DE102021117594A1

DE102021117594A1 - Außenverkleidung für Flugobjekte sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE102021117594A1
Application number: DE102021117594.1A
Authority: DE
Inventors: Fabian Neumann
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2021-07-07
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2023-01-12
Anticipated expiration: 2041-07-08
Also published as: DE102021117594B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Außenverkleidung für ein Flugobjekt, um einen Innenbereich des Flugobjektes von einem Außenbereich des Flugobjektes abzugrenzen, mit- einer äußeren Strömungsoberfläche, die dem Außenbereich zugewandt und von einem Außenmedium umströmbar ist,- einer der äußeren Strömungsoberfläche gegenüberliegenden und dem Innenbereich zugewandten Innenseite,- einer Öffnung in der Strömungsoberfläche derart, dass ein Zugriff von dem Außenbereich in den Innenbereich des Flugobjektes ermöglicht wird, und- einer Türeinrichtung zum Öffnen und Schließen der Öffnung, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche der Öffnung bildet,- wobei die Außenverkleidung mindestens einen in die Öffnung ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Randabschnitt aufweist, der mit einer Auflagefläche einen Öffnungsanschlag bildet, mit dem die Türeinrichtung derart zusammenwirkt, dass in der geschlossenen Position mittels einer durch eine Verschlussvorrichtung aufgebrachte Haltekraft die Türeinrichtung mit einem Türanschlag an den Öffnungsanschlag der Außenverkleidung gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung zum Aufbringen einer magnetischen Haltekraft eingerichtet ist und hierfür mindestens ein Magnetpaar aufweist, das aus zwei magnetischen Elementen derart besteht, dass in der geschlossenen Position der Türeinrichtung die magnetischen Elemente des Magnetpaares zueinander eine magnetische Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft ausüben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Außenverkleidung für ein Flugobjekt, um einen Innenbereich des Flugobjektes von einem Außenbereich des Flugobjektes abzugrenzen. Die Erfindung betrifft ebenso ein Flugobjekt hierzu.
Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur Herstellung einer Außenverkleidung aus einem Faserverbundwerkstoff aufweisend ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial für ein Flugobjekt, wobei die Außenverkleidung eine äußere Strömungsoberfläche, eine der äußeren Strömungsoberfläche gegenüberliegende Innenseite und in der Strömungsoberfläche eine Öffnung für eine Türeinrichtung zum Öffnen und Schließen der Öffnung hat, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche der Öffnung bildet.
Die Außenverkleidung eines Flugobjektes ist eine Art Hülle bzw. eine Art Gehäuse, um den Innenraum bzw. Innenbereich eines Flugobjektes zu schützen und den Innenbereich von dem Außenbereich, der das Flugobjekt umgibt, abzugrenzen. Dem Außenbereich zugewandt weist eine solche Außenverkleidung eine (aerodynamische) Strömungsoberfläche auf, die von einem Außenmedium umströmbar ist. Eine solche Außenverkleidung dient demnach dazu, einen Innenbereich des Flugobjektes von einem Außenbereich des Flugobjektes abzugrenzen, wobei die Außenverkleidung eine äußere Strömungsoberfläche hat, die dem Außenbereich zugewandt und von einem Außenmedium umströmbar ist bzw. anströmbar ist, und eine der äußeren Strömungsoberfläche gegenüberliegenden und dem Innenbereich zugewandten Innenseite hat.
Die Außenverkleidung eines Flugobjektes, beispielsweise eines Flugzeuges, wird im Bereich des Rumpfes und der Flügel auch Haut bzw. Flugzeughaut genannt. Aber auch an anderen Positionen, wie beispielsweise den Triebwerken, werden die technischen Elemente im Innenraum durch eine Außenverkleidung geschützt. Im Bereich der Triebwerke wird eine derartige Außenverkleidung auch als Nacelle bezeichnet. Nur so ist ein sicherer Flugbetrieb gewährleistet.
Insbesondere zu Wartungszwecken ist es oftmals notwendig, einen Zugriff vom Au-ßenbereich in den Innenbereich des Flugobjektes zu erhalten. So befinden sich an der Außenverkleidung von Triebwerken in der Regel ein oder mehrere Zugriffstüren (auch Access Doors genannt), um so beispielsweise Wartungstätigkeiten an den Triebwerken durchführen zu können. Da sich diese Zugriffstüren innerhalb der Strömungsoberfläche der Außenverkleidung befinden, müssen diese Zugriffstüren in den Außenverkleidungen so befestigt werden, dass ein versehentliches oder ungewolltes Öffnen im Flugbetrieb vermieden wird.
Derartige Zugriffstüren bzw. Wartungstüren sind in der Regel keine Zutrittstüren, durch die ein Mensch hindurch treten und so den Innenraum des Flugobjektes betreten oder verlassen kann. Bei den Zugriffstüren bzw. Wartungstüren handelt es sich demnach nicht um die klassische Flugzeugtür, die beispielsweise beim Boarding zum Betreten des Flugzeuges durch Passagiere und Crew genutzt wird. Vielmehr handelt es sich um Zugriffselemente, durch die einem Techniker die Gelegenheit gegeben werden soll, an die hinter der Außenverkleidung liegenden technischen Elemente zu gelangen. Es handelt sich bei derartigen Zugriffstüren bzw. Wartungstüren um Türelemente in der Außenverkleidung, die im Bedarfsfall geöffnet werden können und so den Zugriff auf dahinterliegende technische Elemente des Flugobjektes ermöglichen.
Solche Zugriffstüren bzw. Wartungstüren werden dabei in der Praxis häufig durch Verschrauben oder Vernieten befestigt, sodass bei einem Zugriff auf die dahinter liegenden technischen Elemente zunächst die Verschraubung bzw. Vernietung gelöst und die Zugriffstüren bzw. Wartungstür dann händisch entnommen werden müssen. Es sind aber auch Zugriffstüren bzw. Wartungstüren in der Praxis bekannt, die an einem Scharnier befestigt sind und über ein oder mehrere Hebel geöffnet werden können. Solche Zugriffstüren bzw. Wartungstüren finden sich dabei sehr häufig an der Außenverkleidung von Flugzeugturbinen.
Solche aus der Praxis bekannten Befestigungskonzepte zum lösbaren Befestigen solcher Zugriffstüren bzw. Wartungstüren haben den entscheidenden Nachteil, dass die zur Befestigung der Tür gewählten Elemente, wie beispielsweise Scharniere, Hebel oder Schrauben an der Außenseite der Außenverkleidung abstehen und somit ein Hindernis in der Strömungsoberfläche der Außenverkleidung darstellen. Hierdurch wird die natürliche Laminarhaltung der Umströmung der äußeren Strömungsoberfläche gestört und es kommt zu einem vorzeitigen Umschlag der laminaren Grenzschichtströmung zu einer turbulenten Grenzschichtströmung.
Es hat sich gezeigt, dass durch einen höheren Anteil laminar umströmbarer Oberflächen der Reibungswiderstand von Flugobjekten im Flugbetrieb signifikant gesenkt werden kann. Die natürliche Laminarhaltung setzt eine störungsfreie Strömungsoberfläche voraus, in der sich keine Störobjekte, wie beispielsweise Welligkeiten, Stufen sowie Köpfe von Verbindungselementen, konventionelle Griffe und Scharniere, befinden, die einen vorzeitigen Umschlag in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen.
1 zeigt eine Abbildung einer Zugriffstür bzw. Wartungstür in der Außenverkleidung einer Triebwerksverkleidung sowie einen schematischen Querschnitt. Dieses Befestigungskonzept, wie es in 1 gezeigt ist, wird dabei sehr häufig im Stand der Technik zur Befestigung von Zugriffstüren bzw. Wartungstüren an einer Triebwerksverkleidung verwendet. An der Innenseite der Außenverkleidung wird dabei eine Auflage bzw. ein Anschlag montiert, der mithilfe von durch die äußere Strömungsoberfläche geführten Nieten an der Außenverkleidung befestigt ist. Die hierfür verwendeten Niete sind im Randbereich der Öffnung der Außenverkleidung in 1 sichtbar. Diese Auflage bzw. dieser Anschlag weist dabei ebenfalls eine Öffnung auf, die kleiner ist als die durch die jeweilige Zugriffstür bzw. Wartungstür zu verschließende Öffnung in der Strömungsoberfläche der Außenverkleidung. Hierdurch kann die Zugriffstür bzw. Wartungstür auf die in die Öffnung hineinragende Auflage geschraubt werden, sodass diese jederzeit entfernt und der Zugriff auf die dahinter liegenden technischen Elemente möglich wird. Die in 1 verwendeten Schrauben sind dabei im Randbereich der Zugriffstür bzw. Wartungstür sichtbar.
Das in der 1 als Stand der Technik gezeigte Befestigungskonzept weist dabei mehrere Nachteile auf. So wird durch die in der äußeren Strömungsoberfläche befindlichen Befestigungsmittel der Umschlag von einer laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigt. Denn sowohl die Auflage bzw. der Anschlag als auch die eigentliche Zugriffstür sind mithilfe von Befestigungsmitteln befestigt, die durch die äußere Strömungsoberfläche der Außenverkleidung hindurchgeführt sind und somit eine Störung der äußeren Strömungsoberfläche darstellen. Zugriffstüren, die in der Außenverkleidung in Strömungsrichtung am Anfang vorgesehen sind, begünstigen demnach ein sehr frühes Umschlagen der laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung, wodurch der Reibungswiderstand erhöht wird.
Ein weiteres Problem derartiger Befestigungskonzepte entsteht häufig am Übergang zwischen der Außenverkleidung und der Zugriffstür. Aufgrund von Schwankungen der Bauteildicke, die sich insbesondere bei der Herstellung der Außenverkleidung und der Zugriffstür aus einem Faserverbundwerkstoff oftmals ergeben, entsteht kein flacher, ebener bzw. bündiger Übergang von der Strömungsoberfläche der Außenverkleidung zu der Strömungsoberfläche der Zugriffstür. Vielmehr können sich hier aufgrund der schwankenden Bauteildicke von Außenverkleidung und/oder Zugriffstür Stufen ausbilden, die ebenfalls ein frühes Umschlagen der laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen.
Bei der Verwendung eines Faserverbundwerkstoffes ergibt sich darüber hinaus das Problem, dass jedes durch das Fasermaterial hindurchgeführte Befestigungsmittel eine Beschädigung des Faserverlaufes darstellt, wodurch die Stabilität des Bauteils beeinträchtigt wird. Dem wird durch Materialaufdickungen begegnet, was jedoch mehr Gewicht in das Flugobjekt einbringt.
Aus der WO 2013/000447 A1 ist ein Konzept für die nachträgliche Abdeckung von Verbindungselementen bekannt. Die Bolzen, mit denen die Flügelvorderkante und die Fügeoberfläche miteinander verbunden werden, liegen in einer Nut unterhalb der aerodynamischen Strömungsoberfläche. Nach der Montage wird die Nut bündig mit einer Füllmasse aufgefüllt und verschlossen.
Nachteil dieser Methode ist der erhöhte Aufwand für das exakte Auftragen der Füllmasse. Da marktübliche Füllmassen sowohl bei der Aushärtung als auch bei niedrigen Außentemperaturen, wie sie im Reiseflug von Verkehrsflugzeugen auftreten, stark schrumpfen, ergeben sich unter Flugbedingungen Abweichungen von der gewünschten Sollkontur, die die Erhaltung der laminaren Strömung stören können. Zudem ist es bei dieser Lösung erforderlich, bei einem ggf. notwendigen Austausch des Bauteils zunächst die Schrauben oder Bolzen unter der Füllmasse freizulegen. Letzteres ist insbesondere für die Verwendung an Zugriffstüren, die anders als z.B. Vorderkanten von Flügeln oder Leitwerken, regelmäßig demontiert bzw. geöffnet werden, in der der Praxis nicht sinnvoll. So wird die Zugriffstür zum Prüfen des Triebwerksölstandes z.T. täglich geöffnet, so dass das Auftragen von Füllmassen und Einhalten derer Aushärtezeiten bis zum nächsten möglichen Einsatz des Luftfahrzeuges nicht realistisch ist.
Aus der US 5,213,286 A ist ein Konzept für Zugriffstüren bzw. Wartungstüren mit einem Scharniermechanismus bekannt, der über eine Handkurbel betätigt wird. Der gesamte Scharniermechanismus befindet sich dabei im Innenraum des Flugobjektes und belegt dort nicht unerheblichen Raum, der den eigentlichen technischen Geräten nunmehr nicht mehr zur Verfügung steht. Außerdem wird durch den Scharniermechanismus weiteres Gewicht in das Flugobjekt eingebracht, was dem Prinzip des Leichtbaus, insbesondere durch die Verwendung eines Faserverbundwerkstoffes, entgegensteht. Ein weiterer Nachteil besteht in der Tatsache, dass die Wartungsklappe nach außen aufschwenkt, sodass der Einsatz in sehr verwinkelten Bereichen oder an im äußeren Bereich verbauten Positionen nicht denkbar scheint.
Ein ähnliches Konzept wird auch in der US 7,789,347 A beschrieben, das sich primär auf eine als Fan Cowling Door bezeichnete Struktur bezieht, die einen großflächigen Zugang zum in der Nacelle befindlichen Triebwerk ermöglichen soll. Die Tür schwingt hierbei nach vorne auf, wenn die Tür geöffnet werden soll. Im verschlossenen Zustand greift die Tür in eine Aufnahme, wobei mithilfe eines Aktuators oder einer Federvorspannung die Tür auf die hintere Auflage gedrückt wird.
Die US 5,368,258 beschreibt ein Konzept zur aktiven Laminarhaltung bei eigentlich widriger Strukturgestaltung. So wird das Problem großer Lücken zwischen der Zugriffstür und der umliegenden Struktur durch aktive Absaugung der Grenzschicht gelöst. Nachteilig hierbei ist, dass ein zusätzliches, komplexes technisches System in das Flugzeug eingebracht wird, was gewartet werden muss und zusätzliches Gewicht mit sich bringt. Mit dem Konzept des Leichtbaus ist dies nicht vereinbar.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2020 134 638.7 und DE 10 2020 134 661.1 ist eine Außenverkleidung für ein Flugobjekt sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt, bei dem die Außenverkleidung zusammen mit einer Türeinrichtung so ausgebildet ist, dass die Türeinrichtung mittels eines Öffnungsmechanismus nach innen geöffnet wird und in der geschlossenen Position von innen gegen einen Anschlag gedrückt wird. Durch das spezifische Herstellungsverfahren wird dabei sichergestellt, dass in der geschlossenen Position zwischen der Außenverkleidung und der Türeinrichtung keine Stufen bzw. Kanten entstehen, die einen Umschlag von einer laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass es einen zusätzlichen, innenliegenden Verschlussmechanismus bedarf, der zusätzlichen Bauraum benötigt und darüber hinaus ein zusätzliches Gewicht darstellt, was der Idee der Gewichtsreduktion eines Leichtbaus durch Faserverbundwerkstoffe widerspricht.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2020 134 629.8 ist eine Außenverkleidung sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt, bei dem zwar auf einen innenliegenden Verschlussmechanismus verzichtet wird, da die Türeinrichtung der Außenverkleidung nach außen geöffnet werden kann, wobei auch hier aufgrund des spezifischen Herstellungsverfahrens in der geschlossenen Position zwischen der Außenverkleidung und der Türeinrichtung keine Stufen bzw. Kanten entstehen, die einen Umschlag von einer laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen. Allerdings bedarf es nunmehr entsprechender Befestigungskonzepte, die Einfluss auf die äußere Strömungsoberfläche haben und so nur bedingt geeignet sind, sowohl den Gedanken des Leichtbaus als auch den Gedanken einer laminaren Grenzschichtströmung zu kombinieren.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Außenverkleidung sowie ein entsprechendes Verfahren hierzu anzugeben, mit dem sich der Gedanke des Leichtbaus als auch der Gedanke einer laminaren Grenzschichtströmung bei Flugobjekten kombinieren lässt.
Die Aufgabe wird mit der Außenverkleidung gemäß Anspruch 1 sowie dessen Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 11 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.
Gemäß Anspruch 1 wird eine Außenverkleidung für ein Flugobjekt vorgeschlagen, die einen Innenbereich des Flugobjektes von einem Außenbereich des Flugobjektes abgrenzen soll. Die Außenverkleidung hat eine äußere Strömungsoberfläche, die dem Außenbereich zugewandt und von einem Außenmedium umströmbar ist, sowie eine der äußeren Strömungsoberfläche gegenüberliegende und dem Innenbereich zugewandte Innenseite. In der Strömungsoberfläche der Außenverkleidung befindet sich dabei eine Öffnung derart, dass ein Zugriff von dem Außenbereich in den Innenbereich des Flugobjektes ermöglicht wird. Außerdem weist die Außenverkleidung eine Türeinrichtung zum Öffnen und Schließen der Öffnung auf, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche der Öffnung bildet, wobei die Außenverkleidung mindestens einen in die Öffnung ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Randabschnitt aufweist, der mit einer Auflagefläche einen Öffnungsanschlag bildet, mit dem die Türeinrichtung derart zusammenwirkt, dass in der geschlossenen Position mittels einer durch eine Verschlussvorrichtung aufgebrachte Haltekraft die Türeinrichtung mit einem Türanschlag an den Öffnungsanschlag der Außenverkleidung gedrückt wird.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Verschlussvorrichtung zum Aufbringen einer magnetischen Haltekraft eingerichtet ist und hierfür mindestens ein Magnetpaar aufweist, das aus zwei magnetischen Elementen derart besteht, dass in der geschlossenen Position der Türeinrichtung die magnetischen Elemente des Magnetpaares zueinander eine magnetische Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft ausüben.
Die Verschlussvorrichtung der Außenverkleidung weist demnach eine magnetische Vorrichtung auf, die aus einem Magnetpaar besteht, das zwei magnetische Elemente derart aufweist, dass sie eine magnetische Anziehungskraft zueinander ausüben können. Mindestens ein magnetisches Element ist dabei so ausgebildet, dass es ein Magnetfeld erzeugt, während das andere magnetische Element durch eine magnetische Anziehungskraft auf dieses Magnetfeld reagiert.
So kann mindestens ein magnetisches Element ein Magnet, ein Pol, ein Ferromagnet (aus einem ferromagnetischen Material) oder ein Elektromagneten sein. Das andere magnetische Element kann dabei so ausgebildet sein, dass es auf das erzeugte Magnetfeld des ersten magnetischen Elementes mit einer magnetischen Anziehungskraft reagiert, wobei es unerheblich ist, ob es sich hierbei um eine entgegengesetzten Pol oder ein anderes magnetisch anziehendes Material handelt.
Durch die vorliegende Erfindung würde somit möglich, eine Außenverkleidung für ein Flugobjekt bereitzustellen, dass eine Türeinrichtung besitzt, auf deren äußere Strömungsoberfläche keine Befestigungselemente oder Verschlussvorrichtungen vorhanden sind, welche in das umströmte Außenmedium ragen und so den Umschlag von einer laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen. Vielmehr ist sowohl der Übergang vom Randbereich der Öffnung zum Randbereich der Türeinrichtung eben und Plan ausgebildet, ohne dass weitere Befestigungselemente, wie beispielsweise Bolzen oder Schrauben, in der Strömungsoberfläche angeordnet sind.
Durch den magnetischen Verschluss wird die Türeinrichtung in der Öffnung der Au-ßenverkleidung magnetisch gehalten, wobei sich gezeigt hat, dass ein derartiger magnetischer Verschluss insbesondere bei Wartungsklappe für Flugobjekte auch im Flugbetrieb sicher gehalten werden bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer laminaren Grenzschichtströmung.
Die vorliegende Erfindung hat dabei mehrere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. So wird durch den magnetischen Verschluss die Notwendigkeit von Befestigungsmitteln an der äußeren Strömungsoberfläche vermieden, was die Aufrechterhaltung einer laminaren Grenzschichtströmung begünstigt. Darüber hinaus werden Verschlusselemente, die im Innenraum des Flugobjektes angeordnet werden müssen, um die Türeinrichtung zu betätigen, vermieden, wodurch mehr Platz im Innenraum zur Verfügung steht. Darüber hinaus kann durch den Verzicht von weiteren Verschlusselemente auch Gewicht eingespart werden, was dem Gedanken des Leichtbaus insbesondere bei Faserverbund-Bauteilen entspricht.
Die magnetischen Elemente können dabei mit der Außenverkleidung und/oder der Türeinrichtung eine integrale Einheit bilden und beispielsweise während der Herstellung des jeweiligen Bauteils integriert werden. Denkbar ist aber auch, dass die magnetischen Elemente an das jeweils fertige Bauteils zu einem späteren Zeitpunkt angeordnet werden, beispielsweise durchkleben.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Außenverkleidung einschließlich der Türeinrichtung aus einem Faserverbundwerkstoff aufweisend ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial hergestellt. Ein solcher Faserverbundwerkstoff kann beispielsweise ein CFK oder GFK sein.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verschlussvorrichtung eine Mehrzahl von Magnetpaaren aufweist, die jeweils aus zwei magnetischen Elementen bestehen.
So ist es denkbar, dass bei einer im Wesentlichen viereckigen Türeinrichtung mindestens zwei Magnetpaare vorgesehen sind, die ein jeweils gegenüberliegenden Randbereichen der Türeinrichtung angeordnet sind. Denkbar ist aber auch, dass vier Magnetpaare vorgesehen sind, die jeweils im Bereich einer Ecke der Türeinrichtung angeordnet sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass jedes Magnetpaar ein erstes magnetisches Element hat, welches an der Außenverkleidung angeordnet ist, und ein zweites magnetisches Element hat, welches an der Türeinrichtung angeordnet ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste magnetische Element in der Auflagefläche des Öffnungsanschlages und das zweite magnetische Element in dem Türanschlag der Türeinrichtung angeordnet ist.
Wird die Türeinrichtung in die geschlossene Position gebracht, so kontaktiert die Türeinrichtung mit dem am Randbereich vorgesehenen Türanschlag den im Randbereich der Öffnung gebildeten Öffnungsanschlag an seiner Auflagefläche, sodass die Tür in der Ebene der Außenverkleidung als auch in Richtung Innenbereich formschlüssig gehalten wird. Die magnetischen Elemente werden gemäß dieser Ausführungsform nun sowohl in der Auflagefläche als auch in dem Türanschlag der Türeinrichtung so angeordnet, dass die ein Magnetpaar bildendenden magnetischen Elemente eine magnetische Anziehungskraft auf die Türeinrichtung ausüben, sodass die Türeinrichtung in der geschlossenen Position kraftschlüssig in Richtung Außenbereich gehalten wird. Die Haltekraft, die durch die magnetischen Elemente der Magnetpaare erzeugt wird, verhindert ein Öffnen der Türeinrichtung in Richtung Außenbereich.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die äußere Strömungsoberfläche in der geschlossenen Position der Türeinrichtung im Übergangsbereich zwischen einem äußeren Randabschnitt der Öffnung und einem äußeren Randabschnitt der Türeinrichtung keine Stufe oder eine Stufe aufweist, die kleiner als 0,5 mm, vorzugsweise kleiner als 0,1 mm ist.
Es hat sich gezeigt, dass diese Stufen geeignet sind, die laminare Umströmung nicht zu stören und somit dazu beitragen, möglichst langer eine laminare Grenzschichtströmung zu begünstigen.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens ein magnetisches Element des Magnetpaares ein Magnetfeld erzeugt, wobei das andere magnetische Element des Magnetpaares so ausgebildet ist, dass es von dem Magnetfeld des ersten magnetischen Elementes angezogen wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zurückgesetzte Randabschnitt der Öffnung vollständig umlaufend in der Öffnung ausgebildet ist.
Somit wird die Türeinrichtung formschlüssig in Richtung Innenbereich begrenzt, wobei die Türeinrichtung im gesamten Randbereich mit ihrem Türanschlag an den vollständig umlaufenden Randabschnitt aufliegt. Der vollständig umlaufende Randabschnitt der Öffnung bildet somit eine vollständig umlaufende Auflagefläche und somit einen vollständig umlaufenden Öffnungsanschlag, an dem die Türeinrichtung mit dem Türanschlag anschlägt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zurückgesetzte Randabschnitt der Öffnung nur teilweise umlaufend in der Öffnung ausgebildet ist, so dass wenigstens ein Abschnitt in der Öffnung ohne Öffnungsanschlag vorgesehen ist. Zwar wird auch hier die Türeinrichtung formschlüssig in Richtung Innenbereich in den jeweiligen Abschnitt begrenzt, jedoch kein hierdurch gegebenenfalls weiteres Material eingespart oder eine Öffnungsmöglichkeit in nachstehend beschrieben realisiert werden.
So ist gemäß einer Ausführungsform hierzu vorgesehen, dass der Abschnitt in der Öffnung ohne Öffnungsanschlag derart vorgesehen ist, dass durch eine auf die Türeinrichtung wirkende Kraft in Richtung Innenraum im Bereich des Abschnitts ohne Öffnungsanschlag ein Kippmoment erzeugbar ist, welches die magnetische Haltekraft der Verschlussvorrichtung überwindet.
Hierdurch wird eine Öffnungsmöglichkeit realisiert, da nunmehr die Türeinrichtung mit einer Hälfte in den Innenbereich gekippt werden kann, sodass eine Kippmoment erzeugt wird, welches die magnetische Haltekraft der Verschlussvorrichtung im Abschnitt mit dem zurückgesetzten Randabschnitt der Öffnung überwindet.
Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit einem Flugobjekt mit einer derartigen Außenverkleidung mit Türeinrichtung die vorstehend beschriebenen gelöst.
Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit dem Verfahren gemäß Anspruch 11 erfindungsgemäß gelöst.
Gemäß Anspruch 11 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Außenverkleidung aus einem Faserverbundwerkstoff aufweisend ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial für ein Flugobjekt beansprucht, wobei die Außenverkleidung eine äußere Strömungsoberfläche, eine der äußeren Strömungsoberfläche gegenüberliegende Innenseite und in der Strömungsoberfläche eine Öffnung für eine Türeinrichtung zum Öffnen und Schließen der Öffnung hat, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche der Öffnung bildet, mit den Schritten:

- Bereitstellen eines Formwerkzeuges zur Herstellung der Außenverkleidung mit Öffnung derart, dass das Formwerkzeug eine flächige, formgebende Werkzeugoberfläche zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche der Außenverkleidung mit Öffnung aufweist und in der Werkzeugoberfläche im Bereich der herzustellenden Öffnung ein Kernwerkzeug hat, welches von der übrigen Werkzeugoberfläche um ein Türdickenmaß heraussteht,
- Einbringen eines ersten Fasermaterials in das Formwerkzeug, indem das erste Fasermaterial auf die Werkzeugoberfläche in einem Öffnungsrandabschnitt um das Kernwerkzeug herum keilförmig in Richtung Kernwerkzeug ansteigend abgelegt wird,

- Einbringen wenigstens eines zweiten Fasermaterials in das Formwerkzeug, indem das zweite Fasermaterial auf die Werkzeugoberfläche außerhalb des Öffnungsrandabschnittes und auf das bereits eingebrachte erste Fasermaterial im Öffnungsrandabschnitt derart abgelegt wird, dass das zweite Fasermaterial über das Kernwerkzeug ragt, um einen in die Öffnung ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Öffnungsanschlag mit einer Auflagefläche an der Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) zu bilden,
- Herstellen der Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden unkonsolidierten Matrixmaterials.

Erfindungsgemäß wird in die Außenverkleidung mit Öffnung ein erstes magnetisches Element wenigstens eines Magnetpaares einer Verschlussvorrichtung so angeordnet, dass in der geschlossenen Position der Türeinrichtung, an der ein zweiten magnetisches Element des Magnetpaares angeordnet ist, die magnetischen Elemente des Magnetpaares zueinander eine magnetische Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft ausüben, um in der geschlossenen Position mittels der durch die Verschlussvorrichtung aufgebrachte Haltekraft die Türeinrichtung mit einem Türanschlag an den Öffnungsanschlag der Außenverkleidung zu drücken.
Die Außenverkleidung weist demnach in der Strömungsoberfläche eine Öffnung auf, um einen Zugriff von dem Außenbereich in den Innenbereich des Flugobjektes zu ermöglichen. Die Außenverkleidung weist des Weiteren eine Türeinrichtung zum Öffnen und Schließen der Öffnung auf, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche der Öffnung bildet. In der geschlossenen Position der Türeinrichtung wird demnach die gesamte Strömungsoberfläche der Außenverkleidung durch die Strömungsoberfläche der Türeinrichtung einerseits und der Strömungsoberfläche der übrigen Struktur der Außenverkleidung (Außenverkleidung mit Öffnung), die um die Öffnung herum vorgesehen ist, gebildet.
Der Faserverbundwerkstoff kann dabei zur Herstellung der Außenverkleidung derart bereitgestellt werden, dass anfänglich das Fasermaterial und das Matrixmaterial getrennt vorliegen, sodass von einem trockenen Fasermaterial gesprochen werden kann. Erst nach dem Einbringen des Fasermaterials in das betreffende Formwerkzeug wird dann in einem Infusionsprozess das Matrixmaterial in das trockene Fasermaterial infundiert. Der Faserverbundwerkstoff kann aber auch derart bereitgestellt werden, dass das Fasermaterial bereits mit dem Matrixmaterial infundiert ist, sodass von sogenannten Prepregs gesprochen werden kann. Das bereits mit dem Matrixmaterial infundierte Fasermaterial wird dabei in das betreffende Formwerkzeug eingebracht, ohne dass es anschließend eines entsprechenden Infusionsprozesses bedarf. Selbst verständlich kann dieser zusätzlich je nach verwendetem Faserverbundwerkstoff durchgeführt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zur Herstellung der Außenverkleidung mit Öffnung (bezeichnet die Außenverkleidung ohne die eingesetzte Türeinrichtung) zunächst ein Formwerkzeug zur Herstellung dieser Außenverkleidung bereitgestellt, welches eine flächige, formgebende Werkzeugoberfläche zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche der Außenverkleidung mit Öffnung aufweist. Die formgebende Werkzeugoberfläche ist dabei so ausgebildet, dass es die äußere Strömungsoberfläche der herzustellenden Außenverkleidung entsprechend abbilden kann.
In dieser formgebenden Werkzeugoberfläche befindet sich im Bereich der herzustellenden Öffnung der Außenverkleidung ein Kernwerkzeug, welches hinsichtlich der Form und Geometrie der Türeinrichtung entspricht. Das Kernwerkzeug steht dabei von der übrigen, das Kernwerkzeug umgebenden Werkzeugoberfläche um ein Türdickenmaß heraus, sodass in diesem Bereich zur Herstellung der Öffnung in der Au-ßenverkleidung kein Fasermaterial abgelegt werden soll. Die Werkzeugoberfläche im Bereich des Kernwerkzeuges wird somit durch das Kernwerkzeug besetzt, um so die Öffnung der Außenverkleidung entsprechend bilden zu können.
Es wird nun ein erstes Fasermaterial in das Formwerkzeug eingebracht, indem das erste Fasermaterial auf der Werkzeugoberfläche in einem Öffnungsrandabschnitt um das Kernwerkzeug herum keilförmig in Richtung Kernwerkzeug ansteigend abgelegt wird. Dieses erste Fasermaterial, welches in das Formwerkzeug eingebracht wird, wird dabei innerhalb des Öffnungsrandabschnittes so abgelegt, dass von dem äußeren Rand des Öffnungsrandabschnittes ausgehend von der formgebenden Werkzeugoberfläche das abgelegte erste Fasermaterial kontinuierlich in Richtung oberer Rand des Kernwerkzeuges keilförmig ansteigt. Das erste Fasermaterial wird somit vom äußeren Rand des Öffnungsrandabschnittes in Richtung Kernwerkzeug rampenförmig auf die formgebende Werkzeugoberfläche im Öffnungsrandabschnitt abgelegt.
Das erste Fasermaterial ist somit nach dem Ablegen auf die formgebende Werkzeugoberfläche im Bereich des Öffnungsrandabschnittes rampenförmig in Richtung Kernwerkzeug ausgebildet, sodass ein homogener Verlauf von der formgebenden Werkzeugoberfläche außerhalb des Öffnungsrandabschnittes in Richtung Kernwerkzeug bis zum oberen Rand des Kernwerkzeuges, der um das Türdickenmaß von der formgebenden Werkzeugoberfläche heraussteht, gebildet wird. Insbesondere befinden sich in diesem homogenen Verlauf keine Stufen oder Kanten, sodass hierauf weiteres Fasermaterial abgelegt werden kann.
Im nächsten Schritt wird nun nach dem Einbringen des ersten Fasermaterials ein weiteres zweites Fasermaterial in das Formwerkzeug eingebracht, indem das zweite Fasermaterial auf die Werkzeugoberfläche außerhalb des Öffnungsrandabschnittes und auf das bereits eingebrachte erste Fasermaterial im Öffnungsrandabschnitt derart abgelegt wird, dass das zweite Fasermaterial über das Kernwerkzeug ragt, um einen innenliegenden Öffnungsanschlag an der Außenverkleidung mit Öffnung zu bilden.
Die Rampe bzw. der Keil, der durch das erste Fasermaterial im Öffnungsrandabschnitt des Formwerkzeuges gebildet wurde, wird nun für die Ablage des zweiten Fasermaterials genutzt, die im Wesentlichen die eigentliche Struktur der Außenverkleidung bildet. Außerhalb des Öffnungsrandabschnittes wird das zweite Fasermaterial für die Bildung der äußeren Strömungsoberfläche genutzt, während im Öffnungsrandabschnitt das erste Fasermaterial die äußere Strömungsoberfläche bildet. Das zweite Fasermaterial wird dabei soweit in Richtung Kernwerkzeug über den Öffnungsrandabschnitt hinaus abgelegt, dass das zweite Fasermaterial zumindest teilweise über das Kernwerkzeug ragt und dieses zumindest teilweise abdeckt. Der Abschnitt des zweiten Fasermaterials, der über das Kernwerkzeug ragt, bildet einen Öffnungsanschlag, der von außen betrachtet innenliegend in den Bereich der Öffnung hineinragt, wenn das Bauteil entformt wurde.
Anschließend wird die Außenverkleidung hergestellt, indem das Matrixmaterial, welches das Fasermaterial einbettet, konsolidiert wird. Bereits konsolidiertes Matrixmaterial wird dabei nicht noch einmal konsolidiert.
Mithilfe des vorliegenden Herstellungsverfahrens werden zwei wesentliche Vorteile erzielt. Zum einen wird durch das Kernwerkzeug mit dem vorgegebenen Türdickenmaß, das einem Dickenmaß eines Türelementes der Türeinrichtung entspricht, im Bereich der Öffnung eine Anschlagstiefe (Abstand zwischen äußerer Strömungsoberfläche und Öffnungsanschlag) realisiert, die im Herstellungsprozess nicht abhängig ist von Dickenschwankungen des Faserverbundwerkstoffes. Vielmehr werden Dickenschwankungen so gering wie möglich gehalten, um die Einhaltung der Stufenhöhe so genau wie nur möglich zu realisieren. Dabei kann reproduzierbar und prozesssicher eine Anschlagstiefe in der Öffnung realisiert werden, die dem Dickenmaß des Türelementes der Türeinrichtung entspricht. Wird die Türeinrichtung mit dem Türelement in ähnlicher Präzision gefertigt, so bilden sich an der äußeren Strömungsoberfläche im geschlossenen Zustand der Türeinrichtung keinerlei Stufen oder Kanten, die einen Umschlag in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen.
Zum anderen wird durch das Kernwerkzeug und das Ablegen des ersten Fasermaterials erreicht, dass der Öffnungsanschlag in der Öffnung der Außenverkleidung aus dem Material gebildet werden kann, welches außerhalb des Öffnungsrandabschnittes die äußere Strömungsoberfläche bildet. Im Bereich der Öffnung wird dasjenige Fasermaterial, welches außerhalb des Öffnungsrandabschnittes die äußere Strömungsoberfläche bildet, in Richtung Innenraum zurückgesetzt, sodass es keiner Notwendigkeit bedarf, einen zusätzlichen Anschlag an der Innenseite der Außenverkleidung mithilfe von durch die äußere Strömungsoberfläche geführten Befestigungsmitteln zu montieren. Auf derartige Befestigungsmittel, mit denen ein solcher Anschlag an der Innenseite der Außenverkleidung befestigt wird (siehe 1), kann somit verzichtet werden. Vielmehr wird der Öffnungsanschlag integral aus dem Fasermaterial des Kernwerkzeuges, welches außerhalb des Öffnungsrandabschnittes die äußere Strömungsoberfläche bildet, gebildet.
Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Verwendung von offenen Formwerkzeugkonzepten für die Herstellung der Außenverkleidung mit Öffnung. Denn bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren bedarf es keines geschlossenen Formwerkzeuges, um die Außenverkleidung mit der gewünschten Maßhaltigkeit herzustellen. Vielmehr kann auf ein offenes Formwerkzeug zurückgegriffen werden, obwohl offene Formwerkzeugkonzepte in der Praxis zu Schwankungen der Dickenmaße führen. So wird nach dem Einbringen aller Fasermaterialien ein Vakuumaufbau hergestellt, unter dem das eingebrachte Fasermaterial vakuumdicht eingeschlossen ist. Anschließend wird das Fasermaterial evakuiert und gegebenenfalls mit Matrixmaterial infundiert. Unter Druck- und/oder Temperaturbeaufschlagung, beispielsweise in einem Autoklaven, wird nun das Matrixmaterial unter dem Vakuumaufbau konsolidiert. Trotz der dabei entstehenden Schwankungen der Maßhaltigkeit in Dickenrichtung kann prozesssicher eine definierte Anschlagstiefe für die Türeinrichtung erreicht werden, um somit einer korrespondierenden Türeinrichtung eine entsprechende laminare Grenzschichtströmung zu begünstigen.
Schließlich wird das erste magnetischen Element des wenigstens einen Magnetpaares der Verschlussvorrichtung an der Außenverkleidung im Bereich der Öffnung so angeordnet, dass es mit dem an der Türeinrichtung angeordnete zweiten magnetischen Element des Magnetpaares zum Erzeugen der magnetischen Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft zusammenwirken kann.
Die magnetischen Elemente können dabei in das trockene oder vorimprägnierte Fasermaterial eingebracht werden und zusammen mit dem infundierten Matrixmaterial ausgehärtet werden, wodurch eine mit dem jeweiligen magnetischen Element integralverbundenes Bauteil entsteht. Denkbar ist aber auch, dass die magnetischen Elemente seinem späteren Zeitpunkt nach der Herstellung des Bauteils hinzugefügt werden, beispielsweise durch kleben.
Gemäß einer Ausführungsform zur Herstellung der Türeinrichtung ist vorgesehen, dass das Formwerkzeug zur Herstellung der Außenverkleidung ein erstes Formwerkzeug ist, wobei das Verfahren die weiteren Schritte umfasst:

- Bereitstellen eines zweiten Formwerkzeuges zur Herstellung der passenden Türeinrichtung derart, dass das zweite Formwerkzeug zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche der Türeinrichtung eine formgebende Werkzeugoberfläche und eine Kavität aufweist, deren Tiefenmaß dem Türdickenmaß des Kernwerkzeuges des ersten Formwerkzeuges entspricht,
- Einbringen von Fasermaterial in das zweite Formwerkzeug durch Ablegen des Fasermaterial in die vorgesehene Kavität des zweiten Formwerkzeuges, um eine Faserpreform für die Herstellung der Türeinrichtung zu bilden,
- Herstellen der Türeinrichtung durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden Matrixmaterials der Faserpreform,

Gemäß einer alternativen Ausführungsform zur Herstellung der Türeinrichtung ist vorgesehen, dass das Formwerkzeug zur Herstellung der Außenverkleidung ein erstes Formwerkzeug ist, wobei das Verfahren die weiteren Schritte aufweist:

- Bereitstellen eines zweiten Formwerkzeuges zur Herstellung der passenden Türeinrichtung derart, dass das zweite Formwerkzeug zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche der Türeinrichtung eine formgebende Werkzeugoberfläche aufweist,
- Einbringen von Fasermaterial in das zweite Formwerkzeug, indem Fasermaterial auf die Werkzeugoberfläche des zweiten Formwerkzeuges abgelegt wird, um eine Faserpreform für die Herstellung der Türeinrichtung zu bilden
- Erstellen einer Vakuumabdeckung über der Faserpreform und Herstellen der Türeinrichtung durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden Matrixmaterials,
- wobei mittels einer Sensoreinrichtung kontinuierlich während des Konsolidierens des Matrixmaterials die Dicke der Faserpreform detektiert und mittels einer Steuereinrichtung Parameter des Konsolidierungsprozesses in Abhängigkeit von der detektierten Dicke der Faserpreform und einer vorgegebenen Soll-Dicke angepasst werden,

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Keileinleger aus dem ersten Fasermaterial bereitgestellt wird, der eine Ausnehmung für das Kernwerkzeug hat, wobei der Keileinleger auf die Werkzeugoberfläche im Öffnungsrandabschnitt abgelegt wird, indem das Kernwerkzeug in die Ausnehmung des Keileinlegers geführt wird.
Diese Ausnehmung des Keileinlegers legt dabei die zu bildende Öffnung frei und führt gleichzeitig zu einer Versteifung der Außenverkleidung im Bereich der Öffnung, um so die durch die Öffnung entstandene mechanische Beeinträchtigung zumindest teilweise kompensieren zu können. Gleichzeitig dient der Keileinleger als Aufnahme für die innenliegende Verschlussvorrichtung.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Keileinleger teilkonsolidiert, vorkonsolidiert oder vollständig konsolidiert bereitgestellt wird.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

1 Befestigungskonzept an einer Nacelle nach dem Stand der Technik;
2a Schematische Darstellung der Herstellung der Außenverkleidung mit Öffnung;
2b Darstellung einer Außenverkleidung hergestellt gemäß 2a;
3 Schematische Darstellung der Herstellung der Türeinrichtung;
4 Schematische Darstellung des magnetischen Verschlussprinzips;
5a,5b Schematische Darstellung eines ersten Öffnungsprinzips;
6 Schematische Darstellung eines zweiten Öffnungsprinzips
7 Schematische Darstellung eines Dritten Öffnungsprinzips

1 zeigt ein Befestigungskonzept an einer Außenverkleidung einer Triebwerksverkleidung, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dabei wird um die bestehende Öffnung herum, in die die Tür (auch Access Door genannt) eingesetzt werden soll, an der Innenseite eine Auflage montiert, die mithilfe von durch die äußere Strömungsoberfläche geführte Befestigungsmittel angeordnet ist. Auf den in die Öffnung hineinragenden Teil der Auflage wird dann die Tür geschraubt. Wie in 1 zu erkennen ist, sind dabei in der äußeren Strömungsoberfläche sowohl die Befestigungsmittel der Auflage an der äußeren Verkleidung als auch die Befestigungsmittel der Tür an der Auflage sichtbar, die eine Störung der äußeren Strömungsoberfläche darstellen. Dies gilt es mit der vorliegenden Erfindung zu vermeiden.
2a zeigt schematisch die Herstellung einer Außenverkleidung 10 mit Öffnung 13 in einer Querschnittsdarstellung. Es wird zunächst ein erstes Formwerkzeug 100 bereitgestellt, das eine erste formgebende Werkzeugoberfläche 110 aufweist, welche die spätere äußere Strömungsoberfläche 11 der Außenverkleidung 10 bilden soll. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste formgebende Werkzeugoberfläche 110 eben ausgebildet, was in der Praxis jedoch in der Regel durch eine gekrümmte bzw. leicht gekrümmte Oberfläche ersetzt werden wird, um die Soll-Form der Außenverkleidung entsprechend nachzubilden. Ein solches leicht gekrümmtes Bauteil ist dabei in der 2b gezeigt, wie es gemäß des Verfahrens der 2a hergestellt werden kann.
Im Ausführungsbeispiel der 2a wird des Weiteren ein Kernwerkzeug 120 bereitgestellt, das auf einen Teil der formgebenden Werkzeugoberfläche 110 des Formwerkzeuges 100 aufgelegt wird. Denkbar ist aber auch, dass das Kernwerkzeug 120 integraler Bestandteil des Formwerkzeuges 100 ist. Das Kernwerkzeug 120 wird dabei in den Bereich eingesetzt, wo die spätere Öffnung 13 der herzustellenden Au-ßenverkleidung 10 liegen soll. Das Kernwerkzeug 120 besetzt somit den Platz für die spätere Öffnung 13, sodass an dieser Stelle kein Fasermaterial abgelegt werden kann.
Das Kernwerkzeug 120 steht dabei mit einem Türdickenmaß d von der übrigen formgebenden Werkzeugoberfläche 110 nach oben hin ab, wobei das Türdickenmaß d letztlich die Tiefe der Öffnung bis zu einem später noch näher erläuterten Anschlag definiert.
Im ersten Schritt wird ein erstes Fasermaterial 20 in einem Öffnungsrandabschnitt 130 der formgebenden Werkzeugoberfläche 110 abgelegt, wobei der Öffnungsrandabschnitt mit einem gewissen Abstand um das Kernwerkzeug 120 herum vorgesehen ist. Der Öffnungsrandabschnitt 130 definiert somit einen umlaufenden Abschnitt um das Kernwerkzeug 120 herum, der in dem später hergestellten Bauteil einen Randabschnitt der Öffnung 13 bildet.
In diesen Öffnungsrandabschnitt 130 wird nun das erste Fasermaterial 20 keilförmig bzw. rampenförmig in Richtung Kernwerkzeug ansteigend abgelegt, und zwar derart, dass am oberen Rand 122 des Kernwerkzeuges 120 das erste Fasermaterial 20 bündig abschließt. Ausgehend von der formgebenden Werkzeugoberfläche 110 des Formwerkzeuges 100 steigt das erste Fasermaterial 20 keilförmig bzw. rampenförmig bis zu diesen oberen Rand 122 des Kernwerkzeuges 120 an und bildet so einen homogenen, kontinuierlich ansteigenden Verlauf von der formgebenden Werkzeugoberfläche 110 bis zum oberen Rand 122, an dem sich eine Kernwerkzeug-Oberfläche 124 anschließt.
Das erste Fasermaterial 20 wird dabei vorzugsweise um das gesamte Kernwerkzeug 120 herum in dieser Art abgelegt.
Im nächsten Schritt wird nun ein zweites Fasermaterial 21 in das Formwerkzeug 100 eingebracht, indem das zweite Fasermaterial 21 auf die formgebende Werkzeugoberfläche 110 außerhalb des Öffnungsrandabschnittes 130, auf das im Öffnungsrandabschnitt 130 keilförmig bzw. rampenförmig abgelegte erste Fasermaterial 20 sowie teilweise auf die obere Kernwerkzeug-Oberfläche 124 des Kernwerkzeuges 120 abgelegt wird. Der Teil des zweiten Fasermaterials 21, der zumindest teilweise auf der oberen Kernwerkzeug-Oberfläche 124 abgelegt wird, ragt somit zumindest teilweise über das Kernwerkzeug 120 und bildet so einen innen liegenden Öffnungsanschlag 14, an dem die später einzusetzende Türeinrichtung (nicht dargestellt) in der geschlossenen Position anschlägt.
Durch das Kernwerkzeug 120 und das im Öffnungsrandabschnitt 130 des Kernwerkzeuges 120 keilförmig bzw. rampenförmig abgelegte erste Fasermaterial 20 wird das zweite Fasermaterial 21, welches außerhalb der Öffnung 13 und des Öffnungsrandabschnittes 130 die äußere Strömungsoberfläche 11 bildet, nach innen bzw. in Richtung Innenbereich bzw. in Richtung Innenseite 12 abgelenkt, sodass ein nach innen versetzter Öffnungsanschlag 14 mit einer Auflagefläche integral aus dem zweiten Fasermaterial 21, welches eigentlich die äußere Strömungsoberfläche 11 bildet, gebildet wird. Es bedarf somit im Öffnungsrandabschnitt 130 keine zusätzlichen Verbindungselemente, um einen innenliegenden zusätzlichen Anschlag zu befestigen, sowie dies im Stand der Technik der Fall ist (siehe 1).
Die äußere Strömungsoberfläche 11 der Außenverkleidung 10 wird dabei sowohl teilweise aus dem zweiten Fasermaterial 21 sowie aus dem ersten Fasermaterial 20 im Bereich des Öffnungsrandabschnittes 130 gebildet.
Dabei ist denkbar, dass das zweite Fasermaterial 21 vollständig auf der oberen Kernwerkzeug-Oberfläche 124 abgelegt wird, wobei in einem späteren Prozessschritt dann eine Öffnung in das zweite Fasermaterial 21 eingebracht wird, um so einen entsprechenden Zugriff in den Innenbereich zu ermöglichen. Dies vereinfacht die Faserablage des zweiten Fasermaterials 21, erfordert jedoch einen zusätzlichen Prozessschritt.
Durch diese Herstellung einer Außenverkleidung 10 wird es des Weiteren möglich, dass der Abstand zwischen der äußeren Strömungsoberfläche 11 der Außenverkleidung und dem Öffnungsanschlag 14 unabhängig von Dickenschwankungen bei der Konsolidierung des Matrixmaterials prozesssicher reproduzierbar ist, sodass die hieraus definierte Anschlagstiefe (Abstand zwischen äußere Strömungsoberfläche 11 und Öffnungsanschlag 14) nur noch von den Toleranzen bei der Herstellung des Kernwerkzeuges 120 abhängt.
Der in 2a schematisch dargestellte Aufbau zur Herstellung der Außenverkleidung 10 kann des Weiteren durch einen (nicht dargestellten) Vakuumaufbau abgedeckt und dann evakuiert werden, um das Matrixmaterial in das Fasermaterial zu infundieren und anschließend in einem Autoklavprozess zu konsolidieren. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, derartige Außenverkleidungen für Flugobjekte in einem offenen Formwerkzeugkonzept herzustellen, ohne dass Schwankungen in der Anschlagstiefe befürchtet werden müssen, die später zu Stufen oder Kanten in der äu-ßeren Strömungsoberfläche 11 bei geschlossener Türeinrichtung führen und somit eine turbulente Grenzschicht begünstigen.
3a zeigt in einer schematischen Darstellung die Herstellung der passenden Türeinrichtung 30 mittels eines geschlossenen Formwerkzeugkonzeptes. Hierfür wird ein zweites Formwerkzeug 200 bereitgestellt, das in einer ersten Formwerkzeughälfte 210 eine Kavität 230 aufweist, in die Fasermaterial 31 eingebracht wird. Anschließend, wenn die Kavität 230 mit dem Fasermaterial 31 gefüllt ist, wird das Formwerkzeug 200 mit einer korrespondierenden zweiten Formwerkzeughälfte 220 geschlossen. Das im Fasermaterial 31 in der Kavität 230 enthaltene Matrixmaterial, welches auch nach dem Einbringen des Fasermaterials 31 in dieses infundiert werden kann, wird nun konsolidiert, um so die Türeinrichtung 30 herzustellen. Im Randbereich der Türeinrichtung 30 wird dabei eine Türanschlag 32 gebildet, der mit dem Öffnungsanschlag 14 der Außenverkleidung mit Öffnung entsprechend passgenau zusammenwirkt.
Durch die Verwendung eines geschlossenen Formwerkzeugkonzeptes kann die Dicke der Türeinrichtung 30 durch die fest vorgegebene Höhe h der Kavität 230 (definiert zwischen dem Grund der Kavität 230 und der Innenseite der oberen Formwerkzeughälfte 220) prozesssicher reproduziert werden, sodass Dickenschwankungen lediglich von der Genauigkeit bei der Herstellung des Formwerkzeuges 200 abhängen. Die Höhe h der Kavität 230 entspricht dabei der Höhe des Kernwerkzeuges 120, die wiederum dem Türdickenmaß d entspricht. Damit passt die herzustellende Türeinrichtung 30 exakt in die durch das Kernwerkzeug 120 gebildete Öffnung der Außenverkleidung 10, ohne dass Stufen oder Kanten in der äußeren Strömungsoberfläche verbleiben. Mithilfe eines solchen Herstellungsverfahrens kann somit unter Verwendung eines offenen Formwerkzeugkonzeptes zumindest bei der Herstellung der Außenverkleidung eine laminar umströmbare Außenverkleidung hergestellt werden.
Das in 2a gezeigte erste Fasermaterial 20 kann dabei in Form eines Keileinlegers eingebracht werden, der eine Ausnehmung hat, in die das Kernwerkzeug 120 passt. Der Keileinleger ist dabei so vorkonfiguriert, dass er als Ganzes in den Öffnungsrandabschnitt 130 eingesetzt werden kann. Der Keileinleger weist dabei bereits die gewünschte Keilform bzw. Rampenform auf.
4 zeigt eine Erfindung gemäß Außenverkleidung 10 mit eine Öffnung 13, in die eine Türeinrichtung 30 eingesetzt werden soll. Die obere Abbildung der 4 zeigt dabei die geöffnete Position der Türeinrichtung 30, während die untere Abbildung der 4 die Türeinrichtung 30 in der geschlossenen Position zeigt.
Die Außenverkleidung 10 hat einen Öffnungsanschlag 14, der mit einem Türanschlag 32 der Türeinrichtung 30 so zusammenwirkt, dass die Türeinrichtung 30 in der Ebene der Außenverkleidung 10 sowie in Richtung Innenbereich formschlüssig fixiert wird.
In dem Öffnungsanschlag 14, genauer in der Auflagefläche des Öffnungsanschlages 14, ist ein erstes magnetisches Element 40a angeordnet, das mit einem in dem Türanschlag 32 vorgesehenen zweiten magnetischen Element 40b so zusammenwirkt, dass aufgrund einer magnetischen Anziehungskraft zwischen den beiden magnetischen Elementen 40a, 40b eine Haltekraft in Richtung Innenbereich auf die Türeinrichtung 30 ausgeübt wird, sodass diese nun auch in Richtung Außenbereich kraftschlüssig gehalten wird. Die beiden magnetischen Elemente 40a, 40b bilden dabei zusammen ein Magnetpaar 40.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Türeinrichtung 30 ist ein weiteres Magnetpaar 41 mit einem ersten magnetischen Element 41a und einen zweiten magnetischen Element 41 b angeordnet, sodass die Türeinrichtung 30 auf beiden Seiten magnetisch gehalten wird.
Mindestens eines der magnetische Elemente der Magnetpaare 40, 41 kann beispielsweise Elektromagnet sein, sodass zum Öffnen der Türeinrichtung 30 der Elektromagneten ausgeschaltet wird und so der Kraftschluss in Richtung Außenbereich aufgehoben wird. Die Türeinrichtung 30 kann nun in die geöffnete Position gebracht werden.
In den 5 ist eine Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der Öffnungsanschlag 14 nicht vollständig umlaufend in der Öffnung 13 im Randabschnitt vorgesehen ist, sondern nur teilweise umlaufend ist, sodass sich ein Abschnitt 15 im Randbereich der Öffnung 13 ohne Öffnungsanschlag 14 ergibt. In diesem Abschnitt 15 liegt die Türeinrichtung 30 mit ihrem umlaufend ausgebildeten Türanschlag 32 nicht an einem in die Öffnung ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Randabschnitt auf, sodass in diesem Abschnitt 15 ohne Öffnungsanschlag kein Formschluss in Richtung Innenbereich hergestellt wird. Dies ist in 5a in einer Draufsicht auf die Außenverkleidung 10 gezeigt.
In der 5b wird dabei das Öffnungsprinzip gezeigt, wenn im Randabschnitt der Öffnung 13 ein solcher Abschnitt 15 ohne Öffnungsanschlag vorgesehen ist. Durch eine Kraft im Bereich des Abschnittes 15 ohne Öffnungsanschlag in Richtung Innenraum auf die Türeinrichtung 30 wird ein Kippmoment erzeugt, welches geeignet ist, den an der gegenüberliegenden Seite durch das Magnetpaar 40 gebildeten Kraftschluss aufgrund einer magnetischen Anziehungskraft zu überwinden, wodurch die Türeinrichtung 30 in der Öffnung 13 der Außenverkleidung 10 gekippt wird. Nun kann händisch unter die Türeinrichtung 30 gegriffen werden und diese aus der Öffnung 13 entnommen werden.
Der Vorteil hierbei ist, dass keine zusätzlichen Hilfsmittel bedarf, um die Türeinrichtung 30 aus der Öffnung 13 von der geschlossenen Position in die geöffnete Position zu bringen.
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Türeinrichtung 30 mithilfe eines Saughebers 50 von der geschlossenen Position in die geöffnete Position gebracht wird. Hierfür wird der Saugheber 50 an der äußeren Strömungsoberfläche der Türeinrichtung 30 durch Unterdruck befestigt, sodass anschließend durch eine gegen die Anziehungskraft der Magnetpaare 40 und 41 wirkende Öffnungskraft auf die Türeinrichtung 30 aufgebracht werden kann.
Eine alternative Form des Öffnung der Türeinrichtung 30 ist in 7 ging zeigt, wo eine Art Magnetheber 60 verwendet wird. Der Magnetheber 60 weist selber magnetische Elemente 61 auf, die eine Magnetkraft auf das jeweilige zweite magnetische Element 40b, 41b der Verschlussvorrichtung der Außenverkleidung 10 aufbringen kann. Diese Magnetkraft des Magnethebers 60 dabei geeignet, die Magnetkraft der Magnetpaare 40, 41 zu überwinden, sodass die Türeinrichtung 30 geöffnet werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Außenverkleidung
11: äußere Strömungsoberfläche
12: Innenseite
13: Öffnung
14: Öffnungsanschlag
15: Abschnitt ohne Öffnungsanschlag
20: erstes Fasermaterial
21: zweites Fasermaterial
30: Türeinrichtung
31: Fasermaterial der Türeinrichtung
32: Türanschlag
40: erstes Magnetpaar
40a: erstes magnetisches Element des ersten Magnetpaares
40b: zweites magnetisches Element des ersten Magnetpaares
41: zweites Magnetpaar
41 a: erstes magnetisches Element des zweiten Magnetpaares
41 b: zweites magnetisches Element des zweiten Magnetpaares
50: Saugheber
60: Magnetheber
61: Magneten des Magnethebers
100: Formwerkzeug/erstes Formwerkzeug
110: formgebende Werkzeugoberfläche des ersten Formwerkzeuges
120: Kernwerkzeug
122: oberer Rand des Kernwerkzeuges
124: Kernwerkzeug-Oberfläche
130: Öffnungsrandabschnitt
200: Formwerkzeug/zweites Formwerkzeug
210: erste Formwerkzeughälfte des zweiten Formwerkzeuges
220: zweite Formwerkzeughälfte des zweiten Formwerkzeuges
230: Kavität des zweiten Formwerkzeuges

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2013000447 A1 [0014]
US 5213286 A [0016]
US 7789347 A [0017]
US 5368258 [0018]

Claims

Außenverkleidung (10) für ein Flugobjekt, um einen Innenbereich des Flugobjektes von einem Außenbereich des Flugobjektes abzugrenzen, mit - einer äußeren Strömungsoberfläche (11), die dem Außenbereich zugewandt und von einem Außenmedium umströmbar ist, - einer der äußeren Strömungsoberfläche (11) gegenüberliegenden und dem Innenbereich zugewandten Innenseite (12), - einer Öffnung (13) in der Strömungsoberfläche (11) derart, dass ein Zugriff von dem Außenbereich in den Innenbereich des Flugobjektes ermöglicht wird, und - einer Türeinrichtung (30) zum Öffnen und Schließen der Öffnung (13), die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Öffnung (13) bildet, - wobei die Außenverkleidung (10) mindestens einen in die Öffnung (13) ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Randabschnitt aufweist, der mit einer Auflagefläche einen Öffnungsanschlag (14) bildet, mit dem die Türeinrichtung (30) derart zusammenwirkt, dass in der geschlossenen Position mittels einer durch eine Verschlussvorrichtung aufgebrachten Haltekraft die Türeinrichtung (30) mit einem Türanschlag (32) an den Öffnungsanschlag (14) der Außenverkleidung (10) gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung zum Aufbringen einer magnetischen Haltekraft eingerichtet ist und hierfür mindestens ein Magnetpaar (40, 41) aufweist, das aus zwei magnetischen Elementen (40a, 40b, 41a, 41 b) derart besteht, dass in der geschlossenen Position der Türeinrichtung (30) die magnetischen Elemente (40a, 40b, 41a, 41b) des Magnetpaares (40, 41) zueinander eine magnetische Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft ausüben.
Außenverkleidung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung eine Mehrzahl von Magnetpaaren (40, 41) aufweist, die jeweils aus zwei magnetischen Elementen (40a, 40b, 41a, 41 b) bestehen.
Außenverkleidung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Magnetpaar (40, 41) ein erstes magnetisches Element (40a, 41a) hat, welches an der Außenverkleidung (10) angeordnet ist, und ein zweites magnetisches Element (40b, 41 b) hat, welches an der Türeinrichtung (30) angeordnet ist.
Außenverkleidung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste magnetische Element in der Auflagefläche des Öffnungsanschlages (14) und das zweite magnetische Element in dem Türanschlag (32) der Türeinrichtung (30) angeordnet ist.
Außenverkleidung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Strömungsoberfläche (11) in der geschlossenen Position der Türeinrichtung (30) im Übergangsbereich zwischen einem äußeren Randabschnitt der Öffnung (13) und einem äußeren Randabschnitt der Türeinrichtung (30) keine Stufe oder eine Stufe aufweist, die kleiner als 0,5 mm, vorzugsweise kleiner als 0,1 mm ist.
Außenverkleidung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein magnetisches Element des Magnetpaares (40) ein Magnetfeld erzeugt, wobei das andere magnetische Element des Magnetpaares (40) so ausgebildet ist, dass es von dem Magnetfeld des ersten magnetischen Elementes angezogen wird.
Außenverkleidung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zurückgesetzte Randabschnitt der Öffnung (13) vollständig umlaufend in der Öffnung (13) ausgebildet ist.
Außenverkleidung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zurückgesetzte Randabschnitt der Öffnung (13) nur teilweise umlaufend in der Öffnung (13) ausgebildet ist, sodass wenigstens ein Abschnitt (15) in der Öffnung (13) ohne Öffnungsanschlag (14) vorgesehen ist.
Außenverkleidung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (15) in der Öffnung (13) ohne Öffnungsanschlag (14) derart vorgesehen ist, dass durch eine auf die Türeinrichtung (30) wirkende Kraft in Richtung Innenraum im Bereich des Abschnitts (15) ohne Öffnungsanschlag (14) ein Kippmoment erzeugbar ist, welches die magnetische Haltekraft der Verschlussvorrichtung überwindet.
Flugobjekt mit einer Außenverkleidung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Herstellung einer Außenverkleidung (10) aus einem Faserverbundwerkstoff aufweisend ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial für ein Flugobjekt, wobei die Außenverkleidung (10) eine äußere Strömungsoberfläche (11), eine der äußeren Strömungsoberfläche (11) gegenüberliegende Innenseite (12) und in der Strömungsoberfläche (11) eine Öffnung (13) für eine Türeinrichtung (30) zum Öffnen und Schließen der Öffnung (13) hat, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Öffnung (13) bildet, mit den Schritten: - Bereitstellen eines Formwerkzeuges (100) zur Herstellung der Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) derart, dass das Formwerkzeug (100) eine flächige, formgebende Werkzeugoberfläche (110) zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) aufweist und in der Werkzeugoberfläche (110) im Bereich der herzustellenden Öffnung (13) ein Kernwerkzeug (120) hat, welches von der übrigen Werkzeugoberfläche (110) um ein Türdickenmaß heraussteht, - Einbringen eines ersten Fasermaterials (20) in das Formwerkzeug (100), indem das erste Fasermaterial (20) auf die Werkzeugoberfläche (110) in einem Öffnungsrandabschnitt (130) um das Kernwerkzeug (120) herum keilförmig in Richtung Kernwerkzeug (120) ansteigend abgelegt wird, - Einbringen wenigstens eines zweiten Fasermaterials (21) in das Formwerkzeug (100), indem das zweite Fasermaterial (21) auf die Werkzeugoberfläche (110) außerhalb des Öffnungsrandabschnittes (130) und auf das bereits eingebrachte erste Fasermaterial (20) im Öffnungsrandabschnitt (130) derart abgelegt wird, dass das zweite Fasermaterial (21) über das Kernwerkzeug (120) ragt, um einen in die Öffnung (13) ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Öffnungsanschlag (14) mit einer Auflagefläche an der Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) zu bilden, - Herstellen der Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden unkonsolidierten Matrixmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass in die Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) ein erstes magnetisches Element wenigstens eines Magnetpaares (41) einer Verschlussvorrichtung so angeordnet wird, dass in der geschlossenen Position der Türeinrichtung (30), an der ein zweites magnetisches Element des Magnetpaares angeordnet ist, die magnetischen Elemente des Magnetpaares zueinander eine magnetische Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft ausüben, um in der geschlossenen Position mittels der durch die Verschlussvorrichtung aufgebrachte Haltekraft die Türeinrichtung (30) mit einem Türanschlag (32) an den Öffnungsanschlag (14) der Au-ßenverkleidung (10) zu drücken.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (100) zur Herstellung der Außenverkleidung (10) ein erstes Formwerkzeug (100) ist, wobei das Verfahren die weiteren Schritte umfasst: - Bereitstellen eines zweiten Formwerkzeuges (200) zur Herstellung der passenden Türeinrichtung (30) derart, dass das zweite Formwerkzeug (200) zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Türeinrichtung (30) eine formgebende Werkzeugoberfläche (110) und eine Kavität (230) aufweist, deren Tiefenmaß dem Türdickenmaß des Kernwerkzeuges (120) des ersten Formwerkzeuges (100) entspricht, - Einbringen von Fasermaterial (31) in das zweite Formwerkzeug (200) durch Ablegen des Fasermaterials (31) in die vorgesehene Kavität (230) des zweiten Formwerkzeuges (200), um eine Faserpreform für die Herstellung der Türeinrichtung (30) zu bilden, - Herstellen der Türeinrichtung (30) durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden Matrixmaterials der Faserpreform, - wobei das zweite magnetische Element an der Türeinrichtung (30) oder der Faserpreform angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (100) zur Herstellung der Außenverkleidung (10) ein erstes Formwerkzeug (100) ist, wobei das Verfahren die weiteren Schritte aufweist: - Bereitstellen eines zweiten Formwerkzeuges (200) zur Herstellung der passenden Türeinrichtung (30) derart, dass das zweite Formwerkzeug (200) zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Türeinrichtung (30) eine formgebende Werkzeugoberfläche (110) aufweist, - Einbringen von Fasermaterial in das zweite Formwerkzeug (200), indem Fasermaterial auf die Werkzeugoberfläche (110) des zweiten Formwerkzeuges (200) abgelegt wird, um eine Faserpreform für die Herstellung der Türeinrichtung (30) zu bilden, - Erstellen einer Vakuumabdeckung über der Faserpreform und Herstellen der Türeinrichtung (30) durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden Matrixmaterials, - wobei mittels einer Sensoreinrichtung kontinuierlich während des Konsolidierens des Matrixmaterials die Dicke der Faserpreform detektiert und mittels einer Steuereinrichtung Parameter des Konsolidierungsprozesses in Abhängigkeit von der detektierten Dicke der Faserpreform und einer vorgegebenen Soll-Dicke angepasst werden, - wobei das zweite magnetische Element an der Türeinrichtung (30) oder der Faserpreform angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Keileinleger aus dem ersten Fasermaterial (20) bereitgestellt wird, der eine Ausnehmung für das Kernwerkzeug (120) hat, wobei der Keileinleger auf die Werkzeugoberfläche (110) im Öffnungsrandabschnitt (130) abgelegt wird, indem das Kernwerkzeug (120) in die Ausnehmung des Keileinlegers geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Keileinleger teilkonsolidiert, vorkonsolidiert oder vollständig konsolidiert bereitgestellt wird.