RU2794565C2 - Connecting element and method of introducing the connecting element - Google Patents

Connecting element and method of introducing the connecting element Download PDF

Info

Publication number
RU2794565C2
RU2794565C2 RU2021101223A RU2021101223A RU2794565C2 RU 2794565 C2 RU2794565 C2 RU 2794565C2 RU 2021101223 A RU2021101223 A RU 2021101223A RU 2021101223 A RU2021101223 A RU 2021101223A RU 2794565 C2 RU2794565 C2 RU 2794565C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
connecting element
honeycomb
longitudinal axis
base part
lower side
Prior art date
Application number
RU2021101223A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021101223A (en
Inventor
Дитер КИТТЕЛЬ
Original Assignee
Эйот Гмбх Энд Ко. Кг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Эйот Гмбх Энд Ко. Кг filed Critical Эйот Гмбх Энд Ко. Кг
Publication of RU2021101223A publication Critical patent/RU2021101223A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2794565C2 publication Critical patent/RU2794565C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: connecting element.
SUBSTANCE: connecting element (10) in form of a spool contains a base part (16) containing thermoplastic, moreover, the connecting element (10) has a longitudinal axis (18) and is rotatable around the longitudinal axis (18), moreover, the connecting element (10) contains an upper side (20) with the tool connection point (22) and the lower side (24) opposite the upper side (20). On the circumferential surface (38) of the base part (16) of the connecting element (10), located between the upper side (20) and the lower side (24), an expanding section (40) of a thermally activated expandable material is provided. Essence: by rotating the connecting element (10) around its longitudinal axis (18) and applying an axial force along the longitudinal axis (18) of the connecting element (10) in the direction of the honeycomb part (14) by means of a tool (32), the thermally activated expandable material is expanded in the cavity (12) of the honeycomb part (14) under the action of heat generated by friction between the connecting element (10) and honeycomb part (14).
EFFECT: possibility of strong and reliable fastening of honeycomb parts.
15 cl, 6 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к соединительному элементу, в частности к бобышке для термического замыкания материалом, предназначенному для введения, по меньшей мере, в одну деталь, в частности для введения в сотовую деталь, содержащую полости и имеющую, в частности, форму пластины, под действием давления и вращения, причем соединительный элемент содержит базовую часть, содержащую термопласт, причем соединительный элемент имеет продольную ось и выполнен с возможностью вращения вокруг продольной оси, причем соединительный элемент имеет верхнюю сторону с точкой присоединения инструмента и нижнюю сторону, противоположную верхней стороне. Кроме того, изобретение относится к способу введения такого соединительного элемента в сотовую деталь, содержащую полости и имеющую, в частности, форму пластины.The invention relates to a connecting element, in particular to a boss for thermal closure with a material intended for insertion into at least one part, in particular for insertion into a honeycomb part containing cavities and having, in particular, the shape of a plate, under pressure and rotation, and the connecting element contains a base part containing a thermoplastic, moreover, the connecting element has a longitudinal axis and is rotatable around the longitudinal axis, and the connecting element has an upper side with a tool attachment point and a lower side opposite the upper side. In addition, the invention relates to a method for introducing such a connecting element into a honeycomb part containing cavities and having, in particular, the shape of a plate.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники уже известны сопоставимые соединительные элементы. Например, в патентной заявке DE 10 2014 204 449 А1 раскрыт подобный соединительный элемент. Кроме того, в патентной заявке DE 10 2015 208 671 А1 раскрыт соединительный элемент с признаками, раскрытыми в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.Comparable connecting elements are already known from the prior art. For example, patent application DE 10 2014 204 449 A1 discloses a similar connecting element. In addition, patent application DE 10 2015 208 671 A1 discloses a connecting element with the features disclosed in the preamble of paragraph 1 of the claims.

В частности, такие соединительные элементы используются в авиастроении для введения в одну или несколько сотовых деталей. При одновременном введении в несколько сотовых деталей можно реализовать соединение сотовых деталей друг с другом. При установке в одну сотовую деталь можно закрепить на сотовой детали функциональные элементы, расположенные на соединительном элементе. Так, например, известны соединительные элементы со своеобразным центральным отверстием, которое при установленном в сотовую деталь соединительном элементе может быть использовано для введения кабелей или иных подобных элементов.In particular, such connecting elements are used in the aircraft industry for insertion into one or more honeycomb parts. With the simultaneous introduction into several honeycomb parts, it is possible to realize the connection of the honeycomb parts to each other. When installed in one honeycomb part, it is possible to fix functional elements located on the connecting element on the honeycomb part. Thus, for example, connecting elements are known with a peculiar central opening, which, with the connecting element installed in the honeycomb part, can be used for the introduction of cables or other similar elements.

При этом сотовые детали обычно содержат нижний слой, покровный слой и сотовую структуру, расположенную между нижним и покровным слоями. Предпочтительно, нижний и покровный слои изготовлены из стекловолокнистых матов, пропитанных эпоксидной смолой, а сотовая структура - из арамидных волокон или бумаги, пропитанной фенольной смолой.In this case, the honeycomb parts usually comprise a bottom layer, a cover layer and a honeycomb structure located between the bottom layer and the cover layer. Preferably, the bottom and cover layers are made of glass fiber mats impregnated with epoxy resin, and the honeycomb structure is made of aramid fibers or paper impregnated with phenolic resin.

При введении известных из уровня техники соединительных элементов обнаружилось, что их крепление в сотовых деталях иногда оказывается недостаточно надежным, вследствие чего соединительные элементы снова отделяются от сотовых деталей. При этом именно в авиастроении необходима постоянная надежность крепления соединительных элементов. С другой стороны, учитывая зачастую большое количество соединений в авиастроении, существует потребность в недорогом соединительном элементе.With the introduction of the connecting elements known from the prior art, it has been found that their fastening in the honeycomb parts is sometimes insufficiently reliable, as a result of which the connecting elements are again separated from the honeycomb parts. At the same time, it is precisely in the aircraft industry that constant reliability of fastening of connecting elements is necessary. On the other hand, given the often large number of connections in the aircraft industry, there is a need for an inexpensive connection element.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Таким образом, задачей изобретения является разработка соединительного элемента для введения в сотовую деталь, отличающегося возможностью прочного и надежного крепления в сотовых деталях и экономичностью изготовления.Thus, the object of the invention is to develop a connecting element for insertion into a honeycomb body, which is characterized by the possibility of strong and reliable fastening in the honeycomb body and by the economy of manufacture.

Поставленная задача решена соединительным элементом с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы изобретения. Соединительный элемент такого типа отличается тем, что на окружной поверхности базовой части соединительного элемента, расположенной между верхней и нижней стороной, предусмотрен расширяющийся участок из термически активируемого расширяемого материала.The task is solved by a connecting element with the features disclosed in paragraph 1 of the claims. A connecting element of this type is characterized in that on the circumferential surface of the base part of the connecting element, located between the upper and lower side, an expanding section of a thermally activated expandable material is provided.

Предпочтительно, соединительный элемент, по существу, вращательно симметричен и в области на верхней стороне базовой части содержит точку присоединения инструмента для передачи крутящего момента. Это позволяет нагрузить соединительный элемент осевым усилием в направлении продольной оси для введения в сотовую деталь и одновременно привести соединительный элемент во вращение вокруг продольной оси.Preferably, the connecting element is essentially rotationally symmetrical and in the area on the upper side of the base part contains the point of attachment of the tool for transmitting torque. This makes it possible to load the connecting element with an axial force in the direction of the longitudinal axis for insertion into the honeycomb part and at the same time bring the connecting element into rotation about the longitudinal axis.

При введении в сотовую деталь термически активируемый расширяемый материал расширяющегося участка может расширяться в полости сотовой структуры сотовой детали за счет тепла, образующегося при трении между соединительным элементом и сотовой деталью, вследствие чего под покровным слоем сотовой детали образуется дополнительное поднутрение, позволяющее надежно закрепить соединительный элемент в сотовой детали.When introduced into the honeycomb part, the thermally activated expandable material of the expanding section can expand in the cavity of the honeycomb structure of the honeycomb part due to the heat generated during friction between the connecting element and the honeycomb part, as a result of which an additional undercut is formed under the cover layer of the honeycomb part, which makes it possible to securely fix the connecting element in cellular detail.

В первом предпочтительном варианте осуществления соединительного элемента в базовой части предусмотрена канавка, в которой находится расширяющийся участок. При этом особенно предпочтителен вариант, в котором канавка имеет кольцевую форму. При этом возможен вариант, в котором канавка будет иметь прямоугольное или полукруглое сечение. Разумеется, допускается любое иное поперечное сечение канавки, не вызывающее затруднений в производстве. Также оказался выгодным вариант, в котором поверхность расширяющегося участка в состоянии при поставке находится заподлицо с окружной поверхностью базовой части. Предпочтительно, канавка расположена в направлении продольной оси в верхней трети или верхней четверти, то есть в трети или четверти, обращенной к верхней стороне, то есть поднутрение, которое может быть образовано расширяемым материалом, может быть введено в области покровного слоя сотовой детали.In the first preferred embodiment of the connecting element, a groove is provided in the base part, in which the expanding section is located. Here, a variant is particularly preferred in which the groove has an annular shape. In this case, a variant is possible in which the groove will have a rectangular or semicircular cross section. Of course, any other cross-section of the groove is allowed, which does not cause difficulties in production. It has also proven to be advantageous in which the surface of the expanding section is flush with the circumferential surface of the base part in the delivered condition. Preferably, the groove is located in the direction of the longitudinal axis in the upper third or upper quarter, i.e. in the third or quarter facing the upper side, i.e. an undercut, which can be formed by the expandable material, can be introduced in the areas of the cover layer of the honeycomb part.

В особо предпочтительном варианте осуществления соединительного элемента термически активируемый материал представляет собой термопласт, содержащий, в частности, термически активируемый вспенивающий агент. При этом возможен вариант, в котором вспенивающий агент сублимируется при нагревании.In a particularly preferred embodiment of the connecting element, the thermally activated material is a thermoplastic containing, in particular, a thermally activated blowing agent. In this case, a variant is possible in which the foaming agent sublimates when heated.

Предпочтительно, термически активируемый расширяемый материал выполнен с возможностью расширения под действием тепла. Таким образом, термически активируемый расширяемый материал может расширяться в полости сотовой детали за счет тепла от трения, выделяющегося при введении в сотовую деталь.Preferably, the thermally activated expandable material is heat expandable. Thus, the thermally activated expandable material can expand in the cavities of the honeycomb due to frictional heat generated upon introduction into the honeycomb.

Также выгоден вариант, в котором предусмотрена металлическая втулка, расположенная в базовой части и концентрически относительно продольной оси. Предпочтительно, втулка содержит круглое цилиндрическое отверстие, что позволяет протянуть через отверстие кабель, когда соединительный элемент вставлен в элемент или сотовую деталь. При этом, предпочтительно, длину соединительного элемента в направлении продольной оси выбирают таким образом, чтобы соединительный элемент, вставленный в сотовую деталь, полностью проходил через сотовую деталь. Поскольку при введении соединительного элемента в сотовую деталь происходит частичное расплавление соединительного элемента, возможен вариант, в котором исходная длина соединительного элемента будет примерно на 30% превышать толщину сотовой детали.Also advantageous is a variant in which a metal sleeve is provided, located in the base part and concentric with respect to the longitudinal axis. Preferably, the sleeve has a circular cylindrical hole to allow a cable to be pulled through the hole when the connector is inserted into the cell or honeycomb. Here, preferably, the length of the connecting element in the direction of the longitudinal axis is chosen in such a way that the connecting element inserted into the honeycomb part passes completely through the honeycomb part. Since the introduction of the connecting element into the honeycomb part results in partial melting of the connecting element, it is possible that the initial length of the connecting element will be approximately 30% greater than the thickness of the honeycomb part.

Предпочтительно, металлическую втулку изготавливают из алюминия или нержавеющей стали.Preferably, the metal sleeve is made from aluminum or stainless steel.

Следующий особенно выгодный вариант осуществления соединительного элемента отличается тем, что металлическая втулка содержит обработанную плазмой поверхность и по меньшей мере частично покрыта термопластом базовой части. При этом особенно предпочтителен вариант, в котором поверхность втулки азотирована плазмой. Это позволяет улучшить адгезию термопласта к металлической втулке. В качестве альтернативы или дополнения возможен вариант, в котором втулка имеет область, форма которой отличается от круглого цилиндра и препятствует проворачиванию втулки в термопласте, например, четырехгранную или шестигранную головку. Тем не менее, также возможен вариант, в котором на поверхности втулки имеется насечка, рифление и/или канавки. Однако выполнение ребер, канавок или насечки, а также использование четырехгранной или шестигранной головки дает в итоге сравнительно большие соединительные элементы, учитывая необходимую толщину стенок втулки и размеры четырехгранной или шестигранной головки. Следовательно, плазменная обработка поверхности оказалась особенно выгодной потому, что она позволяет использовать металлические втулки со сравнительно тонкими стенками.A further particularly advantageous embodiment of the connecting element is characterized in that the metal sleeve has a plasma-treated surface and is at least partially covered with a thermoplastic base part. In this case, a variant is particularly preferred in which the surface of the sleeve is plasma nitrided. This improves the adhesion of the thermoplastic to the metal sleeve. As an alternative or addition, it is possible that the sleeve has a region that is not a round cylinder and prevents rotation of the sleeve in the thermoplastic, for example a square or hexagonal head. However, it is also possible that the surface of the sleeve is notched, knurled and/or grooved. However, the implementation of ribs, grooves or notches, as well as the use of a square or hexagonal head, results in relatively large connecting elements, given the required wall thickness of the sleeve and the dimensions of the square or hexagonal head. Therefore, plasma surface treatment has proven to be particularly advantageous because it allows the use of metal bushings with relatively thin walls.

Предпочтительно, металлическая втулка закрыта в области нижней стороны базовой частью, или базовая часть в области нижней стороны содержит отверстие, расположенное концентрически относительно продольной оси соединительного элемента. Если металлическая втулка закрыта в области нижней стороны базовой частью, то предпочтителен вариант, в котором через нижнюю сторону базовой части при введении в сотовую деталь проходит инструмент, в частности, инструмент, приводящий соединительный элемент, в результате чего образуется отверстие, проходящее через соединительный элемент вдоль продольной оси от верхней до нижней стороны. Соответственно, кабели могут быть пропущены через металлическую втулку соединительного элемента, вставленного в сотовую деталь.Preferably, the metal sleeve is closed in the area of the lower side by the base part, or the base part in the area of the bottom side contains an opening located concentrically with respect to the longitudinal axis of the connecting element. If the metal sleeve is closed in the area of the lower side by the base part, then a variant is preferred in which a tool passes through the bottom side of the base part when inserted into the honeycomb part, in particular a tool that drives the connecting element, as a result of which an opening is formed, passing through the connecting element along longitudinal axis from top to bottom. Accordingly, the cables can be passed through the metal sleeve of the connecting element inserted into the honeycomb part.

В следующем предпочтительном варианте осуществления термопласт базовой части представляет собой полиамид или полипропилен. При этом возможен вариант, в котором базовая часть полностью выполнена из термопласта. Также возможен вариант, в котором базовая часть выполнена из термопласта с соответствующей долей стекловолокна. Предпочтительно, термопласт представляет собой полиамид 6, полиамид 66 или полиамид 666.In a further preferred embodiment, the base part thermoplastic is polyamide or polypropylene. In this case, a variant is possible in which the base part is completely made of thermoplastic. A variant is also possible in which the base part is made of a thermoplastic with an appropriate proportion of glass fibres. Preferably, the thermoplastic is polyamide 6, polyamide 66 or polyamide 666.

В следующем особо предпочтительном варианте осуществления соединительного элемента соединительный элемент имеет радиус от 1 мм до 2 мм в области перехода между нижней стороной и окружной поверхностью. Такой радиус оказался особенно выгодным по технологическим причинам.In a further particularly preferred embodiment of the connecting element, the connecting element has a radius of 1 mm to 2 mm in the region of the transition between the underside and the circumferential surface. Such a radius proved to be particularly advantageous for technological reasons.

Кроме того, поставленная задача решена способом с признаками, раскрытыми в пункте 11 формулы, для введения соединительного элемента по любому из пунктов 1-10 в сотовую деталь, в частности, в сотовую деталь в форме пластины, содержащую полости. Способ отличается вращением соединительного элемента вокруг его продольной оси и приложением осевого усилия вдоль продольной оси соединительного элемента в направлении сотовой детали с помощью инструмента, с обеспечением расширения термически активируемого расширяемого материала под действием тепла, выделяемого при трении между соединительным элементом и сотовой деталью, в частности, в полости сотовой детали. Это позволяет обойтись без предварительного просверливания сотовой детали.In addition, the problem is solved by the method with the features disclosed in claim 11 of the formula for introducing the connecting element according to any of claims 1-10 into a honeycomb part, in particular, into a honeycomb part in the form of a plate containing cavities. The method is characterized by rotation of the connecting element around its longitudinal axis and application of an axial force along the longitudinal axis of the connecting element in the direction of the honeycomb part with the help of a tool, with the expansion of the thermally activated expandable material under the action of heat generated during friction between the connecting element and the honeycomb part, in particular, in the cavity of the honeycomb part. This eliminates the need for pre-drilling the honeycomb part.

В первом предпочтительном варианте способа соединительный элемент вводят в сотовую деталь таким образом, чтобы после введения он полностью прошел через сотовую деталь в направлении продольной оси соединительного элемента.In a first preferred embodiment of the method, the connecting element is inserted into the honeycomb part in such a way that, after insertion, it completely passes through the honeycomb part in the direction of the longitudinal axis of the connecting element.

При этом оказался особенно предпочтительным вариант, в котором соединительный элемент содержит металлическую втулку, расположенную в базовой части и концентрически относительно продольной оси, при этом после введения через втулку пропускают кабели. Это позволяет пропустить кабели через сотовую деталь. Если используется соединительный элемент, в котором металлическая втулка закрыта в области нижней стороны базовой частью, предпочтителен вариант, в котором во время введения соединительного элемента через базовую часть в области нижней стороны соединительного элемента вводят инструмент таким образом, чтобы образовалось отверстие, проходящее через соединительный элемент вдоль продольной оси от верхней стороны до нижней стороны.In this case, it turned out to be a particularly preferred variant in which the connecting element comprises a metal sleeve located in the base part and concentrically with respect to the longitudinal axis, while cables are passed through the sleeve after insertion. This allows the cables to pass through the honeycomb part. If a connecting element is used in which the metal sleeve is closed in the region of the lower side by the base part, it is preferable that during the insertion of the connecting element through the base part in the region of the lower side of the connecting element, a tool is inserted so that an opening is formed, passing through the connecting element along longitudinal axis from the top side to the bottom side.

В следующем предпочтительном варианте соединительный элемент нагружают при помощи инструмента осевым усилием от примерно 800 Η до примерно 1200 Н, предпочтительно примерно 1000 Н.In a further preferred embodiment, the coupling element is loaded with a tool with an axial force of from about 800 N to about 1200 N, preferably about 1000 N.

Предпочтительно, соединительный элемент вращают инструментом с частотой от примерно 4000 об/мин до примерно 6000 об/мин, предпочтительно, примерно 5000 об/мин.Preferably, the coupling element is rotated by the tool at a speed of from about 4000 rpm to about 6000 rpm, preferably about 5000 rpm.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Прочие признаки и предпочтительные варианты осуществления раскрыты в нижеследующем описании и используются для детального описания и разъяснения изобретения. На фигурах изображено:Other features and preferred embodiments are disclosed in the following description and are used to describe and explain the invention in detail. The figures show:

Фигура 1: разрез первого варианта осуществления соединительного элемента, предложенного изобретением, по линии А-А на фиг.5.Figure 1: sectional view of the first embodiment of the connecting element according to the invention, along the line A-A in figure 5.

Фигура 2: разрез второго варианта осуществления соединительного элемента, предложенного изобретением, по линии А-А на фиг.5.Figure 2: sectional view of the second embodiment of the connecting element according to the invention, along the line A-A in figure 5.

Фигура 3: разрез третьего варианта осуществления соединительного элемента, предложенного изобретением, по линии А-А на фиг.5.Figure 3: sectional view of the third embodiment of the connecting element according to the invention, along the line A-A in figure 5.

Фигура 4: разрез четвертого варианта осуществления соединительного элемента, предложенного изобретением, по линии А-А на фиг.5.Figure 4: Sectional view of the fourth embodiment of the connecting element according to the invention along the line A-A in Figure 5.

Фигура 5: план соединительного элемента, предложенного изобретением, согласно фигурам 1-4.Figure 5: plan of the connecting element proposed by the invention, according to figures 1-4.

Фигура 6: схематичное изображение введения соединительного элемента, соответствующего уровню техники, в сотовую деталь.Figure 6: Schematic representation of the insertion of a connection element according to the prior art into a honeycomb part.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

На фиг.1-4 изображены различные варианты осуществления соединительного элемента 10 в соответствии с изобретением в разрезе вдоль линии А-А на фиг.5. При этом соответствующие элементы имеют соответствующие ссылочные обозначения.FIGS. 1-4 show various embodiments of a connecting element 10 according to the invention, taken in section along the line A-A in FIG. In this case, the respective elements have respective reference designations.

На фиг.6 схематично изображены известные из уровня техники соединительные элементы 10, также называемые бобышками для термического замыкания материалом, которые предназначены для введения в сотовую деталь 14 в форме пластины, содержащую полости 12, под действием давления и вращения.FIG. 6 schematically depicts prior art connectors 10, also referred to as thermal sealing bosses, which are intended to be inserted into a plate-shaped honeycomb body 14 containing cavities 12 by pressure and rotation.

Соединительные элементы 10 имеют, по существу, вращательно симметричную форму и содержат базовую часть 16, содержащую термопласт. Кроме того, соединительные элементы 10 содержат продольную ось 18 и выполнены с возможностью вращения вокруг продольной оси 18. Соединительные элементы 10 содержат верхнюю сторону 20 с точкой 22 присоединения инструмента для передачи крутящего момента и нижнюю сторону 24, противоположную верхней стороне 20.The connecting elements 10 have a substantially rotationally symmetrical shape and contain a base part 16 containing a thermoplastic. In addition, the connecting elements 10 contain a longitudinal axis 18 and are rotatable around the longitudinal axis 18. The connecting elements 10 include an upper side 20 with a point 22 of attachment of the torque transmission tool and a lower side 24 opposite the upper side 20.

В частности, такие соединительные элементы 10 используются в авиастроении для введения в одну или несколько сотовых деталей 14, как показано на фиг.6. Как хорошо видно на фиг.6, сотовые детали 14 обычно содержат базовый слой 26, покровный слой 28 и сотовую структуру 30, расположенную между базовым слоем 26 и покровным слоем 28. Предпочтительно, базовый слой 26 и покровный слой 28 изготовлены из стекловолокнистых матов, пропитанных эпоксидной смолой, причем сотовая структура 30 изготовлена из арамидных волокон или бумаги, пропитанной фенольной смолой.In particular, such connecting elements 10 are used in the aircraft industry for insertion into one or more honeycomb parts 14, as shown in Fig.6. As can be clearly seen in FIG. 6, the honeycomb members 14 typically comprise a base layer 26, a cover layer 28, and a honeycomb structure 30 located between the base layer 26 and the cover layer 28. Preferably, the base layer 26 and the cover layer 28 are made from glass fiber mats impregnated epoxy resin, and the honeycomb structure 30 is made of aramid fibers or paper impregnated with phenolic resin.

Для введения в сотовую деталь 14 соединительный элемент 10 приводят во вращение в направлении стрелки 34 при помощи инструмента 32, установленного в точке 22 присоединения инструмента, и нагружают осевым усилием, действующим вдоль продольной оси 18 в направлении сотовой детали 14, то есть в направлении стрелки 36. Точка 22 присоединения инструмента на соединительных элементах 10, изображенных на фигурах 1-5, содержит, как отчетливо показано на фиг.5, три эксцентрично расположенных глухих отверстия 33.For insertion into the honeycomb part 14, the connecting element 10 is rotated in the direction of the arrow 34 by means of a tool 32 installed at the tool connection point 22, and loaded with an axial force acting along the longitudinal axis 18 in the direction of the honeycomb part 14, i.e. in the direction of the arrow 36 The tool attachment point 22 on the connectors 10 shown in Figures 1-5 contains, as clearly shown in Figure 5, three eccentrically positioned blind holes 33.

При введении соединительных элементов 10, изображенных на фиг.6 и известных из уровня техники, обнаружилось, что надежность их крепления в сотовых деталях 14 иногда оказывается недостаточной, вследствие чего некоторые соединительные элементы 10 снова отделяются от сотовых деталей 14.With the introduction of the connecting elements 10 shown in Fig.6 and known from the prior art, it was found that the reliability of their fastening in the honeycomb parts 14 is sometimes insufficient, as a result of which some of the connecting elements 10 are again separated from the honeycomb parts 14.

Поэтому предложенные изобретением соединительные элементы 10, изображенные на фиг.1-5, на своей окружной поверхности 38 базовой части 16 между верхней стороной 20 и нижней стороной 24 содержат расширяющийся участок 40 из термически активируемого расширяемого материала. Для этого в базовой части 16 в области верхней четверти со стороны верхней стороны 20 предусмотрена круговая канавка 42, в которой расширяющийся участок 40 расположен таким образом, чтобы поверхность 44 расширяющегося участка 40 в состоянии при поставке располагалась заподлицо с окружной поверхностью 38 базовой части 16.Therefore, the connecting elements 10 according to the invention, as shown in FIGS. To do this, in the base part 16 in the region of the upper quarter from the side of the upper side 20, a circular groove 42 is provided, in which the expanding section 40 is located in such a way that the surface 44 of the expanding section 40 in the state at delivery is flush with the circumferential surface 38 of the base part 16.

Термически активируемый расширяемый материал выполнен с возможностью расширения под действием тепла. Термически активируемый материал представляет собой термопласт, содержащий термически активируемый вспенивающий агент. При этом возможен вариант, в котором вспенивающий агент сублимируется при нагревании. Термопласт базовой части 16 представляет собой полиамид (полиамид 6, полиамид 66 или полиамид 666) или полипропилен. При этом возможен вариант, в котором базовая часть 16 полностью состоит из термопласта. Также возможен вариант, в котором базовая часть 16 состоит из термопласта с соответствующей долей стекловолокна.Thermally activated expandable material is configured to expand under the action of heat. The thermally activated material is a thermoplastic containing a thermally activated blowing agent. In this case, a variant is possible in which the foaming agent sublimates when heated. The base part thermoplastic 16 is polyamide (polyamide 6, polyamide 66 or polyamide 666) or polypropylene. In this case, a variant is possible in which the base part 16 consists entirely of a thermoplastic. It is also possible that the base part 16 consists of a thermoplastic with an appropriate proportion of glass fibres.

При введении в сотовую деталь 14 термически активируемый расширяемый материал расширяющегося участка 40 может расширяться в полости 12 сотовой структуры 30 сотовой детали 14 под действием тепла, выделяющегося при трении между соединительным элементом 10 и сотовой деталью 14, таким образом, чтобы под покровным слоем 28 сотовой детали 14 могло образовываться дополнительное поднутрение, позволяющее надежно удерживать соединительный элемент 10 в сотовой детали 14. При введении в сотовую деталь 14 соединительный элемент 10 посредством инструмента 32 нагружают осевым усилием примерно от 800 Η до примерно 1200 Н, предпочтительно около 1000 Н, и приводят во вращение с частотой от 4000 об/мин до 6000 об/мин, предпочтительно 5000 об/мин.When introduced into the honeycomb part 14, the thermally activated expandable material of the expandable portion 40 can expand in the cavity 12 of the honeycomb structure 30 of the honeycomb part 14 under the action of heat generated by friction between the connecting element 10 and the honeycomb part 14, so that under the cover layer 28 of the honeycomb part 14, an additional undercut could be formed, which makes it possible to securely hold the connecting element 10 in the honeycomb part 14. When inserted into the honeycomb part 14, the connecting element 10 is loaded by means of a tool 32 with an axial force from about 800 Η to about 1200 N, preferably about 1000 N, and rotated with a frequency of 4000 rpm to 6000 rpm, preferably 5000 rpm.

Соединительные элементы, изображенные на фигурах 1-5, имеют длину 46 (для наглядности указанную на фиг.6) в направлении продольной оси 18, выбранную таким образом, чтобы соединительный элемент 10, вставленный в сотовую деталь 14, полностью проходил через сотовую деталь 14. Поскольку при введении соединительного элемента 10 в сотовую деталь происходит частичное расплавление соединительного элемента 10, исходная длина 46 соединительного элемента 10 примерно на 30% превышает толщину 48 сотовой детали 14.The connecting elements shown in figures 1-5 have a length 46 (for clarity, indicated in Fig.6) in the direction of the longitudinal axis 18, selected so that the connecting element 10, inserted into the honeycomb part 14, completely passed through the honeycomb part 14. Since the insertion of the connecting element 10 into the honeycomb part partially melts the connecting element 10, the initial length 46 of the connecting element 10 is approximately 30% greater than the thickness 48 of the honeycomb part 14.

По технологическим причинам соединительные элементы, изображенные на фиг.1-4, имеют радиус 50 в области перехода между нижней стороной 24 и окружной поверхностью 38 величиной от 1 мм до 2 мм.For technological reasons, the connecting elements shown in figures 1-4 have a radius 50 in the region of transition between the bottom side 24 and the circumferential surface 38 of 1 mm to 2 mm.

В базовой части 16 соединительного элемента 10, изображенного на фиг.1, предусмотрено только одно сквозное отверстие 52, расположенное концентрически относительно продольной оси 18.In the base part 16 of the connecting element 10 shown in Fig.1, there is only one through hole 52, located concentrically with respect to the longitudinal axis 18.

Соединительные элементы, изображенные на фигурах 2-4, содержат металлическую втулку 54, которая расположена в базовой части 16 концентрически относительно продольной оси 18 и, по меньшей мере, частично покрыта термопластом базовой части 16. В данном случае металлическая втулка 54 изготовлена из алюминия. Также возможен вариант, в котором металлическая втулка 54 изготовлена из нержавеющей стали.The connecting elements shown in figures 2-4, contain a metal sleeve 54, which is located in the base part 16 concentrically with respect to the longitudinal axis 18 and at least partially covered with a thermoplastic base part 16. In this case, the metal sleeve 54 is made of aluminum. It is also possible that the metal sleeve 54 is made of stainless steel.

Для предотвращения проворачивания относительно термопласта базовой части 16 металлическая втулка 54, изображенная на фигуре 2, содержит четырехгранную или шестигранную головку 56. Также возможен вариант, в котором на поверхности 58 втулки 54 предусмотрена насечка, ребра и/или канавки.To prevent rotation relative to the thermoplastic base portion 16, the metal sleeve 54 shown in Figure 2 includes a square or hex head 56. It is also possible that the surface 58 of the sleeve 54 is provided with notches, ribs and/or grooves.

Металлические втулки 54, изображенные на фиг.3 и 4, имеют поверхность 58, обработанную плазмой. Это позволяет улучшить адгезию термопласта к металлической втулке 54. Кроме того, металлические втулки 54 соединительных элементов, изображенных на фигурах 3 и 4, содержат отверстие 60 в форме круглого цилиндра, благодаря чему при введенном в сотовую деталь 14 соединительном элементе 10 через отверстие 60 могут быть протянуты кабели.The metal bushings 54 shown in FIGS. 3 and 4 have a plasma-treated surface 58. This makes it possible to improve the adhesion of the thermoplastic to the metal sleeve 54. In addition, the metal sleeves 54 of the connecting elements shown in figures 3 and 4 contain a hole 60 in the form of a round cylinder, due to which, when the connecting element 10 is inserted into the honeycomb part 14 through the hole 60, stretched cables.

Базовая часть 16 соединительных элементов 10, изображенных на фигурах 2 и 3, содержит отверстие 62, расположенное концентрически относительно продольной оси 18 соединительного элемента 10. В соединительном элементе 10, изображенном на фиг.4, металлическая втулка 54 закрыта в области нижней стороны 24 базовой частью 16. Если металлическая втулка 54 закрыта в области нижней стороны 24 базовой частью 16, то при введении в сотовую деталь 14 потребуется ввести инструмент 32, приводящий соединительный элемент 10, через нижнюю сторону 24 базовой части 16 таким образом, чтобы получить отверстие, проходящее через соединительный элемент 10 вдоль продольной оси 18 от верхней стороны 20 до нижней стороны 24. Это позволяет протянуть кабели через сотовую деталь 14 посредством металлической втулки 54.The base part 16 of the connecting elements 10 shown in figures 2 and 3, contains an opening 62 located concentrically with respect to the longitudinal axis 18 of the connecting element 10. In the connecting element 10 shown in figure 4, the metal sleeve 54 is closed in the region of the lower side 24 by the base part 16. If the metal sleeve 54 is closed in the area of the bottom side 24 by the base part 16, then when inserted into the honeycomb part 14, it will be necessary to insert the tool 32, which leads the connecting element 10, through the bottom side 24 of the base part 16 in such a way as to obtain an opening passing through the connecting element 10 along the longitudinal axis 18 from the top side 20 to the bottom side 24. This allows the cables to be pulled through the honeycomb part 14 by means of a metal sleeve 54.

В целом, удалось создать недорогую возможность обеспечения долговременного надежного крепления соединительного элемента 10 в сотовой детали 14.In general, it has been possible to create a low-cost possibility of ensuring long-term reliable fastening of the connecting element 10 in the honeycomb part 14.

Claims (15)

1. Соединительный элемент (10) в виде бобышки для термического замыкания материалом, предназначенный для введения по меньшей мере в одну сотовую деталь (14) в форме пластины, содержащую полости (12), под действием давления и вращения, причем соединительный элемент содержит базовую часть (16), содержащую термопласт, причем соединительный элемент (10) имеет продольную ось (18) и выполнен с возможностью вращения вокруг продольной оси (18), причем соединительный элемент (10) содержит верхнюю сторону (20) с точкой (22) присоединения инструмента и нижнюю сторону (24), противоположную верхней стороне (20), отличающийся тем, что на окружной поверхности (38) базовой части (16) соединительного элемента (10), расположенной между верхней стороной (20) и нижней стороной (24), предусмотрен расширяющийся участок (40) из термически активируемого расширяемого материала.1. Connecting element (10) in the form of a boss for thermal closure with a material designed to be inserted into at least one honeycomb part (14) in the form of a plate containing cavities (12) under the action of pressure and rotation, and the connecting element contains a base part (16) containing a thermoplastic, moreover, the connecting element (10) has a longitudinal axis (18) and is rotatable around the longitudinal axis (18), moreover, the connecting element (10) contains an upper side (20) with a tool attachment point (22) and a lower side (24) opposite the upper side (20), characterized in that on the circumferential surface (38) of the base part (16) of the connecting element (10) located between the upper side (20) and the lower side (24), expanding section (40) of thermally activated expandable material. 2. Соединительный элемент (10) по п. 1, в котором в базовой части (16) предусмотрена канавка (42), в которой находится расширяющийся участок (40).2. The connecting element (10) according to claim 1, in which a groove (42) is provided in the base part (16) in which the expanding section (40) is located. 3. Соединительный элемент (10) по п. 1 или 2, в котором термически активируемый материал представляет собой термопласт, содержащий вспенивающий агент.3. A connector (10) according to claim 1 or 2, wherein the thermally activated material is a thermoplastic containing a blowing agent. 4. Соединительный элемент (10) по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором термически активируемый расширяемый материал выполнен с возможностью расширения под действием тепла.4. The connecting element (10) according to at least one of the previous claims, in which the thermally activated expandable material is configured to expand under the action of heat. 5. Соединительный элемент (10) по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором предусмотрена металлическая втулка (54), расположенная в базовой части (16) и концентрически относительно продольной оси (18).5. A connecting element (10) according to at least one of the previous paragraphs, in which a metal sleeve (54) is provided, located in the base part (16) and concentrically with respect to the longitudinal axis (18). 6. Соединительный элемент (10) по п. 5, в котором металлическая втулка (54) изготовлена из алюминия или нержавеющей стали.6. Connecting element (10) according to claim 5, in which the metal sleeve (54) is made of aluminum or stainless steel. 7. Соединительный элемент (10) по п. 5 или 6, в котором металлическая втулка (54) содержит обработанную плазмой поверхность (58) и по меньшей мере частично покрыта термопластом базовой части (16).7. A connector (10) according to claim 5 or 6, wherein the metal sleeve (54) has a plasma-treated surface (58) and is at least partially coated with a thermoplastic base part (16). 8. Соединительный элемент (10) по меньшей мере по одному из пп. 5-7, в котором металлическая втулка (54) закрыта в области нижней стороны (24) базовой частью (16) или в котором базовая часть (16) в области нижней стороны (24) содержит отверстие (62), расположенное концентрически относительно продольной оси (18) соединительного элемента (10).8. The connecting element (10) according to at least one of paragraphs. 5-7, in which the metal sleeve (54) is closed in the region of the lower side (24) by the base part (16) or in which the base part (16) in the region of the lower side (24) contains an opening (62) located concentrically with respect to the longitudinal axis (18) connecting element (10). 9. Соединительный элемент (10) по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором термопласт базовой части (16) представляет собой полиамид или полипропилен.9. A connecting element (10) according to at least one of the previous claims, in which the thermoplastic of the base part (16) is polyamide or polypropylene. 10. Соединительный элемент (10) по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов, в котором соединительный элемент (10) имеет радиус (50) от 1 мм до 2 мм в области перехода между нижней стороной (24) и окружной поверхностью (38).10. The connecting element (10) according to at least one of the previous claims, in which the connecting element (10) has a radius (50) of 1 mm to 2 mm in the transition area between the lower side (24) and the circumferential surface (38). 11. Способ введения соединительного элемента (10) по меньшей мере по одному из предыдущих пунктов в сотовую деталь (14) в форме пластины, содержащую полости (12), отличающийся вращением соединительного элемента (10) вокруг его продольной оси (18) и приложением осевого усилия вдоль продольной оси (18) соединительного элемента (10) в направлении сотовой детали (14) посредством инструмента (32) с обеспечением расширения термически активируемого расширяемого материала в полости (12) сотовой детали (14) под действием тепла, выделяемого при трении между соединительным элементом (10) и сотовой деталью (14).11. The method of introducing the connecting element (10) according to at least one of the previous paragraphs into a honeycomb part (14) in the form of a plate containing cavities (12), characterized by the rotation of the connecting element (10) around its longitudinal axis (18) and the application of an axial forces along the longitudinal axis (18) of the connecting element (10) in the direction of the honeycomb part (14) by means of a tool (32) to ensure the expansion of the thermally activated expandable material in the cavity (12) of the honeycomb part (14) under the action of heat generated during friction between the connecting element (10) and honeycomb part (14). 12. Способ по п. 11, в котором соединительный элемент (10) вводят в сотовую деталь (14) таким образом, чтобы после введения он полностью прошел через сотовую деталь (14) в направлении продольной оси (18) соединительного элемента (10).12. The method according to claim 11, in which the connecting element (10) is inserted into the honeycomb part (14) in such a way that after insertion it completely passes through the honeycomb part (14) in the direction of the longitudinal axis (18) of the connecting element (10). 13. Способ по п. 11 или 12, в котором соединительный элемент (10) содержит металлическую втулку (54), расположенную в базовой части (16) и концентрически относительно продольной оси (18), при этом после введения через втулку (54) пропускают кабели.13. The method according to claim 11 or 12, in which the connecting element (10) contains a metal sleeve (54) located in the base part (16) and concentric with respect to the longitudinal axis (18), while after insertion through the sleeve (54) pass cables. 14. Способ по меньшей мере по одному из пп. 11-13, в котором соединительный элемент (10) нагружают при помощи инструмента (32) осевым усилием от 800 Н до 1200 Н, предпочтительно 1000 Н.14. The method according to at least one of paragraphs. 11-13, in which the connecting element (10) is loaded using a tool (32) with an axial force of 800 N to 1200 N, preferably 1000 N. 15. Способ по меньшей мере по одному из пп. 11-14, в котором соединительный элемент (10) вращают инструментом с частотой от 4000 об/мин до 6000 об/мин, предпочтительно 5000 об/мин.15. The method according to at least one of paragraphs. 11-14, in which the connecting element (10) is rotated by a tool at a frequency of 4000 rpm to 6000 rpm, preferably 5000 rpm.
RU2021101223A 2018-07-18 2019-07-01 Connecting element and method of introducing the connecting element RU2794565C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018117370.9 2018-07-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021101223A RU2021101223A (en) 2022-08-18
RU2794565C2 true RU2794565C2 (en) 2023-04-21

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993012344A1 (en) * 1991-12-17 1993-06-24 Ejot Eberhard Jaeger Gmbh & Co. Kg Process for securing a holding part in a recess of a prefabricated part
US5437750A (en) * 1994-04-08 1995-08-01 Fokker Special Products B.V. Method for securing a thermoplastic insert
GB2421556A (en) * 2004-12-27 2006-06-28 Blum Gmbh Julius Method of anchoring a plug element in a building board
RU2015142412A (en) * 2013-03-20 2017-04-25 Руаг Швайц Аг EASY SUPPORT DESIGN, METHOD FOR PRODUCING EASY SUPPORT DESIGN, COMPOSITE SANDWICH PANEL AND METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE SANDWICH PANEL

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993012344A1 (en) * 1991-12-17 1993-06-24 Ejot Eberhard Jaeger Gmbh & Co. Kg Process for securing a holding part in a recess of a prefabricated part
US5437750A (en) * 1994-04-08 1995-08-01 Fokker Special Products B.V. Method for securing a thermoplastic insert
GB2421556A (en) * 2004-12-27 2006-06-28 Blum Gmbh Julius Method of anchoring a plug element in a building board
RU2015142412A (en) * 2013-03-20 2017-04-25 Руаг Швайц Аг EASY SUPPORT DESIGN, METHOD FOR PRODUCING EASY SUPPORT DESIGN, COMPOSITE SANDWICH PANEL AND METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE SANDWICH PANEL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU638227B2 (en) A plug
US7351022B2 (en) Unified multi-part head for a staked fastener
US9464658B2 (en) Hybrid fastener
RU2649267C2 (en) Plastic lining fasteners for inner interface
AU650744B2 (en) Expansion dowel with friction-reducing layer
US2700172A (en) Sectional grommet for reinforcing openings in panels and sheets
US4898505A (en) Expansion dowel assembly with an expansion cone displaceable into an expansion sleeve
JPH0254020A (en) Anchor rod, engaging method thereof and curing mortar substance used for said method
CN110366642B (en) Method of anchoring a connector element, machine for implementing the method and connector element anchoring kit
US20190330855A1 (en) Screw-in back bolt and method for installing curtain wall and panel therewith
JP2019527155A (en) Fixing the second object to the first object
US6185886B1 (en) Fixing element for reinforcement connection with a secondary action, especially for earthquake-resistant securement
RU2794565C2 (en) Connecting element and method of introducing the connecting element
KR20100049600A (en) Blind rivet
US4482277A (en) Expansion anchor assembly
EP1166007B1 (en) Plastic pipe having a socket, and a method of providing a plastic pipe with a socket
JPH09112515A (en) Machine screw fixing auxiliary tool
KR970059559A (en) Synthetic resin pipe joint with metal connection member and manufacturing method
US10987836B2 (en) Hollow profile member such as a tube made of thermosetting composite materials and corresponding method
US8186124B2 (en) Connection device and method of manufacturing a connection device
US20150233409A1 (en) Expansion anchor
US11413797B2 (en) Connection element and method for introducing a connection element
JPH055975B2 (en)
EP1342041B1 (en) Method for fixing a body to a wall, with a foam seal
RU2369782C1 (en) Expansion drive dowel