werden, wobei drei bis sechs Schenkel bevorzugt werden.by using the fastening device which allows a very stable and firm attachment. Of course, any number of legs 21 can be selected depending on the situation, with three to six legs being preferred.

Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf ihre bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, ist klar, daß die Erfindung nicht auf deren Einzelheiten beschränkt ist. Verschiedene Ersetzungen und Abwandlungen sind in der vorangehenden Beschreibung vorgeschlagen worden, wobei für Fachleute weitere offensichtlich sind. Alle solchen Ersetzungen und Abwandlungen sollen daher im Umfang der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert wird, enthalten sein.Although the present invention has been described with reference to its preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the details thereof. Various substitutions and modifications have been suggested in the foregoing description, and others will be apparent to those skilled in the art. All such substitutions and modifications are therefore intended to be included within the scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims

1. Fastening device for sandwich panels, characterized by
an opening surface ( 20 ) which is shaped like a cross-shaped flower and is formed as a unit with several legs ( 21 ) and an opening ( 27 ) arranged in a central section, and
a shaft ( 10 ) connected to the opening ( 27 ) of the opening surface and having a cylindrical shape integrally provided with an internal thread ( 17 ).

2. Fastening device according to claim 1, characterized in that each of the plurality of legs ( 21 ) of the opening surface ( 20 ) further has a through hole ( 210 ) which is arranged in the central portion of the leg ( 21 ).

3. Fastening device according to claim 2, characterized in that the flange of the plurality of legs ( 21 ) further has a groove ( 235 ) formed on an upper locking edge ( 23 ) and a lower locking edge ( 25 ).

4. Fastening device according to claim 1, characterized in that the shaft ( 10 ) further has a plurality of transverse branches ( 11 ) around the central portion of the shaft ( 10 ).

5. Fastening device according to claim 3, characterized in that the plurality of transverse branches ( 11 ) are made of synthetic resin material.

6. Fastening device according to claim 1, characterized in that the bottom ( 13 ) of the shaft ( 10 ) is jagged.