两个机身部段之间的横向接合部连接体制造技术

本发明专利技术涉及一种在两个机身部段（２，３，２５，２６）之间的、特别是用于制成飞机的机舱的横向接合部连接体（１，２４），该机身部段具有多个在内部彼此平行均匀间隔分布地布置在蒙皮（４，５，２７，２８）上的纵梁（４１，４２）。为了在两个待接合在一起的机身部段之间预定的公差带之内利用标准化的补偿方法实现普遍的公差补偿，根据本发明专利技术提出，机身部段（２，３，２５，２６）的两个端部区域（６，７，２９，３０）在内部具有相反倾斜的蒙皮楔面（８，９）并且两个端部区域（６，７，２９，３０）的连接通过环绕的横向连接板（１０，３１）实现，该横向连接板在底面（１１）的区域中具有两个相反倾斜的横向连接板楔面（１２，１３），其中在各个横向连接板楔面（１２，１３）和蒙皮楔面（８，９）之间可插入楔子（１４，１５，３３，３４）以用于在机身部段（２，３，２５，２６）之间进行公差补偿。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在两个机身部段之间的、特别是用于制成飞机的机舱的横向接合 部连接体，该机身部段具有多个在内部彼此平行均勻间隔分布地布置在蒙皮上的纵梁。除此之外，本专利技术涉及一种用于制造在两个机身部段之间的这样的横向接合部连 接体的方法。
技术介绍
在现代的飞机制造中，广泛地普及应用了所谓的部段结构类型。在此，在其他方面 的预制的、特别是桶形的、用于制成完整的飞机机舱的机身部段相互排列和连接。机身部段 可以以传统的铝结构类型利用高坚固性的铝合金材料制成。除此之外，机身部段越来越多 地利用纤维复合材料、例如碳纤维增强的环氧树脂制成。在这里，在所谓的“混合结构类型” 和纯纤维复合结构类型之间有所区别在混合结构类型中，利用纤维复合材料仅仅制成机 身部段的单个的部件；在纯纤维复合结构类型中，利用纤维增强的塑料材料制成机舱的所 有主要的结构部件。存在的较大的问题是在需要接合在一起的机身部段之间的公差补偿，这与每次使 用的材料无关。特别是在需要接合的机身部段之间的横截面尺寸遭受到制造中固有的公差 偏差，仅仅可能利用过高的投入这样地避免该公差偏差，即可能在没有公差补偿措施的情 况下进行无问题的接合。特别大的公差偏差特别是在集成的纤维复合部件制造中来调整， 其中大型客机的机身部段以卷绕工艺例如通过利用可硬化的塑料材料浸渍的增强纤维束 ("Prepreg (预浸料)，，-材料)的放置来进行制造。到目前为止，在需要接合在一起的机身部段之间的公差通过液态的、也就是说可 硬化的和/或固体的外加物(所谓的“垫片”)进行补偿，这是因为由静力的原因出发需要 避免在应力下组装机身部段。外加物的使用基本上造成超重，此外也降低了由此产生的横 向接合部连接体的可达到的强度并且在很大程度上增加了装配成本。在装配时，首先要精 确地测量机身部段的横截面几何形状并且根据测量数据实现机身部段彼此对齐。随后，外 加物被插入到在机身部段之间调整的缝隙中并在一定条件下被硬化。在使用固体外加物的 情况下，必须保留多个具有不同的几何尺寸的外加物，由此增加了存储成本和装配成本。在连接过程结束时或者在一定条件下也在硬化过程结束之前，在采用常规的连接 件的情况下进行机身部段的最终的连接。作为连接件例如使用连接板、连接件、铆钉或螺 栓。可替换的是，也可以至少局部地进行焊接连接或粘合连接。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种在两个机身部段之间的横向接合部连接体，该横向 接合部连接体能够利用标准化的补偿方法在两个待接合在一起的机身部段之间预定的公 差带之内实现普遍的公差补偿。该目的通过一种具有权利要求1所述特征的横向接合部连接体以及一种根据权4利要求10所述的、用于制造横向接合部连接体的方法来实现。各个从属权利要求的内容是 优选的实施方式。以这样的方式，即机身部段的两个端部区域在内部具有相反倾斜的蒙皮楔面并且 两个端部区域的连接通过环绕的横向连接板实现，横向连接板在底面的区域中具有两个相 反倾斜的横向连接板楔面，其中在各个横向连接板楔面之间可插入楔子以用于在机身部段 之间进行公差补偿，由此可以在预定的公差带之内、特别是考虑到两个机身部段的彼此不 同的横截面几何形状，在两个待接合在一起的机身部段之间实现公差补偿，而不用保留附 加的部件。公差补偿以简单的方式和方法通过在横向连接板和机身部段的端部区域之间以 不同宽度插入标准化的楔子来实现。为此目的，机身部段的端部区域具有略微相反倾斜的 蒙皮楔面，并且横向连接板在底面的区域中也同样具有相反倾斜的横向连接板楔面。楔子 在水平方向上、即平行于部段的纵轴插入这些楔面之间，以用于进行公差补偿。借助于根据本专利技术的横向接合部连接体，可在机身部段之间获得在径向方向上例 如直至士2mm的无级的公差补偿和在轴向方向上直至士4mm的数量级的补偿。根据一个有利的实施方式，蒙皮楔面的倾斜角度分别等于横向连接板楔面的倾斜 角度，其中每个楔子的楔面的倾斜角度分别与蒙皮楔面的倾斜角度和横向连接板楔面的倾 斜角度相等。由于楔子的、以及机身部段的蒙皮的对此处于连接状态的楔面的、以及横向连接 板的底面的基本上相等的倾斜角度，可使所有部件取决于楔子的水平位置均勻地进行定 位。所有楔面优选地相等选择的倾斜角度为直至5°，然而优选地小于2°。由于较小的角 度，楔子的倾斜在轴向方向上通过较高的径向力的作用移动而减小。另一个优选的实施方式是，蒙皮楔面是机身部段的端部区域的集成的构件。由于这种实施方式，横向接合部连接体的单件的数量减少。在机身部段的端部区 域中的、在内部环绕的蒙皮楔面可以取决于用于机身部段的材料以不同的方法进行构造。在机身部段的传统的铝结构类型的情况下，楔形的增厚部(Aufdickimg)可以例 如通过铣削构成。也可替换的是，在机身部段的端部区域中通过焊接附加一个这样的环绕 的环形的楔部段。在此可以特别考虑摩擦搅拌焊接方法和激光焊接方法作为焊接方法，这 种方法得到可在机械上高负荷的焊缝，该焊缝的强度与原材料的负荷能力没有明显的区 别。对于机身部段的蒙皮例如利用纤维复合材料通过卷绕工艺制成的情况，在机身部 段的端部区域中的倾斜的蒙皮楔面可以通过安设局部更多数量的并且然后逐渐减少数量 的增强纤维层来构成。根据另一个改进方案提出，横向连接板具有环形的形状并且形成为具有至少两个 环绕的横向连接板区段、特别是具有至少六个彼此相连的横向连接板区段。主要是环形的横向连接板的分段的结构能够对横向连接板进行更加简单的制造 和装配。在使用连接板的情况下优选地实现将横向连接板区段一起彼此连接。在横向连接 板区段和连接板之间的连接通过常规的连接件、例如铆钉或螺栓实现。可替换地也可以实 现粘合连接或焊接连接。横向接合部连接体的一个改进方案设计为，即至少两个横向连接板区段具有一个5隔框型材。优选地，隔框型材是横向连接板的集成的构件。为了避免隔框型材相对于横向连 接板的翻转，在每个横向连接板区段的隔框型材上在侧面设置至少一个可选择的角铁、特 别是所谓的“夹子”。角铁或“夹子”同样可以设计为横向连接板区段的集成的构件。如果 在横向连接板区段、隔框型材和夹子之间存在材料类似性，即例如在普遍应用铝合金或者 CFK-材料时，则通常是这种情况。对于不将隔框型材和/或角铁与横向连接板集成设计的情况，它们彼此的连接同 样通过传统的连接件进行。可替换的，也可以通过焊接或粘合进行连接。可替换的，需要连接的机身部段的蒙皮和/或者横向连接板或者横向连接板区段 利用纤维-金属层压材料、例如GLARE 或者利用钛-CFK-层压材料制成。根据本专利技术的、用于制造在两个具有多个在内部彼此平行均勻间隔分布地布置在 蒙皮上的纵梁的机身部段之间的横向接合部连接体的方法包括以下步骤a)通过对至少两个弯曲的横向连接板区段进行相互排列来将环绕的横向连接板 接合在一起；b)将第一机身部段与横向连接板对齐；c)插入楔子以用于进行公差补偿；d)将第一机身部段的端部区域与横向连接板连接，e)将第二机身部段与横向连接板对齐；f)插入楔子以用于进行公差补偿；g)将需要附加的第二机身部段的端部区域与横向连接板连接。与已知的操作方法相反，在将机身部段接合在一起时，在根据本专利技术的方法中，将 横向连接板作为实际的参考数，借助于楔子使机身部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在两个机身部段（２，３，２５，２６）之间的、特别是用于制成飞机的机舱的横向接合部连接体（１，２４），所述机身部段具有多个在内部彼此平行均匀间隔分布地布置在蒙皮（４，５，２７，２８）上的纵梁（４１，４２），其特征在于，所述机身部段（２，３，２５，２６）的两个端部区域（６，７，２９，３０）在内部具有相反倾斜的蒙皮楔面（８，９）并且所述两个端部区域（６，７，２９，３０）的连接通过环绕的横向连接板（１０，３１）实现，所述横向连接板在底面（１１）的区域中具有两个相反倾斜的横向连接板楔面（１２，１３），其中在各个所述横向连接板楔面（１２，１３）和所述蒙皮楔面（８，９）之间可插入楔子（１４，１５，３３，３４）以用于在所述机身部段（２，３，２５，２６）之间进行公差补偿。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：福尔克尔雷耶，斯特凡塔克，斯蒂芬米舍雷特，
申请(专利权)人：空中客车运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]