Wat is een hoekverbinding?
Een hoekverbinding is een generieke term voor een brede classificatie van verbindingsmethoden waarbij een stuk de verbinding in een specifieke richting binnenkomt en een ander stuk in een andere richting vertrekt. Er zijn twee classificaties van hoekverbindingen, vast en verstelbaar. Een vast scharnier beweegt niet vanuit zijn beginpositie, terwijl een verstelbaar hoekgewricht een zekere mate van beweging heeft. Vaste verbindingen zijn gebruikelijk op niet-bewegende plaatsen zoals de binnenkant van een muur of een fotolijst, terwijl verstelbare verbindingen vaak in machines zoals motoren of industrieel gereedschap voorkomen.
Hoekverbindingen zijn vrijwel overal waar mensen zijn. Of het nu twee stokjes zijn die aan elkaar worden vastgemaakt om een tent te maken of de binnenkant van een auto met afstandsbediening, mensen gebruiken hoekverbindingen in veel dingen. In een vaste structuur wordt de verbinding in het algemeen gebruikt om de drukrichting op het object te veranderen. Wanneer het in een machine wordt gebruikt, laat het gewricht gewoonlijk energie toe om in een niet-lineair pad te bewegen.
Met vaste verbindingen kunnen twee items met elkaar worden verbonden zonder aan kracht in te boeten. Hierdoor kan de gezamenlijke locatie de krachten die erop worden uitgeoefend veranderen door van richting te veranderen of laterale stabiliteit te creëren. De hoeken van een huis zijn bijvoorbeeld gemaakt met vaste voegen. Deze voegen absorberen de kracht die op de muren van de bovenliggende vloeren wordt uitgeoefend en leiden deze naar beneden in de grond. Als de muren eenvoudig gemaakt zouden zijn van vrijstaande en niet-verbonden muren, zou het gebouw onder zijn eigen gewicht instorten.
Verstelbare verbindingen zijn over het algemeen veel gecompliceerder dan vaste verbindingen. Omdat een vaste hoekverbinding gewoon niet hoeft te breken, zijn ze meestal vrij eenvoudig. Aan de andere kant moet een instelbare hoekverbinding buigen, draaien en energie overdragen zonder aan kracht in te boeten. Hierdoor zijn de meeste verstelbare verbindingen volledig van metaal gemaakt. De twee meest voorkomende vormen van verstelbare hoekverbindingen zijn universele verbindingen (U-verbindingen) en constante snelheid (CV) verbindingen.
AU-gewricht is gemaakt met twee scharnieren waardoor het gewricht vrij kan bewegen onder elke hoek groter dan 90 graden. Elke as verbonden met de verbinding heeft een Y-vormige vork aan het einde. Een vork is 90 graden gedraaid naar de andere zodat ze een plus-vorm vormen met de vorkuiteinden. Tussen deze vorken bevindt zich een eenvoudige connector die vrij aan het uiteinde van elk uiteinde kan worden bevestigd, waardoor twee zwenkscharnieren ontstaan. Door het ontwerp met twee scharnieren kunnen beide assen gelijktijdig draaien, maar onder een hoek die onafhankelijk is van de andere.
Een CV-hoekverbinding is een gemodificeerde kogelgewricht en wordt meestal gebruikt wanneer de verbinding energie moet overbrengen onder een hoek die nooit verandert. Het kogeleinde op de ene as past in de mof op het andere uiteinde. Groeven op de bal en de binnenkant van de kom bevatten een set kogellagers waarmee de bal kan draaien en energie kan overbrengen. Deze verbindingen hebben een zeer hoog potentieel voor energieoverdracht, maar vereisen meer onderhoud dan andere verstelbare verbindingen.