DE4032261C1 - Laser reflector mounting on satellite - incorporates system of screwed joints and securing bolts - Google Patents

Laser reflector mounting on satellite - incorporates system of screwed joints and securing bolts

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Abstract

The fixture device is used between a carrier of support and an object with utilisation of screwed joints or connections with extended slots and includes several fixture or securement pieces (3) which are rigidly joined to the support (1) via connector bolts (6). The securement pieces or adaptors (3) are connected via thermally insulated bolts (17, 15) directly or indirectly with the object (10). The support (I) is provided with a screw hole (7) to enable the fixture adapter (3) to be rigidly joined to the support (I). In addition, two screw holes are provided and are axisymmetrical to the central hole. USE - Mounting a laser light reflector on a supporting structure.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Befestigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-28 02 885 A1 bekannt.The invention is based on a fastening device according to the preamble of claim 1. Such The device is known from DE-28 02 885 A1.

Wenn relativ große Objekte mit hohen Toleranzanforderungen auf Tragkörper befestigt werden, sind paßgenaue Verbindungen notwendig. Um eine Verschiebung der Objekte zu verhindern, die durch äußere Einflüsse wie z. B. unterschiedliche Materialausdehnungen zustande kommen, wurden die Objekte bisher starr mit dem Tragkörper verbunden. Insbesondere bei Objekten wie Laser, die auf Satellitenstrukturen montiert werden, ist es wichtig, daß sich die Positionierung des Lasers gegenüber der Satellitenstruktur nicht während der Startphase des Satelliten verändert.When relatively large objects with high tolerance requirements Support body are attached, are precise connections necessary. To prevent objects from moving, the due to external influences such as B. different The objects were expanded previously rigidly connected to the support body. Especially at Objects like lasers mounted on satellite structures it is important that the positioning of the laser compared to the satellite structure not during the launch phase of the satellite changed.

Aus der DE-28 02 885 A1 ist es bekannt, ein Objekt (Reflektor) an einer Tragstruktur über mehrere Befestigungselemente zu befestigen, wobei pro Befestigungselement eine Platte, die unmittelbar mit dem Objekt verbunden ist, und daran befestigter elastischer Block aus Gummi oder Kunststoff vorgesehen ist, der wiederum mit der Tragstruktur verbunden ist. Zur Verbindung des Befestigungselements bzw. des elastischen Blocks mit Bauteilen der Tragstruktur ist ein Blech vorgesehen, das mit einem Langloch versehen ist und an dem Gummiblock bzw. die Tragstruktur angeschraubt wird.
From DE-28 02 885 A1 it is known to fasten an object (reflector) to a supporting structure via a plurality of fastening elements, with one plate per fastening element which is directly connected to the object and an elastic block made of rubber or plastic attached to it which is in turn connected to the supporting structure. To connect the fastening element or the elastic block with components of the support structure, a sheet is provided which is provided with an elongated hole and is screwed to the rubber block or the support structure.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Befestigungsvorrichtung ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszugestalten, daß Rotationsverschiebungen, die insbesondere bei Wärmeeinwirkungen auftreten, wirksam unterdrückt werden können. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung auf.The object of the invention is the fastening device starting from the preamble of claim 1, that rotational shifts, particularly at Heat effects occur, are effectively suppressed can. This object is achieved by the features of claim 1 solved. The subclaims show advantageous configurations of the invention.

Die Erfindung besitzt insbesondere den Vorteil, daß trotz hoher Toleranzanforderungen Verformungen, hervorgerufen durch Wärmeeinflüsse, in gewissen Grenzen zugelassen werden, ohne daß sich die vorgegebene Globalpositionierung des Objekts gegenüber dem Träger verändert. Die Erfindung ist damit als Befestigungsvorrichtung von Objekten, z. B. Lasern, auf Satellitenstrukturen sehr gut geeignet. Im Gegensatz zu einer starren Verbindung werden thermische Verformungen zugelassen, jedoch nur in vorherbestimmten Richtungen, die die Globalpositionierung nicht nachteilig beeinflussen.The invention has the particular advantage that despite high tolerance requirements caused by deformations Influences of heat are permitted within certain limits without  that the given global positioning of the object changed compared to the wearer. The invention is therefore as Fastening device for objects, e.g. B. lasers Satellite structures very well suited. In contrast to one rigid connection, thermal deformations are permitted, however only in predetermined directions that the Do not adversely affect global positioning.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert. Es zeigtThe invention will now be explained in more detail with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Befestigungsvorrichtung, Fig. 1 shows a longitudinal section through the fastening device,

Fig. 2a einen Längsschnitt durch einen Befestigungsadapter, Fig. 2a shows a longitudinal section through a mounting adapter,

Fig. 2b eine Aufsicht auf einen Befestigungsadapter, FIG. 2b shows a plan view of a mounting adapter,

Fig. 3 eine Platte mit Haltepunkten, Fig. 3 shows a plate with support points,

Fig. 4 einen einzelnen Haltepunkt an der Platte in vergrößerter Darstellung. Fig. 4 shows a single breakpoint on the plate in an enlarged view.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Haltepunkt der Befestigungsvorrichtung. Im Bereich eines solchen Haltepunktes weist der Träger 1 (weit schraffiert) - Satellitenstruktur - eine säulenförmige Erhebung 2 mit im wesentlichen rechteckförmigem Querschnitt auf mit einer zur Satellitenstruktur planparallelen Oberfläche. Auf diese Erhebung ist ein Befestigungsadapter 3 (eng schraffiert) aufgesetzt, der ein Mittelloch 4 (Fig. 2a und 2b) aufweist. Dieses Mittelloch 4 weist eine endseitige Erweiterung 5 auf zur Aufnahme des Schraubenkopfes des als Verankerungsschraube ausgebildeten Verbindungsmittels 6. Im Träger 1 ist ein Gewindeloch 7 vorgesehen, damit durch Einschrauben der Verankerungsschraube 6 der Befestigungsadapter 3 starr mit dem Träger 1 verbunden werden kann. Achssymmetrisch zum Mittelloch 4 sind im Befestigungsadapter 3 zwei Gewindelöcher 8 und 9 vorgesehen, damit das Objekt 10 bzw. eine an dieses angeformte oder mit diesem verbundene Platte 11 über Paßverbindungen mit dem Befestigungsadapter 3 verbunden werden kann. Für diese Paßverbindungen ist in der Platte 11 jeweils ein Langlochpaar 12, 13 vorgesehen, das symmetrisch zu einer Zentralbohrung 14 angeordnet ist. In Fig. 3 ist die Platte 11 mit sechs Haltepunkten HP1 bis HP6 dargestellt. Wie aus dieser Figur ersichtlich, sind die Haltepunkte im äußeren Randbereich der Platte 11 angeordnet. Die Langlöcher 12, 13 eines Langlochpaares sind exakt parallel zueinander ausgerichtet und weisen für jeden Haltepunkt exakt vorgegebene Richtungen bezüglich der Platte 11 auf. Diese Richtungen sind in den Detailzeichnungen A bis C durch Pfeile dargestellt. Die Richtungen sind so vorgegeben, daß bei thermischen Verformungen des Objekts und/oder seine Haltemittel keine rotatorische Verschiebung des Objekts gegenüber dem Träger 1 eintreten kann. Zu jedem Langlochpaar 12, 13 ist in einem Befestigungsadapter 3 ein Gewindelochpaar 8, 9 vorgesehen, damit eine Paßverbindung zwischen der Platte 11 und den Befestigungsadaptern 3 über Halteschrauben 17, 15 herstellbar ist. Die Langlochpaare 12, 13 sowie die Gewindelochpaare 8, 9 sind jeweils eng zueinander toleriert, damit sich thermische Verformungen tatsächlich nur in den vorgegebenen Richtungen ausgleichen können. Ein durch thermische Ausdehnung entstehendes Moment wird so in vorgegebene Komponentenrichtungen entlang eines Langlochschlitzes, in Fig. 3 z. B. die Komponenten XAE und YAE zerlegt. Um das Objekt 10 bzw. die Platte 11 vom Träger 1 bzw. einem Befestigungsadapter 3 thermisch zu isolieren, werden zwischen den Köpfen der Halteschrauben 17, 15, über die die Platte 11 an den Befestigungsadaptern 3 befestigt wird, und der Platte 11 einerseits und der Platte 11 und den Befestigungsadaptern 3 andererseits wärmeisolierende Scheiben 16 (in Fig. 1 kreuzschraffiert) eingebracht. Diese Scheiben 16 verhindern die Wärmeleitung zwischen Objekt 10 bzw. Platte 11 und Satellitenstruktur 1. Die Scheiben 16 können aus einem insbesondere unter Weltraumbedingungen beständigen Glasfaser- und/oder Kohlenstoffaser-(GFK-)Verbundstoff bestehen. Geeignet für diesen Zweck ist z. B. Aramid. Die Befestigungsadapter 3 bestehen vorzugsweise aus Titan oder einer Titanlegierung wie die Satellitenstrukturen. Fig. 1 shows a longitudinal section through a stop point of the fastening device. In the area of such a stopping point, the carrier 1 (hatched) - satellite structure - has a columnar elevation 2 with an essentially rectangular cross section with a surface that is plane-parallel to the satellite structure. A fastening adapter 3 (closely hatched) is placed on this elevation and has a center hole 4 ( FIGS. 2a and 2b). This center hole 4 has an end extension 5 for receiving the screw head of the connecting means 6 designed as an anchoring screw. A threaded hole 7 is provided in the carrier 1 so that the fastening adapter 3 can be rigidly connected to the carrier 1 by screwing in the anchoring screw 6 . Axially symmetrical to the center hole 4 , two threaded holes 8 and 9 are provided in the fastening adapter 3 , so that the object 10 or a plate 11 molded onto it or connected to it can be connected to the fastening adapter 3 by means of fitting connections. For these fitting connections, a pair of slots 12, 13 is provided in the plate 11 , which is arranged symmetrically to a central bore 14 . In Fig. 3, the plate 11 is shown with six stops HP 1 to HP 6 . As can be seen from this figure, the breakpoints are arranged in the outer edge region of the plate 11 . The elongated holes 12, 13 of a pair of elongated holes are aligned exactly parallel to one another and have exactly predetermined directions with respect to the plate 11 for each stopping point. These directions are shown in the detail drawings A to C by arrows. The directions are predefined so that in the event of thermal deformations of the object and / or its holding means, no rotational displacement of the object relative to the carrier 1 can occur. For each pair of elongated holes 12, 13 , a pair of threaded holes 8, 9 is provided in a fastening adapter 3 , so that a mating connection between the plate 11 and the fastening adapters 3 can be produced via retaining screws 17, 15 . The pairs of elongated holes 12, 13 and the pairs of threaded holes 8, 9 are each closely tolerated so that thermal deformations can only be compensated for in the given directions. A moment resulting from thermal expansion is thus in predetermined component directions along an elongated slot, in Fig. 3 z. B. disassembled the components X AE and Y AE . In order to thermally isolate the object 10 or the plate 11 from the carrier 1 or a fastening adapter 3 , between the heads of the retaining screws 17, 15 , via which the plate 11 is fastened to the fastening adapters 3 , and the plate 11 on the one hand and the Plate 11 and the mounting adapters 3 on the other hand, heat-insulating discs 16 (cross-hatched in Fig. 1) introduced. These disks 16 prevent heat conduction between object 10 or plate 11 and satellite structure 1 . The disks 16 can consist of a glass fiber and / or carbon fiber (GRP) composite that is particularly resistant under space conditions. Suitable for this purpose is e.g. B. aramid. The fastening adapters 3 are preferably made of titanium or a titanium alloy like the satellite structures.

Die Zentralbohrungen 14 sind so groß gewählt, daß die Schraubenköpfe der Verankerungsschrauben 6 bei der Montage vollständig hindurchgesteckt werden können und so kein Wärmekontakt zwischen Platte 11 und Befestigungsadaptern 3 zustande kommen kann.The central bores 14 are chosen so large that the screw heads of the anchoring screws 6 can be pushed completely through during assembly and so no thermal contact between plate 11 and mounting adapters 3 can occur.

Claims (7)

1. Befestigungsvorrichtung zwischen einem Träger (1) und einem Objekt (10) unter Verwendung von Schraubverbindungen mit Langlöchern (12, 13) bestehend aus mehreren Befestigungsadaptern (3), die über Verbindungsmittel (6) starr mit dem Träger (1) verbindbar sind, wobei die Befestigungsadapter (3) über Verbindungen (8, 9, 12, 13, 17, 15) wärmeisoliert mit dem Objekt (10) unmittelbar oder mittelbar verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß pro Befestigungspunkt eng tolerierte Paßverbindungen (8, 9, 12, 13, 17, 15) mit jeweils zwei Langlöchern (12, 13) in einer Platte (11), die an das Objekt (10) angeformt ist oder mit diesem verbunden ist, vorgesehen sind, daß zu diesen Langlöchern (12, 13) entsprechende Gewindelöcher (8, 9) für Halteschrauben (17, 15) in den Befestigungsadaptern (3) vorgesehen sind und daß die Langlöcher (12, 13) bezüglich ihrer Längsausdehnung jeweils parallel zueinander ausgerichtet sind.1. Fastening device between a carrier ( 1 ) and an object ( 10 ) using screw connections with elongated holes ( 12, 13 ) consisting of a plurality of fastening adapters ( 3 ) which can be rigidly connected to the carrier ( 1 ) via connecting means ( 6 ), wherein the fastening adapters ( 3 ) can be directly or indirectly connected to the object ( 10 ) in a heat-insulated manner via connections ( 8, 9, 12, 13, 17, 15 ), characterized in that tightly tolerated fitting connections ( 8, 9, 12, 13, 17, 15 ), each with two elongated holes ( 12, 13 ) in a plate ( 11 ) which is molded onto the object ( 10 ) or is connected to it, are provided that correspond to these elongated holes ( 12, 13 ) Threaded holes ( 8, 9 ) for retaining screws ( 17, 15 ) are provided in the fastening adapters ( 3 ) and that the elongated holes ( 12, 13 ) are each aligned parallel to one another with regard to their longitudinal extent. 2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Langlöcher (12, 13) jeweils achssymmetrisch zu einer Zentralbohrung (14) in der Platte (11) angeordnet sind.2. Fastening device according to claim 1, characterized in that the elongated holes ( 12, 13 ) are each arranged axially symmetrically to a central bore ( 14 ) in the plate ( 11 ). 3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsadapter (3) an der Ober- und Unterseite planparallele Flächen und jeweils ein durchgehendes Mittelloch (4) mit einer endseitigen Erweiterung (5) zur Aufnahme eines Schraubenkopfes aufweisen und daß in dem Träger (1) entsprechende Gewindelöcher (7) vorgesehen sind, um durch Verankerungsschrauben (6), die jeweils durch die Zentralbohrungen (14) in der Platte (11) steckbar sind, die Befestigungsadapter (3) starr mit dem Träger (1) zu verbinden.3. Fastening device according to claim 2, characterized in that the fastening adapter ( 3 ) on the top and bottom plan-parallel surfaces and each have a continuous center hole ( 4 ) with an end extension ( 5 ) for receiving a screw head and that in the carrier ( 1 ) corresponding threaded holes ( 7 ) are provided in order to rigidly connect the fastening adapters ( 3 ) to the carrier ( 1 ) by means of anchoring screws ( 6 ), each of which can be inserted through the central bores ( 14 ) in the plate ( 11 ). 4. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen den Köpfen der Halteschrauben (14, 15) und der Platte (11) einerseits und der Platte (11) und den Befestigungsadaptern (3) andererseits wärmeisolierende Scheiben (16) angeordnet sind.4. Fastening device according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the heads of the retaining screws ( 14, 15 ) and the plate ( 11 ) on the one hand and the plate ( 11 ) and the fastening adapters ( 3 ) on the other hand, heat-insulating washers ( 16 ) are arranged. 5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden Scheiben (16) aus einem insbesondere unter Weltraumbedingungen beständigen Glasfaser-Verbundstoff bestehen.5. Fastening device according to claim 4, characterized in that the heat-insulating panes ( 16 ) consist of a glass fiber composite which is particularly resistant under space conditions. 6. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden Scheiben (16) aus einem insbesondere unter Weltraumbedingungen beständigen Kohlenstoffaser-Verbundstoff bestehen.6. Fastening device according to claim 4 or 5, characterized in that the heat-insulating panes ( 16 ) consist of a carbon fiber composite which is particularly resistant under space conditions. 7. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsadapter (3) aus Titan oder einer Titanlegierung bestehen.7. Fastening device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fastening adapter ( 3 ) consist of titanium or a titanium alloy.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2802885A1 (en) * 1978-01-24 1979-07-26 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Fixing solar reflectors - using bonded discs on rear and elastic pads joining support structure elements

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2802885A1 (en) * 1978-01-24 1979-07-26 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Fixing solar reflectors - using bonded discs on rear and elastic pads joining support structure elements

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