本发明专利技术涉及一种横向拼接板(1、19、37),其用于在分别形成横向接缝(14、28、48)的情况下通过连接多个尤其是以卷绕法制成的碳纤维合成材料-机身部分(5、26、27、43)来制造机舱室,其中所述柔性的横向拼接板(1、19、37)为多层的,也就是说通过多个相叠设置的板部(7至9、20至23、38至40)构成,其中所述板部(7至9、20至23、38至40)的每个具有多个纵向狭缝(10、11、44、45),所述纵向狭缝(10、11、44、45)能够分别以彼此不相关的方式进行略微地径向弯曲移动,以便进行待接合在一起的所述机身部分(5、26、27、43)之间在径向上的公差补偿,在所述公差补偿时产生相叠设置的所述板部(7至9、20至23、38至40)之间在所述圆筒形的机身部分(5、26、27、43)的轴向方向上的滑动,并且其中所述机身部分(5、26、27、43)的端部(5、26、27、43)在内侧能够具有倒棱(35、36);本发明专利技术还涉及一种用于借助于根据本发明专利技术的横向拼接板(1、19、37)来建立两个优选以卷绕法制成的碳纤维合成材料-机身部分(5、26、27、43)之间的连接方法。
【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横向拼接板,该横向拼接板用于在分别形成横向接缝的情况下通 过连接多个尤其是以卷绕法制成的碳纤维合成材料-机身部分来创建飞机的机舱室。此外,本专利技术涉及一种用于连接机身部分,尤其是以卷绕法制成的碳纤维合成材 料_机身部分的方法,所述方法还用于通过这种横向拼接板来创建用于飞机的机舱室。
技术介绍
在现代的飞机制造中,在形成环绕的横向接缝的情况下多个机身部分借助于横向 拼接板接合在一起成为完整的飞机机身。优选通过分别与机身部分的彼此相互接合的端部 铆接的方式将横向拼接板铆接。在横向接缝的两侧上,依据局部的负载分布以环绕横向拼 接板和机身部分蒙皮的方式设置两个或者三个铆钉排列。在机身部分的上部区域中优选将 三个铆钉排列设置在横向接缝的两侧,因为在所述区域中基本上出现飞机机身的纵向方向 上的拉力负载。在横向接缝的下部区域中,如果决定性的结构负载通过压力产生,通常将两 个铆钉排列设在环绕的横向接缝的两侧上。用于制造横向拼接板而插入的材料通常与用于机身部分或者机舱室蒙皮的材料 相关联。通过横向拼接板将拉力/压力、剪力以及周向力从机身部分传递到分别相邻的机 身部分。为了减轻重量,更多地以卷绕法通过复合材料,例如通过碳纤维增强的环氧树脂 制成机身部分(碳纤维合成材料_机身部分)。由于卷绕的碳纤维合成材料_机身部分的 通常大的横截面尺寸,产生了由制造引起的不可避免的,尤其是待接合在一起的机身部分 之间的径向的尺寸偏差,所述尺寸偏差妨碍或者使得不可能以无应力的方式将机身部分接 合在一起。出现的尺寸偏差通常不能够通过传统的横向拼接板来补偿。然而由于遇到的公差问题,卷绕的碳纤维合成材料-机身部分不能直接与另一个 卷绕的碳纤维合成材料-机身部分相连接。更确切地说,在每个卷绕的碳纤维合成材料-机 身部分上通常随后出现由至少两个壳层组成的碳纤维合成材料-机身部分,以能够更好地 补偿径向公差,由此自然提高了制造成本。用于公差补偿的另一个可能方法在于使用以固 体的或者液体的形式的补偿装置,所述补偿装置从制造技术的观点看当然同样也是不利 的,因为这是耗费时间的。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供一种横向拼接板,该横向拼接板具有足够高的柔性,以 便在没有附加的公差补偿措施的情况下使得能够直接将两个卷绕的碳纤维合成材料_构 件-机身部分彼此相互接合所述目的通过具有权利要求1的特征的横向拼接板实现。由于以下原因,即横向拼接板具有至少两个相叠的板部并且在板部的每个中设置多个纵向狭缝以便用于机身部分之间的径向公差补偿以及板部中的纵向狭缝分别以相 互偏置的方式设置,因此获得了多层的横向拼接板尤其是在相对于机身的纵向轴线的径向 方向上的高柔性,使得在没有另外的公差补偿措施的情况下将两个卷绕的碳纤维合成材 料-机身部分接合在一起。尤其是,至少两个分别相邻的板部的纵向狭缝在周向方向上看 起来彼此相互偏置或者相间隔,使得所述纵向狭缝没有彼此相叠。板部中的纵向狭缝分别以彼此相互偏置的方式设置,使得没有出现穿过狭缝的连续的路径,此外由此改善了横向拼接板连接的压力密封性以及强度。通过各个的板部中的 纵向狭缝的数量和布置结构能够影响横向拼接板的柔性。横向狭缝之间的距离选择得越 小,横向拼接板的柔性就越高,能够补偿机身部分之间的越大的容许偏差并且在装配中出 现的构件应力就越小。为了连接两个机身部分,优选使用至少三个或者四个根据本专利技术构造的横向拼接 板,所述横向拼接板以彼此相互连接且在内侧与两个机身部分相连接的方式在横向接缝区 域中基本上将机身部分的横截面形状的整个周向长度覆盖。横向拼接板的一个改进方案提出,至少两个相叠的板部的材料厚度总体看起来大 于机身部分的蒙皮的厚度。因此,在横向接缝区域中可能出现损坏,例如在疲劳现象后形成 裂缝,更确切地说在机身部分的更容易被检查的蒙皮内。根据另一个有利的构造的说明,纵向狭缝以均勻地彼此相互间隔的方式设置在板 部中。所述构造在径向方向上越过机身部分的整个周边使实现了均勻的公差补偿。横向拼接板的另一个改进方案提出,使用相同的材料,尤其是铝合金材料或者碳 纤维合成材料_复合材料用于待接合在一起的机身部分的蒙皮。因此避免了横向拼接板和 卷绕的碳纤维合成材料_机身部分之间的腐蚀问题。根据又一个构造的说明,板部中的纵向狭缝具有凹槽,尤其是圆形凹槽。此外,圆 形的截面阻止了当横向拼接板在径向方向上分开时产生裂缝。同时提高了横向拼接板在径 向方向上的可移动性。横向拼接板的又一个构造提出,所述横向拼接板通过至少三个相叠的板部形成。 因此,获得横向拼接板在径向方向上的更高的柔性,使得能够补偿卷绕的碳纤维合成材 料_机身部分之间的更大的容许偏差。此外,根据本专利技术的目的通过按照权利要求8说明的方法实现,该方法具有以下 步骤a)将至少一个横向拼接板与机身部分的端部相连接,尤其是铆接,b)将待接合的机身部分的端部推到至少一个横向拼接板上,以便在径向方向上进 行机身部分之间的公差补偿,c)将至少一个横向拼接板与接合的机身部分相连接,尤其是铆接。因此,尤其是卷 绕的且具有在制造技术中不可避免的容许偏差的碳纤维合成材料_机身部分关于其横截 面尺寸尽可能以无应力的方式接合在一起。在此,公差补偿通过狭缝的分开或者压缩来实 现,其中为了支持在水平方向上的操作,也就是平行于机身部分的纵向轴向的操作,板部同 时能够以相叠的方式滑动。首先,将至少一个柔性的横向拼接板与机身部分的端部相连接,尤其是与所述端 部铆接。随后,将待接合的机身部分推到横向拼接板上并且与所述横向拼接板相连接,尤其是铆接。在所述操作中,横向拼接板的相叠的板部匹配于必需的直径,这通过纵向狭缝的分 开或者压缩来实现。在横向拼接板在径向方向上的相应的匹配后,横向拼接板与待接合的 机身部分的端部铆接。由于铆接的原因产生了两个机身部分之间的紧凑的且基本上为刚性 的连接,所述连接-如在传统的横向拼接板中也-传递了所有的力。可替代地,机身部分的连接也能够通过螺接或者粘接实现。 在其他的权利要求中阐述了该方法的其他的有利的方案。附图说明在附图中示出图1示出根据本专利技术的以多层的方式构成的柔性横向拼接板的横截面示意图;图2示出固定在机身部分上的横向拼接板的视图;图3示出用于在机身部分之间的径向的公差补偿的柔性横向拼接板的功能原理 图;图4示出具有横向拼接板的机身部分的端部的简化的立体的外部视图(截面); 以及图5示出具有横向拼接板的机身部分的端部的简化的立体的内部视图(截面)。 具体实施例方式在附图中相同结构的元件分别具有相同的附图标记。图1示出根据本专利技术构成的横向拼接板的横截面示意图。横向拼接板1借助于多 个铆接元件2与机身部分5的蒙皮4的内侧3在机身部分5的端部6的区域中相连接。在 所示出的实施例中,横向拼接板1通过三个相叠的板部7至9形成。铆钉连接2优选设置 为至少三个以彼此均勻间隔的方式在圆筒状的机身5的整个周边延伸的列。代替了所示的 铆钉连接2,横向拼接板1能够通过任意的连接技术,例如螺接,粘接,焊接或者由此任意的 组合在内侧与蒙皮4相连接。图2示出与机身部分相连接的横向拼接板的视图。为了更好的观察附图,在图中 仅示出两个相叠的板部(参见图1)。横向拼接板1通过多个铆钉连接2与蒙皮4在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种横向拼接板(1、19、37),用于在分别形成横向接缝(14、28、48)的情况下通过连接多个机身部分(5、26、27、43)来创建飞机的机舱室,所述机身部分(5、26、27、43)尤其是以卷绕法制成为碳纤维合成材料-部分,其特征在于,所述横向拼接板(1、19、37)具有至少两个相叠的板部(7至9、20至23、38至40)并且在所述板部(7至9、20至23、38至40)的每个板部中设置多个纵向狭缝(10、11、44、45),尤其是用于在所述机身部分(5、26、27、43)之间的径向的公差补偿,并且在所述板部(7至9、20至23、38至40)中的纵向狭缝(10、11、44、45)分别以彼此相互偏置的方式设置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-10-31 102007052098.2;US 2007-10-31 60/984,一种横向拼接板(1、19、37),用于在分别形成横向接缝(14、28、48)的情况下通过连接多个机身部分(5、26、27、43)来创建飞机的机舱室,所述机身部分(5、26、27、43)尤其是以卷绕法制成为碳纤维合成材料-部分,其特征在于,所述横向拼接板(1、19、37)具有至少两个相叠的板部(7至9、20至23、38至40)并且在所述板部(7至9、20至23、38至40)的每个板部中设置多个纵向狭缝(10、11、44、45),尤其是用于在所述机身部分(5、26、27、43)之间的径向的公差补偿,并且在所述板部(7至9、20至23、38至40)中的纵向狭缝(10、11、44、45)分别以彼此相互偏置的方式设置。2.根据权利要求1所述的横向拼接板(1、19、37),其特征在于,所述的至少两个板部(7 至9、20至23、38至40)的材料厚度优选大于所述机身部分(5、26、27、43)的所述蒙皮(4、 30,31,42)中的每个蒙皮的材料厚度。3.根据权利要求1或者2所述的横向拼接板(1、19、37),其特征在于,所述纵向狭缝(10、 11、44、45)优选以均勻地彼此相互间隔的方式设置,从而形成多个部分板(17、18、50、51)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的横向拼接板(1、19、37),其特征在于,所述板部 (7至9、20至23、38至40)通过与待接合在一起的所述机身部分(5、26、27、43)的蒙皮(4、 30,31,4 -相同的材料,尤其是通过复合材料或者通过铝合金材料来形成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的横向拼接板(1、19、37),其特征在于,所述横向 拼接板(1、19、37)分别通过多个连接...
【专利技术属性】
技术研发人员:安德烈亚斯斯特凡,
申请(专利权)人:空中客车营运有限公司,
类型:发明
国别省市:DE[德国]
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