专利名称：用于接合机身部分的耦联装置、由耦联装置和至少一个机身部分构成的组合以及用于制 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种耦联装置，或一种用于在分别形成横向对接区域的情况下连接机 身部分以形成飞机机身舱室的耦联装置，其中机身部分分别具有机身舱室蒙皮、多个环形 隔框和桁条；并且涉及一种由耦联装置和至少一个机身部分构成的组合。此外，本发明的主题还具有用于制造耦联装置的方法。
背景技术：
铝结构形式的飞机机身通过多个预先制成的、基本上桶状的机身部分制造。机身 部分借助多个连续地设置的环形隔框形成，所述环形隔框通过机身舱室蒙皮覆盖。机身部 分借助纵向加固元件，尤其是借助所谓的桁条加固，所述桁条基本上相对于机身部分的纵 向轴线延伸。桁条设置成，均勻地相互隔开地在整个圆周分布在机身舱室蒙皮的内侧。为 了使桁条穿过，环形隔框总是具有凹部。在环形隔框和桁条之间的交叉区域内，设置有用于 进一步加固的附加的角撑架。此外，在横向接缝区域外，通过多个连接板(所谓的“夹子”) 进行桁条、环形隔框以及机身蒙皮的机械连接。为了接合机身部分，使用用于连接机身舱室蒙皮和用于各个桁条之间的对接连接 的桁条耦联的横向对接板。为了确保桁条能够借助于耦联连接，在机身部分的端部区域内 的桁条在铆接横向对接板期间才与机身舱室蒙皮连接，其中所述端部区域相应于大约隔框 部分的长度。不利的是，当前的用于接合预先制成的机身部分的耦联技术需要大量的零件，并 且因此需要非常高的装配费用。
发明内容
本发明的目的是，提供一种耦联装置和一种方法，借助所述耦联装置或借助所述 方法尤其在装配费用方面改进耦联技术。该目的通过具有独立权利要求的特征的耦联装置得以实现。其它的实施形式在与 该独立权利要求相关的从属权利要求中说明。根据本发明，提供一种耦联装置或耦联装置，其具有长形的或基本上构成为条形 的中间部分，用于耦联或联接两个待连接的机身舱室蒙皮；用于耦联环形隔框的腹板，所述 腹板如此设置在环形隔框上，使得其中间平面沿其纵向方向看成角度地延伸，并且沿其纵 向方向看，在中间部分的中间平面上垂直地延伸；多个在中间部分的两侧延伸的肋状的桁 条耦联件，用于耦联桁条，其中桁条耦联件的纵向延伸部分横向于并且尤其垂直于中间部 分的纵向方向延伸；在桁条耦联件和腹板之间的交叉区域内的加厚部。由于该构造，只借助一体的整体耦联部件，两个机身舱室蒙皮、桁条、角撑架以及 环形隔框能够在对接区域内接合，尤其能够相互铆接。因此减少了在制造两个待接合的机 身部分之间的横向对接连接时所必需的耦联部件的数量以及需要的费用。
可替代的是，耦联装置多部分地构成是可能的，也就是说，多个耦联装置设置成在 内侧在机身部分的整个圆周上分布，但是相反，所述多个耦联装置就自身而言看作是设计 成一体的。机身结构的各个构件的借助于耦联装置的连接优选通过铆接元件进行。也能够 使用粘合连接、夹紧连接或所述连接技术的任意组合来替代传统的铆接连接。为了形成所 需的气密性，有利的是，在耦联装置的区域内设有附加的密封措施，例如引入或涂抹液体和 /或固体的密封剂。耦联装置优选用铝合金材料、不锈钢合金或钛合金来形成。可替代的是，耦联装 置用CH(复合材料(碳纤维复合材料)构成是可能的，其中增强纤维的定向优选针对力线 地进行。待连接的机身部分通常完全地用铝合金材料(传统的铝结构形式)来制造。但 是原则上可能的是，也使用耦联装置来连接完全地或至少部分地用CFK复合材料(所谓的 铝-CH(混合结构形式)形成的机身部分。但是，在这种情况下，特别注意在机身部分的金 属的构件和由CFK复合材料组成的这样的构件之间的接触区域内的不同的热膨胀系数和/ 或腐蚀问题。 由于耦联装置的一体的构造，在横向对接区域内能够减少为了接合两个机身部分 所需的部件的数量的必需的数量，尤其是连接板或类似部件的数量。按照另一个有利的实施形式，至少两个耦联装置构成机身部分的圆周。优选的是，对于在两个待接合的机身部分之间的每个形成的横向对接而言，使用 至少两个就自身而言分别看作是设计成一体的的整体耦联装置。所述耦联装置基本上相互 紧贴地设置在横向对接区域内的待连接的机身部分的内侧上。但是，最好使用至少三个耦 联装置(120°圆周间距或更小)用于连接在横向对接区域内的两个机身部分。但是可替代的是，在只使用唯一的耦联装置的情况下提供两个待接合的机身部分 之间的横向对接连接也是可能的。根据耦联装置的另一个构造，在耦联的相应的肋突起之间的距离总是相当于桁条 之间的距离。因此达到在机身部分之间的尽可能无应力的连接。耦联装置的另一个有利的改进形式提出，中间部分基本上与机身部分的弯曲相匹 配。由于在机身部分的曲率半径和耦联装置的中间部分之间的匹配，同样产生耦联装置的 尽可能无应力的装配。根据本发明，尤其是一种用于在横向对接区域内耦联机身部分的耦联装置，所述 机身部分分别具有至少一个机身舱室蒙皮以及多个环形隔框和桁条，该耦联装置具有-耦联件基体，具有沿机身部分的圆周方向延伸的用于耦联两个机身舱室蒙皮部 分的横向对接板；-在横向对接板的中央延伸并且从该横向对接板突起的腹板，用于将环形隔框设 置在其露出的端部区域上；-多个在横向对接板的两侧延伸的肋状桁条耦联件，用于耦联桁条，其中每两个桁 条耦联件在耦联件基体的两个彼此相反的侧面上延伸；-其中耦联装置设计成一体的。耦联装置尤其能够一体地制成。耦联装置也能够具有在桁条耦联件和腹板之间的 交叉区域内的加厚部。此外，耦联装置能够在横向对接板的纵向延伸部分的每个侧面上分别具有至少两个桁条耦联件。横向对接板的底面沿其纵向方向看，至少部分弯曲地构成。 此外，耦联装置能够具有多个孔，其借助于多个连接元件的，尤其是带有铆接元件 将耦联装置耦联在机身舱室蒙皮、桁条以及环形隔框上。为了将耦联装置与每一个桁条耦联，耦联装置能够具有用于将耦联装置与每一个 桁条耦联的多个角撑架，其中角撑架能够通过连接元件联接在横向对接板肋部上。耦联装置能够用铝合金、钛合金或不锈钢合金来形成。桁条耦联件能够具有Z型 的横截面几何形状或L型的横截面几何形状。可替代的是，桁条耦联件能够具有Ω型的横 截面几何形状或倒T型的横截面几何形状。根据本发明，也设有由根据本发明的耦联装置和至少一个机身部分构成的组合， 其中桁条耦联件的在桁条上的接触面之间的距离等于桁条的在桁条耦联件上的接触面之 间的距离的士 10%。根据本发明的组合能够构成为，使得至少两个耦联装置构成待耦联的机身部分中 的至少一个的圆周。横向对接板能够至少部分地与待接合的机身部分的曲率半径相匹配。 此外，耦联装置能够借助多个连接元件，尤其是具有铆接元件耦联到机身舱室蒙皮、桁条以 及环形隔框上。桁条能够附加地借助于多个角撑架与环形隔框连接。 此外根据本发明，提供一种用于制造根据本发明的用于连接机身部分以形成飞机 机身舱室的耦联装置的方法，所述方法包括如下步骤将最初平坦的矩形材料板条弯曲直 到获得与所述待连接的机身部分的半径对应的预定的曲率半径；以及由材料板条加工出耦 联装置的几何结构。耦联装置的几何结构的加工能够通过切削法进行，尤其是通过铣削、车削或钻孔 来进行。由于材料板条首先与待接合的机身部分的半径相匹配，在随后的加工步骤中的边 角料能够减至最少，在所述随后的加工步骤中由实心的材料板条加工出几何结构。此外，该 做法允许在耦联装置内的符合负载的纤维定向以及两个机身部分和耦联装置的尽可能无 应力的接合。材料板条优选用铝合金材料、不锈钢合金、钛合金或它们的任意的组合来形 成。可替代的是，耦联装置也能够用纤维复合材料，尤其是以所谓的TFP(特制纤维布置) 工艺来制造。在这种情况下，自动优选用环氧树脂预浸渍的碳纤维束(所谓的“预浸”增强 纤维束)或干燥的碳纤维增强束，并且沿力线优化的方向放置在适合的载体材料上并且放 置在多个上下重叠地设置的位置上，并且在其位置上固定。通过TFP方法可实现如用于耦 联装置的制造所需的复杂的三维结构。与使用的原材料有关，一浸透的“预浸”材料或干燥 的碳纤维增强束一，能够直接在炉或压煮器中硬化，或者仍然必须事先用例如环氧树脂等 的适合的塑料材料干燥浸渍纤维预成型件。该方法的改进形式提出，耦联装置的复杂的几何结构的加工优选在CNC(计算机 数控)加工设备上进行，尤其通过铣削、车削、钻孔或这些切削加工技术的任意的组合来进 行。在提高对于耦联装置的尺寸稳定性的要求的情况下，可替代的是，能够使用非切削加工 措施，例如蚀刻法或电火花加工法。
在附图中示出 -图1示出在具有耦联装置的两个机身部分之间的横向对接区域；-图2示出图1中的放大的部分图，其具有耦联装置、机身舱室蒙皮、桁条、角撑架 以及环形隔框；-图3示出两个在机身部分的中凸线(或基线)区域内相互对接的耦联装置的不 具有机身舱室结构元件的立体图；-图4示出耦联装置的实施方式的变形方案；以及-图5和6示出用于制造耦联装置的加工方法。
具体实施例方式
在图中，一些功能相同的结构元件或构件总是具有相同的附图标记。图1示出在两个已接合的机身部分之间的对接区域内的耦联装置。为了在两个机身舱室蒙皮或蒙皮部分的横向对接区域4或横向接缝区域内连接 两个机身部分2、3，设有根据本发明的耦联元件1或者根据本发明的耦联装置1或耦联件。 在第一机身部分2的第一机身舱室蒙皮部分5上，多个在机身舱室的纵向方向上的桁条沿 着飞机的以这种方式形成的(未示出的)机身舱室的在图1至4中所示的xyz坐标系6的 χ轴延伸，其中在图1中只有一个桁条设有附图标记7。χ轴沿着由机身部分形成的机身舱 室的机身纵向轴线延伸。相应地，在第二机身部分3的第二机身舱室蒙皮部分8上，设置有 多个桁条，其中同样只是给一个桁条9分配了附图标记用于代表其于的桁条。桁条7、9优选 总是互相平行地在相关的机身部分的纵向方向上延伸且彼此均勻地隔开地在机身部分2、3 的整个圆周上分布。耦联装置或连接装置1具有环形隔框耦联件基体或沿隔框方向延伸的耦联件， 所述耦联件具有沿机身部分的圆周方向延伸的横向对接板10和横向对接肋部13 ；横向于 耦联件基体延伸的具有横向突出部的形式的桁条耦联件12，所述桁条耦联件具有桁条耦联 件肋根部或支承件20以及桁条耦联件肋部。桁条耦联件肋部19的纵向延伸部分的中间平 面最好平坦地延伸，并且成角度地且最好垂直于桁条耦联件肋根部20的纵向延伸部分的 中间平面延伸。此外，横向对接肋部13的纵向延伸部分的中间平面最好平坦地延伸，并且 成角度地且最好垂直于横向对接板10的纵向延伸部分的中间平面延伸。在耦联装置1与两个机身部分装配时，横向对接板10位于待连接的机身蒙皮部分 的横向对接区域4内，其中横向对接板10的底面最好覆盖待相互连接的机身舱室蒙皮部分 的边界面的连接区域。横向对接板10的底面最好沿横向对接板10的纵向方向弯曲地成型，并且为了适 合于待联接的部分也能够具有部分平坦的表面部分。面向机身部分的内侧的横向对接板10 根据使用情况最好与机身部分2、3的弯曲相匹配，或者尽可能精确地匹配，以便允许两个 机身部分2、3的尽可能无应力的接合。横向对接板10并且尤其是其面向机身舱室蒙皮部 分的底面或接触面形成为是长形的，并且能够具有基面几何形状，所述基面几何形状具有 两个至少部分平行的且沿横向对接板的纵向方向延伸的侧边缘，并且尤其也能够形成为矩 形。在耦联装置1与机身部分装配时，横向对接板10的纵向方向沿着待连接的机身舱室蒙皮部分的彼此相对的边缘侧延伸，并且沿机身舱室蒙皮5的圆周方向延伸。横向对接板10 也在与待连接的机身舱室蒙皮部分连接的桁条之间延伸，其中桁条也能够部分地搭接横向 于横向对接板的沿机身部分2、3的圆周方向延伸的纵向方向的横向对接板10。 例如，在横向对接板10的两个侧面上，多个尤其是构成肋状的横向突出部或桁条 耦联件12分别对称地延伸，其纵向方向横向于横向对接板10的纵向方向延伸，并且其中在 图中只是给两个桁条耦联件11、12分配附图标记用于代表其余的桁条耦联件。横向对接板 10与尤其是具有腹板形状的横向对接肋部13连接成一体，并且尤其是与该横向对接肋部 一体地制成。横向对接肋部的中间平面横向于并且尤其是垂直于相关的横向对接板10的 接触面延伸。耦联装置具有至少两对桁条耦联件12，所述桁条耦联件在耦联件基体的侧面延 伸，其中每对具有两个桁条耦联件12，所述桁条耦联件相对于横向对接板10的纵向方向彼 此相反地延伸，并且相对于横向对接板10的纵向方向彼此相对设置(图3)。两个桁条耦联 件12最好分别从耦联件基体的同一区域开始，沿彼此相反的方向延伸。桁条耦联件肋部19 能够从桁条耦联件肋根部20开始，并且尤其是从桁条耦联件肋根部20的侧边缘开始，并且 沿着它延伸。彼此相反地延伸且彼此相对地设置的桁条耦联件12的横向对接肋部20尤其 能够在横向对接肋部13的同一区域内重合。沿耦联件基体的纵向方向看连续放置的桁条 耦联件12的桁条耦联件肋部20能够从桁条耦联件12的肋根部20的正面的(沿图3上的 平面图中的对称轴线28的右侧的方向)或背面的(沿图3上的平面图中的对称轴线28的 左侧的方向)边缘侧延伸出来。横向对接肋部13在接合机身部分时与环形隔框14耦联。横向对接肋部13和相应 的环形隔框14能够作为分开的部件相互连接或连接成一体。在图1的视图中，横向对接肋部 13由环形隔框14遮盖，并且因此只是以虚线表示。环形隔框14能够具有多个凹槽或凹部， 所述凹槽或凹部例如能够被切割为略微梯形轮廓。在图中只给凹部15分配了附图标记。耦联装置1借助于多个未在图1中示出的设置成矩阵状的连接元件(图2)与机 身舱室蒙皮5、8、桁条7、9、环形隔框14以及多个角撑架牢固地连接，其中一个角撑架设有 附图标记16。角撑架16的固定或设置尤其能够在桁条耦联肋部19的侧壁和横向对接肋部 13的侧面上进行，其中角撑架16的基体安装在桁条耦联肋部19的侧壁上，并且基体的相对 桁条耦联肋部的端部借助于连接板或在基体上弯曲的根部安装横向对接肋部的侧壁上。例 如能够使用铆接元件、螺钉、粘合连接机构或适合的夹紧连接件或挤压接件作为连接元件。 因此可替代或可附加的是，也能够应用热接缝法，如尤其是摩擦搅拌焊接法或激光焊接法。 在热接缝法和粘合法的情况下，用于连接元件的紧固孔不是必需的。在两个相邻的桁条的 纵向轴线之间的距离17能够总是与两个相邻的桁条耦联件12的纵向轴线之间的距离18 相当。 根据本发明，为了制造耦联装置1，耦联装置由首先仍然为矩形的实心的材料板条 或板加工出，其中优选在加工出耦联装置1之前赋予材料板条所需的曲率半径，以便将边 角料减至最少，并且达到良好的纤维定向。图2示出通过图1中的虚线的圆表示的图1中的放大的部分图。通过坐标系6说 明机身结构的各个元件在空间内的位置。横向突出部的或桁条耦联件12的每个桁条耦联件肋根部20具有底面或接触面，所述底面或接触面在装配耦联装置时面向机身舱室蒙皮的内表面。在装配耦联装置时，桁 条9通过多个铆接元件与桁条耦联件12的相对于横向对接板10垂直地竖立的第一桁条耦 联件肋部19连接，并且第二机身舱室蒙皮8通过多个铆接元件与横向突出部12的在横向 对接板10的平面内平放的桁条耦联件肋部20连接，在所述铆接元件中，一个铆接元件设有 附图标记21用于代表所有其余的铆接元件。大致相互垂直地对接的凸缘19、20形成横向突 出部12的大致L型的横截面几何形状。相对于横向突出部12镜面对称地连接在横向对接 板10上的横向突出部11具有与横向突出部12相同的几何构造。第二机身舱室蒙皮8通 过铆接元件与横向对接板10连接，并且环形隔框14通过铆接元件与垂直的腹板13连接。 借助于角撑架16进行环形隔框14和桁条9之间的连接。构成为梯形的凹部15是必需的， 以便环形隔框14能够“放置”在耦联装置上，或者环形隔框14能够与腹板13铆接。 与总是具有基本上L型的横截面几何形状的桁条耦联件11、12相反，耦联装置1 的横向对接板10具有基本上倒T型的横截面几何形状，所述倒T型的横截面几何形状通过 在对接板10的中央垂直延伸的腹板13 (平行于Z轴)和部分地位于坐标系6的xy平面内 的作为底部的横向对接板10形成。图3在暴露的空间视图中的分别示出两个相互对接的耦联装置，而没有连接的机 身结构元件。坐标系6再次表示各个构件在空间内的位置或定向。原则上，两个机身部分的连接能够借助仅仅一个圆形、卵形、椭圆形、或按照机身 部分的任意圆周几何形状的耦联装置来进行，但是优选使用至少两个最好相接的耦联装 置，所述耦联装置从内侧设置在机身部分内，并且在其圆周上沿横向接缝区域延伸，也就是 说，“构成”其圆周。耦联装置1(尤其参见图1)具有桁条耦联件11、12，所述桁条耦联件从横向对接 板10的两侧与该横向对接板连接。在横向对接板10上，垂直的腹板13优选设置在中央， 所述腹板将横向对接区域14或横向接缝区域内的横向对接板10分成两个纵向凸缘22、23， 所述纵向凸缘基本上用于耦联机身舱室蒙皮5、8。肋状的桁条耦联件12包括两个桁条耦联 件肋根部19、20，而横向突出部11具有相应地构成的第一和第二凸缘24、25。在两个桁条 耦联件11、12和横向对接板10以及腹板13之间的交叉区域26内，存在具有基本上正方形 的横截面几何形状(从上面反向于ζ轴的方向看)的垂直竖立的栓状的加厚部27。其它不 具有附图标记的加厚部在整个耦联装置1上分别在两个桁条耦联件和腹板13之间的交叉 区域内延伸。在图3中可看出，耦联装置1沿着坐标系6的y轴弯曲地构成，以便尽可能无 应力与待连接的机身部分的预先给定的曲率半径相匹配。横向对接板10相对于y轴构成 为平坦的。耦联装置1在待接合的(未示出的)机身部分的基线28的范围内连接在与第一耦 联装置1对应地构成的第二耦联装置29上。但是，耦联装置29的桁条耦联件一在此外完 全相同的结构中一镜面对称地设置在横向对接板30上，因为耦联装置29在基线28的范 围内(基本上无缝地)邻接在耦联装置1上。在未示出的可替代的实施方式变形方案中， 桁条耦联件也能够相同定向地设置在耦联装置1、29上。优选使用至少三个相应于所示耦 联装置1、29构成的(分段的)耦联装置来连接各两个机身部分(120°圆周间距)。在这 种情况下，耦联装置1、29优选基本上总是无缝地相互对接。分段允许耦联装置1、29的更 好的加工技术的操作性，这尤其在具有大的横截面尺寸的机身部分的情况下是有意义的。
图4示出耦联装置的实施方式变形方案。与在图1至3中所示的型式不同，在图 1至3中所示的型式中，通过桁条的垂直的凸缘进行耦联装置的桁条耦联件的耦联，在根据 图4的所述的构造中，在桁条根部或桁条凸缘上进行桁条的在桁条耦联件上的耦联。
耦联装置31包括多个桁条耦联件，其中在图4的示图中只示出前面的横向突出部 32。横向突出部32连接在横向对接板33上。横向对接板33沿坐标系6的y轴的方向弯 曲地构成，也就是说，与待连接的机身部分的局部的弯曲相匹配。虚线示出的垂直的腹板34 在横向对接板33的大至中央延伸，使得横向对接板33具有基本上倒T型的横截面几何形 状。未示出的机身部分的环形隔框35与多个未画出的连接元件连接，尤其是与铆接元件连 接。横向突出部32相应于横向对接板33具有带有两个位于xy平面内的凸缘36、37的同样 倒T型的横截面几何形状。用于固定横向突出部32的垂直的腹板38在凸缘36、37的中央 延伸。桁条39具有带有在底面连接的桁条根部40的基本上Ω型的横截面几何形状。与 图1至3的实施方式变形方案不同，在桁条根部40和机身部分42的位于下面的机身舱室 蒙皮41上并且借助于(垂直竖立，平行于ζ轴)桁条凸缘进行横向突出部32的连接。在 桁条根部40、机身舱室蒙皮41以及横向突出部32之间的真正的机械连接通过多个连接元 件，尤其是铆接元件进行，在所述铆接元件中，只是一个铆接元件43设有附图标记用于代 表其余的铆接元件。在横向突出部32和横向对接板33之间的交叉区域44内，再次存在具 有近似正方形的横截面的加厚部45，以便确保耦联装置31的所需的静载荷强度。图5、6示意地示出用于制造根据本发明设计成一体的的且尤其是一体地制成的 耦联装置的方法。如从图5中看出，在第一方法步骤中，具有合适的厚度47的仍然近似平面矩形的 材料板条46或长形的板通过例如三个压辊48至50的装置一所述三个压辊的未设有附图 标记的旋转轴线合适地相互隔开一沿双箭头51的方向引导，直至达到曲率半径52，所述曲 率半径基本上相当于借助于耦联装置接合的机身部分的曲率半径或局部的曲率。材料板条 46的长度优选确定为，使得该长度相当于两个待接合的机身部分的在横向接缝区域内的内 圆周的大约至少三分之一。在这种情况下，压辊48至50沿三个白色箭头方向或反向于三 个白色箭头方向旋转。在第二方法步骤中，由实心的材料板条46，优选通过例如铣削、车削或钻孔的切削 加工技术一体地加工出待制造或后来的耦联装置的最终轮廓，所述耦联装置具有全部的桁 条耦联件、腹板、在交叉区域内的加厚部、具有腹板的横向对接板以及所有用于连接元件的 插入的孔。为了这个目的，材料板条46借助于未示出的切削装置以在空间内限定其位置的 方式定位，并且借助于CNC加工设备53切削加工，所述CNC加工设备具有例如沿箭头54的 方向旋转的刀具55，尤其是铣刀或钻头的结构中。在图6的示图中，已经加工出桁条耦联 件55、56的和横向对接板57的第一突出部。在对耦联装置的尺寸稳定性的要求提高的情 况下，也能够用无切削的加工技术，例如电火花加工法、线切割法、离子蚀刻法、化学蚀刻法 或类似方法，来代替切削的加工方法。优选的是，用于制造后来的耦联装置的材料板条用可轻松地自动加工的铝合金材 料、用不锈钢合金材料或钛合金材料来形成。由于材料板条46在第一步骤中根据待接合的机身部分的预先给定的曲率半径52 进行弯曲，所以减少了在由实心的材料板条加工出耦联装置时的边角料，达到在后来的耦联装置中的有利的纤维定向，并且同时允许耦联装置的尽可能无应力的安装。根据本发明的耦联装置能够已经在制造期间与两个待接合的机身部分中的一个 的端部区域连接(单侧的预装备)。可替代的是，耦联装置的在横向接缝区域内的两侧的耦 联也能够仅在接合两个机身部分时进行。
原则上，借助根据本发明的耦联装置，将具有传统的铝结构形式，CFK结构形式或 混合结构形式(所谓的铝-CH(混合结构形式)的机身部分接合以形成飞机的完整的机身舱室。附图标记列表1耦联装置2机身部分(第一)3机身部分(第二)4横向对接区域5第一机身舱室蒙皮6坐标系7 桁条8第二机身舱室蒙皮9 桁条10横向对接板11横向突出部12横向突出部13 腹板14环形隔框15 凹部16角撑架17距离(桁条)18距离(桁条耦联件)19第一凸缘(垂直的)或桁条耦联件肋部20第二凸缘(水平的)或桁条耦联件肋根部21铆接元件
22纵向凸缘
I中间部分
23纵向凸缘J24第一凸缘(垂直的)25第二凸缘(水平的)26交叉区域27加厚部28 基线29耦联装置
30横向对接板31耦联装置32横向突出部 33横向对接板34 腹板35环形隔框
36凸缘 ^
37凸缘[横向突出部 38腹板 >39 桁条40桁条根部41机身舱室蒙皮42机身部分43铆接元件44交叉区域45加厚部46材料板条4了厚度(材料板条)48 压辊49 压辊50 压辊51双箭头52曲率半径53CNC加工设备54 箭头55横向突出部56横向突出部57横向对接板
权利要求
一种用于在横向对接区域(4)内耦联机身部分(2、3、42)的耦联装置(1、29、31)，其中所述机身部分(2、3、42)分别具有至少一个机身舱室蒙皮部分(5、8、41)以及多个环形隔框(14、35)和桁条(7、9、39)，所述耦联装置(1、29、31)包括-横向对接板(10、30、33)，用于耦联两个机身舱室蒙皮(5、8、41)；-在所述横向对接板(10、30、33)的中央延伸的垂直的腹板(13、34、38)，其用于耦联环形隔框(14、35)；-多个在所述横向对接板(10、30、33)的两侧延伸的肋状桁条耦联件(11、12、32)，其用于耦联所述桁条(7、9、39)；-其中所述耦联装置(1、29、31)设计成一体的。
2.如权利要求1所述的耦联装置(1、29、31)，其特征在于，所述耦联装置(1、29、31)— 体地制成。
3.如权利要求1或2所述的耦联装置(1、29、31)，其特征在于，在所述桁条耦联件(11、 12,32)和所述腹板(13、34、38)之间的交叉区域(26,44)内构成有加厚部(27、45)。
4.如前述权利要求中任一项所述的耦联装置(1、29、31)，其特征在于，所述耦联装 置(1、29、31)在所述横向对接板的纵向延伸部分的每个侧面上分别具有两个桁条耦联件 (11、12、32)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的耦联装置(1、29、31)，其特征在于，所述横向对接 板(10、30、33)的底面沿其纵向方向看，至少部分弯曲地构成。
6.如权利要求1至5中任一项所述的耦联装置(1、29、31)，其特征在于，所述耦联装 置(10、30、33)具有多个孔，其用于借助多个连接元件，尤其是借助铆接元件(21、43)将所 述耦联装置(10、30、33)耦联在所述机身舱室蒙皮(5、8、41)、桁条(7、9、39)以及环形隔框 (14,35)上。
7.如权利要求1至6中任一项所述的耦联装置(1、29、31)，其特征在于，所述耦联装置 (1、29、31)具有用于将所述耦联装置(1、29、31)与每一个桁条(7、9、39)耦联的多个角撑架 (16)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的耦联装置(1、29、31)，其特征在于，所述耦联装置 (1、29、31)用铝合金、钛合金或不锈钢合金来形成。
9.如权利要求1至8中任一项所述的耦联装置(1、29、31)，其特征在于，所述桁条耦联 件(11、12、32)具有Z型的横截面几何形状或L型的横截面几何形状。
10.如权利要求1至8中任一项所述的耦联装置(1、29、31)，其特征在于，所述桁条耦 联件(11、12、32)具有Ω型的横截面几何形状或倒T型的横截面几何形状。
11.一种用于制造耦联装置，尤其是如权利要求1至10中任一项所述的耦联装置(1、 29,31)的方法，所述耦联装置用于连接机身部分以便形成飞机机身舱室，所述方法包括如 下步骤将最初平坦的矩形材料板条(46)弯曲直到获得与所述待连接的机身部分的(2、3、 42)半径对应的预定的曲率半径(52)；以及由所述材料板条(46)加工出所述耦联装置(1、 29、31)的几何结构。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述耦联装置(1、29、31)的所述几何结构 的加工通过切削的方法，尤其是通过铣削、车削或钻孔来进行。
13.一种由如前述权利要求中任一项所述的耦联装置(1、29、31)和至少一个机身部分构成的组合，其特征在于，所述桁条耦联件(11、12、32)的在所述桁条上的接触面之间的距 离(18)等于所述桁条(7、9、39)的在所述桁条耦联件(11、12、32)上的接触面之间的距离 (17)的 士 10%。
14.如权利要求13所述的组合，其特征在于，至少两个耦联装置(1、29、31)构成所述待 耦联的机身部分中的至少一个的圆周。
15.如权利要求13或14所述的组合，其特征在于，所述横向对接板(10、30、33)与所述 待接合的机身部分的曲率半径(52)相匹配。
16.如权利要求13至15中任一项所述的组合，其特征在于，所述耦联装置(10、30、33) 借助多个连接元件，尤其是借助铆接元件(21、43)耦联到所述机身舱室蒙皮(5、8、41)、所 述桁条(7、9、39)以及环形隔框(14、35)上。
17.如权利要求13至16中任一项所述的组合，其特征在于，所述桁条(7、9、39)借助于 多个角撑架(16)与环形隔框(14,35)连接。
全文摘要
本发明涉及一种耦联装置(1、29、31)，其用于在分别形成横向对接区域(4)情况下来连接机身部分(2、3、42)以形成由机身部分(2、3、42)组成的飞机机身舱室，所述机身部分(2、3、42)具有机身舱室蒙皮(5、8、41)、多个环形隔框(14、35)和桁条(7、9、39)，其中所述耦联装置(1、29、31)具有肋状结构并且具有条形地构成的横向对接板(10、30、33)，其用于耦联所述机身舱室蒙皮(5、8、41)；在所述横向对接板的中央延伸的肋部(13、34、38)，其用于耦联环形隔框(14、35)；以及多个在所述横向对接板(10、30、33)的两侧延伸的肋状桁条耦联件(11、12、32)，其用于耦联所述桁条(7、9、39)。本发明还涉及一种用于由合适的厚度(47)和长度的实心的矩形材料板条(46)制造所述耦联装置(1、29、31)的方法。
文档编号B64C1/06GK101868405SQ200880117153
公开日2010年10月20日 申请日期2008年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者斯特芬·迪特里希, 沃尔夫冈·格翁特克 申请人:空中客车营运有限公司