КРЕПЕЖНОЕ УСТРОЙСТВО
FASTENER

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для свободного от колебаний закрепления встраиваемых элементов, в частности стеновых или половых элементов в самолетах, на несущей конструкции, содержащему крепежный элемент, выполненный на одном конце для фиксации на несущей конструкции, а на противоположном конце - для размещения встраиваемых элементов, причем противоположный конец крепежного элемента установлен с возможностью перемещения в соединяемой с размещаемыми встраиваемыми элементами распорной втулке и выполнен для фиксации на них, и по меньшей мере один демпфирующий элемент расположен между несущей конструкцией и встраиваемыми элементами.
Уровень техники
В частности, в самолетах требуется свободное или развязанное от колебаний соединение различных встраиваемых элементов, например стеновых или половых элементов, с несущей конструкцией самолета. Однако использование таких крепежных элементов возможно не только в самолетах, а там, где речь идет о развязанных от колебаний соединениях различных встраиваемых элементов.
В WO 82/00324 A1 и JP 63074726 A описаны устройства для свободного от колебаний закрепления описанного выше рода.
В DE 202010000965 U1 описано устройство для закрепления панелей-сэндвич на транспортных средствах.
Демпфированное закрепление полового элемента с помощью соответственно выполненных демпфированных ножек раскрыто, например, в JP 2007277884 A.
Похожая конструкция описана в WO 2008/072982 A1, причем достигается возможность перемещения по высоте за счет резьбы на распорке, вдоль которой может двигаться соответствующий элемент, к которому прилегают половые элементы.
Наконец, в US 2007/0262212 A1 описано крепежное устройство для расположения встраиваемых элементов в самолете, где имеется возможность перемещения в вертикальном направлении. Однако при этом демпфирование колебаний не предусмотрено.
Раскрытие изобретения
Задача изобретения состоит в создании описанного выше крепежного устройства, которое обеспечивало бы развязанное от колебаний и регулируемое соединение встраиваемых элементов, в частности в самолетах. В частности, при использовании в самолетах масса крепежного устройства должна быть минимальной. Недостатки известных крепежных устройств должны быть устранены или, по меньшей мере, уменьшены.
Эта задача решается согласно изобретению в крепежном устройстве, причем распорная втулка имеет сечение в виде удлиненного отверстия, а один конец крепежного элемента образован ножкой или с возможностью соединения с ножкой, которая выполнена для установки с возможностью перемещения в расположенном на несущей конструкции шинном профиле. За счет установки крепежного элемента с возможностью перемещения в распорной втулке с сечением в виде удлиненного отверстия возможны регулируемость и, тем самым, компенсация допусков. При использовании в самолете такая регулируемость в его продольном направлении допустима, а для компенсации допусков также необходима. По меньшей мере один демпфирующий элемент обеспечивает свободное или развязанное от колебаний закрепление. Шинный профиль располагается на несущей конструкции или уже интегрирован в нее, а крепежный элемент может размещаться в соответственно нужных положениях относительно закрепляемых встраиваемых элементов. Благодаря установке крепежных элементов с возможностью перемещения в шинном профиле достигается грубое расположение встраиваемых элементов. Тонкая регулировка осуществляется посредством описанной выше распорной втулки.
Предпочтительным образом предусмотрено фиксирующее устройство для фиксации ножки крепежного элемента в шинном профиле. В зависимости от выполнения шинного профиля и ножки крепежного элемента это фиксирующее устройство может быть выполнено по-разному.
Например, оно может быть образовано защелкивающейся в соответствующих выемках шинного профиля клиновидной деталью. При этом последняя выполняется в соответствии с выемками шинного профиля и может защелкиваться в шинном профиле в нужном месте, где должен быть размещен крепежный элемент, препятствуя его смещению.
Согласно одному примеру выполнения крепежного устройства, крепежный элемент образован болтом с головкой и резьбой. Это является особенно простым и недорогим, а также относительно легким по массе вариантом выполнения. Разумеется, крепежный элемент может быть также образован выполненным за одно целое с ножкой болтом с резьбой на свободном конце и навинчиваемой на нее гайкой.
Преимущественно по меньшей мере один демпфирующий элемент расположен вокруг распорной втулки для достижения развязывания колебаний. Разумеется, также сама распорная втулка может состоять из демпфирующего материала или может быть покрыта им.
В качестве демпфирующего элемента предусмотрены по меньшей мере две демпфирующие шайбы, заанкеренные преимущественно на распорной втулке. Такая анкеровка может быть образована соответствующими анкерными элементами на распорной втулке, проникающими в упругий материал демпфирующих шайб. Это устройство обеспечивает простое и эффективное развязывание возникающих колебаний.
При этом предпочтительно, если демпфирующие шайбы изготовлены из силиконовой резины. Силикон обладает хорошей обрабатываемостью и оптимальными демпфирующими свойствами.
Во избежание случайного ослабления закрепления встраиваемых элементов на крепежном элементе болт может быть снабжен защитой от проворачивания. Такая защита от случайного ослабления болта может быть образована, например, известным пружинным стопорным кольцом.
Для обеспечения силового потока к несущей конструкции в виде геометрического замыкания могут быть расположены две шайбы с оребрением на обращенных друг к друг поверхностях.
Болт крепежного элемента, на который действуют повышенные усилия, изготовлен преимущественно из стали.
Предпочтительным образом шинный профиль изготовлен из легкого металла, например алюминия.
В частности, при закреплении стеновых элементов на несущей конструкции предпочтительно, если один конец крепежного элемента образован профилем, например Т-образным профилем, или выполнен с возможностью соединения с таким профилем, который соединяется с несущей конструкцией. Вместо профиля конец крепежного элемента может быть также непосредственно соединен с несущей конструкцией. Последняя может быть образована любым профилем или только прямой поверхностью.
Противоположный конец крепежного элемента выполнен с возможностью соединения посредством распорной втулки с встраиваемыми элементами, в частности стеновым элементом.
Краткое описание чертежей
Изобретение более подробно поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображены примеры выполнения крепежного устройства. На чертежах представлено:
- фиг.1: сечение варианта выполнения крепежного устройства для закрепления полового элемента, например в самолете, поперек продольной протяженности самолета;
- фиг.2: сечение варианта выполнения крепежного устройства на фиг.1 при виде в продольном направлении;
- фиг.3: крепежное устройство на фиг.1 и 2 в разобранном виде;
- фиг.4: разрез крепежного устройства на фиг.2 по линии IV-IV;
- фиг.5: вариант выполнения крепежного устройства для закрепления стенового элемента в разобранном виде.
Осуществление изобретения
На фиг.1 и 2 изображен вариант выполнения крепежного устройства 1 для закрепления встраиваемых элементов 2 в виде полового элемента 3 на расстоянии d от несущей конструкции 4, например в самолете. На фиг.1 расположенное на встраиваемых элементах 2 крепежное устройство 1 изображено поперек продольного направления самолета, а на фиг.2 - в его продольном направлении. Крепежное устройство 1 состоит из крепежного элемента 5, конец 6 которого выполнен в виде ножки 6′ для прилегания к несущей конструкции 4. Противоположный концу 6 или ножке 6′ конец 7 крепежного элемента 5 соответственно выполнен для размещения встраиваемых элементов 2, в частности полового элемента 3. Для обеспечения возможности регулирования крепежного устройства 1 в горизонтальном направлении, т.е. в плоскости несущей конструкции 4, ножка 6′ крепежного элемента 5 установлена с возможностью перемещения внутри расположенного на несущей конструкции 4 шинного профиля 14. Таким образом, посредством шинного профиля 14 происходит грубое перемещение крепежного устройства 1. Разумеется, шинный профиль 14 может быть выполнен также за одно целое с несущей конструкцией 4 или интегрирован в нее. Для фиксации ножки 6′ в шинном профиле 14 может быть предусмотрено соответствующее фиксирующее устройство 17. Оно может быть образовано клиновидной деталью 18, которая защелкивается в соответствующих выемках 19 шинного профиля 14. За счет закрепления крепежного элемента 5 ножка 6′ прижимается к шинному профилю 14 снизу, а клиновидная деталь 18 одновременно - сверху, в результате чего зажимается шинный профиль 14 и обеспечивается силовой поток в несущую конструкцию 4.
Для компенсации допусков противоположный конец 7 крепежного элемента 5 установлен с возможностью перемещения в соединяемой с размещаемыми встраиваемыми элементами 2 распорной втулке 21 с сечением в виде удлиненного отверстия (фиг.4) и выполнен для фиксации на встраиваемых элементах 2. За счет формы распорной втулки 21 и ее расположения на половом элементе 3 обеспечена возможность перемещения в продольном направлении для компенсации допусков. Поперек же продольного направления самолета и по высоте крепежное устройство 1 не перемещается или не регулируется.
Для демпфирования колебаний вокруг распорной втулки 21 расположен по меньшей мере один демпфирующий элемент 8, который может быть образован здесь двумя демпфирующими шайбами 9, 10, расположенными с обеих сторон встраиваемых элементов 2 или полового элемента 3. Демпфирующие шайбы 9, 10 выполнены преимущественно из силиконовой резины. Для их фиксации на внешней стороне распорной втулки 21 могут быть расположены анкерные элементы 22, которые проникают в упругий материал демпфирующих шайб 9, 10 и тем самым фиксируют их.
Крепежный элемент 5 образован, например, болтом 11, имеющим головку 13 и резьбу 12, которой он вкручивается в соответствующую резьбу 12′ в ножке 6′. Под головкой 13 может быть дополнительно расположена защита от проворачивания в виде пружинного стопорного кольца. Чтобы обеспечить силовой поток к несущей конструкции в виде геометрического замыкания, могут быть расположены также две шайбы 15, 16, выполненные с оребрением на обращенных друг к другу поверхностях. Дополнительно между нижней демпфирующей шайбой 10 и фиксирующим устройством 17 или клиновидной деталью 18 может быть расположена подкладная шайба 20. Шайба 16 с оребрением и подкладная шайба 20 также могут быть снабжены анкерным элементом 23, который проникает к упругий материал демпфирующих шайб 9, 10 и тем самым фиксирует их. За счет анкерных элементов 22, 23 можно поставлять половой элемент 3 вместе с распорной втулкой 21, демпфирующими шайбами 9, 10, нижней шайбой 16 с оребрением и подкладной шайбой 20. Это обеспечивает упрощенный и несложный монтаж.
Как в распорной втулке 21, так и в демпфирующих шайбах 9, 10, шайбе 16 с оребрением и подкладной шайбе 20 выполнено удлиненное отверстие, которое допускает перемещение полового элемента 3 относительно крепежного элемента 5 (фиг.4).
Высота h1 распорной втулки 21 преимущественно меньше суммы высот h2, h3 демпфирующих шайб 9, 10 и высоты h4 закрепляемых встраиваемых элементов 2 или полового элемента 3. За счет этого достигается оптимальное развязывание колебаний крепежного устройства 1.
Болт 11 и ножка 6′ крепежного элемента 5 изготовлены преимущественно из стали. Для уменьшения общей массы шинный профиль 14 и шайбы 15, 16 изготовлены преимущественно из алюминия. Из-за более высоких требований к прочности фиксирующее устройство 17, в частности клиновидная деталь 18, и возможная подкладная шайба 20 также изготовлены преимущественно из стали.
Благодаря предложенному крепежному устройству 1 возможно развязанное от колебаний и регулируемое соединение встраиваемых элементов 2, в частности в самолетах. В собранном состоянии силовой поток натяжения проходит через головку 13 болта 11 к верхней шайбе 15 с оребрением, затем - к нижней шайбе 16 с оребрением и дальше - через распорную втулку 21, а не через демпфирующие элементы 8. Однако прежде чем распорная втулка 21 воспримет силовой поток, демпфирующие шайбы 9, 10, чтобы обеспечить демпфирование, должны быть натяжены или сжаты болтом 11 примерно на 1,5 мм каждая. Поэтому расстояния или высоты h2, h3 верхней 9 и нижней 10 демпфирующих шайб и высота h4 полового элемента 3 должны быть сообща больше высоты h1 распорной втулки 21. Сумма этих расстояний или высот соответствует преимущественно сумме высоты h1 распорной втулки 21 и расстояния h5. Таким образом, распорная втулка 21 надавливается вниз до тех пор, пока она не упрется в клиновидную деталь 18 и не направит на нее силовой поток. Расстояние h5 между нижней стороной распорной втулки 21 и нижней поверхностью подкладной шайбы 20 составляет, например, два раза примерно по 0,5 мм. Следовательно, демпфирующие шайбы 9, 10 защищены от слишком сильного сжатия, что могло бы ухудшить демпфирование.
На фиг.5 в разобранном виде изображен другой пример выполнения крепежного устройства 1 для закрепления стенового элемента (не показан) на несущей конструкции 4 (не показана). При этом рядом друг с другом расположены два крепежных элемента 5, выполненных в виде болта 11 с головкой 13 и резьбой 12. Конец 6 крепежных элементов 5 выполнен для фиксации на несущей конструкции 4. В данном примере концы 6 крепежных элементов 5 выполнены с возможностью соединения с профильной деталью 24, в частности Т-образным профилем, который, в свою очередь, может быть свинчен с несущей конструкцией 4 (не показана). Противоположный конец 7 крепежных элементов 5 установлен с возможностью перемещения посредством распорных втулок с сечением в виде удлиненного отверстия и соединения со встраиваемыми элементами 2, здесь стеновым элементом 3 (не показан), например, посредством соответствующей крепежной конструкции 25. В качестве демпфирующего элемента предусмотрены две демпфирующие шайбы 9, 10 из соответственно демпфирующего материала, например силиконовой резины. С помощью шайб 15, 16 с оребрением на обращенных друг к другу поверхностях достигается поток с силовым замыканием к несущей конструкции. За счет распорных втулок 21 достигается возможность перемещения для компенсации допусков. Крепежная конструкция 25 может быть выполнена также для фиксации двух или более стеновых элементов (не показаны).