梁翼緣夾、使用梁翼緣夾的結(jié)構(gòu)梁節(jié)點以及用于形成結(jié)構(gòu)梁節(jié)點的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種梁翼緣夾、使用該夾具的結(jié)構(gòu)梁節(jié)點和形成使用梁翼緣夾的結(jié)構(gòu)梁節(jié)點的方法，特別在航空工業(yè)中用于飛行器地板格、飛行器機身和飛行器機翼盒的結(jié)構(gòu)
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【背景技術(shù)】
[0002]例如在航空業(yè)、土木工程或建筑中，用于施工作業(yè)的梁、節(jié)點和框架被設(shè)計以承受與分別的梁的延伸方向垂直地作用的彎曲力。傳統(tǒng)的梁可被實施作為具有在邊緣處的翼緣和跨越在翼緣之間的腹板的整體部分。
[0003]被使用于結(jié)構(gòu)框架的建造的這種梁，即是，結(jié)構(gòu)梁，需要在節(jié)點位置被連接，相對于彼此成角度延展的梁在節(jié)點位置相交。相交的梁需要保持彼此對準(zhǔn)，特別地是在那些相交處，因此，連接技術(shù)已被開發(fā)，以將相交的梁彼此壓入配合或摩擦鎖住。
[0004]例如，如果以上面的梁的底翼緣部平放在下面的梁的頂翼緣部的方式將梁放置在彼此的頂部上，則為了通過鉚接或栓接將上面的梁的底翼緣部附接到下面的梁的頂翼緣部，可在被對準(zhǔn)的分別的翼緣部中設(shè)置相同的孔或切口。這種連接需要用于鉚接工具的充足的邊緣范圍、間距、材料厚度以及可及性。因此，為了提供必要的孔，在設(shè)計階段就已經(jīng)計劃了梁的連接。在設(shè)計階段之后的額外的或后期的修改通常導(dǎo)致了重新規(guī)劃的相當(dāng)大的額外工作量，并且難以被應(yīng)用到已制造的梁中。
[0005]其他手段包括提供規(guī)范的或定制的互鎖裝置，其具有容納梁的要被互鎖的分別的部分的凹槽。例如，文件US4379651Α公開了一種用于借助包圍金屬型材的分別的側(cè)面的四個L型組件來牢固地緊固兩個交叉的金屬型材的方法。文件US729445A公開了用于將十字金屬梁夾緊且固定到一起的裝置，其包括帶有用于容納十字金屬梁的翼緣的沿邊配合缺口隔板的固定夾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的是提供用于在相交節(jié)點位置處連接相交的結(jié)構(gòu)梁的解決方案，該相交節(jié)點位置允許梁設(shè)計的獨立性。而且，本發(fā)明的目的是提供一種梁互相連接解決方案，其不需要其中一個梁具有特殊設(shè)計特征，諸如用于容納節(jié)點相互連接裝置的孔或槽。
[0007]該目的通過具有權(quán)利要求1的特征的梁翼緣夾、具有權(quán)利要求6的特征的結(jié)構(gòu)梁節(jié)點、具有權(quán)利要求9的特征的用于形成結(jié)構(gòu)梁節(jié)點的方法以及具有權(quán)利要求12的特征的、包括帶相互連接的結(jié)構(gòu)梁的地板框架的飛行器來實現(xiàn)。
[0008]本發(fā)明的第一方面涉及一種梁翼緣夾，其包含夾具體部，該夾具體部具有帶第一夾緊面的第一鉗爪部和帶第二夾緊面的第二鉗爪部。第一夾緊面和第二夾緊面被定向為互相平行，并且在高度上偏離預(yù)定的夾持距離。夾具體部進一步包含與第一鉗爪部相對地從第二鉗爪部突出的螺栓部，并且至少一個螺栓孔被形成為穿過螺栓部。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一種結(jié)構(gòu)梁節(jié)點包含:具有腹板部和至少一個第一翼緣部的第一結(jié)構(gòu)梁；具有至少一個第二翼緣部的第二結(jié)構(gòu)梁，第二結(jié)構(gòu)梁具有相對于第一結(jié)構(gòu)梁的延伸軸線成角度的延伸軸線，并且與第一結(jié)構(gòu)梁相交；根據(jù)本發(fā)明的第一方面的至少一個梁翼緣夾；以及被插入到至少一個梁翼緣夾的至少一個螺栓孔中的至少一個緊固銷或螺栓。第一結(jié)構(gòu)梁的至少一個第一翼緣部與第二結(jié)構(gòu)梁的至少一個第二翼緣部鄰接。至少一個緊固銷或螺栓將至少一個梁翼緣夾的夾具體部緊固到第一結(jié)構(gòu)梁的腹板部，以便至少一個梁翼緣夾的第一夾緊面將第二結(jié)構(gòu)梁的至少一個第二翼緣部按壓到第一結(jié)構(gòu)梁的至少一個第一翼緣部。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，一種用于形成結(jié)構(gòu)梁節(jié)點的方法包含:將第一結(jié)構(gòu)梁的第一翼緣部鄰接到第二結(jié)構(gòu)梁的第二翼緣部，第二結(jié)構(gòu)梁具有相對于第一結(jié)構(gòu)梁的延伸軸線成角度的延伸軸線，并且與第一結(jié)構(gòu)梁相交；將梁翼緣夾的第一夾緊面按壓到抵靠第一結(jié)構(gòu)梁的第一翼緣部的第二結(jié)構(gòu)梁的第二翼緣部，該梁翼緣夾包含具有帶第一夾緊面的第一鉗爪部和帶第二夾緊面的第二鉗爪部的夾具體部，第一夾緊面和第二夾緊面被定向為互相平行，并且在高度上偏離預(yù)定的夾持距離；將緊固銷或螺栓引入到螺栓孔中，該螺栓孔被形成為穿過與梁翼緣夾的夾具體部的第一鉗爪部相對地從第二鉗爪部突出的螺栓部；以及借助緊固銷或螺栓將梁翼緣夾的夾具體部緊固到第一結(jié)構(gòu)梁的腹板部。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，一種飛行器包括地板框架，地板框架帶有互相連接的結(jié)構(gòu)梁，其中結(jié)構(gòu)梁與根據(jù)本發(fā)明的第二方面的結(jié)構(gòu)梁節(jié)點互相連接。
[0012]本發(fā)明所基于的概念是，使用一個或多個臺鉗式部件，其通過鉚接或栓接僅僅被牢固地緊固于相交的梁的其中一個，并且能夠?qū)⑾嘟坏牧旱泥徑拥囊砭壊炕ハ鄪A持。在其中一個結(jié)構(gòu)梁的腹板部中有利地執(zhí)行鉚接或栓接，這允許充分的機械穩(wěn)定和可靠的螺栓連接。臺鉗式部件的使用不需要給另外一個相交的梁特別地準(zhǔn)備孔、螺栓孔或其他緊固措施，因此簡化了梁節(jié)點的安裝步驟，并且提高了將不同設(shè)計的梁夾持到一起的靈活性。
[0013]當(dāng)設(shè)計要被互相連接的結(jié)構(gòu)梁時，伴隨梁設(shè)計的獨立而來的特別的益處另外還有成本的減少、重量的減少、準(zhǔn)備時間的減少、零件數(shù)量的減少以及制造復(fù)雜度的減少。梁與梁的連接可在框架制造工序的非常后期的階段被改變，而幾乎不需要額外工作。特別地，由于本發(fā)明的互相連接機構(gòu)適用于現(xiàn)有的或舊的結(jié)構(gòu)梁的靈活性，當(dāng)采用本發(fā)明的解決方案時，可有利地適用改造和機艙定制。
[0014]根據(jù)梁翼緣夾或方法的實施方式，夾具體部可為大致地C形狀，第一鉗爪部和第二鉗爪部形成了 C形狀夾具體部的腿部。
[0015]根據(jù)梁翼緣夾或方法的進一步的實施方式，夾具體部可在C形狀的頂點和/或第一鉗爪部的遠(yuǎn)端部被倒角。這有利于梁翼緣夾在結(jié)構(gòu)梁節(jié)點的安裝接入。
[0016]根據(jù)梁翼緣夾或方法的進一步的實施方式，螺栓部的厚度可比第二鉗爪部的厚度更小。這允許更方便地緊固螺栓，并且同時在制造夾具體部時節(jié)省材料，從而減少重量。
[0017]根據(jù)梁翼緣夾的進一步實施方式，夾具體部可被整體地由金屬、金屬合金和塑料中的一種形成。以傳統(tǒng)的制造工序制造該整體地形成的夾具很容易且成本低。
[0018]根據(jù)結(jié)構(gòu)梁節(jié)點的實施方式，第一結(jié)構(gòu)梁可具有Η形狀的剖面。根據(jù)結(jié)構(gòu)梁節(jié)點的進一步實施方式，第二結(jié)構(gòu)梁可具有Η形狀或Τ形狀的剖面。這種梁通常被使用作為用于框架結(jié)構(gòu)的支撐梁，該框架結(jié)構(gòu)諸如用于飛行器的地板框架。
[0019]根據(jù)結(jié)構(gòu)梁節(jié)點的進一步的實施方式，結(jié)構(gòu)梁節(jié)點可特別地包含根據(jù)本發(fā)明的第一方面的四個梁翼緣夾，其中四個梁翼緣夾的其中兩個將第二結(jié)構(gòu)梁的第二翼緣部的相對側(cè)與第一結(jié)構(gòu)梁的至少一個第一翼緣部的相對側(cè)分別夾緊。四個梁翼緣夾可位于兩個結(jié)構(gòu)梁之間的相交處的每個拐角，從而可靠且牢固地固定結(jié)構(gòu)梁節(jié)點。
[0020]根據(jù)方法的進一步實施方式，該方法可包含重復(fù)按壓的步驟，引入并且緊固四個梁翼緣夾，其中四個梁翼緣夾中的兩個將第二結(jié)構(gòu)梁的第二翼緣部的相對側(cè)與第一結(jié)構(gòu)梁的腹板部的相對側(cè)分別夾緊。因此，四個梁翼緣夾可位于兩個結(jié)構(gòu)梁之間的相交處的每個拐角，從而可靠且牢固地固定結(jié)構(gòu)梁節(jié)點。
【附圖說明】
[0021]將參考附圖中所示的示例實施方式非常詳細(xì)地描述本發(fā)明。
[0022]所包括的附圖提供本發(fā)明的進一步理解，并且被引入且組成本說明的一部分。附圖示出了本發(fā)明的實施方式，并且與描述一同用作說明本發(fā)明的原理。本發(fā)明的其他實施方式和本發(fā)明的很多預(yù)期的益處很容易理解，因為他們通過參考下面的詳細(xì)的描述變得更好理解。附圖的元件不一定相對于彼此成比例。相同的附圖標(biāo)記表示對應(yīng)的相似的部分。
[0023]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的梁翼緣夾的立體圖。
[0024]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的結(jié)構(gòu)梁節(jié)點的立體圖。
[0025]圖3示意性地示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的結(jié)構(gòu)梁節(jié)點的方法的方框圖。