CN101896329A - 生产管状结构部件的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于生产管状结构部件(100)的方法。提供管状的模制工具(102)，该模制工具具有形状与所述结构部件(100)的外表面(104)相对应的内模制表面。用管状的纤维编织织物覆盖能扩张的支撑件(110)的支撑表面(108)，该支撑件被形成为在未膨胀状态中所述支撑件填充所述模制工具(102)并留出所述支撑表面到所述模制表面的伸缩间距。在将所述支撑件(110)布置在所述模制工具(102)中后，所述纤维编织织物(114)通过使所述支撑件(110)膨胀而被挤压抵靠所述模制表面(106)，并被渗入能固化的基质(115)。另一方面，提供一种用于生产管状结构部件的设备。

Description

生产管状结构部件的方法和设备
技术领域
本发明涉及用于生产管状的结构部件、尤其是飞机或飞行器的机身管筒区段的方法和设备。
尽管本发明及其所基于的问题可应用到具有任意截面形状的管状结构部件，在下文中将关于飞机的机身管筒区段的生产对本发明及其所基于的问题进行详细描述。
背景技术
在飞机机身的建造过程中，特别是对于商业飞机而言，通常单独地预先制造管状或管筒形的机身区段，并在随后的最终装配过程中将它们组装成完工的机身。越来越被广泛使用的材料为纤维复合材料，例如碳纤维加强塑料材料(CFRP)，其能够以较轻的重量来实现区段的较高的稳定性。
基于纤维复合材料的机身管筒区段是根据传统方法来生产的，该传统方法使用卷绕体作为阳模，预浸渍有树脂基质的纤维材料层(预浸料(prepreg))被卷绕并随后通过例如热处理而被固化在该卷绕体上。纤维布放或卷绕步骤由于部件的尺寸和预浸料层的不同纤维方向而非常耗时。
由于相邻的机身管筒区段的直径的略微不同可能会妨碍最终装配，因此卷绕体必须具有较高的尺寸精度并且在纤维布放步骤之后例如热处理过程中不得发生任何膨胀。同时，需要将卷绕体构造为使其能够分裂(split)或塌陷(collapsed)，于是在固化步骤之后，卷绕体能够通过分裂或塌陷而向内收缩并从而能够从机身管筒区段移除。提供结合有这些特征的卷绕体的成本较高。
为了获得具有光滑的外表面并相应地具有有利的空气动力学特性的机身管筒区段，压力板(pressure sheets)也被应用于固化步骤。在此情况下，不在压力板与预浸渍编织织物(prepeg-woven fabric)之间不得有任何辅助材料，例如可撕下(tear-off)的或通风织物(ventilation fabric)，因为这将导致机身管筒区段的表面粗糙。通常，无法将多余的树脂或空气从卷绕体与压力板之间的空间移除。然而，树脂和空气的移除不充分导致多孔并因此导致低质量的部件。
由于预浸渍编织织物的厚度在固化过程期间通过所谓硬化路径(settingpath)被减小因而导致进一步的问题，这在成型期间以及当压力板被压上时需要被考虑。然而，预浸渍材料的硬化路径能够根据材料装载而改变，于是例如当装载具有相对长的硬化路径时，这能引起多孔结构。因为机身管筒区段的内径由卷绕体的外径以固定的方式预先确定，所以机身管筒区段的外径在预浸渍的夹于中间的纤维织品(scrim)的逐步硬化的过程中减小。因此，预浸渍编织织物沿区段的周界方向被挤在一起，这容易导致纤维的不希望的波纹形。
发明内容
因此，本发明的目的是当生产管状结构部件、尤其是机身管筒区段时，实现以较低的成本较高的质量。
该目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的用于生产管状结构部件的方法并通过具有权利要求14的特征的用于生产管状结构部件的设备而实现。
本发明所依据的构思为将同样为管状且被构造为阴模的模制工具用于生产结构部件，即模制工具具有与结构部件的待形成的外表面相反的内模制表面。这里使用的术语“管状”不限于具有环形截面的管，而是明确地包括具有椭圆形、矩形或其他任意形状截面的管，在该情况下，截面不需要在管的整个长度上不变，而是能够变窄、变宽或以其他方式成形。
为了将纤维编织织物(fibre-woven fabric)布置在模制工具的内表面上，还提供了支撑件，该支撑件能够膨胀，换句话说能够被选择成为至少膨胀状态和非膨胀状态。在非膨胀状态中，支撑件的形状小于由模制工具的内表面限定的空间，使得支撑件在此状态下能够被布置在模制工具内。这样，在模制工具的内表面与支撑件的外表面之间残留有最小间距(minimum spacing)，在这里该最小间距被称为伸缩间距(expansion spacing)。
当支撑件被布置在模制工具中时，与模制工具的内表面相对的支撑件的外表面起支撑表面的作用，该支撑表面在生产过程期间支撑待处理的纤维编织织物。纤维编织织物被提供为管状形式并被布置在支撑表面上，使得支撑表面被管状的纤维编织织物覆盖。例如，当支撑件处于未膨胀状态中在模制工具外侧能够自由接触时，管状的纤维编织织物被拖曳到支撑件上。
然后，支撑件被布置在模制工具中，使得被管状的纤维编织织物覆盖的支撑表面与模制工具的内表面相对，因纤维编织织物的厚度而减小的伸缩间距残余在纤维编织织物与内表面之间。然后，支撑件扩张，由此导致此残余间距缩小为零，并且纤维编织织物被膨胀的支撑件的支撑表面挤压抵靠模制工具的内表面。在最终的步骤中，保持在支撑表面与模制工具的内表面之间的纤维编织织物被能固化的基质渗入。
再生产机身管筒区段的外部轮廓的阴模的使用使得能够遵从具有高度精度的期望的外部尺寸。模制工具能够被构造为一个整体或者以使其能够向外打开或能够被拆卸的简单方式来构造，而不需要相当多的构造费用。纤维编织织物安装在支撑件上，与模制工具和固化工具无关，使得能够提供多个适用于给定的模制工具的支撑件，并且能够在模制工具外部轮流地为支撑件之一装载纤维编织织物，而与此同时另一个支撑件位于模制工具中进行固化。以此方式，能够以连续的方式使用模制工具和固化站(如果适当的话)，从而减低生产成本并缩短停滞时间。
被分别提供的基质渗入的纤维编织织物的使用与传统的预浸料的使用相比在时间和被生产结构部件的构造的更大自由度方面提供了进一步的优点。由于纤维编织织物通过支撑件沿周界方向的膨胀而被拉伸的事实，从而防止纤维波状起伏。
根据优选的开发例，伸缩间距在1至10cm之间，例如大约为5cm。凭借这样的间距，足够的间隙维持在支撑表面与模制工具的内表面之间，以便以特别快和接触自由的方式将支撑件从模制工具中移进和移出，而在另一方面，在膨胀过程期间防止管状的纤维编织织物过度拉伸。
根据优选的开发例，支撑表面被覆盖为纤维编织织物的纤维层的纤维围绕支撑件斜向延伸。这有利地使管状的纤维编织织物能够径向膨胀，且纤维的倾斜角度改变而不会导致纤维沿其纵向方向过拉伸。在支撑件被覆盖后，管状的纤维编织织物优选长于结构部件，使得当支撑件径向膨胀时，纤维编织织物能够沿其纵向方向收缩，同时仍然完全覆盖支撑表面。
根据优选的开发例，支撑件包括压力膜，通过在支撑件的内部区域与位于所述压力膜和模制工具之间的中间区域之间产生压差以使所述支撑件膨胀。压力膜在管状的纤维编织织物上施加能够通过压差而精确调节的均匀的接触压力，遍及管状的模制工具的整个内表面，从而使结构部件的壁特别均匀地成型。
为了产生压差，支撑件的内部区域中的压力优选被增加至大气压力以上。例如合适的压缩设备能被容纳在支撑件内，使得当支撑件被布置在模制工具中时，支撑件能够膨胀，而不密封(seal off)中间区域。可替代地或另外地，为了产生压差，位于压力膜和模制工具之间的中间区域中的压力被降低至大气压力以下。这允许内部区域能够被进入，例如为了检查的目的。压力膜不需要被构造针对高的绝对压强。
根据优选的开发例，进一步提供有将加强元件布置在支撑表面和纤维编织织物之间的步骤。这使得能够利用结构部件的生产在单个操作中来连接待被连接到结构部件的加强元件(例如桁条)。当支撑件膨胀时，加强元件优选在沿管状的模制工具的径向延伸的至少一个引导槽中引导。由此加强元件被精确地引导至期望的连接位置而不发生倾斜。
根据优选的开发例，加强元件作为预浸渍或未浸渍的半完工纤维制品被布置在支撑表面和纤维编织织物之间。加强元件通过共同渗入加强元件和管状的结构部件的壁并通过共同固化程序(joint curing process)而被连接。
根据另一优选的开发例，加强元件作为预固化的半完工纤维制品被布置在支撑表面和纤维编织织物之间。这使加强元件和管状的结构部件的壁的能够共黏结，在此情况下，例如被渗入管状的纤维编织织物的能固化的基质担当粘结剂。
根据优选的开发例，加强元件被布置在支撑表面中的相应地构造的凹部中。这便于将加强元件装载支撑件。
根据优选的开发例，占位器被布置在加强元件和管状的纤维编织织物之间的空腔中。在固化过程期间，当加强元件承受支撑表面和模制工具的内表面的共同压力时，该占位器保持加强元件的期望空腔空闲。占位器优选具有膜套，在此情况下，进一步提供有步骤用于通过增加膜套中的压力以使占位器膨胀。能以此方式膨胀的占位器能够在固化过程之后再次收缩并因此能够被容易地移除。
在根据本发明的设备的优选开发例中，提供有至少一个引导盖，用于被定位在模制工具和/或支撑件的至少一端上。引导盖具有沿管状的模制工具的径向延伸并用于引导加强元件的引导槽。在支撑件膨胀期间，引导槽将加强元件沿径向精确地引导至结构部件的内部上的期望位置中，而与加强元件的形状和支撑表面的形状无关。
附图说明
接下来，将参照附图的所附的图片根据实施例详细描述本发明。
图1A-C是根据本发明第一实施例的用于生产飞机的机身管筒区段的设备的示意性透视图；
图2A-G是在管状结构部件的生产过程中根据第二实施例的设备的细部的剖视图；
图3A-D是在管状结构部件的生产过程中根据第三实施例的设备的细部的剖视图。
在附图中，相同的附图标记表示相同的或功能一致的部件，除非另外指出。
具体实施方式
图1A至图1C为用于生产飞机的机身管筒区段的设备的三幅示意性透视图，三幅图中每一幅示出了生产方法的不同步骤。待生产的机身管筒区段大致为圆柱体管筒形状，截面典型地不同于理想的环形形状且在区段的整个长度上改变。
图1A示出具有内表面106的管状模制工具102，该内表面106的形状以对应于待生产的机身管筒区段的外表面的期望形状。模制工具102是所谓阴模，因为其内表面106形成用于机身管筒区段的外表面的负形状(negativeshape)。模制工具102旁边为用于支撑管状的纤维编织织物114的支撑件110。
支撑件110大致为圆柱形形状，具有与模制工具102大致相同的长度和稍微小于模制工具的内径的外径。因此，支撑件能够被布置在模制工具102的内侧和外侧。支撑件110包括界定图示形状的内部框架，且支撑件的侧面108被弹性压力膜覆盖，该弹性压力膜以气密方式将支撑件的内部区域与外部分开。为了将支撑件简单、接触自由地插入到模制工具内，支撑件和/或模制工具可被提供有例如滚筒(未图示)。
围绕大致圆柱形的支撑件110的侧面108布置的压力膜的表面形成在生产机身管筒区段的过程中支撑管状的纤维编织织物114的支撑表面108。在生产方法的启始，支撑件110被布置在模制工具102的外部。管状的纤维编织织物114被切成为所需尺寸并被牵拉到支撑件110上，直到纤维编织织物114完全覆盖支撑表面108。使用的纤维编织织物114为，例如无纺织物(non-woven fabric)，例如由碳纤维或其他适合的纤维构成并根据待生产的机身区段的结构细部而能够被局部加强的所谓NCF(无卷曲织物(non-crimped fabric))。纤维编织织物114包括多个不同定向的纤维层，如示例所示，其中纤维116斜向延伸，即螺旋状地围绕支撑件110的周界。在另外的纤维层(未图示)中，纤维以其它的倾斜角度斜向延伸或平行于支撑件110的纵向方向延伸。
切割的管状的纤维编织织物114的长度118大于支撑件110和模制工具102的长度，使得纤维编织织物114不仅覆盖支撑件110的支撑表面108，而且在其两端均伸出超过支撑件110。
图1B示出了生产方法的随后步骤，在该步骤中被纤维编织织物114覆盖的支撑件110被移动至模制工具102中。因为支撑件110的直径小于模制工具102的内径，所以支撑件110配合入模制工具102中，而支撑表面108不与模制工具的内表面106接触。相反，支撑表面108与模制工具102的内表面106大致平行延伸，例如5-10cm的最小间隔112保持在它们之间的任意点处。覆盖支撑表面108的纤维编织织物114由于其长度118而在其两端均伸出到模制工具102之外。
图1C示出生产方法的进一步的步骤，在该步骤中压缩机205在支撑件110的内部区域中产生过压(excess pressure)。形成支撑件的支撑表面的压力膜因过压而胀大，使得支撑件110径向膨胀超过其内部框架的尺寸。支撑件110的径向膨胀将管状的纤维编织织物114沿支撑件110的周界方向拉伸。同时，由于围绕支撑件斜向延伸的纤维116，管状的纤维编织织物114在其纵向方向上收缩至缩短的长度119。正因为此，管状的纤维编织织物114最初被较多地切割，使得即使凭借其缩短的长度仍能够完全覆盖支撑表面。
在支撑件110的图示膨胀状态中，由于支撑件110的内部区域中的过压，压力膜挤压纤维编织织物114抵靠模制工具的内表面108。在进一步的步骤中，以此方式固定的纤维编织织物被液态、能固化的树脂基质115渗入，例如通过如箭头所示，从模制工具102的一端将树脂基质引入到压力膜与模制工具102之间的间隙中。
然后，树脂基质例如通过热处理而被固化。过压被从支撑件110的内部区域释放，以使支撑件110返回至其原来的、未膨胀的状态，并能够被容易地从模制工具102移除。完工的机身管筒区段被从模制工具102移除。被模制位朝向一端渐缩的区段被从模制工具102例如沿另一端的方向移除。可替换地，模制工具102可被构造成两个或多个部分，使得其能够被打开，以将完工的区段移除。
现在将参考图2A-G更加详细地描述生产方法的另一实施例。图2A-G均是该方法的不同步骤的支撑件110的周界细部的剖视图。
图2A示出了处于初始状态中的支撑件110的的所述的细部，在该初始状态中纤维编织织物尚未被布置在支撑表面108上且支撑件110在模制工具102的外部。支撑件110包括具有大体为圆形截面的刚性支撑框架111。支撑框架111由例如铝形成，并且在其表面上具有大量小孔(这里为提高清晰度而未示出)以用于充填(charging with)真空和/或过压。槽型凹部210被构造在其周界的一个位置中，用于之后容纳加强元件。支撑框架111的周界在凹部210两侧的边缘区域211处被整平。
支撑框架111的表面被压力膜200覆盖，该压力膜200在整体大致呈圆柱形的支撑框架111的整个侧表面上延伸，并在侧表面的边缘处以气密方式连接到支撑框架111的表面。因此，压力膜200与支撑框架111之间的内部区域202以气密方式与外部密封隔绝。压力膜200被构造为例如塑性材料薄膜。
图2B示出了图2A的支撑件110在真空泵204被连接到内部202且已经通过支撑框架111的表面中的多个微小孔213将内部202排空之后的状态，在此作为示例仅示出了一个孔213。内部202中的真空紧紧地吸附压力膜抵靠支撑框架111。特别地，压力膜跟随支撑框架111的轮廓直到进入凹部120中。
在图2C中，具有T形剖面的加强元件208(例如在飞机结构中使用的被称为T一桁条)被插入到凹部120中。T形剖面的水平杆209放置在整平区域211内抵靠被压力膜200覆盖的支撑框架111。
在图2D中，压力膜200被由碳纤维构成的管状的纤维编织织物114覆盖。压力膜200的外表面担当支撑件110的支撑表面108，以支撑纤维编织织物114。加强元件208被包含在支撑表面108与纤维编织织物114之间并保持在凹部210中。因为T形剖面的水平杆209也处于整平区域111内的隐蔽位置中，所以纤维编织织物114在加强元件208上方不具有凸出部分，而是跟随平缓的曲线。
图2E示出了以此方式备好并已装载加强元件208和纤维编织织物114且被推入至管状的模制工具102中的支撑件110。支撑件110小于模制工具102的内部，并被构造为对应于所述模制工具的形状，且间隔112始终保持在其支撑表面108与模制工具的表面106之间。换句话说，在图示状态下支撑表面108和模制表面106以间隔112彼此平行延伸。另一方面，纤维编织织物114和压力膜200以及压力膜和支撑框架111均彼此接触，仅仅为了清楚的缘故而在图2B-E中示出为彼此相隔一定距离。
图2F示出了在支撑框架111与压力膜200之间的内部202被连接到压缩机205并已经通过多个微小孔203施加有过压之后的布置在模制工具102中的支撑件110。过压将压力膜200膨大，使得其沿径向212膨胀至模制工具102的表面106。压力膜和纤维编织织物两者均通过该膨胀而被拉伸。加强元件208和纤维编织织物114通过膨胀的压力膜200被引导到模制表面106，并且在图示状态中凭借由过压所提供的均匀的接触压力而被挤压抵靠模制表面206。在膨胀过程期间，加强元件208通过凹部120沿径向112引导，并且在图示状态中也仍然保持在凹部120中，如同在引导槽中，并由此被准确定位。
图2G示出了在压力膜200与模制工具120之间的空间被填充有能固化的基质系统115之后的状态。如阴影线所示，基质115已经被渗入纤维编织织物114和加强元件208的纤维材料。在随后通过热处理的固化过程期间，维持支撑件110的内部区域202中的过压。过压然后被释放，并且完工的机身管筒区段100被从模制工具102中移除。
图3A-D示出生产方法的又一实施例。这些图也均是该方法的不同步骤的支撑件110的周界细部的剖视图。
图3A示出了与图2B相对应的状态，其中压力膜200例如同样地通过排空支撑件的中间内部区域而紧密地沿支撑框架111的表面布置。如上述实施例，用于加强元件的凹部120被构造在支撑框架111中，然而这里所述凹部具有较宽的、梯形槽的形状。
在图3B所示的状态中，由预浸料形成且具有Ω形剖面被称为Ω桁条的加强元件208被布置在凹部210中。位于桁条208的Ω形剖面下方的待被构造在完工的机身管筒区段中的空腔304在这里被占位器300填充，该占位器300在此情况下以示例方式由填充有压缩空气的膜套301形成。管状的纤维编织织物114覆盖由压力膜200、Ω形桁条的足部306和占位器300的朝外一侧所形成的支撑表面108。
在图3C示出的状态中，备好的支撑件110被布置在管状的模制工具102中。如同以上所述实施例中，伸缩间距112维持在支撑表面106和模制表面之间。为了使支撑件110膨胀，其内部区域202被施加过压和/或位于压力膜200与模制工具102之间的中间区域206被施加真空。为了能够在膨胀过程期间沿径向212精确地引导Ω桁条208，引导销502在Ω桁条208的两端被固定到占位器300中。所述引导销在沿径向212延伸的引导槽302中滑动，该引导槽302凹入分别固定到模制工具102的端部的引导盖500中。
图3D示出压力膜通过施加于内部区域202与中间区域206之间的压力差将管状的纤维编织织物114与Ω桁条208和包含在二者之间的占位器300一同挤压抵靠模制工具102的内表面106的状态。在随后的步骤中，纤维编织织物114和Ω桁条208共同被树脂基质渗入并固化。这样，引入的基质和包含在Ω桁条208的预浸料中的树脂材料被结合。在固化热处理之后，内部区域202中的过压和中间区域206中的真空被释放，并且固化的机身管筒区段被从模制工具102移除。在占位器300内部中的过压也被排放之后，所述占位器被移动到Ω桁条208之下以释放其空腔304。
虽然目前利用优选实施例对本发明进行了描述，然而本发明不限于此，而能够以各种不同方式进行修改。
例如，可以使用具有各种其他剖面的加强元件。可以生产具有复杂、渐变的截面、门和窗户开口的机身管筒区段和其他管状结构部件。
附图标记列表
100结构部件
102模制工具
104外表面
106模制表面
108支撑表面
110支撑件
111框架
112伸缩间距
114纤维编织织物
115基质
116纤维
118膨胀前的纤维编织织物的长度
119膨胀后的纤维编织织物的长度
200压力膜
202内部区域
203孔
204真空泵
205压缩机
206中间区域
208加强元件
209水平部分
210凹部
211整平区域
212径向
300占位器
301膜套
302引导槽
304空腔
306足部
500引导盖
502引导销
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.用于生产管状结构部件(100)的方法，包括以下步骤：
提供管状的模制工具(102)，该模制工具(102)具有形状与所述结构部件(100)的外表面(104)相对应的内模制表面(106)；
用管状的纤维编织织物(114)覆盖能够膨胀的支撑件(110)的支撑表面(108)，该支撑件(110)被形成为在未膨胀的状态中所述支撑件(110)填充所述模制工具(102)同时留出所述支撑表面(108)到所述模制表面(106)的伸缩间距(112)；
将所述支撑件(110)布置在所述模制工具(102)中；
通过使所述支撑件(110)膨胀并伴随所述纤维编织织物(114)的径向膨胀，将所述纤维编织织物(114)挤压抵靠所述模制表面(106)；和
用能固化的基质(115)渗入所述纤维编织织物(114)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述支撑表面(108)被覆盖为所述纤维编织织物(114)的纤维层的纤维(116)围绕所述支撑件(110)斜向延伸。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于：在所述支撑件(110)被覆盖之后，所述管状的纤维编织织物(114)具有的长度长于所述结构部件(100)。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于：所述支撑件(110)包括压力膜(200)，通过在所述支撑件(110)的内部区域(202)与位于所述压力膜(200)和所述模制工具(102)之间的中间区域(206)之间产生压差以使所述支撑件(110)膨胀。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：为了产生所述压差，所述支撑件(110)的所述内部区域(202)中的压力被增加至大气压力以上。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的方法，其特征在于：为了产生所述压差，所述中间区域(206)中的压力被降低至大气压力以下。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于：进一步提供有将加强元件(208)布置在所述支撑表面(108)和所述纤维编织织物(114)之间的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：进一步提供有在所述支撑件(110)的膨胀期间沿所述模制工具(102)的径向引导所述加强元件(208)的步骤。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其特征在于：所述加强元件作为预浸渍或未浸渍的半完工纤维制品被布置在所述支撑表面(108)和所述纤维编织织物(114)之间。
10.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其特征在于：所述加强元件(208)作为预固化的半完工纤维制品被布置在所述支撑表面(108)和所述纤维编织织物(114)之间。
11.根据权利要求7至权利要求10中至少一项所述的方法，其特征在于：所述加强元件(208)被布置在所述支撑表面(108)中的相应地构造的凹部(210)中。
12.根据权利要求7至权利要求11中至少一项所述的方法，其特征在于：占位器(300)被进一步布置在所述加强元件(208)和所述管状的纤维编织织物(114)之间的空腔(304)中。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述占位器(300)具有膜套(301)，并且进一步提供有通过增加所述膜套(301)中的压力以使所述占位器(301)膨胀的步骤。
14.用于生产管状结构部件(100)的设备，包括：
管状的模制工具(102)，该模制工具(102)具有形状与所述结构部件(100)的外表面(104)相对应的内模制表面(106)；
能够膨胀的支撑件(110)，该支撑件(110)被形成为在未膨胀的状态中所述支撑件(110)填充所述模制工具(102)同时在所述支撑件(110)的支撑表面(108)和所述模制表面(106)之间留出伸缩间距(112)；所述伸缩间距(112)为1至10cm；
用于使所述支撑件(110)膨胀的装置，利用该装置当所述支撑表面(108)被覆盖有管状的纤维编织织物(114)时以及当所述支撑件(110)被布置在所述模制工具(102)中时，所述支撑表面(104)使所述纤维编织织物径向膨胀并挤压所述纤维编织织物抵靠所述模制表面(106)；和
用于将能固化的基质渗入所述纤维编织织物的装置。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于：所述支撑件(110)包括压力膜(200)，所述膨胀装置被构造以在所述支撑件(110)的内部区域(202)与位于所述压力膜(200)和所述模制工具(102)之间的中间区域(206)之间产生压差。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于：所述膨胀装置包括压缩机(205)，用于将所述支撑件(110)的所述内部区域(202)中的压力增加至大气压力以上。
17.根据权利要求15所述的设备，其特征在于：所述膨胀装置包括真空泵，用于将所述中间区域(206)中的压力降低至大气压力以下。
18.根据权利要求14至权利要求17中至少一项所述的设备，其特征在于：所述支撑件(110)包括用于插入加强元件(208)的凹部。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于：进一步提供有用于在所述支撑件(110)膨胀期间沿所述模制工具(102)的径向(212)引导所述加强元件(208)的装置(210；302)。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于：所述引导装置(210；302)包括用于装配到所述模制工具(102)和/或所述支撑件(110)的至少一端的至少一个引导盖(500)，所述引导盖(500)具有沿所述管状的模制工具(102)的径向(212)延伸的引导槽(302)，用于引导所述加强元件(208)。

Claims (21)

1.用于生产管状结构部件(100)的方法，包括以下步骤：
提供管状的模制工具(102)，该模制工具(102)具有形状与所述结构部件(100)的外表面(104)相对应的内模制表面(106)；
用管状的纤维编织织物(114)覆盖能够膨胀的支撑件(110)的支撑表面(108)，该支撑件(110)被形成为在未膨胀的状态中所述支撑件(110)填充所述模制工具(102)同时留出所述支撑表面(108)到所述模制表面(106)的伸缩间距(112)，
将所述支撑件(110)布置在所述模制工具(102)中；
通过使所述支撑件(110)膨胀并伴随所述纤维编织织物(114)的径向膨胀，将所述纤维编织织物(114)挤压抵靠所述模制表面(106)；和
用能固化的基质(115)渗入所述纤维编织织物(114)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述支撑表面(108)被覆盖为所述纤维编织织物(114)的纤维层的纤维(116)围绕所述支撑件(110)斜向延伸。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于：在所述支撑件(110)被覆盖之后，所述管状的纤维编织织物(114)具有的长度长于所述结构部件(100)。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于：所述支撑件(110)包括压力膜(200)，通过在所述支撑件(110)的内部区域(202)与位于所述压力膜(200)和所述模制工具(102)之间的中间区域(206)之间产生压差以使所述支撑件(110)膨胀。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：为了产生所述压差，所述支撑件(110)的所述内部区域(202)中的压力被增加至大气压力以上。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的方法，其特征在于：为了产生所述压差，所述中间区域(206)中的压力被降低至大气压力以下。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于：进一步提供有将加强元件(208)布置在所述支撑表面(108)和所述纤维编织织物(114)之间的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：进一步提供有在所述支撑件(110)的膨胀期间沿所述模制工具(102)的径向引导所述加强元件(208)的步骤。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其特征在于：所述加强元件作为预浸渍或未浸渍的半完工纤维制品被布置在所述支撑表面(108)和所述纤维编织织物(114)之间。
10.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其特征在于：所述加强元件(208)作为预固化的半完工纤维制品被布置在所述支撑表面(108)和所述纤维编织织物(114)之间。
11.根据权利要求7至权利要求10中至少一项所述的方法，其特征在于：所述加强元件(208)被布置在所述支撑表面(108)中的相应地构造的凹部(210)中。
12.根据权利要求7至权利要求11中至少一项所述的方法，其特征在于：占位器(300)被进一步布置在所述加强元件(208)和所述管状的纤维编织织物(114)之间的空腔(304)中。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述占位器(300)具有膜套(301)，并且进一步提供有通过增加所述膜套(301)中的压力以使所述占位器(301)膨胀的步骤。
14.用于生产管状结构部件(100)的设备，包括：
管状的模制工具(102)，该模制工具(102)具有形状与所述结构部件(100)的外表面(104)相对应的内模制表面(106)；
能够膨胀的支撑件(110)，该支撑件(110)被形成为在未膨胀的状态中所述支撑件(110)填充所述模制工具(102)同时在所述支撑件(110)的支撑表面(108)和所述模制表面(106)之间留出伸缩间距(112)；
用于使所述支撑件(110)膨胀的装置，利用该装置当所述支撑表面(108)被覆盖有管状的纤维编织织物(114)时以及当所述支撑件(110)被布置在所述模制工具(102)中时，所述支撑表面(104)使所述纤维编织织物径向膨胀并挤压所述纤维编织织物抵靠所述模制表面(106)；和
用于将能固化的基质渗入所述纤维编织织物的装置。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于：所述伸缩间距(112)为1至10cm。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的设备，其特征在于：所述支撑件(110)包括压力膜(200)，所述膨胀装置被构造以在所述支撑件(110)的内部区域(202)与位于所述压力膜(200)和所述模制工具(102)之间的中间区域(206)之间产生压差。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于：所述膨胀装置包括压缩机(205)，用于将所述支撑件(110)的所述内部区域(202)中的压力增加至大气压力以上。
18.根据权利要求16所述的设备，其特征在于：所述膨胀装置包括真空泵，用于将所述中间区域(206)中的压力降低至大气压力以下。
19.根据权利要求14至权利要求18中至少一项所述的设备，其特征在于：所述支撑件(110)包括用于插入加强元件(208)的凹部。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于：进一步提供有用于在所述支撑件(110)膨胀期间沿所述模制工具(102)的径向(212)引导所述加强元件(208)的装置(210；302)。
21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于：所述引导装置(210；302)包括用于装配到所述模制工具(102)和/或所述支撑件(110)的至少一端的至少一个引导盖(500)，所述引导盖(500)具有沿所述管状的模制工具(102)的径向(212)延伸的引导槽(302)，用于引导所述加强元件(208)。
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