SE455221B - Rorformig halkropp av fiberarmerad plast for overforande av tryck-, drag, boj- och torsionskrafter - Google Patents

Description

455 221 Inom området för fordonsbyggnad - detta uttryck skall här omfatta rymdfarkoster och motorfordon - användes i allt högre grad fiber- material i stället för metaller, eftersom de dels uppvisar en med metall jämställbar hållfasthet och styvhet och dels av dylïka material framställda komponenter trots detta uppvisar en avsevärt lägre vikt än liknande konstruktionsdelar av metall. Eftersom de mekaniska egen- skaperna för fiberkomponentmaterial i motsats till metaller är rikt- ningsberoende, kan med hjälp av dessa material konstruktionsdelar fram- ställas, som kan optimalt anpassas till ifrågavarande belastningsfall och på så sätt möjliggöra en betydande viktinbesparing.

Framför allt det s.k. lindningsförfarandet har inom lättbyggnads- tekniken kommit till användning för framställning av kraftöverförings- axlar resp. rörformiga strävor.

Vid dylika av fiberarmerade material framställda, cylindriska konstruktionsdelar uppträder emellertid som problem utformningen av kraftinmatningsområdet. Teknikens ståndpunkt är att utrusta fiberarme- rade plastkonstruktionsdelar med metalliska ansatser eller beslag, som i efterhand medelst klistring eller genom mekanisk formbundenhet för- bindes med hjälpelement (nitning).

Dylika konstruktionsdelar utgör en kompromisslösning, som på grund av den nödvändiga, flerfaldiga dimensioneringen i anslutningsom- rådet leder till en viktsnackdel i förhållande till byggnadsdelar, vilkas anslutningsområde är utformat av faskomponentmaterial. Ändamålet med uppfinningen är därför att utforma ihåliga kroppar för det angivna användningsändamålet på så sätt, att de kan insättas omedelbart som konstruktionsdel eller att de med en enkel skruvanord- ning i anslutningsområdet kan utrustas för kraftinmatning.

Detta har enligt uppfinningen uppnåtts därigenom, att ändav- snitten från den i tvärsnitt cirkulära mittdelen avsmalnar ständigt koniskt och slutar i en tvärs mot hålkroppens mittaxel riktad ändyta, mot vilken stöder ett anslutningsstycket med en fläns och att mot den kägelformiga insidan på varje ändavsnitt anligger en klämplatta, som 455 221 uppvisar en med en yttre gänga försedd fortsättning, som är samnan- skruvad med en på anslutningsstycket anbragt, gängad bussning. Övriga kännetecken på uppfinningen framgår av underkraven.

Ytterligare kännetecken på uppfinningen framgår av den följande beskrivningen med hänvisning till de bifogade ritningarna. Fig. 1 och 2 visar därvid snitt genom utföringsformer av hålkroppar enligt teknikens ståndpunkt och fig. 3 visar i snitt en hålkropp enligt uppfinningen.

Den kända utföringsformen enligt fig. 1 består av ett rör 1 av glasfiberarmerad plast. Detta rör har svarvats vid sina ändar eller till sin diameter minskats på annat sätt. På dessa ändavsnitt med mindre yttre diameter har skjutits ett ändstycke 2 av aluminium- eller lätt- metallering och förbundits med röret 1 genom nitning 3.

Den i fig. 2 visade och likaledes kända utföringsformen skiljer sig från utföringsformen enligt fig. 1 genom det förhållandet, att i stället för den omständliga och icke obetingat tillförlitliga nitför- bindelsen har åstadkommits en förbindelse medelst ett bindemedelsskikt 4.

Den utföringsform enligt uppfinningen, som åskådliggöres i fig. 3, består av ett rör 1 av glasfiberarmerad plast, som i sina ändområden är koniskt, varvid väggtjockleken ökar mot ändarna, såsom tydligt framgår av fig. 3. Dessutom har i varje ändområde 5 anordnats även en inre kon 6 av glasfiberarmerad plast. Redan vid framställningen anord- nas i ändområdet 5 en klämplatta 7 av en aluminiumlegering. Denna kläm- platta 7 har en med en yttre gänga försedd förlängning 8, som tjänar för förbindelse med anslutningsstycket 9, vilket är förbundet med en motsvarande, gängad bussning 10 och har en fläns 1l,mot vilken pressas ändytan 12 på röret vid åtdragning av skruvförbindelsen. De koniska ändområdena 5 kan vid sin yttre ände uppvisa en inre diameter (en inre omkrets), som uppgår blott till en femtedel av rörets 1 inre diameter (inre omkrets). 455 221 4. Ändområdets 5 insida kan enligt en vidareutveckling av uppfin~ ningen uppvisa kuggar, som motsvarar en vid klämplattan anordnad kugg- rad och tjänar till att hindra varje vridning av klämplattan och röret. Även röret l kan vara försett med förstyvningar. Sålunda kan två mitt för varandra belägna, i rörets längdriktning sig sträckande remsor uppvisa större väggtjocklek än själva röret. Tjockleken hos dessa rem- sor kan vara konstant över rörets längd, men den kan även enligt det av de mot röret verkande böjningskrafterna förorsakade böjmomentet ändra sig något avsatsformigt.

Dessutom kan ändarna eller anslutningsområdet vid utsidan vara försett med förstärkande omkretslindningar.

Som material för hålkropparna enligt uppfinningen har kolfiber- armerad plast visat sig vara speciell lämplig. Armeringsfibrerna består med fördel av aramid, en syntetisk organisk polymer.

Anordnandet av ett av glasväv eller aramidväv bestående, yttre skikt på röret av kolfiberarmerad plast är fördelaktigt, dels som skydd för kolfibrerna och dels som elektrisk isolering mellan kolfibrerna och en beläggning eller liknande av aluminium. u'

Claims (4)

5 455 221 P a t e n t k r a v

1. Rörformig hålkropp av fiberarmerad, företrädesvis ko)- fiberarmerad piast, i synnerhet en konstruktionsdei för ett fordon (motorfordon, fiygfarkoster, rymdfarkoster) för överförande av tryck-, drag-, böj- och torsionskrafter samt bestående av en i huvudsak cirku- ïärt tvärsnitt uppvisade mittdei, vid viiken på vardera sidan är an- bragt en vid sin fria ände med en fiänsiiknande, iämpiigen med ett borrningar för upptagande av fästbuïtar uppvisande ansiutningsstycke försett, som ändavsnitt är ti11fogat i ett stycke, viïken med utgång från mittdeien avsmaïnar mot ansiutningsstycket, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att ändavsnitten (5) från den i tvärsnitt cirkuiära mittdeien (1) avsmainar ständigt koniskt och siutar i en tvärs mot hålkroppens mittaxei riktad ändyta (12), mot viiken stöder ett ansiut- ningsstycket (9) med en fiäns (11) och att mot den kägeiformiga insi- dan på varje ändavsnitt (5) aniigger en kiämpiatta (7), som uppvisar en med en yttre gänga försedd fortsättning (8), som är sammanskruvad med en på ansïutningsstycket (9) anbragt, gängad bussning (10).

2. Hålkropp eniigt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att meiian kiämpïattan (7) och den kägeiformiga insidan på ändavsnittet (5) har anbragts en inre kona (6) av fiberarmerade pïast.

3. Håïkropp enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att ändavsnittets (5) koniska insida uppvisar kuggar, som för upptagande av torsionskrafter ingriper i en komplementär, iiknande kuggrad på kiämplattan (7).

4. Hålkropp enïigt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a d .d ä r a v, att ändavsnitten (5) vid sin vid ansiut- ningssidan beiägna ände har en inre diameter (inre omkrets), som upp- går tiiï minst en femtedei av mittdeiens (1) inre diameter (inre om- krets).