本发明涉及一种复合结构连接杆、包括该复合结构连接杆的飞行器天花板或地板结构以及制造该复合结构连接杆的方法。本发明主要用于经受轴向载荷，尤其是在航空领域中。连接杆包括凸状细长主体和两个端部(5a、5b和6a、6b)，该凸状细长主体围绕纵向对称轴线(X'X)，所述两个端部用于连接到邻接的结构，并且所述连接杆还包括两个壳体(3和4)，所述两个壳体具有两条纵向边缘，所述两个壳体在纵向边缘处被组装，并且每个壳体由至少一个具有连续的壳体纤维的壳体层构成，该壳体纤维通常平行于所述对称轴线并且浸渍有热塑性壳体基质(7b)。根据本发明，连接杆包括用于组装壳体的构件，该构件包括至少一条组装带(14、15)，所述组装带在所述主体上卷绕并沿着所述壳体，并且所述组装带具有组装纤维，该组装纤维通常相对于所述轴线成角度并且浸渍有与壳体基质熔合接触的热塑性组装基质(14b、15b)。
1.一种复合结构连接杆，包括细长的主体(2)和两个连接端部(5和6)，所述细长的主体大致为围绕纵向对称轴线(X'X)的凸状体，所述两个连接端部用于连接到邻接的结构，所述复合结构连接杆适于抵抗所述结构产生的主轴向力，所述复合结构连接杆包括具有两条纵向边缘(3A和4A)的两个壳体(3和4)，所述两个壳体在所述主体处沿所述纵向边缘彼此组装，并且每个所述壳体基于至少一条壳体带(7)，所述壳体带包括平行于所述对称轴线的连续的壳体纤维(7a)并且浸渍有热塑性壳体基质(7b)，其特征在于，所述复合结构连接杆包括用于壳体的组装构件，所述组装构件包括在所述主体处卷绕并且沿着所述壳体的至少一条组装带(14、15)，所述组装带包括组装纤维(14a、15a)，所述组装纤维相对于所述对称轴线以±α角度倾斜并且浸渍有热塑性组装基质(14b、15b)，所述热塑性组装基质与所述壳体基质熔合接触。
2.根据权利要求1所述的复合结构连接杆，其特征在于，每个壳体(3、4)在所述主体(2)处具有基本为半圆筒形或半截头圆锥形的凸状外表面，并且每个所述壳体的两条纵向边缘(3A、4A)组装成沿着其延伸方向抵靠另一壳体(4、3)的纵向边缘，而另一壳体(4)的边缘(4A)不与壳体(3)的一条边缘(3A)相互侧向交叠。
3.根据权利要求1或2所述的复合结构连接杆，其特征在于，所述壳体(3和4)的所述组装构件包括至少一对所述组装带(14和15)，所述组装带为单向的，并且所述组装带以相反的角度α和-α基本螺旋地缠绕，所述组装带彼此相互交叠并且紧密围绕所述壳体的也为单向的所述带(7)。
4.根据权利要求1或2所述的复合结构连接杆，其特征在于，所述复合结构连接杆的每个所述连接端部(5、6)具有两个扁平的平行的连接壁(5a和5b、6a和6b)，所述连接壁在包括所述纵向边缘(3A和4A)的连接复合结构杆的中间纵向平面两侧分别与所述两个壳体(3和
4)形成为一体件，并且所述连接壁分别设有相互面对的孔(5c、6c)，所述孔设计为待被用于连接到所述邻接的结构的连接销穿过，包括端部纤维(12a)的加强层(12)在每个连接端部处直接覆盖这两个壁的所述壳体纤维(7a)，所述端部纤维被定向为至少部分基本垂直于所述对称轴线(X'X)。
5.根据权利要求4所述的复合结构连接杆，其特征在于，为织物、刺绣或单向型的所述加强层(12)在每个连接端部(5、6)处覆盖所述两个连接壁(5a和5b、6a和6b)各自的外表面和/或各自的内表面。
6.根据权利要求1或2所述的复合结构连接杆，其特征在于，所述壳体带(7)和所述至少一条组装带(14、15)由相同的材料或化学相容的材料制成，所述热塑性组装基质(14b、15b)与所述热塑性壳体基质(7b)熔合接触。
7.根据权利要求1或2所述的复合结构连接杆，其特征在于，所述热塑性壳体基质(7b)和所述热塑性组装基质(14b、15b)基于从由下述材料组成的组中选择的至少一种聚合物：聚烯烃、聚酰胺(PA)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳醚酮(PAEK)、聚醚砜(PDF)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)以及它们的掺杂物。
8.根据权利要求1或2所述的复合结构连接杆，其特征在于，所述主体沿径向在每个壳体(3、4)的所述至少一条壳体带(7)与所述至少一条组装带(14、15)之间或沿径向在所述组装带(14和15)之间进一步包括至少一个居间缓冲与冲击(I)分布层(20、20')，并且所述居间缓冲与冲击分布层由能够吸收并分布来自该冲击的能量的材料制成。
9.根据权利要求7所述的复合结构连接杆，其特征在于，所述壳体纤维(7a)和/或组装纤维(14a、15a)以碳纤维为基础。
10.根据权利要求8所述的复合结构连接杆，其特征在于，所述居间缓冲与冲击分布层是针对径向冲击的。
11.根据权利要求8所述的复合结构连接杆，其特征在于，所述至少一个居间缓冲与冲击分布层进一步能够验证复合结构连接杆在冲击之后的损伤程度，使得可通过对所述至少一个居间缓冲与冲击分布层的深度和/或宽度进行测量来更换复合结构连接杆。
12.一种航空天花板或地板结构，其特征在于，所述航空天花板或地板结构包括至少一根根据前述权利要求中任一项所述的复合结构连接杆。
13.一种用于制造根据权利要求1至11中任一项所述的复合结构连接杆的方法，其特征在于，所述方法包括：
a)将n(n为≥2的整数)条单向的扁平的壳体带(7)连续地配置成从n个带卷(9)朝向构形器(8)展开，所述壳体带(7)基于浸渍有所述热塑性壳体基质(7b)的连续的纤维(7a)；
b)通过牵拉对所述壳体带进行包括使这些壳体带固结的连续热塑形，以得到壳体(3和
c)在加热之后对每个所述仿形坯件的两个端部(3a和3b、4a和4b)进行塑形，以得到在两个端部处分别具有两个扁平壁(5a和6a、5b和6b)的各壳体(3、4)，所述扁平壁用于连接到所述的结构；
d)对于每根待组装的复合结构连接杆而言，通过将一个壳体(3)的纵向边缘(3A)与另一个壳体(4)的纵向边缘(4A)抵靠布置来将所述两个壳体(3和4)组装，从而形成所述复合结构连接杆的主体(2)，并且在所述复合结构连接杆的每个端部(5、6)处具有彼此平行并间隔开的两个扁平连接壁(5a和5b、6a和6b)，所述组装通过以下步骤实施：-通过使所述组装纤维(14a、15a)相对于所述对称轴线(X'X)以±α角度倾斜，将所述至少一条组装带(14、15)在所述主体处围绕并沿所述壳体卷绕；
-对卷绕在所述壳体带(7)上的所述组装带进行局部加热，或者单独地对所述壳体带进行局部加热，再或者同时对所述壳体带和所述至少一条组装带进行局部加热；以及e)在所述壳体带(7)与所述至少一条组装带(14、15)之间径向地插入至少一个居间缓冲与冲击分布层(20、20')、或在所述组装带(14和15)之间径向地插入至少一个居间缓冲与冲击分布层(20、20')，该居间缓冲与冲击分布层由能够对所述冲击传导给所述复合结构连接杆的能量进行吸收和分布的材料制成。
14.根据权利要求13所述的用于制造复合结构连接杆的方法，其特征在于，在步骤c)中，对每个所述仿形坯件(3'、4')的两个端部(3a和3b、4a和4b)的成形通过压缩模制，冲压或热成形来完成。
15.根据权利要求13或14所述的用于制造复合结构连接杆的方法，其特征在于，步骤c)进一步包括：在每个仿形坯件(3'、4')的各自端部(3a和3b、4a和4b)的所述扁平壁(5a和5b、
6a和6b)上施加加强层(12)，所述加强层包括定向为至少部分基本垂直于所述对称轴线(X'X)的端部纤维(12a)，因此所述定向的纤维在所述两个连接壁(5a和5b、6a和6b)的上侧和/或下侧直接覆盖所述壳体纤维(7a)，所述连接壁在步骤d)中得到的复合结构连接杆的每个连接端部(5、6)处间隔开。
16.根据权利要求13或14所述的用于制造复合结构连接杆的方法，其特征在于，步骤c)进一步包括：在每个所述仿形坯件(3'、4')的每个端部(3a、3b、4a、4b)处冲孔出贯穿所述两个连接壁(5a和5b、6a和6b)的孔(5c、6c)，所述孔分别用于组装连接销，所述连接销设计为对一个所述结构进行紧固。
17.根据权利要求13或14所述的用于制造复合结构连接杆的方法，其特征在于，在步骤d)中，所述至少一条组装带(14、15)围绕并沿每根复合结构连接杆的壳体(3和4)的卷绕可通过对围绕心轴(13)彼此对置的两个壳体进行旋转驱动来实施。
18.根据权利要求13或14所述的用于制造复合结构连接杆的方法，其特征在于，相同的或化学相容的材料被用作步骤a)中的所述壳体带(7)的和步骤d)中的所述至少一条组装带(14、15)的各自的热塑性基质，组装在所述步骤d)中通过对壳体基质(7b)上的组装基质(14b、15b)进行类似热熔接的再熔合来完成。
19.根据权利要求13或14所述的用于制造复合结构连接杆的方法，其特征在于，使用：
-对于步骤a)中的所述热塑性壳体基质(7b)以及对于步骤d)中的所述热塑性组装基质(14b、15b)而言，其材料基于从下述材料构成的组中选定的至少一种聚合物：聚烯烃、聚酰胺(PA)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳醚酮(PAEK)、聚醚砜(PDF)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)及其熔合物。
20.根据权利要求13所述的用于制造复合结构连接杆的方法，其特征在于，所述居间缓冲与冲击分布层是针对径向冲击(I)的。
21.根据权利要求13所述的用于制造复合结构连接杆的方法，其特征在于，所述居间缓冲与冲击分布层能够验证所述复合结构连接杆在所述冲击之后的损伤程度，使得可通过对所述居间缓冲与冲击层的深度和/或宽度进行测量来更换复合结构连接杆。
22.根据权利要求15所述的用于制造复合结构连接杆的方法，其特征在于，所述加强层(12)为织物、刺绣或单向型。
23.根据权利要求19所述的用于制造复合结构连接杆的方法，其特征在于，所述壳体纤维(7a)和/或组装纤维(14a、15a)是碳纤维。
复合连接杆、制造该连接杆的方法以及包括该连接杆的航空
天花板或地板结构
技术领域
[0001] 本发明涉及一种复合连接杆、包括该复合材料杆的航空天花板或地板结构以及用于制造该连接杆的方法。尤其在航空领域中，但不排它地，本发明一般适用于那种适于抵抗主轴向力的连接杆。
背景技术
[0002] 现有结构的用于抵抗轴向力的复合连接杆通常具有细长的形状及中央主体，该中央主体末端为两个扁平端部，该两个扁平端部用于连接到尤其是产生轴向牵拉-压缩力的结构，连接通常通过分别穿过上述端部安装的连接轴实现。
[0003] 文献WO-A1-2009/000925描述了这种连接杆，该连接杆通过包括下述步骤的方法得到：基于浸渍有热固性或热塑性树脂的纤维来非连续地热成形复合预成型件以得到两个半圆筒形壳体，之后通过对各对纵向边缘进行侧向固定(优选通过树脂的固化或热熔接)来对组装所述热成型壳体。对壳体进行的组装使得壳体的每条边缘均覆盖另一壳体的一条边缘或被另一壳体的一条边缘所覆盖，由此为上述壳体形成具有相对较大表面积的相互支撑表面。
[0004] 由于其非连续的制造方法和通过对壳体的边缘侧向交叠的壳体组装模式(该模式需要将连接杆的厚度加倍)，在该文献中所描述的连接杆具有质量相对重和制造成本相对较高的缺陷。
[0005] 更普遍地，目前已知的复合连接杆结构的一个重大缺陷在于其质量重与高成本，其一方面与所使用的转化方法有关(典型方法为树脂传递模塑(RTM)或通过使用气囊或心轴在模具内加压来对也是热固性的树脂预浸渍纤维进行模塑)，另一方面与对该连接杆进行加强以赋予其足够的冲击强度有关。为保证冲击强度所必需的加强量可相对较高。实际上，例如环氧型的热固性树脂由于其孱弱的断裂伸长率(通常为百分之几)而极为脆弱。因此需要添加一些与该断裂伸长率成反比的层，以使得上述树脂在冲击期间能够更好地抵挡形变，这些添加的层导致由热固性材料制成的连接杆更重。
发明内容
[0006] 本发明的一个目的是提出一种解决上述缺陷的复合结构连接杆，该复合结构连接杆包括细长主体和两个连接端部，该细长主体大致为围绕纵向对称轴线的凸状体，两个连接端部用于连接到邻接的结构，该复合结构连接杆适于抵抗所述结构产生的主轴向力(即，牵拉-压缩力)，所述连接杆包括具有两条纵向边缘的两个壳体，所述壳体在所述主体处沿所述纵向边缘彼此组装，并且每个壳体基于至少一条壳体带，该壳体带包括大体上平行于所述对称轴线的连续的壳体纤维并且浸渍有热塑性壳体基质。
[0007] 为此，根据本发明的连接杆包括用于组装壳体的构件，该构件包括至少一条在所述主体处卷绕并且沿着所述壳体的组装带，所述组装带包括组装纤维，该组装纤维相对于所述对称轴线(即相对于所述主轴向壳体纤维)以±α角度倾斜并且浸渍有热塑性组装基质，热塑性组装基质被与壳体基质再熔合接触。
[0008] 应当注意的是，随着基质与每个壳体的基质再熔合接触(类似于组装带与壳体带之间的热熔接)，所述组装构件在通过组装带紧缚壳体时围绕附接到所述壳体，因此这些组装构件在壳体外部。通过再熔进行的热熔接的优点是节省与热固性树脂需要的大量固化时间相关的时间、能源、以及由此显著地节省成本。
[0009] 应当注意的是，所述两个壳体因此通过组装带在壳体上及围绕壳体的这种热熔接来组装，不同于上述文献中对壳体的各对边缘使用相互侧向热熔接来组装。
[0010] 需要进一步注意的是，倾斜的组装纤维与轴向壳体纤维之间的这些非零角度±α例如可介于±30°到±90°之间。
[0011] 根据本发明另一优选的特征，每个壳体在所述主体处具有基本为半圆筒形或半截头圆锥形的凸状外表面，并且每个壳体的两条纵向边缘组织成沿着其延伸方向抵靠另一壳体的纵向边缘，而另一壳体的边缘不与该壳体的一条边缘相互侧向交叠。
[0012] 在已知的方式中，“半圆筒形”意为半圆筒体几何形状，其广义地说，其被呈曲线形式的的恒定基准线或截面(比如卵形或椭圆形，例如圆形)所限定。
[0013] “半截头圆锥形”涉及下述几何形状，该几何形状由被同样呈曲线形式的截面(比如卵形或椭圆形，例如圆形)限定的半锥形体组成，但其在每个壳体的轴向长度上连续地变化增大或减小，朝向所述两个连接端部变窄。
[0014] 有利地，壳体的所述组装构件可包括至少一对所述组装带，该组装带大体上单向的，并且所述组装带以相反的角度α和-α(例如绝对值介于30°到90°之间)基本螺旋地缠绕，所述组装带彼此相互交叠并且紧密围绕也大体上为单向的所述壳体带。
[0015] 根据本发明另一优选的特征，连接杆的每个所述连接端部具有两个扁平的平行的连接壁，该连接壁在包括所述纵向边缘的连接杆的中间纵向平面两侧分别与所述两个壳体形成为一体件，并且所述连接壁分别设有相互面对的孔，该孔设计为待被用于连接到所述相应的结构的连接销穿过，包括端部纤维的加强层在每个连接端部直接覆盖两个连接壁的壳体纤维，所述端部纤维被定向为至少部分基本垂直于所述对称轴线。
[0016] 还更优选地，为织物、刺绣(embroidery)或单向型的所述加强层在每个连接端部处覆盖所述两个连接壁各自的外表面和/或各自的内表面。
[0017] 根据本发明的另一个特征，所述壳体带和所述至少一条组装带可由相同的材料或化学相容的材料制成，所述热塑性组装基质与所述热塑性壳体基质熔合接触。
[0018] 优选地，所述热塑性壳体基质和所述热塑性组装基质基于从由下述材料组成的组中选择的至少一种聚合物：聚烯烃、聚酰胺(PA)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳醚酮(PAEK)、聚醚砜(PDF)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)以及它们的掺杂物，所述壳体纤维和/或组装纤维优选地基于碳纤维。应当注意的是，可使用其它聚合物和纤维，只要该聚合物和纤维为连接杆提供冲击抗性和足够的轴向力抵抗能力。
[0019] 应当注意的是，尤其由于具有自熄的固有特性的热塑性材料，因此所形成的连接杆发明具有低密度、低烟雾毒性、改善的冲击抗性、以及相对于已知的复合结构连接杆关于上述特性的相同给定值的显著提高的轻量化。
[0020] 根据本发明的该连接杆因此关于对轴向力的抵抗和冲击抗性尤其具有改善的机械特性，该改善的机械特性体现为导致减轻连接杆的质量以得到确定的特性。
[0021] 应当注意的是，在已知的方式中，所述结构连接杆在航空中尤其用于天花板、地板或中央机身结构，在运行过程中，当之前所遭受的冲击损伤上述结构时(代表在先冲击)，上述结构必须能够承受预定的极限负荷。该极限负荷是轴向负荷和径向负荷的组合，该轴向负荷使得连接杆工作在牵拉/压缩状态下，该径向负荷使得连接杆在被压缩时工作在屈曲或扭曲的状态下。因此，在先冲击的对连接杆造成的损伤减小了连接杆抵抗上述负荷的能力。根据现有技术中连接杆所使用的热固性树脂的脆弱性，因此有必要对其添加一定数量的附加层以满足冲击抗性。
[0022] 上文所描述的本发明，一方面使得能够主要地或专门地对壳体使用单向纤维带，该单向纤维带适宜抵抗上述压缩和扭曲极限负荷；另一方面，对壳体使用一种或多种断裂伸长率比热固性基质高得多的热塑性基质，这使得能够减少外围的层的数量并得到所需要的冲击抗性。
[0023] 根据本发明的另一方面，所述连接杆主体可沿径向在每个壳体的所述至少一条壳体带与所述至少一条组装带之间或沿径向在所述组装带之间进一步包括至少一个尤其针对径向冲击的居间缓冲与冲击分布层，并且所述居间缓冲与冲击分布层由能够对所述冲击传导给连接杆的能量加以吸收与分布的材料制成。
[0024] 应当注意的是，这种“牺牲”居间层的插入物优选地由非常轻的缓冲材料制成(例如，由蜂窝缓冲材料或其它缓冲材料制成)，并有利地使得能够尤其吸收并分布径向冲击以减小其冲击，以便将壳体带的易损性最小化，该壳体带设计为大体上单向设置在连接杆的心部，以便为连接杆提供所需的对前述的极限负荷的抗性。本发明的“牺牲”层的厚度可根据待吸收的能量等级来容易地选定。如果发生冲击，该居间层因此使得能够至少部分地保持确保连接杆强度的大体上单向的壳体纤维的完整性。
[0025] 有利地，本发明的所述至少一个居间层可进一步是冲击揭示层，该冲击揭示层能够验证连接杆在冲击之后的损伤程度，如同冲击指示器那样使得可通过测量受冲击影响的该层的深度和/或宽度来更换连接杆(即，通过预先对取决于所吸收的冲击的冲击深度和/或宽度进行测定，从而确定是否有必要更换连接杆)。
[0026] 实际上，已知复合部件具有会遭受严重的内部损伤(例如，由剥离、破碎的纤维或裂缝造成的)而该损伤在外部却不可见的缺陷，该缺陷要求复合部件的设计者使其尺寸过大，以使得复合部件在考虑到可能的在先损伤的情况下可抵抗所有疲劳负荷和极端负荷(该过大的部分被称作“损伤容限”)。
[0027] 因此，根据本发明，将损伤指示器集成到连接杆中，使得不但冲击能够可见，而且能够可视化地评估其严重性。实际上，根据本发明的所述居间层在发生冲击情况下的推入深度能够评估该冲击的严重性并以此来评估对更换的需求，但其用于比可在不装备这种指示器的连接杆上造成可见的损伤所必需的冲击等级更低的冲击等级。本发明的居间“控制”层有利地使得连接杆能够实现额外的轻量化，同时避免如同现有技术中为使其“耐受不可见的损伤”而使其尺寸过大。
[0028] 一种根据本发明的航空天花板或地板结构包括至少一根如上文限定的连接杆。
[0029] 根据本发明的一种用于如上文限定的连接杆的制造方法，包括：
[0030] a)将n(n为≥2的整数)条大体上单向的扁平的壳体带连续地配置成从n个带卷朝向构形器展开，所述壳体带基于浸渍有所述热塑性壳体基质的连续的纤维；
[0031] b)通过牵拉对所述壳体带进行包括使这些壳体带固结的连续的热塑形，以得到壳体的具有凸状外表面的仿形坯件；
[0032] c)在加热之后对每个仿形壳体坯件的两个端部进行塑形，以得到在两个端部处分别具有两个的扁平壁的各壳体，该扁平壁用于连接到所述的结构；
[0033] d)对于每根待组装的连接杆而言，通过将一个壳体的纵向边缘与另一壳体的纵向边缘抵靠布置来将两个壳体组装，从而形成所述连接杆主体，并且在连接杆的每个端部处具有彼此平行并间隔开的两个扁平连接壁，所述组装通过以下步骤来实施：
[0034] -通过使所述组装纤维相对于所述对称轴线以±α角度倾斜，将所述至少一条组装带在所述主体处围绕并沿壳体卷绕；以及
[0035] -对卷绕在壳体带上的组装带进行局部加热，或者单独地对壳体带进行局部加热，再或者同时对所述壳体带和所述至少一条组装带进行局部加热(不考虑加热装置)；以及[0036] e)可选地，在壳体带与所述至少一条组装带之间径向地插入至少一个居间缓冲与冲击分布层、或在所述组装带之间径向地插入至少一个居间缓冲与冲击分布层，所述居间缓冲与冲击分布层尤其针对径向冲击，该居间缓冲与冲击分布层由能够对所述冲击传导给所述连接杆的能量进行吸收和分布的材料制成，并且该居间缓冲与冲击分布层优选地能够验证在连接杆上述冲击之后的损伤程度，使得可通过对该层的深度和/或宽度进行测量来更换连接杆。
[0037] 有利地，在步骤c)中，对每个仿形壳体坯件的两个端部的成形可通过压缩模制，冲压或热成形来完成。
[0038] 还有利地，步骤c)可进一步包括：在每个壳体坯件各自端部的所述扁平壁上施加优选地为织物、刺绣或单向型的加强层，该加强层包括定向为至少部分基本垂直于所述对称轴线的端部纤维，因此该所定向的纤维能够在所述两个连接壁的上侧和/或下侧直接覆盖所述壳体纤维，该连接壁在步骤d)中得到的连接杆的每个连接端部处间隔开。
[0039] 还有利地，步骤c)可进一步包括：在每个仿形坯件的每个端部处冲孔出贯穿所述两个连接壁的孔，所述孔分别用于组装连接销，所述连接销设计为对所述结构进行紧固。
[0040] 根据本发明的另一个特征，在步骤d)中，所述至少一条组装带围绕并沿每根连接杆壳体的卷绕可通过对围绕心轴彼此对置的两个壳体进行旋转驱动来实施。
[0041] 应当注意，替代性的是，边缘对边缘布置的两个壳体可以是静止的，在这种情况下，可使用可旋转装置来将所述至少一条组装带围绕壳体卷绕。
[0042] 优选地，相同的或化学相容的材料被用作在步骤a)中的壳体带和步骤d)中的组装带或每条组装带各自的热塑性基质，组装在该步骤d)中通过对壳体基质上的组装基质进行类似热熔接的再熔合来完成。
[0043] 还要更优选地，对于步骤a)中的壳体基质和步骤d)中的组装基质而言，其所使用的材料以从前述的组中选择的至少一种聚合物为基础，并且对壳体纤维和/或组装纤维使用碳纤维。
附图说明
[0044] 本发明的其它特征、优点与细节将通过阅读以下本发明的一个示例实施例的描述显现，本示例实施例以说明性且非限定性的方式给出，该描述参照附图完成，其中：
[0045] 图1为根据本发明的连接杆在组装状态的侧视透视图；
[0046] 图2为根据本发明的另一连接杆在组装状态的侧视透视图，示出了连接杆的两个壳体之间的接触界面；
[0047] 图3为该连接杆的垂直于其端部壁的轴向剖视示意图；
[0048] 图4为用于制造图1或图2的连接杆的两个仿形壳体的示意图；
[0049] 图5为根据本发明的用于连续地制造仿形壳体的设备的示意图；
[0050] 图6为根据本发明的一个示例的示意图，示出了用以在放置并组装两个壳体之前形成每个壳体的呈扁平壁形式的两个连接端部的步骤；
[0051] 图7为局部分解示意图，示出了定向在连接端部扁平壁的两个表面上的层的施加，因此在放置两个壳体之后并且在进行组装之前针对由轴向纤维的单向带制成的两个壳体的每一个都形成该层；
[0052] 图8为根据本发明一个示例的设备的示意图，该设备用于通过围绕并沿着壳体对交错的带进行卷绕来组装边缘对边缘放置的壳体；
[0053] 图9为类似图3的轴向剖视示意图，示出了通过两条交错的带以相反的角度围绕并沿着为此放置的壳体的卷绕模式，并且示出了这些带以及壳体带各自的热塑性基质；
[0054] 图10为侧视透视示意图，示出了在图9的壳体上对交错的带进行卷绕的开始，并且示出了壳体带和组装带的各自纤维的定向；
[0055] 图11为类似图7的局部分解示意图，示出了其组装纤维与壳体的轴向纤维交叠的这些交错的带，其中被定向的所述层被施加在连接杆的连接端部的两个扁平壁上；
[0056] 图12为类似图9的轴向剖视示意图，示出了根据本发明的在组装期间的连接杆，该连接杆包括设置在壳体的带与两条交错的组装带之间的缓冲层；
[0057] 图13为该连接杆在组装期间沿图12的XIII-XIII平面的剖视示意图；以及[0058] 图14为根据本发明的作为图13替代性实施例的另一连接杆的剖视示意图，该连接杆包括仅在两个交错的组装层之间的缓冲层。
具体实施方式
[0059] 如在图1至图3中具体示出的，根据本发明的连接杆1包括凸状主体2，该凸状主体具有两个壳体3和4以及两个连接端部5和6，所述两个壳体彼此抵靠组装，所述两个连接端部设计为通过两个待分别安装在上述端部5和6上的连接销(未示出)将连接杆1连接到邻接的结构。每个连接端部5、6构成具有两个平行扁平壁5a与5b、6a与6b的轭状部，上述两个平行扁平壁在连接杆1的对称轴线X'X两侧间隔开并且冲有两个相对的孔5c、6c，所述孔被设计为容纳连接轴中的一根。
[0060] 图4示出了用作制造本发明的连接杆1的壳体3和4的两个仿形坯件(profiled blank)3'和4'，示出的是在对每个壳体3、4的两个端部3a和3b、4a和4b进行塑形以得到在图1至图3中可见的两个扁平端部壁5a和5b、6a和6b之前。所述两个坯件3'和4'均具有相同的半圆筒形几何结构，该几何结构由主单向带7的连续塑形/成形方法得到，如图5中所示。
[0061] 图5示出了n＝3的单向扁平壳体带7的构形器8中的通路，该单向扁平壳体带以沿纵向方向具有为连续的纤维7a(例如，碳纤维)为基础并且浸渍有热塑性壳体基质7b(例如，聚醚醚酮(polyetheretherketones，PEEK)或聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS))，所述单向扁平壳体带来自三个容纳及展开这些带7的带卷9，之后使用干燥设备10对这些带7进行连续的热成形，以得到半圆筒形壳体的坯件3'和4'，其中这些带7被同时固结在一起(带7的结构在图7中可见)。该成形在例如大约300℃的温度下完成，以熔合上述基质7b并且将纤维7a保持在正确的位置上。
[0062] 图6示出了根据本发明的用于通过压缩模制来成形的示例，每个坯件3'和4'的两个端部3a和3b、4a和4b在设备10的下游得到(需明确说明的是，也可使用冲压或热成形来实现对端部3a和3b、4a和4b的成形)。为了实现所述塑形，预先对坯件3'、4'的两个端部3a和3b、4a和4b完成预加热，之后如A(沿图4的顶端平面VI-VI的平面轴向截面)所示，将仿形坯件3'、4'插入模具11中。之后闭合模具11的上壁11a(步骤B)，在该上壁的内表面设有键形部(key form)11b，该键形部能够通过在端部3a和3b、4a和4b上施加确定的压力来对端部3a和
3b、4a和4b进行成形，在打开上壁11a并取出坯件3'、4'(步骤C)之后，能够在坯件两个端部
3a和3b、4a和4b的每个上得到扁平壁5a和6a、5b和6b。
[0063] 由此所得到的、壳体3、4的具有扁平端部壁5a和6a、5b和6b的每个坯件3'、4'由轴向单向壳体带7形成，所述壳体带7在主体2和端部壁5a和5b、6a和6b上连续地延伸。
[0064] 如图7所示，对每个坯件3'、4'的端部3a和3b、4a和4b进行的塑形操作进一步包括：施加加强层12，该加强层定向在每个扁平端部壁5a和5b、6a和6b的两个外表面与内表面上；
以及此外可选地施加插入件(未示出)，该插入件用于在每个壁5a和5b、6a和6b的5c、6c处冲孔，以在所述壁中安装连接销，该连接销提供连接杆1到两个邻接的结构的连接。每个上述层12可由织物或单向纤维构成，一旦所述层12被施加到每个端部壁5a和5b、6a和6b的上侧和下侧，则所述层在这两种情况下包括：被定向的纤维12a，所述被定向的纤维12a与被其覆盖的每个壁5a和5b、6a和6b的轴向单向纤维7a形成大约90°的角度(在图7的示例中需明确说明的是，层12除定向为成90°的纤维12a外还包括轴向纤维12b)。
[0065] 应当注意的是，对壳体3和4的端部壁5a和5b、6a和6b上添加层12以及可选地插入件必须有利地完成，并且同时将制成每个壳体3、4的主体2的所有轴向纤维7a固定(retaining)。
[0066] 最后如图8至图10所示，首先将两个壳体3和4布置成：一个壳体的两条纵向边缘3A沿着边缘3A和4A延伸的方向精确施加成抵靠另一个壳体的边缘4A。之后通过对由此布置在心轴13上的壳体3和4使用交错的组装带14和15“捆扎”来进行紧固，例如具有两条组装带，每条该组装带由单向纤维14a和15a(例如，如同壳体纤维7a的碳纤维)构成，所述这些单向纤维浸渍有相同的热塑性基质14b和15b，该热塑性基质来自壳体基质7b或与壳体基质7b相容(例如，如同壳体基质7b那样，以聚醚醚酮(polyetheretherketones，PEEK)为基础或以聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)为基础)。
[0067] 为此，具有纤维14a和15a且相对于轴线X-X大致以α和-α角度倾斜的组装带14和15围绕并沿壳体3和4的各自的主体2螺旋缠绕(即，不是在壳体3和4的端部壁5a和5b、6a和6b处缠绕，见图9和图10)，并在同时局部地对缠绕到壳体带7上的组装带14和15使用加热装置16a和16b进行同时加热，该加热装置适于确保热塑性基质7b、14b、15b的熔化并凝结在一起(见图8)。相反地，在对组装带14和15进行卷绕的期间也可选择加热所述壳体带7，要点在于：使与带进入接触的区域中的侧面中至少一个在熔合极限下被热激活(thermo-reactivate)。
[0068] 如图12和图13所示，可以将居间层20插入在壳体带7的外侧和两条组装带14和15的内侧，该居间层用于缓冲径向冲击(见箭头I)，并且有利地，能够验证连接杆1'在冲击之后的损伤程度。
[0069] 或者，如图14所示，可以替代地选择在两条组装带14和15之间径向地插入居间径向冲击缓冲层20'(也见箭头I)，并且有利地，能够验证连接杆1”在冲击之后的损伤程度。
[0070] 通过利用固定在心轴13两端的旋转驱动装置(未示出)使覆有两个壳体3和4的心轴13围绕其旋转轴线(与壳体3和4的对称轴线X-X'重合)旋转来有利地完成对组装带14和15的卷绕，与此同时通过装置17将带14和15在一定张力下以上述角度α和–α(例如绝对值介于30°到90°之间)施加到壳体3和4的带7上，例如为辊类的所述装置17用于在张力或压力下施加条带。
[0071] 局部加热装置16a和16b可由例如热风吹送装置、热风枪、红外领域中的放射装置或激光辐射装置组成，所述局部加热装置可布置在用于组装带14和15的预加热装置18的下游。应当注意的是，该装置16a、16b、18仅作为图8的示例被示出，图8进一步示出了通过对流(箭头D)和辐射(箭头E)所释放的热量。
[0072] 最后，在该组装结束时，得到在图11的分解图中示出的连接杆1，该连接杆的主体2具有覆盖有交错的组装纤维14a和15a的轴向壳体纤维7a，并且该连接杆的连接端部5和6具有覆盖有定向的加强层12的壳体纤维7a(同样为轴向)。
[0073] 如前所述，应当注意的是，根据本发明在力偏移方面进行了优化的连接杆1导致减轻了质量。
