DE2641909A1

DE2641909A1 - Blindbefestiger mit mehreren muffen

Info

Publication number: DE2641909A1
Application number: DE19762641909
Authority: DE
Inventors: Leslie B Wilson
Original assignee: Monogram Industries Inc
Current assignee: Monogram Industries Inc
Priority date: 1976-08-12
Filing date: 1976-09-17
Publication date: 1978-02-16
Also published as: JPS5322947A; DE2641909B2; IL50393A; DE2641909C3; JPS5619485B2; FR2361567B1; FR2361567A1; GB1523216A

Description

Monogram Industries, Inc.
100 Wilsliire Boulevard
Santa Monica, Kalifornien
V. Ut. v. A.

"Blindbefestiger mit mehreren Muffen"

Die vorliegende Erfindung bezieht 3ich auf Blindbefestiger und insbesondere auf Blindbefestiger, die eine verhältnismäßig große Auflagefläche ergeben.

Blindbefestiger sind bekannt, die aus drei Teilen, nämlich einer Mutter, einem mit einem Kopf versehenen Mittelbolzen und einer ausdehnbaren Muffe bestehen. Der Mittelbolzen hat einen mit einem Gewinde versehenen Schaft, der durch einen Abrißhals von einem abbrechbaren Abschnitt getrennt ist. An einem Ende der Mutter ist ein Kopf angebracht, der an der Einsetzseite zweier oder mehrerer Bleche eine Sperre darstellt. Das andere Ende der Mutter lauft in

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Form einer sich verjüngenden Nase aus, die über die Blindseite des Blechs hinausragt. Die Muffe ist zwischen der Nase an der Mutter und dem Kopf des Mittelbolzens eingesetzt. Festgestellt wird der Befestiger durch Verdrehen des Mittelbolzens mit einem Werkzeug, das an dem abbrechbaren Abschnitt angesetzt wird, während die Mutter in den Blechen gehalten wird. Der Mittelbolzen wird nach innen auf die Blindseite der Bleche hingezogen und dehnt die Muffe über der leonisch zulaufenden Nase an der Mutter aus, wobei die Muffe auf die Bleche hingedrückt wird und diese zusammendrückt. Wenn eine bestimmte Torsionsbeanspruchung überschritten wird, trennt sich der Abrißabschnitt oder Einsatzabschnitt des Mittelbolzens vom Schaft an der Abrißkerbe. Die aufgespreizte Muffe und der Kopf der Mutter ergeben beim eingesetzten Befestiger eine Sperrung in Achsrichtung. Diese Art von Befestiger ist in dem J. LaTorre erteilten US-Patent Nr. 2 765 699 beschrieben worden.

Dieser Befestiger wird häufig als Ersatz für normale Schrauben und Muttern in der Luftfahrt- und Raumfahrt-Industrie verwendet, wenn es auf rasches, leichtes Einsetzen ankommt. Die Mutter hat einen zylindrischen Zwischenabschnitt, der in Bohrungen in den vom Befestiger zu verbindenden Blechen eingesetzt wird. Ein kleiner Zwischenraum wird gewöhnlich zwischen dem Zwischenabschnitt und der Bohrung vorgesehen, da es in der Praxis unmöglich ist, eine Passung mit Übermaß zwischen dem zylindrischen Zwischenabschnitt und der zugehörigen Bohrung

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zu gewährleisten.

Von den verschiedenen, für die Bleche geeigneten Materialien wird in Flugzeugen besonders eines auf Graphitbasis verwendet, das verhältnismäßig weich ist und von derartigen bekannten Befestigern zerbrochen oder bleibend deformiert werden kann. Die meisten Blindbefestiger ergeben deshalb keine besonders große Auflagefläche auf der Blindseite.

Flugzeugherateller geben gewöhnlich bestimmte Größen von Löchern und zugeordneten Bohrungen vor, und entsprechend werden Blindbefestiger mit bestimmten Durchmessern hergestellt. Die oben erwähnten, bekannten Blindbefestiger, die normalerweise in derartige zusammenpassende Bohrungen eingesetzt werden, ergeben keine ausreichend große Auflagefläche auf der Blindseite.

In dem Rea erteilten Uö-Patent Nr. 2 787 185 ist ein ausdehnbarer Befestiger mit einer dichtenden Verkleidung beschrieben. Hierbei wird ein Paar von Muffen 36, 38 verwendet, von denen Muffe 36 eine dichtende Verkleidung darstellt, die keine Belastung aushält. Muffe 36 kann in diesem Fall aus Nylon hergestellt sein, jedoch nicht aus einem duktilen, nach außen aufspreizbaren Material, das sich ohne zu zersplittern ausdehnen und dabei eine Belastung aushalten kann. Zweck der dichtenden Verkleidung im Patent von Rea ist es, sich in einen Zwischenraum in der Befestigeranordnung einzulegen, der zu einem als "Leck" wirkenden Durchlaß werden könnte, was in einem flüssigkeitsdichten System unerwünscht wäre. Es ist dazu

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aber nicht notwendig, daß der Innendurchmesser der Muffe eine bestimmte Form hat oder aus einem nach außen ausdehnbaren, duktilen Material hergestellt ist. Die Muffe 3ö des Rea et al. erteilten Patents besteht aus einem leicht deformierbaren, preßbaren Material und die Muffe 36 ist eine Dichtung. Der Zweck der ganzen Anordnung bei Rea ist es nämlich nur, einen flüssigkeitsdichten Befestiger zu schaffen, der aber keine Belastung auszuhalten hat.

Es besteht deshalb Bedarf an Blindbefestigern, die in eine entsprechende Bohrung bestimmter Größe in einem Material, z.B. auf Graphitbasis, eingesetzt werden können und eine ausreichend große Auflagefläche ergeben.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Blindbefestiger zu schaffen, der in ein für ihn bestimmtes Loch in der Beplankung eines Plugzeugs oder dergleichen eingesetzt werden kann und an der Blindseite eine Auflagefläche ergibt, ohne daß es hierbei zur Deformation der Beplankung kommt, unabhängig vom Material, aus dem diese hergestellt ist.

Die vorliegende Erfindung hat ferner zum Ziel einen Blindbefestiger zu schaffen, der besonders in zusammenpassende Bohrungen in verhältnismäßig weichen Materialien, z.B. auf Graphit basis,, paßt.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Blindbefestiger anzugeben, der durch erhöhte Zugfestigkeit, größeres Gewicht und eine größere Auflagefläche bei allen Anwendungen gekennzeichnet ist.

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Diese und noch andere Ziele werden erreicht durch einen mehrmuffigen Blindbefestiger mit einer verhältnismäßig großen Auflagefläche auf der Blindseite des Materials, in das■der Befestiger eingesetzt werden soll, wie beispielsweise die Beplankung eines Plugzeugs oder dergleichen. Der Befestiger umfaßt eine Mutter an der zugänglichen Seite des Lochs, in das der Befestiger eingesetzt werden soll. Die Mutter wird auf einen Mittelbolzen aufgeschraubt, der sich in das Loch erstreckt und in einem auf der Blindseite befindlichen Kopf endet. Mehrere Muffen sind drehbar am Mittelbolzen zwischen dem Kopf und der Mutter angebracht und befinden sich beim Einsetzen in daa Loch auf der Blindseite. An der Mutter ist ein sich verjüngender Abschnitt angebracht, der auch durch die zugeordnete Bohrung von der Einlaßseite her ragt und sich auf die Blindseite erstreckt. Beim Anziehen des Mittelbolzens gleitet die erste Muffe auf den sich verjüngenden Abschnitt der Mutter, während die nachfolgenden Muffen sich auf und über die vorhergehenden Muffen schieben. Dabei ergibt sich eine verhältnismäßig große Auflagefläche an den das Loch umgebenden Wandungen. Die Größe der Auflagefläche hängt von der Gesamtzahl der Muffen und deren Dicken ab.

Figur 1 ist eine auseinandergezogene Darstellung eines erfindungsgemäßen mehrmuffigen Blindbefestigers.

Figur 2 ist ein vertikaler Querschnitt durch den in Figur 1 dargestellten, zusammengesetzten Befestiger vor dessen Festziehen im für ihn vorgesehenen Loch in der Beplankung

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eines Plugzeugs oder dergleichen.

Figur 3 ist ein teilweiser vertikaler Querschnitt und zeigt den Befestiger der Figuren 1 und 2 im zugehörigen Loch in der Beplankung eines Flugzeugs oder dergleichen eingesetzt.

Figur 4 ist ein Querschnitt längs der in Figur 3 mit IV-IV bezeichneten Linie und zeigt den Befestiger der Figuren 1-3.

Figur 5 ist ein Querschnitt durch den in Figur 1 dargestellten Befestiger längs der Linie V-V,

Figur 6 ist ein Querschnitt, der Figur 4 ähnelt und sich auf eine andere Ausführungsform des in Figuren 1-5 dargestellten Befestigers bezieht.

Figur 7 ist eine auseinandergezogene Darstellung einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figur 8 ist schließlich ein vertikaler Querschnitt der zusammengebauten Gesamtanordnung des in Figur 7 dargestellten Befestigers.

Figur 1 der Zeichnungen zeigt einen mehrere Muffen umfassenden Blindbefestiger 10 gemäß vorliegender Erfindung. Der Blindbefestiger 10 umfaßt im allgemeinen eine Mutter 11, einen Mittelbolzen 12 und mehrere aufspreizbare Muffen, die erfindungsgemäß Auflageflächen 13 bilden, wie weiter unten noch ausgeführt.. In dem in Figur 2 dargestellten, zusammengebauten Zustand wird, wie weiter unten noch unter Bezugnahme auf Figuren 3 und 4 beschrieben, der Befestiger 10 in ein passendes Loch H in der Beplankung 15 eines Flugzeugs oder dergleichen

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eingesetzt. Beplankungen 15 können aus einer einzigen Schicht bestehen oder, wie in Figur 1 dargestellt, mehrere Schichten umfassen. Die Löcher können in Beplankung 15 vorgebohrt sein oder in anderer Weise angebracht werden, sodaß der Befestiger dem Loch H angepaßt werden muß. Zwar eignet sich die erfindungsgemäße Befestigervorrichtung für Beplankungen oder Wände aus verschiedenen Materialien, doch ist sie besonders zweckmäßig bei Beplankungen aus verhältnismäßig weichen Materialien, die beispielsweise Graphit enthalten können.

Wie ferner in Figur 1 dargestellt, besteht Mutter 11 aus einem Kopfteil 16 mit einer vorspringenden Kante 16', die Mutter if zur Montage in Loch 14 geeignet macht, wie weiter unten noch erläutert. In Kopf 16 kann die in Figur 2 dargestellte Vertiefung 17' vorgesehen werden, die die Befestigung der Mutter 11 mit bekannten, nicht dargestellten Werkzeugen ermöglicht, iüin im allgemeinen zylindrischer Zwischenabschnitt 17 geht vom Kopfteil 16 aus und endet in einer konischen Spitze oder Nase 1.8. Mutter 11 hat in Achsrichtung eine Gewindebohrung 19, die durch die ganze Länge der Mutter verläuft (siehe Figur 4).

Mittelbolzen 12 umfaßt einen Kopf 20, einen Gewindeschaft 21, eine glatte Abrißrille 22 und einen Abrißabschnitt 23 mit Gewinde. Die am Gewindeschaft 21 und im Abrißabschnitt 23 angebrachten Gewinde passen zu den Gewinden der achsialen Gewindebohrung 19 ώ Mutter 11.. Kopf 20 hat eine ringförmige Innenrille oder Vertiefung 24, die ein Ende der ersten, die

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Auflagefläche 13 bildenden Muffe aufnimmt, wie weiter unten noch beschrieben. Dabei wird die Muffe über die vorhergehenden Muffen geschoben und aufgespreizt j die letzte Muffe, d.h. die Endmuffe neben Mutter 11, dehnt sich über die Spitze 1ö der Mutter 11 aus. Kopf 20 kann auch einen geschlitzten Abschnitt, beispielsweise einen kreuzförmigen Schlitz 20' zur Aufnahme eines nicht dargestellten Schraubenziehers aufweisen. Am Abrißabschnitt 23 sind zwei abgeflachte Seiten 25, 26 (siehe Figur 5) zum Ansetzen eines nicht dargestellten Werkzeugs vorgesehen. Die Abrißrille 22 ist angebracht, damit Abrißabschnitt 23 vom Rest des Mittelbolzens 12 beim Erreichen einer bestimmten Torsionsbeanspruchung abgetrennt wird.

Die obige Beschreibung erläuterte einen bekannten Blindbefestiger mit Ausnahme der Rille 24 und dem Satz von Muffen, die die Auflageflächen ergeben. Bekannte Befestiger weisen eine einzige Muffe auf, die im allgemeinen zylinderförmig ist und abgeschrägte Innenenden hat, die ihrerseits vom Ansatz über die Spitze 18 der Mutter 11 aufgespreizt werden.

Erfindungsgemäß werden Auflageflächen schaffende Einrichtungen vorgesehen, die eine verhältnismäßig große Auflagefläche auf der Loch 14 umgebenden Beplankung 15 schaffen. In der beispielshaften Ausführungsform der Erfindung bestehen die Einrichtungen 13 zur Schaffung von Auflageflächen neben der Rille 24 aus mehreren aufspreizbaren Muffen 27-29, mit denen die Erfindungsziele erreicht werden.

Muffen 28 und 29 können gleichartig sein und eine oder

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mehrere derartige Muffen können im Rahmen der Erfindung verwendet werden. Wie aus Figur 2 ersichtlich, haben die.Muffen 28, 29 jeweils einen praktisch zylinderförmigen Hauptmuffenkörper 30 und einen im wesentlichen konischen Abschnitt 31. Jede Muffe 28, 29 hat eine verhältnismäßig glatte Innenbohrung 32, deren Durchmesser etwas größer ist als der Durchmesser des Schaftabschnitts 21, sodaß der Abrißabschnitt 23 leicht in den Muffen gleiten kann. Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß das Ende 33 jeder Muffe 28, 29 eine etwas größere Dicke als das Ende 34 hat. Schließlich kann jede Muffe 28, 29 noch abgeschrägt sein, beispielsweise die Innenabsehrägung 35 am Ende 33 enthalten, um das Festziehen der entsprechenden Muffe au erleichtern.

Die Gesamtlänge der Muffe 27 ist größer als die der Muffen 28, 29, die zweckmäßigerweise gleiche Längen haben. In dieser Ausfuhrungsform der Erfindung wird die Gesamtlänge der Muffe 27 so gewählt, daß sie aufeinanderfolgende Muffen 28, 29 im zusammengebauten Zustand umschließt. Muffe 27 kann eine etwas geringere Gesamtlänge haben, falls nur eine der Muffen 28, 29 verwendet wird, doch muß die Länge der Muffe 27 etwas größer sein als die einer einzelnen Muffe 28 oder 29«

Muffe 27 umfaßt einen verhältnismäßig langen Hauptabschnitt 36, der an einem Ende neben Kopf 20 in einem verjüngten Abschnitt 37 endet. Muffe 27 weist ebenfalls eine verhältnismäßig glatte Innenbohrung 38 auf, deren Durchmesser den Durchmesser des Schaftabschnitts 21 und des Abrißabschnitts 23 etwas

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übersteigt, sodaß diese Teile leicht in der Muffe gleiten können. Muffe 27 kann ferner eine Innenabschrägung 39 am Ende 40 neben den benachbarten Muffen 28, 29 haben. Wie aus Figur 2 ersichtlich, hängen die Abschrägungen 39, 35 von der Dicke der Enden 34 der Muffen 28, 29 ab, wie weiter unten noch im einzelnen erläutert.

Die Verwendung des Befestigers 10, sein Einsetzen in Loch 14 in der Beplankung 15 eines Plugzeugs oder dergleichen und die Anbringung des Befestigers werden nun beschrieben. Figur zeigt Befestiger· 10 in der zusammengesetzten Stellung. Befestiger 10 wird zusammengesetzt durch Einschrauben des Mattelbolzens 12 in Gewindebohrung 19 der Mutter 11, wobei Muffen 27-29 die in Figuren 1 und 2 dargestellten Stellungen haben, d.h. auf Mittelbolzen 12 zwischen Kopf 20 und Spitze 18 gelegen sind. Der zusammengesetzte Befestiger 10 wird dann durch das Loch 14 von der Seite aus eingesetzt, von der aus er angezogen wird, und auf die Blindseite der Beplankung 15 hingeschoben. Loch 14 hat einen mindestens etwas größeren Durchmesser als Spitze 18. Nach dem Einsetzen des Befestigers 10 in Loch 14 und sobald Kante 16' die das Loch 14 umgebenden Wandabschnitte der Beplankung 15 in der in Figur 2 dargestellten Weise berührt, wird ein nicht dargestelltes Werkzeug am Abrißabschnitt 23 und an Vertiefung 17'' der Mutter 11 angesetzt. Mutter 11 wird durch das Werkzeug gegen Verschiebung in Achsrichtung außerhalb der Beplankung und gegen Drehung gesperrt. Weiteres Verdrehen des Mittelbolzens 12 zieht Kopf-

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teil 20 des Mittelbolzens nach innen auf die Blindseite der Beplankung 15, sodafS ein Eingriff mit der ersten auf spreizbar en Muffe 27 geschaffen wird. Gleichzeitig kommt Muffe 29 an Nase 18 zum Anliegen, wobei ebenfalls gleichzeitig Muffe 28 an Muffen 27 und 29 zum Anliegen kommt.

Die neuartigen Eigenschaften der Anlageflächen schaffenden Einrichtungen 13 lassen sich am besten aus Figur 2 erkennen. Muffe 29 schiebt sich dabei gerade auf den verjüngten Spitzenabschnitt 18; Muffe 28 ist dabei, sich über das Ende 34 der Muffe 29 zu schieben, während Muffe 27 sich gerade über das Ende 34 der Muffe 28 schiebt. Schließlich tritt da3 Ende des abgeschrägten Abschnitts 37 der Muffe 27 gerade in die an Kopf 20 angebrachte Vertiefung 24 ein.

Beim Verdrehen des Mittelbolzens 12 wird Muffe 29 über Spitze 18 geschoben, bis sie an der Blindseite der Beplankung 15 mit einer großen Druckkraft anliegt. Mit einer ähnlich großen Kraft wird Muffe 28 über Muffe 29 geschoben. Muffe 27 wird ebenfalls mit. einer ähnlich großen Kraft über Muffe 28 geschoben. Die Druckkraft, und ebenso die antreibende Kraft, werden über Kopf 20 und durch Mittelbolzen 12 vom Feststellwerkzeug geliefert. Der verjüngte Endabschnitt 37 der Muffe 27 tritt in Vertiefung 24 ein. Muffen 27-29 üben eine beträchtliche Klemmkraft'auf den glatten Anschnitt 22 des Schafts 21 und die konische Fläche der Nase 18 aus. Dies ist die in Figur 3 dargestellte Stellung. Wenn im Mittelbolzen eine bestimmte Torsionsbeanspruchung erreicht worden ist,

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trennt sich Abrißabschnitt 23 vom Rest des Hittelbolzens 12 ab, der an Rille 22 abreißt. Nach, dieser Abtrennung hat der eingesetzte Befestiger 10 das in Figur 4 dargestellte Aussehen.

Wie in Figur 4 dargestellt, wird Muffe 29 zwischen der Spitze 18 und dem an Kopf 20 gelegenen Abschnitt des Gewindeschafts 21 sowie der Innenwandung 32 der zweiten Muffe 20 zusammengedrückt.. Muffe 28 wird ihrerseits zwischen der Innenwandung 38 der dritten Muffe 27 und der Außenwandung der Abschnitte 30, 31 der ersten Muffe 2g zusammengedrückt. Muffe 27 wird auf die äußeren Wandabschnitte 30, 31 der zweiten Muffe 28 und in Vertiefung 24 gedrückt. Alle Muffen liegen an der Blindseite der Beplankung 15 um Loch 14 an. Die Enden 33 der Muffen 28, 29 und Ende 40 der Muffe 27 werden damit auf eine Dicke X (Figur 4) zusammengedrückt, die eine verhältnismäßig große Auflagefläche auf der Beplankung 15 darstellt, wobei jedoch die Dauerverformung der Beplankung gering bleibt.

Bei der oben beschriebenen, ersten Ausführungsform der Erfindung werden dr.ei Muffen verwendet. Wie vorher erwähnt, kann eine der Muffen 28, 29 weggelassen werden, und es ergibt sich dann eine Figur 4 ähnelnde Anordnung, doch ist die Dicke X geringer (vorausgesetzt, daß die Länge der Muffe 27 zur Länge der Einzelmuffen 28 bzw. 29 in einer bestimmten Beziehung steht). Wie aus Figur 6 ersichtlich, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Teile wie in Figuren 1-5 kennzeichnen, kann die Innenmuffe langer sein als die Außenmuffe, um eine noch größere Auflagefläche zu schaffen. Muffe 28' ähnelt Muffe

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2ö, während Muffe 27' Muffe 27 ähnelt, wobei jedoch die Gesamtlänge der Muffe 28' größer sein kann als die der Muffe 27'. Bei der oben beschriebenen Zusammendrückung biegt sich Muffe 2iJ' an der Blindseite der Beplankung 15 ab und krümmt aich, sodaß das gekrümmte Ende 33' entsteht, das das Ende 40 der Muffe 27' umgreift. Es ergibt sich damit eine Auflagefläche Y, die bedeutend größer als die Auflagefläche X ist.

Die in Figuren 1-6 dargestellten, eingesetzten Befestiger haben eine beträchtliche Haltekraft und Ermiidungsbeständigkeit, da ihre Auflageflächen X und Y groß sind. Damit wird ein kontinuierliches Berührungsgebiet zwischen dem Befestiger und der Beplankung 15, in der der Befestiger angebracht ist, gewährleistet. Die Fläche zur Aufnahme von Auflagekräften ist damit vergrößert und die Dauerverformung der Beplankung 15 bleibt gering.

Der oben beschriebene, geschlitzte Kopf 20 braucht nicht notwendigerweise einen Schlitz 20' aufweisen, da dieser nur zum Zusammenbau benötigt wird und keinen anderen Zweck dient. Muffen 27-29 (und Muffen 27' und 2ü') werden aus einem geeigneten aufspreizbaren oder ausdehnbaren Material angefertigt, beispielsweise aus rostfreiem Stahl oder aus Legierungen auf Nickelbasis. Die Muffen können ferner aus Titanlegierungen oder anderen geeigneten Materialien hergestellt werden, die sich ohne Zersplittern strecken lassen und im ausgedehnten Zustand belastbar sind.

In der unter Bezugnahme auf Figuren 1-5 beschriebenen

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Ausführungsform werden drei Muffen verwendet, doch kann bei entsprechender Abstimmung der Längen auch eine andere. Anzahl von Muffen verwendet werden. Die Außenmuffe der in Figuren 1-5 dargestellten Ausführungsform (Muffe 27) muß lang genug sein, um die inneren Muffen umschließen zu können. Die inneren Muffen können natürlich alle die gleiche Länge haben. Vorzugsweise verwendete Materialien für die verbleibenden Abschnitte des oben beschriebenen Befestigers sind bekannt und wurden in dem Massa erteilten US-Patent Nr. 3 643 544 beschrieben. Außerdem können in beiden Ausführungsformen Muffen verschiedener Duktilität verwendet werden. Dadurch werden die Befestiger der vorliegenden Erfindung vielseitiger verwendbar als bekannte Befestiger, eine bessere Qualitätskontrolle ist möglich, und ein zuverlässigeres Endprodukt wird erhalten. Die Muffen der vorliegenden Erfindung können auch aus einem einzigen Material hergestellt werden. Dies ist ein wichtiger Punkt, da in der Vergangenheit verschiedene Verfahren vorgeschlagen wurden, um eine vergrößerte Auflagefläche mit einer einzigen Muffe zu schaffen, die einen verhältnismäßig harten Abschnitt und einen verhältnismäßig weichen Abschnitt aus verschiedenen Materialien aufweist, wobei der weiche Abschnitt gebogen und an die Blindseite angedrückt wird. Auch wurde vorgeschlagen, einen bestimmten Abschnitt einer einzigen Muffe aus einem relativ harten Material weich auszubilden, sodaß sich dieser Abschnitt gegen die Blindseite hin biegt. Die beiden Vorschläge sind jedoch schwierig zu verwirklichen und bedingen teuere, komplizierte Herstellungsverfahren.

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Figuren 7 und 8 zeigen eine andere Ausführungsform eines Blindbefestigers mit mehreren Muffen gemäß vorliegender Erfindung. Der Befestiger 50 besteht in diesem Fall aus einer Mutter 51, einem Sohraubenkern 52 und zwei aufspreizbaren Muffen 53, die die erfindungsgemäßen Auflageflächen ergeben. Im in Figur 8 dargestellten, zusammengebauten Zustand ist Befestiger 50 in.dem zu ihm passenden Loch 14 in der Beplankung 15 eines Flugzeugs oder dergleichen in der oben beschriebenen Weise eingesetzt.

Wie bereits vorher unter Bezugnahme auf Figuren 1-6 beschrieben, besteht Mutter 5I aus einem Kopfteil 54, einem anschließenden Randansatz 54-, einer Vertiefung 56 (Figur 8), einem zylindrischen Mittelabschnitt 57, einem konischen Vorderteil 58 und einer Achsialbohrung 59 mit Gewinde; all dies ähnelt der Mutter 11 der Ausführungsform der Figur 1.

Schraubenkern 52 besteht ebenfalls aus einem Kopf 60, einem Schaft 61 mit Gewinde, einer Abrißrille 62, einem Abrißabschnitt 63 mit Gewinde, einer ringförmigen Vertiefung 64, einem Abschnitt 65 mit Schlitz und Abflachungen 66 für Schlüsselansatz; all dies entspricht den Abschnitten des Schraubenkerns 12 der Ausführungsform der Figur 1.

Insbesondere werden erfindungsgemäß Auflageflächen schaffende Einrichtungen 53 vorgesehen, die um das zugehörige Loch 14 in der Beplankung 15 eine verhältnismäßig große Auflagefläche ergeben. Zwar ähnelt die vorliegende Ausführungsform der vorhergehenden, speziell der in Figur 6 darge-

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stellten, doch ergibt sie auf der Blindseite eine größere Auflagefläche als die in Figur 6 dargestellte Ausführungsform.

Heben der wahlweise anbringbaren Vertiefung 64 bestehen die Einrichtungen 53 zur Schaffung einer Auflagefläche aus zwei Muffen 67, 68, wobei im folgenden Muffe 67 als innere und Muffe 68 als äußere Muffe bezeichnet werden. Wie vorher unter Bezugnahme auf Muffen 28, 29 beschrieben, besteht jede der Muffen 67, 68 ^aus einem zylindrischen Hauptabschnitt 69 bzw. 69' und einem konischen Abschnitt 70 bzw. 70'. Außerdem hat Jede der Muffen 67, 68 eine verhältnismäßig glatte Innenbohrung, deren Durchmesser dem Durchmesser der Abschnitte 61, 63 am bchraubenkern 52 leicht übersteigt. Der Rest der Anordnung gleicht Muffen 28, 29 (wahlweise können den Abschrägungen 35 entsprechende Abschrägungen und dickere Enden, die den Enden 33 der Muffen 28, 29 ähneln, verwendet werden). Außerdem kann Muffe 67 eine etwas größere Gesamtlänge als Muffe 68 haben, d.h. sie kann beispielsweise zwischen 10$ und 90fo länger sein.

Die beiden Muffen 67, 68 sind aus einem duktilen Material von der Art der oben beschriebenen Materialien hergestellt. Die Duktilität der inneren Muffe 67 ist größer und ihre I'ließfestigkeit ist geringer als die der äußeren Muffe 68 (d.h. entweder gleiches Material jedoch größere Duktilität oder ein anderes Material, wobei Muffe 67 die größere Duktilität hat).

Befestiger 50 wird in der gleichen Weise wie die oben

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beschriebenen Befestiger verwendet. Befestiger 50 wird zusammengesetzt durch Einschrauben des Schraubenkerns 52 in die Gewinde der Mutter 51» wobei sich in der in Figur 7 dargestellten Folge die Muffen 67, 68 auf Schraubenkern 52 zwischen dem Kopf 60 und dem Vorderteil 58 befinden. Der zusammengesetzte Befestiger wird dann durch das entsprechende Loch 14 von der Seite her eingesetzt, von der aus er angezogen und auf die Blindseite der Beplankung hingezogen wird. Wie vorher erwähnt, wenn der Abschnitt 63 und Vertiefung 56 an einem Werkzeug anliegen und wenn Schraube 52 gedreht wird, wird der Kopf 60 der Schraube 52 nach innen auf die Blindseite der Beplankung 15 gezogen, wobei Kopf 60 an der ersten aufspreizbaren Muffe 68 anliegt, während Muffe 67 gegen das Vorderteil 58 drückt. Die Anordnung der verschiedenen Teile des Befestigers 50 vor seinem endgültigen Zusammenbau ähnelt der Anordnung des Befestigers der Figur 2, doch fehlt Muffe 27. Bei der Drehung der Schraube 52 wird Muffe 67 über Vorderteil 58 gedrückt, bis sie an der Blindseite der Beplankung 15 mit einer verhältnismäßig starken Druckkraft anliegt. Muffe 68 wird mit einer ähnlichen Kraft über Muffe 67 gedruckt. Die konisch zulaufenden Enden 70, 70' der beiden Muffen 67, 68 treten in Vertiefung 64 ein (Figur 8). Mach dem vorher beschriebenen Abreißen befindet sich der Befestiger 50 in der in Figur 8 dargestellten Stellung. Beim Zusammendrücken der inneren Muffe 67 hat die größere Länge dieser Muffe zur Folge, daß sich die Muffe an der Blindseite der Beplankung 15 abbiegt und nach

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hinten krümmt, sodaß das gebogene Ende 71 entsteht. Muffe 68 umgibt Muffe 67 zwischen dem eingebogenen Ende 71 und dem Ende der Muffe 67 in Vertiefung 64. An Vertiefung 64 umgibt das sich verjüngende Ende 70 der Muffe 68 das sich verjüngende Ende der Muffe 67. Aus einem Vergleich der Figuren 4, 6 und 8 folgt, daß die Auflagefläche Z des Befestigers bedeutend größer ist als die oben beschriebenen Auflageflächen.

In allen diesen Ausführungsformen spreizen 3ich die duktilen Muffen nach außen auf und erhöhen damit die Auflagefläche auf der Blindseite; die Muffen dringen jedoch nicht bei der Aufspreizung in die Blindseite ein, um Leckstellen abzudichten. Die vorliegenden Befestiger eignen sich insbesondere für moderne zusammengesetzte Strukturmaterialien von

Flugzeugen, bei denen es auf Befestiger mit grof3en Auflagedur ch

flächen ankommt. Bekannte Befestiger, die sich/Dichtungswirkung auszeichnen, ergeben nicht derartige Auflageflächen.

Eine vergrößerte Auflagefläche auf der Blindseite läßt sich noch dadurch erzielen, daß man in den Ausführungsformen der Figuren 7 und 8 die Duktilität der inneren Muffe 67 im Vergleich zu der der äußeren Muffe erhöht und gleichzeitig die Fließfestigkeit der inneren Muffe gegenüber der äußeren verringert. Gegenwärtig verwendete Materialien für Flugzeugstrukturen werden leicht von den Druckkräften verformt, die von den Muffen derartiger Befestiger ausgeübt werden können. Die größere Auflagefläche der Ausführungsform der Figuren 7 und 8 bedeutet eine geringere in kg/cm ausgedrückte Druckbe-

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anspruchung des zusammengefügten Materials, sodaß die Verformung des Materials verringert wird. Wenn die äußere Muffe eine geringere Duktilität als die innere Muffe hat, erhält man die Knickfestigkeit, die benötigt wird, um die an die gesamte Befestigeranordnung gestellten Zugfestigkeitsanforderungen zu erfüllen.

Vor dem Befestigen hat die innere Muffe 67 eine Fließfestigkeit, die mit der Druckfestigkeit des Materials vergleichbar ist, an dem Befestiger 50 angebracht wird (z.B. Beplankung 15). Die Fließfestigkeit kann gleich oder geringer sein als die Druckfestigkeit der Beplankung 15 oder eines anderen Materials, an dem die Befestigung stattfindet. Die Pließfestigkeit der äußeren Muffe ist größer als die der inneren Muffe 67 und kann ebenfalls größer sein als die des Materials, an dem Befestiger 50 angebracht wird. Zwar kann, wie oben erwähnt, jedes geeignete Material verwendet werden, doch werden Muffen 67 und 68 zweckmäßigerweise aus Nickel oder Nickellegierungen hergestellt. Auch können Muffe 68 aus rostfreiem Stahl oder einer Titanlegierung und Muffe 67 aus Nickel oder einer Nickellegierung hergestellt werden.

Letztere Bemerkungen beziehen sich auf alle Ausführungsformen; Unterschiede ergeben sich nur aufgrund der verschiedenen Auflageflächen und ,der Belastbarkeit .der zusammengebauten Befestigeranordnungen.

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Claims

PATENT A M ti P R ti U H E

Π .J Verbesserter Blindbefestiger mit einer Mutter mit einer in Achsrichtung durch sie verlaufenden Gewindebohrung und einer im wesentlichen konischen üpitze an einem Ende und einem Kopf mit größerem Durchmesser als die Üpitze am anderen Ende, und mit einem zwischen der üpitze und dem Kopf gelegenen zylindritjchen Zwischenabschnitt, mit einem aus einem Kopfteil und einem Gewindeschaft bestehenden Mittelbolzen, dessen Gewindeschaft aus einem Hauptabschnitt und einem Abrii3abschnitt mit abgeflachten Kanten zum Ansetzen eines Werkzeugs besteht, die voneinander durch eine verhältnismäßig glatte Rille getrennt sind, wobei der Hauptabschnitt des Schafts mindestens die Länge der Mutter hat und der Gewindeschaftabschnitt in die Achsbohrung der Mutter eingeschraubt ist, mit der Verbesserung dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei ausdehnbare Muffen (27, 29) verwendet werden, die jeweils aus einem nach außen aufspreizbaren, duktilen Material angefertigt sind und aus einem im wesentlichen zylindrischen Hauptabschnitt und einem konischen Abschnitt sowie einer verhältnismäßig glatten Innenbohrung mit einem praktisch gleichförmigen, durchgehenden, etwas größeren Durchmesser als der Auflendurchmesser des Schaftabschnitts bestehen, daß die Muffen drehbar am Gewindeschaft zwischen dem Kopf des Mittelbolzens und der Mutter angebracht sind, daß eine erste der Muffen neben der Mutter angebracht ist, daß die zweite der Muffen neben dem Kopf (20) des

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Mittelbolzens (12) liegt, daß alle Muffen (27, 29) den gleichen Außendurchmesser haben und ein erstes Ende im zylindrischen Abschnitt und ein zweites Ende im konischen Abschnitt aufweisen, und daß dem Kopf des Mittelbolzens zugeordnete Einrichtungen zur Aufnahme des zweiten Endes der Muffe vorgesehen 3ind, die neben dem Kopfteil des Mittelbolzens gelegen ist.
2. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle ersten Enden auf der Innenbohrung der Muffen abgeschrägt sind, daß die Abschrägung der zweiten Muffe neben dem Kopf des Mittelbolzens etwa ebenso groß wie die am zweiten Ende der neben der Mutter gelegenen ersten Muffe ist, und daß die Abschrägung der ersten Muffe ,etwa ebenso groß ist wie am verjüngten Ende der Mutter. -
3. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die neben dem Kopf des Mittelbolzens gelegene zweite Muffe eine etwas geringere Länge als die neben der Mutter gelegene erste Muffe aufweist.
4. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ende der ersten Muffe Einrichtungen umfaßt, die sich um das erste Ende der anderen der Muffen biegen, wobei die Einrichtungen das erste Ende der anderen der Muffen umgreifen.
5. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte aufspreizbare Muffe verwendet wird, daß die erste und die zweite Muffe praktisch

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die gleiche Gesamtlänge haben, daß die dritte Muffe aua einem zylindrischen Hauptabschnitt, einem konischen Abschnitt und einer verhältnismäßig glatten Innenbohrung mit einem etwas größeren Durchmesser als der Außendurchmesuer des Schaftabschnitts besteht, daß die dritte Muffe drehbar auf dem Schaft zwischen der zweiten Muffe und dem Kopf des Mittelbolzens angebracht ist, daß die dritte Muffe den gleichen Außendurchmesser wie die zwei anderen Muffen und eine etwas größere Gesamtlänge als diese hat, und daß die dritte Muffe ih£ erstes Ende am zylindrischen Abschnitt neben dem Ende der zweiten Muffe und ihr zweites Ende am konischen Abschnitt neben dem Kopf des Mittelbolzens hat.
6. yerbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Muffen einstückig und aus Metall hergestellt sind.
7. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Paar von Muffen vorgesehen ist, von denen die erste Muffe unter Krafteinwirkung in die zweite Muffe hineingleiten kann, sodaß eine innere Muffe und eine äußere Muffe entstehen.
β. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Muffe aus' Nickel oder einer Nickellegierung besteht.
9. Verbesserter·Blindbefestiger nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Muffe aus Nickel oder einer Nickellegierung besteht.

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10. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Muffe aus rostfreiem Stahl oder Titan besteht.
11. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestiger zur Verwendung an einer Beplankung mit verringerter dauernder Verformung vorgesehen ist, wobei die Beplankung eine Seite zum Einsetzen (Einsetzseite) des Blindbefestigers und eine Blindseite sowie eine durch die Beplankung verlaufende Bohrung aufweis.
12. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 11, dadurch

gekennzeichnet, daß die Duktilität der inneren Muffe größer

ist

als die Duktilität der äußeren Muffe⁷, daß die Fließfestigkeit der inneren Muffe niedriger ist als die der äußeren Muffe, und daß die Fließfestigkeit der inneren Muffe vergleichbar ist mit der Druckfestigkeit der Beplankung.
13. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Muffe eine größere Gesamtlänge hat als die äußere Muffe, daß die innere Muffe einen um sie gebogenen Abschnitt aufweist, und daß dieser gebogene Abschnitt eine Auflagefläche an der Einsetzseite der Beplankung bildet.
14. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbolzen eine ringförmige Rille zur Aufnahme eines Endes -jeder der Muffen umfaCJt, und daß sich die äußere Muffe über die innere Muffe bis zu einem Punkt ausdehnen kann, der am Anfang des umgebogenen Abschnitts der inneren Muffe gelegen ist.

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15. Verbesserter Blindbefestiger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbolzen eine ringförmige Rille im Kopfteil an der Seite aufweist, die auf den Gewindeschaftabschnitt weist.

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