DE2135208A1 - Auf einer tragenden Einrichtung be festigbare Platte - Google Patents
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-
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Description
Ing. H.
\i
ROLLS ROYCE (Composite β
Materials) LIMITED
Materials) LIMITED
Avonmouth Road
Avonmouth
Avonmouth
BRISTOL BSIl 9DV/England lif. Juli 1971
Anwaltsakte M-1686
Auf einer tragenden Einrichtung befestigbare
Platte
Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Hilfe von Befestigungsmitteln an einer tragenden Einrichtung befestigbare Platte, die
eine erste und eine zweite Schicht aufweist, deren Material durch Fasern verstärkt ist, und die auf jeder Seite einer zellenartigen
Innenschicht angeordnet sind.
Bei Passagierflugzeugen ist es üblich, den Kabinenboden aus Platten
zu bilden, die entfernbar an einer tragenden Einrichtung befestigt sind.
Die Platten müssen so leicht wie möglich sein, während sie andererseits
in der Lage sein müssen, die Last zu tragen, der sie während des Gebrauchs ausgesetzt sind. Um das Gewicht herunterzudrücken,
ist es wünschenswert, daß die Befestigungsmittel nicht
nur als Mittel zum Festlegen wirken, sondern auch als Mittel zum
dienen Obertragen von Lasten von der Platte auf die tragende Einrichtung^
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■_ 2 _
die in Richtungen parallel zur Hauptebene der Platte wirken.
die in Richtungen parallel zur Hauptebene der Platte wirken.
Bereits bestehende Befestigungsmittel zu diesem Zweck neigen zur Bildung von hohen lokalen Spannungen in der Platte. Besitzt die
Platte Metallschichten auf jeder Seite einer zellartigen Innenschicht ermöglicht das plastische Verhalten des Metalls oberhalb
des Fließpunktes eine Anpassung an eine derartige örtliche Spannung ohne einen allgemeinen Bruch der Platte. Dies trifft nicht
auf Platten zu mit Schichten, die aus faserverstärkten Materia- r lien hergestellt sind.die einen niedrigen Spannungswert am Zerreißpunkt
haben.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsanordnung, die insbesondere entwickelt wurde für die Verwendung bei Platten, die
eine untere und eine obere Schicht aufweisen, von denen jede aus Kunststoffmaterial besteht, das mit Kohlefasern verstärkt ist,
die jedoch auch auf Platten anwendbar ist, die aus anderen zusammengesetzten Materialien besteht, z.B. aus Aluminium, das
h durch Boifasern verstärkt ist.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Loch durch die erste Schicht und durch die Innenschicht und ein kleineres dazu
konzentrisches Loch durch die zweite Schicht hindurchgeht, das durch einen flachen Ring verstärkt wird, der rund um das Loch
mit der äußeren Fläche der zweiten Schicht verbunden ist, und daß ein Einsatz vorgesehen ist, der einen rohrartigen Teil, der
das Loch in der Innenschicht auskleidet, einen äußeren Flansch, der mit der äußeren Flachs der ersten Schicht verbunden ist,
und einen inneren Flansch aufweist, der rund um das kleinere Loch
- 3 1Q9884/135Q
mit der inneren Fläche der zweiten Schicht verbunden ist, daß der
Ring in Eingriff steht mit der tragenden Einrichtung, daß das Befestigungsmittel einen Schaft aufweist, der durch die Löcher
im inneren Flansch, in der zweiten Schicht und in dem Ring hindurch in die tragende Einrichtung geht, daß die Befestigungsmittel
eine Einspannfläche besitzen, die in Eingriff steht mit
dem inneren Flansch und die eine Einspannkraft auf den inneren. Flansch, die zweite Schicht und den Ring in Richtung der tragenden
Einrichtung ausüben, und daß der Einsatz einen lichten Raum im rohrartigen Teil aufweist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert werden.
Die Zeichnung zeigt einen vertikalen Schnitt durch die Befestigungsanordnung.
Die Platte besteht aus. einer oberen Schicht 2, einer Innenschicht
4 und einer unteren Schicht 6. Bei diesem Beispiel ist die gesamte
Dicke der Platte 9,6mm, die Schichten sind jede o,38mm dick und der Kern ist eine leichtgewichtige Bienenwabe.
Die Schichten sind aus Epoxyd- oder Phenolharzen, die durch Kohlefasern verstärkt sind. Die Bienenwabe besteht aus Pten olharzpapier,
das durch Nylonfasern verstärkt ist. Für die Schichten und für die zellartige Innenschicht können natürlich andere Materialien
verwendet werden. Beispiele für andere Materialien für die Innenschicht sind Glas- oder Aluminiumwaben und Plastikschaum.
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Ein Ring 8 aus Metall ist mit der äußeren Fläche der unteren Schicht verbunden. Ein Einsatz, der einstückig aus Metall geformt
ist, weist einen äußeren Flansch Io auf, der mit der äußeren Fläche der oberen Schicht verbunden ist, ferner einen zylindrischen
rohrartigen Teil 12 und einen inneren Flansch 14, der mit der inneren FJäche der unteren Schicht verbunden ist. Der Ring 8
und der Flansch Io sind jeweils o,38mm dick und haben einen äußeren Durchmesser von 24mm. Die Wanddicke des Teils 12 ist
o,7mm. Der rohrartige Teil hat einen äußeren Durchmesser von 11,3mm. Der Ring und der Einsatz bestehen aus Titan. Es können
andere Metalle verwendet werden. Beispiele sind rostfreier Stahl und Aluminiumlegierungen. Als Alternative zum Metall können der
Ring oder der Einsatz aus hochfestem Kunststoffmaterial sein, z.B.
Azetalharz. Die Verbindung zwischen dem Ring 8 und dem Flansch Io mit den Schichten geschieht durch einen Epoxydharzkleber. Andere
Kleber können verwendet werden.
Die durchbrochenen Zellen der Innenschicht rund um den rohrartigen
Teil sind vorzugsweise mit einem Kleber gefüllt, wie bei 26 gezeigt, dies ist jedoch nicht wesentlich.
Der Ring liegt an einer tragenden Einrichtung 16 an. Eine Schraube
18 ist in den Einsatz und den Ring eingeführt und steht über ein Gewinde'(nicht gezeigt) in Eingriff mit der tragenden Einrichtung.
Die Schraube besitzt einen Kopf 2o mit einer Klemmfläche, die über eine Scheibe 2 2 in Eingriff steht mit dem inneren Flansch
14 und bei angezogener Schraube die Sandwich-Anordnung, die durch den Flansch 14, die untere Schicht 6 und den Ring 8 gebildet ist,
gegen .die tragende Einrichtung 16 einspannt«.
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Kräfte, die parallel zur allgemeinen Ebene der Platte, beispielsweise von links nach rechts in der Zeichnung wirken, werden
auf die tragende Einrichtung teilweise durch Reibung zwischen dem Ring 8 und der tragenden Einrichtung und teilweise durch
Biegebelastung auf die Schraube 18 übertragen. Der Ring und der Einsatz dienen dazu, die Übertragung von Belastungen von den
Schichten der Platte auf die Befestigung ohne besonders starke lokale Spannungen sicherzustellen. Der kurze Abstand vom
Schraubenkopf zur tragenden Einrichtung hält die Biegespannungen auf ein Mindestmaß.
Der Schraubenschaft 24 kann im Festsitz oder im Bewegungssitz
in den Löchern im inneren Flansch IU und im Ring 8 sitzen, jedoch
muß ein lichter Abstand rund um den Kopf der Schraube bleiben, sogar wenn die Platte sich verschiebt, um jedes Spiel zwischen der
Platte und dem Schraubenschaft aufzunehmen. Das Loch durch den Flansch IH und den Ring 8, in dem der Schaft der Schraube sitzt,
wird gebohrt oder geräumt, nachdem der Ring und der Einsatz an Ort und Stelle sitzen. Die Schraube wird mit einem Drehmoment Schlüssel
bis zu einem Drehmoment von 4,8 kg/m angezogen. Die zulässige
Beanspruchung liegt bei 4 45 kg.
Bei einer typischen Verwendung für den Boden eines Flugzeugs werden eine Vielzahl von Schrauben verwendet, die einen Abstand
von 153mm voneinander haben.
Ein leichtgewichtiger Stopfen 28 wird in den rohrartigen Teil
auf die Oberseite des Schraubenkopfs gesetzt, um eine bündige obere Fläche zu bilden. Wenn die Schraube gelöst werden soll,
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- 6 wird der Stopfen mit einem Spitzstichel entfernt.
In Abänderung zu dem gezeigten Beispiel kann der rohrartige Teil nicht zylindrisch sein, beispielsweise kegelstumpfförmig und
nach oben divergierend sein. Der rohrartige Teil ist nicht notwendigerweise kreisförmig im Grundriß.
Für den Fußbodenbelag in Flugzeugen werden schraubenförmige Befestigungen,
wie die Schrauben 18, bevorzugt, für andere Zwecke, beispielsweise für Zugangsplatten, können jedoch andere Befestigungen,
beispielsweise federartige Befestigungen verwendet werden.
- 7 109884/1350
Claims (1)
- ROLLS ROYCE (Composite
Materials) LIMITEDAvonmouth Road
AvonmouthBRISTOL BSIl 9DV/England 14. JuIi 1971Anwaltsakte M-1686PatentanspruchEine mit Hilfe von Befestigungsmitteln an einer tragenden Einrichtung befestigbare Platte, die eine erste und eine zweite Schicht aufweist, deren Material durch Fasern verstärkt ist und die auf jeder Seite einer zellenartigen Innenschicht angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Loch durch die erste Schicht (2) und durch die Innenschicht (4) und ein kleineres dazu konzentrisches Loch durch die zweite Schicht (6) hindurchgeht, das durch einen flachen Ring (8) verstärkt wird, der rund um das Loch mit der äußeren Fläche der zweiten Schicht (6) verbunden ist, daß ein Einsatz (18) vorgesehen ist, der einen rohrartigen Teil (12), der das Loch in der Innenschicht (4) auskleidet, einen äußeren Flansch (lo), der mit der äußeren Fläche der ersten Schicht (2) verbunden ist, und einen inneren Flansch aufweist, der rund um das kleinere Loch mit der inneren Fläche der zweiten Schicht (6) verbunden ist, daß der Ring (8) in Eingriff steht mit der tragenden Einrichtung (16), daß das Befestigungemittel einen Schaft (24) aufweist, der durch Löcher im inneren Flansch, in der zweiten Schicht und in dem Ring hindurch in die tragende10988A/1350Einrichtung (16) geht, daß die Befestigungsmittel eine Einspannfläche besitzen, die in Eingriff stehen mit dem inneren Flansch und eine Einspannkraft auf den inneren Flansch, die zweite
Schicht und den Ring in Richtung der tragenden Einrichtung ausübt, und daß der Einsatz einen lichten Raum im rohrartigen Teil aufweist.109884/1350OBlSINAU INSPECTED
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19726750A1 (de) * | 1997-06-24 | 1999-01-07 | Josef Kuboth | Verbindung von Platten, insbesondere Flanschen, mit einer Schraube und einer Mutter |
| CN101338607B (zh) * | 2008-09-01 | 2012-09-05 | 河南天丰节能板材科技股份有限公司 | 金属面夹芯复合板和拼装复合墙板 |
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Cited By (3)
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| DE19726750A1 (de) * | 1997-06-24 | 1999-01-07 | Josef Kuboth | Verbindung von Platten, insbesondere Flanschen, mit einer Schraube und einer Mutter |
| DE19726750C2 (de) * | 1997-06-24 | 2003-03-06 | Josef Kuboth | Verbindung von Platten, insbesondere Flanschen, mit einer Schraube und einer Mutter |
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