用于轻型结构组件的力导入配件制造技术

一种用于轻型结构组件（18）的力导入配件（2），所述力导入配件具有两个径向力导入面（6、8）、至少一个轴向力导入面（4）和用于力导入配件的力导入和支承的至少一个容纳机构（10）。径向力导入面（6、8）和轴向力导入面（4）围成空腔。径向力导入面（6、8）连同轴向力导入面（4）构成一件式的构件。这类力导入配件（2）能够通过应用选择性激光熔化方法来制造。因此，力导入配件能够特别灵活地与负载条件相匹配，具有特别有利的材料特性和轻的重量。

【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用于轻型结构组件的力导入配件、一种具有这类力导入配件的轻型结构组件、一种用于制造这类力导入配件的方法、用于将力导入夹层构件的这类力导入配件的使用和一种具有由轻型结构组件组成的内装配件的飞机，所述内装配件构造有这类力导入配件。
技术介绍
在现代交通工具中，轻型结构材料应用于多种多样的内装配件、附件和空气动力学的辅助面，所述轻型结构材料除了具有轻的重量，还具有足够的或者高的强度。特别是在现代客机中，在机身内部设计有大量具有夹层材料的物体，所述夹层材料具有至少一个芯层和一个、两个或多个覆盖层。举例说明，可以是在客舱中的地板、“机组人员休息室”或存储柜。在具有夹层形式的由轻型结构材料制成的相对高地负载的结构部件中设有专门的力导入位置，在所述位置上能够固定有结构部件，以便能够实现可靠的力传递。在现有技术中，不存在足够可靠且同时节省重量的可能性将集中的力例如通过螺旋连接导入蜂窝芯(“honeycomb”)轻型结构板中，而不会在力导入的位置上局部进行实心的芯增强。这常常通过粘贴由复合材料或由铝制成的实心构件来实现，可替代地，能够实现将较小的力传递到轻型结构板中，所述轻型结构板具有蜂窝芯，所述蜂窝芯单元借助于蜂窝芯填充材料填平。DE 3 827 279 Al和EP 0 345 403 BI示出用于吸收在运输工具的运输舱中的负载的、设计为轻型结构组件的防护壁，所述防护壁通过配件保持在飞机机身的构造结构上。所述配件分别具有相对大的面，所述面支承相关的轻型结构组件。在这类轻型结构组件必须是完全的轻型结构的情况下，所述已知的可能性不是一个优选的解决方案，因为一个或多个这类实心的力导入构件的一体化导致轻型结构组件的重量明显增加，尽管对于技术实施而言，仅朝向连接元件突出的面足够用于将足够的力导入轻型结构组件中。
技术实现思路
相应地，可以视为本专利技术的目的是，提出一种力导入配件，所述力导入配件能够将力尽可能协调地导入轻型结构组件中，同时具有轻的重量并且能够低成本地制造。 本专利技术的另一目的能够在于，提出这类力导入配件，其中通过改变力导入配件能够调节可传递的力，其中，这类改变能够尽可能低成本地或成本中性地实施。本专利技术的再一目的能够在于，提出一种具有内装配件的飞机，所述内装配件由轻型结构组件组成，所述轻型结构组件能够以特别轻的附加重量设置到机身内部的飞机结构上。已提及的目的通过独立权利要求的特征得以实现。在相应的从属权利要求中获得有利的改进方案。根据本专利技术的第一观点，根据本专利技术的力导入配件具有至少一个轴向力导入面、至少一个径向力导入面和用于支承轻型结构组件的至少一个容纳机构，其中，轴向力导入面和径向力导入面围成空腔，并且根据本专利技术的力导入配件构成为一件式的、无接缝的构件。根据本专利技术的力导入配件在力导入面的区域中具有壁形结构，所述壁形结构能够具有预定的壁厚，并且通过力导入面向外限定。径向力导入面优选设置用于形成与轻型结构组件的平面的、材料接合的连接，其中，特别优选的是粘合连接。通过设计径向力导入面的尺寸和形状能够预先确定可传递给力导入配件的力。根据本专利技术的力导入配件能够具有任一形状，只要存在径向力导入面和轴向力导入面，所述径向力导入面和轴向力导入面适于将支承力由容纳机构传递给轻型结构组件或者导入力导入配件中。如果轻型结构组件例如是平坦的夹层板，那么根据本专利技术的力导入配件的外部尺寸能够与在夹层板中的夹层板的厚度或芯层的厚度相匹配，以便能够实现根据本专利技术的力导入配件的协调的一体化。此外，轴向力导入面优选设置用于将垂直于轻型结构组件所施加的力转为在轴向力导入面和轻型结构组件的剪力芯之间的剪切力，而径向力导入面设置用于能够将压力或拉力由平行的力导入沿夹层板的延伸方向协调地传递给所述夹层板。通过封闭的空腔提供了根据本专利技术的力导入配件的一定的可变形性，以至于能够实现在力导入配件和轻型结构组件之间的相对小的刚性突变。同时，由于空腔，力导入配件的重量被减少到小的数值，以至于根据本专利技术的力导入配件有助于轻型结构组件的可能少的重量增加。依照根据本专利技术的力导入配件的一个有利的改进方案，容纳机构构造为钻孔，所述钻孔设置在至少一个轴向力导入面中。轻型结构组件的固定能够通过螺栓等实现，所述螺栓能够被引导穿过所述钻孔并且能够借助于根据本专利技术的力导入配件张紧。为此，用于容纳螺栓的开口也具有螺纹。可替代地，其他固定机构也能够穿过所述开口并且固定。依照根据本专利技术的力导入配件的另一有利的实施形式，容纳机构能够构成为衬套，所述衬套与在至少一个轴向力导入面中的开口相符。因此能够实现根据本专利技术的力导入配件的特别准确的支承或者引导。根据一个有利的改进方案，根据本专利技术的力导入配件构成为盘状或罐状。如前面已经提及的，根据本专利技术的力导入配件的高度能够与轻型结构组件的厚度相匹配，以至于力导入配件例如能够对齐地集成到例如构成为夹层板的轻型结构组件中。由于盘状或罐状的构造，轴向力接收面能够构成为圆柱形外壳，而至少一个径向力导入面能够构成为设置在圆柱形外壳的上侧和/或下侧的圆盘。径向力导入面能够在整个面上与轴向力导入面以不具有接合位置的一体的结构类型连接。通过这类扩展方案，空腔在可能的弯折位置上的横截面在加载有弯曲应力的情况下完全地或至少尽可能完全地保持不变。因此，相比于在具有单独的组件的结构形式的其他情况下中可能的情况，在根据本专利技术的力导入配件中能够引入明显更大的弯曲应力、拉力和横向力。更有利的是，根据本专利技术的力导入配件能够具有 相对于纵轴线对称的结构。所述纵轴线能够与容纳机构同中心地设置。径向力导入面的和轴向面导入面的形状可以任意选择，在此既能够使用圆形的形状也可以使用有角的形状。根据一个有利的改进方案，根据本专利技术的力导入配件能够具有粗糙的表面。这可实现与轻型结构组件例如在轻型结构组件的芯层和轴向力导入面之间或在轻型结构组件的覆盖层和径向力导入面之间的有利的粘贴。在根据本专利技术的力导入配件的一个有利的改进方案中，根据本专利技术的力导入配件的壁厚在至少一个径向力导入面的区域中从纵轴线上看在径向上向外减少。因此，根据本专利技术的力导入配件的弹性/塑性的可变形性变大，以至于拉力和压力能够更多地导入轻型结构组件中，例如导入到夹层板的覆盖层中。出现的并且指向芯元件的横向力剪切减少，这有利于在复合结构中的总的强度。在根据本专利技术的力导入配件的一个有利的改进方案中，加固元件设置在空腔的内部中，并且与至少一个轴向力导入面和/或至少一个径向力导入面连接。加固元件能够具有不同类型的形状，并且所述加固元件既能够在轴向方向上延伸并且能够构成为实心的中间肋，也能够构成为杆形加固元件，所述杆形加固元件形成在空腔内部的框架结构。所述加固元件的目的是改善在容纳机构和径向力导入面和轴向力导入面之间的力传递。通过调整加固元件的类型、形状和数量，能够至少部分地影响根据本专利技术的力导入配件的可变形性。在一个优选的改进方案中，根据本专利技术的力导入配件具有两个径向力导入面，所述径向力导入面构成为盘形元件，并且通过轴向力导入面与根据本专利技术的力导入配件的封闭的表面互补。因此，在现有的轻型结构组件中实现具有特别有利的简单的一体化可能性的极其简单的结构。通过预先给定根据本专利技术的力导入配件的各个壁厚，能够确定可通过设置在所述壁上的力导入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.15 DE 102009058359.9;2009.12.15 US 61/286,1.用于轻型结构组件的力导入配件(2、28、38、48)，其中，所述力导入配件构成为罐形，并且具有 -两个盘形的径向力导入面(6、8)； -至少一个设计为圆柱形外壳的轴向力导入面(4);和 -用于支承所述力导入配件的至少一个容纳机构(10); 其中，所述径向力导入面(6、8)和所述轴向力导入面(4)围成空腔，并且 其中，所述力导入配件(2、28、38、48 )构成为一件式的、无接缝的构件。2.根据权利要求I所述的力导入配件(2、28、38、48)，具有粗糙的表面。3.根据权利要求I或2所述的力导入配件(2、28、38、48)，还具有至少一个加固元件(46 >50),所述加固兀件设置在所述空腔的内部中。4.根据权利要求3所述的力导入配件(2、28、38、48)，其中，所述加固元件(46、50)设计为平坦的构件。5.根据权利要求3所述的力导入配件(2、28、38、48)，其中，所述加固元件(46、50 )设计为杆形构件。6.根据前述权利要求之一所述的力导入配件(2、28、38、48)，其中，所述力导入配件在所述径向力导入面(6、8)的区域中的壁厚在径向上从纵轴线(12)向外变小。7.根据前述权利要求之一所述的力导入配件(2、28、38、48)，其中，所述容纳机构构成为至少一个开口，所述开口延伸到所述至少一个径向力接收面(6、8)中。8.根据权利要求I至4之一所述的力导入配件(2、28、38、48)，其中，所述容纳机构设计为至少一个衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克迈克尔·克劳金，
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：