DE102006047237B4

DE102006047237B4 - Stelleinrichtung zum Ausrichten von Lagerteilen an toleranzbehafteten Strukturen

Info

Publication number: DE102006047237B4
Application number: DE102006047237A
Authority: DE
Inventors: Torben Allert; Jens Krüger
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2026-10-05
Also published as: US20080083129A1; US7905029B2; DE102006047237A1

Abstract

Stelleinrichtung zum Ausrichten von Lagerteilen (2, 3) an toleranzbehafteten Strukturen (4) insbesondere eines Flugzeugrumpfes mittels Fügeflächen (5, 6),
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fügeflächen (5, 6) formschlüssig miteinander korrespondierende Positivformen (16) und Negativformen (17) ausbilden, und
daß die Positivformen (16) und die Negativformen (17) jeweils in einem Kreuzraster angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung zum Ausrichten von Lagerteilen an toleranzbehafteten Strukturen insbesondere eines Flugzeugrumpfes mittels Füge flächen.
An Lagerteilen werden bekannterweise diverse Bauteile in vorgegebenen Bahnen geführt und gesichert. Das Arbeitsblatt Montagegerechte Konstruktion, Seite 8 mit Auszügen aus Wächter, Klaus: Konstruktionslehre für Maschineningenieure; Grundlagen, Konstruktions- und Antriebselemente; 2. Auflage Berlin: Verl. Technik, 1987. – ISBN 3-341-00045-3, zeigt bekannte Stelleinrichtungen zum Ausrichten von Lagerteilen. Je nach Art der von den Lagerteilen aufzunehmenden Bauteile, beispielsweise einer Führungsschiene, müssen die Lagerteile unter Vorgabe enger Maßtoleranzen zueinander ausgerichtet werden. Um eine zuverlässige und dauerhafte Ausrichtung der Lagerteile innerhalb schwingungsbelasteter Systeme zu gewährleisten, erfolgt die Befestigung der Lagerteile an den toleranzbehafteten Strukturen mittels Formschluß- oder Stoffschlußverbindungen. Diese haben jedoch den Nachteil, daß Einstellarbeiten sowie nachträgliche Feinausrichtungen an den Lagerteilen entweder überhaupt nicht oder nur mit großem Arbeitsaufwand möglich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stelleinrichtung der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, mit der Einstell- und Ausrichtarbeiten an den Lagerteilen vereinfacht sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Stelleinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Stelleinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Fügeflächen formschlüssig miteinander korrespondierende Positivformen und Negativformen ausbilden und daß die Positivformen und Negativformen jeweils in einem Kreuzraster angeordnet sind. Durch Zusammenfügen einer Positivformen aufweisenden Fügefläche mit einer Negativformen aufweisenden Fügefläche ist eine parallel zu den Flächenebenen der Kreuzraster wirkende Formschlußverbindung geschaffen. Mit der Formschlußverbindung sind durch Schwingungen verursachte Gleitbewegungen zwischen den Fügeflächen vorteilhaft verhindert. Die Positivformen und die Negativformen stellen jeweils einzelne Pixel innerhalb ihrer Kreuzraster dar, so daß der kleinstmögliche Stellweg zwischen zwei Fügeflächen durch die Grundflächengröße der einzelnen Positiv- bzw. Negativformen bestimmt ist. Einstell- und Ausrichtarbeiten können somit durch Auseinanderbewegen der Fügeflächen, durch eine gewünschte Stellbewegung parallel zu den Flächenebenen der Kreuzraster sowie durch erneutes Zusammenfügen der Fügeflächen besonders einfach durchgeführt werden. Derartige Fügeflächen können auch zwischen den Bauteilen und den Lagerteilen angeordnet sein, so daß sich für die Bauteile weitere Ausricht- und Einstellmöglichkeiten ergeben.
Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist jede Positivform als spitzer Körper ausgebildet. Damit erfolgt beim Zusammenfügen der Fügeflächen eine Selbstzentrierung aus der angestrebten Optimalposition heraus in die der Optimalposition am nächsten liegende Stellposition hinein. Mit einem spitzen Körper ist vorteilhaft ein gegenseitiges Abstützen zweier Fügeflächen außerhalb eines Formschlusses verhindert.
Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist jede Positivform als Pyramide mit einer rechteckigen Grundfläche ausgebildet. Die Ausbildung als rechteckige Pyramide stellt aus fertigungstechnischen Gesichtspunkten eine besonders einfache Ausführungsform dar. Besonders bevorzugt ist jedoch vorgesehen, die Pyramide mit einer quadratischen Grundfläche auszubilden.
Analog zur Ausbildung der Positivform ist die Negativform als Vertiefung ausgebildet. Dabei ist es für die Erfindung unabdingbar, daß das Kreuzraster der Vertiefungen exakt dem Kreuzraster der spitzen Körper entspricht.
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß jede Negativform als Trichter mit einer rechteckigen Querschnittsfläche ausgebildet ist. Mit dem Zusammenfügen einer Negativformen ausbildenden Fügefläche mit einer Positivformen ausbildenden Profilfläche liegen die Pyramidenwandungen im wesentlichen formschlüssig an den Trichterwandungen an, so daß vorteilhaft eine sichere Formschlußverbindung geschaffen ist.
Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist jede Fügefläche wenigstens eine etwa in seinem Flächenschwerpunkt angeordnete Schraubenaufnahme auf. Diese ist beispielsweise als Loch oder als Schlitz ausgebildet und dient zum Hindurchführen von Schrauben, über deren Gewinde zwischen den Fügeflächen hergestellte Formschlußverbindungen quer zur Flächenebene der Kreuzraster ebenfalls formschlüssig gesichert werden. Eine derartige Sicherung kann grundsätzlich auch über Niete, Klebstoffe oder Schweißnähte erfolgen. Schraubverbindungen haben jedoch den Vorteil, daß sie lösbar sind und somit auch ein nachträgliches Einstellen der Lagerteile ermöglichen.
Um eine Verstellbarkeit der Lagerteile parallel zu den Flächenebenen der Kreuzraster zu ermöglichen, weisen die Schraubenaufnahmen der die Positivformen ausbildenden Fügeflächen eine andere Größe auf als die Schraubenaufnahmen der die Negativformen ausbildenden Fügeflächen. Vorzugsweise ist die jeweils größere Schraubenaufnahme dem Lagerteil zugeordnet, wobei über die Größendifferenz der Schraubenaufnahmen der maximale Stellweg der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung definiert ist. Somit ist der maximale Stellbereich durch das Anschlagen des Schraubenschaftes an die Laibungsflächen der in den Lagerteilen angeordneten Schraubenaufnahmen definiert. Je nach Größe des Stellbereiches und je nach Ausbildung des Schraubenkopfes kann es erforderlich sein, die Auflagefläche des Schraubenkopfes durch entsprechende Unterlegscheiben zu vergrößern.
Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Fügeflächen an den Lagerteilen und/oder an den toleranzbehafteten Strukturen einstückig ausgeformt sind. Die Einstückigkeit gewährleistet eine besonders große Sicherheit gegen ungewollte Lageänderungen der Lagerteile bezogen auf die toleranzbehafteten Strukturen.
Es liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung, daß die Fügeflächen an separaten Plattenelementen ausgeformt sind, welche jeweils über wenigstens eine Formschlußverbindung oder eine Stoffschlußverbindung an den Lagerteilen und/oder an den toleranzbehafteten Strukturen festgesetzt sind. Für die erfindungsgemäße Stelleinrichtung geeignete Formschlußverbindungen sind insbesondere Schraubverbindungen oder lösbare Rastverbindungen. Auch besteht die Möglichkeit, zusätzliche Plattenelemente vorzusehen, die die Positivformen ausbildende Fügeflächen einerseits und die Negativformen ausbildende Fügeflächen andererseits aufweisen. Durch ein Bereithalten derartiger Plattenelemente mit unterschiedlichen Dicken, durch Auswahl eines oder mehrerer Plattenelemente mit vorbestimmter Dicke und durch Anordnung der ausgewählten Plattenelemente zwischen den Fügeflächen von Lagerteilen und toleranzbehafteten Strukturen können Einstell- und Ausrichtarbeiten vorteilhaft auch quer zu den Flächenebenen der Kreuzraster durchgeführt werden.
Eigenständiger Schutz wird für ein Flugzeug beansprucht, welches von der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung gebrauch macht. Flugzeuge sind für den Einsatz derartiger Stelleinrichtungen besonders prädestiniert, da ihre überaus schwingungsbelasteten Bauteile höchsten Sicherheitskriterien gerecht werden müssen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
1: eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung in einem Anwendungsbeispiel,
2: eine perspektivische Teilansicht der Fügeflächen für die Stelleinrichtung gemäß 1; und
3: eine schematisierte Teilansicht eines Lagerteils für die Stelleinrichtung gemäß 1.
Die 1 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung zum Ausrichten der die Führungsschiene 1 eines Frachtladesystems aufnehmenden Lagerteile 2, 3 an toleranzbehafteten Strukturen 4 mittels formschlüssig miteinander korrespondierender Fügeflächen 5, 6. Die Führungsschiene 1 weist Leitflächen 7, 8 zum Führen und Sichern der Kufe 9 eines Containers 10 auf. Die Lagerteile 2, 3 sind über einen Lagerbolzen 11 drehgelenkig miteinander verbunden, so daß die Führungsschiene 1 in den Raum 12 hineingeklappt werden kann und eine plane Frachtladefläche aus den Flächenabschnitten 13, 14, 15 hergestellt ist.
Die 2 zeigt eine perspektivische Teilansicht der Fügeflächen 5, 6 für die Stelleinrichtung gemäß 1. Die Fügeflächen 5, 6 bilden formschlüssig miteinander korrespondierende Positivformen 16 und Negativformen 17 aus, die jeweils in einem Kreuzraster angeordnet sind. Jede Positivform 16 ist als rechteckige Pyramide ausgebildet und jede Negativform 17 ist als rechteckiger Schacht ausgebildet. Die Fügeflächen 5, 6 weisen jeweils eine etwa in ihrem Flächenschwerpunkt angeordnete Schraubenaufnahme 18, 19 auf, wobei die Schraubenaufnahme 18 der die Positivformen 16 ausbildenden Fügefläche 5 kleiner ist als die Schraubenaufnahme 19 der die Negativformen 17 ausbildenden Fügefläche 6.
Die 3 zeigt eine perspektivische Teilansicht des Lagerteiles 3 für die Stelleinrichtung gemäß 1. Das Lagerteil 3 weist zwei Laschen 20, 21 auf an denen jeweils eine Fügefläche mit einer etwa in ihrem Flächenschwerpunkt gelegenen Schraubenaufnahme 18, 18' angeordnet ist. Eine im Lagerteil 3 angeordnete Bohrung 22 dient zur Aufnahme des Lagerbolzens 11 (siehe 1). Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen.

Claims

Stelleinrichtung zum Ausrichten von Lagerteilen (2, 3) an toleranzbehafteten Strukturen (4) insbesondere eines Flugzeugrumpfes mittels Fügeflächen (5, 6), dadurch gekennzeichnet, daß die Fügeflächen (5, 6) formschlüssig miteinander korrespondierende Positivformen (16) und Negativformen (17) ausbilden, und daß die Positivformen (16) und die Negativformen (17) jeweils in einem Kreuzraster angeordnet sind.
Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Positivform (16) als spitzer Körper ausgebildet ist.
Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Positivform (16) als Pyramide mit einer rechteckigen Grundfläche ausgebildet ist.
Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Negativform (17) als Vertiefung ausgebildet ist.
Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Negativform (17) als Trichter mit einer rechteckigen Grundfläche ausgebildet ist.
Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Fügefläche (5, 6) wenigstens eine etwa in ihrem Flächenschwerpunkt angeordnete Schraubenaufnahme (18) aufweist.
Stelleinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenaufnahmen (18, 19) der die Positivformen (16) aufweisenden Fügeflächen (5) eine andere Größe aufweisen als die Schraubenaufnahmen (19) der die Negativformen (17) aufweisenden Fügeflächen (6).
Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügeflächen (5, 6) an den Lagerteilen (2, 3) und/oder an den toleranzbehafteten Strukturen (4) einstückig ausgeformt sind.
Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügeflächen (5, 6) an separaten Bauteilen ausgeformt sind, welche jeweils über wenigstens eine Formschlußverbindung an den Lagerteilen (2, 3) und/oder an den toleranzbehafteten Strukturen (4) festgesetzt sind.
Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fügeflächen (5, 6) an separaten Bauteilen ausgeformt sind, welche jeweils über wenigstens eine Stoffschlußverbindung an den Lagerteilen (2, 3) und/oder an den toleranzbehafteten Strukturen (4) festgesetzt sind.