DE102006048641A1 - Connecting structure for aircraft or spacecraft, has stringer connected with structure component, and high-impact strength material for local increase of power consumption ability of connecting areas attached in one of connecting areas - Google Patents

Connecting structure for aircraft or spacecraft, has stringer connected with structure component, and high-impact strength material for local increase of power consumption ability of connecting areas attached in one of connecting areas Download PDF

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Abstract

The connecting structure has a stringer (11), which is connected with a structure component (3) over connecting areas (8-10). A high-impact strength material (5) for local increase of the power consumption ability of the connecting areas is attached in one of the connecting areas. The high-impact strength material is thermoplastic material. The structure component and/or the stringer is formed of a fiber composite material. An independent claim is also included for a method for manufacturing a connecting structure for an aircraft or a spacecraft.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbindungsstruktur für ein Luft- oder Raumfahrzeug und auf ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Verbindungsstruktur für ein Luft- oder Raumfahrzeug.The The present invention relates to a connection structure for a Air or spacecraft and a method for producing such Connection structure for an aircraft or spacecraft.

Obwohl auf beliebige Verbindungsstrukturen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik in Bezug auf eine mittels Stringern versteifte Rumpfschale eines Flugzeugs näher erläutert.Even though Applicable to any connection structures, the present Invention and its underlying problem with respect to a explained by means of stringers fuselage shell of an aircraft.

Rumpfschalen und Stringer werden zunehmend aus Faserverbundwerkstoffen, insbesondere aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK), hergestellt. Rumpfschalen und Stringer weisen dabei einen Aufbau aus mehreren Schichten Fasergelege auf, die mittels einer ausgehärteten Harzmatrix, insbesondere Epoxydharz, miteinander verbunden sind. Typischerweise werden als Stringer T-Stringer, welche einen Fuß, an dem sie mit der Rumpfschale verbunden sind, und einen Stegabschnitt aufweisen, der sich im Wesentlichen senkrecht zu der Rumpfschale erstreckt, zur Versteifung der Rumpfschale eingesetzt. Dabei ist der Fuß des T-Stringers mittels der Harzmatrix mit der Rumpfschale verbunden.fuselage shells and Stringer are increasingly made of fiber composites, in particular carbon fiber reinforced Plastic (CFK), manufactured. Fuselage shells and stringer points thereby a structure of several layers of fiber fabric, which means a cured one Resin matrix, in particular epoxy resin, are interconnected. typically, are called Stringer T-Stringer, which has a foot on which it attaches to the fuselage shell are connected, and have a web portion, which is substantially extends perpendicular to the fuselage shell, for stiffening the fuselage shell used. This is the foot of the T-stringer connected by means of the resin matrix with the fuselage shell.

Unter normalen Betriebsbedingungen eines Flugzeugs wirken in der Rumpfschale parallel zur Rumpfschalenebene Zug-, Druck- und Schubspannungen. Zusätzlich ist ein wesentlicher Abschnitt der Rumpfschale mit senkrecht zur Ebene der Rumpfschale wirkenden Kräfte, welche sich aus der Druckdifferenz zwischen Kabine und Umgebung ergeben, beaufschlagt. Darüber hinaus ist die Rumpfschale gelegentlich Einschlägen, also kurzzeitigen und intensiven Krafteinwirkungen, ausgesetzt. Ein Beispiel für einen solchen Einschlag ist ein Gummifetzen eines bei der Landung zerfetzten Reifens, welcher mit hoher Geschwindigkeit auf die Rumpfschale auftrifft.Under normal operating conditions of an aircraft act in the fuselage shell tensile, compressive and shear stresses parallel to the hull shell plane. In addition is a substantial section of the fuselage shell perpendicular to the plane the hull shell acting forces, which results from the pressure difference between cabin and environment surrendered, charged. About that In addition, the hull shell is occasionally knocks, so short-term and intensive forces, exposed. An example of one such impact is a rubber shred of a shredded on landing Tire, which hits the hull shell at high speed.

Solche Einschläge in derartige Rumpfschalen aus Faserverbundwerkstoff sind vielfach Auslöser für eine Schadensinitiierung in der Rumpfschale. Dabei ergibt sich ein Kraftfluss ausgehend von dem Einschlag entlang der Rumpfschale über den T-Stringerfuß in den Stegabschnitt des T-Stringers hinein. Insbesondere in den seitlichen Anbindungsbereichen des T-Stringerfußendes und dem Fußbereich des T-Stringers, welcher direkt unterhalb des Stegabschnitts des T-Stringers liegt, kommt es kurzzeitig zu sehr großen Spannungsspitzen in der Harzmatrix. Die Folge ist dann ein Sprödbruch der Harzmatrix in diesen Anbindungsbereichen. Daraufhin löst sich der T-Stringer von der Rumpfschale und es kommt zum katastrophalen Kollaps dieser.Such impacts in such fuselage shells made of fiber composite material are many Trigger for damage initiation in the fuselage shell. This results in a power flow starting from the impact along the fuselage shell over the T-Stringer foot in the web section of the T-stringer inside. Especially in the lateral connection areas of the T-stringer footing and the foot area of the T-stringer, which is directly below the web section of the T-Stringers is, it comes for a short time to very large voltage spikes in the resin matrix. The result is a brittle fracture of the resin matrix in these Access areas. Then solve yourself the T-stringer from the hull shell and it comes to the catastrophic collapse of this.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Verbindungsstruktur zwischen einem Strukturbauteil und einem Stringer zu schaffen, wobei insbesondere ein Ablösen des Stringers von dem Strukturbauteil unter Einwirkung von Einschlägen verhindert werden soll.task The object of the present invention is to provide an improved connection structure between a structural component and a stringer, wherein in particular a detachment the stringer of the structural component under the influence of impacts prevented shall be.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verbindungsstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder durch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindungsstruktur mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst.According to the invention this Task by a connection structure with the features of the claim 1 or by a method for producing a connection structure solved with the features of claim 11.

Demgemäß wird eine Verbindungsstruktur für ein Luft- oder Raumfahrzeug mit einem Strukturbauteil und einem Stringer, welcher über Anbindungsbereiche mit dem Strukturbauteil verbunden ist, bereitgestellt. In mindestens einen der Anbindungsbereiche ist ein hochschlagzähes Material für eine loka le Erhöhung der Energieaufnahmefähigkeit des wenigstens einen Anbindungsbereichs eingebracht.Accordingly, a Connection structure for an aerospace vehicle with a structural component and a Stringer, which over Attachment areas connected to the structural component is provided. In at least one of the attachment areas is a high impact material for one loka le increase the energy absorption capacity of the introduced at least one connection area.

Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Verbindungsstruktur für ein Luft- oder Raumfahrzeug bereitgestellt. Die Verfahrensschritte werden im Folgenden kurz beschrieben. Zunächst werden ein Strukturbauteil und ein Stringer, welche über Anbindungsbereiche miteinander verbindbar sind, bereitgestellt. Daraufhin wird ein hoch schlagzähes Material in mindestens einen der Anbindungsbereiche für eine lokale Erhöhung der Energieaufnahmefähigkeit des wenigstens einen Anbindungsbereichs eingebracht. Ein Zusammenfügen des Strukturbauteils und des Stringers über die Anbindungsbereiche kann dabei vor oder nach dem Einbringen des hoch schlagzähen Materials erfolgen.Further becomes a method of manufacturing such a connection structure for a Air or spacecraft provided. The process steps become briefly described below. First, a structural component and a stringer, which over Connection areas are connected to each other, provided. Then it is a high impact Material in at least one of the attachment areas for a local increase the energy absorption capacity the introduced at least one connection area. An assembly of the structural component and the stringer over The connection areas can be before or after the introduction of the high impact resistant Materials are made.

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, dass die aus dem Einschlag resultierenden Spannungsspitzen in den Anbindungsbereiche zwischen Rumpfschale und Stringer von einem hochschlagzähem Material abgedämpft werden. Damit kommt es nicht mehr zum Versagen der Harzmatrix bzw. der Verbindung zwischen Strukturbauteil und Stringer. Demnach kann mittels der Erfindung vorteilhaft ein Lösen des Stringers von der Rumpfschale beispielsweise infolge eines Einschlags und damit der katastrophale Kollaps der Rumpfschale verhindert werden. Somit wird eine stabilere und damit sicherere Verbindungsstruktur geschaffen.The The idea underlying the present invention is that that resulting from the impact voltage peaks in the Bonding areas between hull shell and stringer from a high-impact material attenuated become. This is no longer the failure of the resin matrix or the connection between structural component and stringer. Accordingly, can by means of the invention advantageously a release of the stringer from the fuselage shell for example, as a result of an impact and thus the catastrophic Collapse of the hull shell can be prevented. Thus, a more stable and thus created a safer connection structure.

In den Unteransprüche finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.In the dependent claims find advantageous embodiments and improvements of Invention.

Unter einem "Strukturbauteil" sind in dieser Patentanmeldung insbesondere flächig ausgebildete Bauteile, beispielsweise Rumpfschalen, Flügelschalen oder Seitenruderschalen, zu verstehen.Under a "structural component" are in this patent application especially flat trained components, such as fuselage shells, wing shells or rudder cups, to understand.

Hochschlagzähe Materialien sind in vorliegender Anmeldung solche Materialien, die eine deutlich höhere Energieaufnahmefähigkeit als Epoxydharz aufweisen. Mit "Energieaufnahmefähigkeit" ist die Absorption mechanischer Arbeit gemeint, ohne dass es zum Versagen des hochschlagzähen Material kommt.High impact materials In the present application, such materials are a clear one higher Energy capability have as epoxy resin. With "energy receptivity" is the absorption meant mechanical work, without causing the failure of the high-impact material comes.

Unter "Zusammenfügen" ist in dieser Anmeldung jegliches Fügen im Sinne der DIN-Norm „Fügen" zu verstehen, wobei insbesondere Auflegen, Ineinandersetzen, Vernieten, Verschrauben, Vernähen und Verkleben in Frage kommen.Under "Assemble" is in this application any joining to understand the meaning of the DIN standard "joining", where in particular laying, nesting, riveting, screwing, Sew on and Sticking in question.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das hochschlagzähe Material als Thermoplastmaterial ausgebildet. Mit "Thermoplastmaterial" ist in dieser Anmeldung ein Material gemeint, welches zu 100% aus Thermoplast, also beispielsweise aus Polyethylen und/oder Polyamid, besteht. Unter "Thermoplastmaterial" sind in dieser Anmeldung aber auch Mischungen (diese werden dann auch als modifizierte Matrix bezeichnet) von Harz, insbesondere Epoxydharz, Kunststofffasern, und Thermoplasten zu verstehen. Der Thermoplastanteil der Thermoplasten im Thermoplastmaterial wird nachfolgend in Gewichtsprozenten, also bezogen auf das Gesamtgewicht des Thermoplastmaterials, bestehend aus Kunststofffasern und/oder Harz und/oder Thermoplast, angegeben.According to one preferred embodiment of the invention is the high impact material designed as a thermoplastic material. With "thermoplastic material" in this application is a material meant, which consists of 100% thermoplastic, so for example Polyethylene and / or polyamide, consists. Under "thermoplastic material" are in this application but also Mixtures (these are also called modified matrix) of resin, especially epoxy resin, plastic fibers, and thermoplastics to understand. The thermoplastic content of thermoplastics in thermoplastic material is subsequently in percent by weight, ie based on the total weight the thermoplastic material consisting of plastic fibers and / or Resin and / or thermoplastic, indicated.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Strukturbauteil einen Faserverbundwerkstoff und/oder der Stringer einen Faserverbundwerkstoff auf. Faserverbundwerkstoffe sind wegen ihres niedrigen Gewichts bei hoher Festigkeit in der Luft- und Raumfahrt zu bevorzugen. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass beispielsweise das Strukturbauteil aus Metall, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung, gefertigt ist und lediglich der Stringer einen Faserverbundwerkstoff aufweist. Selbstverständlich kann auch nur der Stringer aus Metall, insbesondere einer Aluminiumlegierung, hergestellt sein und das Strukturbauteil einen Faserverbundwerkstoff aufweisen. Die Faserverbundwerkstoffe des Stringers und des Strukturbauteils können gleiche oder unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Diese Maßnahmen erlauben eine Optimierung der Verbindungsstruktur hinsichtlich Festigkeit und Gewicht.According to one Further preferred embodiment of the invention, the structural component a fiber composite material and / or the stringer a fiber composite material on. Fiber composites are because of their low weight at high strength in aerospace preference. alternative but can also be provided that, for example, the structural component made of metal, in particular of an aluminum alloy and only the stringer has a fiber composite material. Of course Only the stringer made of metal, in particular an aluminum alloy, be manufactured and the structural component of a fiber composite material exhibit. The fiber composites of the stringer and the structural component can have the same or different compositions. These activities allow an optimization of the connection structure in terms of strength and weight.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Thermoplastmaterial einen höheren Thermoplastanteil als die jeweiligen Faserverbundwerkstoffe auf. Daraus ergibt sich eine höhere Energieaufnahmefähigkeit in bestimmten Anbindungsbereichen.According to one preferred embodiment of the invention comprises the thermoplastic material a higher one Thermoplastic component than the respective fiber composites. This results in a higher energy absorption capacity in certain connection areas.

Unter einem "Anbindungsbereich" ist vorliegend ein Bereich zu verstehen, in welchem der Stringer mit dem Strukturbauteil verbunden ist. Mehrere Bereiche ergeben sich dann, wenn ein Bereich das hochschlagzähe Material aufweist und ein anderer Bereich dieses hochschlagzähe Material nicht aufweist.Under an "attachment area" is present here Understand area in which the stringer with the structural component connected is. Multiple areas arise when an area the high impact Material has and another area of this high impact material does not have.

Nach einem weiter bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt der Thermoplastanteil des Thermoplastmaterials zwischen 5% und 100%, insbesondere zwischen 50% und 80%, weiterhin bevorzugt zwischen 60% und 70%. Ein solcher Thermoplastanteil ist in Bezug auf die Energieaufnahmefähigkeit optimal, wobei noch eine hinreichende Festigkeit, also maximale Zug-, Druck- und Schubspannung in den Anbindungsbereichen, welche das Thermoplastmaterial aufweisen, gewährleistet wird.To a further preferred embodiment of the invention the thermoplastic content of the thermoplastic material is between 5% and 100%, in particular between 50% and 80%, furthermore preferred between 60% and 70%. Such a thermoplastic fraction is in relation to the Energy capability optimal, while still a sufficient strength, so maximum Tensile, compressive and shear stress in the connection areas, which the thermoplastic material, is guaranteed.

Bei einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Stringer einen Fußabschnitt, in welchem er auf der Hautschale aufliegt, und/oder einen Stegabschnitt auf, welcher im Wesentlichen senkrecht zur Hautschale ausgerichtet ist. Solche Stringer lassen sich zum Einen gut an flächigen Strukturbauteilen befestigen und versteifen zum Anderen das Strukturbauteil hinreichend.at a further preferred embodiment of the invention, the stringer a foot section, in which he rests on the skin shell, and / or a bridge section which is aligned substantially perpendicular to the skin shell is. On the one hand, such stringers work well on flat structural components on the other hand, fasten and stiffen the structural component sufficiently.

Bevorzugt ist das Thermoplastmaterial im Bereich des Fußabschnitts, insbesondere im Bereich des vom Stegabschnitt wegweisenden Bereich des Fußabschnitts, und/oder im Bereich des Stegabschnitts, angeordnet. Unter „im Bereich" sind hier vorzugsweise wenige Zentimeter, insbesondere ein Abstand von 0 cm bis 5 cm von dem Stegabschnitt bzw. den Enden des Fußabschnitts zu verstehen. Bei einem Einschlag in die Rumpfschale kommt es zu einem Kraftfluss von der Ebene der Rumpfschale zunächst in die Endbereiche der Fußabschnitte des Stringers, durch die Fußabschnitte hindurch und in den Stegabschnitt. Dabei verändert der Kraftfluss mehrmals seine Richtung, wobei es an den Stellen der Richtungsänderungen zu erhöhten Belastungen kommt. Deshalb ist es zielführend den Stringer gerade in diesen Bereichen mit Thermoplastmaterial zu versehen, um eine erhöhte Energieaufnahmefähigkeit in diesen Bereichen bereitzustellen.Prefers is the thermoplastic material in the region of the foot section, in particular in Area of the footbridge leading away from the web portion, and / or in the region of the web section. Under "in the field" are here preferably a few centimeters, in particular a distance of 0 cm to 5 cm from to understand the web portion or the ends of the foot section. At a Impact in the fuselage shell, it comes to a power flow of the Level of the fuselage shell first in the end areas of the foot sections of the stringer, through the foot sections through and into the bridge section. The power flow changes several times his direction, taking it in the places of change of direction to increased Burdens comes. Therefore it is purposeful the Stringer straight in provide these areas with thermoplastic material for increased energy absorption to provide in these areas.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Thermoplastmaterial zwischen dem Fußabschnitt und dem Strukturbauteil angeordnet. Eine solche lokale Einbringung des Thermoplastmaterials lässt sich fertigungstechnisch leicht realisieren.According to one further preferred embodiment The invention relates to the thermoplastic material between the foot section and the structural component. Such a local contribution of the Thermoplastic material leaves realize production technology easily.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Thermoplastmaterial als ein Nähfaden, insbesondere als ein Thermoplastfaden ausgebildet. Unter einem "Thermoplastfaden" ist in dieser Anmeldung ein Faden zu verstehen, der zu 100% aus Thermoplast besteht. Ein solches Vernähen ist fertigungstechnisch rationell realisierbar und erlaubt eine zielgerichtete Einbringung des Thermoplastmaterials in die Verbindungsstruktur. Versuchstechnisch wurde ermittelt, dass sich die Thermoplastfäden unter Einwirkung von Druck oder Wärme auf die Verbindungsstruktur, insbesondere während des Aushärtens der Verbindungsstruktur aus Faserverbundwerkstoffen, nicht auflösen.According to a preferred embodiment, the thermoplastic material is formed as a sewing thread, in particular as a thermoplastic thread. A "thermoplastic thread" in this application is understood to mean a thread which consists of 100% thermoplastic. Such a sewing is fertigungs technically rationally feasible and allows a targeted introduction of the thermoplastic material in the connection structure. Experimentally, it has been determined that the thermoplastic fibers do not dissolve under the action of pressure or heat on the connection structure, in particular during the curing of the fiber composite connection structure.

Vorzugsweise bildet der Nähfaden eine Naht, welche in Längsrichtung des Stringers erfolgt und den Stringerfuß mit dem Strukturbauteil vernäht. Daraus ergibt sich eine einfache Herstellbarkeit bei günstigem Kraftfluss.Preferably forms the sewing thread a seam, which in the longitudinal direction of the stringer and the Stringerfuß sewn to the structural component. from that results in ease of manufacture with favorable power flow.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verbindet der Nähfaden den Fußabschnitt, insbesondere in dessen Endbereich und/oder im Bereich des Stegabschnitts, mit dem Strukturbauteil. Diese Anordnung ist in Bezug auf den Kraftfluss resultierend aus einem Einschlag noch günstiger.at a preferred embodiment connects the sewing thread the foot section, in particular in its end region and / or in the region of the web section, with the structural component. This arrangement is related to the power flow resulting from a strike even cheaper.

Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Thermoplastmaterial als textiles Flächengebilde, Fasergelege und/oder vernetzte Thermoplastkörner ausgebildet. Insbesondere bei Verbindungsstrukturen aus Faserverbundwerkstoffen lassen sich derart ausgebildete Thermoplastmaterialien sehr einfach in die Fasergelege des Strukturbauteils oder des Stringers einlegen und damit effizient verarbeiten. Ferner wird eine gute Verbindung zwischen dem Thermoplastmaterial und den Fasergelegen des Strukturbauteils und/oder des Stringers erzielt.at a further preferred embodiment the invention is the thermoplastic material as a textile fabric, Fiber scrim and / or crosslinked thermoplastic grains formed. Especially at Connecting structures made of fiber composite materials can be so trained thermoplastic materials very easy in the fiber fabric of the structural component or the stringer and thus efficiently to process. Furthermore, a good bond between the thermoplastic material and the fiber layers of the structural component and / or the stringer achieved.

Vorzugsweise ist der Stringer als T-, Z-, C-, L- oder Ω-Stringer ausgebildet. Je nach Lastfall lässt sich somit einer für eine bestimmte Anwendung optimale Form des Stringers bereitstellen.Preferably the stringer is designed as a T, Z, C, L or Ω stringer. Depending on the load case let yourself thus one for a particular application will provide optimal form of the stringer.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Strukturbauteil als Hautschale, insbesondere Rumpfschale des Flugzeugs ausgebildet.According to one Another preferred embodiment of the invention is the structural component designed as a skin shell, in particular fuselage shell of the aircraft.

Bei einem weiter bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen der erste und/oder der zweite Faserverbundwerkstoff CFK, insbesondere CFK-Prepreg-Material, auf oder basieren auf textilen Halbzeugen, wie Geweben, Gelegen o.a.. CFK weist eine hohe Festigkeit bei geringem Gewicht auf. CFK-Prepreg-Material ist darüber hinaus einfach zu verarbeiten.at a further preferred embodiment of the invention, the first and / or the second fiber composite material CFRP, in particular CFRP prepreg material, based on or based on semi-finished textile products, such as woven, laid, etc. CFRP has a high strength at low Weight up. CRP prepreg material is about it also easy to process.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind Befestigungsmittel vorgesehen, insbesondere Schrauben oder Nieten, zum Verbinden des Stringers mit dem Strukturbauteil.According to one Further preferred embodiment of the invention are fastening means provided, in particular screws or rivets, for connecting the Stringers with the structural component.

Zusätzlich oder alternativ zu einer Befestigung des Stringers an dem Strukturbauteil mittels der Harzmatrix und/oder dem hochschlagzähen Material, können Befestigungsmittel vorgesehen sein, welche weitere Energie aus dem Einschlag aufnehmen können.Additionally or alternatively to a fastening of the stringer to the structural component by means of the resin matrix and / or the high-impact-resistant material, fastening means be provided, which absorb more energy from the impact can.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Anordnung bestehend aus Strukturbauteil, Stringer und Anbindungsbereichen mittels Druck und/oder Wärme zum Ausbilden der Verbindungsstruktur ausgehärtet. Demnach werden das Strukturbauteil, der Stringer und die Anbindungsbereiche im trockenen oder nassen Zustand zusammengefügt und anschließend ausgehärtet.According to one further preferred embodiment of the method according to the invention is the arrangement consisting of structural component, stringer and connection areas by pressure and / or heat hardened to form the connection structure. Accordingly, the structural component, the stringer and the attachment areas in dry or wet State joined together and subsequently hardened.

Gemäß einer weiter bevorzugten Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Harzmatrix in das Strukturbauteil und den Stringer eingebracht. Für den Fall, dass das Strukturbauteil und/oder der Stringer als trockene Faserhalbzeuge bereitgestellt werden, muss im Laufe des Verfahrens zur Herstellung der Verbindungsstruktur eine Harzmatrix eingebracht werden.According to one further preferred improvement of the method according to the invention a resin matrix is introduced into the structural member and the stringer. For the Case that the structural component and / or the stringer as a dry Semi-finished fiber must be provided in the course of the procedure Preparation of the connection structure introduced a resin matrix become.

Unter „trockenen" Fasern sind in dieser Anmeldung noch nicht mit Harz getränkte Fasern zu verstehen. Dagegen sind mit „nassen" Fasern bereits in Harz getränkte aber noch nicht ausgehärtete Fasern gemeint. Ferner sind unter "Faserhalbzeug" vor allem Fasergelege, insbesondere unidirektionale Fasergelege, Gewebe- oder Fasermatten zu verstehen.Under "dry" fibers are in this Application to understand yet impregnated with resin fibers. On the other hand are already in with "wet" fibers Resin soaked but not yet cured Meant fibers. Furthermore, under "semi-finished fiber" especially fiber scrims, in particular Unidirectional fiber fabric, tissue or fiber mats to understand.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Strukturbauteil oder der Stringer als ein Faserhalbzeug, Prepreg-Material, wenigstens teilweise ausgehärteter Faserverbundwerkstoff bereitgestellt. Es besteht folglich eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten hinsichtlich der Materialien, welche zum Ausbilden des Strukturbauteils und/oder des Stringers bereitgestellt werden.According to one preferred embodiment the method according to the invention is the structural component or the stringer as a semi-finished fiber, Prepreg material, at least partially cured fiber composite material provided. There is consequently a large number of possible combinations with regard to the materials used to form the structural component and / or the stringer.

Beispielsweise können trockene Fasergelege mit bereits ausgehärteten Stegabschnitten von Stringern kombiniert werden, wobei die Stringerfüße aus beispielsweise Prepreg-Material vorgesehen werden.For example can dry fiber scrims with already hardened web sections of stringers combined, with the stringer feet of, for example, prepreg material be provided.

Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses ein Handlege-, Prepreg-, Spritzpress- und/oder Vakuuminfusionsverfahren auf. Für den Fall, dass das Strukturbauteil und/oder der Stringer trocken bereitgestellt werden, kann es fertigungstechnisch vorteilhaft sein, die Harzmatrix mittels Vakuuminfusionsverfahren in das Fasergelege einzubringen.According to one further preferred embodiment of the method according to the invention this includes a hand lay, prepreg, transfer molding and / or vacuum infusion process on. For the case that the structural component and / or the stringer dry be provided, it may be advantageous in terms of manufacturing technology the resin matrix by Vakuuminfusionsverfahren in the Fasergelege contribute.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnung näher erläutert.The invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference to FIGS attached figures of the drawing explained in more detail.

Von den Figuren zeigt:From the figures shows:

1 einen Verfahrenszustand bei der Herstellung einer Verbindungsstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei Thermoplastmaterial großflächig zwischen einer Hautschale und einem Stringer angeordnet wird; 1 a process state in the manufacture of a connection structure according to an embodiment of the present invention, wherein thermoplastic material is arranged over a large area between a skin shell and a stringer;

2 die Verbindungsstruktur, welche nach dem Verfahren aus 1 hergestellt ist; 2 the connection structure, which according to the method of 1 is made;

3 einen Verfahrenszustand bei der Herstellung einer Verbindungsstruktur gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei das Thermoplastmaterial als Nähfaden eingebracht wird; und 3 a process state in the production of a connection structure according to another embodiment of the present invention, wherein the thermoplastic material is introduced as a sewing thread; and

4 die Verbindungsstruktur, welche nach dem Verfahren aus 3 hergestellt ist. 4 the connection structure, which according to the method of 3 is made.

In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente – sofern nichts Anderes angegeben ist – mit jeweils den gleichen Bezugszeichen versehen worden.In all figures of the drawing are the same or functionally identical elements - if nothing else is indicated - with each have been given the same reference numerals.

1 zeigt eine Laminiervorrichtung 1, welche eine Kontur 2 aufweist. Die Kontur 2 ist formgebend für eine Hautschale 3, beispielsweise einer Rumpfschale eines Flugzeugs, wobei die Hautschale vorzugsweise aus noch nicht ausgehärteten Lagen von CFK-Material aufgebaut ist. 1 shows a laminating device 1 which a contour 2 having. The contour 2 is shaping for a skin shell 3 , For example, a hull shell of an aircraft, wherein the skin shell is preferably composed of not yet cured layers of CFRP material.

Eine Auftrageinrichtung 4 trägt ein Thermoplastmaterial 5 auf der Hautschale 3 auf. Das Thermoplastmaterial 5 weist in diesem Ausführungsbeispiel nach Gewichtsprozenten vorzugsweise eine Zusammensetzung von 40% Polyethylen und 60% Epoxydharz auf.An applicator 4 wears a thermoplastic material 5 on the skin shell 3 on. The thermoplastic material 5 in this embodiment, by weight percent, preferably has a composition of 40% polyethylene and 60% epoxy resin.

Das Auftragen des Thermoplastmaterials 5 erfolgt dabei entlang mehrerer, vorzugsweise drei paralleler, Anbindungsbereiche 8, 9 und 10. Das Thermoplastmaterial 5 wird hier als Pulver aufgebracht. Genauso könnten jedoch auch Fasergelege aus Thermoplastmaterial aufgelegt werden und/oder mit den Fasern der Hautschale überlappend angeordnet werden. Anschließend werden T-Stringer 11, 12 und 13 mittels einer Ablegeeinrichtung 14 auf der Hautschale 3 auf die Anbindungsbereiche 8, 9, 10 abgelegt.The application of the thermoplastic material 5 takes place along several, preferably three parallel, connection areas 8th . 9 and 10 , The thermoplastic material 5 is applied here as a powder. Equally, however, it would also be possible to apply fiber layers of thermoplastic material and / or to overlap them with the fibers of the skin shell. Subsequently, T-stringer 11 . 12 and 13 by means of a depositing device 14 on the skin shell 3 on the connection areas 8th . 9 . 10 stored.

Die T-Stringer 11, 12 und 13 werden ebenfalls aus CFK-Material bereitgestellt und sind lediglich teilweise ausgehärtet. Die T-Stringer 11, 12 und 13 werden mit ihrem Fuß 16 auf der Hautschale 3 abgesetzt, wobei sich dann ein Stegabschnitt 17 senkrecht zu dem Fuß 16 und damit zu der Hautschale 3 erstreckt.The T-Stringer 11 . 12 and 13 are also made of CFRP material and are only partially cured. The T-Stringer 11 . 12 and 13 be with her foot 16 on the skin shell 3 discontinued, in which case a web section 17 perpendicular to the foot 16 and thus to the skin shell 3 extends.

Nach der Bestückung der Hautschale 3 mit den T-Stringern 11, 12, 13, wird diese Anordnung unter Druck und Hitze zu der Verbindungsstruktur 20, wie in 2 dargestellt, ausgehärtet.After fitting the skin shell 3 with the T-stringers 11 . 12 . 13 , this arrangement becomes under pressure and heat to the connection structure 20 , as in 2 shown, cured.

Aus 2 ist zu entnehmen, dass der Stringer 13 im Wesentlichen aus zwei L-förmigen Lagen CFK 21 und 22 ausgebildet ist. Die Lagen 21, 22 unterteilen sich wiederum in viele Schichten Fasergelege (hier nicht dargestellt). Ein Zwickel 23, typischerweise ein Strang Fasern, füllt dabei einen von den Lagen 21, 22 nicht ausgefüllten Raum auf.Out 2 it can be seen that the stringer 13 essentially of two L-shaped layers CFK 21 and 22 is trained. The layers 21 . 22 subdivide again into many layers of fiber fabric (not shown here). A gusset 23 , typically a strand of fibers, fills one of the layers 21 . 22 unfilled space on.

Die Lagen 21, 22 sind jeweils an ihrem einen Schenkel 24, 25 stoffschlüssig miteinander verbunden und bilden den Stegabschnitt 17 aus.The layers 21 . 22 are each on one leg 24 . 25 cohesively connected to each other and form the web section 17 out.

Die zwei anderen Schenkel 28, 29 erstrecken sich in zueinander entgegengesetzte Richtungen und bilden dabei zusammen den Fuß 16 aus. Die Schenkel 28, 29 weisen an ihren Enden jeweils Fußspitzen 30, 31 auf, welche zu der Hautschale 3 hin abgeflacht ausgebildet sind.The two other thighs 28 . 29 extend in opposite directions and together form the foot 16 out. The thigh 28 . 29 each have toes at their ends 30 . 31 on which to the skin shell 3 flattened out.

Ferner sind in 2 die Anbindungsbereiche 8, 9, 10, 34, 35 dargestellt. Die Anbindungsbereiche 8, 9, 10 weisen dabei jeweils das Thermoplastmaterial 5 auf. Die Anbindungsbereiche 8 und 10 sind jeweils am Ende der Schenkel 28, 29 unter den Fußspitzen 30, 31 angeordnet. Der Anbindungsbereich 9 ist unterhalb des Zwickels 23 ausgebildet.Furthermore, in 2 the connection areas 8th . 9 . 10 . 34 . 35 shown. The connection areas 8th . 9 . 10 each have the thermoplastic material 5 on. The connection areas 8th and 10 are each at the end of the thighs 28 . 29 under the toes 30 . 31 arranged. The connection area 9 is below the gusset 23 educated.

Ferner ist der Fuß 16 des Stringers 13 über die Anbindungsbereiche 34, 35 mit der Hautschale 3 verbunden. In diesen Bereichen erfolgt die Anbindung mittels Verkleben der Harzmatrix in den Lagen 21, 22 mit der Harzmatrix in der Hautlage 3.Further, the foot is 16 the stringer 13 about the connection areas 34 . 35 with the skin shell 3 connected. In these areas, the connection takes place by means of gluing the resin matrix in the layers 21 . 22 with the resin matrix in the skin layer 3 ,

Wirkt nun beispielsweise ein Einschlag im Punkt 36 auf die Hautschale 3, so wird der aus dem Einschlag 36 resultierende Kraftfluss über die Anbindungsbereiche 8, 9, 10, 34, 35 in den Stringer 13 eingeleitet. In den Anbindungsbereichen 8, 10 ändert der Kraftfluss seine Richtung aus der Hautschale 3 heraus in den Stringer 13 hinein, und im Anbindungsbereich 9 erfolgt die Umlenkung des Kraftflusses aus dem Fuß 16 in den Stegabschnitt 17 hinein. An den Stellen also, an welchen es zu einer erheblichen Richtungsänderung des Kraftflusses kommt, nämlich in den Anbindungsbereichen 8, 9 und 10, ist gemäß der Erfindung vorzugsweise das Thermoplastmaterial vorgesehen. Es wird mittels der Erfindung also eine Energieabsorption bzw. Dämpfung in diesen Anbindungsbereichen 8, 9, 10 erzielt.For example, an impact works in the point 36 on the skin shell 3 That's how it turns out 36 resulting force flow over the connection areas 8th . 9 . 10 . 34 . 35 in the stringer 13 initiated. In the connection areas 8th . 10 the power flow changes its direction from the skin shell 3 out in the stringer 13 into, and in the connection area 9 the deflection of the power flow takes place from the foot 16 in the bridge section 17 into it. So at the points where there is a significant change in direction of the power flow, namely in the connection areas 8th . 9 and 10 , According to the invention, the thermoplastic material is preferably provided. It is by means of the invention thus an energy absorption or damping in these connection areas 8th . 9 . 10 achieved.

Die Anbindungsbereiche 34, 35 weisen eine niedrigere Energieaufnahmefähigkeit auf als die Anbindungsbereiche 8, 9, 10, besitzen aber dafür vorzugsweise eine höhere Zugfestigkeit.The connection areas 34 . 35 have a lower energy absorption capacity than the attachment areas 8th . 9 . 10 , but preferably have a higher tensile strength.

3 zeigt ebenfalls die Laminiervorrichtung 1 und die Kontur 2. Die Kontur 2 ist dabei formgebend für eine Hautschale 50, die als trockenes Fasergelege auf der Kontur 2 aufliegt. T-Stringer 51, 52, 53, 54 sind auf der Hautschale 50 angeordnet. Die T-Stringer 51 ... 54 liegen dabei ebenfalls als trockene, insbesondere verwobene, Fasergelege vor. 3 also shows the laminator 1 and the contour 2 , The contour 2 is thereby shaping a skin shell 50 as a dry fiber fabric on the contour 2 rests. T-stringer 51 . 52 . 53 . 54 are on the skin shell 50 arranged. The T-Stringer 51 ... 54 are also present as a dry, especially interwoven, fiber fabric.

Anschließend werden die T-Stringer 51 ... 54 mittels einer Näheinrichtung 56, die ein Thermoplastmaterial 55 bereitstellt, mit der Hautschale 50 vernäht. Dabei wird der Fuß 57 des Stringers 51 in Längsrichtung und angrenzend an den Stegabschnitt 58 bzw. die Fußspitzen 59, 60 mit der Hautschale 50 vernäht. Als Nähfäden 61a ... 61d werden hier ein Thermoplastfäden verwendet, welche vorzugsweise zu 100% aus Polyethylen bestehen.Subsequently, the T-stringer 51 ... 54 by means of a sewing device 56 that is a thermoplastic material 55 provides with the skin shell 50 sutured. This is the foot 57 the stringer 51 in the longitudinal direction and adjacent to the web section 58 or the tiptoe 59 . 60 with the skin shell 50 sutured. As sewing threads 61a ... 61d Here, a thermoplastic threads are used, which preferably consist of 100% polyethylene.

Anschließend wird die Anordnung bestehend aus der Hautschale 50 und den T-Stringern 51 ... 54 vorzugsweise in einem Vakuuminfusionsverfahren mit einer Matrix, insbesondere einer Epoxydharzmatrix, durchtränkt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird die mit Harz getränkte Anordnung durch Wärme und Druck, beispielsweise in einem Autoklaven, zu der in 4 dargestellten Verbindungsstruktur 63 ausgehärtet.Subsequently, the arrangement consisting of the skin shell 50 and the T-stringers 51 ... 54 preferably impregnated in a vacuum infusion process with a matrix, in particular an epoxy resin matrix. In a further process step, the resin-impregnated arrangement by heat and pressure, for example in an autoclave, to the in 4 illustrated connection structure 63 hardened.

Komponenten die nicht weiter beschrieben sind, entsprechen denen aus 2. Die Nähfäden 61a und 61d fixieren die Fußspitzen 59 bzw. 60 an der Hautschale 50 und bilden damit einen ersten und zweiten Anbindungsbereich. Die Nähfäden 61b und 61c erstrecken sich rechts- und linksseitig von dem Stegabschnitt 58 laufen beispielweise über Kreuz durch den Fuß 57 und die Hautschale 50 hindurch und bilden damit einen dritten und vierten Anbindungsbereich aus. Die ersten bis vierten Anbindungsbereiche dienen der Aufnahme von Energie, beispielsweise resultierend aus einem Einschlag.Components that are not described further correspond to those from 2 , The sewing threads 61a and 61d fix the tiptoes 59 respectively. 60 on the skin shell 50 and thus form a first and second connection area. The sewing threads 61b and 61c extend right and left side of the web section 58 For example, run crosswise through the foot 57 and the skin shell 50 through and thus form a third and fourth connection area. The first to fourth connection areas serve to absorb energy, for example as a result of an impact.

Ferner sind Anbindungsbereiche 64a ... 64d vorgesehen, wobei der Fuß 57 mittels Harz mit der Hautschale 50 verklebt ist. Diese Anbindungsbereiche 64a ... 64d weisen vorzugsweise eine gegenüber den Anbindungsbereichen 61a ... 61d geringere Energieaufnahmefähigkeit auf, besitzen aber eine höhere maximale Zugfestigkeit (N/mm2), also die Spannung, nach deren Überschreitung es zu einem Versagen in diesen Anbindungsbereichen 64a ... 64d kommt.There are also connection areas 64a ... 64d provided, with the foot 57 by means of resin with the skin shell 50 is glued. These connection areas 64a ... 64d preferably have one opposite the connection areas 61a ... 61d lower energy absorption capacity, but have a higher maximum tensile strength (N / mm 2 ), so the voltage, after exceeding it to a failure in these connection areas 64a ... 64d comes.

Ein Ablösen der Stringer 13, 58 von den Hautschalen 3, 50 resultierend aus einem Einschlag 36 kann somit wirksam verhindert werden.A detachment of the stringer 13 . 58 from the skin shells 3 . 50 as a result of an impact 36 can thus be effectively prevented.

Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellte, spezielle Verbindungsstruktur bzw. auf das Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verbindungsstruktur beschränkt.The Invention is not limited to those shown in the figures, special Connection structure or on the process for producing a limited such connection structure.

Die einzelne Abfolge einzelner Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auf vielfältige Arten veränderbar. Auch die Ausgestaltung der einzelnen Verfahrensschritte selbst kann modifiziert werden. Beispielsweise kann in dem in 3 dargestellten Verfahren anstelle eines trockenen Stringers, ein nasser Stringer oder auch ein Stringer mit ausgehärtetem Stegabschnitt und nassem Fuß verwendet werden.The individual sequence of individual method steps of the method according to the invention can be changed in a variety of ways. The design of the individual process steps themselves can also be modified. For example, in the in 3 instead of a dry stringer, a wet stringer, or even a stringer with a cured land portion and wet foot.

Weiterhin ist die Geometrie der Hautschale und der Stringer auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Anstelle von T-Stringern können auch Ω- Stringer verwendet werden, die im Bereich ihrer Fußabschnitte mit einer Hautschale verbunden sind. Mit „Stringer" ist jegliche Art von Versteifungselement, also auch beispielsweise ein Spant, gemeint.Farther is the geometry of the skin shell and the stringer in a variety of ways and modifiable. Instead of T-stringers, Ω-stringer can also be used, those in the area of their foot sections connected to a skin shell. With "Stringer" is any kind of stiffening element, ie Also, for example, a bulkhead, meant.

Es ist auch denkbar, dass lediglich ein Anbindungsbereich zwischen Stringer und Strukturbauteil vorgesehen ist, wobei dieser gesamte Anbindungsbereich mit Thermoplastmaterial versehen ist.It is also conceivable that only a connection area between Stringer and structural component is provided, this entire Connection area is provided with thermoplastic material.

11
Laminiervorrichtunglaminating
22
Konturcontour
33
Hautschaleskin shell
44
Auftragseinrichtungapplicator
55
ThermoplastmaterialThermoplastic Material
88th
Anbindungsbereichconnecting region
99
Anbindungsbereichconnecting region
1010
Anbindungsbereichconnecting region
1111
StringerStringer
1212
StringerStringer
1313
StringerStringer
1414
Ablegeeinrichtunglaying device
1515
Fußabschnittfoot section
1717
Stegabschnittweb section
2020
Verbindungsstrukturconnecting structure
2121
Lagelocation
2222
Lagelocation
2323
Zwickelgore
2424
Schenkelleg
2525
Schenkelleg
2828
Schenkelleg
2929
Schenkelleg
3030
Fußspitzetoe
3131
Fußspitzetoe
3434
Anbindungsbereichconnecting region
3535
Anbindungsbereichconnecting region
3636
EinschlagA hit
5050
Hautschaleskin shell
5151
T-StringerT-stringer
5252
T-StringerT-stringer
5353
T-StringerT-stringer
5454
T-StringerT-stringer
5555
ThermoplastmaterialThermoplastic Material
5656
Näheinrichtungsewing equipment
5757
Fußabschnittfoot section
5858
Stegabschnittweb section
5959
Fußspitzetoe
6060
Fußspitzetoe
61a ... 61d61a ... 61d
Nähfädensewing threads
6363
Verbindungsstrukturconnecting structure
64a ... 64d64a ... 64d
Anbindungsbereicheconnecting regions

Claims (19)

Verbindungsstruktur (20; 63) für ein Luft- oder Raumfahrzeug, mit einem Strukturbauteil (3; 50) und einem Stringer (11, 12, 13; 51 ... 54), welcher über Anbindungsbereiche (8, 9, 10, 34, 35; 61a ... 61d, 64a ... 64d) mit dem Strukturbauteil (3; 50) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einen der Anbindungsbereiche (8, 9, 10, 34, 35; 61a ... 61d, 64a ... 64d) ein hochschlagzähes Material (5; 55) für eine lokale Erhöhung der Energieaufnahmefähigkeit des mindestens einen Anbindungsbereiches (8, 9, 10; 61a ... 61d) eingebracht ist.Connection structure ( 20 ; 63 ) for an aircraft or spacecraft, with a structural component ( 3 ; 50 ) and a stringer ( 11 . 12 . 13 ; 51 ... 54 ), which via connection areas ( 8th . 9 . 10 . 34 . 35 ; 61a ... 61d . 64a ... 64d ) with the structural component ( 3 ; 50 ), characterized in that in at least one of the attachment areas ( 8th . 9 . 10 . 34 . 35 ; 61a ... 61d . 64a ... 64d ) a high impact material ( 5 ; 55 ) for a local increase in the energy absorption capacity of the at least one connection region ( 8th . 9 . 10 ; 61a ... 61d ) is introduced. Verbindungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das hochschlagzähe Material (5; 55) als Thermoplastmaterial ausgebildet ist.Connecting structure according to claim 1, characterized in that the high-impact-resistant material ( 5 ; 55 ) is formed as a thermoplastic material. Verbindungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (3; 50) einen Faserverbundwerkstoff und/oder der Stringer (11, 12, 13; 51 ... 54) einen Faserverbundwerkstoff aufweist.Connecting structure according to claim 1 or 2, characterized in that the structural component ( 3 ; 50 ) a fiber composite material and / or the stringer ( 11 . 12 . 13 ; 51 ... 54 ) comprises a fiber composite material. Verbindungsstruktur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoplastmaterial einen höheren Thermoplastanteil als die jeweiligen Faserverbundwerkstoffe aufweist.Connecting structure according to Claim 3, characterized that the thermoplastic material has a higher thermoplastic content than having the respective fiber composites. Verbindungsstruktur nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoplastanteil des Thermoplastmaterials zwischen 5% und 100%, insbesondere zwischen 50% und 80%, beträgt.Connecting structure according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that the thermoplastic part of the thermoplastic material between 5% and 100%, in particular between 50% and 80%. Verbindungsstruktur nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stringer (11, 12, 13; 51 ... 54) einen Fußabschnitt (15; 57) für eine Auflage auf dem Strukturbauteil (3; 50) und/oder einen Stegabschnitt (17; 58) aufweist, welcher im Wesentlichen senkrecht zu dem Strukturbauteil (3; 50) ausgerichtet ist.Connecting structure according to at least one of the preceding claims, characterized in that the stringer ( 11 . 12 . 13 ; 51 ... 54 ) a foot section ( 15 ; 57 ) for a support on the structural component ( 3 ; 50 ) and / or a bridge section ( 17 ; 58 ) which is substantially perpendicular to the structural component ( 3 ; 50 ) is aligned. Verbindungsstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das hochschlagzähe Material (5; 55) im Bereich des Fußabschnitts (15; 57), insbesondere in dem von dem Stegabschnitt wegweisenden Endbereich (30, 31; 59, 60) des Fußabschnitts (15; 57) und/oder in dem an den Stegabschnitt (17; 58) angrenzenden Bereich des Fußabschnitts (15; 57), angeordnet ist.Connecting structure according to claim 6, characterized in that the high-impact-resistant material ( 5 ; 55 ) in the area of the foot section ( 15 ; 57 ), in particular in the end region pointing away from the web section ( 30 . 31 ; 59 . 60 ) of the foot section ( 15 ; 57 ) and / or in which at the web section ( 17 ; 58 ) adjacent area of the foot section ( 15 ; 57 ) is arranged. Verbindungsstruktur nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das hochschlagzähe Material (5; 55) als Nähfaden (61a ... 61d), insbesondere als Thermoplastfaden, ausgebildet ist.Connecting structure according to at least one of the preceding claims, characterized in that the high-impact-resistant material ( 5 ; 55 ) as sewing thread ( 61a ... 61d ), in particular as a thermoplastic thread, is formed. Verbindungsstruktur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Nähfaden (61a ... 61d) eine Naht bildet, welche in Längsrichtung des Stringers (51 ... 54) verläuft und den Fußabschnitt (57) des Stringers (51 ... 54) mit dem Strukturbauteil (50) vernäht.Connecting structure according to claim 8, characterized in that the sewing thread ( 61a ... 61d ) forms a seam, which in the longitudinal direction of the stringer ( 51 ... 54 ) and the foot section ( 57 ) of the stringer ( 51 ... 54 ) with the structural component ( 50 Sewn. Verbindungsstruktur nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Thermoplastmaterial als textiles Flächengebilde, Fasergelege und/oder vernetzte Thermoplastkörner ausgebildet ist.Connecting structure according to at least one of claims 2 to 7, characterized in that the thermoplastic material as a textile Fabrics, Fasergelege and / or crosslinked thermoplastic grains is formed. Verfahren zum Herstellen einer Verbindungsstruktur (20; 63) für ein Luft- oder Raumfahrzeug, mit folgenden Verfahrensschritten: Bereitstellen eines Strukturbauteils (3; 50) und eines Stringers (11, 12, 13; 51 ... 54), welche über Anbindungsbereiche (8, 9, 10, 34, 35; 61a ... 61d, 64a ... 64d) miteinander verbindbar sind; Einbringen eines hochschlagzähen Materials in mindestens einen der Anbindungsbereiche (8, 9, 10, 34, 35; 61a ... 61d, 64a ... 64d) für eine lokale Erhöhung der Energieaufnahmefähigkeit des mindestens einen Anbindungsbereiches (8, 9, 10; 61a ... 61d); und Zusammenfügen des Strukturbauteils (3; 50) und des Stringers (11, 12, 13; 51 ... 54) über die Anbindungsbereiche (8, 9, 10, 34, 35; 61a ... 61d, 64a ... 64d).Method for producing a connection structure ( 20 ; 63 ) for an aircraft or spacecraft, comprising the following steps: providing a structural component ( 3 ; 50 ) and a stringer ( 11 . 12 . 13 ; 51 ... 54 ), which are connected via connection areas ( 8th . 9 . 10 . 34 . 35 ; 61a ... 61d . 64a ... 64d ) are connectable to each other; Introducing a highly impact-resistant material into at least one of the attachment areas ( 8th . 9 . 10 . 34 . 35 ; 61a ... 61d . 64a ... 64d ) for a local increase in the energy absorption capacity of the at least one connection region ( 8th . 9 . 10 ; 61a ... 61d ); and assembling the structural component ( 3 ; 50 ) and the stringer ( 11 . 12 . 13 ; 51 ... 54 ) via the connection areas ( 8th . 9 . 10 . 34 . 35 ; 61a ... 61d . 64a ... 64d ). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das hoch schlagzähe Material (5; 55) als Thermoplastmaterial ausgebildet wird.A method according to claim 11, characterized in that the high impact material ( 5 ; 55 ) is formed as a thermoplastic material. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung bestehend aus dem Strukturbauteil (3; 50), dem Stringer (11, 12, 13; 51 ... 54) und den Anbindungsbereichen (8, 9, 10, 34, 35; 61a ... 61d, 64a ... 64d) mittels Druck und/oder Wärme zum Ausbilden der Verbindungsstruktur (20; 63) ausgehärtet wird.A method according to claim 11 or 12, characterized in that the arrangement consisting of the structural component ( 3 ; 50 ), the stringer ( 11 . 12 . 13 ; 51 ... 54 ) and the connection areas ( 8th . 9 . 10 . 34 . 35 ; 61a ... 61d . 64a ... 64d ) by means of pressure and / or heat to form the connection structure ( 20 ; 63 ) is cured. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Harzmatrix, insbesondere ein Epoxydharz, in das Strukturbauteil (3; 50) und den Stringer (11, 12, 13; 51 ... 54) eingebracht wird.Method according to at least one of claims 11 to 13, characterized in that a resin matrix, in particular an epoxy resin, in the structural component ( 3 ; 50 ) and the stringer ( 11 . 12 . 13 ; 51 ... 54 ) is introduced. Verfahrens nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturbauteil (3; 50) und/oder der Stringer (11, 12, 13; 51 ... 54) als Faserhalbzeug, Prepreg-Material, wenigstens teilweise ausgehärteter Faserverbundwerkstoff bereitgestellt wird.Method according to at least one of the preceding claims 11 to 14, characterized in that the structural component ( 3 ; 50 ) and / or the stringer ( 11 . 12 . 13 ; 51 ... 54 ) is provided as semi-finished fiber product, prepreg material, at least partially cured fiber composite material. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Thermoplastanteil des Thermoplastmaterials nach Gewichtsprozenten zwischen 5% und 100%, insbesondere zwischen 50% und 80%, gewählt wird.Method according to at least one of claims 12 to 15, characterized in that the thermoplastic part of the thermoplastic material by weight percent between 5% and 100%, especially between 50% and 80%, chosen becomes. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das hochschlagzähe Material (5; 55) zwischen einem Fußabschnitt (16; 57) des Stringers (11, 12, 13; 51 ... 54) und dem Strukturbauteil (3; 50) angeordnet wird.Method according to at least one of claims 11 to 16, characterized in that the high-impact-resistant material ( 5 ; 55 ) between a foot section ( 16 ; 57 ) of the stringer ( 11 . 12 . 13 ; 51 ... 54 ) and the structural component ( 3 ; 50 ) is arranged. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Stringer (11, 12, 13; 51 ... 54) mit dem Strukturbauteil (3; 50) mittels eines Nähfadens (61a ... 61d) aus dem hochschlagzähen Material (5; 55), insbesondere mit einem Thermoplastfaden, vernäht wird.Method according to at least one of claims 11 to 17, characterized in that the stringer ( 11 . 12 . 13 ; 51 ... 54 ) with the structural component ( 3 ; 50 ) by means of a sewing thread ( 61a ... 61d ) from the high impact resistant material ( 5 ; 55 ), in particular with a thermoplastic thread, is sewn. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das hochschlagzähe Material (5; 55) als textiles Flächengebilde, Fasergelege, Pulver und/oder Aerosol eingebracht wird.Method according to at least one of claims 11 to 18, characterized in that the high-impact-resistant material ( 5 ; 55 ) as a textile fabric, fiber fabric, powder and / or aerosol is introduced.
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