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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein verbessertes Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken, damit verbundene Einbau- und Montageverfahren
und bei einer vorteilhaften Ausführungsform ein
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken, das ausgelegt ist, so dass
der Dorn des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken vollständig in
einer Gegenbohrung angeordnet werden kann, welche durch ein Werkstück definiert
ist, das mit dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken in Eingriff
steht.
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Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken werden bei einer großen Anzahl von Anwendungen verwendet.
Bei einer typischen Anwendung werden ein oder mehrere Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken verwendet, um hilfsweise zwei oder mehrere Werkstücke aneinander
zu befestigen. Während
die Werkstücke
hilfsweise von den Befestigungsmitteln mit Formklemmbacken zusammengehalten
werden, können
permanente Befestigungsmittel, wie etwa Nieten oder dergleichen,
eingebaut werden. Danach können
die Befestigungsmittel mit Formklemmbacken entfernt und wiederverwendet
werden.
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Beispielsweise
können
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken während des Zusammenbaus eines
Flugzeugrumpfes verwendet werden. Bei einem konventionellen Aufbau
werden Stringer hilfsweise mit einer Vielzahl von Befestigungsmitteln
mit Formklemmbacken an der Hülle
befestigt. Die Stringer werden dann an die Hülle genietet und die Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken werden von der Hülle/Stringeranordnung entfernt.
Zusätzlich
werden Scherbänder
mit einer Vielzahl von Befestigungsmitteln mit Formklemmbacken hilfsweise
an Spanten befestigt. Nach dem Nieten der Scherbänder an die Spanten werden
diese Befestigungsmittel mit Formklemmbacken auch entfernt. Die
Hülle/Stringeranordnung
wird dann hilfsweise an der Spanten/Scherbänderanordnung befestigt, etwa
mittels einer Vielzahl von Befestigungsmitteln mit Formklemmbacken. Die
Hülle/Stringeranordnung
wird dann an die Spanten/Scherbänderanordnung
genietet, etwa durch Nieten der Scherbänder an die Hülle. Danach
können die
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken wieder entfernt werden. Schließlich können Scherbänderklammern
hilfsweise an den Spanten und den Stringern befestigt werden. Nach
dem Nieten der Stringerklammern sowohl an die Stringer als auch
an die Spanten können
die Befestigungsmittel mit Formklemmbacken entfernt werden. Somit
können
in einem konventionellen Prozess zum Zusammenbau eines Flugzeugrumpfes
die Befestigungsmittel mit Formklemmbacken oder andere Hilfsbefestigungsmittel
während
einer Anzahl von Schritten wiederholt verwendet werden.
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Wenn
auch Befestigungsmittel mit Formklemmbacken bei einer Anzahl von
Situationen gut funktionieren, ist ein Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
bei einigen Anwendungen ungeeignet, wie unten in Verbindung mit
dem konventionellen Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 10,
das in 1 dargestellt ist, beschrieben. Wie gezeigt umfasst
ein konventionelles Befestigungsmittel mit Formklemmbacken einen
Schaft 12, der sich in Längsrichtung zwischen einem
vorderen Ende 14 und einem entgegengesetzt liegenden hinteren
Ende 18 erstreckt, wobei das vordere Ende angepasst ist, um
im Kontakt mit einem der zusammenzuklemmenden Werkstücke 16 angeordnet
zu sein. Der Schaft definiert einen zentralen Durchgang 20,
der sich sowohl durch das vordere als auch durch das hintere Ende öffnet. Das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken umfasst auch eine Zangenanordnung,
die sich in Längsrichtung
durch den von dem Schaft definierten Durchgang erstreckt. Die Zangenanordnung umfasst
ein Paar Zangen 22, das sich durch die Öffnung erstreckt, die durch
das vordere Ende des Schaftes definiert ist. Weiterhin umfasst das
vordere Ende jeder Zange einen Widerhaken 24, der sich seitwärts nach
außen
erstreckt und eine Schulter 24 zum Greifen eines Werkstückes wie
unten beschrieben definiert. Eine Zangenanordnung umfasst auch ein
mit einem Gewinde versehenes Teil 28, das hinter dem Zangenpaar
angeordnet ist. Das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken umfasst
auch eine Zangenmutter 30, die an dem hinteren Ende des
Schaftes befestigt und angepasst ist, um über ein Gewinde in das mit
einem Gewinde versehene Teil der Zangenanordnung einzugreifen. Somit
kann durch Drehen der Zangenmutter bezüglich des Schaftes das Zangenpaar
bezüglich
des Schaftes kontrollierbar vor- und zurückbewegt werden.
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Ein
konventionelles Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 10 umfasst
auch einen Verstärkungsring 32,
der von der Größe so ausgelegt
ist, dass er in dem von dem Schaft 12 definierten Durchgang 20 eng
anliegt. Der Verstärkungsring 32 kann aufgeschrumpft,
festgeklemmt oder mit der Zangenanordnung einstückig sein. Weiterhin umfassen
die innere Wand des Schaftes und die äußere Fläche des Verstärkungsrings
sich in Längsrichtung
erstreckende Rippen und Nuten, die zusammenwirken, um die Zangenanordnung
in Längsrichtung
in dem von dem Schaft definierten Durchgang zu führen und um eine Drehung der
Zangenanordnung bezüglich
des Schaftes zu verhindern. Der Verstärkungsring und die damit verbundenen
Nuten variieren in der Form und können hexagonal oder auch polygonal sein. Das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken umfasst auch einen Dorn 34,
der zwischen dem Zangenpaar 22 angeordnet ist und sich
durch die Öffnung
erstreckt, die von dem vorderen Ende 14 des Schaftes definiert
ist. Das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken umfasst typischerweise
einen Dornrückhaltering 36,
der innerhalb des von dem Schaft definierten Durchgangs angeordnet
ist, um das hintere Ende des Dornes in dem Schaft und insbesondere
zwischen dem vorderen Ende des Schaftes und dem Rückhaltering
wirksam zurückzuhalten.
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Während des
Einbaus durch die ausgerichteten Löcher, die von zwei oder mehr
Werkstücken 16 definiert
sind, werden die Zangen 22 sowohl bezüglich des Schaftes 12 als
auch bezüglich
des Dornes 34 nach vorne bewegt, indem die Zangenmutter 30 bezüglich des
Schaftes gedreht wird. Die Zangen werden so ausgestreckt, dass sich
die Zangen über den
Dorn erstrecken, wodurch es den mit Widerhaken versehenen vorderen
Enden 34 der Zangen ermöglicht
wird, zusammengedrückt
oder aneinander angeordnet zu werden und in Kontakt miteinander
zu kommen. Die entsprechenden vorderen Enden der Zangen und des
Dornes können
dann durch das Loch geführt
werden, das einen Durchmesser aufweist, der geringfügig größer als
die Breite der mit einem Widerhaken versehenen vorderen Enden der Zangen
ist, wenn die mit Widerhaken versehenen vorderen Enden der Zangen
zusammengedrückt oder
aneinander angeordnet sind und in Kontakt miteinander sind, aber
schmaler als die Breite der mit Widerhaken versehenen vorderen Enden
der Zangen, sobald die mit Widerhaken versehenen vorderen Enden
der Zangen durch den Dorn wie unten beschrieben gespreizt sind.
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Um
ein Paar Werkstücke 16 zusammenzuklemmen,
werden entsprechende Löcher,
die von den Werkstücke
definiert sind, ausgerichtet und die entsprechenden vorderen Enden
der Zangen 22 und des Dorns 34 durch die ausgerichteten
Löcher
eingeführt,
während
die mit Widerhaken versehenen vorderen Enden 24 der Zangen über den
Dorn ausgestreckt und gegeneinander abgelenkt werden. Die Zangenmutter 30 wird
dann bezüglich
des Schaftes 12 in die entgegengesetzte Richtung gedreht,
um die Zangenanordnung zurückzuziehen.
Die Zangenanordnung wird zurückgezogen,
bis die Werkstücke
an der einer Seite mit dem vorderen Ende 14 des Schaftes
und an der anderen Seite mit den entsprechenden Schultern 26,
die durch die mit Widerhaken versehenen vorderen Enden der Zangen
definiert sind, eng in Eingriff stehen. Wie in 1 gezeigt,
ziehen sich die mit Widerhaken versehenen vorderen Enden der Zangen
während
des Prozesses des Rückziehens
der Zangen entlang des Dornes, um die mit Widerhaken versehenen
vorderen Enden der Zangen auseinander zu spreizen und mit dem Werkstück in Eingriff
zu bringen.
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Wenn
auch ein konventionelles Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 10 für einen
festen Eingriff von zwei oder mehreren Werkstücken 16 wie in 1 gezeigt
sorgt, entstehen Schwierigkeiten, wenn ein oder mehrere zusätzliche
Werkstücke auf
den Werkstücken
angeordnet oder in anderer Weise mit den Werkstücken, die mittels Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken zusammengeklemmt sind, zusammengebaut werden
müssen.
Wie in 1 zu erkennen ist, erstrecken sich nicht nur die mit
Widerhaken versehenen vorderen Enden 24 der Zangen 22 über die
Fläche
der Werkstücke,
sondern auch der Dorn 34 kann sich abhängig von der relativen Dicke
der Werkstücke
mit einen signifikanten Abstand über
die Fläche
der Werkstücke
erstrecken. Um den Vorsprung der mit Widerhaken versehenen Enden
der Zangen und des Dorns jenseits der Fläche der Werkstücke aufzunehmen,
kann das zusätzliche Werkstück, das
darauf angeordnet werden soll, auch eine Öffnung definieren, durch die
sich die mit Widerhaken versehenen vorderen Ende der Zangen und das
vordere Ende des Dorns erstrecken können. Insbesondere für Werkstücke mit
einer relativ großen Größe kann
es jedoch schwierig sein, das weitere Werkstück auf Werkstücken anzuordnen,
die mit Befestigungsmittel mit Formklemmbacken zusammengeklemmt
sind, ohne das zusätzliche
Werkstück
mit den hervorstehenden Dornen der Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
zu zerkratzen.
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Über ein
spezielleres Beispiel wurde ein alternativer Prozess zum Zusammenbau
von Flugzeugrümpfen
entwickelt. Bei diesem Prozess werden die Stringer und Spanten zuerst
mit einem oder mehreren Befestigungsmitteln mit Formklemmbacken
oder anderen Hilfsbefestigungsmitteln hilfsweise befestigt. In dieser
Hinsicht definieren die Spanten eine Anzahl von Vorbohrlöchern, bei
denen die Eintrittsöffnung des
Vorbohrlochs kleiner als der Rest oder der Körper des Vorbohrloches ist.
Im Allgemeinen werden T-förmige
Stringer bezüglich
der Spanten angeordnet, um sich durch die entsprechenden Vorbohrlöcher, die
von den Spanten definiert sind, zu erstrecken. Die relativ enge
Eintrittsöffnung
der Vorbohrlöcher
ist zu eng, um gleichzeitig die Stringer einer großen Hülle/Stringeranordnung
einzuführen,
wodurch die Vormontage der Hülle
und der Stringer unpraktisch wird. Somit werden die Stringer hilfsweise
mittels Befestigungsmittel mit Formklemmbacken oder dergleichen
an den Spanten befestigt, die sich durch die Montagelöcher erstrecken,
welche ein geeignetes Bezugssystem für den Zusammenbau definieren. Die
Hülle wird
dann an die Spanten/Stringeranordnung angebaut, während die
Stringer hilfsweise an den Spanten befestigt sind. Jedoch stehen
die Dorne der konventionellen Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
manchmal signifikant über
die Spanten/Stringeranordnung vor, wodurch die direkte Anordnung
der Hülle
auf der Spanten/Stringeranordnung verhindert wird und die Hülle anfällig wird,
um von den hervorstehenden Dornen der Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
verkratzt zu werden. Somit kann dieser alternative Prozess zum Zusammenbau
von Flugzeugrümpfen
keine konventionellen Befestigungsmittel mit Formklemmbacken in
einer typischen Weise verwenden.
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Da
die Stringer und die Spanten während dieses
alternativen Aufbauprozesses nicht mit Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
hilfsweise befestigt werden können,
wird es ins Auge gefasst, dass die Stringer für eine gesamte Verkleidung
auf die Spanten gelegt werden können,
und die entsprechenden Löcher,
die von den Stringern und den Spanten definiert sind, können per
Hand unter Verwendung der Schwerkraft als Hilfszusammenhaltemittel
ausgerichtet werden. Aufgrund der Rundungen eines Flugzeugrumpfes
müssten
jedoch einige Stringer bei einer relativ großen Höhe auf den Spanten angeordnet
werden, etwa in 20 Fuß,
wobei Arbeiter auf einer Trittleiter, einer Leiter oder dergleichen
stehen. Die Hülle
müsste
dann sorgfältig
auf die Stringer und Spanten gelegt werden, ohne ihre Ausrichtung zu
stören
bei gleichzeitigem Ausrichten entsprechender Löcher in der Hülle mit
den ausgerichteten Löchern,
die durch die Stringer und die Spanten definiert sind. Sobald die
Spanten, Stringer und die Hülle richtig
ausgerichtet sind, können
Hilfsbefestigungsmittel, wie etwa konventionelle Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken durch diese Löcher geführt werden und die Anordnung
kann für
den Einbau von permanenten Befestigungsmitteln nach unten gedreht werden.
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Jedoch
leidet diese alternative Aufbautechnik unter einer Anzahl von Nachteilen
einschließlich der
Gefahr, die besteht, wenn beim Stehen auf einer Trittleiter oder
Leiter während
eines Teils des Prozesses ein sehr großer, schwerer Aufbau zusammengebaut
wird. Zusätzlich
lässt sich
das gleichzeitige Ausrichten der entsprechenden Löcher, die
durch die Stringer, die Spanten und die Hülle definiert sind, praktisch
nicht durchführen.
Schließlich
kann die Abhängigkeit
von der Schwerkraft als vorübergehendes Hilfsbefestigungsmittel
unzureichend sein, um eine Bewegung der Stringer bezüglich der
Spanten, die typischerweise mit einer Neigung angeordnet sind, insbesondere
unter der Anwesenheit von Vibration während des Auflegens der Hülle auf
die Spanten und die Stringer, zu verhindern.
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Die
FR-A-26 76 258 offenbart ein Befestigungsmittel mit Formklemmbacken,
das einen Schaft umfasst, der einen sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgang
definiert, welcher sich durch ein vorderes Ende davon öffnet; ein
einstellbares Abstandselement, das für eine kontrollierte Bewegung
in Längsrichtung
des Schafts angepasst ist, so dass ein vorderes Ende des einstellbaren
Abstandselements sich um einen auswählbaren Abstand über das
vordere Ende des Schaftes erstreckt; wenigstens zwei Zangen, die
für eine
Längsbewegung
bezüglich
des Schaftes und des einstellbaren Abstandselements angepasst sind,
wobei jede Zange ein entsprechendes vorderes Ende aufweist, das
sich über
die vorderen Enden des Schafts und des einstellbaren Abstandselements
erstreckt; und einen Dorn, der zwischen den wenigstens zwei Zangen
angeordnet ist, wobei sich dieser Dorn von einem hinteren Ende innerhalb
des von dem Schaft definierten Durchgangs hin zu einem vorderen
Ende erstreckt, das sich über die
vorderen Enden des Schafts und des einstellbaren Abstandselements
erstreckt.
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Solch
ein Befestigungsmittel mit Formklemmbacken ist auch in der US-A-2
439 531 offenbart.
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Die
US-A-3 202 037 offenbart ein lösbares Befestigungsmittel
und insbesondere ein Befestigungsmittel mit Stiften, um hilfsweise
eine Vielzahl von perforierten Metallbögen miteinander zu befestigen.
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Die
US-A-5 042 787 offenbart ein Befestigungsmittel, um eine Anordnung
aus Metallbögen
zu befestigen. Dieses Befestigungsmittel umfasst einen Körper mit
einer Trageseite und ein verlängertes
Teil mit einer Eingriffsnase.
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Somit
wäre es
wünschenswert,
ein verbessertes Befestigungsmittel mit Formklemmbacken zu entwerfen,
das fähig
ist, eine Vielzahl von Werkstücken
sicher in Eingriff zu halten, während
ein zusätzliches
Werkstück
darauf angeordnet werden kann, ohne die zusätzlichen Werkstücke anfällig dafür zu machen,
von dem vorstehenden Dorn des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken
zerkratzt zu werden. Zusätzlich
wäre es
wünschenswert,
ein verbessertes Verfahren zum Zusammenbau einer Vielzahl von Werkstücken mit
einem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken zu entwickeln, um es
einem zusätzlichen
Werkstück
zu ermöglichen,
auf einer Vielzahl von Werkstücken
angeordnet oder in anderer Weise bezüglich der Vielzahl von Werkstücken positioniert
zu werden, die mittels eines Befestigungsmittels mit Formklemmbacken
zusammengeklemmt sind.
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Ein
verbessertes Befestigungsmittel mit Formklemmbacken, damit verbundene
Einbau- und Zusammenbauverfahren
sind somit wie in den Ansprüchen
definiert vorgesehen. Das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
ist ausgelegt, um den Abstand, mit welchem das vordere Ende des
Dorns über
das Werkstück
hinübersteht,
kontrollieren zu können.
Entsprechend ist ein Verfahren zum Einbau eines Befestigungsmittels
mit Formklemmbacken vorgesehen, bei welchem die entsprechenden vorderen
Enden des Dorns und der Zangen durch entsprechende Löcher, die
von zwei oder mehreren Werkstücke
definiert sind, durchgeführt
werden und bei dem die Zangen dann zurückgeführt werden, um die Werkstücke zusammenzuklemmen,
wobei die entsprechenden vorderen Enden des Dorns und der Zangen
vollständig
in einer von einem Werkstück
definierten Gegenbohrung angeordnet sind. Da die entsprechenden
vorderen Enden des Dorns und der Zangen vollständig in einer Gegenbohrung
angeordnet sind, die von einem der Werkstücke definiert ist, ist auch
ein Verfahren zum Zusammenbau einer Vielzahl von Werkstücken vorgesehen,
bei dem ein zusätzliches
Werkstück
auf Werkstücken
angeordnet und an diesen befestigt wird, die von den Befestigungsmitteln
mit Formklemmbacken gesichert werden. Zum Beispiel kann eine Hülle auf
einer Anordnung von Stringern und Spanten angeordnet sein, die hilfsweise
mit einem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken zusammengehalten
werden, ohne die Hülle
zu zerkratzen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Befestigungsmittel mit
Formklemmbacken vorgesehen, das einen Schaft umfasst, der einen
sich in Längsrichtung
erstreckenden Durchgang definiert, welcher sich durch dessen vorderes
Ende hindurch öffnet.
Das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken umfasst auch ein einstellbares
Abstandselement, das für
eine kontrollierte Längsbewegung
bezüglich
des Schaftes angepasst ist. Zum Beispiel kann das einstellbare Abstandselement über ein
Gewinde in das vordere Ende des Schaftes eingreifen. Bei dieser
Ausführungsform
kann zum Beispiel das vordere Ende des Schafts mit einem Außengewinde
versehen sein, wobei das einstellbare Abstandselement mit einem
Innengewinde versehen ist und auf dem vorderen Ende des Schaftes
in einer sich daran umgebenden Beziehung angeordnet ist. Das vordere
Ende des einstellbaren Abstandselementes erstreckt sich über einen
wählbaren
Abstand über
das vordere Ende des Schaftes.
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Bei
der typischen Anwendung ist das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
ausgelegt, um eine Vielzahl von Werkstücken zu klemmen. Das einstellbare
Abstandselement ist deshalb vorzugsweise fähig, sich um einen Bereich
auswählbarer
Abstände, der
wenigstens so groß wie
die erwartete Dickenvariation der Vielzahl von Werkstücken ist, über das
vordere Ende des Schaftes zu erstrecken. Somit kann das Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken eine Vielzahl von Werkstücken sicher zusammenklemmen,
selbst wenn diese Werkstücke
etwas in der Dicke variieren.
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Um
den einstellbaren Abstand beizubehalten, kann das Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken ein Blockierelement umfassen, um das einstellbare
Abstandselement in einer Position bezüglich des Schaftes zu sichern.
Das Blockierelement kann zum Beispiel eine Sicherungsmutter sein,
die auf dem Schaft angeordnet ist und hinter dem einstellbaren Abstandselement
mit einem Gewinde in den Schaft eingreift.
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Um
die Werkstücke
wirksam zu klemmen, umfasst das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
auch wenigstens zwei Zangen, die für eine Längsbewegung bezüglich des
Schaftes und des einstellbaren Abstandselements ausgelegt sind. Jede
Zange hat ein entsprechendes vorderes Ende, das sich über die
vorderen Enden des Schaftes und des einstellbaren Abstandselements
erstreckt. Das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken umfasst auch
einen Dorn, der zwischen den Zangen angeordnet ist. Der Dorn erstreckt
sich von einem hinteren Ende in dem von dem Schaft definierten Durchgang, zu
einem vorderen Ende, das sich über
die vorderen Enden des Schafts und des einstellbaren Abstandselements
erstreckt.
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Um
das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken einzubauen, können der
Dorn und die Zangen des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken durch
ein Loch hindurchgeführt
werden, das von einem Werkstück
definiert ist, und allgemeiner durch ein Paar ausgerichteter Löcher, die
von dem ersten und zweiten Werkstück definiert sind. Zum Beispiel kann
eine Vielzahl von Stringern bezüglich
einer Vielzahl von Spanten positioniert sein, so dass entsprechende
Löcher,
die von den Stringern und Spanten definiert sind, ausgerichtet sind
und die entsprechenden Enden des Dorns und wenigstens zweier Zangen des
Befestigungsmittels mit Formklemmbacken hindurch geführt werden
können.
Die Position des Dorns bezüglich
des Werkstückes
wird dann durch kontrolliertes Bewegen des einstellbaren Abstandselements bezüglich des
Schaftes des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken verändert, wie
etwa durch ein Vorwärtsbewegen
oder Zurückziehen
des einstellbaren Elements bezüglich
des Schaftes mittels Gewinde. Die Bewegung des einstellbaren Abstandselements
bezüglich
des Schafts des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken passt den
Abstand, um welchen sich das einstellbare Abstandselement über den
Schaft erstreckt, entsprechend an und passt im Gegenzug gleichzeitig
die Position des Dorns bezüglich
des Werkstückes
an. Zum Beispiel wird, wenn das einstellbare Abstandselement vorwärts bewegt wird,
um weiter über
den Schaft hervorzustehen, der Dorn entsprechend in Richtung des
Werkstückes
zurückgezogen.
Alternativ erstreckt sich der Dorn entsprechend weiter über das
Werkstück,
wenn das einstellbare Abstandselement zurückgezogen wird, um nicht so
weit über
den Schaft hervorzustehen. Sobald der Dorn bezüglich des/der Werkstücke/s richtig
positioniert ist, kann das einstellbare Abstandselement in einer
Position bezüglich
des Schaftes gesichert werden. Danach werden die Zangen bezüglich des Dorns
zurückgezogen,
so dass die entsprechenden vorderen Enden der Zangen von dem Dorn
nach außen
gespreizt werden und in das Werkstück wirksam eingreifen.
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In
den Fällen,
in bei denen das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken dazu dient,
zwei oder mehr Werkstücke
zusammenzuklemmen, kann eines der Werkstücke eine Gegenbohrung definieren,
in die sich die ausgerichteten Löcher,
die durch die Werkstücke
definiert sind, öffnen.
Bei dieser Ausführungsform
wird das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken von der der Gegenbohrung
entgegengesetzten Seite der Werkstücke eingeführt. Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden
Erfindung können
die vorderen Enden des Dorns und der Zangen vollständig in
der Gegenbohrung angeordnet sein. In dieser Hinsicht kann das einstellbare
Abstandselement bezüglich des
Schafts kontrollierbar bewegt werden, bis das vordere Ende des Dorns
sich in der Gegenbohrung befindet. Nach dem Zurückziehen der Zangen, um in die
Werkstücke
wirksam einzugreifen, kann ein anderes Werkstück, wie etwa die Hülle eines
Flugzeugs oder ein anderer Aufbau, auf die Fläche der Werkstücke platziert
werden, durch die sich die Gegenbohrung öffnet, während das Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken eingebaut bleibt. Da die entsprechenden vorderen
Enden des Dorns und der Zangen vollständig in der Gegenbohrung angeordnet
sind, wird das zusätzliche
Werkstück
jedoch nicht zerkratzt und kann leicht auf den anderen Werkstücken angeordnet
werden, die miteinander hilfsweise befestigt bleiben.
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In
den Fällen,
in denen das vordere Ende des Dorns sich noch über die Fläche der Werkstücke erstreckt,
wenn die Zangen zurückgezogen
wurden, um die Werkstücke
in Eingriff zu halten, kann wenigstens das vordere Ende des Dorns,
das sich über
die Fläche
der Werkstücke
erstreckt, entfernt werden. Zum Beispiel kann der Teil des Dorns,
der sich über die
Fläche
der Werkstücke
erstreckt, entweder abgeschnitten oder abgeschliffen werden. Ein
zusätzliches
Werkstück
kann dann auf die anderen Werkstücke
angeordnet werden, die mit dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
befestigt bleiben, ohne das zusätzliche
Werkstück
zu zerkratzen. Darüber
hinaus kann, selbst nachdem das vordere Ende des Dorns entfernt
wurde, das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken Abweichungen in
der Dicke der Werkstücke
aufnehmen, die geklemmt oder vorübergehend
miteinander befestigt sind, indem das einstellbare Abstandselement
bezüglich
des Schafts kontrolliert bewegt wird. In dieser Hinsicht ist das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken angepasst, um Werkstücke sicher
miteinander zu klemmen, die über
einen bestimmten Betrag im Bereich der kontrollierten Bewegung des
einstellbaren Abstandselements bezüglich des Schaftes des Befestigungsmittels
mit Formklemmbacken in der Dicke variieren.
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Das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken der vorliegenden Erfindung
ist somit angepasst, um eine Vielzahl von Werkstücken sicher miteinander zu
klemmen. Indem es ermöglicht
wird, die Position des Dorns bezüglich
der Werkstücke
durch eine Längsbewegung
eines einstellbaren Abstandselements bezüglich des Schaftes zu kontrollieren,
kann das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken so angebracht werden,
dass die entsprechenden vorderen Enden des Dorns und der Zangen
in einer Gegenbohrung angeordnet sind, die von einem der Werkstücke definiert
ist. Darüber
hinaus sorgt ein Einbauverfahren der vorliegenden Erfindung für das Entfernen
wenigstens eines vorderen Endes des Dorns, wenn das vordere Ende
des Dorns sich ansonsten über
die Fläche
des Werkstückes
erstreckt. Als solches kann ein zusätzliches Werkstück auf die
Vielzahl von Werkstücken
gelegt werden, die hilfsweise mit dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken zusammengeklemmt
sind, ohne das zusätzliche Werkstück zu zerkratzen
oder ansonsten den Zusammenbauprozess zu beinträchtigen. Bei einer beispielhaften
Anwendung kann das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken hilfsweise
die Stringer und Spanten zusammenhalten, während eine Hülle darauf
montiert wird. Nach dem dauerhaften Befestigen der Hülle an den
Stringern und Spanten können
die Befestigungsmittel mit Formklemmbacken entfernt werden, wodurch
der Zusammenbauprozess eines Flugzeugrumpfes oder eines anderen
Aufbaus vereinfacht wird.
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Nachdem
die Erfindung allgemein beschrieben wurde, wird nun auf die begleitenden
Zeichnungen Bezug genommen, die nicht notwendigerweise maßstabsgetreu
sind und wobei
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1 eine
Querschnittsansicht eines konventionellen Befestigungsmittels mit
Formklemmbacken ist;
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2 eine
Querschnittsansicht eines Befestigungsmittels mit Formklemmbacken
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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3 eine
teilweise geschnittene perspektivische Ansicht des Befestigungsmittels
mit Formklemmbacken der 2 ist;
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4 eine
Querschnittsansicht des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken
der 2 ist, bei der das einstellbare Abstandselement
bezüglich des
Schaftes zurückgezogen
wurde, so dass das vordere Ende des Dorns über die Werkstücke hervorsteht;
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5 eine
Querschnittsansicht des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken
von 2 ist, die den anfänglichen Einbau des Befestigungsmittels mit
Formklemmbacken in den ausgerichteten Löchern, die durch ein Paar Werkstücke definiert
sind, darstellt;
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6 eine
Querschnittsansicht des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken
von 2 nach dem Einführen der entsprechenden vorderen
Enden des Dorns und der Zangen durch die ausgerichteten Löcher, die
von einem Paar von Werkstücken
definiert sind, und vor dem Zurückziehen
der Zangen; und
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7 eine
Querschnittsansicht eines Befestigungsmittels mit Formklemmbacken
gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, die das distale Teil des Dorns darstellt,
das über
die Fläche
eines Werkstücks
hervorragt und das somit zu entfernen ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung gezeigt sind. Diese Erfindung kann jedoch in verschiedenen
Formen ausgeführt
sein und sollte nicht als auf die gezeigten Ausführungsformen begrenzt ausgelegt
werden; vielmehr sind diese Ausführungsformen
bereitgestellt, damit die Offenbarung genau und vollständig ist
und dem Fachmann den Spanten der Erfindung vollständig wiedergibt.
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich durchgängig auf gleiche Elemente.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt, ist ein verbessertes
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen, um zwei oder mehr
Werkstücke 42 wenigstens
hilfsweise zusammenzuklemmen, wie etwa während eines Zusammenbauprozesses
oder dergleichen. In dieser Hinsicht ist das Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken fähig,
zwei oder mehr Werkstücke
zusammenzuklemmen, während
ein zusätzliches
Werkstück 88 darauf
angebracht wird, ohne das zusätzliche
Werkstück
zu zerkratzen. Wenn auch das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
zum Zusammenklemmen einer großen
Vielzahl von Werkstücken
hilfreich sein kann, umfasst eine beispielhafte Anwendung, die unten
diskutiert wird, ein Befestigungsmittel mit Formklemmbacken der
vorliegenden Erfindung, das hilfsweise eine Vielzahl von Spanten
und eine Vielzahl von Stringern zusammenklemmt, während die
Hülle eines
Flugzeugs oder ein anderer Aufbau auf die Stringer angebracht wird.
Als Ergebnis der einzigartigen Auslegung des Befestigungsmittels
mit Formklemmbacken der vorliegenden Erfindung behindert das Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken nicht den Zusammenbau der Hülle mit den Stringern oder
stört den
Prozess nicht in anderer Weise und zerkratzt die Hülle nicht während des
Zusammenbauprozesses.
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Das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 umfasst einen
Schaft 46, der sich in Längsrichtung zwischen entgegengesetzt
liegenden vorderen und hinteren Enden 48, 50 erstreckt.
Der Schaft ist im Allgemeinen zylindrisch und definiert einen sich in
Längsrichtung
erstreckenden Durchgang 52, der sich durch das vordere
Ende und wie in den 2 und 3 gezeigt
im Allgemeinen auch durch das hintere Ende erstreckt. Wenn auch
der Schaft einen konstanten Durchmesser entlang seiner gesamten Länge aufweisen
kann, kann der Schaft auch gestuft sein, so dass ein Teil des Schafts,
wie etwa der hinterste Teil des Schaftes, einen größeren Durchmesser
aufweisen kann als die anderen Teile des Schaftes, wenn dies gewünscht ist.
Wenn auch der Durchgang, der durch den Schaft definiert ist, verschiedene Formen
haben kann, ist der Durchgang typischerweise auch zylindrisch.
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Das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 der vorliegenden
Erfindung umfasst auch ein einstellbares Abstandselement 54,
das für
eine kontrollierte Längsbewegung
bezüglich
des Schaftes 46 angepasst ist. Somit kann das einstellbare
Abstandselement bezüglich
des Schaftes kontrollierbar positioniert werden, so dass das vordere
Ende 56 des einstellbaren Abstandselements sich um einen
auswählbaren
Abstand über
das vordere Ende 48 des Schaftes erstreckt. Wenn auch das
einstellbare Abstandselement für
eine kontrollierte Längsbewegung bezüglich des
Schaftes auf verschiedene Art und Weisen angepasst sein kann, sind
das einstellbare Abstandselement und der Schaft der dargestellten Ausführungsform über ein
Gewinde im Eingriff. In dieser Hinsicht ist wenigstens das vordere
Teil des Schaftes und bei einigen Ausführungsformen sowohl der vordere
Teil als auch der Mittelteil des Schaftes mit einem Außengewinde
versehen, während
das einstellbare Abstandselement entsprechend mit einem Innengewinde
versehen ist. Somit kann das einstellbare Abstandselement über ein
Gewinde an dem Schaft befestigt und angepasst sein, um bezüglich des
Schaftes von einer zurückgezogenen
Position, in der das vordere Ende des einstellbaren Abstandselements
im Allgemeinen wenigstens auf einer Höhe mit dem vorderen Ende des
Schaftes liegt, bis zu einer vorgeschobenen Position, in der sich
das vordere Ende des Schaftes über
das vordere Ende des Schaftes mit einem Abstand, der nur geringfügig kleiner
als die Länge
des einstellbaren Abstandselementes ist, erstreckt, positioniert
zu sein. Darüber
hinaus kann das einstellbare Abstandselement an jeder der Vielzahl
von Positionen zwischen der zurückgezogenen
und der vorgeschobenen Position über
ein geeignetes Positionieren des einstellbaren Abstandselements
bezüglich
des Schaftes mittels Gewinde positioniert sein.
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Wie
dem Fachmann klar wird, ist der Abstandsbereich, über den
sich das einstellbare Abstandselement 54 über das
vordere Ende 48 des Schaftes 46 erstrecken kann,
durch eine geeignete Auswahl der Länge des einstellbaren Abstandselements
und/oder der Länge
des mit einem Gewinde versehenen Teils des Schaftes definiert. Wie
unten beschrieben ist der Abstandsbereich, über den sich das Abstandselement über das vordere
Ende des Schaftes erstrecken kann, vorzugsweise ausgewählt, um
wenigstens so groß zu
sein wie die erwarteten Abweichungen der gesamten Dicke der Werkstücke, die
von dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 zusammengeklemmt
werden sollen. Obwohl das Äußere des
einstellbaren Abstandselements im Allgemeinen zylindrisch ist, kann
das Äußere des
einstellbaren Abstandselements andere Formen aufweisen, solang das
Innere des einstellbaren Abstandselements ausgelegt ist, etwa durch
ein Gewinde mit dem vorderen Ende des Schaftes zusammenzupassen.
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Das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 umfasst auch
ein Blockierelement 48, wie etwa eine Sicherungsmutter,
die auf dem Schaft 46 angeordnet ist, um das einstellbare
Abstandselement 54 in einer Position bezüglich des
Schaftes zu sichern. Wie in den 2 und 3 gezeigt,
kann das Blockierelement hinter dem einstellbaren Abstandselement
angeordnet sein, und ist auch angepasst, um in den Schaft einzugreifen,
wie etwa durch einen Eingriff mittels Gewinde. Bei dieser Ausführungsform
ist das Blockierelement zum Beispiel in einer Sicherungsmutter,
die innen mit einem Gewinde versehen ist, enthalten, die über ein
Gewinde in den Gewindeteil des Schaftes eingreift.
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Während des
Einbaus kann das Blockierelement 48 über ein Gewinde bezüglich des
einstellbaren Abstandselements 54 entlang des Schaftes 46 zurückgezogen
werden und das einstellbare Abstandselement kann dann auf dem Schaft
geeignet positioniert werden. Sobald das einstellbare Abstandselement
bezüglich
des Schaftes geeignet positioniert ist, kann das Blockierelement über ein
Gewinde vorwärts
bewegt werden, bis es in das hintere Ende des einstellbaren Abstandselements
eingreift oder dieses berührt.
Das Blockierelement verhindert dann eine Bewegung des einstellbaren
Abstandselements in einer Rückwärtsrichtung
bezüglich
des Schaftes. Da die Vorwärtsbewegung
des einstellbaren Abstandselements bezüglich des Schaftes im Allgemeinen
durch das Anstoßen
oder einen anderen Eingriff des vorderen Endes 56 des einstellbaren
Abstandselements mit den Werkstücken 42,
die von dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken wie oben beschrieben
zusammengeklemmt werden, verhindert wird, wird das einstellbare
Abstandselement in einer Position wirksam blockiert. Wenn auch das Blockierelement
verschiedene Größen aufweisen kann,
ist das Blockierelement im Allgemeinen in Längsrichtung relativ klein oder
dünn, besonders
bezüglich
des einstellbaren Abstandselements, da die Länge oder Dicke des Blockierelements
die maximale Länge
des einstellbaren Abstandselements reduziert und somit wiederum
den Bereich der einstellbaren Abstände, über den sich das einstellbare
Abstandselement über
das vordere Ende 48 des Schaftes um einen entsprechenden
Betrag erstrecken kann.
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Das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 umfasst auch
eine Zangenanordnung mit wenigstens zwei Zangen 60, die
für eine
Längsbewegung
bezüglich
des Schaftes 46 und des einstellbaren Abstandselements
ausgelegt sind. In dieser Hinsicht umfasst das Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken im Allgemeinen ein Zangenpaar, wobei jede Zange
ein entsprechendes vorderes Ende aufweist, das sich über den
Schaft und das einstellbare Abstandselement erstreckt. Um in ein
Werkstück
einzugreifen, umfassen die vorderen Enden der Zangen im Allgemeinen
einen Widerhaken 62, der sich seitlich nach außen erstreckt.
Um den Einbau der Zangen durch Löcher,
die durch ein oder mehrere Werkstücke 42 definiert sind,
zu erleichtern, können
die mit Widerhaken versehenen vorderen Enden der Zangen am vordersten
Ende der Zangen seitlich außen
verjüngt
sein. Somit definieren die mit Widerhaken versehenen vorderen Enden
der Zangen entsprechende Schultern 64, um das Werkstück zu fassen.
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Die
Zangenanordnung umfasst allgemein auch ein Rückteil 66, das angepasst
ist, um die Zangen 60 bezüglich des Schaftes 46 und
des einstellbaren Abstandselements 54 kontrollierbar zu
positionieren. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst die Zangenanordnung
zum Beispiel ein mit einem Gewinde versehenes Rückteil. Als solches umfasst das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 der dargestellten
Ausführungsform
auch eine Zangenmutter 68, die einen inneren Gewindedurchgang
zum Eingreifen in das mit einem Gewinde versehene Rückteil der
Zangenanordnung definiert. Wie in 2 und 3 dargestellt
greift die Zangenmutter in den Schaft in der Nähe dessen hinteren Endes 50 und
erstreckt sich von dem Schaft nach hinten. Die Zangenmutter wird
von dem Schaft gehalten, aber es ist ihr möglich, bezüglich diesem zu rotieren. Bei
der dargestellten Ausführungsform
umfasst die Zangenmutter zum Beispiel einen Bund 70, der
sich von dem vorderen Ende der Zangenmutter, die in einer entsprechenden
vom dem Schaft definierten Umfangsnut aufgenommen ist und sich in
den Durchgang 52 öffnet,
radial nach außen
erstreckt. Wenn auch die Zangenmutter und der Schaft auf verschiedene
Art und Weisen zusammengebaut werden können, definiert das hintere
Ende des Schafts einer Ausführungsform
eine Öffnung,
die wenigstens so groß ist wie
der Bund, so dass der Teil des Bundes darin aufgenommen werden kann.
Eine Hülse 71,
die einen mittleren Teil der Zangenmutter umgibt, kann in die Öffnung eingeführt werden
und der Schaft kann an die Hülse
geklemmt werden, um die Hülse
in einer Position zu sichern. Da der innere Durchmesser der Hülse kleiner
ist als der des Bundes, aber geringfügig größer als der des Schaftes, verbindet
die Hülse
die Zangenmutter mit dem Schaft, während es der Zangenmutter ermöglicht ist,
bezüglich
des Schafts zu rotieren.
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Die
Hublängen
der Zangen 60, d. h. der Bereich, über welchen die Zangen jenseits
des vorderen Endes 48 des Schaftes 46 ausgestreckt
werden können,
wird von der Länge der
Zangenmutter 68 geregelt. Somit wird die Zangenmutter vorteilhafterweise ausgewählt, um
die Zangen mit dem gewünschten Bewegungsbereich
zu versehen.
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Wenn
auch das mit einem Gewinde versehene hintere Teil 66 der
Zangenanordnung direkt mit den Zangen 60 verbunden sein
kann, umfasst die Zangenanordnung der dargestellten Ausführungsform
einen Zangenschaft 72, der sich zwischen dem mit dem Gewinde
versehenen hinteren Teil und dem Zangenpaar erstreckt und diese
verbindet. Wie gezeigt erstreckt sich der Zangenschaft durch einen
Teil des vom dem Schaft 46 definierten Durchgangs 52. Wenn
auch die Zangenanordnung im Allgemeinen einstückig ausgebildet ist, kann
die Zangenordnung aus verschiedenen Komponenten zusammengebaut sein,
wenn dies gewünscht
ist.
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Das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 umfasst allgemein
auch ein Führungsteil 74 zum
kontrollierbaren Führen
der Zangenordnung während
ihrer Längsbewegung
bezüglich
des Schaftes 46. In dieser Hinsicht kann das Führungselement einen
Verstärkungsring
umfassen, der in die Zangenordnung eingreift, wie etwa in den Zangenschaft 42, und
sich in Einklang mit diesem bewegt. In dieser Hinsicht kann der
Verstärkungsring
radial auf den Zangenschaft gepresst sein. Die äußere Fläche der Durchführung und
die innere Fläche
des Schaftes, der den Durchgang 52 definiert, können die
sich in Längsrichtung
erstreckenden Nuten und die entsprechenden sich in radialer Richtung
erstreckenden Vorsprünge
zum Eingreifen in entsprechende Nuten definieren. In dieser Hinsicht
kann die innere Fläche
des Schaftes eine Vielzahl von sich in Längsrichtung erstreckender Nuten
definieren, die sich in den Durchgang öffnen, und die äußere Fläche des
Schaftes kann eine Vielzahl von sich radial nach außen erstreckenden
Vorsprüngen
definieren, wie etwa sich in Längsrichtung
erstreckende Rippen oder dergleichen, die in entsprechende Nuten
eingreifen und bei einer Bewegung der Zangenanordnung bezüglich des
Schaftes darin gleiten. Alternativ kann die äußere Fläche des Verstärkungsrings
eine Vielzahl von Nuten definieren und die innere Fläche des
Schaftes kann eine Vielzahl von sich radial nach innen erstreckenden
Vorsprüngen
zum Eingreifen in entsprechende Nuten definieren. Bei beiden Ausführungsformen
ermöglicht
das Eingreifen des Führungselements
in den Schaft eine relative Längsbewegung zwischen
diesen, während
eine relative Drehbewegung um eine sich in Längsrichtung erstreckende Achse,
die durch den Durchgang des Schaftes definiert ist, verhindert wird.
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Das
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 umfasst auch
einen Dorn 76, der zwischen den Zangen 60 in der
Nähe wenigstens
eines vorderen Endes 62 der Zangen angeordnet ist. In dieser Hinsicht
erstreckt sich der Dorn von einem hinteren Ende 78, das
in einem vorderen Teil des von dem Schaft 46 definierten
Durchgangs 52, angeordnet ist, zu einem vorderen Ende 80,
das sich über
den Schaft und das einstellbare Abstandselement 54 erstreckt, und
ist in den Fällen,
in denen die Zangen zurückgezogen
sind, in der Nähe
der entsprechenden vorderen Enden der Zangen. Wie in den 2 und 3 gezeigt,
sind die Zangen im Allgemeinen durch einen vordefinierten Trennabstand
voneinander entfernt. Der Dorn ist im Allgemeinen so ausgelegt,
dass er eine Breite aufweist, die annähernd gleich dem Trennabstand
ist, um den Spalt zwischen den Zangen auszufüllen. Anders als die Zangen,
die zu einer Längsbewegung
bezüglich
des Schaftes fähig
sind, ist der Dorn im Allgemeinen in einer Position bezüglich des
Schaftes fixiert. In dieser Hinsicht kann das hintere Ende des Dorns
T-förmig
sein, wobei die sich seitwärts
erstreckenden Teile 82 des T-förmig geformten hinteren Endes
des Dorns am deutlichsten in 3 dargestellt
sind. Wie in 3 auch gezeigt, umkreist ein
Rückhaltering 84 die
Zangen in dem von dem Schaft definierten Durchgang und ist in einer entsprechenden
Umfangsnut, die von der inneren Fläche des Schafts definiert ist,
angeordnet. Somit ist das hintere Ende des Dorns in dem vordersten
Teil des von dem Schaft definierten Durchgangs zwischen dem Rückhaltering
und dem vorderen Ende 48 des Schaftes gesichert.
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Um
das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 einzubauen,
werden ein Werkstück 42 und üblicher
zwei oder mehr Werkstücke,
die entsprechende Löcher
definieren, so positioniert, dass die entsprechenden Löcher ausgerichtet
sind. Die entsprechenden vorderen Enden des Dorns 76 und der
Zangen 60 des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken werden
durch die ausgerichteten Löcher,
die von den Werkstücken
definiert sind, hindurchgeführt.
Während
des Einführens
in die entsprechenden Löcher,
wie in 5 gezeigt, ist die Zangenordnung bezüglich des
Schaftes 46 so angeordnet, dass sich die vorderen Enden 62 der
Zangen über
das vordere Ende 80 des Dorns erstrecken. Als solches können die
vorderen Enden der Zangen seitlich gegeneinander gedrückt werden,
um durch das Loch zu passen. Wie in dem Prozess des Einbaus konventioneller
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken werden die Zangen dann bezüglich des Dorns
zurückgezogen,
wie etwa durch Drehen der Zangenmutter 68 bezüglich des
Schaftes, so dass sich die Zangen aus der in 6 gezeigten
Position in die in 2 und 3 gezeigte
Position bewegen. Als solches werden die vorderen Enden der Zangen nach
hinten gezogen, bis sich der Dorn zwischen diese erstreckt. Der
Dorn drückt
die entsprechenden vorderen Enden der Zangen seitlich nach außen, so dass
die mit Widerhaken versehenen vorderen Enden der Zangen jetzt breiter
als die ausgerichteten Löcher
sind, durch die die Zangen eingeführt wurden. Somit können die
vorderen Enden der Zangen und insbesondere die entsprechenden Schultern 64,
die von den mit Widerhaken versehenen vorderen Enden der Zangen
definiert sind, in die Werkstücke wirksam
eingreifen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Abstand, wenn vorhanden, den der Dorn 76 sich über die
Werkstücke 42 erstreckt,
die mit den Befestigungsmittel mit Formklemmbacken zusammengeklemmt
sind, vorteilhafterweise kontrolliert. In Verbindung mit der Ausführungsform
des oben beschriebenen Befestigungsmittels mit Formklemmbacken kann die
Position des Dorns bezüglich
der Werkstücke
verändert
werden, indem das einstellbare Abstandselement 54 bezüglich des
Schaftes 46 kontrolliert bewegt wird, wodurch der Abstand,
um den sich das einstellbare Abstandselement über den Schaft erstreckt, eingestellt
wird. In dieser Hinsicht erstreckt sich das einstellbare Abstandselement
im Allgemeinen über
das vordere Ende 48 des Schafts und berührt entweder direkt oder indirekt
eine erste Fläche 42a der
Werkstücke,
die von dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken geklemmt werden.
Da sich der Dorn um einen festen Abstand zwischen dem vorderen Ende
des Schaftes erstreckt, bewirkt ein Zurückziehen des einstellbaren
Abstandselements bezüglich
des Schaftes, wie etwa durch Zurückziehen
des einstellbaren Abstandselements über ein Gewinde, dass sich
der Dorn bezüglich
der Werkstücke
weiter erstreckt, da ein kleiner Teil des Dorns benötigt wird,
um sich von dem vorderen Ende des Schaftes durch das zurückgezogene
einstellbare Abstandselement zu der ersten Fläche des Werkstückes zu
erstrecken. Siehe 4. Alternativ bewirkt entsprechend
eine Vorwärtsbewegung
des einstellbaren Abstandselements bezüglich des Schaftes, dass sich
der Dorn bezüglich
der Werkstücke
wirksam zurückzieht,
da ein größerer Teil
des Dorns benötigt
wird, um sich von dem vorderen Ende des Schaftes durch das vorwärtsgeschobene
Abstandselement zu der ersten Fläche
des Werkstückes
zu erstrecken. Wenn auch das einstellbare Abstandselement auf verschiedene
Art und Weisen bezüglich
des vorderen Endes des Schafts kontrolliert positioniert werden
kann, wird das einstellbare Abstandselement einer vorteilhaften
Ausführungsform
bezüglich
des vorderen Endes des Schaftes kontrolliert so positioniert, dass
das vordere Ende des Dorns in der Nähe der und vorteilhafterweise
gleich den vorderen Enden der Zangen ist, sobald die Zangen zurückgezogen
und die Werkstücke
von dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 sicher
geklemmt sind.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
definiert eines der Werkstücke 42,
nämlich
das Werkstück,
das entgegengesetzt dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 angeordnet
ist, eine Gegenbohrung 86, in die die Löcher öffnen. Die Gegenbohrung ist
in der Breite und Tiefe vorzugsweise so ausgelegt, dass sie die
mit Widerhaken versehenen vorderen Enden 62 der Zangen 60 vollständig aufnimmt.
Sobald die Werkstücke
zwischen den mit Widerhaken versehenen vorderen Enden der Zangen und
dem vorderen Ende 56 des einstellbaren Abstandselements 54 geklemmt
sind, erstrecken sich die mit Widerhaken versehenen vorderen Enden
der Zangen nicht über
die zweite Fläche 42b der
Werkstücke.
Durch geeignetes Positionieren des einstellbaren Abstandselements
bezüglich
des vorderen Endes 48 des Schaftes 46 kann das
vordere Ende 80 des Dorns 76 auch in der Nähe der mit
Widerhaken versehenen vorderen Enden der Zange positioniert werden,
sobald die Zangen zurückgezogen
worden sind und die Werkstücke
mit dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken geklemmt worden sind,
so dass der Dorn vollständig
in der Gegenbohrung angeordnet ist und sich nicht über die
zweite Fläche
der Werkstücke
erstreckt. Als solches zerkratzen die vorderen Enden des Dorns und
der Zangen kein zusätzliches
Werkstück 88,
das auf die zweite Fläche
der Werkstücke
gelegt wird, die mit dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
zusammengeklemmt sind.
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Bei
einer Ausführungsform
wird das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 anfänglich so hergestellt,
dass ein vorderes Ende 80 des Dorns 76 sich über die
vorderen Enden der Zangen 60 erstreckt, sobald die Zangen
zurückgezogen
wurden, um die Werkstücke 42 zu
halten, selbst in Fällen,
in denen das einstellbare Abstandselement 54 bezüglich des
Schaftes 46 vollständig
vorgeschoben ist. Wie unten beschrieben, kann der Dorn dann richtig ausgelegt
werden, um Werkstücke
mit einem gewünschten
Dickenbereich aufzunehmen. Man sollte jedoch im Kopf behalten, dass
der Dorn anfänglich hergestellt
werden kann, um die richtige Größe aufzuweisen
und nicht, wie unten beschrieben, vor dem Einbau des Befestigungsmittels
mit Formklemmbacken angepasst werden muss, das einstellbare Abstandselement
es dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken aber weiterhin erlaubt,
Werkstücke
mit verschiedenen Dicken aufzunehmen.
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Bei
der Ausführungsform,
bei der das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 anfänglich mit
einem Dorn 76 hergestellt wird, der länger als notwendig ist, kann
das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken wie oben beschrieben
eingebaut werden, wobei die mit Widerhaken versehenen vorderen Enden
der Zangen 60 in einer Gegenbohrung 86 aufgenommen
sind, die von der zweiten Fläche 42b der Werkstücke 42 definiert
ist. Wie in 7 gezeigt, erstreckt sich der
Dorn dieser Ausführungsform
jedoch über
die zweite Fläche
der Werkstücke
und besitzt somit ein Kratzpotenzial für zusätzliche Werkstücke 88,
die darauf angebracht werden. Bei dieser Ausführungsform kann der vordere
Teil 80a des Dorns, der sich über die zweite Fläche der
Werkstücke
erstreckt, entfernt werden. Wenn auch der vordere Teil des Dorns
auf verschiedene Art und Weisen entfernt werden kann, kann der Teil
des Dorns, der sich über
die zweite Fläche
der Werkstücke
erstreckt, abgeschnitten oder abgeschliffen werden, wie dies gewünscht wird.
Als solches befindet sich das vorderste Ende des Dorns, das nach
dem Entfernen des Teils des Dorns, der sich über die zweite Fläche der
Werkstücke
erstreckt, in der Nähe
der mit Widerhaken versehenen Enden der Zangen und ist in der Gegenbohrung
angeordnet, um sich nicht länger über die
zweite Fläche
der Werkstücke
zu erstrecken.
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In
dieser Hinsicht kann die Technik zum Entfernen des Teils 80a des
Dorns 76, der sich über
die Gegenbohrung 86 erstreckt, die von einem der mit dem
Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 geklemmten Werkstücken definiert
ist, in Verbindung mit Ausführungsformen
des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken verwendet werden, die
kein einstellbares Abstandselement 54 umfassen. Jedoch
ist diese Technik auch bei Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, die ein einstellbares Abstandselement
umfassen.
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In
dieser Hinsicht wird das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 im
Allgemeinen verwendet, um hilfsweise zwei oder mehr Werkstücke 42 zusammenzuklemmen.
Sobald die Werkstücke, die
hilfsweise von dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken geklemmt
wurden, permanenter angebracht sind, wird das Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken durch Umkehrungen der oben beschriebenen Schritte
entfernt, d. h. durch Verlängern der
Zangen 60 bezüglich
des Dorns 76, Zusammenpressen der mit Widerhaken versehenen
vorderen Enden 62 der Zangen und dann Herausziehen der vorderen
Enden der Zangen und des Dorns durch die ausgerichteten Löcher, die
durch die Werkstücke
definiert sind. Das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken kann
wiederverwendet werden, um ein anderes Paar von Werkstücken hilfsweise
zu befestigen. Indem ein einstellbares Abstandselement 54 vorliegt, erlaubt
es das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken nach der vorliegenden
Erfindung, dass Werkstücke,
die zusammengeklemmt werden, bis zu einem gewissen Maß in der
Dicke variieren, d. h. bis zu einem Betrag, der gleich dem maximalen
Abstand ist, mit dem sich das vordere Ende 56 des einstellbaren Abstandselements über das
vordere Ende 48 des Schaftes erstrecken kann, zu variieren.
Somit kann das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken, sobald der
Dorn durch Entfernen des Teils des Dorns, der sich über die
Gegenbohrung 86 erstreckt, die von einem der mit dem Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken zusammengeklemmten Werkstücke definiert ist, auf die
richtige Größe angepasst
ist, wiederverwendet werden, um andere Werkstücke zusammenzuklemmen, die
ein wenig in der Dicke variieren, wobei die Dickendifferenzen durch
ein kontrolliertes Anpassen des einstellbaren Abstandselements bezüglich des
Schaftes kompensiert werden, so dass die entsprechenden vorderen
Enden der Zangen und des Dorns innerhalb der Gegenbohrung bleiben,
die von den Werkstücken
definiert ist, die nun von dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
zusammengeklemmt werden.
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Indem
sie sich in der Gegenbohrung 86 befinden, zerkratzen entsprechende
vordere Enden der Zangen 60 und des Dorns 76 kein
anderes Werkstück 88,
wenn das andere Werkstück
auf die Werkstücke 42 gelegt
wird, die von dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 zusammengeklemmt sind.
Die gesamte Anordnung kann dann miteinander befestigt werden, etwa
durch Bilden von Löchern durch
die Werkstücke,
die mit dem Befestigungsmittel mit Formklemmbacken zusammengeklemmt
sind, und durch das zusätzliche
Werkstück,
das darauf gelegt wurde, und einem anschließenden Einbau permanenter Befestigungsmittel,
wie etwa Nieten, Bolzen oder dergleichen, durch die Löcher. Danach
können
die Befestigungsmittel mit Formklemmbacken entfernt und wiederverwendet
werden. Um das Entfernen der Befestigungsmittel mit Formklemmbacken zu
erleichtern, kann das zusätzliche
Werkstück,
das auf die mit den Befestigungsmitteln mit Formklemmbacken zusammengeklemmten
Werkstücke
gelegt wird, auch ein Loch definieren, das mit entsprechenden Löchern ausgerichtet
ist, die durch Werkstücke definiert
sind, die von den Befestigungsmitteln mit Formklemmbacken zusammengeklemmt
sind. Wie in 2 gezeigt kann das Loch, das
durch das zusätzliche
Werkstück
definiert ist, die gleiche Größe aufweisen
wie die Gegenbohrung, um die entsprechenden vorderen Enden der Zangen
aufzunehmen, wenn die Zangen während
des Prozesses des Entfernens des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken
verlängert
sind.
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Wenn
auch das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken 40 bei
einer großen
Anzahl von Anwendungen verwendet werden kann, um verschiedene Arten
von Werkstücken 42 zusammenzuklemmen,
kann das Befestigungsmittel mit Formklemmbacken der vorliegenden
Erfindung eine Vielzahl von Stringern und Spanten zusammenklemmen,
um einen Stringer-/Spantenaufbau während des Zusammenbauprozesses
eines Rumpfes, wie etwa eines Flugzeugrumpfes oder dergleichen,
zu bilden. In dieser Hinsicht können
die Stringer bezüglich
der Spanten angeordnet sein, indem sie etwa in entsprechende von
den Spanten definierte Vorbohrungen angeordnet sind, so dass Löcher, die
von den Stringern definiert sind, mit den entsprechenden Löchern, die von
den Spanten definiert sind, ausgerichtet sind. Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken der vorliegenden Erfindung können sich durch die ausgerichteten
Löcher
und die zusammengeklemmte Stringer-/Spantenanordnung erstrecken.
Danach kann die Hülle
des Rumpfes auf die Stringer-/Spantenanordnung gelegt werden, ohne
Bedenken haben zu müssen,
dass die Hülle
zerkratzt wird oder auf andere Weise von den vorderen Enden der
Zangen 60 und des Dorns 70, die sich über die
Stringer-/Spantenanordnung
erstrecken, beschädigt
wird. In dieser Hinsicht kann die Fläche der Stringer, die der Hülle gegenüberliegt,
Gegenbohrungen definieren, in die die entsprechenden Löcher öffnen, und
in denen die Zangen und der Dorn der Befestigungsmittel mit Formklemmbacken
angeordnet sind. Als solches erstrecken sich die entsprechenden
vorderen Enden der Zange und des Dorns vorteilhafterweise nicht über die
Fläche
der Stringer. Löcher
können
dann in geeigneter Weise durch die Hülle, die Stringer und/oder
die Spanten ausgebildet und permanente Befestigungsmittel, wie etwa
Nieten, Bolzen oder dergleichen eingesetzt werden. Danach können die Befestigungsmittel
mit Formklemmbacken entfernt und wiederverwendet werden. Folglich
ist der Zusammenbauprozess eines Rumpfes oder eines anderen Aufbaus,
der den hilfsweisen Zusammenbau einer Teilmenge der Komponenten
benötigt,
vereinfacht und das Risiko des Zerkratzens oder des auf andere Weise
Beschädigens
der Hülle
ist durch die Verwendung des Befestigungsmittels mit Formklemmbacken
der vorliegenden Erfindung wesentlich reduziert, wenn nicht sogar
eliminiert.
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Viele
Modifikationen und andere Ausführungsformen
der Erfindung, die zu dieser Erfindung gehören und die die Vorteile der
in der vorhergehenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen dargestellten
Lehre aufweisen, kommen dem Fachmann in den Kopf. Somit ist zu verstehen,
dass die Erfindung nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen
beschränkt
ist, und dass es beabsichtigt ist, dass Modifikationen und andere
Ausführungsformen
im Spanten der angehängten
Ansprüche
enthalten sind. Wenn auch spezielle Ausdrücke hier verwendet werden,
sind sie nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn verwendet
und nicht zum Zwecke der Beschränkung.