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TECHNISCHES GEBIET
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Hier
beschriebene Ausführungsformen
betreffen allgemein Verfahren zur Erzeugung von Verbundstrukturen,
die Montageflansche aufweisen. Insbesondere sind hier anhand von
Ausführungsformen allgemein
Verfahren zur Verwendung eines Endhärtewerkzeugs zur Herstellung
von Verbundstrukturen mit Montageflanschen beschrieben.
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HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
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In
Gasturbinentriebwerken, beispielsweise Flugtriebwerken, wird Luft
in die Vorderseite des Triebwerks eingesaugt, durch einen auf einer
Welle montierten Verdichter komprimiert und in einer Brennkammer
mit Brennstoff vermischt. Das Gemisch wird anschließend verbrannt,
wobei die heißen Abgase
durch eine Turbine hindurchgeleitet werden, die auf derselben Welle
montiert ist. Der Verbrennungsgasstrom dringt durch die Turbine
hindurch, die wiederum die Welle in Drehung versetzt und dem Verdichter
Leistung zuführt.
Die heißen
Abgase werden ferner durch Düsen
an der Rückseite
des Triebwerks geleitet, die einen leistungsstarken Schub erzeugen,
der das Flugzeug vorwärts
treibt.
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Weil
Triebwerke unter verschiedenen Bedingungen arbeiten, können Fremdkörper unerwünscht in
das Triebwerk eindringen. Insbesondere können Fremdkörper, wie beispielsweise große Vögel, Hagelkörner, Sand
und Regen, in den Einlass des Triebwerks eingeschleppt werden. Infolgedessen
können diese
Fremdkörper
auf eine Bläserlaufschaufel
bzw. Fan-Laufschaufel
auftreffen und bewirken, dass ein Teil der getroffenen Laufschaufel
von dem Rotor freigerissen bzw. ausgebrochen wird, was gewöhnlich als
Fan Blade Out (Bläserschaufelausbruch)
bezeichnet wird. Die ausgebrochene Bläserschaufel kann anschließend auf
die Innenseite des Bläsergehäuses aufprallen
und bewirken, dass sich ein Teil des Gehäuses ausbeult oder verbiegt.
Diese Verformung des Gehäuses
kann erhöhte
Spannungen längs
des gesamten Umfangs des Triebwerksgehäuses zur Folge haben.
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In
letzten Jahren sind Verbundwerkstoffe aufgrund ihrer Festigkeit
und ihres relativ geringen Gewichts zur Verwendung in verschiedenen
Anwendungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie mit zunehmender
Beliebtheit eingesetzt worden. Obwohl Verbundwerkstoffe bessere
Eigenschaften hinsichtlich der Festigkeit und des Gewichts ergeben
können und
das Ausmaß einer
Beschädigung
an dem Bläsergehäuse bei
Beeinträchtigungen,
wie beispielsweise Blade Outs, verringern können, bleibt der Entwurf von
Flanschen an Strukturen, die aus Verbundwerkstoffen erzeugt sind,
weiterhin ein Problem bzw. eine Herausforderung.
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Gegenwärtig eingesetzte
Herstellungsverfahren können
im Allgemeinen den Aufbau von Verbundstrukturen mit Endflanschen
bewerkstelligen. Siehe z.B. US-Patentanmeldung Nr. 2006/0134251 von
Blanton et al. Es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, wenn versucht
wird, Verbundstrukturen zu erzeugen, die dazwischen eingefügte Montageflansche aufweisen,
die an dem Körper
im Gegensatz zu einem Ende der Verbundstruktur angeordnet sind.
Diese Schwierigkeiten können
zum Teil auf die Tatsache zurückzuführen sein,
dass die Werkzeugausrüstung, die
zur Erzeugung derartiger sich dazwischen einfügender Montageflansche erforderlich
ist, nicht die notwendige Stütze
aufweist um sicherzustellen, dass der Flansch nach dem endgültigen Härten die
richtige Gestalt, Abmessung und Anordnung bzw. Lage haben wird,
wie dies nachstehend erläutert
ist.
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Eine
Herstellung von Endflanschen umfasst gewöhnlich einen beliebigen von
verschiedenen Harzgießprozessen.
In einer Ausführungsform
kann ein Trockenfaservorformling in ein Formnest bzw. eine Formhöhlung eingebracht
werden, das bzw. die die gewünschte
Teilegestalt aufweist, und die Form kann geschlossen werden. Anschließend kann
Gießharz,
gewöhnlich
unter Druck oder Unterdruck, in die Form eingebracht werden, in
der dieser den Vorformling imprägnieren
bzw. beharzen kann. Nach dem Einfüllzyklus beginnt der Härtezyklus,
während
dessen die Form erhitzt werden kann, so dass das Harz polymerisieren
kann, um ein hartes Kunststoffteil zu werden. Alternativ können Trockenfaservorformlinge unter
Verwendung von Rollen bzw. Walzen oder Bürsten mit Harz imprägniert werden,
um das Harz in die Faser hineinzudrängen. Der imprägnierte
Vorformling kann anschließend
in eine Form oder Höhlung
gepackt werden. Danach beginnt ein Härtezyklus, bei dem ein hartes
Kunststoffteil erzeugt werden kann, ohne in das Formnest irgendein
weiteres Harz eingießen
zu müssen.
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Im
Gegensatz zu Endflanschen erfordert die Erzeugung von dazwischen
eingefügten
Montageflanschen ein Werkzeug, das in der Lage ist, an verschiedenen
Stellen entlang des Körpers
der Verbundstruktur angeordnet zu werden. Anders als die Endflanschschuhe
bzw. backen oder -formen, die an dem Werkzeug selbst angebracht
und von diesem selbst gehal tert werden können, ist für die Flanschschuhe, die zum
Aushärten
eingeschobener bzw. eingefügter
Montageflansche erforderlich sind, nichts vorhanden, woran diese
befestigt werden könnten. Ohne
diese zusätzliche
Abstützung
ist es wahrscheinlich, dass sich das Montageflanschwerkzeug während des
endgültigen
Härteschritts
verschieben und ringsum bewegen kann, was zu einer ungenauen Ausbildung
des Montageflansches führt.
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Demgemäß bleibt
ein Bedarf nach Verfahren zur Erzeugung von Verbundstrukturen mit
an einer Zwischenstelle dazwischen eingefügten Montageflanschen, die
eine Werkzeugausrüstung
verwenden, die während
des Endhärtens
am Einsatzort bleibt, um zu helfen sicherzustellen, dass die Montageflansche die
gewünschte
Gestalt und Lage haben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Hier
beschriebene Ausführungsformen
betreffen Verfahren zur Erzeugung einer Verbundstruktur, die wenigstens
einen Montageflansch aufweist, zu denen gehört, dass ein Verbundstruktur-Formgebungswerkzeug
bereitgestellt wird, das eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte
aufweist; an dem Werkzeug ein Verbundstrukturvorformling erzeugt
wird, wobei der Verbundstrukturvorformling wenigstens einen Montageflanschvorformling
aufweist, der längs
des Umfangs um diesen herum ausgerichtet ist; wenigstens ein erweiterter
Flanschschuh (eine erweiterte Flanschbacke bzw. -form), der eine
erste Seite und eine zweite Seite aufweist, längs des Umfangs rings um den
Verbundstrukturvorformling derart platziert wird, dass die erste
Seite neben der ersten Endplatte liegt; die erste Endplatte mit dem
ersten erweiterten-Flanschschuh lösbar gekoppelt wird; wenigstens
ein Flanschschuh (eine Flanschbacke bzw. -form) längs des
Umfangs rings um den Verbundstrukturvorformling neben dem zweiten
Ende des erweiterten Flanschschuhs platziert wird; der Flanschschuh
mit dem erweiterten Flanschschuh lösbar gekoppelt wird, um eine
Höhlung
rings um den Montageflanschvorformling zu bilden; und der Verbundstrukturvorformling
mit dem wenigstens einen Montageflanschvorformling aushärten gelassen
wird, um eine Verbundstruktur zu erhalten, die wenigstens einen
Montageflansch aufweist.
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Hier
beschriebene Ausführungsformen
betreffen ferner allgemein Verfahren zur Erzeugung einer Verbundstruktur
mit Montageflanschen, zu denen gehört, dass ein Verbundstruktur-Formgebungswerkzeug
bereitgestellt wird, das eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte
aufweist; rings um das Werkzeug ein Verbundstrukturvorformling erzeugt
wird, wobei der Verbundstrukturvorformling einen ersten Montageflanschvorformling
und einen zweiten Montageflanschvorformling aufweist, die längs des
Umfangs rings um den Verbundstrukturvorformling ausgerichtet sind;
ein erster erweiterter Flanschschuh mit einer ersten Seite und einer
zweiten Seite längs des
Umfangs rings um den Verbundstrukturvorformling derart angeordnet
wird, dass die erste Seite sich benachbart zu der ersten Endplatte
befindet; die erste Endplatte mit dem ersten erweiterten Flanschschuh
lösbar
gekoppelt wird; ein erster Flanschschuh in Umfangsrichtung rings
um den Verbundstrukturvorformling neben dem zweiten Ende des ersten
erweiterten Flanschschuhs angeordnet wird; der erste Flanschschuh
mit dem ersten erweiterten Flanschschuh lösbar gekoppelt wird, um einen
Hohlraum rings um den ersten Montageflanschvorformling zu bilden;
ein zweiter erhöhter
Flanschschuh, der eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist,
längs des Umfangs
rings um den Verbundstruktur vorformling derart angeordnet wird,
dass die erste Seite sich benachbart zu der zweiten Endplatte befindet;
die zweite Endplatte mit dem zweiten erweiterten Flanschschuh lösbar gekoppelt
wird; ein zweiter Flanschschuh längs
des Umfangs rings um den Verbundstrukturvorformling benachbart zu
der zweiten Seite des zweiten erweiterten Flanschschuhs angeordnet wird;
der zweite Flanschschuh mit dem zweiten erweiterten Flanschschuh
lösbar
gekoppelt wird, um eine Höhlung
rings um den zweiten Montageflanschvorformling zu bilden; und der
Verbundstrukturvorformling mit den Montageflanschvorformlingen aushärten gelassen
wird, um eine Verbundstruktur zu erhalten, die Montageflansche aufweist.
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Hier
beschriebene Ausführungsformen
betreffen außerdem
allgemein Verfahren zur Erzeugung einer Verbundstruktur, die nebeneinander
liegende Montageflansche aufweist, zu denen gehört, dass ein Verbundstruktur-Formgebungswerkzeug
bereitgestellt wird, das eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte
aufweist; ein Verbundstrukturvorformling rings um das Werkzeug erzeugt
wird, wobei der Verbundstrukturvorformling einen ersten Montageflanschvorformling
neben einem zweiten Montageflanschvorformling aufweist, die längs des
Umfangs um den Verbundstrukturvorformling herum ausgerichtet sind;
ein erster erweiterter Flanschschuh, der eine erste Seite und eine
zweite Seite aufweist, in Umfangsrichtung rings um den Verbundstrukturvorformling
derart angeordnet wird, dass die erste Seite neben der ersten Endplatte
liegt; die erste Endplatte mit dem ersten erweiterten Flanschschuh
lösbar
gekoppelt wird; ein zweiter erweiterter Flanschschuh, der eine erste
Seite und eine zweite Seite aufweist, in Umfangsrichtung rings um
den Verbundstrukturvorformling derart angeordnet wird, dass die
erste Seite des zweiten erweiterten Flanschschuhs neben der zweiten Seite
des ersten erweiterten Flanschschuhs liegt; der zweite erweiterte
Flanschschuh mit dem ersten erweiterten Flanschschuh lösbar gekoppelt wird,
um eine Höhlung
rings um den ersten Montageflanschvorformling zu bilden; ein erster
Flanschschuh in Umfangsrichtung rings um den Verbundstrukturvorformling
neben der zweiten Seite des zweiten erweiterten Flanschschuhs angeordnet
wird; der erste Flanschschuh mit dem zweiten erweiterten Flanschschuh
lösbar
gekoppelt wird, um eine Höhlung
rings um den zweiten Montageflanschvorformling zu bilden; und der
Verbundstrukturvorformling mit den nebeneinander liegenden Montageflanschvorformlingen
aushärten
gelassen wird, um eine Verbundstruktur zu erhalten, die nebeneinander
liegende Montageflansche aufweist.
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Diese
und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile erschließen sich
für einen
Fachmann aus der folgenden Beschreibung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Obwohl
die Beschreibung mit Ansprüchen abschließt, die
die Erfindung besonders darlegen und klar beanspruchen, wird angenommen,
dass die hier dargelegten Ausführungsformen
aus der folgenden Beschreibung verständlicher werden, die in Verbindung
mit den beigefügten
Figuren angegeben ist, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen.
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1 zeigt
eine schematisierte Querschnittsansicht einer Ausführungsform
eines Gasturbinentriebwerks;
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2 zeigt
eine schematisierte Ansicht einer Ausführungsform eines Bläsergehäuses, das
einen Montageflansch aufweist;
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3 zeigt
eine schematisierte Perspektivansicht einer Ausführungsform eines Verbundstruktur-Formgebungswerkzeugs;
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4 zeigt
eine schematisierte Querschnittsansicht einer Ausführungsform
eines Montageflansches, der betriebsmäßig mit einem Bläsergehäuse verbunden
ist;
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5 zeigt
eine schematisierte Ansicht einer Ausführungsform eines Bläsergehäuses, das
Montageflansche und eine angebrachte sekundäre Struktur aufweist;
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6 zeigt
eine schematisierte Darstellung einer Ausführungsform eines Prozesses
zur Erzeugung eines Montageflansches;
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7 zeigt
eine schematisierte Querschnittsansicht einer Ausführungsform
eines Flanschschuhs bzw. einer Flanschform;
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8 zeigt
eine schematisierte Querschnittsansicht einer Ausführungsform
eines erweiterten Flanschschuhs bzw. einer erweiterten Flanschform;
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9 zeigt
eine schematisierte Querschnittsansicht einer Ausführungsform
einer Werkzeugausrüstung,
die während
einer Endhärtung
eines zwei Montageflansche aufweisenden Bläsergehäuses in Verbundbauweise eingesetzt
wird; und
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10 zeigt
einen Ausschnitt einer schematisierten-Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform
eines Werkzeugs, das während
eines Endhärtevorgangs
eines in Verbundbläsergehäuses eingesetzt
wird, das zwei nebeneinander liegende Montageflansche aufweist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Integrale Verbundmontageflansche
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Die
hier beschriebenen Ausführungsformen betreffen
allgemein Verfahren zur Erzeugung von Montageflanschen, die eine
Werkzeugausrüstung verwenden,
die während
des Endhärtens
am Einsatzort verbleibt, um zu helfen sicherzustellen, dass die
Montageflansche die richtige Anordnung und die richtigen Dimensionen
aufweisen. Während
es sein kann, dass sich die hier beschriebenen Ausführungsformen
sich auf eine Werkzeugausrüstung
konzentrieren, die verwendet wird, um Montageflanschvorformlinge
an Verbundbläsergehäusevorformlingen von
Gasturbinentriebwerken aushärten
zu lassen, versteht es sich für
einen Fachmann auf dem Fachgebiet, dass die Beschreibung nicht darauf
beschränkt
werden sollte. In der Tat kann, wie die folgende Beschreibung erläutert, das
hier beschriebene Werkzeug dazu verwendet werden, Montageflanschvorformlinge
an einer beliebigen Verbundstruktur aushärten zu lassen.
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Bezugnehmend
auf die Figuren zeigt 1 eine schematisierte Darstellung
einer Ausführungsform
eines Gasturbinentriebwerks 10, das allgemein eine auch
als Fananordnung bezeichnete Bläseranordnung 12 und
ein Kerntriebwerk 14 enthält. Die Bläseranordnung 12 kann
ein Bläsergehäuse 16 und eine
Reihe von Bläserlaufschaufeln 18 enthalten,
die sich von einer Rotorlaufscheibe 20 aus radial nach außen erstrecken.
Das Kerntriebwerk 14 kann einen Hochdruckverdichter 22,
eine Brennkammer 24, eine Hochdruckturbine 26 und
eine Niederdruckturbine 28 enthalten. Das Triebwerk 10 weist
eine Einlassseite 30 und eine Auslassseite 32 auf.
Die Bläseranordnung 12 und
die Niederdruckturbine 28 können über eine erste Rotorwelle 34 miteinander
gekoppelt sein, während
der Hochdruckverdichter 22 und die Hochdruckturbine 26 durch
eine zweite Rotorwelle 36 miteinander gekoppelt sein können.
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2 veranschaulicht
eine Ausführungsform
einer akzeptablen primären
Verbundstruktur 38. In dem hier verwendeten Sinne bezeichnet
der Ausdruck „Verbundstruktur(vorformling)" eine beliebige Komponente
oder einen Vorformling von dieser, die bzw. der aus einem Verbundwerkstoff
hergestellt ist. Die Verbundstruktur 38 kann ein im Wesentlichen
zylindrisches Element, wie beispielsweise das Bläsergehäuse 16, aufweisen.
Im Weiteren wird das zylindrische Element als das Bläsergehäuse 16 bezeichnet,
obwohl es nicht auf dieses beschränkt werden sollte. Das Bläsergehäuse 16 kann
eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt aufweisen und aus einem beliebigen
akzeptablen Werkstoff hergestellt sein. In einer Ausführungsform
kann das Bläsergehäuse 16 jedoch
aus einem Verbundwerkstoff, wie beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, Glasfasern,
Graphitfasern, Kohlefasern, Keramikfasern, aromatischen Polyamidfasern,
wie beispielsweise Poly(p-Phenylenterephtalamid)-Fasern (d.h. KEVLAR®),
und Kombinationen von diesen, erzeugt sein. In einer Ausführungsform
kann der Verbundwerkstoff Kohlefasern aufweisen. Zusätzlich kann
das Bläsergehäuse 16 unter
Verwendung eines beliebigen akzeptablen Herstellungsverfahrens erzeugt
sein, wie es für
einen Fachmann allgemein bekannt ist. Siehe z.B. die US-Patentanmeldung
Nr. 2006/0201135 von Xie et al.
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Das
Bläsergehäuse 16 kann
allgemein einen Körper 40 mit
einem vorderen Ende 42 und einem hinteren Ende 44 aufweisen.
In dem hier verwendeten Sinne wird der Ausdruck „Bläsergehäuse” dazu verwendet, Verbundbläsergehäuse sowohl
vor als auch nach dem Härten
zu bezeichnen. Fachleute auf dem Fachgebiet verstehen aus der vorliegenden
Beschreibung, auf welche Stufe Bezug genommen wird. Das Bläsergehäuse 16 kann
ferner wenigstens einen integralen, einstückig ausgebildeten Verbundmontageflansch 46 aufweisen.
In dem hier verwendeten Sinne bezeichnet der Ausdruck „Montageflansch" einen beliebigen
Flansch, der längs
des Umfangs rings um den Körper 40 des
Bläsergehäuses 16 oder
einer sonstigen primären
Verbundstruktur eingefügt
ist und der verwendet werden kann, um eine sekundäre Struktur
mit der primären
Struktur betriebsmäßig zu verbinden,
wie dies hier nachstehend beschrieben ist. Durch „eingefügt" ist gemeint, dass
der Montageflansch 46 längs
des Umfangs rings um den Körper 40 des
Bläsergehäuses 16,
im Gegensatz zu an entweder dem vorderen Ende 42 oder dem
hinteren Ende 44, angeordnet sein kann.
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Das
Bläsergehäuse 16 kann
auch unter Verwendung eines beliebigen Werkzeugs, wie es für einen
Fachmann auf dem Fachgebiet allgemein bekannt ist, hergestellt sein.
Siehe beispielsweise die US-Patentanmeldung Nr. 2006/0134250 von
Blanton et al. In einer Ausführungsform,
wie sie in 3 veranschaulicht ist, kann
ein Verbundstruktur-Formgebungswerkzeug 37 einen Umfang,
einen im Wesentlichen zylindrisch gestalteten Kern 33,
aufweisen und eine erste Endplatte 72 sowie eine zweite
Endplatte 84 umfassen, die an dem Kern 33 des
Werkzeugs 37 lösbar
angebracht sein können.
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Bezugnehmend
auf 4 kann der integrale Verbundmontageflansch 46 allgemein
wenigstens eine einzelne Kernfaser 52 enthalten, obwohl
in einer Ausführungsform
der Montageflansch 46 mehrere Kernfasern 52 aufweisen
kann. Die Kern fasern 52 können längs des Umfangs rings um das
Bläsergehäuse 16 ausgerichtet
sein. Durch „längs des
Umfangs ausgerichtet" bzw. „in Umfangsrichtung
ausgerichtet" ist
gemeint, dass die Kernfasern 52, seien es Faserkabel oder
-binder (fiber tows), textile Vorformlinge oder eine Kombination
derselben, das Bläsergehäuse 16 im
Wesentlichen umschreiben bzw. umgeben und in der Umfangsrichtung
kontinuierlich verlaufen. Der Montageflansch 46 kann ferner
allgemein wenigstens eine Schicht von multidirektionalen Befestigungsfasern 54 aufweisen,
die die Kernfasern 52 mit dem Bläsergehäuse 16 betriebsmäßig verbinden können, wie
dies hier nachstehend beschrieben ist. In dem hier verwendeten Sinne
bezeichnet der Ausdruck „multidirektional" textile Vorformlinge,
die Befestigungsfasern aufweisen, die in mehr als einer einzelnen
Richtung ausgerichtete Faserzüge
aufweisen.
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Wie
für einen
Fachmann auf dem Fachgebiet ohne weiteres verständlich, können die Kernfasern 52 auf
verschiedene Weise gefertigt sein. In einer Ausführungsform können die
Kernfasern 52 aus mehreren kontinuierlichen, unidirektionalen
Faserkabeln oder -bändern
(fiber tows) erzeugt sein, die zusammengebündelt und miteinander verklebt
sind. In einer anderen Ausführungsform
können
die Kernfasern 52 textile Vorformlinge, beispielsweise
eine abgeflachte biaxiale Geflechthülse, aufweisen, bei denen die
Mehrheit der Faserzüge
in der Umfangsrichtung kontinuierlich verlaufen, während die
verbleibenden Fasern nicht in der Umfangsrichtung kontinuierlich
oder nicht kontinuierlich verlaufen. Gerade diese im Wesentlichen
in Umfangsrichtung weisende Ausrichtung der Kernfasern 52 kann
dem Flansch eine zusätzliche
Festigkeit in der Umfangsrichtung verleihen, wie dies hier nachstehend
erläutert
ist. Unabhängig
von der verwendeten speziellen Anordnung können die Kernfasern 52 eine
erste Kernseite 56 und eine zweite Kernseite 58 aufweisen.
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Faserkabel
oder -bänder
aus Kernfasern 52 können
jede beliebige geeignete Verstärkungsfaser beinhalten,
wie sie für
einen Fachmann bekannt ist, einschließlich, jedoch nicht ausschließlich, Glasfasern,
Graphitfasern, Kohlefasern, Keramikfasern, aromatische Polyamidfasern,
wie beispielsweise Poly(p-Phenylenterephtalamid)-Fasern (d.h. KEV-LAR®),
sowie Kombinationen derselben. Außerdem können, obwohl eine beliebige
Anzahl von Faserkabeln zum Aufbau der Kernfasern 52 verwendet werden
kann, in einer Ausführungsform
zwischen etwa 100 und etwa 5000 Faserkabeln verwendet werden, um
die Kernfasern 52 zu bilden. Darüber hinaus kann jedes Faserkabel
oder -band etwa 3000 bis etwa 24000 Faserfilamente aufweisen. Im
Allgemeinen können
die Kernfasern 52 im zusammengefügten Zustand ungefähr die Hälfte der
gesamten Dicke T des Montageflanschs 56 bilden. Während die Dicke
des Montageflansches 46 je nach Anwendung variieren kann,
kann der Montageflansch 46 in einer Ausführungsform
eine Dicke von etwa 0,5 Zoll (1,27 cm) bis etwa 1 Zoll (2,54 cm)
aufweisen.
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Wie
vorstehend erläutert,
kann jeder Montageflansch 46 zusätzlich zu den in Umfangsrichtung verlaufenden
Kernfasern 52 ferner wenigstens eine Schicht Befestigungsfasern 54 enthalten,
die sowohl die erste Kernseite 56 als auch die zweite Kernseite 58 der
Kernfasern 52 mit dem Bläsergehäuse 16 betriebsmäßig verbinden.
Im Unterschied zu den Kernfasern 52 können die Befestigungsfasern 54 aus
multidirektionalen textilen Vorformlingen, beispielsweise Geweben
oder Geflechten, aufgebaut sein, bei denen die Mehrzahl der Faserkabel
bzw. -bänder
nicht in Umfangsrichtung ausgerich tet sein muss. Auf diese Weise
können
die Befestigungsfasern 54 überall eine im Wesentlichen
gleichmäßige Festigkeitsverteilung
zeigen. Wie bei den Kernfasern kann jedes Faserkabel bzw. -band
von Befestigungsfasern 54 etwa 3000 bis etwa 24000 Faserfilamente
aufweisen. Im Allgemeinen können
die Befestigungsfasern 54 im zusammengefügten Zustand
die restliche Hälfte
der gesamten Dicke des Flansches 46 bilden.
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Wie
in 5 veranschaulicht, kann der Montageflansch 46,
wenn er ausgehärtet
ist, dazu verwendet werden, wenigstens eine sekundäre Struktur 48 mit
dem Bläsergehäuse 16 betriebsmäßig zu verbinden,
so dass folglich der Flansch 46 an unterschiedlichen Stellen
entlang der Längserstreckung des
Körpers 40 des
Bläsergehäuses 16 angeordnet werden
kann. In einigen Fällen
kann es wünschenswert
sein, mehr als nur einen einzelnen Montageflansch 46 aufzunehmen.
Wie in 5 veranschaulicht, kann die sekundäre Struktur 48 in
einer Ausführungsform
beispielsweise ein Hilfsgeräteantriebsgehäuse 50 sein,
das an dem Bläsergehäuse 16 unter Verwendung
der Montageflansche 46 und einer beliebigen Befestigungsmethode,
wie sie für
einen Fachmann allgemein bekannt ist, beispielsweise mittels Bolzen,
montiert sein kann. Weitere mögliche
sekundäre
Strukturen können
einen Ölbehälter, Module zur Überwachung
von Öl
und Brennstoff, sonstige triebwerksexterne Einrichtungen und Kombinationen derselben
umfassen, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Es ist zu verstehen, dass
mit dem Ausdruck „triebwerksexterne
Einrichtungen" jedes
Zubehörteil oder
Hilfsgerät,
Modul oder jede Komponente bezeichnet wird, das bzw. die an der
Außenseite
des Triebwerks angeschlossen werden kann. Derartige sekundäre Strukturen
können
aus jedem zulässigen Material,
wie es für
einen Fachmann allgemein bekannt ist, wie beispielsweise aus Aluminium,
aufgebaut sein, wobei sie, wie vorstehend beschrieben, deutlich
mehr als das zugehörige
Bläsergehäuse, an dem
sie angebracht sind, wiegen können.
In einer Ausführungsform
kann das Bläsergehäuse 16 beispielsweise
etwa 200 Pfund wiegen, während
das Hilfsgeräteantriebsgehäuse 50 etwa
300 Pfund wiegen kann.
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Die
hier beschriebenen Ausführungsformen des
Montageflansches können
gegenüber
existierenden Befestigungsmechanismen verschiedene Vorteile ergeben.
Insbesondere kann der integrale Montageflansch das Auftreten von
starken Teilebeschädigungen
sowohl an der primären
Verbundstruktur als auch an der angebrachten sekundären Struktur
reduzieren, während
er gleichzeitig hilft, katastrophale Teileausfälle zu beseitigen. Ohne die
Absicht, es durch Theorie zu beschränken, wird angenommen, dass
faserverstärkte
Verbundstrukturen, wie beispielsweise die hier beschriebenen Montageflansche,
im Allgemeinen verhältnismäßig schwache Verbindungsstellen
zwischen den Faserschichten und folglich eine verhältnismäßig schwache
Festigkeit in Dickenrichtung im Vergleich zu ihrer Festigkeit innerhalb
der Ebene aufweisen können.
Wenn Spannungen an der Verbundstruktur ein definiertes maximales
Kapazitäts-
bzw. Aufnahmeniveau überschreiten,
können
diese Faserschichten die Neigung haben, sich aufzuspalten oder aufzutrennen,
bevor ein tatsächlicher
Faserbruch eintritt. Diese Aufspaltung oder Auftrennung kann die
Belastung und Spannung an der Befestigungsverbindung, an der der
Montageflansch mit der primären
Struktur verbunden ist, reduzieren. Wie für einen Fachmann ohne weiteres
verständlich,
kann das maximale Spannungsaufnahmeniveau der primären Verbundstruktur
in Abhängigkeit von
derartigen Faktoren, wie Fertigungsmaterialien, Fertigungsverfahren
und dergleichen, variieren.
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Die
hier angegebenen Ausführungsformen sind
dazu vorgesehen, aus dem vorstehend beschriebenen Phänomen Vorteile
zu ziehen. Insbesondere kann der integrale Montageflansch hergestellt
sein, um bei zu großen
Spannungen, wie beispielsweise denjenigen, die durch ein Fan Blade
Out oder durch das Gewicht einer angebrachten sekundären Struktur
hervorgerufen werden, eine Aufspaltung bzw. Delaminierung oder sogar
Auftrennung des Flansches von der primären Verbundstruktur an der Verbindung
zuzulassen. Da die Kernfasern des Flansches aus kontinuierlichen,
in Umfangsrichtung orientierten Fasern aufgebaut sein können, kann
der Flansch jedoch selbst nach einer Aufspaltung oder Auftrennung
ein bewegbarer, noch intakter Ring rings um die primäre Struktur
bleiben. Somit bleibt er im Allgemeinen am Einsatzort mit all den
angebrachten sekundären
Strukturen, selbst wenn der integrale Montageflansch sich aufspaltet
oder von der primären
Verbundstruktur abtrennt. Dies kann es ermöglichen, Spannungen sowohl
an der primären
Verbundstruktur als auch an dem Montageflansch zu reduzieren, während die
angebrachte sekundäre
Struktur an im Wesentlichen derselben Stelle, wie ursprünglich vorgesehen,
weiterhin gehalten wird. Infolgedessen kann die Aufspaltung oder
Auftrennung Beschädigungen
sowohl an den primären
als auch an den sekundären
Strukturen reduzieren sowie helfen, katastrophale Teileausfälle zu vermeiden.
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Verfahren zur Erzeugung eines integralen
Verbundmontageflansches
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Eine
Erzeugung eines Montageflansches, wie sie hier angegeben ist, kann
allgemein ein Aufbringen von Kernfasern rings um die primäre Verbundstruktur
aufweisen, woraufhin Befestigungsfasern aufgebracht werden, um die
Kernfasern mit dem Bläsergehäuse oder
einer sonstigen primären
Verbundstruktur zu verbinden. Insbesondere kann, wie in 6 veranschaulicht,
im Schritt 100 die Erzeugung eines Montageflansches damit
beginnen, dass eine primäre
Verbundstruktur mit einem Umfang, wie beispielsweise das Bläsergehäuse 16,
geschaffen bzw. bereitgestellt wird. In einer Ausführungsform kann
die primäre
Verbundstruktur bis auf das Endhärten
fertiggestellt sein. In Schritt 102 kann anschließend eine
entsprechend geformte Führung(seinrichtung) 60 rings
um den Körper 40 des
Bläsergehäuses 16 an
jeder Stelle, an der ein Montageflansch erwünscht ist, platziert werden.
Die Führung 60 kann beispielsweise
durch ein Strumpfband lösbar
an Ort und Stelle gehalten werden. In einer Ausführungsform kann die Führung 60 diskrete
bogenförmige
Elemente aufweisen, die jeweils etwa 180° des Körpers 40 des Bläsergehäuses 16 aufspannen.
Die Führungsbögen 60 können lösbar miteinander
verbunden sein, um eine Platzierung und Einstellung rings um das
Bläsergehäuse 16 zu
erleichtern. Es versteht sich jedoch, dass die Führung 60 eine beliebige
Anzahl von Teilen aufweisen kann und auch eine beliebige Gestalt
haben kann, die der Gestalt der primären Verbundstruktur entspricht.
Die Führung 60 kann als
eine Stütze
bzw. Halterung für
das spätere
Aufbringen sowohl der Kernfasern als auch der Befestigungsfasern
dienen, wie dies hier nachstehend erläutert ist. Wie vorstehend erwähnt, kann
die Führung 60 umlaufend
ausgebildet sein und, wie veranschaulicht, einen L-förmigen Querschnitt
aufweisen, und sie kann aus jedem beliebigen festen, leicht gewichtigen
Material, wie beispielsweise aus Aluminium oder einem Verbundwerkstoff,
aufgebaut sein.
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In
Schritt 104 kann, wenn alle Führungen 60 an den
gewünschten
Orten rings um den Körper 40 des
Bläsergehäuses 16 platziert
worden sind, die Aufbringung der Kernfasern 52 veranlasst
werden. Wie vorstehend beschrieben, können die Kernfasern 52 entweder
unidirektionale, in Umfangsrichtung orientierte Faserkabel bzw.
-bänder,
die zusammengebündelt
und miteinander verklebt sind, oder textile Vorformlinge, wie beispielsweise
eine abgeflachte biaxiale Geflechthülse, mit kontinuierlichen,
in Umfangsrichtung orientierten Faserkabeln bzw. -bändern aufweisen.
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Wenn
unidirektionale Faserkabel bzw. -bänder verwendet werden, um die
Kernfasern 52 zu bilden, können die Kabel Faserfilamente
aufweisen, die rings um das Bläsergehäuse 16 gewickelt
werden können.
Im Allgemeinen kann ein einzelnes klebrig gestaltetes Faserkabel
an der gewünschten
Position rings um das Bläsergehäuse genau
angeordnet werden, und dieser Prozess kann wiederholt werden, bis die
Kernfasern 52 die gewünschte
Größe und Gestalt haben.
Anschließend
kann ein Verdichtungsschritt ausgeführt werden, um die Kernfasern 52 zu
verdichten bzw. zu verfestigen, wie dies hier nachstehend beschrieben
ist. Alternativ können,
falls textile Vorformlinge zum Aufbau der Kernfasern 52 verwendet werden,
die textilen Schichten auf einer flachen, nicht porösen Oberfläche, beispielsweise
einem Tisch oder einem Werkzeug, schichtweise aufgelegt und klebrig
gemacht werden. Insbesondere können
die klebrigen Textilschichten aufgestapelt werden, um die Kernfasern 52 der
gewünschten
Dicke und Höhe zu
bilden, während
sie weiterhin ausreichend lang sind, um das Bläsergehäuse zu umgeben. Nach dem Verdichten,
wie nachstehend angegeben, bleiben die verfestigten Textilschichten
ausreichend flexibel um zu ermöglichen,
dass die Schichten von Hand oder mechanisch zu dem richti gen Umkreis
geformt werden können,
um zu dem Bläsergehäuse oder
einer sonstigen primären
Verbundstruktur zu passen. Unabhängig
von der Art von verwendeten Fasern können endbearbeitete Kernfasern 52 eine
erste Kernseite 56 und eine zweite Kernseite 58 aufweisen.
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Nachdem
die Kernfasern 52 an der gewünschten Stelle rings um das
Bläsergehäuse 16 positioniert
worden sind, können
sowohl auf die erste Kernseite 56 als auch auf die zweite
Kernseite 58 der Kernfasern 52 sowie auf das Bläsergehäuse 16 Befestigungsfasern 54 aufgebracht
werden, um die Kernfasern 52 mit dem Bläsergehäuse 16 betriebsmäßig zu verbinden.
In Schritt 106 kann die Führung 60 an Ort und
Stelle belassen werden, während
die Befestigungsfasern 54 beispielsweise an die erste Kernseite 56 der
Kernfasern 52 angelegt werden. Wie vorstehend beschrieben,
können
die Befestigungsfasern 54 multidirektionale textile Vorformlingschichten,
wie beispielsweise Gewebe oder Geflechte, aufweisen. Die Schichten
der Befestigungsfasern 54 können sowohl an der ersten Kernseite 56 der Kernfasern 52 als
auch um das Bläsergehäuse 16 herumgewickelt
bzw. -gelegt werden, bis die gewünschte
Dicke erhalten wird. Insbesondere kann den Kernfasern 52 und
dem Bläsergehäuse 16 ein Flüssigharz,
beispielsweise ein Epoxidharz, zugeführt werden, um eine klebrige
Schicht zu ergeben, auf die die Befestigungsfasern 54 aufgebracht
werden können.
Als nächstes
kann eine Schicht von Befestigungsfasern 54 über dem
flüssigen
Harz aufgelegt werden. Dieser Prozess kann wiederholt werden, bis
die gewünschte
Dicke der Befestigungsfasern 54 erreicht wird. Obwohl die
Befestigungsfasern 54 eine beliebige Dicke aufweisen können, kann
die Dicke der Befestigungsfasern in einer Ausführungsform zwischen etwa 0,125
Zoll (etwa 0,3 cm) und etwa 0,25 Zoll (etwa 0,6 cm) betragen.
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Wenn
die Befestigungsfasern 54 an der ersten Kernseite 56 der
Kernfasern 52 angebracht worden sind, kann erneut eine
Verdichtung durchgeführt werden,
um den soweit gebildeten Aufbau zu verfestigen. Insbesondere können Verstärkungsfasern,
beispielsweise die Kernfasern 52 und die Befestigungsfasern 54 von
Natur aus eine beträchtliche
Menge an losem Volumen aufweisen. Um zu helfen, Falten und/oder
Leerräume
während
der Endhärtung
des Verbundes zu vermeiden, und um während der Endhärtung ein
annähernd
netzförmiges
Werkzeug zu verwenden, können
die Fasern des Verbundes bis zu einer Abmessung verfestigt oder
verdichtet werden, die der gewünschten
Dicke nach dem endgültigen Härten näher kommt.
Diese Verfestigung erfolgt während
des Verdichtungsvorgangs.
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Ein
Verdichtungsvorgang kann mit einer beliebigen üblichen Methode, wie sie für einen
Fachmann allgemein bekannt ist, wie beispielsweise durch Aufbringen
eines Drucks auf die Verbundfasern entweder mit einem Vakuumbeutel,
einem Schrumpfband oder einer sonstigen mechanischen Einrichtung,
bewerkstelligt werden. Den Fasern kann ein Harz zugeführt werden,
bevor ein Verdichten helfen kann, die Fasern an Ort und Stelle „anzuheften" oder zu verriegeln,
wenn der Druck ausgeübt
wird. Wenn die haftbar oder klebrig gemachten Fasern bei Raumtemperatur
nicht in der gewünschten
Weise verfestigt werden können,
kann dann Wärme
angewandt werden, um die Viskosität des Gießharzes zu verringern. Das
Gießharz
kann dann besser in die Verbundfasern eindringen und ermöglichen,
dass die Verfestigung bzw. Verdichtung in dem gewünschten Maße ausgeführt werden
kann. In einer Ausführungsform
kann die Führungseinrichtung
während des
Ver dichtungsprozesses am Einsatzort belassen werden, um während der
Herstellung für
die Abstützung
zu sorgen.
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Nach
der Verdichtung kann die Führung 60 neben
der fertiggestellten Seite des Flansches für die Aufbringung der Befestigungsfasern 54 auf
die andere, gegenüberliegende
Seite des Flansches neu positioniert werden, wie dies in Schritt 108 veranschaulicht
ist. Die vorstehend beschriebene Auflage und Verdichtung der Befestigungsfasern 54 kann
dann beispielsweise auf der zweiten Kernseite 58 der Kernfasern 52 wiederholt
werden, um in Schritt 110 einen integralen Verbundmontageflanschvorformling 61 zu
erhalten.
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Optional
können
in einer Ausführungsform, wie
sie in Schritt 112 veranschaulicht ist, weitere einzelne
Faserkabel bzw. -bände 62 auf
die Befestigungsfasern 54 des Montagelflanschvorformlings 61 vor
dem Endhärten
aufgebracht werden, um eine zusätzliche
Umfangsfestigkeit zu schaffen. Derartige Faserkabel beeinträchtigen
das endgültige
Härten der
Verbundstruktur nicht. Jedoch kann es zur Vermeidung einer Einschränkung der
Vorteile der Gewichtsersparnis, die durch Verwendung von Verbundwerkstoffen
erzielt werden, erwünscht
sein, den Einsatz zusätzlicher
einzelner Faserkabel 62 auf ein Minimum zu reduzieren.
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Wenn
die Kernfasern 52, die Befestigungsfasern 54 und
optional einzelne Faserkabel bzw. -bänder 62 schichtweise
aufgelegt und verdichtet worden sind, kann jede Führung 60 entfernt
und das Endhärtewerkzeug
rings um das Bläsergehäuse 16 einschließlich aller
Flanschvorformlinge, platziert werden, um während des Aushärteprozesses
als eine Form bzw. Kokille zu dienen. Es versteht sich für einen
Fachmann, dass die Werkzeugausrüstung
und der Prozess zum Endhärten entsprechend
derartigen Faktoren, wie das verwendete Harz, die Teilegeometrie
und das Leistungsvermögen
der Einrichtung, variieren können.
Jedoch kann die Werkzeugausrüstung
in einer Ausführungsform
ein annähernd
netzförmiges
Werkzeug aufweisen, das nicht nur hilft, eine Verschwendung von
Rohmaterial und Bearbeitungszeit zu vermeiden, sondern auch die
Notwendigkeit beseitigt, maschinell in die Befestigungsfasern einzuwirken,
was zu einem Bruch der Fasern führen
und Schwachstellen in dem Flansch hervorrufen könnte.
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Im
Allgemeinen kann das Endhärtewerkzeug 64 verschiedene
Kombinationen von Flanschschuhen (bzw. Flanschbacken oder -formen,
flange shoes) und erweiterten Flanschschuhen aufweisen. Die Flanschschuhe 66 können eine
beliebige Anzahl von Teilen aufweisen, die, wenn sie miteinander
gekoppelt sind, in Umfangsrichtung rings um das Bläsergehäuse 16 und
optional die Montageflanschvorformlinge 61 positioniert
werden können,
und sie können
eine im Wesentlichen L-förmige Querschnittsgestalt
aufweisen, wie sie in 7 veranschaulicht ist. Die erweiterten
Flanschschuhe 68, wie sie in 8 veranschaulicht
sind, können
eine erste Seite 69 und eine zweite Seite 71 aufweisen
und können
ebenfalls eine beliebige Anzahl von Teilen umfassen, die in einem
miteinander gekoppelten Zustand längs des Umfangs rings um das
Bläsergehäuse 16 und
optional die Montageflanschvorformlinge 61 positioniert werden
können.
Die erweiterten Flanschschuhe 68 können einen im Wesentlichen
U-förmigen
Querschnitt aufweisen, wie dies in 8 veranschaulicht ist.
Sowohl die Flanschschuhe 66 als auch die erweiterten Flanschschuhe 68 können aus
einem beliebigen Werkstoff ausgebildet sein, der einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten
als der Bläsergehäusevorformling
aufweist. In einer Ausführungsform können die
Flanschschuhe 66 und die erwei terten Flanschschuhe 68 aus
Metallen, Legierungen oder Kombinationen von diesen, wie beispielsweise
Aluminium oder Stahl, aufgebaut sein. Wie hier nachstehend erläutert, können zusätzlich entweder
die Flanschschuhe 66 und/oder die erweiterten Flanschschuhe 68 eine
Flanschhöhlung
aufweisen, um einen Endflanschvorformling oder einen Montageflanschvorformling
aufzunehmen.
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Insbesondere
kann, wie in 9 veranschaulicht, ein erster
erweiterter Flanschschuh 70 rings um das Bläsergehäuse 16 derart
platziert werden, dass die erste Seite 69 des ersten erweiterten Flanschschuhs 70 sich
neben einer ersten Endplatte 72 des Verbundstruktur-Formgebungswerkzeugs 74 befindet,
auf dem das Bläsergehäuse 16 erzeugt wird.
Der erste erweiterte Flanschschuh 70 kann mit der ersten
Endplatte 72 unter Verwendung eines beliebigen Befestigungsverfahrens,
wie es für
einen Fachmann allgemein bekannt ist, beispielsweise mittels Bolzen,
lösbar
gekoppelt werden. In dem positionierten Zustand kann der erste erweitere
Flanschschuh 70 über
einem beliebigen vorhandenen ersten Endflanschvorformling 76 liegen
bzw. diesen überdecken
und sich entlang des Körpers 40 des
Bläsergehäuses 16 bis
zu einem Montageflanschvorformling 78 weiter erstrecken,
wie dies in 9 veranschaulicht ist. Anschließend kann
ein erster Flanschschuh 80 rings um das Bläsergehäuse 16 benachbart
zu der zweiten Seite 71 des ersten erweiterten Flanschschuhs 70 positioniert
werden, wobei die beiden rings um den ersten Montageflanschvorformling 78 lösbar miteinander
gekoppelt werden können.
Auf diese Weise kann der erste erweiterte Flanschschuh 70 als eine
Endplatte für
den ersten Flanschschuh 80 dienen und für die notwendige Abstützung sorgen,
um zu helfen sicherzustellen, dass der erste Flanschschuh 80 an
der Stelle verbleibt, so dass der erste Montageflanschvorformling 78 während des
Endhärtens
seine gewünschte
Gestalt und Orientierung rings um das Bläsergehäuse 16 beibehält.
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Wie
ferner in 9 veranschaulicht, kann ein
zweiter erweiterter Flanschschuh 82 rings um das Bläsergehäuse 16 derart
angeordnet werden, dass eine erste Seite 69 des zweiten
erweiterten Flanschschuhs 82 sich benachbart zu einer zweiten
Endplatte 84 des Verbundstruktur-Formgebungswerkzeugs 74 befindet.
Der zweite erweiterte Flanschschuh 82 kann mit der zweiten
Endplatte 84 in der gleichen Weise, wie dies vorstehend
für den
ersten erweiterten Flanschschuh 70 vorgesehen ist, lösbar gekoppelt
werden. Erneut kann der zweite erweiterte Flanschschuh 82 jeden
beliebigen vorhandenen zweiten Endflanschvorformling 86 überdecken
und sich entlang des Körpers 40 des
Bläsergehäuses 16 bis
zu einem zweiten Montageflanschvorformling 88 fortsetzten,
wie dies in 9 veranschaulicht ist. Anschließend kann
ein zweiter Flanschschuh 90 rings um das Bläsergehäuse 16 neben
der zweiten Seite 71 des zweiten erweiterten Flanschschuhs 82 positioniert
werden, und die beiden können
rings um den zweiten Montageflanschvorformling 88 lösbar miteinander
gekoppelt werden. Wie zuvor kann der zweite erweiterte Flanschschuh 82 dem
zweiten Flanschschuh 90 eine Stütze verleihen und helfen sicherzustellen,
dass der zweite Flanschschuh 90 an der Stelle verbleibt,
so dass der zweite Montageflanschvorformling 88 während des
Endhärtevorgangs
seine gewünschte
Gestalt und Ausrichtung rings um das Bläsergehäuse 16 beibehält.
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Für jede Kopplung
zwischen einem erweiterten Flanschschuh und einem Flanschschuh kann
ferner eine flanschförmige
Höhlung
vorgesehen sein, die ausgebildet ist, um irgend einen Montageflanschvorformling
aufzunehmen. Es versteht sich für
einen Fachmann, dass die Höhlung
in einem Flanschschuh, einem erweiterten Flanschschuh oder einer Kombination
von diesen ausgebildet sein kann. Beispielsweise enthält der erste
Flanschschuh 70 in 9 eine Höhlung 92 zur
Aufnahme des ersten Montageflanschvorformlings 78, während der
zweite Flanschschuh 90 eine Höhlung 92 zur Aufnahme
des zweiten Montageflanschvorformlings 88 enthält. Es können weitere
Hohlräume 92 enthalten
sein, um Endflansche zu berücksichtigen,
wenn diese vorhanden sind.
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Wenn,
wie in 10 veranschaulicht, nebeneinander
liegende Montageflanschvorformlinge vorhanden sind, kann ein erster
erweiterter Flanschschuh 70, der eine erste Seite 69 und
eine zweite Seite 71 aufweist, mit einem zweiten erweiterten Flanschschuh 82,
der eine erste Seite 69 und eine zweite Seite 71 aufweist,
lösbar
gekoppelt werden, um dazwischen einen Hohlraum 92 rings
um einen ersten Montageflanschvorformling 78 auszubilden. Ein
erster Flanschschuh 80 kann anschließend mit der zweiten Seite 71 des
zweiten erweiterten Flanschschuhs 82 in der vorstehend
beschriebenen Weise lösbar
gekoppelt werden, um einen weiteren Hohlraum 92 rings um
einen zweiten Montageflanschvorformling 88 zu bilden. In
der Tat kann eine beliebige Anzahl von erweiterten Flanschschuhen auf
diese Weise miteinander gekoppelt werden, um ein Bläsergehäuse mit
mehreren nebeneinander liegenden Montageflanschvorformlingen aufzunehmen, um
zu helfen sicherzustellen, dass die Flanschvorformlinge die notwendige
Abstützung
haben, die erforderlich ist, damit sie richtig positioniert und
proportioniert bleiben.
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Wenn
alle Flanschschuhe und erweiterten Flanschschuhe rings um das Bläsergehäuse und
die Montageflanschvorformlinge miteinander gekoppelt worden sind,
kann der Endhärtevorgang
des Bläsergehäuses beginnen.
Ein Fachmann auf dem Fachgebiet wird verstehen, wie die richtigen
Parameter zum Endhärten
basierend auf derartigen Faktoren, wie Teilegröße und verwendetes Gießharz, zu
bestimmen sind. Am Ende des Endhärtevorgangs
kann die Werkzeugausrüstung
entfernt werden, so dass ein Artikel, der eine Verbundsstruktur
mit wenigstens einem Montageflansch enthält, erhalten wird, so dass anschließend eine
gewünschte
sekundäre
Struktur an diese angebracht werden kann.
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Diese
schriftliche Offenbarung verwendet Beispiele, um die Erfindung,
einschließlich
der besten Ausführungsform,
zu beschreiben und ferner einen Fachmann auf dem Fachgebiet in die
Lage zu versetzen, die Erfindung auszuführen und zu verwenden. Der
Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere
Ausführungsbeispiele
enthalten, die einem Fachmann auf dem Fachgebiet einfallen. Derartige
weitere Ausführungsbeispiele
sollen in dem Schutzumfang der Ansprüche liegen, wenn sie strukturelle
Elemente aufweisen, die sich von dem Wortlaut oder Wortsinn der Ansprüche nicht
unterscheiden, oder wenn sie äquivalente
strukturelle Elemente mit unerheblichen Unterschieden in Bezug auf
den Wortsinn der Ansprüche
enthalten.
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Verfahren
zur Erzeugung einer Verbundstruktur, die wenigstens einen Montageflansch
aufweist, umfassen, dass ein Verbundstruktur-Formgebungswerkzeug 74 bereitgestellt
wird, das eine erste Endplatte 72 und eine zweite Endplatte 84 aufweist, ein
Bläsergehäuse 16 rings
um das Werkzeug 74 gefertigt wird, wobei das Bläsergehäuse 16 wenigstens einen in
Umfangsrichtung rings um diesen orientierten Montageflanschvorformling 78 aufweist,
wenigstens ein erweiterter Flanschschuh 70, 82,
der eine erste Seite 69 und eine zweite Seite 71 aufweist,
in Umfangsrichtung rings um das Bläsergehäuse 16 derart angeordnet
wird, dass die erste Seite 69 sich neben der ersten Endplatte 72 befindet,
die erste Endplatte 72 mit dem ersten erweiterten Flanschschuh 70, 82 lösbar gekoppelt
wird, wenigstens ein Flanschschuh 80, 90 in Umfangsrichtung
rings um das Bläsergehäuse 16 neben
dem zweiten Ende 71 des erweiterten Flanschschuhs 70, 82 angeordnet wird,
der Flanschschuh 80, 90 mit dem erweiterten Flanschschuh 70, 82 lösbar gekoppelt
wird, um rings um den Montageflanschvorformling 78 einen
Hohlraum 92 auszubilden, und das Bläsergehäuse 16 mit dem wenigstens
einen Montageflanschvorformling 78 aushärten gelassen wird, um eine
Verbundstruktur zu erhalten, die wenigstens einen Montageflansch aufweist.