DE3042432A1

DE3042432A1 - Verfahren zum einsetzen von gewindeeinsaetzen in eine sandwichplatte und spreizduebel zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3042432A1
Application number: DE19803042432
Authority: DE
Inventors: Manfred 2151 Elstorf Gelhard
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1980-11-11
Filing date: 1980-11-11
Publication date: 1982-05-27
Also published as: US4428705A; DE3042432C2; GB2088003B; FR2493932B3; FR2493932A1; GB2088003A

Description

MESSERSCHMITT-BÖLKOW-BLOHM Ottobrunn, 04.11.80

GESELLSCHAFT BT 01-Hi /1e

MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG

MÜNCHEN 8823

Verfahren zum Einsetzen von Gewindeeinsätzen in eine Sandwichplatte und Spreizdübel zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, das bereits durch die DE - OS 20 61 347 bekannt geworden ist. Letztere zeigt ein Verfahren, bei dem erst der Gewindeeinsatz und danach eine Hülse in die Bohrung eingeführt wird. Daraufhin wird ein Werkzeugdorn durch die Hülse geführt, in den Gewindeeinsatz eingeschraubt und letzterer unter Reibungsschluß in die Hülse gezogen. Dabei wird eine Auskehlung in der Hülse, zu einem wulstförmigen Hilfskopf aufgeweitet, der mit einem Kopf der Hülse die obere Deckschicht der Leichtbauplatte einklemmt. Außerdem übt der Gewindeeinsatz eine Spreizwirkung auf an der Hülse befindliche Ankerstäbe, die sich in den Kern eindrücken. Eine weitere Verankerung bildet eine auf den Gewindeeinsatz vorgesehene Rändelung, die sich in die Hülsenwand einbeißt.

Der wesentliche Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß der Gewindeeinsatz in die Hülse hineingezogen wird. Das dafür erforderliche Werkzeug weist

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ORiGfNAL INSPECTED

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einen Gewindedorn auf, der in den Gewindeeinsatz eingeschraubt wird. Die · Zugwirkurig; kann durch einen strömungsmittelb'etätigten - Zylinder auf einen am Ende des Doms angeordneten Kolben erfolgen. Somit ist das selber nicht einfache Werkzeug noch von einer Hydraulikversorgung abhängig. Weiterhin entsteht nach dem Einziehen des Gewindeeinsatzes unter demselben ein Hohlraum, der eine Schwächung der Sandwichplatte darstellt. Die Sandwichplatte selbst darf nicht zu leicht sein, z.B. keinen Kern aus Waben aufweisen, weil eine Verankerung allein mit dem beschriebenen Dübel nicht möglich ist. Deswegen ist dieses Verfahren für eine Schichtverbundplatte mit einem Kern mittlerer Dichte, wie z.B. einem Kunststoff-Schaumkern, bestimmt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das es gestattet, den Gewiideeinsatz auch in leichte Waben-Sandwichplatten fest zu verankern, wobei nur einfachste Werkzeuge erforderlich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens enthalten die Ansprüche 2 und 3. Die Ausbildung des für das Verfahren erforderlichen Spreizdübels sind durch die Ansprüche 4 bis 6 gegeben.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung gegenüber dem durch die DE - OS 20 61 347 bekanntgewordenen Stand der Technik besteht darin, daß der Spreizdübel bis zur

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unteren Deckschicht in genau definierter Lage^die Bohrung ausfüllend, eingelassen wird, der Gewindeeinsatz von oben her mit einem einfachen Werkzeug zwischen die Spreizelemente eindrück- und verankerbar ist und daß beide Teile untereinander und mit der Sandwichplatte durch das Eingießen von härtbarem Kunstharz-Kleber unverrückbar miteinander verbunden werden.

In der Zeichnung sind die einzelnen Verfahrensschritte dargestellt und der Spreizdübel erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Sandwichplatte mit dem Spreizdübel vor dem Einsetzen in die Platte;

Fig. 2 einen Schritt entsprechend Fig. 1 mit eingeseztem Spreizdübel und einem Gewindeeinsatz vor dem Einsetzen;

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 mit in den Spreizdübel eingedrücktem Gewindeeinsatz;

Fig. 4 einen Schnitt entsprechend Fig. 3 in dem mit einem Kunstharz-Kleber ausgegossenem Endzustand ;

Fig. 5 und 6 eine Ansicht und Draufsicht auf den Spreizdübel.

Die Fig. 1 zeigt ein Stück einer Leichtbau-Sandwichplatte 11 in die ein Spreizdübel 10 eingesetzt werden soll. Hierzu wird mit einem schnelldrehenden Bohrer eine entsprechende Bohrung 1 ta durch die obere Deckschicht 11b und den Kern 11d geführt.

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Die untere Deckschicht 11c wird jedoch nicht mit durchgebohrt. In die vorgenannte Bohrung 11a wird nun der Spreizdübel 10 mit einem Stützteil 12 eingeführt und in Richtung der unteren Deckschicht 11c gedrückt, wobei Spreizelemente 13 zusammengedrückt werden. Die Spreizelemente 13 weisen im getreckten Zustand denselben Durchmesser auf, wie ihn der Stützteil 12 besitzt. Der Spreizdübel 10 ist in seiner Länge der jeweiligen Stärke der Sandwichplatte 11 anpaßbar.

Die Spreizelemente 13 sind, wie in der Figur 5 in vergrößerter Darstellung ersichtlich ist, mit Absätzen 13a versehen und ihre Seitenkanten sind nach oben gebogen, wodurch sie Versteifungselemente 13b bilden, die gleichzeitig als Einfüllbahnen - ähnlich einem Trichter - für den einzubringenden Kunstharz-Kleber 15 dienen.

Den Spreizelementen 13 ist ein Gewindeeinsatz 14 für ein nicht dargestelltes Gewindeelement zugeordnet. Dieser Gewindeeinsatz 14 weist eine zentrische Bohrung 14a mit einem Gewinde auf und hat an seiner Außenfläche zwei Halteflansche 14b und 14c, von denen der obere Flansch 14b mit mindestens zwei Bohrungen 14d zum Eingießen von härtbarem Kunstharz-Kleber 15 versehen ist und der untere Flansch 14c in die Absätze 13a der Spreizelemente 13 einrastet bzw. festhakt. In die Spreizelemente 13 wird der Gewindeeinsatz 14 soweit eingedrückt bis seine Oberkante bündig mit der oberen Deckschicht 11b ist. Dabei werden die Spreizelemente 13 nach außen gedrückt und drücken gleichzeitig die Wabenstruktur* des Kernes 11d zur Seite. Durch die Bohrungen 14d in dem Gewindeein-

satz 14 wird nun der Kunstharz-Kleber 15 eingefüllt, der sämtliche Hohlräume ausfüllt, insbesondere die Hinterschneidungen, die durch das Aufspreizen der Spreizelemente 13 entstanden sind. Hierdurch ergibt sich nach dem Aushärten des Klebers eine relativ hohe Ausrexßfestigkeit des Gewindeeinsatzes. Weiterhin stellt der Kunstharz-Kleber 15 eine Verbindung zwischen den beiden Deckschichten 11b und 11c her, wodurch der Spreizdübel 10 eine hohe Festigkeit gegen Schubbelastungen erhält.

Claims

MESSERSCHMITT-BÖLKOW-BLOHM Ottobrunn, 04.11.1

GESELLSCHAFT BT 01-Hi /1e MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG,

MÜNCHEN 8823

Verfahren zum Einsetzen von Gewindeeinsätzen in eine Sandwichplatte und Spreizdübel zur Durchführung des Verfahren«

► Patentansprüche

\\j) Verfahren zum Einsetzen von Gewindeeinsätzen in Leicht-* bau-Sandwichplatten, bei dem die Sandwichplatte durch eine obere Deckschicht bis in den Kern hinein aufgebohrt wird und in die Bohrung ein Dübel eingesetzt wird, der mit Spreizelementen zur Aufnahme und Verankerung des Gewindeeinsatzes versehen ist, gekennzeichnet durch nachfolgende Verfahrensschritte:

/ . a) Aufbohren der Sandwichplatte (11) durch den Kern (11d) hindurch bis zur unteren Deckschicht (11c),

b) Einsetzen eines in die Bohrung (11a) passenden Spreizdübels (10) mit nach oben liegenden Spreizelementen (13) bis zur Auflage auf der unteren Deckschicht (11c),

c) Eindrücken des Gewindeeinsatzes (14) zwischen die Spreizelemente (13) des Spreizdübels (10),

d) Ausgießen der in der Bohrung (11a) verbleibenden Hohlräume mit einem härtbaren Kunstharz-Kleber (15).

ORIGINAL INSPECTED
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdübel (10) beim Eindrücken des Gewindeeinsatzes (14) sich mit den Spreizelementen (13) soweit in den Kern (11d) eindrückt, daß der Gewindeeinsatz mit der oberen Deckschicht (11b) in einer Ebene zu liegen kommt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e kenn ze lehnet, daß der härtbare Kunstharz-Kleber (15) durch zwischen der Gewindebohrung (14a) und dem äußeren Rand des Gewindeeinsatzes (14) befindliche Bohrungen (14 d) eingegossen wird.
4. Ausbildung eines. Spreizdübels zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1'bis 3, gekennzeichnet durch.einen unteren Sützteil (12) und obere durch Schlitze getrennte Spreizelemente (13) zum Einsetzen des Gewindeeinsatzes (14).
5. Spreizdübel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spreizelemente (13) innere Absätze (13a) zum Einsetzen des Gfewindeeinsatzes (14) aufweisen.
6. Spreizdübel nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch g e kennze lehnet, daß die Spreizelemente (13) bis zum Durchmesser des unteren Stützteils (12) zusammendrückbar und bis zur Aufnahme des Gewindeeinsatzes (14) aufspreizbar sind.