DE3414809A1

DE3414809A1 - Verfahren zur herstellung von halteringen als abstuetzelemente an zylindrischen teilen

Info

Publication number: DE3414809A1
Application number: DE3414809A
Authority: DE
Inventors: Georges St-German les Trois Cloches Bonfils
Original assignee: Francaise D'equipements Pour La Navigation Aerienne(sfena) Velizy-Villacoublay Yvelines Fr Ste; Francaise D'equipements Pour La Navigation Aerienne SFENA Velizy Villacoublay Yvelines Ste; Societe Francaise dEquipements pour la Navigation Aerienne SFENA SA
Current assignee: Thales Avionics SAS
Priority date: 1983-04-29
Filing date: 1984-04-19
Publication date: 1984-10-31
Also published as: FR2545170A1; US4651402A; US4732492A; FR2545170B1

Description

Verfahren zur Herstellung von Halteringen als Abstützelemente an zylindrischen Teilen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Halteringen, die es ermöglichen, als Träger für Elemente, beispielsweise Fühler, zu dienen, die im zylindrischen Innenteil von hohlen Teilen oder auf der Außenseite von hohl- oder vollzylindrischen Teilen angeordnet werden können. In bestimmten Anwendungsfällen, insbesondere im Flugzeugbau und vorzugsweise bei der Herstellung von Fahrwerken oder Fahrgestellen,ist es häufig notwendig, an'diesen TeilenKraftaufnehmer anzuordnen, um die Deformationen zu messen, die auf die verschiedenen Elemente ausgeübt werden, die das Fahrgestell bilden. Diese Möglichkeit kann vorgesehen werden, um insbesondere gegen eventuelle Zwischenfälle gewappnet zu sein oder um beispielsweise das Gesamtgewicht des Flugzeugs messen zu können.

T5 Unter diesen Anwendungsfällen ist insbesondere derjenige interessant, bei dem die Gesamtmasse eines Flugzeugs und/oder ■ sein Gravitationszentrum und/oder die Reifenbelastung durch Messung der Deformation beispielsweise einer Achse des Fahrgestells des Flugzeugs gemessen wird. Hierzu ordnet man bei- ■ spielsweise im Inneren der Achse, die durch ein hohlzylindrisches Teil gebildet wird, Elemente wie beispielsweise Kraftaufnehmer etwa vom elektromagnetischen, kapazitiven Typ, etc. a:

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um die Deformationen dieser Achse zu messen und hieraus die Kräfte abzuleiten, die auf das Fahrgestell wirken. Aus der Analyse der gesamten Beanspruchung kann man sehr leicht die Gesamtmasse des Flugzeugs ableiten. Dies ist insbesondere vor dem Start interessant, damit bestimmt werden kann, ob die Gesamtlast beim Start akzeptabel ist.

Hierbei stellt sich das Problem der Befestigung der Fühler im Inneren der Achsen. Die bisher verwendete Technik besitzt jedoch eine Reihe von Nachteilen.

^O Diese Technik besteht darin, dass eine Halterung mit wenigstens zwei Zonen von Teilen realisiert wird, die die Fühler tragen, wobei die Haltekraft, die aus der radialen Elastizität der Achse und der Schraubenverstellung eines oder mehrerer beweglichen Elemente des Trägerteils resultiert, wobei

1-> -dadurch, daß die radiale Elastizität der Achse gering ist, zu einem Eindruck durch die Haltekraft führt, wobei eine starke Änderung dieser Kraft während der Deformationen der Achse aufgrund der Lasten, denen sie ausgesetzt ist, eine Rißbildung - und damit Unfallgefahr - hervorruft. Wenn die Befestigung

^κυ dagegen über Kugellager erfolgt, die in entsprechenden Ausnehmungen in der Achse angeordnet sind, kann diese Schwächung ebenfalls zu Rißbildung und damit zu Unfallgefahr führen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen und eine Halterung zu schaffen,bei der sich keine Rißbildungsgefahr ergibt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch bewirkt, daß der Druck in den Abstützbereichen trotz der möglichen Deformationen der Achse praktisch konstant gehalten wird, und zwar aufgrund der beträchtlichen radialen Elastizität der Halte- oder Lagerringe, die als Abstütz- oder Halteelemente beispielsweise für Fühler oder dergleichen in oder auf zylindrische Teile ein- bzw. aufgebracht werden.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Halteringen als Abstützelemente im ersten Fall ^ im Inneren von hohlzylindrischen Teilen und im zweiten Fall

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auf der Außenseite von zylindrischen Teilen, die hohl oder vergleichbar sind, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem ersten Schritt ein Ring aus einem Material mit einer guten Elastizität hergestellt wird, dessen Außenfläche, die mit dem zylindrischen Teil in Eingriff gelangen soll, eine leicht größere äußere Abmessung als diejenige des zylindrischen Teils im eräten Fall und eine leicht kleinere innere Abmessung als diejenige des zylindrischen Teils im zweiten Falle aufweist, in einem zweiten Schritt wenigstens zwei Kräfte zur Vergrößerung der Abmessung durch Deformation in dem ersten Fall auf wenigstens einen Teil des Rings und zur Verkleinerung der Abmessung in dem zweiten lall auf wenigstens einen Teil des Rings angelegt, in einem dritten Schritt die deformierte Oberfläche des Rings bearbeitet wird, so daß sein

■ ' Umfang eine Abmessung gleich oder geringfügig kleiner als diejenige des Inneren des hohlzylindrischen Teils, in dem der Ring montiert werden soll, im ersten Falle und im zweiten Falie als diejenige des Äußeren des Teils, auf dem der Ring montiert werden soll, aufweist,

- in einem vierten Schritt der Ring unter der Krafteinwirkung in das hohlzylindrische Teil im ersten Fall und auf das Teil im zweiten Fall ein- bzw. aufgebracht wird, und - in einem fünften Schritt die Kräfte beseitigt werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Abbildungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt beispielhaft ausschnittweise ein Fahrgestell eines Flugzeugs, das

zur Aufnahme eines Halterings ..gemäß der Erfindung, etwa zum Messen der Deformation einer Achse geeignet ist, auf .

der ein Rad montiert ist. 35

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Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Achse

des Fahrgestells von Fig. 1 entsprechend : . der Linie A-A. i

Fig. 3A-F zeigen verschiedene Schritte des Verfahrens zur Herstellung der Halteringe.

Fig. 4A,B zeigen in zwei zueinander senkrechten Schnitten einen Anwendungsfall für die . Halteringe, die Fühler im Inneren der

Achse eines Fahrgestells, wie es in Fig.1 dargestellt ist, tragen.

In Fig. 1 ist im wesentlichen der untere Teil eines

15. Fahrgestells 1 eines Flugzeugs dargestellt, das ein Bein 2 umfaßt, an dessen unterem Ende 3 eine Achse, die bei 4 und 5 sichtbar ist, befestigt ist, die Fahreinrichtungen 6 und 7 trägt, die allgemein aus einer Felge und einem Reifen 9 gebildet werden.

in bestimmten Anwendungsfällen ist es notwendig, die Gesamtmasse eines Flugzeugs beispielweise auf dem Boden zu kennen, um die Gesamtmasse vor dem Start zu kennen; hierzu können die Belastungen gemessen werden, die auf bestimmte Achsen ausgeübt werden, auf denen die Räder angeordnet sind,

2S die das Flugzeug auf dem Boden tragen, und durch Kombination der Gesamtheit dieser Informationen ist es möglich, die Gesamtmasse des Flugzeugs zu bestimmen. Die bei 4 und 5 sichbare Achse wird im allgemeinen aus einem hohlen und/oder konischen Zylinderabschnitt gebildet. Ein Beispiel für einen derartigen Schnitt durch die Achse 5 entsprechend der Linie A-A (Fig. 1) ist in Fig. 2 dargestellt, wo man die Wandung dieser Achse 5 mit ihrem inneren hohlen Abschnitt 10 er-

.■ kennt. Auch ist es in bestimmten Anwendungsfällen immer vorteilhaft, den größten Teil der Elemente abzudecken, die.

zu den Fahrgestellen von Flugzeugen gehören, weshalb es immer

interessant ist, diese beispielsweise im Inneren 10 einer

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Achse wie der Achse 5 anordnen zu können. Das Problem stellt sich dann in der Befestigung dieser verschiedenen Elemente im Inneren 10 der Achse 5, beispielsweise gegen die Innenwandung 11.

Die Erfindung hat zum Ziel, ein Verfahren zur Realisierung von Lagerringen zu schaffen, die im Inneren dieser Achse 5 montiert werden können, indem sie in adäquater Wei~ . se mit der Innenwandung 11 dieser Achse ohne Beschädigung zusammenarbeiten. In dem nachfolgend gegebenen Beispiel ist eine Ausführungsform der Realisierung eines Lagenings veranschaulicht, der im Inneren eines hohlzylindrischen Teils montiert werden kann, jedoch kann der Fachmann ohne Schwierigkeiten das gleiche Verfahren zur Realisierung eines Rings anpassen, der beispielsweise auf der Außenseite

15· eines zylindrischen Teils montierbar ist, falls es nicht möglich oder notwendig ist, ihn im Inneren anzuordnen, wie beispielsweise im Fall der Figur 5 auf der Außenwandung 12 > der Achse 5, wo es in der Luftfahrttechnik häufig bevorzugt ist, diese im Inneren 10 dieser Achsen anzuordnen. ^ζ

Die Fig. 3A bis 3F zeigen und veranschaulichen verschiedene Stufen des Verfahrens, das die Realisierung eines Lagerrings gemäß der Erfindung ermöglicht. Fig. 3A zeigt einen Ring 30, vorteilhafterweise realisiert in geschlossenem ■ Stück aus einem Material, das eine gute Elastizität aufweist und dessen äußerer Durchmesser 31 in diesem Ausführungsbeispiel vorteilhafterweise geringfügig größer als der Innendurchmesser der zylindrischen Rotationswandung 11 der Achse 5 ist. Für bestimmte Anwendungszwecke kann dieses Stück auch offen wie ein Sicherungsring sein. Die Wandstärke 32 des Rings bestimmt sich als Funktion verschiedener Parameter, deren Bestimmung jedoch einem Fachmann keine Schwierigkeiten bereitet.

Nachdem ein solcher Ring hergestellt ist, läßt man vom Inneren dieses Rings her Kräfte auf diesen ausüben, die gemaß Fig. 3B in einer Anzahl von vier sind, die entsprechend

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um 90° versetzt einwirken, um den Ring an genau definierten Stellen, die an vier um 90° versetzten Punkten angeordnet sind, zu deformieren. Die Mittel 33, um diese Kräfte auszuüben, sind nur beispielhaft dargestellt, es können auch andere Mittel verwendet werden, die zum gleichen Resultat führen. Die Mittel 33 werden aus vier Schuhen 34, 35, 36 und 37 gebildet, die drehbar auf Schrauben 38, 39, 40 und 41 angeordnet sind, die mit entsprechenden vier Muttern 42, 43, 44 und 4 5 zusammenarbeiten, die gegenüber einem Sitz 46 derart drehbar sind, daß dann, wenn die Muttern 42 bis 4 5 gedreht werden, die verschiedenen Schrauben 38 bis 41 in Längsrichtung bewegt werden, um entsprechend die Schuhe 34 bis 37 entlang der orthogonalen Achsen 50 und 51 zu verschieben.

Nachdem die Mittel 33 in den Ring 30 positioniert sind, werden sie betätigt, um teilweise und in diesem Ausführungsbeispiel an vier Punkten des Rings 30 entlang der beiden Achsen 50 und 51 die Aussenabmessung des Rings 30 zu vergrößern, damit sich dieser entsprechend einer bekannten Kurvenlinie deformiert, die in Fig. 3C dargestellt ist, jedoch gegenüber dieser eine genügende Form beibehält, damit der Innendurchmesser der Achse 5, gegeben durch die Innenfläche 11 im Materialbereich des Rings 30 liegt, wie durch die gestrichelte Linie 52 angedeutet ist. Wenn man durch Vergrößerung des Außendurchmessers des Rings 30 entsprechend in den Bereichen 53, 54, 55 und 56 hiervon diesen deformiert, neigen die dazwischenliegenden Bereiche dazu, sich im Durchmesser zu vermindern, wie in Fig. 3C dargestellt, ist. Wenn die Deformationen gemäß Normen erhalten worden sind, die allgemein durch Erfahrung bestimmt sind, wird der auf diese Weise deformierte Ring,in dem die Krafteinwirkungen jjniner aufrecht erhalten werden, bearbeitet, damit seine Außenfläche auf eine Abmessung zurückgeführt wird, die gleich oder vorteilhafterweise geringfügig kleiner als diejenige des Inneren der Achse 5 ist, so daß daher der Durchmesser der Oberfläche 57 geringfügig kleiner als der Durchmesser der Oberfläche 11

der Achse 5 ist, wenn man in Betracht zieht, daß die Wandung 11 rotationszylindrisch ist, wie in Fig. 2 dar-, gestellt. Die Entfernung von Material findet außerhalb des gestrichelten Kreises 52 statt und wird beispielsweise auf einer Werkzeugmaschine, etwa einer Drehbank vorgenommen. Während auf diese Weise die Kräfte dauernd von der Innenseite her auf den Ring einwirken, wird die- - ser bearbeitet, damit er die in Fig. 3D dargestellte Form erhält und aufgrund der Tatsache, daß seine Außenfläche 57 die gleiche Abmessung wie die Innenfläche 11 der Achse 5 aufweist, kann dieser Ring in das Innere der Achse eingeführt werden, wie in Fig. 3E dargestellt ist. Auch das Einführen des Rings wird vorgenommen, während die Kräfte auf das Innere des Rings einwirken. Nachdem der Ring im Inneren der Achse 5 positioniert ist, wie in Fig. 3E dargestellt ist, wirkt man auf die Mittel 33 in umgekehrter Richtung ein, insbesondere auf die verschiedenen Muttern, > , um die Schuhe 34 bis 37 zurückzuziehen. Durch seine Elasti- ι zität hat der Ring dann die Neigung eine umgekehrte Defor-^:

mation anzunehmen, wie in Fig. 3F dargestellt ist, aus der man erkennt, daß die Zwischenabschnitte 60, 61, 62 und 63 die Teile 53, 54, 55 und 56 ersetzen und die Tendenz haben, sich durch ihre Elastizität mit großer Kraft gegen die Innenwand der Achse zu legen, selbst wenn der Ring an den Stellen der Teile 53 bis 56 leichte Einziehungen aufweist, die im Falle der Fig. 3F übertrieben dargestellt sind, um den von diesem Ring bewirkten Effekt besser darstellen zu können.

unter diesen Bedingungen weist die Außenfläche des Rings im Inneren der Achse Wellungen mit sehr kleiner Amplitude auf, die es ermöglichen, daß sich der Ring elastisc an das Innere der Welle anlegt und daher vollkommen fest in vier Bereichen im Inneren hiervon gehalten wird, ohne daß es notwendig ist, Nuten oder dergleichen im Inneren der Achse vorzusehen, was immer nachteilig für die Lebensdauer eines derartigen Teils ist, so daß weitestgehend Risse ver-

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mieden werden, die bei starken Beanspruchungen dieser Achsen, beispielsweise eines Fahrgestells, auftreten können.

Beispielhaft sind gestrichelt, um die verschiedenen Mittelbereiche 60 bis 63 herum die einhüllenden der Kräfte

die

dargestellt, die auf Innenwandung der Achse 5 ausgeübt werden und eine progressive Verteilung hiervon zeigen, wobei diese Verteilung keinerlei beschädigungen im Inneren der Achse auf der Oberfläche 11 hervorruft.

Wenn der Ring in der Achse positioniert ist, ist es immer möglich,mit einem Hilfsmittel, beispielsweise mittels Klauen, die beispielsweise angeschraubt werden können, Trägerelemente für verschiedene Fühler zu positionieren.

Fig. 4A und B zeigen beispielhaft in3vei zueinander senkrechten Schnitten durch die Achse 5 eine Einrichtung, die es ermöglicht, die Deformationen in der Achse zu messen. In diesem Fall trägt die Achse 5 in ihrem Inneren beispielsweise zwei Halteringe 70 und 71 , die entsprechend im Inneren hiervon in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, wobei 0 die beiden Ringe zwei komplementäre Elemente eines Fühlers 72 tragen, bei dem es sich beispielsweise um einen induktiven oder kapazitiven Fühler handelt, dessen Teil 73 beispielsweise an dem Ring 71 befestigt ist, dem gegenüber eine aktive Platte 74 angeordnet ist, die dann, wenn die Achse Deformationen unterworfen wird, in vorbestimmter oder bestimmbarer Weise verrückt wird. Der Abstand zwischen der aktiven Platte 74 und dem kapazitiven Teil des Fühlers 73 ändert sich, wodurch beispielsweise elektrische Meßsignale an den Ausgängen des Fühlers 72 erzeugt werden, die über Leitungen auf einen zum Flugzeug gehörigen Rechner übermittelt werden können. ·

Vorzugsweise ist die Außenfläche des Rings, die mit der Innenseite der Achse in Berührung steht, von torischer Form.

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Claims

Ansprüche 10 15 20

1. Verfahren zur Herstellung von Halteringen als Abstützelemente im Inneren von hohlzylindrischen Teilen beziehungsweise auf der Außenseite von voll- oder hohlzylindrischen Teilen, dadurch gekennzeichnet,

- daß ein Ring aus einem Material mit guter Elastizität, dessen Außenfläche, die mit dem hohlzylindrischen Teil zusammenwirken soll, eine etwas größere Abmessung als die Innenabmessung des hohlzylindrischen Teils beziehungsweise eine Innenabmessung etwas kleiner als die Außenabmessung des zylindrischen Teils aufweist, hergestellt wird,

- wenigstens zwei Kräfte zum Vergrößern beziehungsweise Verkleinern der Abmessung durch Deformation auf wenigstens einem Teil des Rings angelegt werden, die deformierte Außen- beziehungsweise Innenfläche unter Beibehaltung der Kraftbeanspruchung auf einer Abmessung gleich oder etwas kleiner als diejenige des Inneren des hohlzylindrischen Teils beziehungsweise gleich oder etwas größer als die Außenfläche des zylindrischen Teils abgearbeitet,

- der bearbeitete Ring unter Einwirkung der Kräfte in beziehungsweise auf das zylindrische Teil ein- beziehungsweise aufgebracht und die Krafteinwirkung beseitigt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,.daß der Ring als geschlossenes Teil gefertigt wird.

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Γ-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring als offenes Teil gefertigt wird.

4. Haltering hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 3

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