DE102012000564A1 - Urformwerkzeug und Verfahren für die Fertigung eines aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden aerodynamisch geformten Luftfahrzeugbauteils - Google Patents
Urformwerkzeug und Verfahren für die Fertigung eines aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden aerodynamisch geformten Luftfahrzeugbauteils Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012000564A1 DE102012000564A1 DE102012000564A DE102012000564A DE102012000564A1 DE 102012000564 A1 DE102012000564 A1 DE 102012000564A1 DE 102012000564 A DE102012000564 A DE 102012000564A DE 102012000564 A DE102012000564 A DE 102012000564A DE 102012000564 A1 DE102012000564 A1 DE 102012000564A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- core parts
- core
- bay
- parts
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- B29D99/001—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
- B29C33/48—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling
- B29C33/485—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles with means for collapsing or disassembling cores or mandrels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/44—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with means for, or specially constructed to facilitate, the removal of articles, e.g. of undercut articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- B29D99/001—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings
- B29D99/0014—Producing wall or panel-like structures, e.g. for hulls, fuselages, or buildings provided with ridges or ribs, e.g. joined ribs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
- Technisches Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein Urformwerkzeug für die Fertigung eines aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden aerodynamisch geformten Luftfahrzeugbauteils, welches zur Ausbildung mehrerer durch eine Außenhaut und beabstandet zueinander angeordneten Holmen begrenzten innenliegenden Buchten je einen an die Form der jeweiligen Bucht angepassten mehrteiligen Werkzeugkern aufweist. Daneben betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Luftfahrzeugbauteils unter Verwendung des Urformwerkzeugs.
- Auf dem Gebiet des Flugzeugbaus werden die klassischen Aluminiumwerkstoffe zunehmend durch den Einsatz von Faserverbundwerkstoffen verdrängt, welche beispielsweise mit kohlefaserverstärkten duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoffmaterialien gebildet sind. Vielfach werden bereits komplexe Strukturkomponenten, wie Landeklappen oder ganze Seitenleitwerke durchgängig mit derartigen Faserverbundwerkstoffen, insbesondere mit CFK-Materialien, hergestellt.
- Derartige aerodynamisch geformte Luftfahrzeugbauteile werden aufgrund ihrer räumlichen Abmessungen oder der komplexen geometrischen Gestalt in der Regel in der sogenannten LK: differentiellen Bauweise hergestellt, bei welcher die Luftfahrzeugbauteile aus einer Vielzahl von vorgefertigten Einzelkomponenten mit einer einfacheren Geometrie in einem abschließenden Montageschritt zusammengefügt werden.
- Als Beispiel sei in diesem Zusammenhang eine Landeklappe für ein Flugzeug genannt, bei der auf mehreren parallel beabstandet zueinander verlaufenden und sich in Längsrichtung erstreckenden Holmen eine Vielzahl von quer hierzu verlaufenden Rippen zur Auflage der Außenhaut befestigt wird. Durch die Außenkontur der Rippen und die Form der Außenhaut wird letztlich die Oberflächengeometrie des Luftfahrzeugbauteils definiert und somit das aerodynamische Verhalten der Landeklappe festgelegt. Sämtliche Bauteile müssen darüber hinaus spannungsfrei montiert werden, um die Einbringung zusätzlicher Lasten in die Struktur zu vermeiden.
- Ein Nachteil dieser differentiellen Bauweise liegt unter anderem darin, dass die Einzelteile in einem zusätzlichen Montageschritt zum fertigen Bauteil zusammengefügt werden müssen. Ferner sind für den Verbindungsprozess zwischen den Einzelkomponenten im Allgemeinen Überlappungen oder Flansche erforderlich, die ein entsprechendes Zusatzgewicht des Luftfahrzeugbauteils bedingen.
- Weitere Nachteile entstehen durch die in der Regel verwendete Nietverbindung der Einzelkomponenten. Da Faserverbundbauteile im Vergleich zu metallischen Werkstoffen erheblich kleinere Lochlaibungsfestigkeiten aufweisen, stellt jede eingebrachte Nietbohrung statisch einen Nachteil dar, der durch höhere Materialstärken im Bohrungsbereich kompensiert werden muss. Um derartige Nietverbindungen überhaupt an Faserverbundbauteilen einsetzten zu können, müssen beispielsweise an Schalenstrukturen ebenfalls erhöhte Materialstärken und vergrößerte Flanschbereiche vorgesehen werden, damit im Versagensfall der Nietverbindung eine Reparatur unter Schaffung einer weiteren Verbindung überhaupt möglich ist. All diese Einschränkungen führen dazu, dass das Luftfahrzeugbauteil nicht im Hinblick auf eine maximal zu erwartende mechanische Belastung, sondern auf Fertigungsrandbedingung hin ausgelegt wird, was sich unnötigerweise gewichtserhöhend auswirkt.
- Grundsätzlich lassen sich die Strukturkomponenten eines Luftfahrzeugbauteils auch durch Kleben verbinden, wodurch zumindest das Problem der verringerten Lochlaibungsfestigkeit eliminiert ist. Doch bestehen für das sogenannte strukturelle Kleben an hoch belasteten Bauteilen eines Flugzeugs im Hinblick auf die erforderliche Oberflächenvorbehandlung, die Ermüdungssicherheit sowie die Widerstandsfähigkeit gegen Schlagbeanspruchung nach wie vor erhebliche Probleme, die eine Anwendung aus sicherheitstechnischen Gründen, zumindest im Bereich der Zivilluftfahrt, zur Zeit noch nicht erlaubt.
- Eine gangbare Alternative zur differentiellen Bauweise stellt die sogenannte integrale Bauweise dar, bei der Faserverbundbauteile mit einer komplexen Geometrie einstückig hergestellt werden, so dass die vorstehend erwähnten Nachteile durch die Verbindung einer Vielzahl von Einzelteilen zu einer komplexen Gesamtstruktur entfallen.
- Ein Problem bei der Herstellung derartiger Luftfahrzeugbauteile, bei denen es sich z. B. um vollständige Landeklappen, Bremsklappen, Querruder, Landeklappenträger, Vorflügel, Triebwerkshalter, Winglets, Tragflächen, Leitwerke, Ruder und dergleichen handeln kann, stellen die in vielen Fällen notwendigen hinterschnittenen Strukturen zur Schaffung der notwendigen Aussteifungen innerhalb der geschlossenen Außenhaut dar. Diese hinterschnittenen Strukturen können Haut- und Holmverstärkungen sein, welche sich in den Innenbereich des im Wesentlichen hohlen Luftfahrzeugbauteils hinein erstrecken.
- Hintergrund der Erfindung
- Aus der
DE 10 2008 013 759 A1 geht eine technische Lösung zu dieser Hinterschnittproblematik bei der Fertigung von faserverstärkten Luftfahrzeugbauteilen in integraler Bauweise hervor. Um eine industrielle Fertigung derartiger Luftfahrzeugbauteile zu ermöglichen sind Werkzeugkerne erforderlich, welche sich nach der Herstellung des Luftfahrzeugbauteils widerstandslos hieraus entfernen lassen. Es wird vorgeschlagen, Werkzeugkerne aus einem löslichen Werkstoff in einer Kernform vorzufertigen. Diese Werkzeugkerne bilden dabei die innere Oberflächengeometrie des Luftfahrzeugbauteils ab. Auf diese Werkzeugkerne werden anschließend mit Verstärkungsfasern gebildete Vorformlinge aufgelegt, um Versteifungselemente auszubilden und die Werkzeugkerne zu einem Gesamtaufbau anzuordnen. Anschließend werden die Werkzeugkerne mit einem bahnförmigen Halbzeug zur Schaffung der Außenhaut belegt. Der Gesamtaufbau wird mm in ein geschossenes Formwerkzeug eingebracht und mit einer aushärtbaren Kunststoffmatrix infiltriert. Dieser an sich bekannte Infiltrationsprozess wird auch als RTM-Prozess bezeichnet. Nach dem Aushärten des Gesamtaufbaus zum fertigen Faserverbundbauteil durch Anwendung von Druck und Temperatur werden die Werkzeugkerne durch Auslösen aus dem Faserverbundbauteil entfernt. - Zwar lassen sich auf diese Weise hinterschnittene Konturen in Luftfahrzeugbauteilen der hier interessierenden Art beherrschen, jedoch erscheint die Herstellung der löslichen Werkzeugkerne recht aufwändig und diese sind nur einmalig verwendbar.
- Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik gehen daneben auch mehrteilige Werkzeugkerne hervor, welcher aus einem festen Material, beispielsweise einer Aluminiumlegierung, bestehen und den Querschnitt des Werkzeugkerns in mindestens neun Kernteile pro Bucht unterteilen. Bei einem neunteiligen Werkzeugkern existiert bei einem in der Regel rechteckigen Querschnitt einer Bucht somit ein mittleres Kernteil, welches nach dem Aushärten des Luftfahrzeugbauteils zuerst aus der Buch gezogen werden muss, ehe sich die übrigen jeweils mit der Außenhaut oder den Holmen in Kontakt kommenden Kernteile entfernen lassen, indem diese zunächst in Richtung des entfernten mittleren Kernteils gedrückt werden, um Hinterschnitte zu überwinden und anschließend längs aus der Bucht herausgezogen werden.
- Durch die hohe Anzahl an Kernteilen steigt auch der Aufwand zur Reinigung des hieraus zusammengesetzten Werkzeugkerns. Des Weiteren werden bei trapezförmig zulaufenden Landeklappen die einzelnen Kernteile im Querschnitt recht dünn, was die Handhabung bei der Fertigung des Luftfahrzeugbauteils erschwert. Denn derartig dünne Kernteile können sich leicht verbiegen.
- Außerdem sind mehrteilige Werkzeugkerne aus nur drei Kernteilen allgemein bekannt, deren Anwendung allerdings auf Buchten von Luftfahrzeugbauteilen beschränkt ist, bei denen nur die Außenhaut oder nur der Holm nach innen gerichtete Hinterschnitte aufweist. Somit ist deren Anwendungsfeld entsprechend begrenzt.
- Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Urformwerkzeug für die Fertigung eines aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden Luftfahrzeugbauteils zu schaffen, dessen mehrteiliger Werkzeugkern eine hohe Stabilität aufweist und sich zum Einsatz in Verbindung mit durch Haut- und Holmverstärkungen gebildete Hinterschnitte in Buchten eignet.
- Kurzbeschreibung der Erfindung
- Die Aufgabe wird ausgehend von einem Urformwerkzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch Anspruch 7 gelöst.
- Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der mehrteilige Werkzeugkern eines gattungsgemäßen Urformwerkzeugs zur Anpassung an lokale sich in mindestens eine der Buchten hinein erstreckende Haut- und/oder Holmverstärkungen aus vier oder fünf Kernteilen besteht, von denen zwei Kernteile einen im Wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt aufweisend entlang voneinander gegenüberliegenden Kanten der Bucht angeordnet sind, die mit zwei bzw. drei Kernteilen zusammenwirken, welche den bzgl. der Bucht diagonal verlaufenden Zwischenraum zwischen den beiden dreieckförmigen Kernteilen ausfüllen.
- Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere daran, dass die einzelnen Kernteile einen genügend großen Querschnitt aufweisen, um sich nicht ungewollt zu verformen. Außerdem reduziert die Verwendung weniger Kernteile den Reinigungsaufwand entsprechend. Insofern stellt die erfindungsgemäße Lösung einen Kompromiss zwischen der Anzahl von erforderlichen Kernteilen und der Verwendbarkeit zur Abbildung von sich in die Bucht eines Luftfahrzeugbauteils hinein erstreckenden Haut- und Holmverstärkungen dar.
- Im Falle von drei zwischenraumausfüllenden Kernteilen sollten zwei einen fünfeckförmigen Querschnitt aufweisende Kernteile jeweils an den übrigen einander gegenüberliegenden Kanten angeordnet sein, welche mit einem einen viereckigen Querschnitt aufweisenden mittleren Kernteil zusammenwirken. Somit ist es möglich, dass zunächst das mittlere Kernteil beim Entformen entfernt wird, wonach die beiden randseitigen fünfeckförmigen Kernteile nach einem Abheben von den Hinterschnitten aus dem Zwischenraum entfernt werden können. Schließlich lassen sich dann auch die beiden dreieckförmigen Kernteile aus der Bucht in ähnlicher Weise entfernen.
- Im Falle von zwei zwischenraumausfüllenden Kernteilen sollten die beiden einen fünfeckförmigen Querschnitt aufweisenden Kernteile jeweils an den übrigen einander gegenüberliegenden Kanten der Bucht angeordnet sein und in Längserstreckung eine komplementäre Keilform aufweisen. Somit ist es möglich, dass zunächst das keilförmig sich in Verlaufsrichtung in die Bucht hinein verjüngende Kernteil entfernt wird, wonach das komplementär hierzu geformte andere Kernteil entfernt wird. Hierbei ist die Rampensteigung des beim Herausziehen des keilförmigen Kernteils zu überwindenden Hinterschnitts, an den sich aus der Keilform ergebenden Winkel anzupassen.
- Gemäß einer die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass im Falle von lokalen Holmverstärkungen, welche sich nur in eine Bucht von einander benachbarten Buchten des Luftfahrzeugbauteils hineinerstrecken, diese Bucht mit einem aus vier oder fünf Kernteilen bestehenden Werkzeugkern versehen wird, wogegen die andere Bucht mit einem dreiteiligen Werkzeugkern versehen wird. Der dreiteilige Werkzeugkern lasst sich dadurch entfernen, dass zunächst das mittlere rechteckförmige Kernteil aus der Bucht gezogen wird, wonach die beiden übrigen rechteckförmigen Kernteile entfernt werden. Hierdurch kann bei mehreren nebeneinanderliegenden Buchten unter Berücksichtigung der Lage von Hinterschnitten die Anzahl der erforderlichen Kernteile weiter reduziert werden.
- Kurzbeschreibung der Zeichnung
- Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 einen schematischen Teilquerschnitt einer Landeklappe als Luftfahrzeugbauteil mit einer exemplarischen Hinterschnitte aufweisenden Bucht, in welche ein Werkzeugkern mit fünf Kernteilen eingesetzt ist, -
2 einen schematischen Teilquerschnitt einer Landeklappe als Luftfahrzeugbauteil mit einer exemplarischen Hinterschnitte aufweisenden Bucht, in welche ein Werkzeugkern mit vier Kernteilen eingesetzt ist, -
3a einen schematischen Längsschnitt C-C beim Werkzeugkern gemäß2 , -
3b einen schematischen Längsschnitt C-C beim Werkzeugkern mit gegenüber3a teilweise entferntem Kernteil, - Detailbeschreibung der Zeichnung
- Gemäß
1 weist die hier nur teilweise dargestellte, aus einem faserverstärkten Kunststoff herzustellende Landeklappe mehrere nebeneinanderliegende Buchten1a bis1c auf, welche von einer Außenhaut2 sowie beabstandet zueinander angeordneten Holmen3a ,3b gebildet sind. Die Bucht1b ist exemplarisch mit einem mehrteiligen Werkzeugkern4 versehen, welcher bei der Fertigung der Landeklappe die dortige Innenkontur bildet. Die Bucht1b ist mit sich hierin hineinerstreckende Hautverstärkungen5a sowie Holmverstärkungen5b lokal in ihrem Querschnitt verengt. Zur Anpassung hieran kommt ein fünfteiliger Werkzeugkern4 zur Anwendung, bei welchem zwei Kernteile6a und6b einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisend entlang von einander gegenüberliegenden Kanten7a und7b der Bucht1b angeordnet sind. Die beiden dreieckförmigen Kernteile6a und6b wirken mit drei Kernteilen6c bis6e zusammen, welcher den bzgl. der Bucht1b diagonal verlaufenden Zwischenraum zwischen den beiden dreieckförmigen Kernteilen6a und6b ausfüllen. - Von den drei zwischenraumausfüllenden Kernteilen
6c bis6e weisen zwei Kernteile6c und6d einen fünfeckförmigen Querschnitt auf und sind an den übrigen einander gegenüberliegenden Kanten7c bzw.7d der Bucht1b angeordnet. Die beiden fünfeckförmigen Kernteile6c und6d wirken mit einem zentralen viereckförmigen Kernteil6e zusammen. - Diese spezielle Geometrie der Kernteile
6a bis6e ermöglicht es, zum Entformen nach Herausziehen des mittleren Kernteils6e zunächst die beiden fünfeckförmigen Kernteile6c und6d zu entfernen. Hierfür werden die beiden fünfeckförmigen Kernteile6c und6d zunächst in Richtung des Volumens, welches vorher das mittlere Kernteil6e eingenommen hat, verschoben, um die durch die Haut- und Holmverstärkungen6a und6b gebildeten Hinterschnitte zu überwinden. Anschließend lassen sich die beiden fünfeckörmigen Kernteile6c und6d aus der Bucht herausziehen. - Nach
2 ist im Gegensatz zur vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Zwischenraum zwischen zwei dreieckförmigen Kernteilen6a' und6b' mit zwei Kernteilen6c' und6d' ausgefüllt. Die beiden fünfeckförmigen Kernteile6c' und6d' sind jeweils an einander gegenüberliegenden Kanten7d bzw.7c der Bucht1b angeordnet. Der Winkel α zwischen dem diagonal verlaufenden Zwischenraum und der im Bereich der Bucht1b vorhandene Hautverstärkung5a liegt hier im Bereich zwischen 40° bis 50°. Beide zwischenraumausfüllenden Kernteile6c' und6d' sind in Verlaufsrichtung der Bucht keilförmig ausgebildet. - Aus
3a geht die Keilform der beiden zwischenraumausfüllenden Kernteile6c' und6d' hervor. Innerhalb der Bucht1b befinden sich lokale Hautverstärkungen5a' und5b' , welche beabstandet voneinander angeordnet sind. Die Hautverstärkungen5a' und5b' weisen randseitig rampenförmige Abschrägungen8a und8b bzw.9a und9b auf, von denen die jeweils rechtsseitige Abschrägung8b und9b flacher ausfällt als die andere Abschrägung8a und9a der Hautverstärkungen5a' bzw.5b' . Dabei sind die flachen Abschrägungen8b und9b mindestens parallel oder bis zu einem geringen Entformungswinkel zur Grenzlinie10 zwischen den beiden Kernteilen6c' und6d' hin ausgerichtet. - Gemäß
3b lässt sich auf diese Weise das keilförmige Kernteil6c' als erstes aus der Bucht1b entfernen, wobei die beiden Hautverstärkungen5a' und5b' hiergegen keinen Widerstand leisten. Schließlich lässt sich auch das andere keilförmige Kernteil6d' aus der Bucht1b ziehen. - Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassen” keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine” oder „ein” keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Bucht
- 2
- Außenhaut
- 3
- Holm
- 4
- Werkzeugkern
- 5
- Holmverstärkung
- 6
- Kernteil
- 7
- Kante
- 8
- Abschrägung
- 9
- Abschrägung
- 10
- Grenzlinie
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008013759 A1 [0010]
Claims (7)
- Urformwerkzeug für die Fertigung eines aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden aerodynamisch geformten Luftfahrzeugbauteils, welches zur Ausbildung mehrerer durch eine Außenhaut (
2 ) und beabstandet zueinander angeordneten Holmen (3a –3b ) begrenzten innenliegenden Buchten (1a –1c ) je einen an die Form der jeweiligen Bucht (1a –1c ) angepassten mehrteiligen Werkzeugkern (4 ,4' ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der mehrteilige Werkzeugkern (4 ,4' ) zur Anpassung an lokale sich in mindestens eine der Buchten (1a –1c ) hinein erstreckende Haut- und/oder Holmverstärkungen (5a ,5b ) aus vier oder fünf Kernteilen (6a' –6d' ,6a –6e ) besteht, von denen zwei Kernteile (6a ,6b ;6a' ,6b' ) einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisend entlang von einander gegenüberliegenden Kanten (7a ,7b ) der Bucht (1b ) angeordnet sind, die mit zwei bzw. drei Kernteilen (6c' –6d' ;6c –6e ) zusammenwirken, welche den bezüglich der Sucht (1b ) diagonal verlaufenden Zwischenraum zwischen den beiden dreieckförmigen Kernteilen (6a ,6b ) ausfüllen. - Urformwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von drei zwischenraumausfüllenden Kernteilen (
6c –6e ) zwei einen fünfeckförmigen Querschnitt aufweisende Kernteile (6c –6d ) jeweils an den übrigen einander gegenüberliegenden Kanten (7c ,7d ) der Bucht (1b ) angeordnet sind, die mit einem einen viereckförmigen Querschnitt aufweisenden mittleren Kernteil (6e ) zusammenwirken. - Urformwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von zwei zwischenraumausfüllenden Kernteilen (
6c' ,6d' ) diese beiden einen fünfeckförmigen Querschnitt aufweisenden Kernteile (6c' ,6d' ) jeweils an den einander gegenüberliegenden Kanten (7d ,7c ) der Bucht (1b ) angeordnet sind und in Längserstreckung eine komplementäre Keilform aufweisen. - Verfahren zur Herstellung eines aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden aerodynamisch geformten Luftfahrzeugbauteils, bei welchem zur Ausbildung mehrerer durch eine Außenhaut (
2 ) und beabstandet zueinander angeordneten Holmen (3a –3b ) begrenzten innenliegender Buchten (1a –1c ) je ein an die Form der jeweiligen Bucht (1a –1c ) angepasster mehrteiliger Werkzeugkern (4 ;4' ) eingesetzt wird, dessen Kernteile (6a –6e ;6a' –6d' ) beim Entformen in definierter Reihenfolge aus der je zugeordneten Bucht (1a –1c ) gezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entformen als Erstes die zwei oder drei Kernteile (6a' –6d' ;6a –6e ) entfernt werden, welche den diagonalen Zwischenraum zwischen den beiden dreieckförmigen Kernteilen (6a ,6b ;6a' ,6b' ) ausfüllen, wonach schließlich die beiden dreieckförmigen Kernteile (6a ,6b ;6a' ,6b' ) entfernt werden. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von drei zwischenraumausfüllenden Kernteilen (
6c –6e ) zunächst das mittlere Kernteil (6e ) entfernt wird, wonach die beiden fünfeckförmigen Kernteile (6c ,6d ) entfernt werden. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von zwei zwischenraumausfüllenden Kernteilen (
6c' ,6d' ) zunächst das keilförmig sich in Verlaufsrichtung sich in die Bucht (1b ) hinein verjüngende Kernteil (6c' ) entfernt wird, wonach das komplementär hierzu geformte andere Kernteil (6d' ) entfernt wird. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Haut- und/oder Holmverstärkungen (
5a ,5b ) in Berührung kommenden Kernteile (6a –6d ;6a' –6d' ) zur Hinterschnittüberwindung zunächst in die Bucht (1b ) hineingedrückt werden, ehe diese aus der Bucht (1b ) hinausgezogen werden.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012000564.4A DE102012000564B4 (de) | 2012-01-16 | 2012-01-16 | Urformwerkzeug und Verfahren für die Fertigung eines aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden aerodynamisch geformten Luftfahrzeugbauteils |
US13/740,637 US9144949B2 (en) | 2012-01-16 | 2013-01-14 | Molding tool and method for manufacturing a fiber reinforced plastic aerodynamic aircraft component |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012000564.4A DE102012000564B4 (de) | 2012-01-16 | 2012-01-16 | Urformwerkzeug und Verfahren für die Fertigung eines aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden aerodynamisch geformten Luftfahrzeugbauteils |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012000564A1 true DE102012000564A1 (de) | 2013-07-18 |
DE102012000564B4 DE102012000564B4 (de) | 2015-02-19 |
Family
ID=48692998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102012000564.4A Expired - Fee Related DE102012000564B4 (de) | 2012-01-16 | 2012-01-16 | Urformwerkzeug und Verfahren für die Fertigung eines aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden aerodynamisch geformten Luftfahrzeugbauteils |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9144949B2 (de) |
DE (1) | DE102012000564B4 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015201350A1 (de) * | 2015-01-27 | 2016-07-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Zurückhaltekörper, Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils und Faserverbundteil |
DE102015221182A1 (de) * | 2015-10-29 | 2017-05-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kernsystem, Verwendung des Kernsystems bei der Herstellung eines Faserverbundbauteils sowie Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11034113B2 (en) * | 2014-01-29 | 2021-06-15 | Sikorsky Aircraft Corporation | Method of assembling a composite spar removable mandrel |
FR3017321B1 (fr) | 2014-02-13 | 2016-08-26 | Snecma | Noyau de moule d'injection pour la realisation d'une piece en materiau composite ayant un caisson ferme |
US10906210B2 (en) * | 2017-01-25 | 2021-02-02 | The Boeing Company | Mandrel for composite part fabrication and repair |
EP3476561B1 (de) * | 2017-10-31 | 2020-02-26 | Airbus Operations, S.L. | Modulare form und verfahren zur herstellung einer platte aus faserverstärktem material |
FR3084445B1 (fr) * | 2018-07-25 | 2021-01-22 | Safran Aircraft Engines | Fabrication d'une chambre de combustion en materiau composite |
US11400624B2 (en) * | 2018-09-24 | 2022-08-02 | Raytheon Technologies Corporation | Constant cross section mandrel for CMC components |
US20220072812A1 (en) * | 2018-12-11 | 2022-03-10 | General Electric Company | Method for manufacturing a structural component of a blade segment for a rotor blade of a wind turbine |
EP4124448B1 (de) * | 2021-07-29 | 2023-12-13 | Airbus Operations, S.L.U. | Vorrichtung mit mehreren längsdornen zur bildung einer form zur herstellung eines verbundteils |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1116538B (de) * | 1957-05-27 | 1961-11-02 | Parsons Corp | Verfahren zur Herstellung eines Tragfluegels, insbesondere eines Drehfluegels, aus Kunststoff |
DE102008013759A1 (de) | 2008-03-12 | 2009-09-17 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines integralen Faserverbundbauteils sowie Kernform zur Durchführung des Verfahrens |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1371525A (en) * | 1920-06-11 | 1921-03-15 | Charles F Strausbaugh | Mold-core |
US1368862A (en) * | 1920-06-30 | 1921-02-15 | Traum John | Collapsible core |
US1645729A (en) * | 1924-10-23 | 1927-10-18 | Permold Co | Mold |
US2247537A (en) * | 1940-06-06 | 1941-07-01 | Ronald G Saunders | Apparatus for molding seamless hollow objects |
US2445290A (en) * | 1940-12-24 | 1948-07-13 | Holoplast Ltd | Hollow cavitied bodies such as rigid hollow panel structures and method of making the same |
US2359471A (en) * | 1941-08-06 | 1944-10-03 | Grant L Ewing | Contractile casting core |
US2393765A (en) * | 1945-05-05 | 1946-01-29 | Perry J Coyle | Collapsible metal core for molding concrete |
US2503431A (en) * | 1946-11-30 | 1950-04-11 | Curtiss Wright Corp | Collapsible mandrel |
US2682924A (en) * | 1949-03-01 | 1954-07-06 | Lico Mfg Co Inc | Expansible and collapsible mandrel |
US2818618A (en) * | 1955-09-07 | 1958-01-07 | Bohn Aluminium & Brass Corp | Four-part core pin |
US2827683A (en) * | 1955-09-20 | 1958-03-25 | Benart John Richard | Core assembly for concrete molds |
US3476351A (en) * | 1967-07-03 | 1969-11-04 | Harold D Burdett | Expandable form for hollow-core concrete construction |
US3565390A (en) * | 1968-10-21 | 1971-02-23 | Ted Nelson Co | Collapsible core for concrete box girder |
US3767157A (en) * | 1971-05-03 | 1973-10-23 | J Davis | Sectional interior concrete form |
US3754717A (en) * | 1971-07-12 | 1973-08-28 | Dana Corp | Collapsible mandrel |
US3844526A (en) * | 1973-02-15 | 1974-10-29 | Economy Forms Corp | Vertical shaft form with cammed stripping units |
US4286766A (en) * | 1980-04-18 | 1981-09-01 | Holdt J W Von | Collapsible mold core |
US4570896A (en) * | 1984-02-06 | 1986-02-18 | Strickland Systems, Inc. | Slide action inside corner form |
US4614326A (en) * | 1985-01-09 | 1986-09-30 | Strickland Systems, Inc. | Concrete mold core assembly |
US5087187A (en) * | 1990-03-09 | 1992-02-11 | United Technologies Corporation | Apparatus for molding hollow composite articles having internal reinforcement structures |
US5387098A (en) * | 1992-04-23 | 1995-02-07 | The Boeing Company | Flexible reusable mandrels |
US5547629A (en) * | 1994-09-27 | 1996-08-20 | Competition Composites, Inc. | Method for manufacturing a one-piece molded composite airfoil |
US5817269A (en) * | 1996-10-25 | 1998-10-06 | The Boeing Company | Composite fabrication method and tooling to improve part consolidation |
US7293737B2 (en) * | 2004-04-20 | 2007-11-13 | The Boeing Company | Co-cured stringers and associated mandrel and fabrication method |
US20100064612A1 (en) * | 2008-08-15 | 2010-03-18 | Wilson Erich A | Lattice Support Structures |
EP2377674A1 (de) * | 2010-04-16 | 2011-10-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Windturbinenrotorblatts und Windturbinenrotorblatt |
-
2012
- 2012-01-16 DE DE102012000564.4A patent/DE102012000564B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-01-14 US US13/740,637 patent/US9144949B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1116538B (de) * | 1957-05-27 | 1961-11-02 | Parsons Corp | Verfahren zur Herstellung eines Tragfluegels, insbesondere eines Drehfluegels, aus Kunststoff |
DE102008013759A1 (de) | 2008-03-12 | 2009-09-17 | Airbus Deutschland Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines integralen Faserverbundbauteils sowie Kernform zur Durchführung des Verfahrens |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015201350A1 (de) * | 2015-01-27 | 2016-07-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Zurückhaltekörper, Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils und Faserverbundteil |
DE102015221182A1 (de) * | 2015-10-29 | 2017-05-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kernsystem, Verwendung des Kernsystems bei der Herstellung eines Faserverbundbauteils sowie Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils |
US11097450B2 (en) | 2015-10-29 | 2021-08-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Core system, use of the core system in the production of a fiber composite component and method for producing a fiber composite component |
EP3368261B1 (de) * | 2015-10-29 | 2022-09-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kernsystem, verwendung des kernsystems bei der herstellung eines faserverbundbauteils sowie verfahren zur herstellung eines faserverbundbauteils |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102012000564B4 (de) | 2015-02-19 |
US9144949B2 (en) | 2015-09-29 |
US20130181374A1 (en) | 2013-07-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012000564B4 (de) | Urformwerkzeug und Verfahren für die Fertigung eines aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden aerodynamisch geformten Luftfahrzeugbauteils | |
DE102014106743B4 (de) | Strömungskörper mit einem darin integrierten Lasteinleitungselement, Verfahren zum Herstellen eines Strömungskörpers und Flugzeug mit einem solchen Strömungskörper | |
EP2229317B1 (de) | Flügel-rumpf-strukturbauteil zur verbindung von zwei tragflügeln und einer rumpfsektion an einem flugzeug | |
EP3180243B1 (de) | Steuerflächenelement für ein flugzeug | |
DE102007003277B4 (de) | Rumpf eines Luft- oder Raumfahrzeuges in CFK-Metall Hybridbauweise mit einem Metallrahmen | |
DE102007003275A1 (de) | Schalenelement als Teil eines Flugzeugrumpfes | |
DE102010002432A1 (de) | Rotorblatt für eine Windenergieanlage, Windenergieanlage und Verfahren zum Herstellen eines Rotorblatts | |
EP3083394B1 (de) | Herstellverfahren zum herstellen eines tragenden rumpfpaneels sowie damit herstellbares rumpfpaneel | |
DE102011120636A1 (de) | Faserverbundbauteilanordnung mit mindestens zwei plattenförmigen Faserverbundbauteilen sowie Verfahren zur Herstellung derselben | |
DE202012002493U1 (de) | Hubschrauberheck | |
EP2712724A1 (de) | Integrale Verstärkungselemente | |
DE102011017460A1 (de) | Faserverbundbauteil, Flügelspitzenverlängerung und Flugzeug mit einem Faserverbundteil | |
AT517198B1 (de) | Steuerflächenelement für ein Flugzeug | |
DE102013208278A1 (de) | Faserverbundbauteil für ein Fahrzeug | |
DE102016007675A1 (de) | Hinterkantengurt mit Rechteckquerschnitt | |
DE102014102117B4 (de) | Verfahren und Verbindungsanordnung zum Verbinden eines Strömungskörper-Bauelementes mit einem oder mehreren Bauteilen | |
DE102010042186A1 (de) | Verbund, Luft- oder Raumfahrzeug sowie Verfahren | |
WO2011066950A1 (de) | Flugzeugrumpfbauteil | |
EP3078587B1 (de) | Flügelkörper | |
DE102008007545A1 (de) | Lasttragendes und schadenstolerantes Laminatflugzeugfenster | |
DE102011084433A1 (de) | Komponente, Verstärkungsbauteil, Strukturanordnung, Luft- oder Raumfahrzeug sowie Verfahren | |
DE102017130816A1 (de) | Druckschott für eine Druckkabine eines Luft- und Raumfahrzeugs sowie Luft- und Raumfahrzeug | |
DE102019111836A1 (de) | Profilbauteil zur Verstärkung von Bauteilstrukturen, Bauteilstruktur sowie Herstellungsverfahren hierzu | |
DE102017128496A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Strukturabschnitts eines Fahrzeugs | |
DE102009056997A1 (de) | Versteifungsstruktur und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Struktur |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KOPF WESTENBERGER WACHENHAUSEN PATENTANWAELTE , DE Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE Representative=s name: MAIWALD PATENTANWALTS GMBH, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KOPF WESTENBERGER WACHENHAUSEN PATENTANWAELTE , DE Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE Representative=s name: MAIWALD PATENTANWALTS GMBH, DE |
|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KOPF WESTENBERGER WACHENHAUSEN PATENTANWAELTE , DE Representative=s name: LKGLOBAL ] LORENZ & KOPF PARTG MBB PATENTANWAE, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |