DE4138144C2 - Einstellbare, planeben montierbare Befestigungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung, insbesondere einen Bolzen einer Schnellbefestigungseinrichtung, die zur Befestigung von Verkleidungen von Luftfahrzeugen oder dgl. dient.

Derartige Schnellbefestigungseinrichtungen sind allgemein bekannt. Bolzen mit planebenen Köpfen weisen im Kopf eine eingesenkte Öffnung auf, die der Form eines Werkzeuges angepaßt ist, beispielsweise eine sechseckige Öffnung und ein entsprechender Inbusschlüssel. Dabei kann das Werkzeug in die Ausnehmung bzw. Öffnung eingeschoben werden und dadurch der Bolzen gedreht werden, damit dieser entweder eingebaut oder ausgebaut werden kann.

Diese Öffnungen oder Ausnehmungen im Kopf können verschmutzen und dadurch einen Luftwiderstand verursachen. Es ist zwar möglich, diese Öffnungen mit einem Kitt oder dgl. nach dem Einbauen aufzufüllen, ein späteres Einstellen oder Ausbauen würde jedoch ein Ausbohren des getrockneten Kittes notwendig machen. Dies ist jedoch sehr zeitaufwendig und resultiert in verlorenen Mannzeiten.

In der DE 38 22 517 A1 (entspricht US 4 822 227) ist ein planeben eingebauter Bolzen beschrieben, der einen federbelasteten Verschlußstopfen in der Öffnung im Kopf des Bolzens enthält. Der Verschlußstopfen kann gegen die Kraft der Feder in die Öffnung hineingeschoben werden, so daß ein Werkzeug in die Öffnung eingebracht werden kann. Nach Abziehen des Werkzeuges kehrt der Verschlußstopfen wieder in eine Stellung zurück, in der er die Öffnung verschließt. Es wird hier ausdrücklich auf dieses Dokument Bezug genommen, insbesondere Spalte 6, Zeilen 23 bis 57 in Zusammenhang mit Fig. 1 und 2. Nachteilig an einem derartigen Verschlußstopfen ist, daß er Fehler aufgrund von Fertigungstoleranzen nicht ausgleichen kann. Aufgrund der Fertigungstoleranzen kann es vorkommen, daß der Verschlußstopfen die Öffnung nicht planeben abschließt, also entweder unterhalb der Kopfaußenseite zum Liegen kommt oder über diese hinaus­ ragt. Unter gewissen Umständen ist es wünschenswert, daß keine Flächen oder Teile des Bolzens über die Außenfläche einer Flugkörperhaut hinausstehen. Es besteht daher das Bedürfnis der absoluten Planebenheit.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Befesti­ gungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen Bolzen aufweist, in dessen Kopf ein federbelasteter Verschlußstopfen aufgenommen ist, der zum Befestigen des Bolzens mittels eines Werkzeuges in die Öffnung hinein verschiebbar ist, wobei die Befestigungsvorrichtung derart in einer Ver­ kleidung montierbar ist, daß der Kopf des Bolzens samt dem Verschlußstopfen planeben mit der Verkleidung ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß Einstell­ mittel vorgesehen sind, mit denen die Stellung des Verschluß­ stopfens in der Ausnehmung derart einstellbar ist, daß die Oberseite des Verschlußstopfens planeben mit der Oberseite des Kopfes des Bolzens zum Liegen kommt, wobei die Einstellmittel eine mit einem Gewindeschaft versehene Schraube aufweisen, die in das Innere des Verschlußstopfens einschraubbar ist, wobei sich der Kopf der Schraube am Körper des Bolzens abstützt, und wobei die Feder sich einerseits am Kopf des Verschlußstopfens und andererseits an einem Flansch abstützt, so daß ein Drehen der Schraube eine Auf- bzw. Abwärtsbewegung des Verschlußstopfens in der Ausnehmung bewirkt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der angegebe­ nen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind.

Die Erfindung wird anhand eines ausgewählten Ausführungsbei­ spieles in Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines Bolzens einer erfindungsgemäßen Befestigungseinrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht ausgehend von der Linie 2-2 von Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht ausgehend von der Linie 3-3 in Fig. 1; und

Fig. 4 einen ausschnittsweisen Längsschnitt einer in einer Verkleidung eingebauten Befestigungseinrichtung von Fig. 1.

Eine in Fig. 1 dargestellte Befestigungseinrichtung 10 weist einen Bolzen 11 auf. Der Bolzen 11 ist mit einem Innengewinde 102 versehen, über das er mit einer Schraube einer Aufnahmevor­ richtung in Eingriff kommen kann.

Der Bolzen 11 weist eine abgestumpfte Nase 23 auf und ist mit einem im wesentlichen zylindrischen unteren Schaftabschnitt 25 versehen, der benachbart zur Nase 23 liegt. Der Bolzen 11 weist ferner einen oberen, im wesentlichen zylindrischen Schaft­ abschnitt 26 auf, dessen Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des unteren Schaftabschnittes 25. Ein konischer Abschnitt 27 bildet einen Übergang vom durchmessergrößeren oberen Schaftabschnitt 26 zum durchmessergeringeren unteren Schaft­ abschnitt 25. Der Bolzen 11 ist ferner am oberen Ende des oberen Schaftabschnittes 26 mit einem erweiterten Kopf 28 versehen. Der erweiterte Kopf 28 ist an seiner Unterseite, die zum Schaftabschnitt 26 führt, mit einem konisch verjüngenden Abschnitt 29 versehen. Der Kopf 28 ist dazu vorgesehen, in einer angesenkten, entsprechend ausgeformten Öffnung einer Verkleidung anzuliegen.

Es ist ferner möglich, den Bolzen 11 so auszugestalten, daß er benachbart zur Nase mit einer umfänglichen Nut sowie längs des Schaftes mit mehreren längsverlaufenden Nuten versehen ist, wobei auf den Schaft eine Ringscheibe geschoben ist, die mit sich in die Nuten hineinerstreckenden Ansätzen versehen ist. Nachdem diese Ringscheibe aufgeschoben wird, kann in die umfängliche Nut ein elastischer Sperring eingeschoben werden. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, den Bolzen 11 in von der Verkleidung abgezogenem Zustand zu halten, d. h. daß dieser Bolzen an der Verkleidung unverlierbar gehalten ist.

Im Kopf 28 des Bolzens 11 ist eine sechseckförmige Ausnehmung 32 vorgesehen, in die ein entsprechend sechseckig ausgebildetes Werkzeug eingeschoben werden kann, mit dem der Bolzen 11 dann zum Herstellen oder zum Lösen der Schraubverbindung gedreht werden kann. In der Ausnehmung 32 ist ein Abschlußorgan oder Verschlußstopfen 216 vorgesehen, der an einem oberen Ende mit einem Kopf in Form eines vorstehenden Randes oder Flansches 217 versehen ist, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Ausnehmung 32 entspricht. Der Flansch 217 ist in Draufsicht sechseckig, entspricht also der Form der Ausnehmung 32.

Der Verschlußstopfen 216 ist aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Teflon hergestellt. Der Verschlußstopfen 216 kann in die Ausnehmung 32 eingeschoben werden, wobei die Elastizität es ermöglicht, daß der Flansch 217 des Verschluß­ stopfens 216 in Eingriff mit den Innenwänden der Ausnehmung 32 steht. Teflon ist deswegen ein bevorzugtes Material, da es eine gute Rückprallelastizität aufweist, nicht haftend und selbstschmierend ist. Aufgrund des Eingriffes des Flansches 217 mit den Innenwänden der Ausnehmung 32 wird verhindert, daß Wasser oder andere Verunreinigungen in die Ausnehmung 32 und um den Körper des Verschlußstopfens 216 herum eindringen können.

Um den Körper 112 des Verschlußstopfens 216 herum ist eine Feder 214 angeordnet, die sich einerseits am Flansch 217 abstützt, andererseits an nachfolgend noch näher zu beschreibenden Teilen des Bolzens 11, so daß es möglich ist, den Verschlußstopfen 216 mittels eines Werkzeuges gegen die Kraft der Feder 214 in die Ausnehmung 32 hineinzudrücken, um dadurch den Bolzen 11 drehen zu können. Wird das Werkzeug wieder abgezogen, kehrt der Verschlußstopfen 216 wieder in die in Fig. 4 dargestellte Position zurück, in der die Ausnehmung 32 abgeschlossen ist.

Der Bolzen 11 ist unterhalb der sechseckigen Ausnehmung 32 mit einer abgestuften Innenseite versehen und zwar zunächst mit einer Innenwand 100, die glatt ist und einen geringeren Innen­ durchmesser aufweist als die Ausnehmung 32. Daran schließt sich eine zweite darunterliegende innere Wand 101 an, die ebenfalls glatt ist und einen noch geringeren Innendurchmesser als die Wand 100 aufweist. Wie insbesondere aus Fig. 4 zu entnehmen, entspricht der lichte Innendurchmesser der Wand 101 in etwa dem Außendurchmesser des Körpers 112 des Verschlußstopfens 216. Die schraubenlinienförmige Feder 214 weist einen lichten Innendurchmesser auf, der in etwa dem Außendurchmesser des Körpers 112 des Verschlußstopfens 216 entspricht. Sie weist außerdem einen Außendurchmesser auf, der in etwa dem lichten Innendurchmesser der Wand 100 entspricht.

Dadurch ist es möglich, daß die Feder 214 von außen über den Körper 112 des Verschlußstopfens 216 geschoben werden kann und in den von der Wand 100 umgrenzten Raum eintreten kann, jedoch nicht durch die Öffnung hindurchtreten kann, die durch die Wand 101 umgrenzt ist.

Der Bolzen 11 ist im Bereich oberhalb des Innengewindes 102 und unterhalb der Wand 101 mit einer Wand 103 versehen, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser im Bereich der Wand 101. Dadurch wird ein mit einer mittigen Öffnung versehener Ringflansch 104 ausgebildet.

Entsprechend einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung sind Verstellmittel vorgesehen, die es ermöglichen, daß der Verschlußstopfen 216 axial in der Ausnehmung 32 soweit hin und her bewegt werden kann, daß dessen obere, äußere Fläche vollkom­ men planeben mit der Oberseite des Kopfes 28 des Bolzens 11 kommt. Diese Verstellmittel sollen Toleranzen ausgleichen, die bei der Herstellung einer solchen Befestigungseinrichtung auftreten können.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Verstellmittel im Inneren des Verschlußstopfens 216 einen Innengewindeabschnitt 105 auf, der am oberen Ende in einen durchmessergeringeren verjüngten Endabschnitt 106 übergeht. Ferner beinhalten die Verstellmittel eine Schraube 107, die einen mit einem Außengewinde versehenen Schaft 108 und eine Nase 109 aufweist. Der Gewindeschaft 108 der Schraube 107 kann in den Innengewindeabschnitt 105 des Verschlußstopfens 216 einge­ dreht werden, wobei die Nase 109 in den verjüngten Endabschnitt 106 eintreten kann.

Die Schraube 107 ist mit einem erweiterten Kopf 110 versehen, der an seiner Außenseite mit einem Schlitz 111 (siehe auch Fig. 3) versehen ist.

Der Außendurchmesser des Kopfes 110 ist dabei derart, daß er geringer ist als der lichte Innendurchmesser der inneren Wand 103 des Bolzens 11, jedoch größer als der lichte Innendurchmesser der Wand 101 ist.

Aus der Darstellung von Fig. 4 ist zu entnehmen, daß in zusammen­ gebautem Zustand die Feder 214 um den im wesentlichen zylin­ drischen Körperabschnitt 112 des Verschlußstopfens 216 angeordnet ist, und daß der Verschlußstopfen 216 samt Feder 214 in der Ausnehmung 32 aufgenommen ist. Der im Querschnitt sechseckförmige Flansch 217 des Verschlußstopfens 216 sitzt dabei passend in der sechseckförmigen Ausnehmung 320, wobei diese dadurch abgedichtet ist. Der Körperabschnitt 112 des Verschlußstopfens 216 reicht dabei bis in das untere, durch die Wand 101 umgrenzte Ende der Ausnehmung 32 hinein. Die Feder 214 erstreckt sich dabei von einer Unterseite 113 des Flansches 217 des Verschluß­ stopfens 216 bis zur ringförmigen oberen Fläche 114 im Bodenbe­ reich der Ausnehmung 32, die durch die Wand 101 begrenzt ist.

Nachdem der Verschlußstopfen 216 samt Feder 214, wie zuvor beschrieben, in die Ausnehmung 32 eingebracht wurde, wird die Schraube 107 von der dem Kopf 28 abgewandten Seite her in den Bolzen 11 eingeschoben, und zwar durch den mit dem Innengewinde 102 versehenen Abschnitt hindurch, bis die Schraube 107 mit dem Innengewinde 105 im Verschlußstopfen 216 in Eingriff kommt. Anschließend wird ein hier nicht näher dargestellter Schrauben­ dreher in den Schlitz 111 der Schraube 107 eingebracht und die Schraube 107 soweit in den Verschlußstopfen 216 eingedreht, bis deren erweiterter Kopf 110 gegen den Flansch 104 zum Liegen kommt. Dabei wird so eingedreht, daß die Oberseite 115 des Flansches 217 des Verschlußstopfens 216 planeben mit der Oberseite 116 des Kopfes 28 des Bolzens 11 zum Liegen kommt.

In diesem Zustand kann der Verschlußstopfen 216 aus der in Fig. 4 dargestellten Stellung mittels eines Werkzeuges (hier nicht dargestellt) gegen die Kraft der Feder 214 in die Ausnehmung 32 hineingeschoben werden, damit der Bolzen, wie dies an sich bekannt ist, gedreht werden kann. Beim Abziehen des Werkzeuges kehrt der Verschlußstopfen 216 aufgrund der Kraft der Feder 214 wieder in die planebene Position zurück.

Die Einstellmittel (Schraube 107 und Innengewindeabschnitt 105) erlauben somit eine exakte Justierung des Verschlußstopfens 216 derart, daß dessen Oberseite 115 absolut planeben mit der Oberfläche 116 des Bolzens 11 kommt.

Wenngleich wie zuvor eine Ausnehmung 32 mit sechseckförmigem Querschnitt beschrieben wurde, so ist selbstverständlich, daß jegliche geeignet ausgebildete Ausnehmungen verwendet werden können. Ist die Schraube 107 so eingestellt, daß die Oberseite 115 des Verschlußstopfens 216 planeben mit der Oberseite 116 des Bolzens 11 zum Liegen kommt, wodurch die zuvor erwähnten Toleranzen kompensiert werden, ist es wünschenswert, die Schraube 107 mit dem Verschlußstopfen 216 zu verriegeln, so daß sie nicht relativ zueinander verdreht werden können, denn bei Verdrehung würde der Verschlußstopfen 216 sich nach oben oder unten bewegen.

Vorzugsweise sollten solche Verriegelungsmittel selbstverriegelnd sein. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird auf den Gewindeschaft 108 der Schraube 107 in trockenem Zustand ein Haftmittel 117 (siehe Fig. 4) aufgebracht, bevor die Schraube 107 in das Gewinde 105 des Verschlußstopfens 216 eingedreht wird. Das Haftmittel 117 blockiert und bildet eine Selbstverriegelung zwischen dem Gewinde der Schraube 107 und dem Gewinde des Verschlußstopfens 216 aus.

Der Bolzen 11 kann dann mit einer Aufnahmevorrichtung in Verbindung gebracht werden.

Zur Verriegelung zwischen Schraube 107 und Verschlußstopfen 216 können jegliche geeignete Verriegelungsmittel verwendet werden. Ein geeignetes Haftmittel ist Dri-Loc, ein Haftmittel, das von der Loctite Corp., Connecticut vertrieben wird.

Der Bolzen 11 kann dabei insbesondere an eine Verkleidungs­ struktur angebracht werden, wobei ausdrücklich auf diese Möglichkeit Bezug genommen wird.

Es wurde somit eine Befestigungseinrichtung beschrieben, bei der der Bolzen planeben fluchtend in einer Verkleidung montiert werden kann, wobei der Bolzen selbst in seinem Kopf einen Verschlußstopfen montiert hat, der verhindert, daß Ver­ schmutzungen in die Ausnehmung in dem Kopf des Bolzens eintreten kann. Der Verschlußstopfen selbst wiederum kann so eingestellt werden, daß dessen Oberseite absolut planeben mit dem Kopf des Bolzens verläuft.

Claims (9)

1. Befestigungseinrichtung mit einem Bolzen (11), der an einem Ende einen erweiterten Kopf (28) und am anderen Ende eine Nase (23) aufweist, wobei der Bolzen (11) mit einem Gewinde (102) versehen ist, mit dem er mit einem Gewindeabschnitt mit einer Aufnahmevorrichtung in Eingriff kommen kann, wobei der Kopf (28) eine Ausnehmung (32) aufweist, wobei in der Ausnehmung (32) ein deren Form angepaßter, durch eine Feder (214) in Richtung Kopf (28) gedrückter Verschluß­ stopfen (216) aufgenommen ist, dessen Oberseite ebengleich wie derjenige Bereich des Kopfes (28) des Bolzens (11) ausgebildet ist, der die Ausnehmung (32) umrundet, dadurch gekennzeichnet, daß Einstellmittel (105, 107) vorgesehen sind, mit denen die Stellung des Verschlußstopfens (216) in der Ausnehmung (32) derart einstellbar ist, daß die Oberseite des Verschlußstopfens (216) planeben mit der Oberseite des Kopfes (28) des Bolzens (11) zum Liegen kommt, wobei die Einstellmittel eine mit einem Gewindeschaft (108) versehene Schraube (107) aufweisen, die in das Innere des Verschlußstopfens (216) einschraubbar ist, wobei sich der Kopf (110) der Schraube (107) am Körper des Bolzens (11) abstützt, und wobei die Feder (214) sich einerseits am Kopf (216) des Verschlußstopfens (216) und andererseits an einem Flansch (104) abstützt, so daß ein Drehen der Schraube (107) eine Auf- bzw. Abwärtsbewegung des Verschluß­ stopfens (216) in der Ausnehmung (32) bewirkt.

2. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Flansch (104) im Bereich des Bodens der Ausnehmung (32) vorgesehen ist und eine mittige Öffnung umrundet, wobei sich die Feder (214) an der einen, dem Innern der Ausnehmung (32) zugewandten Seite des Flansches (104) abstützt und der Kopf (110) der Schraube (107) an der gegenüberliegenden Seite des Flansches (104) anliegt.

3. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Selbstverriegelungsmittel vorgesehen sind, die sowohl der Schraube (107) als auch dem Verschlußstopfen (216) zugehörig sind.

4. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Selbstverriegelungsmittel ein Haftmittel (117) enthalten, das einen Gewindeschaft (108) der Schraube (107) umrundet und mit einem Innengewinde (105) des Verschlußstopfens (216) in Eingriff steht.

5. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mittige Öffnung im Flansch (104) einen Durchmesser aufweist, der geringer ist als der lichte Innendurchmesser der Ausnehmung (32).

6. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Unterseite des erweiterten Kopfes (28) des Bolzens (11) sich konisch verjüngend ausgebildet ist.

7. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft des Bolzens (11) einen ersten oberen Abschnitt (26) mit einem ersten Außendurchmesser und einen zweiten unteren durchmessergeringeren Abschnitt (25) aufweist, der an der Nase (23) endet, und wobei ein sich konisch verjüngender Abschnitt (27) vom ersten oberen Abschnitt (26) zum zweiten unteren Abschnitt (25) führt.

8. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser eines Körperabschnittes (112) des Verschlußstopfens (216) geringfügig kleiner ist als der lichte Innendurchmesser der Öffnung in dem Flansch (104).

9. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Haftmittel (117) ein normalerweise trockenes Haftmittel ist, das durch auf die Einrichtung einwirkende Kräfte haftet.