CN101952085A - 用于预装配至少两个事先穿孔的结构构件的可重复使用的临时紧固装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可重复使用的临时紧固装置(1)，例如针钳，用于预装配事先形成有用于接收所述装置的同轴孔(2，3)的至少两个结构构件(4，5)，装置包括：中空圆柱本体(10)，该中空圆柱本体(10)沿着伸长轴(XX’)延伸；轴承套圈(20)，该轴承套圈(20)设置在中空本体(10)的近端部(10a)处，并且在装置(1)的紧固位置处结构构件(4，5)之一抵靠该轴承套圈(20)；拉螺杆(40)，该拉螺杆(40)延伸过中空本体(10)并且与中空本体(10)同轴，并且插到将被附接的结构构件(4，5)的相应同轴孔(2，3)中；张紧装置，该张紧装置连接至拉螺杆，用于保持结构构件(4，5)彼此紧靠，其中，张紧装置包括适合于安装在拉杆(40)的近端螺纹端部(40a)上的至少一个可拆卸式管状端部件(50)，并且能够在施加在所述拉杆上的力的作用下被局部地轴向压缩以形成径向卷边(100)，以将结构构件(4，5)夹在径向卷边和轴承套圈(20)之间，其特征在于，装置包括套(30)，该套(30)具有支承突出部(36)，管状端部件(50)支撑在支承突出部(36)上，从而使得能够在距结构构件一定距离处形成径向卷边(100)。

Description

用于预装配至少两个事先穿孔的结构构件的可重复使用的临时紧固装置

技术领域

本发明涉及一种用于通过使用结构的单个侧面来预装配至少两个事先穿孔的结构构件的可重复使用的临时紧固装置。

背景技术

临时紧固装置——经常称为针钳——经常使用在机械工程中，尤其是在飞机结构中用于预装配构成飞机的结构构件——例如装配到框架、桁梁、增强板、翼肋以及翼梁上的机身面板或机翼面板。

现有技术中已知的装置通常包括支撑在被装配的结构构件的第一侧面上的中空圆柱本体，其中杆/钳单元——其本身由螺纹杆构成，两个半钳固定在该螺纹杆的第一端部处——装备有支撑在被装配的结构构件的相对的第二侧面上的可伸缩的扰流板。螺母设置于杆的第二螺纹端部并且支撑在中空本体的后侧面上。

因此借助于拧式装配工具驱动螺母在螺纹杆上转动，这导致杆/钳单元缩回直到扰流板变成支撑在被装配的结构构件的相对的侧面上以便在确定的预载应力下将它们坚固地锚定。

在预装配操作完成之后，通过拧开螺母以使杆/钳单元在相反方向上被向后推以便使得扰流板能够径向地缩回从而能够装置能够从穿到结构构件中的孔拔出，可以移除这些装置。

这样的临时紧固装置例如在专利FR 2 513 708或EP 336 808中描述。

这些装置经常用于在不发生任何重大破坏的情况下预装配金属结构构件，尤其是由具有能够支撑由扰流板施加到概念中的可伸缩钳的固有的较弱轴承表面上的较高水平的局部接触压力的机械强度的铝合金制成的金属结构构件。

在现代飞机上，越来越多的金属结构构件被以纤维例如玻璃纤维或碳纤维加强的复合材料替换。这些材料的多层结构使它们对于层之间的分层敏感。该破坏形式——可以使该材料的机械强度显著地变差——经常发生在穿在复合材料中的孔周围尤其是在高水平的局部接触压力情况下以及现有技术中前面描述的针钳的扰流板的锐利的边缘周围。

发明内容

因此本发明的一个目的是以简单设计利用可靠的解决办法来解决前面描述的问题。

因此，下文中描述的用于复合材料的新针钳构思具有这样的准确的目的和优点：即，通过大幅度地增加支承表面面积和通过以钝化作用除去锐利边缘来将局部接触压力减小至最小水平，同时新针钳构思保留这样的优点，即：除了其可拆卸和可重复使用这一特别重要的特征之外，经由组件的单个侧面接触和增加的安装预载。

具体地，本发明涉及一种可重复使用的临时紧固装置，例如针钳，用于预装配事先形成有用于接收所述装置的同轴孔的至少两个结构构件，所述装置包括：

中空圆柱本体，该中空圆柱本体沿着伸长轴延伸；

轴承套圈，该轴承套圈设置在中空本体的近端部处，并且在装置的紧固位置处结构构件之一抵靠该轴承套圈；

拉螺杆，该拉螺杆延伸过中空本体并且与中空本体同轴，并且插到将被附接的结构构件的相应同轴孔中；

张紧装置，该张紧装置连接至拉螺杆，用于使结构构件彼此紧靠，其中，张紧装置包括适合于安装在拉杆的近端螺纹端部上的至少一个可拆卸式管状端部件，并且可以在施加在所述拉杆上的力的作用下被局部地轴向压缩以形成径向卷边，以将结构构件夹在所述径向卷边和轴承套圈之间，

其特征在于，

装置包括套，该套具有支承突出部，管状端部件支撑在支承突出部上，从而使得能够在距结构构件一定距离处形成径向卷边。

因此，可变形的端部件形成使得复合材料上的局部接触压力水平能够减小的重要支承表面，同时避免形成能够破坏后者的任何锐利的边缘，该可变形的端部件在安装在结构上期间以球状物的形式变大。该端部件在安装之后可以容易地分开以便容易地拆卸针钳。该端部件是可消耗的并且可以替换以便以较低的成本重复使用针钳。

根据优选的实施方式，根据本发明的装置还可以包括下面的特征中的至少一个：

管状端部件局部地配设有机械弱化区，机械弱化区用于在施加到杆上的轴向拉力作用下形成卷边；

机械弱化区由管状端部件的距轴承套圈预定距离处的适合于径向向外变形的厚度减小部来限定，以便利用扩大方式来形成卷边，其中预定距离大于被装配的结构构件的厚度；

管状端部件是圆柱形的并且拧到拉杆的近端部上；

套具有形状为多边形例如六边形的轴向内孔，该轴向内孔适合于与在管状端部件的外远部分上制成的对应的多边形外形密切地配合工作，以便相对于所述套锁定所述管状端部件从而使所述管状端部件不转动；

套具有基本上等于管状端部件的外径的外径；

套在其大部分长度上具有适合于在轴承套圈中制成的圆孔内以最小的间隙滑动的外径；

套配设有用于支撑在套圈的端部的内侧面上的台肩，所述台肩自身穿设有能够容纳系统的多个径向孔，所述系统用于锁定套相对于拉杆的平移；

平移锁定系统包括球，球与在螺杆内制成并且具有等于套的外径的直径的环形槽配合工作，该套的外径减小了大约球的直径，从而球可以在不超过所述直径的情况下缩回槽内；

或者，平移锁定系统由开口环构成，该开口环连接至套并且包括由分隔部分开以便径向地形成弹性条的多个段，段的端部具有能够缩回到圆形通道中的准环面形的径向突起；

环形槽在其远端边缘具有圆锥形斜面，该圆锥形斜面用于当所述球或所述开口环的端部在拉杆的轴向位移作用下从所述槽进入/退出期间引导球或开口环的端部的径向运动；

管状端部件具有封闭的近端部和用于与在拉杆的近端部上产生的外螺纹配合工作的内螺纹；

管状端部件在其敞开的端部处具有用于与配设在套的近端部处的对应的圆锥形斜面配合工作的外斜面；

装置还包括带螺纹的驱动器，该带螺纹的驱动器安装在拉杆的远端部处以便使拉杆轴向地滑动，尤其是在径向卷边形成期间；

驱动器由以轴向孔穿透并通过的中空圆柱部构成，该轴向孔在近端部处配设有用于与拉杆的外螺纹配合工作的内螺纹；

驱动器的轴向孔还包括内台肩，该内台肩具有大于螺纹的直径的直径，以便用作设定于在拉杆的远端部处制成的螺纹内孔内的止动螺钉的支承表面；

驱动器的轴向孔在其远端部处形成圆柱形孔，圆柱形孔的内直径大于内螺纹的直径，以使锁定螺钉可以通过该壳体插入；

中空本体在其近端部处具有与轴承套圈的内螺纹配合工作的外螺纹；

中空本体在其近端部附近包括具有辐射状基部的内凹部；

中空本体在其近端部附近包括圆柱形内凹部，该圆柱形内凹部具有平坦基部并且适合于利用辐射状基部接收可拆卸的可互换式耐磨环；

装置包括由轴承套圈承载的密封装置，例如容纳在内环形槽内的O型圈；

装置包括在中空本体内用作压缩弹簧的可压缩构件；

可压缩构件由多个同轴弹性垫圈例如贝氏垫圈构成，轴向弹性垫圈在装置的安装阶段引起的轴向预载的作用下被压缩；以及

弹性垫圈变成一方面靠着中空本体的内台肩被支撑，另一方面靠着驱动器的近端部被支撑。

本发明还涉及一种临时紧固方法，该临时紧固方法用于预装配事先形成有同轴孔的至少两个结构构件并且利用根据前述权利要求中任一项的装置实施，其特征在于，所述方法包括下面的步骤：

在距所述构件尤其是孔一定距离处，产生用于张紧结构构件的以径向卷边为形式的张紧装置，

接着使卷边接触所述构件。

优选地，卷边产生在管状端部件上，该管状端部件适合于以可拆卸的方式安装在装置的拉杆上并且配设有机械弱化区，该机械弱化区利用扩大方式径向变形从而形成所述卷边。

附图说明

现在将参照仅出于说明目的给出并且在附图中示出的具体实施方式更详细地描述本发明，其中：

图1是在初始状态下的本发明的具有端部件的临时紧固装置的横截面图；

图2是安装地经过被装配的结构构件的装置的横截面图；

图3是装置的横截面图，示出在端部件上形成张紧卷边的第一步骤；

图4是装置的横截面图，示出利用所述卷边来张紧结构构件的第二步骤；

图5是装置的横截面图，示出通过使卷边倒退来释放结构构件的第三步骤；

图6是装置的横截面图，示出排出端部件的第四步骤；

图7是本发明的装置的近区段的放大的横截面图；

图8是本发明的装置的远区段的放大的横截面图；

图9是本发明的装置的构件之一的实施方式的变型的立体图；

图10是图9中的构件的侧视图；以及

图11是图10中的构件的纵向横截面图。

具体实施方式

图1的横截面图中的根据本发明的针钳1的结构表示为准备插到同轴孔2和3中，同轴孔2和3事先穿在包括至少两个被装配的构件4和5——例如飞机板——的结构中。图2至图6说明使用该针钳的不同步骤，该针钳包括下面的构件：

-中空圆柱本体10，该中空圆柱本体10沿着对称轴XX’延伸。中空本体10包括在近端部10a处的内凹部11，该内凹部11具有图7中给出的实施例中的基部，该基部具有用于接收下文中描述的平移锁定系统60的辐射状连接部11a。在图1至图6中给出的示例中，内凹部11是圆柱形的，具有用于接收可拆卸且可互换的耐磨环11b的平坦基部。通常，该环11b由强度水平在1300MPa和1500MPa之间的金属材料制成。环11b具有与图7中的内凹部11的辐射状基部相同的辐射状基部11a。外近端螺纹12还配设到中空本体10的外周上以便附接下文中描述的轴承套圈20。中空本体10的远端部10b包括光滑孔13和用于接收将在下文中描述的驱动器70和弹性压缩构件80的台肩14。中空本体10在其远端部10b处具有外多边形例如六边形的区段15，用于接收工具例如平键或合适的螺纹枪。鉴于涉及针钳的部件的安装的实际原因以及鉴于将这些部件保持在中空本体10内，在下文中描述的部件安装之后，中空本体10的直径在其远端部10b处通过将初始管状部16向下弯折和卷边来减小；

-形成遮蔽塞的轴承套圈20，该轴承套圈20配设有：用于与中空圆柱本体10的近端外螺纹12配合工作的内螺纹22；以及轴承表面23，该轴承表面23穿设有同轴孔24，同轴孔24具有与孔2和3的直径基本上相等的直径Db，孔2和3分别在被装配的结构构件4和5的厚度内制成。轴承套圈20还具有内槽25，内槽25用于接收O型圈26，O型圈26用作轴承套圈20与下文中描述的套30的密封装置。套圈20一旦拧到中空本体10上，就在中空本体10的近端部10a处停止；

-管状套30，该管状套30配备有轴向通孔31，该轴向通孔31由近部分31a、中间部分31b以及远部分31c构成，该近部分31a包括适合于接收下文中描述的具有互补外形的联接件50的多边形例如六边形的内截面，该中间部分31b具有光滑孔，光滑孔具有直径Df1，该远部分31c具有的光滑孔的直径Df2大于直径Df1(参照图7)。套30沿其近部分31a和中间部分31b还具有适合于在圆孔24内以最小间隙滑动的外径Df，该圆孔24在轴承套圈20的侧面23中制成。外径Df的一部分借助于用于由套圈20的内侧面28支撑的径向台肩34朝着套30的远端部31c轴向地延伸，所述台肩34其本身穿设有多个径向孔35，所述多个径向孔35容纳用于球62的锁定系统60。径向台肩34具有六边形外形，该六边形外形与沿着中空本体10的光滑部13制成的互补外形一起作用以便防止杆40的转动。此外，套20在其近端部31a处配设有形成支承突出部的圆锥形斜面36，管状端部件50顶靠该支承突出部；

-轴向拉杆40，该轴向拉杆40从其近端部40a连续地具有外螺纹41、第一圆柱部42、第二圆柱部43、环形槽44、第三圆柱部45以及第四圆柱部，该外螺纹41用于与端部件50配合工作，该第一圆柱部42具有适合于在管状套30的中间部分31b中以最小间隙滑动的标定直径Dt1，该第二圆柱部43具有大于直径Dt1的直径Dt2，该环形槽44的外形和尺寸细节在下文中描述，该第三圆柱部45具有与第二圆柱部43的直径相同的直径Dt2，第四圆柱部位于其远端部40b处并且具有用于接收驱动器70的外螺纹46和用于接收止动螺钉90的内螺纹47。如图7所示，环形槽44具有小于直径Dt1和Dt2的直径Dt3。更具体地，直径Dt3基本上等于套30在其远端部处的外径Df3，直径Dt3减小了大约球62的直径，以使球可以在不超出所述直径Df3的情况下缩回槽44内，减小的直径Dt3通过合适的圆锥形斜面47来连接至第三圆柱部45。该槽44位于距拉杆40的近端部40a预定距离处；

-可拆卸式管状端部件50，该管状端部构件50在近端部50a处闭合，其外径De1与管状套30的外径Df相同(图1)，以便在用于支承在套的斜切支承侧面36上的斜切支承侧面51处结束。端部件50具有三个连续的内部部分，即：在闭合的近端部50a处的内螺纹52，该内螺纹52用于与拉杆40的外螺纹41配合工作；在远端部的50b处的部分53，该部分53具有适合于在拉杆40的直径为Dt1的第一圆筒部42上以最小间隙滑动的内直径De2；以及中间部分54，该中间部分54具有以端部件50的壁的厚度中的局部减小部56为形式出现的机械弱化区55，该机械弱化区55用于在轴向压缩应力作用下进行如下文所描述的塑性变形。直径局部减小部56通过两个浅斜斜面连接至两个近部分和远部分，以便确保在施加所述轴向应力的作用下所施加的应变逐渐变化。端部件50的外表面在斜切支承侧面51之后的其远端部50b处具有多边形例如六边形外形57，该外形57与前面描述的管状套的多边形外形31a配合工作，所述多边形外形在驱动器70的拧紧和拧开阶段使得可拆卸式端部件能够固定不转；

-系统60，该系统60用于锁定套/端部件单元的平移，该系统60在卷边100在与图2和图3有关的如下文所描述的机械弱化区已经形成之后操作，该系统包括用于容置在拉杆40的槽44内或外侧的一系列球62；

-驱动器70，该驱动器70由被圆柱形孔轴向地穿透并通过的中空圆柱部71构成。除了台肩73——具有增大的外径以用作止动螺钉90头部的止动件——之外，驱动器70在近端部70a处配设有内螺纹72，该内螺纹72用于与拉杆40的外螺纹46配合工作。台肩73在内直径大于内螺纹72的直径的圆柱形孔74之前朝着驱动器的远端70b轴向地延伸。在外部，驱动器70包括多边形例如六边形的驱动外形75，用于接收合适的工具例如键或螺纹枪；

-形成压缩弹簧80的可压缩构件，该可压缩构件由硬度增加的多个贝氏型同轴弹性垫圈81构成，该贝氏型同轴弹性垫圈81用于在被装配的结构构件的安装阶段引起的轴向预载的作用下被压缩。这些垫圈81在在中空本体10内于中空本体10的台肩14和驱动器70的近端部70a之间保持在拉杆40周围；以及

-止动螺钉90，该止动螺钉90具有用于插到拉杆40的内螺纹47中的螺纹部91并且具有头部92，所述头部92具有略微地小于在驱动器70中制成的圆柱形孔74的内直径的外径，所述头部92具有键嵌入外形例如中空六边形嵌入外形。在针钳1的部件装配期间，上紧该止动螺钉90，则结合在拉杆40的内螺纹47内。在操作阶段，如下文所述，止动螺钉90用作避免使用时驱动器70从拉杆40中退出的后止动件，并且还用作驱动拉杆40使拉杆40转动的装置。

操作说明

如图1所示，初始阶段在将钳1引入到事先在被装配的结构构件4和5中制成的孔2和3中之前，将可拆卸式端部件安置在管状套30的端部处以使端部件50的外多边形外形57插到套30的内多边形外形31a中，从而使端部件固定不转。

因此利用与止动螺钉90的中空头部92连接在一起的键将拉杆40的螺纹41拧到可拆卸式端部件的内螺纹52中。

在该位置，由于拉杆40的具有直径Dt2的圆柱部45的存在以及被辐射状基部11a支撑的缘故，定位在穿到套30内的径向孔35中的球62保持“径向展开”位置。在该位置，球62防止套30的在中空本体10内的任何相对平移运动。由于球62由辐射状基部11a支撑并且摩擦辐射状基部11a以补偿用于形成球状物的轴向应力，因而基部11a在每次使用期间磨损。这就是在图1至6中根据本发明的装置的实施方式的示例中根据需要更换可拆卸的耐磨环11b以便确保所述装置的最佳并且可持续的操作的原因。为了实现该目标，简单地拧开轴承套圈20以拔出磨损的可拆卸的环11b并且以新的可拆卸的环11b替换磨损的可拆卸的环11b，之后再将轴承套圈20拧回正确的位置。

此外，驱动器70插在位于拉杆40的端部处的螺纹47的端部部分上。在该初始结构中，针钳1可以自由地插到被装配的结构构件4和5的孔2和3中以使套圈20的支承侧面23与结构构件5的第一侧面(图2)接触。

利用螺纹枪或任何其他的拧紧装置使驱动器70相对于借助于外键嵌入件15保持固定的中空本体10转动(图3中的箭头R1)。

驱动器70在拧紧方向上的转动经由驱动器70和拉杆40两部件之间的螺纹连接而引起拉杆40平移移动。拉杆40——其自身拧到可拆卸式端部件的内螺纹52中——将增大的牵引应力施加在端部件50上，但是所述端部件50锁定在由套30的端部侧面利用斜面51和36支撑的位置处。

在该增加的应力作用下，端部件50的具有减小厚度56的中间部分54开始通过翘曲而经历径向变形。杆40的拉作用T(图3中的箭头R1，继而图4中的箭头R1)持续，直到如此形成在端部件50的中间部分54中的卷边100完全变平。在该位置，在拉杆40的中间部分中制成的环形槽44变得定位成与球62平齐，因此球62可以缩回环形槽44中并且释放套40。

为了进行该阶段的操作，因此环形槽44必须定位在距拉杆40的螺纹端部41一预定距离——例如完全地使卷边100变平所需的轴向距离——处，并且使该槽与具有辐射状基部11a的凹部11和容纳在管状套30中的球62平齐。

保持驱动器70的转动动作(图4中的箭头R1)，杆/套/端部件单元一方面继续其在中空本体10内的平移抽出，另一方面继续其在结构构件4和5的孔2和3内的平移抽出，直到卷边100的支承侧面102与被装配的结构构件4和5的第二侧面接触为止。

因此在对于结构构件引起相等锚定应力的确定轴向应力的情况下，弹簧装置80在中空本体10的台肩14和由驱动器70的近端部70a构成的内支承侧面之间逐步地受压缩。

使用的拧紧装置装备有集成的测力脱离系统，该测力脱离系统在预定转矩下致动，以使当达到期望的锚定应力时，停止轴向应力作用下的负载和转动。

可压缩弹簧装置80的存在使得提高的锚定应力水平能够被保持，即使产生锚定的机械松弛尤其是在干预填料或树脂蠕变情况下更是如此。

在装配固定之后，例如在树脂填料蠕变和聚合之后，可以通过拧开驱动器70(图5和图6中的箭头R2)来容易地定位针钳。因此拉杆40在安装之前变成向回推向其初始位置，直到球62返回它们在中空本体10的前面的凹部11中的展开位置，以及直到止动螺纹90的头部92的支承侧面变成被阻止在驱动器70的台肩部73上。

在该阶段，驱动器70的转动引起杆40的转动，由于端部件50借助于所述端部件和轴30的相应六边形外形57和31a固定不转，所以杆40的内螺纹41在端部件50的外螺纹52中拧开，该轴30自身在中空本体10内固定不转。该拧开动作持续直到端部件50的内螺纹52变成与拉杆40的外螺纹41分离。

从而操作者可以从孔2和3中拔出针钳。之后可以通过以新的端部件简单地替换变形的端部件50来重复使用针钳1。

应当注意，在安装期间施加的轴向压缩应力作用下，端部件和套的圆锥形端部侧面51和36保持彼此紧密接触，从而界面密封而针钳内的任何树脂或填料不会有渗透，从而能够堵塞机构并且防止针钳在没有破坏的情况下被拆卸。

此外，套30的外径Df和轴承套圈20的内直径Db之间的密封通过添加容纳在内槽25内的O型圈26来加强。

因此端部件50保持能够从套30容易地分开，并且以新端部件对端部件50的简单替换防止对于重复使用之前用于针钳的费时且昂贵的清洁操作的需要，而在装备有可伸缩钳的标准针钳——其中树脂和填料渗透——中需要在重复使用之前对于针钳进行费时且昂贵的清洁操作。

根据本发明的针钳的独创性需要：第一，由于端部件50的内部设计，卷边100的径向扩大在距被装配的结构构件的足够大的距离处开始，从而使得孔2能够免受会破坏所述结构构件的任何径向扩张应变。具有该独特性的原因在于可变形的管状端部件50构成独立于套30并且在卷边100的整个向外张开和扩大阶段完全地远离结构构件4和5的孔2和3的构件。第二，端部件/套单元通过拉杆40被在结构构件4和5的孔2和3内抽出，直到卷边100的支承面102与所述构件的相对侧面接触并且与轴承套圈合作将预定的锚定应力施加在所述构件上。

这两个步骤在杆的相同的连续牵引作用期间(图3和图4)自动地陆续进行，从卷边100的形成步骤到锚定步骤通过杆40的圆形通道44的运动来启动，该圆形通道44变成定位得与中空本体的凹部的基部平齐，而球62变成缩回圆形通道中。因而不再被球62保持的套30可以在孔2和3内滑动和抽出，直到卷边的支承侧面102与结构构件的相对侧面接触。该操作原理基于由球62的运动控制的自动地陆续进行的两个连续步骤，该操作原理不存在于任何其他的盲紧固件系统中。

该针钳的另一有利的特征在于可变形的端部件50是能够拆卸和能够更换的事实。此外，其在一端部50a处封闭并且在另一端部处具有外圆锥形斜面51，该外圆锥形斜面51支撑在管状套30的圆锥形斜面36上。因此，在安装期间施加的轴向压缩应力作用下，这两个斜面保持紧密接触，从而密封端部件/套界面而不会发生针钳内的任何树脂或填料的渗透，该树脂或填料可以在聚合之后堵塞机构。因此，这样就可以通过拧开动作而容易地拆卸针钳，该拧开动作向后推拉杆和端部件/套单元，直到其与拉杆40的外螺纹41分离。因此可以从孔2和3容易地拔出针钳。

由于可聚合产物无法渗透到机构中的事实，因此不需要昂贵或费时的操作来清洁/拆卸针钳，而标准的钳型针钳需要昂贵或费时的操作来清洁/拆卸针钳。此外，考虑到以较低的成本重复使用相同的针钳，可以以新的可拆卸式端部件容易地替换变形的端部件(不能够重复使用)。

在端部件50能够拆卸的情况下，其可以由各种塑性变形材料、金属或其他材料例如铝合金、奥氏体不锈钢、镍或钛合金、甚至一些弹性体材料制成，以使除了其机械强度之外还使卷边100的形成应力可以根据锚定应力的期望水平而得以调整。

针钳的另一令人感兴趣的方面在于可拆卸式端部件50和套30通过多边形例如六边形的机械联接而相对于彼此固定不转。因此，当可变形的端部件50在其中间部分54处扩大以形成卷边100时以及当卷边100支撑在结构构件的侧面上时，卷边100不发生轴向转动运动是可能的，因此避免由卷边支撑在其上的结构构件4上的摩擦力引起的任何破坏，而在拧紧作用下安装的其他盲紧固件系统会发生这种破坏。这对于由复合材料制成的结构构件来说尤其重要，以便防止卷边除去孔处的材料(使分层)。

对于具有较大直径的针钳的实施例，安装期间产生的轴向应力可以达到提高的值，原因在于球和具有辐射状基部的凹部之间的局部接触压力有达到能够引起接触表面咬合的过高水平的危险。关于图9至11的下文中描述的实施方式的变型解决该问题。

在该变型中，球62以连接至套30的弹性开口环162替换，该弹性分裂环162提供多个段163，多个段163由分隔部164分开，分隔部164沿着足够大的长度延伸以提供由此获得径向弹性的叶片。因此开口环162能够径向地打开以允许拉杆40的第二圆柱部经过并且变成由中空本体10的凹部11的辐射状基部支撑。

在将钳1安装在被装配的结构构件4和5上期间，拉杆40在卷边100的径向扩大期间轴向地移动，并且圆形通道44变成定位得与段163的端部165平齐，段163的端部165由于产生在弹性叶片中的“弹簧”作用而缩回圆形通道中。

实际上，因为这些端部165具有准环面的外形，所以这些端部165形成与第一实施方式的球62相当类似的球状突起。因此这些突起具有与球62相同的作用，即，首先允许拉杆30滑动，接着能够使得端部件50被驱动以形成卷边100，优点在于相当大地增加了接触表面面积从而减小局部压力并且在于避免咬合现象。

涉及针钳的安装的所有其他的步骤和其后面的拆卸保持与关于图1至图8给出的总体描述相同。

根据图8中示出的本发明的另一实施方式，能够使得不同构件轴向地锁定在中空本体内的闭合部16由拧到中空本体的远端部10b上的螺母116替换。

毫无疑问，本发明的目的的详细描述仅出于说明的目的，决不限制本发明的范围，技术等同替代也包括在本发明的范围中。

因此，O型环26可以以适合于该类型针钳的任何其他类型的密封装置替换。

类似地，贝氏垫圈可以以其他的压缩构件例如螺旋弹簧替换。

Claims (25)

1.一种可重复使用的临时紧固装置(1)，例如针钳，用于预装配事先形成有用于接收所述装置的同轴孔(2，3)的至少两个结构构件(4，5)，所述装置(1)包括：

中空圆柱本体(10)，所述中空圆柱本体(10)沿着伸长轴(XX’)延伸；

轴承套圈(20)，所述轴承套圈(20)设置在所述中空本体(10)的近端部(10a)处，并且在所述装置(1)的紧固位置处所述结构构件(4，5)之一撑靠所述轴承套圈(20)；

拉螺杆(40)，所述拉螺杆(40)延伸过所述中空本体(10)并且与所述中空本体(10)同轴，并且插到将被附接的所述结构构件(4，5)的相应同轴孔(2，3)中；

张紧装置，所述张紧装置连接至所述拉螺杆，用于保持所述结构构件(4，5)彼此紧靠，其中，所述张紧装置包括适合于安装在所述拉杆(40)的近端螺纹端部(40a)上的至少一个可拆卸式管状端部件(50)，并且能够在施加在所述拉杆上的力的作用下被局部地轴向压缩以形成径向卷边(100)，以将所述结构构件(4，5)夹在所述径向卷边(100)和所述轴承套圈(20)之间，

其特征在于，

所述装置包括套(30)，所述套(30)具有支承突出部(36)，所述管状端部件(50)支撑在所述支承突出部(36)上，从而使得能够在距所述结构构件一定距离处形成所述径向卷边(100)。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述管状端部件(50)局部地配设有机械弱化区(55)，用于在施加到所述杆(40)上的轴向拉力作用下形成所述卷边(100)。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述机械弱化区(55)由所述管状端部件(50)的距所述轴承套圈(20)预定距离(F)处的适合于径向向外变形的厚度减小部(56)来限定，以便利用扩大方式来形成所述卷边(100)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述管状端部件(50)是圆柱形的并且拧到所述拉杆(40)的所述近端部(40a)上。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述套(30)具有形状为多边形例如六边形的轴向内孔(31a)，所述轴向内孔(31a)适合于与在所述管状端部件(50)的外远部分(50b)上制成的对应的多边形外形(57)密切地配合工作，以便相对于所述套(30)锁定所述管状端部件(50)从而使所述管状端部件(50)不转动。

6.根据权利要求4或5之一所述的装置，其特征在于，所述套(30)具有基本上等于所述管状端部件(50)的外径De1的外径Df。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述套(30)在其大部分长度上具有适合于在所述轴承套圈(20)中制成的圆孔(24)内以最小的间隙滑动的外径。

8.根据权利要求6至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述套(30)在具有直径Df的部分之外朝向所述套(30)的远端部(30b)配设有台肩(34)，所述台肩(34)用于支撑在所述套圈(20)的端部的内侧面(25)上，所述台肩(34)自身穿设有能够容纳系统(60)的多个径向孔(35)，所述系统(60)用于锁定所述套(30)相对于所述拉杆(40)的平移。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述平移锁定系统(60)包括球(62)，所述球(62)与在所述螺杆(40)内制成并且具有等于所述套(30)的外径Df3的直径的环形槽(44)配合工作，所述套(30)的外径Df3在套(30)的远端部处测量并且减小了大约所述球(62)的直径，从而所述球在不超过所述直径Df3的情况下缩回所述槽(44)内。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述平移锁定系统(60)由开口环(162)构成，所述开口环(162)连接至所述套(30)并且包括由分隔部(164)分开以便径向地形成弹性条的多个段(163)，所述段(163)的端部(165)具有能够缩回到所述圆形通道(44)中的准环面形的径向突起。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述环形槽(44)在其远端边缘上具有圆锥形斜面(47)，所述圆锥形斜面(47)用于当所述球(165)或所述开口环(162)的端部(165)在所述拉杆(40)的轴向位移作用下从所述槽(44)进入/退出期间引导所述球(165)或所述开口环(162)的端部(165)的径向运动。

12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述管状端部件(50)在其敞开的端部(50b)处具有外斜面(51)，用于与配设在所述套(30)的所述近端部(30a)处的对应的圆锥形斜面(36)配合工作。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述管状端部件(50)具有封闭的近端部(50a)和用于与在所述拉杆(40)的所述近端部(40a)上生成的外螺纹(41)配合工作的内螺纹(52)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，其还包括带螺纹的驱动器(70)，所述带螺纹的驱动器(70)安装在所述拉杆(40)的远端部(40b)处以便使所述拉杆轴向地滑动，具体是在所述径向卷边(100)形成期间。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述驱动器(70)由以轴向孔(71)穿透并通过的中空圆柱部构成，所述轴向孔(71)在近端部(71a)处配设有用于与所述拉杆(40)的外螺纹(46)配合工作的内螺纹(72)。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述驱动器(70)的所述轴向孔(71)还包括内台肩(73)，所述内台肩(73)具有大于所述螺纹(72)的直径的直径，以便用作设定于在所述拉杆(40)的远端部(70b)处制成的螺纹内孔(47)内的止动螺钉(90)的支承表面。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述驱动器(70)的所述轴向孔(71)在驱动器(70)的远端部(71a)处形成圆柱形孔(74)，所述圆柱形孔(74)的内直径大于所述内螺纹(72)的直径，以使所述锁定螺钉(90)通过该壳体插入。

18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述中空本体(10)在其近端部(10a)处具有与所述轴承套圈(20)的内螺纹(22)配合工作的外螺纹(12)。

19.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述中空本体(10)在其近端部(10a)附近包括具有辐射状基部(11a)的内凹部(11)。

20.根据权利要求1至18中任一项所述的装置，其特征在于，所述中空本体(10)在其近端部(10a)附近包括圆柱形内凹部(11)，所述圆柱形内凹部(11)具有平坦基部并且适合于利用辐射状基部(11a)接收可拆卸的可互换式耐磨环(11b)。

21.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，其包括由所述轴承套圈(20)承载的密封装置(26)，例如容纳在内环形槽(25)内的O型圈。

22.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，其包括在所述中空本体(10)内用作压缩弹簧(80)的可压缩构件。

23.根据权利要求22和权利要求14至18中任一项所述的装置，其特征在于，可压缩构件例如贝氏垫圈一方面靠着所述中空本体(10)的内台肩(14)被支撑，另一方面靠着所述驱动器(70)的所述近端部(70a)被支撑。

24.一种临时紧固方法，所述临时紧固方法用于预装配事先形成有同轴孔(2，3)的至少两个结构构件(4，5)并且利用根据前述权利要求中任一项的装置(1)实施，其特征在于，所述方法包括下面的步骤：

在距所述构件尤其是孔(2，3)一定距离处，产生用于张紧所述结构构件(4，5)的以径向卷边(100)为形式的张紧装置，

接着使所述卷边(100)接触所述构件。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述卷边(100)产生在管状端部件(50)上，所述管状端部件(50)适合于以可拆卸的方式安装在所述装置(1)的拉杆(40)上并且配设有机械弱化区(55)，所述机械弱化区(55)利用扩大方式径向变形从而形成所述卷边(100)。

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