DE102015105170A1 - Stiffening structure and method for stiffening the skin panel of an aircraft fuselage - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Versteifungsstruktur (1) und Verfahren zum Versteifen des Hautfelds (2) eines Flugzeugrumpfs. Die Versteifungsstruktur (1) umfasst mehrere Stringer (3), welche Hautfeld-Kontaktflächen zur Anbindung an das Hautfeld (2) ausbilden und dazu eingerichtet sind, einen Flugzeugrumpf in Längsrichtung (L) zu versteifen. Mehrere winkelförmige Clips (4) sind vorgesehen, welche jeweils zwischen zwei benachbarten Stringern (3) angeordnet sind, wobei ein Schenkel (13) des winkelförmigen Clips eine Hautfeld-Kontaktfläche zur Anbindung an das Hautfeld (2) ausbildet und der andere Schenkel (14) des winkelförmigen Clips (4) eine Querspant-Kontaktfläche zur Anbindung an einen Querspanten (15) ausbildet. Die winkelförmigen Clips (4) weisen jeweils wenigstens ein Stützelement (20) auf, welches dazu eingerichtet ist, die Schenkel (13, 14) der winkelförmigen Clips (4) gegeneinander abzustützen und damit den Querspant (15) gegenüber der übrigen Versteifungsstruktur (1) abzustützen, wobei das Stützelement dazu eingerichtet ist, eine stützende Verbindung zwischen den einander zugewandten Innenseiten der Schenkel bereitzustellen. Die erfindungsgemäßen Verfahren sehen das Versteifen des Hautfelds (2) mittels der erfindungsgemäßen Versteifungsstruktur (1) vor, wobei die Elemente der Versteifungsstruktur in bestimmter Reihenfolge in die Werkzeugform eingelegt und anschließend durch gemeinsames Aushärten aneinander bzw. an das Hautfeld (2) angebunden werden.The invention relates to a stiffening structure (1) and method for stiffening the skin panel (2) of an aircraft fuselage. The stiffening structure (1) comprises a plurality of stringers (3), which form skin-area contact surfaces for attachment to the skin panel (2) and are adapted to stiffen a fuselage in the longitudinal direction (L). A plurality of angle-shaped clips (4) are provided, which are each arranged between two adjacent stringers (3), one leg (13) of the angled clip forming a skin-field contact surface for attachment to the skin panel (2) and the other leg (14). of the angle-shaped clip (4) forms a transverse chip contact surface for connection to a transverse ribs (15). The angle-shaped clips (4) each have at least one support element (20), which is adapted to support the legs (13, 14) of the angle-shaped clips (4) against each other and thus the transverse spreader (15) relative to the rest of the stiffening structure (1). support, wherein the support member is adapted to provide a supporting connection between the mutually facing inner sides of the legs. The methods according to the invention provide stiffening of the skin panel (2) by means of the stiffening structure (1) according to the invention, wherein the elements of the stiffening structure are inserted into the tool mold in a specific sequence and then bonded to one another by co-curing or to the skin panel (2).
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Versteifungsstruktur und Verfahren zur Versteifung des Hautfelds eines Flugzeugrumpfs.The present invention relates to a stiffening structure and method for stiffening the skin panel of an aircraft fuselage.
Rumpfsegmente im Flugzeugbau bestehen im Allgemeinen aus einem Hautfeld und einer Hinterbaustruktur zur Versteifung des Hautfelds. Die Hinterbaustruktur umfasst herkömmlicherweise eine Vielzahl von Längsversteifungen, sogenannte Stringer, die unmittelbar an dem Hautfeld angeordnet sind, sowie eine Vielzahl von Umfangsversteifungen bzw. Querspanten, die über Beschläge, sogenannte Clips, an dem Hautfeld angebunden und zusätzlich über Abstützelemente, sogenannte Cleats, an den Stringern abgestützt sind.Aircraft fuselage segments generally consist of a skin panel and a hindleg structure for stiffening the skin panel. The hindleg structure conventionally comprises a plurality of longitudinal stiffeners, so-called stringers, which are arranged directly on the skin panel, and a plurality of peripheral stiffeners or transverse ribs, which are connected via fittings, so-called clips, to the skin panel and additionally via supporting elements, so-called cleats, to the Stringers are supported.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Aus der
Die
Insbesondere hinsichtlich des Fertigungsaufwands und der Herstellungskosten besteht jedoch noch weiteres Optimierungspotential.However, in particular with regard to the manufacturing effort and the production costs, there is still further optimization potential.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine alternative Versteifungsstruktur der eingangs genannten Art sowie Verfahren zur Versteifung des Hautfelds eines Flugzeugrumpfs bereitzustellen, welche sich durch einen niedrigen Fertigungsaufwand und niedrige Herstellungskosten auszeichnen.The object of the invention is therefore to provide an alternative stiffening structure of the aforementioned type and methods for stiffening the skin panel of an aircraft fuselage, which are characterized by low production costs and low production costs.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Versteifungsstruktur nach Anspruch 1 umfasst mehrere Stringer, welche Hautfeld-Kontaktflächen zur Anbindung an das Hautfeld ausbilden und dazu eingerichtet sind, einen Flugzeugrumpf in Längsrichtung zu versteifen. Mehrere winkelförmige Clips sind vorgesehen, welche jeweils zwischen zwei benachbarten Stringern angeordnet sind, wobei ein Schenkel des winkelförmigen Clips eine Hautfeld-Kontaktfläche zur Anbindung an das Hautfeld ausbildet und der andere Schenkel des winkelförmigen Clips eine Querspant-Kontaktfläche zur Anbindung an einen Querspanten ausbildet. Die winkelförmigen Clips weisen jeweils wenigstens ein Stützelement auf, welches dazu eingerichtet ist, die Schenkel der winkelförmigen Clips gegeneinander abzustützen und damit den Querspant gegenüber der übrigen Versteifungsstruktur abzustützen, wobei das Stützelement dazu eingerichtet ist, eine stützende Verbindung zwischen den einander zugewandten Innenseiten der Schenkel bereitzustellen.The stiffening structure according to the invention according to
Eine Kernidee der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Cleat-Funktion, nämlich die Abstützung eines Querspants gegenüber der übrigen Versteifungsstruktur, zumindest teilweise in den Clip zu integrieren. Die Cleat-Funktion wird durch das in den Clip integrierte Stützelement übernommen, welches z.B. in direktem Kontakt mit den einander zugewandten Innenflächen des Clips stehen oder die Ränder der Schenkel stützend miteinander verbinden kann, sodass die Innenflächen auf Abstand zueinandergehalten und dadurch gegeneinander abgestützt werden. Wesentlich ist, dass die einander zugewandten Innenseiten des Clips durch das Stützelement unmittelbar miteinander verbunden sind. Dies ermöglicht eine Verminderung des Fertigungsaufwands, da keine aufwendige Anbindung eines Cleats an den Clip notwendig ist, denn das Stützelement ist entweder bevorzugt einteilig mit dem Clip verbunden oder insbesondere bei Vorsehen einer ausreichend großen Anbindungsfläche durch gemeinsames Aushärten besonders einfach an den Clip anbindbar, sodass auf eine aufwendigere Anbindung, z:B. mittels Nieten, verzichtet werden kann. Weiterhin kann die Anbindung eines Cleats an den Querspant und andere Bereiche der Verstärkungsstruktur ebenfalls entfallen. Die erfindungsgemäße Versteifungsstruktur ermöglicht dadurch die Senkung des Fertigungsaufwands und der Herstellungskosten bei der Versteifung des Hautfelds eines Flugzeugrumpfs. Die Erfindung ist dabei nicht auf das Einsatzgebiet von Flugzeugrümpfen beschränkt, sondern kann überall dort zum Einsatz kommen, wo Paneele mit rückseitigen Versteifungsstrukturen versehen werden.A core idea of the present invention is to at least partially integrate a cleat function, namely the support of a cross-cutting material relative to the rest of the stiffening structure, into the clip. The cleat function is taken over by the integrated in the clip support element, which are for example in direct contact with the facing inner surfaces of the clip or the edges the leg can supportively connect to each other, so that the inner surfaces held at a distance from each other and thereby supported against each other. It is essential that the mutually facing inner sides of the clip are connected directly to each other by the support member. This allows a reduction in the manufacturing cost, since no complex connection of a cleat to the clip is necessary, because the support element is either preferably integrally connected to the clip or especially when providing a sufficiently large connection surface by co-curing particularly easy to the clip attachable, so on a more complex connection, eg: by rivets, can be dispensed with. Furthermore, the connection of a cleat to the transverse chip and other areas of the reinforcement structure can also be omitted. The stiffening structure according to the invention thereby makes it possible to reduce the production outlay and the manufacturing costs in the stiffening of the skin panel of an aircraft fuselage. The invention is not limited to the field of use of aircraft fuselages, but can be used wherever panels are provided with stiffening structures on the back.
Die Hautfeld-Kontaktfläche der Clips kann dabei genutzt werden, um den Clip unmittelbar an das Hautfeld anzubinden, z.B. in einem Materialausschnitt der Versteifungsstruktur zwischen zwei Stringern. Alternativ kann die Anbindung auch mittelbar erfolgen, z.B. über eine Anbindung an die Verstärkungsstruktur an einen Verbindungssteg zwischen zwei Stringern. Die Schenkel des winkelförmigen Clips weisen bevorzugt einen Winkel von 90° zueinander auf, sodass die Hautfeld-Kontaktfläche und die Querspant-Kontaktfläche senkrecht zueinander stehen. Die Stringer und Clips können integraler Bestandteil der Versteifungsstruktur sein, d.h. einteilig mit Letzterer verbunden sein. Alternativ ist auch insbesondere vorgesehen, dass zwar die Stringer einteilig mit der Verstärkungsstruktur verbunden sind, die Clips jedoch nicht. Das Stützelement eines jeweiligen Clips kann ebenfalls einteilig mit dem Clip verbunden oder aber ein von dem Clip getrenntes Element der Versteifungsstruktur sein. Besonders bevorzugt bestehen die Elemente der Versteifungsstruktur und das Hautfeld aus einem faserverstärktem Kunststoffmaterial.The skin-field contact surface of the clips can be used to attach the clip directly to the skin panel, e.g. in a material section of the stiffening structure between two stringers. Alternatively, the attachment can also be done indirectly, e.g. via a connection to the reinforcing structure to a connecting web between two stringers. The legs of the angled clip preferably have an angle of 90 ° to each other so that the skin panel contact surface and the transverse chip contact surface are perpendicular to each other. The stringers and clips may be integral to the stiffening structure, i. be connected in one piece with the latter. Alternatively, it is also provided in particular that although the stringers are integrally connected to the reinforcing structure, the clips are not. The support element of a respective clip may also be integrally connected to the clip or may be an element of the stiffening structure separate from the clip. Particularly preferably, the elements of the stiffening structure and the skin panel made of a fiber-reinforced plastic material.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Versteifungsstruktur ist vorteilhaft vorgesehen, dass das Stützelement zwei Seitenränder der Schenkel einteilig miteinander verbindet, welche demselben Stringer zugewandt sind. Das Stützelement ist einteilig mit dem Clip verbunden und besteht aus dem gleichen Material wie der Clip. Dadurch kann auf eine Anbindung beider Elemente aneinander verzichtet werden, was sich besonders positiv auf den Fertigungsaufwand und die Herstellungskosten der Verstärkungsstruktur auswirkt. Das Stützelement kann in diesem Zusammenhang insbesondere eine Seitenwand ausbilden, welche an den Seitenrändern ansetzt. Die Dicke einer solchen Seitenwand kann dabei besonders vorteilhaft an das jeweilige Belastungsprofil des Clips angepasst und bei Bedarf mit integrierten oder an die Seitenwand angebrachten Versteifungselementen versehen werden, welche insbesondere die Knickanfälligkeit der Seitenwand verringern können. Weiterhin kann die Seitenwand entlang der gesamten Seitenränder verlaufen und eine dreieckige Form, insbesondere die eines rechtwinkligen Dreiecks, aufweisen, wodurch eine besonders effektive Abstützung erreicht werden kann.According to a preferred embodiment of the stiffening structure according to the invention is advantageously provided that the support element integrally connects two side edges of the legs with each other, which are facing the same stringer. The support element is integrally connected to the clip and consists of the same material as the clip. As a result, it is possible to dispense with a connection of the two elements to each other, which has a particularly positive effect on the production costs and the manufacturing costs of the reinforcement structure. In this context, the support element can in particular form a side wall which attaches to the side edges. The thickness of such a side wall can be adapted particularly advantageous to the respective load profile of the clip and if necessary provided with integrated or attached to the side wall stiffening elements, which in particular can reduce the kinkiness of the side wall. Furthermore, the side wall can run along the entire side edges and have a triangular shape, in particular that of a right-angled triangle, whereby a particularly effective support can be achieved.
Der Stringer, welchem die Seitenränder zugewandt sind, kann vorteilhaft eine Stütz-Kontaktfläche ausbilden, welche an dem Stützelement anliegt. Somit stabilisiert der Stringer das Stützelement einseitig und sorgt für eine besonders zuverlässige Abstützung der Schenkel aneinander.The stringer, which faces the side edges, may advantageously form a support contact surface which bears against the support element. Thus, the stringer stabilizes the support member on one side and ensures a particularly reliable support of the legs together.
Besonders bevorzugt ist der Stringer hierbei auch über die Stütz-Kontaktfläche an das Stützelement angebunden. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Stringer das Stützelement besonders fest in seiner Position stabilisiert, das Stützelement besonders effektiv insbesondere gegen Knicken schützt und somit eine besonders zuverlässige Abstützung der Schenkel aneinander gewährleistet wird.Particularly preferably, the stringer is also connected via the support contact surface to the support element. This makes it possible that the stringer stabilizes the support element particularly firmly in its position, the support member particularly effectively protects against kinking and thus a particularly reliable support of the legs is guaranteed to each other.
Ferner ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Stringer einen asymmetrischen Omega-förmigen Querschnitt aufweist, welcher zwei äußere Fußabschnitte aufweist, an welche sich nach innen zwei konvergierende, von einander beabstandete Schenkelabschnitte anschließen, welche durch einen gemeinsamen Kopfabschnitt miteinander verbunden sind, wobei einer der Fußabschnitte senkrecht zu dem sich anschließenden Schenkelabschnitt angeordnet ist, dessen Außenseite die Stütz-Kontaktfläche ausbildet. Die Stütz-Kontaktfläche kann besonders vorteilhaft für eine optimale Anbindung des Stringers an das Stützelement genutzt werden. Eine Anbindung kann jedoch auch vermieden werden, beispielsweise durch Vorsehen eines Trennfilms zwischen Stütz-Kontaktfläche und Stützelement. Jedenfalls erlaubt der asymmetrische Omega-förmige Querschnitt ein besonders einfaches Werkzeugkonzept, insbesondere im Vergleich zu einem symmetrischen Omega-förmigen Querschnitt. Besonders vorteilhaft kann ferner der Winkel zwischen dem anderen Fußabschnitt und dem anderen Schenkelabschnitt größer als 90° sein, so dass dieser Schenkelabschnitt nicht in Kontakt mit einem benachbarten Clip kommt. Die Form des Stringers ist jedoch nicht auf einen Omega-förmigen Querschnitt beschränkt und es sind insbesondere auch J-förmige, T-förmige sowie linsenförmige Querschnitte vorteilhaft vorgesehen.Further, it is particularly preferred that the stringer has an asymmetric omega-shaped cross section, which has two outer leg portions, which inwardly adjoin two converging, spaced apart leg portions, which are interconnected by a common head portion, wherein one of the foot portions is arranged perpendicular to the adjoining leg portion whose outer side forms the support contact surface. The support contact surface can be used particularly advantageously for an optimal connection of the stringer to the support element. However, a connection can also be avoided, for example by providing a release film between the support contact surface and the support element. In any case, the asymmetrical omega-shaped cross section allows a particularly simple tool concept, in particular in comparison to a symmetrical omega-shaped cross section. Further advantageously, the angle between the other foot portion and the other leg portion may be greater than 90 °, so that this leg portion does not come into contact with an adjacent clip. However, the shape of the stringer is not limited to an omega-shaped cross-section, and it is especially J-shaped, T-shaped and lenticular cross-sections are advantageously provided.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich das jeweilige Stützelement mit Abstand zu den Seitenrändern des Clips, welche den Stringern zugewandt sind, zwischen den einander zugewandten Innenseiten der Schenkel erstrecken. Dieses Stützelement verbindet die einander zugewandten Innenseiten der Schenkel des Clips miteinander und stützt sie gegeneinander ab, womit auch der Querspant gegenüber der übrigen Versteifungsstruktur abgestützt ist. Das Stützelement kann insbesondere keilförmig ausgebildet sein, wobei seine Keilflächen die Verbindungen zwischen den Schenkeln des Clips herstellen und mit diesen einteilig verbunden sein können. Der Abstand zu den Seitenrändern kann dabei insbesondere derart gewählt werden, dass eine optimale Lastverteilung ermöglicht wird. Besonders bevorzugt sind der Clip und das Stützelement hierbei einteilig miteinander verbunden, wodurch auf eine Anbindung beider Elemente aneinander verzichtet werden kann, was sich besonders positiv auf den Fertigungsaufwand und die Herstellungskosten der Verstärkungsstruktur auswirkt.According to a further advantageous embodiment, it is provided that the respective support element extend at a distance from the side edges of the clip, which face the stringers, between the mutually facing inner sides of the legs. This support element connects the mutually facing inner sides of the legs of the clip with each other and supports them against each other, whereby the transverse spreader is supported relative to the rest of the stiffening structure. The support member may be formed in particular wedge-shaped, with its wedge surfaces make the connections between the legs of the clip and can be integrally connected with these. The distance to the side edges can be chosen in particular such that an optimal load distribution is made possible. Particularly preferably, the clip and the support element are in this case integrally connected to each other, which can be dispensed with a connection of the two elements together, which has a particularly positive effect on the manufacturing costs and the manufacturing cost of the reinforcing structure.
Vorteilhaft können die winkelförmigen Clips jeweils zwei Stützelemente aufweisen, welche an den Schenkeln des Winkels angebunden sind und an einem benachbarten Stringer anliegen. Dazu weisen die Stützelemente eine geeignete Form auf und können insbesondere mehrmals derart gebogen ausgeführt sein, dass sie flach an den Schenkeln und an dem Stringer anliegen, um insbesondere ausreichend große Anlageflächen für ein Anbinden durch gemeinsames Aushärten bereitzustellen. Gemäß dieser Ausführungsform werden Kräfte von beiden Schenkeln in den Stringer übertragen und die Innenseiten der Schenkel werden an zwei Stellen miteinander verbunden. Bevorzugt liegen die Stützelemente an zwei Schenkelabschnitten des jeweiligen Stringers an und sind besonders bevorzugt an diesen angebunden, z.B. durch gemeinsames Aushärten. Diese Ausführungsform leistet somit insbesondere einen Beitrag, eine Abstützung mit besonders symmetrischem Kraftfluss zu gewährleisten. Bevorzugt sind die Stützelemente und der Clip getrennte Bauteile, das heißt nicht einteilig miteinander verbunden, aber dennoch aus dem gleichen Material gefertigt.Advantageously, the angle-shaped clips can each have two support elements which are connected to the legs of the angle and rest against an adjacent stringer. For this purpose, the support elements have a suitable shape and, in particular, can be designed to be bent several times in such a way that they rest flat against the legs and on the stringer, in order in particular to provide sufficiently large contact surfaces for joint bonding by joint curing. According to this embodiment, forces are transferred from both legs to the stringer, and the inner sides of the legs are connected together in two places. Preferably, the support elements abut two leg sections of the respective stringer and are particularly preferably attached to them, e.g. by co-curing. This embodiment thus makes a particular contribution to ensuring a support with a particularly symmetrical power flow. Preferably, the support members and the clip are separate components, that is not integrally connected to each other, but still made of the same material.
Ebenfalls ist vorteilhaft vorgesehen, dass die winkelförmigen Clips jeweils zwei Stützelemente aufweisen und dass mehrere Clips einteilig miteinander durch ein Verbindungsstück verbunden sind, wobei das Verbindungsstück zweier benachbarter Clips entlang eines zwischen den Clips befindlichen Stringers verläuft und wobei die Stützelemente eines Clips an den Schenkeln des Clips angebunden sind sowie an dem Verbindungsstück oberhalb eines benachbarten Stringers anliegen. Dabei verlaufen die Verbindungsstücke zweier benachbarter Clips jeweils auf der dem Hautfeld abgewandten Seite des Stringers. Die Verbindungsstücke bestehen aus dem gleichen Material wir die Clips und sind bevorzugt durch gemeinsames Aushärten an den jeweiligen Stringer angebunden. Durch die Verbindungsstücke wird ein besonders fester Zusammenhalt der Clips insbesondere in Umfangsrichtung ermöglicht. Die Stützelemente weisen ferner eine geeignete Form auf und können insbesondere mehrmals derart gebogen ausgeführt sein, dass sie flach an den Schenkeln und dem Verbindungsstück anliegen, um insbesondere ausreichend große Anlageflächen für ein Anbinden durch gemeinsames Aushärten bereitzustellen. Auch gemäß dieser Ausführungsform werden Kräfte von beiden Schenkeln in den Stringer, nämliche über das jeweilige Verbindungsstück übertragen und die Innenseiten der Schenkel werden an zwei Stellen miteinander verbunden. Bevorzugt liegen die Stützelemente oberhalb zweier Schenkelabschnitten des jeweiligen Stringers an dem Verbindungsstück an und sind besonders bevorzugt an diese angebunden, z.B. durch gemeinsames Aushärten. Diese Ausführungsform leistet somit ebenfalls insbesondere einen Beitrag, eine Abstützung mit besonders symmetrischem Kraftfluss zu gewährleisten. Bevorzugt sind die Stützelemente und der Clip getrennte Bauteile, das heißt nicht einteilig miteinander verbunden, aber dennoch aus dem gleichen Material gefertigt.It is also advantageously provided that the angle-shaped clips each have two support elements and that several clips are integrally connected to each other by a connector, wherein the connector of two adjacent clips along a stringer located between the clip and wherein the support members of a clip on the legs of the clip are connected and abut the connector above an adjacent stringer. In this case, the connecting pieces of two adjacent clips each extend on the side facing away from the skin field of the stringer. The connectors are made of the same material as the clips and are preferably connected by co-curing to the respective stringer. By the connecting pieces a particularly firm cohesion of the clips is made possible, in particular in the circumferential direction. The support elements also have a suitable shape and, in particular, can be bent several times in such a way that they lie flat against the legs and the connecting piece, in order in particular to provide sufficiently large contact surfaces for cohesive bonding. Also according to this embodiment, forces are transferred from both legs to the stringer, the like over the respective connector and the inner sides of the legs are connected together in two places. Preferably, the support elements abut above two leg portions of the respective stringer on the connector and are particularly preferably attached to this, e.g. by co-curing. This embodiment thus also makes a particular contribution to ensuring a support with a particularly symmetrical power flow. Preferably, the support members and the clip are separate components, that is not integrally connected to each other, but still made of the same material.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform schließen sich an die Hautfeld-Kontaktflächen eines jeweiligen Clips zwei zu den Hautfeld-Kontaktflächen abgesetzte Stringer-Kontaktflächen des Clips zur Anbindung an den Stringer an. Hierdurch wird ein besonders fester Zusammenhalt zwischen den Clips, den Stringern und dem Hautfeld ermöglicht.In accordance with a further advantageous embodiment, two stringer contact surfaces of the clip, which are offset from the skin-field contact surfaces of a respective clip, adjoin the stringer for connection to the stringer. This allows a particularly strong cohesion between the clips, the stringers and the skin panel.
Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 10 zum Versteifen des Hautfelds eines Flugzeugrumpfs mit einer vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Versteifungsstruktur umfasst die Verfahrensschritte:
- – Bereitstellen einer Werkzeugform zur Aufnahme und Aushärtung der Versteifungsstruktur sowie des Hautfelds,
- – Einlegen der Clips in die Werkzeugform,
- – Auflegen der Stringer auf die Clips,
- – Auflegen des Hautfelds auf die Stringer und
- – gemeinsames Aushärten der Clips, der Stringer und des Hautfelds.
- Providing a tool mold for receiving and curing the stiffening structure and the skin field,
- - inserting the clips into the mold,
- - placing the stringers on the clips,
- - placing the skin panel on the stringer and
- - co-curing of the clips, stringer and skin panel.
Bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren kann die Werkzeugform insbesondere eine sogenannte männliche Werkzeugform eines Autoklaven darstellen, wobei die männliche Werkzeugform in einer sie umgebenden weiblichen Werkzeugform positioniert wird, beide Werkzeugformen gegeneinander abgedichtet werden und anschließend das gemeinsame Aushärten durch Druck- und Temperaturbeaufschlagung erfolgen kann. In the method described above, the tool mold can in particular represent a so-called male mold of an autoclave, wherein the male mold is positioned in a female mold surrounding it, both tool molds against each other be sealed and then the common curing can be done by pressure and Temperaturbeaufschlagung.
Vorteilhaft ist jedoch auch alternativ vorgesehen, dass eine vorstehend beschriebene weibliche Werkzeugform bestückt wird. Anschließend kann eine männliche Werkzeugform in der sie umgebenden weiblichen Werkzeugform positioniert werden, beide Werkzeugformen gegeneinander abgedichtet werden und anschließend das gemeinsame Aushärten durch Druck- und Temperaturbeaufschlagung erfolgen. Ein solches erfindungsgemäßes Verfahren nach Anspruch 11 zum Versteifen des Hautfelds eines Flugzeugrumpfs mit einer vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Versteifungsstruktur umfasst die Verfahrensschritte:
- – Bereitstellen einer Werkzeugform zur Aufnahme und Aushärtung der Versteifungsstruktur sowie des Hautfelds,
- – Einlegen des Hautfelds in die Werkzeugform,
- – Auflegen der Stringer auf das Hautfeld,
- – Auflegen der Clips auf die Stringer,
- – gemeinsames Aushärten der Clips, der Stringer und des Hautfelds.
- Providing a tool mold for receiving and curing the stiffening structure and the skin field,
- - inserting the skin panel into the mold,
- - placing the stringers on the skin panel,
- - placing the clips on the stringers,
- - co-curing of the clips, stringer and skin panel.
Es versteht sich, dass das vorstehend beschriebene Einlegen und Auflegen derart erfolgt, dass die entsprechenden Elemente derart zueinander positioniert sind, dass die vorstehend beschriebene erfinderische Versteifungsstruktur hergestellt und an das Hautfeld angebunden werden kann. Die erfinderischen Verfahren nach Anspruch 10 und 11 zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass mit dem Aushärten eine Anbindung der aneinander anzubindenden Elemente der Versteifungsstruktur erfolgt und auf nachgeschaltete Anbindungsschritte, z.B. in Form von Vernieten, im Prinzip verzichtet werden kann. Dies wirkt sich positiv auf den Fertigungsaufwand und auf die Herstellungskosten aus. Die vorstehend beschriebenen Querspanten können ebenfalls vor dem Aushärten derart in das Werkzeug eingelegt werden, dass die Querspanten wie vorstehend beschrieben durch gemeinsames Aushärten an den Clips angebunden werden können. Weiterhin kann vor dem Aushärten bei Vorsehen eines textilen Prozesses ein Injektionsschritt eingefügt werden. Nach dem gemeinsamen Aushärten können die ausgehärteten Clips, die Stringer und das Hautfeld aus dem Werkzeug entnommen werden. Anschließend kann eine Nacharbeitung erfolgen, insbesondere ein NDI/Machining und/oder ein ggfs. zusätzliches Vernieten von Querspanten und Clips in besonders hoch belasteten Bereichen.It is understood that the above-described insertion and placement is carried out such that the corresponding elements are positioned to each other such that the above-described inventive stiffening structure can be prepared and attached to the skin panel. The inventive methods according to
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigtIn the following, embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. This shows
Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments
In der Zeichnung tragen gleiche konstruktive Merkmale die gleichen Bezugszeichen, wobei teilweise bei mehreren gleichen konstruktiven Elementen in einer Figur aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht alle dieser konstruktiven Elemente mit einem Bezugszeichen versehen sind.In the drawing, the same structural features bear the same reference numerals, and in some cases with several identical structural elements in a figure, not all of these structural elements are provided with a reference numeral for reasons of clarity.
Die
Die Versteifungsstruktur
Die in den
1. Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen VersteifungsstrukturFirst embodiment of a stiffening structure according to the invention
Die Clips
Die Clips weisen jeweils ein Stützelement
Die Stringer
2. Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Versteifungsstruktur Second embodiment of a stiffening structure according to the invention
Wie aus
Die Außenseite des in
Der Clip
3. Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen VersteifungsstrukturThird embodiment of a stiffening structure according to the invention
Der Clip
4. Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Versteifungsstruktur4th embodiment of a stiffening structure according to the invention
Im Folgenden wird größtenteils der in
Die Clips
Der in
1. Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens1st embodiment of a method according to the invention
2. Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens 2nd embodiment of a method according to the invention
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102009060706 A1 [0003] DE 102009060706 A1 [0003]
- EP 2808156 A1 [0004, 0004] EP 2808156 A1 [0004, 0004]
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015105170.2A DE102015105170A1 (en) | 2015-04-02 | 2015-04-02 | Stiffening structure and method for stiffening the skin panel of an aircraft fuselage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015105170.2A DE102015105170A1 (en) | 2015-04-02 | 2015-04-02 | Stiffening structure and method for stiffening the skin panel of an aircraft fuselage |
Publications (1)
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DE102015105170A1 true DE102015105170A1 (en) | 2016-10-06 |
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Family Applications (1)
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DE102015105170.2A Ceased DE102015105170A1 (en) | 2015-04-02 | 2015-04-02 | Stiffening structure and method for stiffening the skin panel of an aircraft fuselage |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018202057A1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-08-14 | Premium Aerotec Gmbh | Method for manufacturing a structural component and structural component for an aircraft or spacecraft |
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