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Vorrichtung zum Zusammenbau von aus rohrförmigen Bauteilen, Knotenblechen
und Versteifungsteilen bestehenden Flugzeugteilen Die Erfindung bezieht sich auf
Vorrichtungen zum Zusammenbauen von Flugzeugteilen, nämlich rohrförmigen Bauteilen,
Knotenblechen und Versteifungsteilen. Für Vorrichtungen zum. Zusammenbauen solcher
Teile ist bereits schon der Vorschlag gemacht worden, die Lagen der betreffenden
Teile im voraus zu bestimmen und die Teile in ihren endgültigen Lagen, in denen
sie untereinander fest verbunden werden sollen, zusammenzupassen und anzuzeigen,
noch während sie in den betreffenden Lagen gehalten werden.
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Die Erfindung bringt eine Vorrichtung zum Zusammenbauen von Versteifungsteilen,
die, wie im Patent 6o2 792 beschrieben, nach geodätischen Linien verlaufen
sollen. Das sind Teile, die nicht flach sind, sondern entsprecbend der Umrißform
der Konstruktion gekrümmt und auch um ihre neutralen Achsen verwunden sind. Bei
solchen Versteifungsteilen ergeben sich Schwierigkeiten im Zusammenbau, da es hier
nicht wie bei früheren Vorschlägen möglich ist, die Teile an die anderen mit ihnen
zu verbindenden Teile flach anzulegen, und die Versteifungsteile zu den anderen
Teilen aufs genaueste angeordnet werden müssen, insbesondere zu den Verstärkungsmuffen,
die in die Enden der rohrförmigen Bauteile eingesetzt werden, um die rohrförmigen
Bauteile der einen Zelle der Konstruktion mit den ihre Fortsetzung bildenden rohrförnvgen
Teilen der nächstfolgenden Zelle verbinden zu können, und zwar so, daß, wenn die
Verstärkungsmuffen zusammengeschlossen werden, alle geodätisch verlaufenden Teile
die für diese Teile erforderlichen Lagen einnehmen, in denen die ein Feld der -einen
Zelle kreuzenden Teile eine Fortsetzung ebensolcher Teile diagonal benachbarter
Felder der nächsten Zelle bilden und zusammengenommen einen stetigen geodätischen
Verlauf von dem einen Ende der Konstruktion bis zum anderen Ende derselben ergeben.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einem Bett mit zwei
daraufsitzenden, relativ zueinander geradlinig längs zum Bett sowie auch quer zum
Bett und in dieser Ebene rechtwinklig zum Bett verstellbaren Reitstöcken, die versehen
sind mit einander entgegengesetzten Planscheiben, auf denen die geflanschten Enden
der Verstärkungsmuffen durch Verschraubung oder auf andere zweckentsprechende Art
und Weise festgelegt werden können und die selbst im Winkel um zur Achse des Bettes
rechtwinklig stehende Achsen verstellt werden können, wobei die Winkelverstellung
einer
jeden Planscheibe unabhängig von der geradlinigen Verstellung erfolgen kann und
um eine Achse vor sich geht, die in jeder durch geradliniges Verstellen der Reitstöcke
und Planscheiben möglichen Einstellung stets durch die Mitte der Planscheiben hindurchgeht
und wobei des weiteren ein Knotenblechträger auf einem Hebelwerk o. dgl. angeordnet
ist, welches dem Knotenblechträger ein Verstellen in einer Querebene zwischen .den
erwähnten einander entgegengesetzten Planscheiben ermöglicht.
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Bei Verwendung von Versteifungsteilen, die genügend biegsam sind,
um sie beim Zusammenbau leicht verdrehen zu können, hat diese Vorrichtung den Vorteil,
das es nicht mehr notwendig ist, die Versteifungsteile entsprechend dem gewünschten
geodätischen Verlauf vorzuformen, da sie beim Anpassen an die in der erforderlichen
Stellung fest eingespannt gehaltenen Knoten und Eckverbindungsbleche sich von selbst
# notwendigerweise in die erwünschte geodätische Form winden müssen, in welcher
sie dann durch die Befestigungsmittel festgehalten werden.
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Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zum Zusammenbau der Versteifungsteile beschrieben werden, die
mit Mitteln zum Anbringen und Anschließen von Verstärkungsmuffen an den Enden der
rohrförmigen Bauteile versehen ist. In den Zeichnungen stellen dar: Fig. = eine
Seitenansicht des Schwanzendes einer Flugzeugrumpfkonstruktion mit fertig zusammengebauten
Versteifungsteilen und Rohren, Fig. a eine gemäß der Erfindung hergestellte Vorrichtung,
vermittels welcher die rohrförmigen Bauteile mit den Verstärkungsmuffen und die
Versteifungsteile mit den rohrförmigen Bauteilen zusammengefügt werden, Fig. 3 eine
Seitenansicht der in Fig. a dargestellten Vorrichtung, Fig. q. einen Teil des Gegenstandes
der Fig. z, und zwar insbesondere, wie dem Knotenblechhalter die erforderliche Einstellung
gegeben wird, Fig.5 einen Teilschnitt nach Linie V-V der Fig. a, Fig.'6 im Schnitt
eine der Planscheiben und die Mittel, die Verstärkungsmuffen und Eckbleche miteinander
in Übereinstimmung zu bringen, Fig.7, wie die beiden Planscheiben senkrecht auf
Abstand eingestellt werden, Fig.8 die Lehre, welche verwendet wird, um eine Einstellung
wie in Fig. q. vorzunehmen, und die Fig. g und io in größerem Masstabe von der Seite
gesehen und von vorn gesehen das Mittel zum Halten der Knotenbleche.
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Wie der Fig. i zu entnehmen ist, sollen die einander entgegengesetzten
Versteifungsteile a, a1 mit dem rohrfömigen Teil b so zusammengebaut werden, das
sie mit Bezug auf die Umrißform, welche man dem Rumpf zu geben wünscht,- einen geodätischen
Verlauf zeigen. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit des Zusammenbaues wird der Versteifungsteil
a von dem seine Fortsetzung bildenden Versteifungsteil a2 getrennt hergestellt.
In ähnlicher Weise wild auch der Versteifungsteil a1 getrennt vom Verstärkungsteil
a3 hergestellt. Die Verstärkungsteile'a und a1 sind vermittels eines Knotenbleches
c zusammengeschlossen und an dem rohrförmigen Bauteil mit Eckblechen b1, b2 befestigt.
Diese Eckbleche dienen auch zum Anschließen eines weiteren Satzes Versteifungsteile
a4, a5 an den rohrförmigen Bauteil, die zum rohrförmigen Bauteil auf der den Versteifungsteilen
a, a1 entgegengesetzten Seite gelegen sind. Die Teile a4, a5 sind mit ihren Enden
an einem Knotenblech cl festgelegt. Die Versteifungsteile a, a1, a4, a5 bilden
zusammen mit dem Rohr b und den Eck- und den Knotenblechen eine Einheit, wie sie
im Sinne der Erfindung aus den erwähnten Teilen zusammengebaut werden soll.
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Die Versteifungsteile 0, a3, aß und a° stellen zusammen mit dem rohrförmigen
Teil be, an welchem sie befestigt sind, und. zusammen mit den Eck- und den Knotenblechen
eine weitere Einheit dar, wozu noch bemerkt sei, das die Knotenbleche mit sich überlappenden
Teilen und einem Loch e2 versehen sind, durch welches ein Verbindungsbolzen c3 zum
Zusammenschließen der Einheiten hindurchgesteckt wird.
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Die Verstärkungsmuffen b3, die, wie aus Fig. 6 ersichtlich, in den
rohrförmigen Teilen untergebracht sind, besitzen Endflansche b4, die zur Achse der
rohrförmigen Teile winklig gerichtet sind, und zwar winklig entsprechend der Verjüngung
des jeweiligen Bauteiles. Die Verstärkungsmuffen besitzen außer dem Endflansch b4
noch ein Innengewinde. Die Eckbleche b1 sind U-förmig gebogene Teile mit einem Mittelstück,
welches für das Eckblech eine glatte Fläche bs liefert, sich quer über den Endflansch
der Verstärkungsmuffe erstreckt und im voraus eine zweckentsprechende Form erhalten
hat, so das der Winkel der ebenen Fläche b6 mit dem des Flansches der Verstärkungsmuffe
übereinstimmt: In der eben erwähnten ebenen Fläche b6 befindet sich ein Loch b7.
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Das Zusammenbauen einer jeden Einheit geschieht mit Hilfe der in Fig.
-, bis 7 dargestellten Vorrichtung. Zu dieser Vorrichtung gehört ein Bett, bestehend
aus zwei waagerechten Führungen d, dl, sitzend auf zwei gegenseitig in einem Abstand
angeordneten vertikalen Stützen, von denen in der Zeichnung nur eine ersichtlich
und mit d2 bezeichnet ist. Zur Vorrichtung gehören des weiteren zwei Reitstöcke
e, e1, von denen der eine, el, längs zum Bett der Vorrichtung nicht verstellbar,
der andere, e, jedoch längs zum Bett der Vorrichteng
verstellbar
ist. An sich bekannte' Mittel sind vorgesehen, um den beweglichen Reitstock e entlang
den Führungen relativ zum anderen Reitstock e1 verstellen, des weiteren beide Reitstöcke
unabhängig voneinander relativ zum Bett senkrecht und waagerecht verstellen sowie
auch im Winkel um eine Achse verschwenken zu können, die durch den Mittelpunktder
Planscheibe des betreffenden Reitstockes hindurchgeht und zur Ebene des Bettes rechtwinklig
gerichtet ist.
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Die beiden Reitstöcke sind von gleicher Bauart. Jeder Reitstock trägt
eine Planscheibe e2 mit einem Gewindezapfen e3 zum Eingriff in die mit Innengewinde
versehene Verstärkungsmuffe b3 (Fig. 6). Wie dieser Figur zu entnehmen ist, ragt
der Gewindezapfen durch die in der Planscheibe e2 befindliche Offnung e4 hindurch
und sitzt an einer Trommel e5, deren -Rückseite einen Putzen es trägt. Durch Drehen
dieses Putzens kann der Gewindezapfen e3 in dem Sinne verstellt werden, daß er die
Verstärkungsmuffe b3 so weit gegen die Planscheibe e2 zieht, bis die ebene Fläche
bs des Eckbleches an der Fläche der Scheibe e2 völlig anliegt.
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Der Knotenblechhalter g besteht aus einem rechteckigen Block mit einer
Abrichtfläche g1 und zueinander rechtwinkligen Linien, die sich in einem Punkte
g2 schneiden. Der Punkt g2 bedeutet die Mitte des Knotenbleches. Dieser Block trägt
obere und untere Schraubenbolzen g3, g4, und jeder dieser Schraubenbolzen trägt
Abstandsstücke g5, zwischen welchen sich die zum Knotenblech cl gehörigen, mit c4
und c5 bezeichneten Platten fest einspannen lassen, indem man die Bolzen g3, g4
durch das mit c2 bezeichnete Loch dieser Platten hindurchzieht. Der Block g sitzt
mit einem Drehzapfen gs auf einem Träger lt, so daß dieser zum Halten eines Knotenbleches
dienende Block um eine Achse verstellbar ist, die durch den Punkt g2 hindurchgeht
und zur Fläche g1 rechtwinklig gerichtet ist. Am Block g befindet sich ein segmentförmiger
Fortsatz g', während eine dem segmentförmigen Block entsprechende Platte hl auf
dem Träger ja befestigt ist. Die Teile g' und hl sind mit einer Gradeinteilung sowie
mit einem Nonius versehen, um die WinkeleinstelIung des Blockes g relativ zum Träger
h genauestens bestimmen zu können. Der Trägerk sitzt schwenkbar am Ende zweier Arme
i, il, die mit ihrem anderen Ende an eine Platte i2 angelenkt sind. Die Platte i2
wiederum sitzt gelenkig an den Enden zweier Arme i3, i4, die an einem auf dem Bett
der Vorrichtung sitzenden Schlitten i5 angelenkt sind. Die Arme i, il, i3, i4 und
die Platte i2 sind doppelt vorhanden. Die Arme i, il ermöglichen eine senkrechte
Parallelverstellung des Trägers h, während die Arme i3, i4 eine waagerechte Parallelverstellung
des genannten Trägers ermöglichen. Mit diesen Armen ist also eine zweidimensionale
Bewegung des Halters in einer einzigen senkrechten Ebene möglich. Der Arm i ist
mit einem geschlitzten Quadranten i6 versehen, der am Arm i fest angebracht oder
mit diesem aus einem Stück hergestellt ist. Der Arm i4 besitzt ebenfalls einen geschlitzten
Quadranten i', der am Arm i4 fest angebracht oder mit diesem aus einem Stück hergestellt
ist. Beide Quadranten überdecken sich und sind mit einer durchgehenden Feststellvorrichtungi8
versehen, vermittels welcher die Arme in jeder gegebenen Einstellung festgestellt
werden können.
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Der Schlitten i5 sitzt längs verschiebbar auf zylindrischen Trägern
i9, i1°, die an jedem Ende des Bettes vermittels eines Haltewinkels ill festgelegt
sind. Zwischen diesen zylindrischen Trägern befindet sich eine Gewindespindel i12,
auf welcher die Stellmuttern i13 und i14 sitzen. Mit Hilfe dieser Stellmuttern ist
es möglich, den Schlitten längs den zylindrischen Trägern genauestens einzustellen
und in jeder gegebenen Einstellung festzulegen.
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Bevor die Verstärkungsmuffen, die Rohre und die anderen Teile angesetzt
werden, wird den Reitstöcken zunächst eine Einstellung gegeben, in welcher ihre
Planscheiben, wie aus Fig.7 ersichtlich, dicht nebeneinanderstehen. Dann werden
die Reitstöcke im erforderlichen Maße zueinander verstellt, und zwar nach Maßgabe
einer Lehre k (Fig. 7), die zwischen die an den Reitstöcken e, e1 vorgesehenen Richtanschläge
k1 und k2 gesetzt wird. Der verschiebbare Reitstock wird alsdann längs zum Bett
verstellt., d. h. die Reitstöcke werden jetzt längs auf den erforderlichen Abstand
gebracht, und zwar nach Maßgabe einer Lehre 1, die man, wie aus Fig. 4 ersichtlich,
zwischen die mit 11 und 12 bezeichneten Richtanschläge setzt. Eine Einstellung in
der dritten linearen Dimension kann nunmehr geschehen, indem man die Planscheibe
e2 an einem der Reitstöcke gegenüber dem Bett waagerecht vor- oder zurückstellt,
und zwar nach Maßgabe einer Lehre m, die man, wie aus Fig. 5 ersichtlich, zwischen
den Richtanschlag mal und einen festen Teil mal des betreffenden Reitstockes hält.
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Die Planscheiben sind auch im Winkel um eine zum Bett rechtwinklige,
diametral über die Vorderseite der Planscheibe sich erstreckende Achse verstellbar.
Diese Winkelverstellung einer jeden Planscheibe erfolgt nach Maßgabe einer hier
nicht besonders dargestellten Lehre, die man zwischen einen am Reitstock festsitzenden
Anschlag n1 und einen Anschlag n2 hält, welch letzterer an einem die Planscheibe
e2 tragenden Teil e7 festsitzt (Fig. 2 und 5).
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Nachdem die Reitstöcke eingestellt worden sind, wird der den Halter
für das Knotenblech tragende Schlitten i5 in die .erforderliche Einstellung gebracht,
und zwar nach Maßgabe
einer Lehre, die man zwischen den am Schlitten
befindlichen Richtanschlag i15 und einen am festen Teil der Maschine vorgesehenen
Richtanschlag iis setzt.
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Nachdem, die Richtanschläge der Spindelstöcke und ihrer beiden Planscheiben
sowie auch der Schlitten des Knotenblechträgers in die erforderliche Einstellung
gebracht worden sind, werden die Gewindezapfen e3 so eingestellt, daß sie, wie aus
Fig. 4 ersichtlich, mit den Planscheiben glatt abschneiden. Die Mitten dieser Gewindezapfen
bedeuten Richtpunkte, die ihrer Lage nach genau den Mitten der Enden des dazwischen
einzuspannenden rohrförmigen Bauteiles entsprechen. Nach diesen Richtpunkten kann
die Einstellung des Knotenblechträgers in der in Fig. 4 angegebenen Weise bestimmt
werden. Dem eben angegebenen Zwecke dient eine dreieckförmige Lehre, die, wie aus
Fig. 8 ersichtlich, aus einer dreieckigen Platte o besteht und an den Ecken mit
Spitzen o1, o2, o3 versehen ist. Diese Spitzen können entsprechend den Mitten der
Rohrenden und entsprechend der Mitte des Knotenbleches eingestellt werden. Sind
die Spitzen eingestellt worden, wird die Lehre wie in Fig.4 zwischen die Planscheiben
gesetzt, und zwar so,- daß die Spitzen o1 und 02 in die Mitten der Gewindezapfen
zu liegen kommen, die Lehre o also um eine die eben erwähnten Mitten verbindende
Achse verschwenkt werden kann. Der Knotenblechträger wird nunmehr auf den Armen
i, il, i3, i4 in seiner senkrechten Ebene so weit verstellt, bis die Spitze
o3 den die Mitte des Knotenbleches bedeutenden Punkt g2 schneidet. Die Arme
i, il, i3, i4 werden alsdann in dieser Einstellung festgelegt, und danach
wird die Lehre o wieder aus der Vorrichtung herausgenommen. Schließlich wird der
Knotenblechträger im Winkel um die durch den Punkt g2 hindurchgehende Achse verstellt
und in der erforderlichen Einstellung vermittels der Schraube g$ festgelegt. Nachdem
die ganze Vorrichtung in der erforderlichen Weise eingestellt worden ist, werden
der rohrförmige Teil, die Verstärkungsmuffen und die Eckbleche zwischen den beiden
Planscheiben e2 in Stellung gebracht und die Eckbleche und die Verstärkungsmuffen
in der erforderlichen Lage miteinander in Übereinstimmung gebracht, indem man in
jede Verstärkungsmuffe den entsprechenden Gewindezapfen e3 einschraubt und die Verstärkungsmuffen
mitsamt dem Eckblech gegen die Planscheibe zieht, so daß die Fläche des Eckbleches
an der Planscheibe gleichmäßig glatt anliegt. Die Eckbleche, das Rohr und die Muffen
werden nun durchbohrt; und sofern es verlangt wird, werden die erwäfwten Teile einstweilen
miteinander verstiftet, um sie so lange in ihrer richtigen Lage zu halten, bis durch
Vernieten eine dauernde Verbindung hergestellt werden kann. Es wäre auch möglich,
die Muffen und Eckbleche nach dem Bohren mit dem rohrförmigen Teil durch Vernieten
für dauernd zu verbinden, noch während die Teile an den Planscheiben festsitzen.
Alsdann werden die Platten c4 und c5 des Knotenbleches in den Knotenblechhalter
eingespannt. Nachdem dies geschehen ist, werden die als Versteifungsteile dienenden
Werkstücke, die als solche bereits schon auf die erforderliche Größe und Form zugeschnitten
worden sind, aufgegriffen, gebogen und verwunden, bis sie zwischen den Eckblechen
und den Platten der Knotenbleche in die erforderliche Lage gebracht sind. Hierauf
werden die Teile durchbohrt und mit irgendwelchen Haltemitteln einstweilen fest
zusammengeschlossen. Die Teile werden dann später durch Vernieten oder auf andere
zweckentsprechende Art und Weise endgültig fest zusammengeschlossen, nachdem sie
von ihren Haltemitteln abgelöst worden sind.
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Die Knotenblechhalter sind, wie aus Fig.2 und 3 ersichtlich, doppelt
vorhanden und in ihrer Konstruktion einander gleich. Der Halter oberhalb des Bettes
dient zum Aufnehmen des Knotenbleches cl für die zur einen Seite des Rohres b gelegenen
Versteifungsteile a4, a5 und der vor und unter dem Bett gelegene Halter zum Aufnehmen
des Knotenbleches c für die in entgegengesetzter Richtung sich erstreckenden Versteifungsteile
a, a1. Bei einer Rumpfbauart, die wie die hier dargestellte insgesamt vier Holme
aufweist, sind insgesamt vier derartige Einheiten erforderlich, um eine Zelle des
Rumpfgerippes zu bilden.