CN112739618B - 肘节 - Google Patents
肘节 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112739618B CN112739618B CN201980046126.3A CN201980046126A CN112739618B CN 112739618 B CN112739618 B CN 112739618B CN 201980046126 A CN201980046126 A CN 201980046126A CN 112739618 B CN112739618 B CN 112739618B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coupling
- coupling means
- loop connection
- toggle
- closed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 167
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 167
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 167
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims abstract description 17
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 claims description 71
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 claims description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 5
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 5
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 5
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000008259 solid foam Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 1
- FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 Chemical compound C1(=CC=CC=C1)N1C2=C(NC([C@H](C1)NC=1OC(=NN=1)C1=CC=CC=C1)=O)C=CC=C2 FGUUSXIOTUKUDN-IBGZPJMESA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229910001039 duplex stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
- F16G11/00—Means for fastening cables or ropes to one another or to other objects; Caps or sleeves for fixing on cables or ropes
- F16G11/12—Connections or attachments, e.g. turnbuckles, adapted for straining of cables, ropes, or wire
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
- B63B21/04—Fastening or guiding equipment for chains, ropes, hawsers, or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D3/00—Portable or mobile lifting or hauling appliances
- B66D3/04—Pulley blocks or like devices in which force is applied to a rope, cable, or chain which passes over one or more pulleys, e.g. to obtain mechanical advantage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
- B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
- B63H9/08—Connections of sails to masts, spars, or the like
- B63H9/10—Running rigging, e.g. reefing equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于船只或起重机的索具的肘节(1)，包括第一联接端(100)和第二联接端(200)，第一联接端包括具有第一接合轴(120)的第一联接装置(110)，第二联接端包括具有第二接合轴(220)的第二联接装置(210)。第一联接装置和第二联接装置(100，200)彼此间隔一定距离布置。闭环连接装置(300)由纤维增强塑料制成。闭环连接装置(300)绕第一接合轴(120)以及绕第二接合轴(220)成环，将第一联接装置(110)与第二联接装置(210)机械互连。
Description
技术领域
本发明涉及一种肘节，例如用于帆船或起重机的索具。然而，根据本发明的肘节不限于这些应用。本发明还涉及一种生产这种肘节的方法。
背景技术
不同制造商提供各种类型的由不锈钢制成的肘节。
EP0815329B 1于1998年7月1日以Mate-rialprüfungs-undForschungsanstalt Empa的名义发布并公开了一种成环的锚或固持元件，其包括几个叠置的带束层或层片，以便将施工或机器零件、施工构件、施工工程或其零件锚定、增强、附接或保持在一起，或至少施加分力。
US7205251B2于2007年4月17日以NVH Concepts的名义发布，并公开了一种结构复合材料，该结构复合材料包括环形式的连续纤维、短切纤维、编织纤维和泡沫的组合，以获得轻型且耐腐蚀的零件，例如汽车部件。
发明内容
用于帆船和起重机的索具的部件(包括港口起重机、船舶起重机和海上起重机)通常会暴露于显著变化的机械载荷以及苛刻的环境(相应地化学和物理)条件。对于广泛用于帆船和起重机中的肘节尤其如此，以确保缆绳或绳索能够绕两个轴枢转，从而避免弯矩并获得适当的拉伸载荷情况。这种肘节通常暴露于阳光直射、风雨以及像盐水和其他化学物质这样的高腐蚀性物质中。为了承受这些条件，用于帆船索具的肘节通常由高等级不锈钢如双相或超级双相不锈钢制成。用于起重机的索具的肘节可以由机加工不锈钢制成。然而，对于具有极高承载力的起重机所必需的大尺寸肘节，用于起重机索具的肘节也可以使用锻造技术和相对应的钢来生产，其通常对环境影响的耐受性较差。
这种常规类型的肘节的一个主要缺点是，对于总长度为50m(米)或更长的相对较大的帆船，这种用于纵帆的金属肘节通常具有高达50kg(千克)甚至更多的总重量。将这种重的部件安装在帆船桅杆的高处(这是它们最常见的安装位置)，相应地安装在起重机的顶部，对帆船的扶正力矩和因此横摇特性，相应地对起重机的稳定性和承载力有显著的影响。
此外，在桅杆高处或起重机顶部安装这种重型肘节通常需要复杂的程序。
此外，即使在许多情况下使用高等级不锈钢，肘节的耐用性也不够，这是由于上述苛刻的载荷情况和环境条件，对于锻造肘节尤其如此。
为了解决上述问题中的至少一个，根据本发明的肘节通常包括第一联接端，该第一联接端包括限定第一接合轴的第一联接装置。肘节还包括第二联接端，该第二联接端包括限定第二接合轴的第二联接装置。第一联接装置和第二联接装置彼此间隔一定距离布置。根据本发明，由纤维增强塑料制成的闭环连接装置绕第一接合轴和绕第二接合轴成环，将第一联接装置与第二联接装置机械互连。
在本发明的上下文中，闭环连接装置应该被理解为作为一个整体是环状的，因为当从假想起点开始并沿着闭环连接装置(在纵向方向上)行进时，将回到该假想起点。然而，如下文将更详细解释的那样，闭环连接装置的纤维不必是环状的，相应地其本身也不必是闭环的。因此，闭环连接元件可以例如由基本上沿闭环连接装置的纵向方向布置的多个单向纤维条带(相应地带子)制成。
可以使用用于纤维增强塑料的增强纤维，特别地可以使用碳纤维，以获得具有特别高的机械强度的肘节。然而，对于某些应用，替代地或附加地，也可以使用其他类型的纤维，例如玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、玄武岩纤维或它们的组合。
如果第一接合轴和第二接合轴基本上彼此垂直，则可以获得适合于特别苛刻的机械载荷的肘节的变型，因为这种变型可以用于将缆绳或绳索附连到例如桅杆上，而无需向机械连接点施加任何弯矩(相应地侧向载荷)。因此，第一接合轴可构成第一旋转接头(相应地铰链)，并且第二接合轴可构成第二旋转接头，第一旋转接头的接头轴基本上垂直于第二旋转接头的接头轴。对于某些应用，第一接合轴和第二接合轴也可以是斜交的。
如果第一接合轴和第二接合轴相互间隔分开100毫米与500毫米之间，则对于某些应用可以获得良好的结果。然而，本发明不限于这样的尺寸，并且使用本文描述的发明概念也可以获得具有更小和特别地更大尺寸的肘节。
如果闭环连接装置绕第一接合轴成环两次并且绕第一接合轴成环两次，则可以获得良好的结果，如将在下面更详细地示出的。因此，可以获得闭环连接装置的特别高效的加载，并且因此可以显著增加肘节的机械能力。
如果闭环连接装置-若从布置在第一接合轴与第二接合轴之间的假想起点开始沿纵向方向观察-首先绕第一接合轴成环，形成第一环，以及随后绕第二接合轴成环，形成第二环，以及随后绕第一接合轴成环，形成第三环，以及随后绕第二接合轴成环，形成第四环，以及随后回到假想起点，则可以获得特别好的结果。因此，可以获得连接第一联接装置和第二联接装置与闭环连接装置之间特别高效的载荷转移，以及闭环连接装置的高效加载。
根据本发明的一个变型，第二环和第四环可以彼此相邻布置，如将在下面更详细地示出的。如果第二环和第四环至少部分地通过树脂材料和/或封壳结合，可以获得特别好的结果，如将在随后解释的。因此，可以获得组合的环，其可能例如对于眼型联接端的某些变型在机械上是有利的。
根据具有特别高强度的肘节的变型，闭环连接装置包括多个纤维层，这些纤维层在局部堆叠方向上一个在另一个之上地铺设。如果在绕第一接合轴成环的闭环连接装置的区域中，多个纤维层被布置成使得局部堆叠方向基本上垂直于第一接合轴，和/或在绕第二接合轴成环的闭环连接装置的区域中，多个纤维层被布置成使得局部堆叠方向基本上垂直于第二接合轴，则可以获得第一联接装置与闭环连接装置和/或第二联接装置与闭环连接装置之间非常高效的载荷转移。
替代地或附加地，在绕第一接合轴成环的闭环连接装置的区域中，多个纤维层可以布置成使得局部堆叠方向基本平行于第一接合轴，和/或在绕第二接合轴成环的闭环连接装置的区域中，多个纤维层可以布置成使得局部堆叠方向基本平行于第二接合轴。
根据本发明的变型，在第一联接装置与第二联接装置之间，闭环连接装置被扭转，使得多个纤维层的局部堆叠方向绕闭环连接装置的局部纵向方向旋转大约90°。因此，可以获得闭环连接装置与第一联接装置和第二联接装置之间的最佳载荷转移以及具有特别高强度的最大闭环联接装置。
如果纤维层由绕自身多次成环的至少一个带形成，则可以获得良好的结果。因此，自动化生产高机械能力的闭环连接装置成为可能。
根据本发明的一种变型，闭环连接装置形成在第一联接装置与第二联接装置之间延伸的四股，每个股在绕第一接合轴和第二接合轴成环之前与第一联接装置和第二联接装置在切向对准。因此，可以在肘节内获得特别平衡的载荷分布，增加了肘节的总机械能力。特别地，这种肘节对于例如由于两个联接装置处的摩擦现象而可能发生的肘节暂时不对准相对不敏感。为了增加这种肘节的最大强度，股可以基本上是直的。如果至少两个股相互平行，则可以获得特别高的强度。
对于一些应用，闭环连接装置可以在邻近第一联接装置的区域和/或邻近第二联接装置的区域中被封壳包围。因此，即使高载荷施加到肘节上，也可以维持闭环连接装置的纤维在载荷引入区域中的最佳对准。
为了获得具有强度显著增加的肘节，闭环连接装置可以包括多个纤维层，多个纤维层一个在另一个之上地铺设。如果纤维层由绕自身多次成环的至少一个带形成，则可以获得良好的结果。带的两端可以连接到直接相邻的带层，或者松散地靠在直接相邻的带层上。
对于一些应用，第一联接装置可以包括第一施力装置和/或第二联接装置可以包括第二施力装置，施力装置可以至少有助于向肘节施加/传递载荷。第一施力装置和/或第二施力装置可以包括至少一个孔，例如被构造为接纳用于建立螺栓连接的螺栓，相应地旋转接头或铰链。
如果第一联接装置和/或第二联接装置包括衬套，该衬套被布置成使得闭环连接装置成环，相应地至少部分地绕衬套包围，则可以获得良好的结果。如果衬套是套管，则在机械上可以获得特别好的结果。如果至少一个衬套至少部分由金属制成，则可以获得高度耐用的肘节。替代地或附加地，至少一个衬套至少部分地由陶瓷和/或塑料制成。对于一些应用，至少一个衬套也可以至少部分地由包括短纤维和/或长纤维的纤维增强塑料制成。
根据本发明的一个变型，衬套可以包括凹槽，该凹槽至少部分地围绕衬套在周围方向上延伸，并且由裙部界定，该裙部被构造成使得闭环连接装置的至少一部分可以布置在凹槽中，如将在下面更详细地示出的。因此，闭环连接装置可以在侧向/横向方向上被支撑，防止碳纤维增强塑料的侧向延伸和因此的分解。
如果闭环连接装置布置在凹槽中时部分地从凹槽中突出，则可以获得良好的结果。突起可以围绕衬套在周向方向上变化。替代地或附加地，当布置在凹槽中时，闭环连接装置可以部分地在凹槽中埋头齐平。
为了维持闭环连接装置的纤维对准，闭环连接装置的至少部分可以被封壳包围。这种封壳可以包括纤维增强塑料。如果闭环连接元件的至少部分被由纤维(例如碳纤维)制成的粗纱缠绕，则可以获得良好的结果。
如果闭环连接装置至少部分由预浸渍纤维层(也就是预浸料)制成，则可以获得良好的结果。特别地，可以使用沿闭环连接装置的纵向方向延伸的单向纤维层。
对于某些应用，第一联接装置和/或第二联接装置可以包括对准补偿器装置，该对准补偿器装置被构造为相对于闭环连接装置旋转相对应的接合轴。因此，与第一联接装置或第二联接装置互连的载荷引入装置的未对准可以在一定程度上得到补偿，从而增加肘节的未对准公差。
如果对准补偿器装置包括至少部分球形或椭球形或抛物面形主体以便于上述旋转，则可以获得良好的结果。闭环连接装置的纤维可以与这种主体的弯曲外表面对准。对于一些应用，可以在对准补偿器装置与闭环连接装置之间设置抗摩擦装置。这种抗摩擦装置可以至少部分由金属和/或陶瓷和/或塑料(例如PTFE)制成。抗摩擦装置可以包括类似衬套的单独部件。替代地或附加地，抗摩擦装置可以包括对准补偿器装置的表面涂层。
对于一些应用，第一联接端可以是钳口型联接端或者可以是眼型联接端。同样，第二联接端可以是钳口型联接端或者可以是眼型联接端。然而，也可以使用其他类型的联接端。
为了便于肘节的生产并增加根据本发明的肘节的机械能力，肘节可以包括布置在第一联接装置与第二联接装置之间的支撑芯。支撑芯可以在侧向方向上支撑闭环连接装置的至少部分，并因此显著增加了肘节的抗变形性。替代地或附加地，当生产闭环连接装置时，它也可以用作夹具。对于某些应用，在生产闭环连接装置之后，也可以移除用作夹具的支撑芯。然而，根据本发明的变型，支撑芯也可以在闭环连接装置生产之后安装。如果支撑芯至少部分由固体泡沫制成，则可以获得闭环连接装置的可靠侧向支撑以及由此产生的轻型肘节。
根据本发明的变型，肘节可以包括构成肘节外壳的壳体。这种壳体可用于保护肘节免受由机械冲击和/或化学影响和/或物理冲击(例如紫外线辐射)引起的损坏。替代地或附加地，也可以应用壳体，以便增加肘节的机械能力，如将在后面所解释的。
根据本发明的一个变型，壳体可以在第一联接端与第二联接端之间的区域中至少部分地包围闭环连接装置。因此，由于对闭环连接装置的侧向机械冲击而导致损坏的风险可以显著降低。为了指示可能已经发生的潜在的严重冲击，可以使用冲击指示装置，如特殊的清漆或涂层。
如果壳体构造成承受施加在第一联接端与第二联接端之间的扭矩，则可以获得良好的结果。例如，这种扭矩可能来Furler轴承中的摩擦。因此，壳体可以与第一联接装置和第二联接装置机械地互连，例如通过形状配合或通过粘合连接。如果这种壳体包括基本上管状(闭合)的形状，则可以获得良好的抗扭矩性，如将在下面更详细地解释的。
如果壳体至少部分由纤维增强塑料制成，特别是如果由碳纤维增强塑料制成，则可以获得根据本发明的肘节的特别轻型变型，该变型也可以承受特别高的扭矩。然而，替代地或附加地，也可以如本文所描述使用其他类型的纤维。特别地，可以使用芳族聚酰胺纤维以增加耐冲击性。如果壳体至少部分由织物和/或编织物(例如编织软管)制成，则可以获得良好的结果。
如果壳体包括由增强纤维制成的交叉缠绕物，特别是由碳纤维制成的交叉缠绕物，则可以获得在扭矩下具有特别好性能的肘节的变型。如果这种交叉缠绕物至少部分由自动缠绕组件制成，则可以获得良好的结果。使用+45°/-45°交叉缠绕物可以获得在扭矩载荷下特别高的性能。然而，对于某些应用，也可以施加60°交叉缠绕物，以便获得具有高机械能力并且同时精确限定边界区域的壳体。
替代地或附加地，壳体可以包括至少一个增强纤维层，该至少一个增强纤维层根据预定的层片布局预先对准，并且然后缠绕在肘节周围。
本发明还旨在提供一种用于制造如本文所描述的肘节的方法。该方法包括提供具有第一接合轴的第一联接装置和提供具有第二接合轴的第二联接装置的方法步骤。在进一步的步骤中，第一联接装置和第二联接装置被布置成使得第一接合轴和第二接合轴彼此间隔一定距离对准。在另一个步骤中，薄壁细长带绕第一联接装置成环，并且随后绕第二联接装置成环。在至少一个进一步的方法步骤中，重复后一个方法步骤，以铺设多层薄壁细长带，特别是包括增强纤维的带，从而形成闭环连接装置，将第一联接装置和第二联接装置互连。
如果第一联接装置和第二联接装置基本上彼此垂直布置，则可以获得良好的结果。
如果薄壁细长带的两端被铺设成使得它们直接抵靠在后者上或在其下方，则可以获得具有特别高的机械强度的肘节。
如果闭环连接装置包括至少一个如本文所描述的单向纤维层，这些层形成纤维增强塑料(优选热固性/可固化塑料)，则可以获得特别轻型且具有特别高的机械能力的肘节。
如果该方法包括在方法步骤e)之后的另一个方法步骤f)，则可以获得具有特别高强度的肘节，在该步骤中，在第一联接装置和第二联接装置处施加力，以在闭环连接装置中引起规定的拉伸应力；并且在随后的方法步骤g)中，闭环连接装置被加固。如果薄壁细长带包括用树脂预浸渍的纤维，并且如果在方法步骤g)中，树脂通过加热硬化以加固闭环连接装置，则可以获得良好的结果。
在本发明的一个变型中，闭环连接装置至少部分地由包括可固化基质的纤维增强塑料制成，并且该方法包括至少部分固化基质的第一进一步的方法步骤和随后的第二进一步的方法步骤，即分别在第一联接装置和第二联接装置处建立第一施力装置和/或第二施力装置。因此，第一施力装置和第二施力装置可以相对于彼此精确定位。
附图说明
从下面给出的详细描述和附图中，将更全面地理解本文描述的发明，这些描述和附图不应被认为是对所附权利要求中描述的发明的限制。
图1示意性地示出了从上方观察的根据本发明的肘节的第一变型的透视图；
图2示意性地示出了从上方观察的图1的肘节的透视图，出于说明的目的，移除了壳体；
图3示意性地示出了从上方观察的图2的肘节的透视图，出于说明的目的，移除了支撑芯；
图4示意性地示出了从上方观察的根据本发明的肘节的第二变型的透视图；
图5示意性地示出了从上方观察的根据本发明的肘节的第三变型的透视图；
图6示意性地示出了从侧面观察的图3的变型的视图；
图7示意性地示出了图6的截面A-A；
图8示意性地示出了肘节的第四变型的类似于图7的截面；
图9示意性地示出了肘节的第五变型的类似于图7的截面；
图10示意性地示出了肘节的第六变型的类似于图7的截面；
图11示意性地示出了肘节的第七变型的类似于图7的截面；
图12以顶视图示出了图1的肘节；
图13示意性地示出了图12的截面B-B；
图14示意性地示出了图13的截面C-C；
图15示意性地示出了肘节的另一种变型的一部分；
图16a示出了图15的截面D；
图16b示出了图15的截面E；
图16c示出了图15的截面F；
图16d示出了肘节的另一种变型的截面E。
具体实施方式
图1描绘了根据本发明的肘节1的第一变型。肘节1包括第一联接端100，该第一联接端100包括具有第一接合轴120的第一联接装置110。肘节1还包括第二联接端200，该第二联接端200包括具有第二接合轴220的第二联接装置210。第一联接端100是钳口型联接端，其中第二联接端200是眼型联接端。第一联接装置110体现为衬套111(相应地一对衬套111)，并且包括体现为圆柱形孔的第一施力装置112，该圆柱形孔沿着第一接合轴120延伸穿过该一对衬套111。第二联接装置210也体现为衬套211，并且包括体现为沿着第二接合轴220延伸的圆柱形孔的第二施力装置212。第一施力装置112和第二施力装置212被构造成接纳螺栓(未示出)以建立螺栓连接，以便向肘节1施加外部载荷，该外部载荷通常是z方向上的拉伸载荷。同样，肘节1包括闭环连接装置300，该闭环连接装置300由纤维增强塑料制成，并且绕第一接合轴120以及第二接合轴220成环，从而将第一联接装置110与第二联接装置210机械互连，如将关于图2和图3更详细示出的。第一接合轴和第二接合轴(120，220)基本上相互垂直。图1所示的肘节1的变型还包括壳体500，该壳体500构成肘节1的外壳510，以便传递施加在第一联接装置110与第二联接装置210之间的扭矩。
图2示出了图1的肘节1，出于说明的目的，壳体被移除。如可以看出的，在肘节1的这种变型中，由刚性固体泡沫材料制成的支撑芯400布置在第一联接装置110与第二联接装置210之间。支撑芯400有助于维持第一联接装置110与第二联接装置210之间的最小距离，并因此即使肘节1没有处于拉伸载荷下，也能维持第一联接装置110与第二联接装置210的适当对准。此外，支撑结构在侧向方向上支撑闭环连接装置300，并因此(与壳体组合)防止在肘节(意外地)在纵向方向(z轴)上被压缩的情况下闭环连接装置的部分变形，如将关于图14更详细的解释。
图3示出了图2和图1的肘节1的变型，其中支撑芯400被移除，以便更清楚地描绘闭环连接装置300。如果在闭环连接装置300的纵向方向上观察，并且从布置在第一接合轴120与第二接合轴220之间的第一股350a上的假想起点P开始(用点和虚线箭头示意性示出)，闭环连接装置首先绕第一联接装置110(相应地第一接合轴120)成环，形成第一环301。随后，第二股350b引导至第二联接装置210，并绕第二接合轴220成环，形成第二环302。随后，第三股350d引导至第一联接装置110，并随后绕第一接合轴120成环，形成第三环303。最后，第四股350d引导至第二联接装置210，并且随后绕第二接合轴220成环，形成第四环304，并且随后回到假想起点P。因此，形成闭环，该闭环绕第一接合轴120成环两次，并且绕第二接合轴220成环两次。
同样如图3中示意性示出的，第一联接装置110被构造成使得闭环连接装置300在切向连接到第一联接装置110，形成第一环301，并且随后从第一联接装置110在切向断开连接，也如随后的图6中所示的。
根据本发明的这种变型，可以获得具有特别高强度的肘节1，因为闭环连接装置300的在第一联接装置110与第二联接装置210之间延伸的部分在很大程度上与肘节1的典型主载荷方向(z)对准。然而，如清楚可见的，由于是眼型联接端的第二联接端200的受限尺寸，完全平行对准是不可能的。
图4示意性地示出了根据本发明的肘节1的变型，其具有特别高的强度，具有第一联接端100和第二联接端200，两者都是钳口型联接端。在根据本发明的肘节1的这种变型中，闭环连接装置300的在第一联接装置110与第二联接装置210之间延伸的部分(如果与图3所示的变型相比)在甚至更大程度上与肘节1的典型主载荷方向(z)平行对准，增加了肘节1的强度。
图5示意性地示出了根据本发明的肘节1的变型，其中第二联接装置210包括对准补偿器装置600，该对准补偿器装置600被构造为相对于闭环连接装置300旋转第二接合轴220(由虚线箭头指示)。因此，体现为孔的第二施力装置212可以旋转到一定程度，允许补偿与第二联接装置210互连的螺栓(未示出)的潜在角度未对准。在所示的变型中，对准补偿器装置600因此包括球体，该球体与闭环连接装置300直接物理接触，以便获得直接的载荷转移。
如图6所描绘的，其示出了图3的肘节，第一股350a和第四股350d延伸，使得它们与第二联接装置210在切向对准。图7示意性地示出了图6的截面A-A，描绘了第一联接装置110被体现为一对衬套111，其包括第一施力装置112，第一施力装置112是沿着第一接合轴120延伸的孔。衬套111包括凹槽113，凹槽113围绕衬套111在周围方向上延伸，并且由裙部114界定，裙部114被构造成使得闭环连接装置300的部分可以布置在凹槽113内。在所示的变型中，闭环连接装置300在凹槽中埋头齐平。因此，在肘节1的加载过程中，可以维持闭环连接装置300的适当对准。
图8至图11示意性地示出了根据本发明的肘节1的第一联接装置110或第二联接装置210的四种变型的截面(类似于图7)。在图8所描绘的变型中，裙部114布置成使得闭环连接装置300布置在凹槽113中，使得裙部114至少在凹槽113的某些区域中从闭环连接装置300突出。为了降低闭环连接装置300在肘节1安装期间被机械损坏的风险，本发明的这种变型可能是有利的。
在图9所描绘的变型中，裙部114布置成使得闭环连接装置300布置在凹槽113中，使得其从凹槽113突出。为了获得特别轻型的肘节1，本发明的这种变型可能是有利的。
在图10示意性示出的变型中，为了维持闭环连接装置300的纤维的对准，闭环连接装置300附连到类似于图9所示衬套的衬套111。所示的闭环连接装置300的变型由封壳310包围，封壳310由缠绕在闭环连接装置300周围的碳纤维粗纱制成。
在图11所描绘的变型中，第一联接装置110包括对准补偿器装置600，该对准补偿器装置600形成为部分球体，并被构造成相对于闭环连接装置300旋转相对应的接合轴120、220。
图12以侧视图示出了如图1所示的肘节1的变型，包括支撑芯(在图12中不可见)和壳体500。如从图13所描绘的截面B-B可以看出的，由固体泡沫制成的支撑芯400布置在第一联接装置110与第二联接装置210之间，并且从而确保它们之间维持最小距离。同样，如示意性示出的，闭环连接装置300的第二环302和第四环304通过基质合并和结合，以形成组合的纤维增强塑料。
如图14所示的截面C-C所示，支撑芯400的变型可以包括多个部件，这些部件可以便于支撑芯400的生产以及肘节1的组装。如粗箭头所示，支撑芯400侧向支撑闭环连接装置300的股350a-350d的部分，并因此限制闭环连接装置300在侧向方向(x/y平面)上的偏转，如果沿着肘节的纵轴(z方向)施加压缩载荷，该偏转可能导致变形。此外，壳体500(由虚线示意性示出)也提供了侧向支撑。
图15至图16c示意性地示出了由纤维增强塑料制成的闭环连接装置300的变型的可能微体系结构，示出了根据本发明的肘节1的变型的一部分。出于说明的目的，肘节1以及闭环连接装置300的大多数部件被修剪。如图16a所示，闭环连接装置300包括由薄壁细长带320制成的部分，该薄壁细长带320围绕第一联接装置110卷绕，并随后围绕第二联接装置210卷绕多次，以便铺设层压结构。薄壁细长带320可以是预浸渍碳纤维层，其基本上平行于闭环连接装置300的纵向方向单向布置。薄壁细长带320的随后铺设的环在层片的局部坐标系的v方向(堆叠方向v)上堆叠，其中层的单向对准的纤维基本上在w方向上延伸，该w方向基本上与闭环连接装置300的局部纵向方向相同。在所示的变型中，所有层片具有相同的取向。然而，根据本发明的变型，一个或多个层片也可以具有另一种取向。特别地，至少一些纤维可以在u/w平面内取向，使得它们不平行于w方向。可以使用这种层片例如用于防止闭环连接装置的侧向延伸(u方向)，这种侧向延伸可能导致纤维增强塑料的分解。在图15至图16c所示的变型中，堆叠的侧向方向(u方向)上的这种增强由封壳310获得。所述封壳310也由纤维增强塑料制成，并且包括围绕层压薄壁细长带320的中心堆叠缠绕的碳纤维粗纱。然而，在肘节1的某些变型中，其中闭环连接装置300至少部分地布置在衬套111的凹槽113中，并因此由裙部114在侧向上支撑，这种封壳310或交叉纤维也可以省略。同样如图16a结合图15所示的，在第一联接装置110的区域中的薄壁细长带320的堆叠铺设被布置成使得堆叠方向v垂直于第一接合轴120。因此，可以在第一联接装置110与闭环连接装置300之间获得特别好的载荷转移，并且可以显著增加肘节的机械能力。在第一联接装置110与第二联接装置210之间的区域中，闭环连接装置300被扭转，使得薄壁细长带320的堆叠围绕肘节1的w方向(相应地纵向方向(z方向))逐渐旋转。因此，如图16b所示，在第二联接装置210的区域中的薄壁细长带320的堆叠的铺设再次被布置成使得堆叠方向v垂直于第一接合轴220。因此，也可以在第二联接装置210与闭环连接装置300之间获得有利的载荷转移。通过在第一联接端100与第二联接端200之间的区域中施加闭环连接装置300的这种扭转，可以获得具有特别高的机械能力的肘节。
替代地或附加地，如图16d中示意性示出的，闭环连接装置300也可以包括非分层芯，例如由至少一根碳纤维粗纱制成的芯。这种类型的闭环连接装置300对于某些应用可能是有利的。
附图标记
1肘节
100 第一联接端
110 第一联接装置
111衬套
112第一施力装置(孔)
113 凹槽
114 裙部
120 第一接合轴
200 第二联接端
210 第二联接装置
211衬套
212第二施力装置(孔)
213 凹槽
214 裙部
220 第二接合轴
300 闭环连接装置
301第一环
302 第二环
303 第三环
304 第四环
310 封壳
320纤维层(薄壁细长带)
330粗纱
350a-c股
400 支撑芯
500 壳体
510 外壳
600 对准补偿器装置
v 局部堆叠方向
w局部纵向方向。
Claims (20)
1.一种用于船只或起重机的索具的肘节(1)，包括：
a)第一联接端(100)
i.包括提供第一接合轴(120)的第一联接装置(110)；和
b)第二联接端(200)
i.包括提供第二接合轴(220)的第二联接装置(210)；
c)第一联接装置(110)和第二联接装置(210)彼此间隔一定距离布置；
d)闭环连接装置(300)
i.由纤维增强塑料制成，
ii.包括多个纤维层，所述纤维层在局部堆叠方向(v)上一层在另一层之上地铺设，
iii.并且其中，在第一联接装置(110)与第二联接装置(210)之间，所述闭环连接装置(300)被扭转，使得所述局部堆叠方向(v)绕所述闭环连接装置(300)的局部纵向方向(w)旋转大约90°；
e)所述闭环连接装置(300)绕所述第一接合轴(120)成环，并且
f)所述闭环连接装置(300)绕所述第二接合轴(220)成环，
g)由此将所述第一联接装置(110)与所述第二联接装置(210)机械互连。
2.根据权利要求1所述的肘节(1)，其中，第一接合轴(120)和第二接合轴(220)基本上彼此垂直。
3.根据前述权利要求中任一项所述的肘节(1)，其中，所述闭环连接装置(300)绕所述第一接合轴(120)成环两次，并且绕所述第二接合轴(220)成环两次。
4.根据权利要求3所述的肘节(1)，其中，如果在纵向方向(w)上观察，所述闭环连接装置(300)从布置在所述第一接合轴(120)与第二接合轴(220)之间的假想起点(P)开始首先绕所述第一接合轴(120)成环，形成第一环(301)，随后绕所述第二接合轴(220)成环，形成第二环(302)，以及随后绕所述第一接合轴(120)成环，形成第三环(303)，以及随后绕所述第二接合轴(220)成环，形成第四环(304)，以及随后回到所述假想起点(P)。
5.根据权利要求4所述的肘节(1)，其中，所述第二环(302)和所述第四环(304)彼此相邻布置。
6.根据权利要求5所述的肘节，其中，在绕所述第一接合轴(120)成环的所述闭环连接装置(300)的区域中，所述多个纤维层被布置成使得所述局部堆叠方向(v)基本上垂直于所述第一接合轴(120)，和/或在绕所述第二接合轴(220)成环的所述闭环连接装置(300)的区域中，所述多个纤维层被布置成使得所述局部堆叠方向(v)基本上垂直于所述第二接合轴(220)。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的肘节(1)，其中，所述纤维层由绕自身多次成环的至少一个带形成。
8.根据权利要求3所述的肘节(1)，其中，所述闭环连接装置(300)形成在第一联接装置(110)与第二联接装置(210)之间延伸的四股(350a-350d)，每个股(350a-350d)在绕第一接合轴(120)和第二接合轴(220)成环之前与所述第一联接装置(110)和第二联接装置(210)在切向上对准。
9.根据权利要求1或2所述的肘节(1)，其中，第一联接装置(110)和/或第二联接装置(210)包括衬套(111，211)，所述衬套被布置成使得所述闭环连接装置(300)绕所述衬套(111，211)成环。
10.根据权利要求9所述的肘节(1)，其中，所述衬套(111，211)包括凹槽(223，213)，所述凹槽至少部分地绕所述衬套(111，211)在周围方向上延伸，并且由裙部(114，214)界定，所述裙部被构造成使得所述闭环连接装置(300)的至少部分能够布置在所述凹槽(113，213)内。
11.根据权利要求1或2所述的肘节(1)，其中，所述闭环连接装置(300)的至少部分被封壳(310)包围。
12.根据权利要求11所述的肘节(1)，其中，所述闭环连接装置(300)在邻近所述第一联接装置(110)的区域和/或邻近所述第二联接装置(210)的区域中被封壳(310)包围。
13.根据权利要求1或2所述的肘节(1)，其中，所述第一联接装置(110)和/或所述第二联接装置(210)包括对准补偿器装置(600)，所述对准补偿器装置(600)被构造为相对于所述闭环连接装置(300)旋转相对应的接合轴(120，220)。
14.根据权利要求1或2所述的肘节(1)，其中，支撑芯(400)布置在第一联接装置(110)与第二联接装置(210)之间。
15.根据权利要求1或2所述的肘节(1)，其中，所述肘节(1)包括构成所述肘节(1)的外壳(510)的壳体(500)。
16.根据权利要求15所述的肘节(1)，其中，所述壳体(500)在所述第一联接端(100)与第二联接端(200)之间的区域中至少部分地包围所述闭环连接装置(300)。
17.根据权利要求15所述的肘节(1)，其中，所述壳体(500)被构造成承受施加在第一联接端(100)与第二联接端(200)之间的扭矩。
18.根据权利要求15所述的肘节(1)，其中，所述壳体(500)至少部分由纤维增强塑料制成。
19.用于生产根据前述权利要求中任一项所述的肘节(1)的方法，包括以下方法步骤：
a)提供具有第一接合轴(120)的第一联接装置(110)；
b)提供具有第二接合轴(220)的第二联接装置(210)；
c)布置第一联接装置(110)和第二联接装置(210)，使得第一接合轴(120)和第二接合轴(220)彼此间隔一定距离并基本垂直地对准；
d)将包含增强纤维的薄壁细长带绕所述第一联接装置(110)成环，并且随后绕所述第二联接装置(210)成环；
e)重复方法步骤d)以铺设多层所述薄壁细长带，从而形成闭环连接装置(300)，将第一联接装置(110)和第二联接装置(210)互连。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述薄壁细长带的两端被放置成使得它们直接抵靠在后者上或在其下方。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH5802018 | 2018-05-09 | ||
| CH00580/18 | 2018-05-09 | ||
| PCT/EP2019/059758 WO2019214911A1 (en) | 2018-05-09 | 2019-04-16 | Toggle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112739618A CN112739618A (zh) | 2021-04-30 |
| CN112739618B true CN112739618B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=66223731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201980046126.3A Active CN112739618B (zh) | 2018-05-09 | 2019-04-16 | 肘节 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210229779A1 (zh) |
| EP (1) | EP3802308A1 (zh) |
| CN (1) | CN112739618B (zh) |
| WO (1) | WO2019214911A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD1011173S1 (en) * | 2021-08-13 | 2024-01-16 | Treemagineers Ltd | Rigging trolley |
| USD1004406S1 (en) * | 2021-12-16 | 2023-11-14 | Timothy Thomas Tylaska | Rigging thimble |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4255836A (en) * | 1978-10-23 | 1981-03-17 | Fiber Science, Inc. | Continuous filament apex fittings and methods of manufacture thereof |
| DE3924379A1 (de) * | 1989-07-22 | 1991-01-31 | Gleistein & Sohn Gmbh Geo | Seil und verfahren zu dessen herstellung |
| US5018775A (en) * | 1989-12-11 | 1991-05-28 | Mckenna Henry A | Rope assembly |
| US6209279B1 (en) * | 1995-03-17 | 2001-04-03 | Eidgenossische Materialprufungs—und Forschungsanstalt Empa | Multilayer, traction element in the form of a loop |
| NL2012848B1 (en) * | 2014-05-20 | 2016-03-07 | Cabin Air Group Bv | Cable with a first thimble and a second thimble, and at least one yarn. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7205251B2 (en) | 2001-02-16 | 2007-04-17 | Nvh Concepts, L.L.C. | Structural composite |
| EP1893517A1 (en) * | 2005-06-09 | 2008-03-05 | Donald Butler Curchod | Improved high load connection system |
| PT3258010T (pt) * | 2014-05-20 | 2023-06-21 | Cabin Air Group Bv | Cabo e processo de monitorização de um cabo |
-
2019
- 2019-04-16 US US17/054,028 patent/US20210229779A1/en not_active Abandoned
- 2019-04-16 CN CN201980046126.3A patent/CN112739618B/zh active Active
- 2019-04-16 EP EP19718338.7A patent/EP3802308A1/en active Pending
- 2019-04-16 WO PCT/EP2019/059758 patent/WO2019214911A1/en unknown
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4255836A (en) * | 1978-10-23 | 1981-03-17 | Fiber Science, Inc. | Continuous filament apex fittings and methods of manufacture thereof |
| DE3924379A1 (de) * | 1989-07-22 | 1991-01-31 | Gleistein & Sohn Gmbh Geo | Seil und verfahren zu dessen herstellung |
| US5018775A (en) * | 1989-12-11 | 1991-05-28 | Mckenna Henry A | Rope assembly |
| US6209279B1 (en) * | 1995-03-17 | 2001-04-03 | Eidgenossische Materialprufungs—und Forschungsanstalt Empa | Multilayer, traction element in the form of a loop |
| NL2012848B1 (en) * | 2014-05-20 | 2016-03-07 | Cabin Air Group Bv | Cable with a first thimble and a second thimble, and at least one yarn. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019214911A1 (en) | 2019-11-14 |
| CN112739618A (zh) | 2021-04-30 |
| EP3802308A1 (en) | 2021-04-14 |
| US20210229779A1 (en) | 2021-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0520013B1 (en) | Composite tubular member with axial fibers adjacent the side walls | |
| US5097870A (en) | Composite tubular member with multiple cells | |
| US7731593B2 (en) | Composite transmission shaft joint | |
| US3651661A (en) | Composite shaft with integral end flange | |
| CN112739618B (zh) | 肘节 | |
| CA1214981A (en) | Composite laminate joint structure and method and apparatus for making same | |
| EP3810864B1 (en) | Anchor sleeve, anchor system and method for producing same | |
| US11536306B2 (en) | Attachment of composite lug to composite structural tube | |
| CN112064504B (zh) | 自锚式碳纤维拉索及加工方法 | |
| CN110315774B (zh) | 复合材料拉杆的成型方法及复合材料拉杆 | |
| EP3608090B1 (en) | Composite connector and method of manufacturing the same | |
| CN105143087A (zh) | 用于建筑设备的轻质挠性张紧系统 | |
| CN117120247A (zh) | 转子帆 | |
| US10875265B2 (en) | Hybrid metallic/composite arrangement for torque, bending, shear, and axial loading | |
| CN110735845B (zh) | 起重机、受拉构件及其制造方法和制备装置 | |
| EP3762323B1 (en) | Expandable heavy equipment, and elongated pull element | |
| CN215826807U (zh) | 一种转向横拉杆机构及汽车 | |
| KR102420768B1 (ko) | 고박장치용 라싱바 | |
| US11156245B2 (en) | Hybrid metallic/composite axial tension/compression lobe joint | |
| WO2022147383A1 (en) | Iso-truss structure and coupling mechanism for iso-truss structure | |
| CN115125839A (zh) | 自锚式复材拉索及其制备方法 | |
| CN102808830A (zh) | 销轴、工程机械的臂架的连接结构和混凝土泵送设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |