接头连接器、转动接头、框架构造套件和框架制造技术

一种接头连接环，所述接头连接环包括形成为中空圆柱的连接器主体，和在圆柱形连接器主体的顶部表面中形成沟的环形沟槽，所述中空圆柱限定围绕连接器开口的中空部，所述沟围绕圆柱形连接器主体圆周地行进并且在连接器主体中具有大约恒定的深度。

【技术实现步骤摘要】
接头连接器、转动接头、框架构造套件和框架
本专利技术涉及尤其用于转动接头的接头连接环、使用具有接头连接环的转动接头的框架构造套件和使用该转动接头的框架。
技术介绍
在航空、土木工程或建筑领域，用于建筑工作的横梁、托梁和构架被设计成经受弯曲力，弯曲力垂直于相应横梁的延伸方向而作用。常规的横梁可以被用作一体式部件，所述一体式部件具有位于边缘处的凸缘和在凸缘之间跨越的腹板。可选地，取代腹板，切割器研磨支柱可以用于平行行进的纵向支撑棒之间，因而由于更少的材料用于形成横梁而导致横梁的重量减少。该支柱可以用于三维桁架结构，如文件EP0986685B1或EP1358392B1中所述。然而，在该横梁或构架中引入局部负荷可以导致扭转力矩，扭转力矩利用纵向支撑棒被引导至支柱的附接接头。该扭转力矩又可以在纵向支撑棒中导致额外力矩，所述额外力矩将必须通过局部加固装置被补偿，从而抵消获得的一些或所有重量优势。文件US6,622,447B1中公开了用于建筑模型和结构的模块化结构系统，模块化结构系统使用具有球形对称性的多个连接毂构件和具有纵向对称性的多个支柱构件，其中支柱构件能够可移除地接合连接毂构件，相对于连接毂构件，将支柱构件放置在对应的径向和切向位置处。每个文件CA2237020A1和DE3800547A1都公开了一组结构元件，所述一组结构元件使用支撑棒和用于插入头部的圆柱形连接元件从而生成支撑结构，插入头部设置在支撑棒的端侧。文件DE3736784A1公开了具有杆状元件的节点桁架系统，杆状元件可枢转地连接到节点主体。文件US4,161,088A公开了管和球式桁架阵列，其中桁架阵列的外桁弦包括外中空管元件和内杆，外中空管元件具有结构T形元件，结构T形元件在与其中层板表面被支撑在桁架阵列上的平面垂直的平面中从外中空管元件的外表面向外径向地延伸，内杆沿着外中空管元件的纵向轴线行进通过管。大致球状中空构件，诸如球形中空构件，被提供，大致球状中空构件为多个桁架构件所共用，所述多个桁架构件通过螺栓连接而连结到球形构件。文件US2010/0083605A1公开了具有棒构件的桁架，棒构件由连接元件连接，其中棒构件和连接元件具有插接结构，诸如环形榫舌和环形沟槽。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供用于更容易构造框架的解决方案，解决方案以高效和重量减轻的方式补偿连接到框架的接头中的额外扭转力矩，并且允许利用待安装和固定的最小数量的个体部件进行快速安装。通过具有根据权利要求1所述的特征的接头连接环、具有包括根据权利要求3所述的特征的接头连接环的转动接头、具有根据权利要求7所述的特征的框架构造套件、和具有根据权利要求12所述的特征的框架，以实现该目的。本专利技术的第一方面涉及接头连接环，接头连接环包括形成为中空圆柱的连接器主体，和在圆柱形连接器主体的顶部表面中形成沟的环形沟槽，所述中空圆柱限定围绕连接器开口的中空部，所述沟围绕圆柱形连接器主体圆周地行进并且在连接器主体中具有大约恒定的深度。在一个实施例中，通过使用增材制造，AM，技术，连接器主体可以由树脂和金属中的一种铸成。本专利技术的第二方面涉及一种转动接头，所述转动接头包括在第一端部处具有包括至少部分地球体凹形支承表面的承窝杆凸缘的承窝杆、包围承窝杆并且具有螺纹扳拧头部的壳体螺母、具有至少部分地球体凸形支承表面和围绕支承表面的螺纹侧壁的球杆。安装柄利用柄端部连接到承窝杆或球杆。在其与柄端部相反的端部处，安装柄配置有根据本专利技术的第一方面的接头连接环，接头连接环固定连接到安装柄。球杆的螺纹侧壁的直径对应于壳体螺母的螺纹扳拧头部的直径。根据本专利技术的第三方面，框架构造套件包括根据本专利技术的第一方面的至少一个转动接头和至少一个管状互连支柱，所述至少一个管状互连支柱连接到接头连接环。根据本专利技术的第四方面，框架包括根据本专利技术的第一方面的多个转动接头，和多个互连支柱，多个互连支柱中的每个都连接到所述多个转动接头的接头连接环。本专利技术基于的思想是通过使用球窝式转动接头来改善由支柱组成的框架的连接点。固定连接部件由单个突出球杆形成，所述单个突出球杆具有基本至少部分地球体凸形外表面。球杆的围绕凸形外表面的侧壁设置有与壳体螺母接合的圆柱形螺纹接合表面。可移动连接部件由承窝杆形成，承窝杆具有至少部分地球体凹形外表面，凹形外表面的形状对应于固定连接部件的凸形外表面的形状，使得两个连接部件都可以与彼此接触，并且类似于球窝式连接件，接触的凸形和凹形外表面可以相对于彼此以滑动方式移动。为了抑制可移动连接部件以不从固定连接部件的凸形外表面分离，承窝杆在壳体螺母上滑动。壳体螺母在其内壁上具有与固定连接部件的圆柱形螺纹接合表面对应的内螺纹。可移动连接部件具有大致锥形形状，即具有凹形外表面的端部相对于延伸杆部具有凸缘。壳体螺母的开口具有如下的直径，所述直径大于延伸杆部的直径但是小于凸缘式端部的直径。因此，当壳体螺母以螺纹接合固定连接部件的螺纹接合表面时，壳体螺母将凸缘式端部夹紧在壳体螺母开口的边缘和固定连接部件之间，使得可移动连接部件将被固定以防止从固定连接部件分离，即可移动连接部件在延伸杆部的方向上远离固定连接部件的线性运动将被机械地抑制。沿着固定连接部件(“球”部件)和可移动连接部件(“承窝”部件)的接触表面，承窝杆相对于固定连接部件的附接结构的转动可以被实现。相对于转动接头的接触表面，连接到承窝杆的支柱上的侧向力矩将导致承窝杆沿着固定连接部件的外表面的移位。因而，由于可移动连接部件相对于固定连接部件的补偿滑动，垂直于支柱/承窝杆的定向作用的任何弯曲力矩将相对于转动接头将变得无效。这又表示转动接头将基本免于否则可以作用于转动接头的任何弯曲力矩。连接到该转动接头的支柱的轴线将总是朝转动接头的中心定向，从而在支柱的任何负载状态下最优地平衡转动接头。另外地，特别有利的可以是以下各项的减少，即成本、重量、研制周期、部件数量和制造复杂度以及当设计框架构造套件的构件时使用任何种类的层制造技术，所述构件具体地为转动接头。根据转动接头的实施例，壳体螺母在螺纹扳拧头部的相反侧可以具有螺母孔，螺母孔的直径大于承窝杆的直径，但是小于承窝杆凸缘的直径。这样，承窝杆凸缘被给出足够的活动余地以沿着球杆支承表面旋转，但是不能够从垂直于其表面的球杆分离。根据转动接头的另一个实施例，承窝杆凸缘的凹形支承表面的曲率可以对应于球杆的凸形支承表面的曲率。这能使在两个可移动部件之间实现平滑接触，从而减少接头中的内摩擦力。根据转动接头的另一个实施例，转动接头可以进一步包括滑动垫片，滑动垫片布置在承窝杆凸缘和螺纹扳拧头部的内壁之间。滑动垫片可以具有比承窝杆凸缘的直径小的直径，从而允许承窝杆和球杆之间的更大的最大移位角度。根据框架构造套件的实施例，互连支柱可以包括桁架横梁，所述桁架横梁具有多个大致纵向行进桁弦构件和跨越桁弦构件之间的多个腹板构件。桁架横梁，例如由网格框架构件的等距框架构成的横梁，针对重量和负荷平衡被优化，从而尤其有利于任何航空应用。根据框架构造套件的实施例，管状互连支柱的管壁可以以形式配合或压入配合布置被插入接头连接环的环形沟槽中。在特定实施例中，借助于引入环形沟槽中的树脂、黏合剂、胶或固化液态金属，管状互连支柱然后可以稳固地固定到接头连接环。可选地，借助于扣合锁定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接头连接环(33)，包括：连接器主体(35)，所述连接器主体形成为中空圆柱，所述中空圆柱限定围绕连接器开口(36)的中空部；和环形沟槽(37)，所述环形沟槽在圆柱形连接器主体(35)的顶部表面中形成为围绕圆柱形连接器主体(35)圆周地行进并且在连接器主体(35)中具有大约恒定深度的沟。

【技术特征摘要】
2015.11.05 EP 15193131.81.一种接头连接环(33)，包括：连接器主体(35)，所述连接器主体形成为中空圆柱，所述中空圆柱限定围绕连接器开口(36)的中空部；和环形沟槽(37)，所述环形沟槽在圆柱形连接器主体(35)的顶部表面中形成为围绕圆柱形连接器主体(35)圆周地行进并且在连接器主体(35)中具有大约恒定深度的沟。2.根据权利要求1所述的接头连接环(33)，其中：通过使用增材制造，AM，技术，连接器主体(35)由树脂和金属中的一种铸成。3.一种转动接头(10)，包括：承窝杆(2)，所述承窝杆在第一端部处具有包括至少部分地球体凹形支承表面(5a)的承窝杆凸缘(5)；壳体螺母(1)，所述壳体螺母包围承窝杆(2)并且具有螺纹扳拧头部(1a)；球杆(13)，所述球杆具有至少部分地球体凸形支承表面(13a)和围绕支承表面(13a)的螺纹侧壁；安装柄(14)，所述安装柄利用柄端部连接到承窝杆(2)或球杆(13)；和根据权利要求1和2中任一项所述的接头连接环(33)，所述接头连接环与安装柄(14)的柄端部相反地固定地连接到安装柄(14)，其中，球杆(13)的螺纹侧壁的直径对应于壳体螺母(1)的螺纹扳拧头部(1a)的直径。4.根据权利要求3所述的转动接头(10)，其中：壳体螺母(1)在螺纹扳拧头部(1a)的相反侧具有螺母孔，所述螺母孔的直径大于承窝杆(2)的直径，但是小于承窝杆凸缘(5)的直径。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔曼·本希恩，安德鲁斯·波佩，
申请(专利权)人：空中客车德国运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE