EP0046850B1

EP0046850B1 - Stegbauteil für ein Anschlusselement

Info

Publication number: EP0046850B1
Application number: EP81105065A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Buchs; Rolf Ing. grad. Städtler
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1980-08-28
Filing date: 1981-06-30
Publication date: 1985-12-04
Also published as: US4382712A; DE3032443A1; EP0046850A1; JPS5773210A; DE3032443C2; ATE16835T1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stegbauteil für ein Anschlußelement der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Durch die DE-A 1 531 374 ist bereits ein solcher Stegbauteil bekannt, der Teil eines zwei schlaufenartige Blattwurzeln eines Rotorblattes einfassenden Beschlages ist. Die Schlaufen der Blattwurzeln dienen dabei zusammen mit an dem Beschlag angesetzten Buchsen als Bolzenaugen zur Aufnahme von Bolzen zur Befestigung der Rotorblätter am Rotorkopf. Durch den Beschlag werden einerseits die Schlaufen in ihrer gegenseitigen Lage fixiert und andererseits wird die besonders hoch belastete Blattwurzel gegen Beschädigung durch Erosion usw. geschützt. Der Beschlag dient also nicht zur Weiterleitung der von dem Anschlußelement in das Bauteil einzuleitenden Kräfte.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Stegbauteil der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er wesentlich zur Weiterleitung der auftretenden Zug- und Druckkräfte aus dem Anschlußelement in das Bauteil beiträgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß der Stegbauteil mit seiner halbkreisförmigen Umfassung der Bolzenaugen durch die Halbschlaufe und deren formschlüssigen Anpassung an die die Kräfte weiterleitenden Gurte sowie durch die Ausbildung der Stützstreben die Anschlußelemente in hohem Maße versteifen. Dadurch ist es möglich, auch Anschlußelemente mit weit vor der Bauteilebene angeordneten Bolzenaugen formsteif zu machen und sie vor dem Wegdrücken und Ausknicken zu bewahren.
Die Stegbauteile werden in die Anschlußelemente in der Ebene der um die Bauteile herumgeführten und sich in das Bauteil erstreckenden Gurte eingesetzt, so daß im allgemeinen ein Anschlußelement mit zwei Stegbauteilen versehen ist. Je nach Anzahl der dabei in einer Ebene vorhandenen Bolzenaugen sind nach Weiterbildungen der Erfindung eine oder zwei Halbschlaufen angeordnet, wobei der Stegbauteil mit zwei Halbschlaufen vorzugsweise für zwei mit unterschiedlichen Abstand zum Bauteil angebrachten Bolzenaugen vorgesehen ist. Zur weiteren Versteifung der Stegbauteile sind diese in Weiterbildung der Erfindung zumindest einseitig mit einer Abdeckung versehen, welche die Halbschlaufen, Stützstreben und die die Bolzenaugen umschließenden Gurte miteinander verbindet. In vorteilhafter Weise besteht der gesamte Stegbauteil aus faserverstärktem Kunststoff und sind alle Teile untereinander und mit den Gurten durch Kleben verbunden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 und 2 ein bekanntes Anschlußelement in Ansicht und Draufsicht mit vier Bolzenaugen;
Fig. 3 und 4 ein Stegbauteil in der Ansicht und im Schnitt zur Versteifung des Anschlußelementes nach den Fig. 1 und 2;
Fig. 5 und 6 das Anschlußelement nach den Fig. 1 und 2 mit zwischen den Bolzenaugen eingebauten Stegbauteilen entsprechend den Fig. 3 und 4;
Fig. 7 einen Schnitt durch das Anschlußelement nach den Fig. 5 und 6 entlang der Linie VII-VII der Fig. 6;
Fig. 8 und 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anschlußelementes mit drei Bolzenaugen in Ansicht und Draufsicht mit zwei dafür passenden Stegbauteilen;
Fig. 10 und 11 einen der Stegbauteile für das Anschlußelement nach den Fig. 8 und 9 in Draufsicht und Seitenansicht und
Fig. 12 einen Schnitt durch das Anschlußelement nach den Fig. 8 und 9 entlang der Linie XII-XII der Fig. 9.

Ein in den Fig. 1 und 2 dargestelltes bekanntes Anschlußelement 1, welches ohne Versteifungen ausgeführt ist, weist je zwei Bolzenaugen 2 und 3 auf, die versetzt zueinander angeordnet sind. Die Bolzenaugen 2 sind in einem oberen Gurt 4 gelagert und weisen gegenüber der Gurtschwerelinie einen Knick auf. Die Bolzenaugen 3 liegen fast in der Schwerelinie eines unteren Gurtes 5. Die Gurte 4 und 5 sind eingebunden in einen Holm 6. Wenn auf die Bolzenaugen 2 eine Druckkraft 7 und auf die Bolzenaugen 3 eine Zugkraft 8 einwirken, besteht die Gefahr, daß die Bolzenaugen 2 in Richtung eines Pfeiles 9 ausweichen, wodurch das ganze Anschlußelement 1 deformiert wird.
Zur Aussteifung des Anschlußelementes 1 dient ein Stegbauteil 10, das in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Zwei Stegbauteile 10 versteifen das Anschlußelement 1, indem sie in der Breite der Gurte 4 und 5 maulartig mit den Teilen 11 und 12 die Bolzenaugen 2 und 3 etwa halb umfassen. Der Stegbauteil 10 ist aus Gründen einer leichteren Bauweise nicht als Vollteil ausgeführt, sondern ist zur Verbindung der Teile 11 und 12, welche die Bolzenaugen 2 und 3 umfassen und zur Abstützung gegen den Holm 6 aus Stützstreben 10a, 10c und Halbschlaufen 10b zusammengesetzt, die vorzugsweise aus mit Kunstharz imprägnierten Langfaserbändern bestehen.
Zur Versteifung dienen seitlich angebrachte Abdeckungen 13. Als Werkstoff für den Stegbauteil 10 wird zweckmäßig laminierter faserverstärkter Kunststoff verwendet. Die Abdeckungen 13 können zur besseren Aufnahme der auftretenden Stützkräfte beispielsweise aus einer mit kreuzweisen Wickelungen hergestellten Wickelhaut aus faserverstärktem Kunststoff bestehen.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen das Anschlußelement 1 mit den eingebauten Stegbauteilen 10. Wie ersichtlich, ist das Anschlußelement nur zwischen den Bolzenaugen 2 und 3 versteift, während das Innere des gabelartigen Anschlußelementes frei bleibt. Die Schnittdarstellung der Fig. 7 zeigt, daß die Gurte 4 und 5 als Schlaufen aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt sind, wobei noch je ein mittlerer Verstärkungsgurt 4a und 5a die Metallbuchsen 2a und 3a der Bolzenaugen 2 und 3 bei Druckkräften abstützen. Die Räume zwischen den Gurten 4 und 4a sowie 5 und 5a sind mit Füllkörpern 4b und 5b, z. B. in Kunstharz gebettete Kurzfasern, ausgefüllt. Zur besseren Einleitung der Kräfte aus dem Anschlußelement 1 in den Holm 6 sind Verstärkungsteile 14 vorgesehen. Die Stegbauteile 10, Bolzenaugen 2 und 3, Abdeckungen 13 und Gurte 4 und 5 sind untereinander durch Kleben verbunden.
Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 8 bis 12 dargestellt. Hier ist ein Anschlußelement 20 dargestellt, welches zwei achsengleiche Bolzenaugen 21 mit Metallbuchsen 21a und ein oberhalb zwischen diesen angeordnetes Bolzenauge 22 mit Metallbuchse 22a aufweist. Zur Versteifung zwischen diesen Bolzenaugen sind zwei spiegelbildlich gleiche Stegbauteile 23 vorgesehen, von denen einer in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist. Jeder der beiden Stege 23 umgreift halbkreisförmig ein Bolzenauge 21 und stützt sich mit einer Abdeckung 24 gegen das Bolzenauge 22 ab. Die Schnittdarstellung in Fig. 12 zeigt den grundsätzlich gleichen Aufbau des Anschlußelementes 20 und der Stege 23, wie vorstehend anhand der Fig. 7 beschrieben.
In ähnlicher Art können auch anders geformte Anschlußelemente mit mindestens zwei Bolzenaugen mit Stegbauteilen versehen werden, indem diese zumindest um ein Bolzenauge etwa halbkreisförmig herumfassen und damit das Anschlußelement versteifen. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, andere Werkstoffe zu verwenden. Aus Gründen des Leichtbaus werden jedoch bevorzugt faserverstärkte Werkstoffe angewendet, wobei höchste Festigkeiten mit Kohlenstoffasern erzielt werden.

Claims

1. Stegbauteil (10, 23) für ein Zug- und Druckkräfte in ein Bauteil (6) einleitendes Anschlußelement (1, 20) mit achsversetzten Bolzenaugen (2, 3, 21, 22), der mindestens eines der Bolzenaugen teilweise umfaßt, gekennzeichnet durch

a) mindestens eine Halbschlaufe (10b, 23b), die eines der Bolzenaugen (2, 3, 21) etwa halbkreisförmig umfaßt und sich mit einer schenkelartigen Verlängerung an einen schlaufenartig um das Bolzenauge herumgeführten und sich in das Bauteil (6) erstrekkenden Gurt (4, 5) formschlüssig anpaßt.

b) mindestens zwei Stützstreben (10a, 10c, 23a, 23c) welche etwa die gleiche Breite wie die Halbschlaufe (10b, 23b) aufweisen, an die schenkelartige Verlängerung der Halbschlaufe angesetzt sind und von denen eine der Stützstreben (10c, 23c) quer an das Bauteil (6) angesetzt und mit diesem verbunden ist, wodurch die Kräfte aus der das Bolzenauge (2, 3, 21) umfassenden Halbschlaufe in das Bauteil eingeleitet werden.

2. Stegbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halbschlaufe (23b) angeordnet ist, die durch zwei Stützstreben (23a, 23c) mit dem Bauteil (6) verbunden ist.

3. Stegbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Halbschlaufen (10b) zum etwa halbkreisförmigen Umfassen von zwei mit unterschiedlichem Abstand zu dem Bauteil (6) angebrachten Bolzenaugen (2, 3) angeordnet sind, die durch drei Stützstreben (10a, 10c) untereinander und mit dem Bauteil (6) verbunden sind.

4. Stegbauteil nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschlaufen (10b, 23b) und Stützstreben (10a, 10c, 23a, 23c) aus faserverstärktem Kunststoff bestehen.

5. Stegbauteil nach den Ansprüchen 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschlaufen (10b, 23b), die Stützstreben (10a, 10c, 23a, 23c) und die die Bolzenaugen (2, 3, 21) umschließenden Gurte (4, 5) zumindestens einseitig durch eine Abdeckung (13, 24) abgedeckt und miteinander verbunden sind.

6. Stegbauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckungen (13, 24) aus faserverstärktem Kunststoff bestehen und dabei aus einer mit kreuzweisen Wicklungen hergestellten Wickelhaut oder aus imprägniertem Gewebe gefertigt sind.

7. Stegbauteil nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschlaufen (10b, 23b), die Stützteile (10a, 10c, 23a, 23c), die Gurte (4, 5) und die Abdeckungen (13, 24) durch Kleben miteinander verbunden sind.