SE438532B - Sekerhetsbultanordning - Google Patents

Description

780925-6-6 bringas att utvidga sig från den ena sidan av de båda organen som håller på att hopkopplas. Sammankopplingen kan fullbordas genom att man drar en lämplig dorn genom den centrala, axiella kanalen i niten. Härvid bringar dornen nitens skaft att utvidga sig så att niten låses fast i läge och stadigt sammankopplar de båda organen som skall hållas ihop.

Ett annat problem som kan uppträda när man arbetar med säkerhetsbultar av standardtyp med ett massivt skaft är att det kan inträffa att den slutgiltiga anliggningspåkänningen hos ma- terialet som används i delarna som skall sammankopplas medelst säkerhetsbulten kanske inte blir tillräckligt stor för att möj- liggöra att säkerhetsbulten beter sig på korrekt sätt. Det kan sålunda hända att den ena delen som håller på att sammankopplas medelst säkerhetsbulten kan brista i sin anliggning eller kan sönderslitas innan den maximala skjuvbelastningen eller kraften påläggs säkerhetsbulten så att denna skjuvas av. Detta är givet- vis inte alls önskvärt, eftersom resultatet mycket väl kan bli att de båda delarna frigörs eller särskiljs från varandra allt- för tidigt. Dylika anliggningspâkänningsproblem kan bli särskilt betydelsefulla i sådana fall där man önskar använda sig av ett billigt material med förhållandevis låg styrka för det ena orga- net som sammankopplas medelst säkerhetsbulten. Dessutom kan det inträffa att delarna som är hopkopplade medelst säkerhetsbulten kan bli utsatta för begränsningar i sina dimensioner till följd av delarnas lägen eller användning. Exempelvis är den ovannämnda säkerhetsbultringen, som används för koppling av en raket i ett raketutskjutningsrör, begränsad i sin radiella tjocklek i när- heten av säkerhetsbultarna, emedan den måste passa mellan raket- munstycket och raketutskjutningsröret.

Närmare bestämt avser föreliggande uppfinning en säker- hetsbultanordning innefattande en säkerhetsbult för sammankopp- ling av första och andra organ längs ett skjuvningsplan, varvid säkerhetsbulten har en skalle och ett skaft, som är anordnat att mottagas i ett hål som sträcker sig helt igenom det första orga- net och i ett hål i det andra organet, varvid sistnämnda hål har större diameter än hålet 1 det första organet, jämte en kanal som sträcker sig axiellt utefter säkerhetsbultens längdsträck- ning och som har parallella sidor i längdtvärsnitt vid bultens 7809256-6 huvudände och sidor som avsmalnar inåt mot änden hos säkerhets- bultens skaft så att när säkerhetsbulten är införd i båda hålen blir bulten expanderbar medelst en dorn, varigenom den i hålet i det andra organet belägna delen av bultens skaft fyller hâlets tvärsektion. Denna säkerhetsbultanordning utmärkes av att en tapp är anordnad att införas i nämnda kanal sedan bultens inåt avsmalnande sidor har expanderats och att därvid sammankoppla de första och andra organen, varvid nämnda tapp har kortare längd än skaftet så att tappen vid användning blir belägen i kanalen helt inom skaftet och på avstånd från skallen samt helt inom det andra organet när de båda organen är sammankopplade.

\ En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas i detalj såsom ett exempel under hänvisning till bifo- gade ritningar, på vilka fig. 1 visar en tidigare känd metod att utnyttja en blindnit och en dorn för sammankoppling av två organ, fig. 2 visar ett axiellt tvärsnitt av en säkerhetsbult som är utformad 1 enlighet med föreliggande uppfinning och som sammankopplar två organ, fig. 3 är en rad axiella tvärsnitt som visar det sätt på vilket en tapp kan monteras i säkerhetsbulten enligt fig. 2, och fig. U är en sidovy av den bakre änden hos en raket, varvid det sätt på vilket säkerhetsbultanordningen enligt uppfinningen kan användas är âskådliggjort.

Först hänvisas till fig. 1, som visar en tidigare känd metod för att fästa en blindnit 10 i ett hål 12 som sträcker sig genom ett första organ lü och ett andra organ 16. Niten 10 har ett skaft 18 med konstant diameter och en skalle 20 med större diameter, varvid nämnda skalle kan vara rundad på sin översida på det visade sättet. Skallen 20 kan emellertid alternativt ha ett antal vanliga former, bland vilka kan nämnas plan skalle, för- sänkt skalle, rund skalle eller oval skalle. Innan niten sätts fast i hålet 12 med hjälp av en lämplig dorn 22 har nämnda nit en 78ö9256'6 a axiellt förlöpande kanal 24 som består av två avsnitt. Det första avsnittet 26 har parallella sidor i längdtvärsnitt, såsom är vi- sat i fig. l, och detta första avsnitt sträcker sig genom skallen 20 samt delvis in i axeln 18. Det andra avsnittet 28 har sidor som avsmalnar inåt mot bultens skaftände 50, varjämte nämnda and- ra avsnitt är belägen vid skaftänden.

För att niten 10 skall kunna monteras, införs dornen 22 genom kanalen 24 från botten till dess att dornens skalle 32 an- ligger mot blindnitens botten. Dornens övre ände kläms därefter fast i ett känt verktyg som samtidigt kan utföra en dragning uppåt på dornen samt utföra en anpressning nedåt på nitens skalle 20.

Endast den nedre delen 34 hos detta verktyg är visad i fig. l.

Dornen och den därpå placerade niten införs därefter i hålet 12 på det i fig. l(a) visade sättet, varefter dornen dras upp genom niten 10 samtidigt som niten hålls i läge medelst verktygets nedre del.

Eftersom diametern hos dornens skalle är större än kanalens 24 inre diameter vid nitens botten kommer, såsom är visat i fig. 1 (b), niten att utvidgas mot hålets 12 sidor i det andra organet 16. Det avsmalnande partiet hos det andra avsnittet 26 gör det möjligt för nitmaterial som är hoppressat mellan dornens 22 skalle och hålets innerdiameter att förskjutas uppåt så att den utvidgade niten helt fyller ut håiet då dornen har passerat helt och hållet genom detsamma (jämför fig. l(d)). Den fastsatta ni- ten 10 blir kvar med en likformig kanal 24 med parallella sidor och med en diameter som är lika med eller något mindre än dia- metern hos dornens skalle. Niten 10 hålls i läge av friktionen mellan densamma och innerdiametern hos ett hål 12.

Om blindniten 10 skall användas såsom en säkerhetsbult som skall kunna motstå en bestämd skjuvbelastning eller skjuv- kraft Fl kan problem uppstå om denna belastning Fl är cyklisk eller vibrationsartad. En belastning av detta slag kan eventuellt medföra att den utvidgade niten kan sjunka ihop tillbaka till sin icke utvidgade form, vilket givetvis gör det möjligt för niten att lösgöras i hålet 12 och slutligen att falla ut. Om dessutom en nit 10 är så utformad att den skjuvas av vid en bestämd skjuv- belastning eller kraft F2 kan det inträffa att problem uppstår på grund av att den ihåliga niten bryts ned före skjuvningen. 7809256-6 5 Detta kan i sin tur eventuellt medföra en icke önskvärd fördröj- ning av den tidpunkt då de första och andra organen 14 och 16 särskiljs från varandra.

En 1 enlighet med föreliggande uppfinning monterad säker- hetsbult är visad 1 fig. 2, och denna säkerhetsbult 35 är lik- artad blindniten 10 till sitt utseende före monteringen. Säkerhets- bulten har med andra ord en kanal som är uppdelad i två avsnitt, avvilka den ena har parallella sidor och den andra har sidor som avsmalnar inåt mot bultens skaftände. Säkerhetsbulten 55 är an- ordnad att sammankoppla första och andra organ 14 resp. 16 väsent- ligen på samma sätt som niten 10. Det bör emellertid observeras att hålet 56 som går genom det första organet 14 har mindre dia- meter än diametern hos hålet 38 i det andra organet 16. Säkerhets- bulten är så konstruerad, att när den utvidgas av dornen kommer bultens skaftparti i det andra organet 16 att helt fylla ut hålets 38 tvärsnitt. Man kan säkerställa att hålet fylls ut genom att man väljer lämpliga dimensioner för kanalen 24 vid säkerhetsbultens botten och genom att man väljer en lämplig vinkel för avsmalningen hos det andra avsnittet 28 i säkerhetsbulten. Genom att man anord- nar diametrarna hos de båda hålen 36 och 38 på lämpligt sätt samt bildar en lämplig kanal 24 i säkerhetsbulten kommer ett anslag 40 att bildas på säkerhetsbultens skaft under det första organet 14.

Detta anslag har till verkan att tvångsmässigt låsa säkerhets- bulten i läge så att det är mindre sannolikt att denna bult lös- görs i hålen 36 och 38 och i sista hand faller ut.

Längden hos säkerhetsbultens parallella avsnitt 26 i kana- len 24 före utvidgningen kan lämpligen väljas så, att nämnda parallella avsnitt alltid genomlöps av skjuvningsplanet 42. Det skall framhållas att säkerhetsbultens 35 skjuvningsplan definie- ras av de omedelbart intill varandra belägna ytorna hos de första och andra organen 14 och 16. Bulten 35 kommer således att skjuvas av när en tillräcklig kraft bringar de första och andra organen att röra sig i förhållande till varandra i parallell riktning mot skjuvningsplanet 42. I det fallet att en variation i läget hos skjuvningsplanet 42 uppstår såsom följd t.ex. av en variation i det första organets 14 tjocklek kommer det parallella avsnittets 26 utsträckning 1 säkerhetsbulten att trygga en konstant skjuv- ningsarea oberoende därav. 7809256-6 s Den i fig. 2 visade säkerhetsbultanordningen kan före- trädesvis användas i samverkan med en massiv tapp, vars monte- ring är åskådliggjord i fig. 5 på ritningarna. Tappen 44, som kan bestå av metall, exempelvis stål, monteras i kanalen 24 med hjälp av en lämplig stans 46. Eftersom tappens 44 diameter är något större än diametern hos dornens skalle 32 kommer tappen inte att helt enkelt glida in i kanalen 24, utan den måste slås in i nämnda kanal. Tappen införs till ett djup i säkerhetsbulten omedelbart under skjuvningsplanet 42, såsom är visat i fig. 5(b).

Ett anslag 48 på stansen 46 ser till att tappen införs till korrekt djup och inte längre. Den del av stansen 46 som är belä- gen under anslaget 48 kan få ha samma diameter som tappen.

Eftersom tappen måste tvingas in i kanalen 24 säkerställs en god friktionspassning mellan tappen och säkerhetsbultens insida.

Det skall framhållas att genom att man använder sig av den massi- va-tappen 44 i kanalen 24 hindras säkerhetsbultens 35 nedre del från att sjunka ihop under cyklisk belastning. Eftersom denna nedre del inte kan sjunka ihop och eftersom den utvidgade ytter- diametern hos säkerhetsbulten 55 i det andra organet 16 är större än hålet 56 i det första organet 14 kommer säkerhetsbulten att bli tvångsmässigt låst 1 läge, varför den inte kan lösgöras och falla ut. Emedan tappens 44 övre yta är belägen omedelbart under skjuvningsplanet kommer dessutom denna övre yta 50 att tjänst- göra såsom ett städ, varför säkerhetsbulten kan skjuvas av rent.

Denna förmåga hos säkerhetsbultanordningen enligt uppfinningen minskar dröjsmålet med att särskilja de första och andra organen 14 resp. 16 när den bestämda skjuvningskraften nås.

Den ovan beskrivna säkerhetsbultanordningen och tappen är särskilt lämpliga för användning i ett system för frigöring resp. fasthållning av en raket, och det sätt på vilket tillämpning kan ske i ett dylikt system är visat i fig. 4 på ritningarna. Endast raketens bakre del samt organen för att förbinda nämnda bakre del med raketutskjutningsröret är visade i fig. 4. Ytterligare detaljer avseende raketen och raketutskjutningsröret kan åter- finnas i den inledningsvis nämnda kanadensiska publikationen.

Dessa övriga detaljer kommer inte att beskrivas här, eftersom de inte utgör någon del av föreliggande uppfinning. Raketens bakre del inkluderar ett munstyoksaggregat 52, vid vilket tre fenor 54 7809256-6 7 är fastsatta, vilka kan svänga utåt när raketen frigörs från utskjutningsröret. Ett låsorgan eller en säkerhetsbultring 56 är fäst vid munstycksaggregatets bakre ände medelst tre säker- 'netspultar 35. Låsorganet 56 sträcker sig utåt från sidan hos raketens bakre ände på så sätt att det sig utåt sträckande partiet hos organet kan fastklämmas mellan en bakyta hos raket- utskjutningsröret och en löstagbar fasthållningsplatta. Det skall framhållas att låsorganet 56 och munstycksaggregatet 52 är analoga med de första och andra organen lä resp. 16 som är visade i fig. 2 och 3. Tre korta flikar 58 (avvilka bara en enda är visad i fig. 4) sträcker sig ut från fasthållningsorganet (säkerhetsbultringen) mot raketens främre ände, varvid flikarna är belägna på ett inbördes avstånd av ca 12o° 1 förhållande till säkerhetsbultringens mittaxel. Säkerhetsbultringen inklusive flikarna 58 utgörs företrädesvis av ett aluminiumgjutstycke för att tillverkningskostnaderna skall hållas låga och emedan flik- materialet är mycket mjukt. Dessutom är dimensionerna hos raket- munstyckaggregatet 52 och raketutskjutningsröret så valda, att den radiella tjockleken hos de korta flikarna 58 måste vara mycket ringa i partiet kring säkerhetsbultarna.

Anordningen för raketfasthållning och -frigöring, vilken anordning innefattar säkerhetsbultringen eller fasthållnings- organet 56, munstyckorganet 52 och säkerhetsbultarna, måste kunna hålla fast raketen i utskjutningsröret när raketen utsätts för vibrationsbelastningar, såsom de belastningar som förorsakas av påläggning av aerodynamiska laster, stötbelastningar vid start resp. landning, och belastningar som införs vid manövre- ring av luftfarkoster. Dessutom måste systemet enligt ovan kunna tillförlitligt frigöra raketen vid tändning. Eftersom skillnaden mellan kvarhållningsbelastningen (Fl) och tänddragkraften eller frigöringsbelastningen (F2) är förhållandevis litet är det viktigt att man har möjlighet till noggrann reproducering. En dylik möjlighet till noggrann renroducering erhålls med hjälp av säkarhetsbultanordningen som har beskrivits ovan 1 samband med fi¿. 2 och 5.

Claims (1)

1. 7809256-6 2 Patentkrav 1. Säkerhetsbultanordning innefattande en säkerhetsbult (55) för sammankoppling av första (14) och andra (16) organ längs ett skjuvningsplan, varvid säkerhetsbulten (55) har en skalle (20) och ett skaft (18), som är anordnat att mottagas 1 ett hål (56) som sträcker sig helt igenom det första organet (14) och i ett hål (58) i det andra organet (16), varvid sistnämnda hål (58) har större diameter än hålet (56) 1 det första organet (14), jämte en kanal (24) som sträcker sig axiellt utefter säkerhets- bultens (55) längdsträckning och som har parallella sidor (26) 1 längdtvärsnitt vid bultens huvudände (20) och sidor (28) som avsmalnar inåt mot änden hos säkerhetsbultens (55) skaft (18) så att när säkerhetsbulten (55) är-införd i båda hålen (56, 58) blir bulten (55) expanderbar medelst en dorn (22), varigenom den 1 hålet (58) 1 det andra organet (16) belägna delen av bul- tens (35) skaft (18) fyller nàiets (38) tvärsektion, k ä n n e- t e c k n a d därav, att en tapp (44) är anordnad att införas i nämnda kanal (24) sedan bultens (55) inåt avsmalnande sidor (28) har expanderats och att därvid sammankoppla de första (14) och andra (16) organen, varvid nämnda tapp (14) har kortare längd än skaftet (18) så att tappen (44) vid användning blir be- lägen i kanalen (24) helt inom skaftet (18) och på avstånd från skallen (20) samt helt inom det andra organet (16) när de båda organen (14, 16) är sammankopplade. 2. 4 sakernetebuicanordning enligt krav 1, k a n n e u e e k- n a d därav, att nämnda tapp (44) är så dimensionerad, att dess diameter är något större än diametern hos kanalen (24) sedan bulten (55) har expanderats medelst nämnda dorn (22). 5. Säkerhetsbultanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k- n a d därav, att kanalens (24) del med parallella sidor (26) sträcker sig helt igenom skallen (20) och delvis längs skaftet (18), varvid längden hos delen med parallella sidor (26) 1 skaf- tet är minst lika stor som tjockleken hos det ena av de respek- tive organen (14, 16) som är avsedda att sammankopplas.