DE3213213A1

DE3213213A1 - Einbauvorrichtung fuer duebel in schichtverbundplatten

Info

Publication number: DE3213213A1
Application number: DE19823213213
Authority: DE
Inventors: Bernd 2103 Hamburg Dettfurth; Karl Dettfurth
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1982-04-08
Filing date: 1982-04-08
Publication date: 1983-10-13
Also published as: GB2169052B; GB8603089D0; GB2169052A; JPS58184308A; GB8308279D0; FR2524919B1; FR2524919A1; GB2118663B; US4509308A; GB2118663A

Description

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Einbauvorrichtung für Dübel in Schichtverbundplatten

Die Erfindung betrifft eine Einbauvorrichtung für Schichtverbundplatten entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche aus der DE-PS 15 00 949 bekannte Einbauvorrichtung besteht aus zwei Teilen, einem Dübel B und Brücke A. Letztere ist mit einer Klebfolie und einer Abdeckung versehen. Beim Einbau muß der Arbeiter erst die Abdeckung von der Klebfolie ziehen und dann die Brücke auf den Dübel setzen, was nach der Einbaubeschreibung schwierig ist und wofür deshalb besondere Vorrichtungen erforderlich sind. Weiterhin weist der Dübel mit zwei Flanschen eine für die Fertigung und den Einbau ungünstige Formgebung auf. Dadurch läßt sich der Dübel nur als Drehteil fertigen und für den Einguß der Gießharzmasse ist an dem schmalen oberen Flansch nur ein kleines Loch möglich. Letzteres und der obere Flansch erschweren das schnelle Einfüllen und vollständige Auffüllen des den Dübel umgebenden Raumes mit der Gießharzmasse. Ein weiterer Nachteil des Dübels ist darin zu sehen, daß dieser wegen seiner Form zweckmäßig nur aus Metall zu fertigen ist und der Formschluß zwischen Metall und einer Gießharzmasse nicht besonders gut ist. Dadurch besteht die Möglichkeit., daß sich der Dübel von der Gießharzmasse löst und damit seine Funktion als Verbindungselement in Frage gestellt ist. Die Form der Brücke hat weiterhin den Nachteil, daß aus dem Entlüftungsloch heraustretendes Gießharz über die Brücke und auf die Oberflächen der Schichtverbundplatte fließen kann, die nur schwierig davon zu säubern ist.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Einbauvorrichtung dadurch zu vermeiden, daß eine sowohl fertigungs- als auch funktionsmäßig wesentlich verbesserte Einbauvorrichtung geschaffen wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung enthalten die Ansprüche 2 bis 8.

Die Vorteile der Erfindung bestehen somit vor allem darin, daß der Dübel mit dem Montageteil als Einheit in die Fertigung geliefert wird, daß der Dübelkörper vorzugsweise als Kunststoff-Spritzgußteil oder auch im Druckgußverfahren und nur die Gewindebuchse aus hochwertigem Stahl zu fertigen ist, daß die Formgebung des Dübels weiterhin genügend große Einfüll- und Entlüftungslöcher ermöglicht und der Montageteil unter dem halbkreisförmigen Tellerrand zum Auffangen eventuell übertretender Gießharzmasse und zugleich als Auflage auf die Schichtverbundplatte ausgeführt ist. Die Abstufung der Festigkeit der Materialien für die Gewindebuchse j den Dübelkörper und das Gießharz, insbesondere wenn außerdem zum besseren Formschluß die äußeren Flächenbereiche des Dübelkörpers aufgerauht werden, garantieren eine hohe Dauerfestigkeit bei dynamischer Belastung.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine Einbauvorrichtung mit einem Montageteller;

Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1;

Fig. 3 die Einbauvorrichtung nach Fig. 1 in eingebautem Zustand ohne Montageteller;

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Fig. 4 einen axialen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Einbauvorrichtung mit einem Montagering;

Fig. 5 eine Draufsicht der Einbauvorrichtung nach Fig. 4;

Fig. 6 den Schnitt VI-VI nach Fig. 4; Fig. 7 die Einzelheit VII nach Fig. 4 und Fig. 8 die Einzelheit VIII nach Fig. 4.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Einbauvorrichtung 1, im wesentlichen bestehend aus einem Dübelkörper 2 mit einer Gewindebuchse 3 sowie einem Montageteller 4· Der Dübelkörper 2 ist als Spritz- bzw. Druckgußteil hergestellt und weist einen vorwiegend kreisförmigen Flansch 5 auf, der die untere axiale Begrenzung des Dübelkörpers 2 bildet. An dem Umfang des Flansches S sind drei Noppen 5a mit gleichmäßiger Teilung angeordnet. An den Flansch 5 schließt sich nach oben ein eckiger Teil 6 an, der durch die Ebene E nach oben begrenzt ist. In diesem Beispiel weist der eckige Teil 6 einen annähernd dreieckförmigen Querschnitt auf, der durch drei gleich große und gleichmäßig verteilte Abflachungen und drei dazwischen liegende relativ kleine Kreisbogen gebildet ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Kreisbogen bilden in axialer Richtung je eine Dreikantaußenfläche, die im Bereich des Schnittes II den größten umschriebenen Kreisdurchmesser aufweist. Hierdurch entsteht an jeder Dreikantaußenfläche ein Vorsprung 15· Der obere Bereich der Gewindebuchse 3 enthält ein Gewinde 3a. Im unteren Bereich der Gewindebuchse 3 ist eine Bohrung 7 vorgesehen,

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deren Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Gewindes 3a· Weiterhin weist die Gewindebuchse 3 an ihrem unteren Ende einen Flansch 8 auf. Dieser Flansch 8 hat, wie aus Fig. 2 im Ausschnitt aus dem eckigen Teil ersichtlich ist, die Form eines Kreises mit drei gleichmäßig verteilten Abflachungen 9j so daß drei Bogenstücke 10 stehenbleiben. Die Herstellung der Gewindebuchsen 3 geschieht vorzugsweise aus Blech durch Pressen oder Tiefziehen. In der gezeigten Ausführung ist der Flansch 8 gegenüber der Dreiecksform des eckigen Teiles 6 des Dübelkörpers 2 derart angeordnet, daß die Winkelstellung der Abflachungen der Dreiecksform des eckigen Teiles 6 mit der Winkelstellung der Bogenstücke 10 des Flansches 8 und mit den Noppen 5a übereinstimmt. Die Gewindebuchse 3 mit dem Flansch 8 ist von dem Dübelkörper 2 fest umgeben. Daher ist die Bohrung 7 mit dem Material des Dübelkörpers ausgekleidet, wodurch ein Gewindebereich 11 gebildet ist, in dem der Gewindeaußendurchmesser gegenüber dem Gewinde 3a verengt ist. Diese Maßnahme ergibt eine selbsthemmende Schraubensicherung. Durch einen ebenfalls aus dem Material des Dübelkörpers 2 bestehenden Boden 12 entsteht ein Gewindesackloch. Der eckige Teil ö weist weiterhin drei Sacklöcher 14 auf.

Der Montageteller 4 hat eine Kreisform mit einem auf der Unterseite hohlen Tellerrand 20, wodurch eine Tellermulde 21 entsteht. An den Montageteller 4 ist eine annähernd halbkreisförmige Öse 22 angeformt, die von der Ebene E weg nach oben abgewinkelt ist. Im Bereich der Öse 22 ist eine schlitzförmige Öffung 23 am inneren Tellerrand 20 vorgesehen. Der Montageteller 4 weist in der Mitte der Unterseite einen Haltestift 24 auf, der in das Gewinde 6 eingedrückt ist, wodurch der Montageteller 4 mit dem Dübelkörper 2 selbsthem-

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mend verbunden ist. Der gezeigte Haltestift 24 ist geschlitzt, so daß dieser mit radialer Vorspannung einsetzbar ist. Der Montageteller 4 weist weiterhin einen Arretierstift 25 auf, der in eines der drei Sacklöcher 14 eingeführt ist. Hierdurch ist der Montageteiler 4 gegenüber dem Dübelkörper 2 gegen Verdrehen gesichert. Am Montageteller 4 ist innerhalb der Tellermulde 21 dem Arretierstift 25 diametral gegenüberliegend eine Füllbohrung 26 angeordnet.

Fig. 3 zeigt den Dübelkörper 2 nach Fig. 1 in eingebautem Zusand, wobei der Montageteller strichpunktiert angedeutet ist. Die Figur zeigt eine Schichtverbundplatte 30) bestehend aus einer unteren Deckschicht 315 einer oberen Deckschicht 32 und einem Wabenkern 33- Der Einbau des Dübelkörpers 2 erfordert folgende Arbeitsgänge:

1. Anbringen einer selbstklebenden Schutzfolie 35> die mindestens an einer Seite einen nichtklebenden umgeschlagenen Rand 35a aufweist.

2. Einbringen einer Bohrung 36, die etwas kleiner als die zylindrische Mantelfläche um die Vorsprünge 15 und tiefer als die Höhe des Dübelkörpers 2 ist.

3· Einsetzen der Einbauvorrichtung 1 einschließlich des Montageteilers 4; wobei die Vorsprünge 15 infolge des Übermaßes in bezug auf die Bohrung 36 einen Festsitz des Dübelkörpers 2 in der Bohrung 30 bewirken. Die Noppen 5a. die ein geringes Spiel zur Bohrung 36 haben, erleichtern die Zentrierung der Einbauvorrichtung 1 in der Bohrung 36. Durch allseitiges Auflegen des Außenrandes des Montagetellers 4 auf die Oberfläche der Schutzfolie 35 die der Ebene E entspricht, erhält die Einbauvor-

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richtung 1 ihre definierte Einbautiefe.

4. Einfüllen einer aushärtbaren Gießharzmasse 37 durch die Füllbohrung 26. Die dabei aus den noch vorhandenen Hohlräumen entweichende Luft gelangt in einen unterhalb des Tellerrandes 20 und der Schutzfolie 35 gebildeten Ringkanal und von hier durch die Öffnung 23 nach außen. Dieser Füllvorgang erfolgt so lange, bis die Gießharzmasse 37 aus der Öffnung 23 austritt, wobei sie gegebenenfalls von der Tellermulde 21 aufgefangen wird.

5. Aushärten der Gießharzmasse 37·

6. Entfernen des Montagetellers 4 mittels eines Hakenwerkzeuges, das in die Öse 22 eingreift und

7· Abziehen der Schutzfolie 35, mit Hilfe des Randes 35a.

Die Figuren 4 bis 8 zeigen eine weitere Ausführungsform anhand einer Einbauvorrichtung 40 mit einem Dübelkörper 413 der eine Gewindebuchse 42 umschließt. Der Dübelkörper 4I weist im wesentlichen den gleichen Aufbau auf wie der Dübelkörper 2 nach den Figuren 1 und 2. Bei der Weiterbildung in Form der Einbauvorrichtung 40 ist jedoch außer einem unteren Flansch 43 ein oberer Flansch 44 angeordnet. Nach Fig. ό ist der zwischen den beiden Flanschen 43 und 44 angeordnete eckige Teil 45 wieder von dreieckähnlichem Querschnitt. Die Gewindebuchse 4- ist als Preß- bzw. Blech-Ziehteil hergestellt und entspricht in ihrer Form mit einem Flansch 46 und einer Bohrung 47 weitgehend der Gewindebuchse 3 nach Fig. 1. Der im Umriß dreieckähnliche Flansch 4Ö ist in den vorwiegend kreisförmigen unteren Flansch 43 des Dübelkörpers 4I eingebettet, der wieder

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auf seinem Umfang drei Noppen 48 aufweist. Es sind Ausgestaltungen denkbar, wobei diese Noppen 48 entfallen. Der obere Flansch 44 weist eine Füllbohrung auf und wird durch die Ebene E nach oben begrenzt. An den Flansch 44 ist ein Montagering 50 angeformt, wobei die Verbindung beider Teile über einen als Sollbruchstelle dienenden dünnwandigen Ring 51 hergestellt ist (siehe Fig. 8). Der Montagering 50 bildet infolge eines auf der Unterseite hohlen Tellerrandes 52 mit der Ebene E des Dübels 40 einen Teller 59· In den Montagering SO sind in der Ebene E drei schlitzförmige Öffnungen 53 am Umkreis verteilt angeordnet. Außerdem ist an den Montagering 50 gegenüber der Füllbohrung 49 eine Öse 54? ähnlich der Öse 22 nach den Figuren 1 und 2, angeformt. Auf der Oberseite des Flansches klebt eine durchsichtige Schutzfolie 55, wodurch das Gewinde 56 abgedeckt ist. In die Bohrung 47 der Gewindebuchse 42 ist ein mit einer axialen Bohrung 57 versehener topfförmiger Einsatz 58, bestehend aus einem elastischen Kunststoff, eingefügt, der als Schraubensicherung und Abschluß des Gewindesackloches dient. Dabei ist der Durchmesser der Bohrung 57 kleiner als der Gewinde-Außendurchmesser. Der Einsatz 58 ist an seinem unteren Rand durch das Material des Dübelkörpers 41 gehalten. Diese Maßnahme erfordert bei der Herstellung der Einbauvorrichtung 4O; daß der Schmelzpunkt des Dübelkörper-Materials unter dem des Materials liegt, aus dem der vor dem Spritzvorgang in die Form eingebrachte Einsatz 58 besteht. Bei Anwendung des Druckguiiverf ahrens wird zunächst der Dübelkörper 41 hergestellt, in den anschließend der Einsatz 58 eingepreßt wird.

Der Einbau der Einbauvorrichtung 40 in eine Schichtverbundplatte erfolgt durch die gleichen Arbeitsgänge,

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wie in Verbindung mit Fig. 3 bereits angegeben. Beim Entfernen des Montageringes 50 mittels des in die Öse 54 eingreifenden Hakenwerkzeuges reißt dieser im Bereich des dünnwandigen Ringes 51 vom Flansch 44 ab. Das Abreißen wird durch die schlitzförmigen Öffnungen 53 erleichtert, wovon eine in der Einzelheit nach Fig. 7 näher dargestellt ist. Nach Fig. S verläuft der dünnwandigste Bereich des Ringes 51 unterhalb der Ebene E. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß hier, nachdem der Montagering 50 entfernt ist, ein Glätten der Abreißstelle entfällt. Die nach dem Abreißen des Montageringes 50 noch auf der Oberseite des Dübelkörpers 41 befindliche Schutzfolie 55 wird gegebenenfalls kurz vor der Montage der zu verbindenden Bauteile entfernt.

Um die Haftung zwischen dem Dübelkörper 2 bzw. 41 und der Gießharzmasse 37 weiter zu verbessern, ist vorgesehen, daß die entsprechenden Flächenbereiche des Dübelkörpers eine rauhe Flächenstruktur erhalten. Dies kann z.B. durch Sandstrahlen der Gußform geschehen. Eine weitere Verbesserung der vorgenannten Haftung kann dadurch erreicht werden, daß vorzugsweise die Außenflächen des eckigen Teils 6 bzw. 45 mit einer zum Gewinde 3a bzw. 56 axial verlaufenden Riffelung versehen sind.

Außer der in den Beispielen gezeigten Dreieckform des eckigen Teils 6 bzw. 45 sind auch andere Ouerschnittsformen denkbar, wie Vierecke oder Keilwellenprofile.

Claims

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Einbauvorrichtung für Dübel· in Schichtverbundplatten

Patentansprüche

1. Einbauvorrichtung für Dübel in Schichtverbundplatten, insbesondere Sandwichplatten mit Deckschichten und einem Wabenkern, mit einem Gewinde zur Aufnahme von Verbindungselementen, bei der der Dübel mit einer aushärtenden Gießharzmasse in seiner Einbaustellung vergossen und in dieser Stellung mittels Ankerelementen, die mindestens einen Flansch aufweisen, gehalten wird, und bei der die obere Stirnfläche des in die Bohrung eingesetzten Dübels und die untere Fläche eines den Einbau des Dübels unterstützenden Montageteils in einer Ebene mit einer der Außenschichten der Platte liegt, wobei der Montageteil über den Umfang des Dübels vorsteht, gekennzeichnet durch die Kombination der nachfolgenden Merkmale

a) der Montageteil· (4, 50) ist mit dem Dübelkörper (2, 41) verbunden und bildet um den Dübel· einen Gießteller (21, 59):

b) der Dübelkörper (2, 41) weist einen zentrisch um die Gewindeachse angeordneten eckigen Teil (ό, 45) auf, wobei der Flansch (S, 43) in den eckigen Teil übergeht und wobei der eckige Teil abgeflachte Ecken (15) aufweist, deren Außenkreis gleich oder größer ist als der Flanschdurchmesser;

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c) in den Dübelkörper· (2, 41) ist eine Gewindebuchse 1.3? 4-1 eingesetzt, die mit einem eigenen Flansch (S, 4ö ) in den Flansch (5, 43) des Dübelkörpers, hineinragt.

Einbauvorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet j daß der Montageteil als Montageteller (4) ausgeführt ist, der mit einem Haltestift (24) in die Gewindebuchse (3) eingepreßt und mit einem Arretierstift (25) in ein Sackloch (14) des Dübelkörpers (2) eingesetzt ist, und der eine Füllöffnung (26) zum Einfüllen von Gießharz (37) aufweist.

Einbauvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gezeichnet , daß der Montageteil als Montagering (50· ausgeführt ist, der mit einem an den ekkigen Teil (45) des Dübelkörpers (41) angeformten oberen Flansch (44) über einen dünnwandigen Ring (51) vorhanden ist, wobei der obere Flansch eine Füllbohrung (49) aufweist.

Einbauvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Montageteller (4) und der Montagering (50) einen halbkreisförmigen, unten hohlen Tellerrand (20, 52) und eine im stumpfen Winkel zur Einbauebene (E) angeordnete Abreißöse (22, 54) aufweisen.

Einbauvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß im unter ein Teil (7) des Gewindes (3a) der Gewindebuchse (3) eine Schraubensicherung (11) und ein Schraubenboden ( 12) aus dem Material des Dübelkörpers (2) vorgesehen ist .

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6. Einbauvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß in eine untere innere Bohrung (47) der Gewindebuchse (42) ein topfförmiger Einsatz (58) aus elastischem Kunststoff eingesetzt ist, dessen innere Bohrung (57) als Schraubensicherung dient.

7. Einbauvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß vor dem Einbau des
Dübels (1) die obere Deckschicht (32) der Schichtverbundplatte (30) mit einer Schutzfolie (35) abgedeckt ist.

8. Einbauvorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die mit der Gießharzmasse (37) in Berührung gelangenden Oberflächen
des Dübelkörpers (2, 41) aufgerauht sind.