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EP0046850A1 - Stegbauteil für ein Anschlusselement - Google Patents

Stegbauteil für ein Anschlusselement Download PDF

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Publication number
EP0046850A1
EP0046850A1 EP81105065A EP81105065A EP0046850A1 EP 0046850 A1 EP0046850 A1 EP 0046850A1 EP 81105065 A EP81105065 A EP 81105065A EP 81105065 A EP81105065 A EP 81105065A EP 0046850 A1 EP0046850 A1 EP 0046850A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bolt eyes
connection element
bolt
element according
webs
Prior art date
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Granted
Application number
EP81105065A
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English (en)
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EP0046850B1 (de
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. Buchs
Rolf Ing. grad. Städtler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Messerschmitt Bolkow Blohm AG filed Critical Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority to AT81105065T priority Critical patent/ATE16835T1/de
Publication of EP0046850A1 publication Critical patent/EP0046850A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0046850B1 publication Critical patent/EP0046850B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/44—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose
    • E04C2/52—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits
    • E04C2/526—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by the purpose with special adaptations for auxiliary purposes, e.g. serving for locating conduits with adaptations not otherwise provided for, for connecting, transport; for making impervious or hermetic, e.g. sealings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00—Joints and connections
    • Y10T403/70—Interfitted members
    • Y10T403/7075—Interfitted members including discrete retainer
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2142—Pitmans and connecting rods

Definitions

  • the invention relates to a connecting element of the type mentioned in the preamble of claim 1.
  • connection elements the bolt eyes of which protrude beyond the components to be connected, are often difficult to obtain in a dimensionally stable manner. This is made even more difficult if, in the case of flat components, the bolt eyes form an angle with respect to the surface formed by the components for structural reasons. Then there is a particular risk that the bolt eyes will be pushed aside or buckle as a result of the pressure or tensile load.
  • the object of the invention is therefore to support connecting elements of the type mentioned in such a way that lateral pushing away or kinking of the bolt eyes is avoided.
  • the advantages of the invention are that the webs with their semicircular encirclement of the bolt eyes and the form-fitting adaptation to the straps that transmit the forces stiffen the connecting elements to a high degree. This makes it possible to make the bolt eyes arranged at an angle to the component plane dimensionally stable and to prevent them from being pushed away and buckling.
  • a connecting element 1 shown in FIGS. 1 and 2 which is designed according to the prior art without stiffeners, has two bolt eyes 2 and 3, which are arranged offset to one another.
  • the bolt eyes 2 are mounted in an upper belt 4 and have a kink in relation to the belt heavy line.
  • the bolt eyes 3 are almost in the line of gravity of a lower belt 5.
  • the belts 4 and 5 are integrated in a spar 6. If a pressure force 7 acts on the bolt eyes 2 and a tensile force 8 acts on the bolt eyes 3, there is a risk that the bolt eyes 2 dodge in the direction of an arrow 9, whereby the entire connection element 1 is deformed.
  • a stiffener 10 which is shown in FIGS. 3 and 4, serves to stiffen the connecting element 1.
  • Two webs 10 stiffen the connecting element 1 by having approximately half the bolt eyes 2 and 3 in the width of the straps 4 and 5 with the parts 11 and 12.
  • the web 10 is not designed as a full part for reasons of light construction, but is composed of support struts 10a and half loops 10b for connecting the parts 11 and 12 and for support against the spar 6, which preferably consist of 7mlt long-fiber tapes impregnated with synthetic resin.
  • Lateral covers 13 are used for stiffening.
  • the material for the web 10 is suitably laminated fiber-reinforced plastic. To better absorb the supporting forces that occur, the covers 13 can consist, for example, of a winding skin made of fiber-reinforced plastic with crosswise windings.
  • FIG. 7 shows the connecting element 1 with the built-in webs 10.
  • the connecting element is only stiffened between the bolt eyes. 2 and 3, while the interior of the fork-like connecting element remains free.
  • the sectional view of FIG. 7 shows that the straps 4 and 5 are made as loops made of fiber-reinforced plastic, with a middle reinforcing strap 4a and 5a supporting the metal bushes 2a and 3a of the bolt eyes 2 and 3 under compressive forces.
  • the spaces between the belts 4 and 4a and 5 and 5a are filled with fillers 4b and 5b, e.g. Short fibers embedded in synthetic resin, filled.
  • Reinforcing parts 14 are provided for better introduction of the forces from the connecting element 1 into the spar 6.
  • the webs 10, bolt eyes 2 and 3, covers 13 and belts 4 and 5 are interconnected by gluing.
  • FIGS. 8 to 12 Another embodiment is shown in FIGS. 8 to 12.
  • a connection element 20 is shown, which has two axially identical bolt eyes 21 and a bolt eye 22 arranged above them.
  • two mirror-like webs 23 are provided, one of which is shown in FIGS. 10 and 11.
  • Each of the two webs 23 surrounds a bolt eye 21 in a semicircle and is supported with a cover 24 against the bolt eye 22.
  • the sectional view in FIG. 12 shows the fundamentally the same structure of the connecting element 20 and the webs 23, as described above with reference to FIG. 7.
  • connection elements can be provided with webs with at least two bolt eyes, in that they reach around a semicircle at least around one bolt eye and thus stiffen the connection element. It is also in the Framework of the invention to use other materials. For reasons of lightweight construction, however, fiber-reinforced materials are preferably used, with the highest strengths being achieved with carbon fibers.

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Abstract

Für ein Anschlußelement mit mindestens zwei versetzt zueinander angeordneten Bolzenaugen (2,3), mit dem Druck-und/oder Zugkräfte auf ein anderes ebenfalls mit Bolzenaugen versehenes Bauteil übertragen werden, soll ein seitliches Wegdrücken oder Anknicken der Bolzenaugen vermieden werden. Um dieses zu erreichen, ist mindestens ein Steg vorgesehen, der zwischen mindestens zwei, die Druck-und/oder die Zugkräfte aufnehmenden Bolzenaugen (2,3), senkrecht zur Achse derselben, angeordnet ist, wobei er die Bolzenaugen gegeneinander abstützt und dabei mindestens eines der Bolzenaugen etwa halbkreisförmig umgreift.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Anschlußelement der im Ober- begiff'des Anspruchs 1 genannten Art.
  • Derartige Anschlußelemente, deren Bolzenaugen über die zu verbindenden Bauteile herausragen, sind oft schwierig formsteif zu erhalten. Dieses wird noch erschwert, wenn bei flachen Bauteilen die Bolzenaugen gegenüber der durch die Bauteile gebildeten Fläche aus konstruktiven Gründen einen Winkel bilden. Dann besteht besonders die Gefahr, daß die Bolzenaugen infolge der Druck-.oder Zugbelastung seitlich weggedrückt werden oder wegknicken.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, Anschlußelemente der eingangs genannten Art so abzustützen, daß ein seitliches Wegdrücken oder Ausknicken der Bolzenaugen vermieden wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung enthalten die Ansprüche 2 bis 10.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Stege mit ihrer halbkreisförmigen Umschließung der Bolzenaugen und der formschlüssigen Anpassung an die die Kräfte weiterleitenden Gurte die Anschlußelemente in hohem Maße versteifen. Dadurch ist es möglich, auch im Winkel zur Bauteilebene angeordnete Bolzenaugen formsteif zu machen und sie vor dem Wegdrücken und Ausknicken zu bewahren.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 und 2 ein Anschlußelement in Ansicht und Draufsicht mit vier Bolzenaugen entsprechend dem Stand der Technik;
    • Fig. 3 und 4 einen der Stege in der Ansicht und im Schnitt zur Versteifung des Anschlußelementes nach den Fig. 1 und 2;
    • Fig. 5 und 6 das Anschlußelement mit zwischen den Bolzenaugen eingebauten Stegen;
    • 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 Stegen; ;
    • Fig. 10 u.11 einen der Stege 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 Figuren 1 und 2 dargestelltes Anschlußelement 1, welches entsprechend dem Stand der Technik 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 - Steg 10, der in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Zwei Stege 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 Steg 10 ist aus Gründen einer leichten Bauweise nicht als Vollteil ausgeführt, sondern ist zur Verbindung der Teile 11 und 12 und zur Abstützung gegen den Holm 6 aus Stützstreben 10a und Halbschlaufen 10b zusammengesetzt, die vorzugsweise7mlt Kunstharz imprägnierten Langfaserbändern bestehen. Zur Versteifung dienen seitlich angebrachte Abdeckungen 13. Als Werkstoff für den Steg 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 Stegen 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 Stege 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 und ein oberhalb zwischen diesen angeordnetes Bolzenauge 22 aufweist. Zur Versteifung zwischen diesen Bolzenaugen sind zwei spiegelbildliche gleiche Stege 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 Stegen versehen werden, indem diese zumindest um ein Bolzenauge etwa halbkreisförmig herumgreifen 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 (10)

1. Anschlußelement mit mindestens zwei versetzt zueinander angeordneten Bolzenaugen, mit dem Druck- und'/oder Zugkräfte auf ein anderes ebenfalls mit Bolzenaugen versehenes Bauteil übertragen werden, gekennzeichnet durch mindestens einen Steg (10,23) der zwischen mindestens zwei, die Druck- und/oder die Zugkräfte aufnehmenden Bolzenaugen (2,3,21,22), senkrecht zur Achse derselben, angeordnet ist, wobei er die Bolzenaugen gegeneinander abstützt und dabei mindestens eines der Bolzenaugen etwa halbkreisförmig umgreift.
2. Anschlußelement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch drei Bolzenaugen (21,22),von denen zwei Bolzenaugen (21) achsparallel angeordnet und von je einem Steg (23) halbkreisförmig umschlossen sind, die sich am dritten Bolzenauge (22), das achsversetzt zwischen den achsprallelen Bolzenaugen liegt, abstützen.
3. Anschlußelement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch vier Bolzenaugen (2,3), die in Form eines Doppel-U auf zwei parallelen Achsen angeordnet sind und von denen je zwei durch parallel zueinander angeordnete, beide Bolzenaugen halbkreisförmig umschließende Stege (10) verbunden sind.
4. Anschlußelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Bolzenaugen (2,3, 21,22) aus Metallbuchsen (2a,3a,21a,22a) bestehen, die von Gurten (4,5) umschlossen sind, wobei die Gurte, einen spitzen Winkel bildend, mit dem Bauteil (61 verbunden sind.
5. Anschlußelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Gurte (4,5) aus faserverstärktem Kunststoff mit um die Bolzenaugen (2,3,21,22) herumgeführten Langfasern bestehen und das aus den Gurten und der Metallbuchse gebildete Dreieck (46,56) mit Kunstharz getränkten Kurzfasern versteift ist.
6. Anschlußelement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Stege (10,23) aus laminiertem faserverstärkten Kunststoff bestehen, und daß sie die in sie eingefügten Gurte (4,5) miteinander verbinden und abstützen.
7. Anschlußelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß Halbschlaufen (10b, 23b) und Stützstreben(10a, 23a) der Stege (10,23) aus mit Kunstharz imprägnierten Langfasern bestehen.
8. Anschlußelement nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Stege (10,23) seitliche Abdeckungen (13,24) aufweisen, welche die Stege teilweise oder ganz abdecken oder auch die Stege seitlich überragen.
9. Anschlußelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Abdeckung (13,24) aus einer mit kreuzweisen Wicklungen hergestellten Wickelhaut oder aus Geweben aus faserverstärktem Kunststoff besteht.
10. Anschlußelement nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Stege (10,23) mit den Bolzenaugen (2,3,21,22) und Gurten (4,5) und mit ihren Abdeckungen (13,24) durch Kleben verbunden sind.
EP81105065A 1980-08-28 1981-06-30 Stegbauteil für ein Anschlusselement Expired EP0046850B1 (de)

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