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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Luft- oder Raumfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Obwohl für die Herstellung beliebiger Bauteile geeignet, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik in Bezug auf ein Segment eines Seitenleitwerkkastens eines Flugzeugs näher erläutert.
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Solche Segmente weisen herkömmlicherweise ein Paneel auf, welches die Außenhaut des Seitenleitwerkkastens bildet. Das Paneel ist innenseitig mit Längs- und Querversteifungselementen vorgesehen. Die Längsverstärkungselemente erstrecken sich dabei in etwa von oben nach unten und die Querversteifungselemente von vorne nach hinten bezogen auf das Flugzeug, wobei die Längsversteifungselemente, typischerweise Stringer, lang ausgebildet sind und die Querversteifungselemente kurz und unterbrochen zwischen den Stringern verlaufen.
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Ein der Anmelderin bekanntes Verfahren zur Herstellung solcher Segmente in Faserverbundbauweise sieht folgende Verfahrensschritte vor.
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Zunächst werden ausgehärtete Stringer aus Kohlenstofffaserkunststoff (CFK auf einer variablen Oberflächenkontur eines Paneels positioniert. Die ausgehärteten Stringer werden typischerweise in einem Pultrusionsverfahren hergestellt, was sehr aufwändig ist.
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Anschließend wird das Paneel mit den positionierten Stringern in einen Vakuumsack eingepackt. Dadurch, dass die Folie des Vakuumsacks möglichst faltenfrei an den Stringern anliegen muss, ist ein hoher manueller Aufwand zum Raffen der Folie nachteilig erforderlich.
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In einem weiteren Verfahrensschritt wird das noch nicht ausgehärtete Paneel, typischerweise aus CFK-Prepreg-Material, mit den Stringern ausgehärtet und somit mit diesen fest verklebt.
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Danach werden die Querversteifungselemente, auch Ties genannt, mittels einer Spaltausgleichsmasse, beispielsweise dünne Plättchen und/oder Klebstoff, zwischen den Stringern positioniert und an dem Paneel angeklebt. Daraufhin erfolgt ein Vernieten der Querversteifungselemente mit dem Paneel.
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Die vergleichsweise langen, ausgehärteten Stringer lassen sich für die Verklebung mit dem Paneel nur unter hohem Aufwand in ihre vorbestimmte, genaue Position bringen und dort halten. Dies ist vor allem in der Eigensteifigkeit des ausgehärteten CFK-Materials der Stringer begründet.
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Im Ergebnis lassen sich die Stringer deshalb bei dem oberhalb beschriebenen Verfahren nur mit einer Toleranz von ±3 mm positionieren. Dies führt jedoch insbesondere im Hinblick auf eine gewichtsoptimierte Auslegung solcher Segmente zu erheblichen Nachteilen.
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US 5 242 523 A offenbart ein Verfahren zum Ausbilden und Härten einer komplizierten Struktur von sich kreuzenden Stringern und Spanten aus Verbundmaterial, die zu einem Hautfeld verbunden sind. Hierzu werden ungehärtete Stringer aus Verbundmaterial auf eine ungehärtete Blechtafel aus Verbundmaterial aufgebracht. Anschließend werden ausgehärtete Rahmen kreuzweise über die Stringer platziert. Die Rahmen haben Öffnungen an den Stellen, wo sie sich mit den Stringern schneiden, was es den Rahmen erlaubt, in direkten Kontakt mit der Haut entlang des größten Teils ihrer Länge zu kommen. Bei der Ausbildung und Aushärtung werden die Stringer mit einer Mehrzahl von Zwischenstücken bedeckt, und die gesamte Anordnung von Hautfeld, Stringer, Rahmen und Zwischenstücke mit einer Vakuumfolie und einer Aushärtung unterzogen.
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EP 1 707 344 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung einer monolithischen Lüfterhaube mit einer gekrümmten Form für Flugzeugtriebwerke, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Haut, welche gehärtet ist, mehrerer Längs-Hutrahmen, welche ungehärtet sind, und mehrerer transversaler Hutrahmen, welche gehärtet sind, b) Anordnen der Längshutrahmen auf der Haut, c) Anordnen der transversalen Hutrahmen über den Längs-Hutrahmen und der Haut, d) Bedecken der Baugruppe mit einem Vakuumbeutel, e) Durchführen eines Zyklus im Autoklaven unter hoher Temperatur und Druckbedingungen für Co-Bindung der Haut und der Längs-Hutrahmen und für eine zweite Bindung der transversalen Hutrahmen auf die Haut und die Längs-Hutrahmen.
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EP 1 149 687 A2 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Rumpfstruktur aus einem faserverstärkten Verbundmaterial, welches ein Verkleidungsbauteil, eine Mehrzahl von vorgeformten Stringerbauteilen, eine Mehrzahl von vorgeformten Außenspantenbauteilen und ein Innenspantenbauteil verwendet, welche jeweils aus einem faserverstärkten Verbundmaterial gefertigt sind, und (a) das Verkleidungsbauteil wird auf einem Formwerkzeug platziert, (b) die vorgeformten Stringerbauteile werden auf dem Verkleidungsbauteil in vorbestimmten Abständen angeordnet, (c) die vorgeformten Außenspantenbauteile werden auf dem Verkleidungsbauteil so angeordnet, dass sie die vorgeformten Stringerbauteile kreuzen, wobei Nuten an beiden Randabschnitten der vorgeformten Außenspantenbauteile zur Integration mit den vorgeformten Stringerbauteilen vorgesehen sind, (d) das Verkleidungsbauteil, die vorgeformten Stringerbauteile und die vorgeformten Außenspantenbauteile werden integral durch Erwärmen unter einem Druck gehärtet, um eine Baugruppe anzufertigen, welche eine Verkleidung, Stringer und einen Außenspant aufweist, (e) das Innenspantenbauteil, welches vorher durch Erwärmen unter Druck ausgehärtet wurde, wird in Berührung mit dem Außenspant gebracht, und (f) das Innenspantenbauteil und die Baugruppe werden durch Erwärmen unter einem Druck verklebt.
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US 4 683 099 A zeigt ein Verfahren zum Formen von Verbundmaterialien, bei welchem Prepregs aus mit Harz imprägnierten Fäden zwischen einem geformten und teilweise enthaltenen Körper aus Polytetrafluorethylen und einer Matrize angeordnet sind. Die Anordnung wird erhitzt, damit sich der Körper aus Polytetrafluorethylen thermisch ausdehnt und die Prepregs gegen die Matrize komprimiert, so dass die Prepregs an die Form der Matrize modelliert werden, und das Harz in den Prepregs aushärtet.
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DE 603 03 484 T2 offenbart ein Vakuum-unterstütztes Herstellungsverfahren für ein co-gehärtetes Harztransferformteil, mit: Bereitstellen einer Bearbeitungsunterlage, Anordnen einer Prepreghaut-Platte außen von der Bearbeitungsunterlage, Anordnen eines oder mehrerer Bearbeitungseinzelteile außen von der Prepreghaut-Platte und Anordnen von einem oder mehreren Vorformlingen in die Nähe des einen oder der mehreren Bearbeitungseinzelteile. Der eine oder die mehreren Vorformlinge sind entweder trocken oder mit Bindemittel überzogen. Das Verfahren umfasst ferner das Anordnen eines Mediums mit hoher Permeabilität zwischen das eine oder die mehreren Bearbeitungseinzelteile und den einen oder die mehreren Vorformlinge, Einhüllen der Prepreghaut-Platte, des einen oder der mehreren Bearbeitungseinzelteile, des einen oder der mehreren Vorformlinge und des Mediums mit hoher Permeabilität mit wenigstens einem Vakuumsack, Anlegen eines Vakuums an den Vakuumsack, Einfließenlassen eines Harzes in den einen oder die mehreren Vorformlinge und Härten des einen oder der mehreren Vorformlinge und der Prepreghaut-Platte.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Luft- oder Raumfahrzeug bereitzustellen, welches die Positionierung von Längsversteifungselementen mit einer höheren Genauigkeit ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Demgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Luft- oder Raumfahrzeug mit folgenden Verfahrensschritten bereitgestellt. Zunächst wird ein Paneel, welches ein Faserverbundmaterial aufweist, bereitgestellt. Ferner wird wenigstens ein Querversteifungselement bereitgestellt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird das wenigstens eine Querversteifungselement auf dem Paneel befestigt. Weiterhin werden mehrere Längsversteifungselemente, welche ein nicht-ausgehärtetes Faserverbundmaterial aufweisen, bereitgestellt. Anschließend werden die mehreren, nicht ausgehärteten Längsversteifungselemente mittels des wenigstens einen auf dem Paneel befestigten Querversteifungselement positioniert und gehalten. In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Paneel mit den mehreren Längsversteifungselementen zum Bilden des Bauteils ausgehärtet. Für das Aushärten wird jeweils ein Längsversteifungselement des Paneels in einen zugeordneten, separaten Vakuumsack eingepackt. Hier liegen die Vorteile darin, dass eine stabile Anbindung zwischen dem Paneel und dem Stringer, insbesondere durch eine homogene Harzverteilung in dem Anbindungsbereich, geschaffen wird.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, zuerst das vergleichsweise kurze Querversteifungselement auf dem Paneel zu befestigen und danach das wenigstens eine, nicht ausgehärtete und damit noch verformbare, lange Längsversteifungselement auf dem Paneel aufzubringen. Dabei kann das noch formlabile Längsversteifungselement, da es keine nennenswerte Eigensteifigkeit besitzt, genau in Position gebracht und mittels dem bereits befestigten Querversteifungselement in dieser Position zuverlässig gehalten werden. In dem sich daran anschließenden Aushärtungsprozess behält das Längsversteifungselement somit seine Position bei. Bei der Erfindung wird für das Aushärten jeweils eines von mehreren Längsversteifungselementen des Paneels in jeweils einen zugeordneten, separaten Vakuumsack eingepackt. Dabei wird der Vakuumsack, der vorzugsweise als Vakuumfolie ausgebildet ist, über ein Dichtband so auf der Paneeloberfläche fixiert, dass er jeweils einen Stringer vakuumdicht umgibt und über einen Vakuumanschluss evakuierbar ist. Somit kann ein passgenaues Anliegen des Vakuumsacks an dem Längsversteifungselement erreicht werden. Dadurch, dass die einzelnen Vakuumsäcke für die mehreren Längsversteifungselemente voneinander separat, d.h. getrennt, ausgebildet sind, erfahren die Längsversteifungselemente durch Setz- und/oder Schrumpfbewegungen des Vakuumsacks keine nachträglichen Positionsveränderungen während des Evakuierens und/oder Aushärtens im Autoklaven, wie es typischerweise bei der Verwendung eines einzigen Vakuumsacks für mehrere Längsversteifungselemente auf einem Paneel der Fall ist. Weiterhin entfallen eine Vielzahl manueller Arbeitsschritte, die gewöhnlich für ein Zurechtraffen und Drücken des einzigen Vakuumsacks für die mehreren Längsversteifungselemente auf dem Paneel für ein passgenaues Anliegen des Vakuumsacks an den Längsversteifungselementen erforderlich sind. Weiterhin verringert sich durch die Verbesserung gemäß dieser Ausführungsform das Risiko einer Beschädigung des Vakuumsacks aufgrund des Raffens oder Drückens desselben.
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Somit kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine sehr hohe Genauigkeit bezüglich der Positionierung des Längsversteifungselements auf dem Paneel erreicht werden.
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Ferner entfällt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die aufwendige Herstellung der Längsversteifungselemente im Pultrusionsverfahren.
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In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung wird das Querversteifungselement mittels eines Setzkamms auf dem Paneel positioniert. Somit kann die Befestigung der Querversteifungselemente positionsgenau auf dem Paneel erfolgen. Vorzugsweise ist dabei der Setzkamm mittels Halteelementen in einer Laminiervorrichtung, welche das Paneel trägt, und damit relativ zu dieser, festgelegt.
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Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird das wenigstens eine Querversteifungselement aus Faserverbundmaterial, insbesondere ausgehärtetem Faserverbundmaterial, ausgebildet. Wenn auch weiterhin die Möglichkeit besteht, das Querversteifungselement aus einer Aluminiumlegierung oder Ähnlichem auszubilden und beispielsweise mittels Nieten auf dem Paneel zu befestigen, ist ein Querversteifungselement aus Faserverbundmaterial aus Gewichts- und Festigkeitsgründen zu bevorzugen. Das Querversteifungselement aus Faserverbandmaterial kann einfach mit dem insbesondere nicht-ausgehärteten Paneel verklebt werden. Die Verwendung eines ausgehärteten Faserverbundmaterials für das Querversteifungselement ist insofern hinsichtlich einer toleranzgenauen Positionierung unproblematisch, als dass das Querversteifungselement üblicherweise eine insbesondere im Vergleich zu den Längsversteifungselementen geringe Länge aufweist.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Befestigung des wenigstens einen Querversteifungselements auf dem Paneel mittels Aushärten des wenigstens einen Querversteifungselements mit dem Paneel vorgesehen. Mittels dieser Weiterbildung kann das Querversteifungselement einfach und zuverlässig an dem Paneel angeklebt werden. Vorzugsweise wird dazu das Paneel zusammen mit dem wenigstens einen Querversteifungselement vor dem Aushärten in einen Vakuumsack eingepackt und mit Vakuum beaufschlagt. Dies führt, insbesondere im Autoklaven, zu einer Kompaktierung der Faserhalbzeuge und des Harzes sowie zu einer gleichmäßigen Harzverteilung insbesondere im Bereich der Anbindung zwischen Paneel und Querversteifungselement. Eine hohe Festigkeit, insbesondere dieser Anbindung, kann somit erzielt werden.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die mehrere nicht-ausgehärteten Längsversteifungselemente mittels wenigstens eines Halters an dem wenigstens einen Querversteifungselement zumindest während dem Aushärten des Paneels gehalten. Grundsätzlich ist es möglich und in Bezug auf die Anzahl der benötigten Bauteile vorteilhaft, wenn das Querversteifungselement die mehreren Längsversteifungselemente direkt hält. Dies könnte beispielsweise derart realisiert sein, dass die Längsversteifungselemente eine Ausnehmung aufweisen, beispielsweise einen Schlitz, in welchen ein Eingriffsabschnitt des Querversteifungselements, insbesondere an seinen Enden, eingreift. Hinsichtlich der Positioniergenauigkeit und/oder eines zuverlässigen Haltens jedoch kann vorzugsweise ein Halter vorgesehen werden, welcher sowohl an dem Querversteifungselement als auch an den Längsversteifungselementen, insbesondere durch Reibschluss, befestigt ist.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird der wenigstens eine Halter an den mehreren innerhalb des Vakuumsacks angeordneten Längsversteifungselementen von außerhalb bezogen auf den Vakuumsack angebracht. Somit kann der Vakuumsack noch passgenauer an den Längsversteifungselementen anliegen, was zu einer erhöhten Bauteilqualität, insbesondere einer verbesserten Harzverteilung, führt. Demnach müssen bei dieser Ausführungsform zunächst die mehreren Längsversteifungselemente mit dem Vakuumsack abgedeckt werden und anschließend der Halter an den mehreren Längsversteifungselementen angebracht werden, wobei dann der Vakuumsack zwischen dem Halter und dem Längsversteifungselement angeordnet ist. Zuvor oder danach wird der Halter, wie bereits oberhalb beschrieben, an dem Querversteifungselement befestigt. Die Halter können entweder nach dem Aushärten der mehreren Längsversteifungselemente wieder entfernt werden oder in ihrer Position so verbleiben und das Bauteil zusätzlich verstärken.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der Erfindung werden die mehreren Längsversteifungselemente länger, insbesondere wenigstens doppelt so lang, bevorzugt wenigstens fünf mal so lang, wie das wenigstens eine Querversteifungselement ausgebildet. Wie bereits einleitend beschrieben, tritt das Problem der Eigensteifigkeit erst bei vergleichsweise langen Längsversteifungselementen auf. Demnach kommt die Erfindung besonders dann zum Tragen, wenn wenigstens das oberhalb beschriebene Längenverhältnis zwischen Längsversteifungselement und Querversteifungselement vorliegt.
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Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die mehreren Längsversteifungselemente als Stringer ausgebildet. Derartige Stringer können beispielsweise als T, A, I, Z, L, C und/oder Ω-Stringer ausgebildet werden. Stringer sind hinsichtlich der Aufnahme von gerichteten Kräften in dem Paneel gut geeignet.
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Des Weiteren wird das Paneel als nicht-ausgehärtetes Faserverbundmaterial bereitgestellt. Dies ermöglicht ein einfaches Ankleben und/oder strukturelles Verbinden (Faserschichten des Faserverbundmaterials des Paneels werden teilweise überlappend mit Abschnitten des Querversteifungselements angeordnet) des Paneels mit dem wenigstens einen Querversteifungselement. Weiterhin kann das Paneel einfach, wenn es denn auf einer geeigneten Laminiervorrichtung mit einer entsprechenden Oberflächenkontur angeordnet wird, zusammen mit den Querversteifungselementen in der gewollten Form ausgehärtet werden. Es Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird/werden das Faserverbundmaterial des Paneels, Querversteifungselements und/oder die mehreren Längsversteifungselemente als Prepreg-Material, insbesondere CFK-Prepreg-Material, ausgebildet. Solches Prepreg-Material bzw. CFK-Prepreg-Material zeichnet sich durch seine rationelle Verarbeitbarkeit aus.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden. Figuren näher erläutert.
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Von den Figuren zeigen:
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1 in einer Draufsicht einen ersten Verfahrenszustand gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Ansicht eines Querschnitts entlang der Schnittlinie A-A aus 1;
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3 in einer Draufsicht einen weiteren Verfahrenszustand gemäß dem Ausführungsbeispiel;
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4 in einer Draufsicht einen noch weiteren Verfahrenszustand gemäß dem Ausführungsbeispiel; und
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5 eine Ansicht eines Teilschnitts entlang der Schnittlinie B-B aus 4.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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1 zeigt in einer Draufsicht ein als Segment 1 eines Seitenleitwerks ausgebildetes Bauteil gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und 2 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie A-A aus 1.
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Ein vorzugsweise aus einem nicht-ausgehärteten CFK-Prepreg-Material bestehendes Paneel 2 des Segments 1 wird auf einer typischerweise konturierten Oberfläche 3 einer Laminiervorrichtung 4 angeordnet. Auf dem Paneel 2 sind mit mehreren strichpunktierten Linien die Positionen anzubringender Längsversteifungselemente angedeutet. Beispielhaft ist eine dieser Linien mit dem Bezugszeichen 5 versehen worden.
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Die Positionierung der Setzkämme 6a, 6b, 6c soll beispielhaft anhand des in 2 näher dargestellten Setzkamms 6a erklärt werden. Der Setzkamm 6a wird mittels Absteckelementen 7a, 7b auf der Laminiervorrichtung befestigt. Die Absteckelemente 7a, 7b werden dazu an ihrem einen Ende in Bohrungen 11a, 11b in der Laminiervorrichtung 4 eingesteckt. An ihrem anderen Ende werden die Absteckelemente 7a, 7b mit gegenüberliegenden Enden des Setzkamms 6a in Eingriff gebracht. Die Absteckelemente 7a, 7b können beispielsweise als Bolzen ausgebildet sein.
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Der Setzkamm 6a weist Ausnehmungen 8a, 8b auf, in welchen Querversteifungselemente 13a, 13b mittels Haltemitteln 12a, 12b, 12c, 12d, insbesondere Halteklammern, festgelegt werden.
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Die Querversteifungselemente 13a, 13b aus insbesondere CFK-Prepreg-Material sind vorzugsweise als Winkel ausgebildet, welche mit ihrem einen Schenkel 14a, 14b auf dem Paneel 2 aufliegen und mit ihrem anderen Schenkel 15a, 15b sich senkrecht zu der Oberfläche 3 des Paneels 4 erstrecken.
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Die Querversteifungselemente 13a, 13b können in dem Setzkamm 6a angeordnet werden, entweder bevor dieser auf der Laminiervorrichtung 4 abgesetzt wird, oder während sich dieser in der abgesetzten, festgelegten Position auf der Laminiervorrichtung 4 befindet. Eine Bewegung des Setzkamms 6a ist durch den Pfeil 16 angedeutet. Der Setzkamm 6a legt die vorzugsweise bereits ausgehärteten Querversteifungselementen 13a, 13b positionsgenau auf dem Paneel 4 fest.
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In einem weiteren nicht dargestellten Verfahrensschritt wird das Segment 1 vorzugsweise in einen Vakuumsack eingepackt, anschließend evakuiert und daraufhin in einem Autoklaven ausgehärtet.
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In einem weiteren nicht dargestellten Verfahrensschritt werden der Vakuumsack sowie die Setzkämme 6a, 6b, 6c von dem Segment 1 bzw. der Laminiervorrichtung 4 entfernt. Der Verfahrenszustand, der Ergebnis der vorherigen Verfahrensschritte ist, ist in 3 dargestellt.
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4 zeigt in einer Draufsicht einen weiteren Verfahrenszustand gemäß dem Ausführungsbeispiel und 5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B aus 4.
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Auf dem Paneel 2 mit den Querversteifungselementen 13a, 13b aus 3 werden entlang der gestrichelten Linien 5 nicht-ausgehärtete Längsversteifungselemente 17a...17f, vorzugsweise aus CFK-Prepreg-Material, angeordnet. Die Längsversteifungselemente 17a...17f werden dabei beispielsweise vorab im Hand- und/oder Tapelegeverfahren aufgebaut.
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Die Längsversteifungselemente 17a...17f werden anschließend in Vakuumsäcke 18a...18f eingepackt. Die Vakuumsäcke 18a...18f sind dabei jeweils voneinander getrennt vorgesehen, wie beispielhaft für den Vakuumsack 18c in 5 dargestellt. Der Vakuumsack 18c wird dabei längsseitig zu dem Längsversteifungselement 17c mittels Dichtbändern 25a, 25b abgedichtet.
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Die weiteren Verfahrensschritte sollen beispielhaft an dem Stringer 17c aus 5 erläutert werden. Das vorzugsweise als T-Stringer ausgebildete Längsversteifungselement 17c wird vorzugsweise mittels Haltern 20a, 20b abgestützt.
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Die Halter 20a, 20b können beispielsweise aus einem ausgehärteten CFK-Material oder einer Aluminiumlegierung hergestellt sein. Die Halter 20a, 20b halten dabei sowohl den Steg 21 als auch den Fuß 22 des Längsversteifungselements 17c in Position relativ zu den Querversteifungselementen 13a und 13b. Dazu liegt der Halter 20a an seinem einen Ende 24a gegen das Querversteifungselement 13a und an seinem anderen Ende 24b gegen den Steg 21 an. Der Halter 20b liegt an seinem einen Ende 24c gegen das Querversteifungselement 13b und an seinem anderen Ende 24d gegen den Steg 21 an. Weiterhin können dabei die Halter 20a, 20b beispielsweise als Platten, vorzugsweise mit Ausnehmungen 23a, 23b, in welche der Fuß 22 eingreift, ausgebildet sein.
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Mittels der Halter 20a, 20b kann das noch formlabile Längsversteifungselement 17c vor und während dem Aushärten in genauer Position gehalten werden.
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Die Vakuumfolie 18c liegt dabei zwischen den Haltern 20a, 20b und dem Längsversteifungselement 17c.
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Anschließend wird ein Vakuum innerhalb des Vakuumsacks 18c (stellvertretend für alle Vakuumsäcke 18a...18f) mittels eines Vakuumanschlusses 26 und einer mit diesem verbundener Vakuumpumpe 27 erzeugt.
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Sind alle Vakuumsäcke 18a...18f mit Vakuum beaufschlagt, wird die gesamte Anordnung bestehend aus dem Segment 1 und der Laminiervorrichtung 4 in den Autoklaven eingebracht und dort mit Druck und Hitze beaufschlagt.
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In einem weiteren nicht dargestellten Verfahrensschritt wird das Segment 1 aus der Laminiervorrichtung 4 entnommen, wobei die Vakuumsäcke 18a...18f von derselben entfernt werden. Vorzugsweise werden dabei auch die Halter 20a, 20b abmontiert. Das Segment 1 ist damit fertiggestellt.
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Die Querversteifungselemente 13a, 13b weisen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Länge von in etwa einem Zwanzigstel der Länge der Längsversteifungselemente 17a...17f auf. Somit ist eine genaue Positionierung der Querversteifungselemente 13a, 13b, insbesondere mittels der Setzkämme 6a, 6b, 6c unproblematisch, während die Längsversteifungselemente 17a...17f präzise an den Querversteifungselementen 13a, 13b ausgerichtet und gehalten werden können. Insbesondere lassen sich die nicht-ausgehärteten Längsversteifungselemente 17a...17f einfach an die vorzugsweise konturierte Oberfläche 3 der Laminiervorrichtung 4 anpassen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
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Beispielsweise können die Querversteifungselemente auch schräg zu den Längsversteifungselementen angeordnet werden. Dabei ist lediglich zu beachten, dass die Länge der Querversteifungselemente eine vorbestimmte Länge nicht überschreitet. Dabei sollten sie keinesfalls die Hälfte der Länge der Längsversteifungselemente überschreiten.
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Ferner können die Querversteifungselemente auch aus unausgehärtetem Faserverbundwerkstoff, insbesondere CFK-Prepreg-Material, bereitgestellt und auf dem Paneel positioniert werden.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Luft- oder Raumfahrzeug. Die zugrundeliegende Idee besteht dabei darin, zuerst wenigstens ein vergleichsweise kurzes Querversteifungselement auf dem Paneel zu befestigen und danach wenigstens ein nicht-ausgehärtetes und damit noch verformbares, langes Längsversteifungselement auf dem Paneel aufzubringen. Dabei wird das noch formlabile Längsversteifungselement mittels dem bereits befestigten Querversteifungselement in Position gehalten. In dem sich daran anschließenden Aushärtungsprozess behält das Längsversteifungselement somit seine Position bei. Dadurch, dass das Längsversteifungselement im nicht-ausgehärteten Zustand keine nennenswette Eigensteifigkeit besitzt, kann dieses genau und flexibel auf dem Paneel positioniert werden.
