DE1629628C - Tragflügel, insbes. Hubschrauberrotorblatt, sowie Verfahren und Einrichtung zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tragflügel, insbesondere ein Hubschrauberrotorblatt, mit einem aus glasfaserverstärktem Harz bestehenden Holm, einem aus einem leichten Füllstoff aufgebauten Flügelkern und einer aus glasfaserverstärktem Harz bestehenden Deckhaut. — Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren sowie eine Einrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Tragflügels.

Tragflügel der vorstehend beschriebenen Gattung sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt (,vgl. zum Beispiel USA.-Patentschriri 2 588 570). Bei der bekannten Ausführungsform erfolgt der Aufbau so, daß mehrere kunstharzgetränkte Glasgewebestücke durch Kleben auf dem Flügelkern miteinander vereinigt werden. Die Verbindung des so hergestellten Tragflügels mit dem stets erforderlichen Flügelwurzelbeschlag erfolgt durch Einschieben des Tragflügels in Anschlußgabeln des Flügelwurzelbeschlages und anschließende Befestigung mittels Verbindungsbol- , zen. Die bekannte Ausführungsform führt zu verhältnismäßig materialaufwendigen Tragflügeln. Darüber hinaus führen die Verbindungsbolzen zu einer Schwächung des tragenden Querschnittes. Insbesondere ist das Problem der Kraftübertragung von der Tragfläche auf den Flügelwurzelbereich nicht befriedigend gelöst.

Bei einem anderen bekannten Tragflügel der eingangs beschriebenen Gattung (vgl. deutsche Patentschrift 1045810 und U.Hütter, »Luftschrauben aus faserverstärkten Kunstharzen«, Jahrbuch 1960 der WGL, S. 374 bis 381), ist der Aufbau so getroffen, daß um einen Flügelkern in Längsrichtung des Flügels verlaufend und aneinander anschließende faserarmierte Kunststoffstränge angeordnet werden, die zumindest an einem Ende Strangschlaufen bilden. Entsprechend der Flügelform werden dabei die einzelnen Kunststoffstränge in bezug auf ihre Höhe oder ihre Breite mehr oder weniger verformt. Die Schlaufen sind ferner im wesentlichen rechtwinklig abgewinkelt und aneinander, einen Flügelwurzelflansch bildend, angeschlossen. Dieser bekannte Tragflügel weist den Nachteil auf, daß der Tragflügelwurzelbereich in mehreren und relativ zeitraubenden Arbeitsgängen hergestellt werden muß bzw. in einer anderen Ausführungsform eine ungünstige Übertragung der auf den Tragflügel wirkenden Kräfte bedingt.

Ferner ist es bekannt, hohle Bauteile wie Leitungsrohre durch Wickeln von Glasfäden herzustellen (vgl. British Plastics, Dezember 1951, S. 415 bis 420).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tragflügel der eingangs beschriebenen Gattung in einfachster Weise so zu gestalten, der er bei geringem Eigengewicht sich durch hohe Festigkeit in der Hauptbelastungsrichtung auszeichnet und zusammen mit dem Wurzelbereich in möglichst wenig Arbeitsgängen gefertigt werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Holm aus vorgespannten, harzgetränkten durch Wikkeln in Flügellängsrichtung auf einen Wickelkern aufgebrachten Glasfäden besteht, wobei diese den fest mit dem Wickeldorn verbundenen Flügelwurzelbeschlag umschlingen.

Der erzielte Vorteil ist vor allem darin zu sehen, daß ohne Schwächung des tragenden Tragflügelquerschnittes der Flügelwurzelbeschlag fest mit dem Tragflügel verbunden und praktisch in diesen integriert wird, wobei durch das gleichzeitige Wickeln von Tragflügel und Flügelwurzelbeschlag eine einfache und schnelle Fertigung erzielt wird.

Der beschriebene Tragflügel kann dahingehend weiter ausgebildet werden, daß der Holm in an sich bekannter Weise zweiteilig als vorderer und als hinterer Holm ausgebildet ist, wobei die den hinteren Holm bildenden Fadenstränge an der Flügelprofilober- und -Unterseite jeweils zwischen dem Flügelkern und der Deckhaut angeordnet sind. Ein einfaches und wohldefiniertes Auswuchten der Tragflügel kann dadurch erreicht werden, daß innerhalb des vorderen Holmes nahe der Flügelvorderkante ein Rohr angeordnet ist, welches Metallmassen zur Auswuchtung des Flügels enthält.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Tragflügels, welches durch die folgenden nacheinander auszuführenden Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

a) Wickeln von Glasfäden auf einen langgestreckten Wickelrahmen jeweils um einen an jedem Ende des Wickelrahmens angeordneten Flügelwurzelbeschlag, wobei der Abstand der Flügelwurzelbeschläge voneinander größer als die Länge des herzustellenden Flügels ist;

b) Befestigen der gewickelten Fadenschichten an den Flügelwurzelbeschlägen durch Bügel;

c) Formen und Polymerisieren des gewickelten Glasfaserauf baus;

d) Überziehen des gewickelten Glasfaseraufbaus und des Flügelkerns mit die Deckhaut bildenden Glasfasermatten aus schräg zur Flügellängsachse verlaufenden harzgetränkten Glasfäden;

e) erneutes Formen und Polymerisieren des Glasfaseraufbaus;

f) Abschneiden eines der beiden Flügelwurzelbeschläge und Aufbringen eines die Flügelspitze bildenden, aus dem gleichen Harz hergestellten Abschlußansatzes auf den Flügel.

Handelt es sich um die Herstellung eines Tragflügels geringer Spannweite, so wird zweckmäßig der mit Glasfasermatten überzogene und polymerisierte Flügelaufbau zur Bildung je eines Flügels mit einem Flügelwurzelbeschlag in der Mitte durchtrennt.

Gegenstand der Erfindung ist endlich eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welche gekennzeichnet ist durch eine vierteilig ausgeführte, hohle, an den Flügelwurzelbeschlägen des Wickelrahmens zentrierte Form mit dem Profil des herzustellenden Flügels, deren hintere, den Flügelkern enthaltenden Teile während des Wickelvorganges am Wickelrahmen befestigt sind, wobei der Wickelrahmen um eine rechtwinklig zu seiner Längsachse verlaufende Achse drehbar zur Aufnahme des von einer Abwikkelvorrichtung zugeführten Glasfadens angeordnet ist. Zweckmßig umfaßt die Abwickelvorrichtung einen Regler zur Aufrechterhaltung der Vorspannung des Glasfadens, wobei der Glasfaden durch einen belasteten Tänzer zwischen an der Abwickelvorrichtung befestigten Rollen auf die gewünschte Spannung gebracht wird, und wobei an der letzten den Glasfaden führenden Rolle eine Einrichtung zum Tränken und Abtropfen des Glasfadens angeordnet ist, welche an einem in Querrichtung verschiebbaren Schlitten befestigt ist, wobei dieser durch eine das vorgegebene Flügelprofil abtastende Anordnung gesteuert wird. Zweckmäßig ist dazu der Aufbau so getroffen, daß ein an dem Halter des Schlittens befestigter, mit dem Hai-

ter um eine zur Drehachse des Wickelrahmens parallele Achse schwenkbarer Führungsarm sich bei umlaufenden Wickelrahmen abwechselnd an jeweils einer an jedem Ende des Wickelrahmens befestigten Rolle abstützt. Eine sichere Funktionsweise bei gerin- ^;5 gern Platzbedarf läßt sich dadurch erreichen, daß die das herzustellende Flügelprofil abtastende Anordnung eine dieses Profil wiedergebende Schablone aufweist, deren Fläche waagerecht von einem Schalter überstrichen wird, welcher an dem Schlitten angeordnet ist, und daß die Bewicklung mit zu der Wickelachse parallelen Schichten dadurch erfolgt, daß der Schlitten jeweils um einen dem Durchmesser des Glasfadens entsprechenden Schritt vorrückt, wobei dieser Vorschub durch einen Kontakt gesteuert wird, weleher von einem Taster bei jedem Vorbeigang des Wikkelrahmens geschlossen wird. In verfahrensmäßiger Hinsicht wird dabei so vorgegangen, daß zur Wicklung eines vorderen und eines hinteren Holms nach der Wicklung des vorderen Holms die Flügelwurzelbeschläge von dem Wickelrahmen abgenommen und zur Wicklung des hinteren Holms umgedreht am Wikkelrahmen befestigt werden. Dabei kann das Rohr vor dem ersten Formvorgang entweder vor oder nach der Bewicklung an dem Flügelwurzelbeschlag angeklebt werden. In weiterer Ausbildung geht ein Vorschlag dahin, daß bei Einbau des Rohres nach der Bewicklung das Profil der Schablone derart ausgebildet ist, daß nach dem Einbau des Rohres die aufgewickelten Fadenschichten dem Profil der Flügeloberfläche entsprechen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Hubschrauberrotorblatt,

F i g. 2 in perspektivischer Darstellung ein Hubschrauberrotorblatt,

F i g. 3 in perspektivischer Darstellung eine Einrichtung zur Herstellung des Gegenstandes nach F i g. 1 und 2,

F i g. 4 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch die Tränkeinrichtung des Gegenstandes nach Fig. 3,

F i g. 5 in größerem Maßstab eine von der Seite gesehene Teilansicht des Wickelrahmens des Gegenstandes nach F i g. 3 in der Zone, in welcher er mit einem Flügelwurzelbeschlag, dem Flügelkern und den beiden hinteren Abschnitten der Form versehen ist,

F i g. 6 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach F i g. 5, wobei der hintere obere Teil der Form entfernt ist,

F i g. 7 eine schaubildliche Ansicht der Steuerung des die Tränkeinrichtung tragenden Schlittens,

F i g. 8 eine schaubildliche Ansicht eines Abschnitts des Schlittens, welche die gedruckte Schablone zeigt, welche das herzustellende Profil wiedergibt und die Umsteuerung der Bewegungseinrichtung des Schlittens ermöglicht,

F i g. 9 eine Aufsicht auf einen Flügelwurzelbeschlag,

Fig. 10 bis 13 Schnitte durch den Gegenstand nach F i g. 9 längs der Linien X-X bzw. XI-XI bzw. XII-XII bzw. XIII-XIII nach der Bewicklung des die Vorderkante bildenden Holms.

Das in F i g. 1 und 2 dargestellte Hubschrauberrotorblatt, welches eine verhältnismäßig hohe Steifigkeit besitzt, weist einen die Vorderkante bildenden vorderen Holm 1 auf. Dieser C-förmige Teil wird durch U-f örmige Lagen 2 von Glasfaden 27 gebildet, welche den Flügelwurzelbeschlag 3 umfassen und mit Hilfe von unter Vorspannung stehenden Glasfaden hergestellt sind, welche in der Richtung der Spannweite senkrecht zu der Tiefe des Profils angeordnet sind. Dieser Längsteil des Holms ist an dem vorderen Abschnitt 4 eines Flügelkerns 5 aus einem leichten Füllstoff angebracht, z. B. einem Kunststoff schaum, z. B. Polyurethanschaum, dessen Form die des vorderen Holms 1 ergänzt und das Profil des Rotorblattes definiert. An dem hinteren Abschnitt des Flügelkerns 5 ist ein hinterer Holm 6 angeordnet, welcher in der gleichen Weise wie der Holm für die Vorderkante 1 ausgeführt ist, d. h. mit Hilfe von unter Vorspannung stehenden Glasfaden, welche in der Richtung der Spannweite angeordnet sind und U-förmig einen in diesen Figuren nicht sichtbaren Wickelkern übergreifen, welcher fest mit dem Flügelwurzelbeschlag 3 verbunden ist. Die Anordnung ist mit einem Glasgewebe als Deckhaut 7 mit unter 45° gekreuzten Fasern überzogen, welche mit dem gleichen thermoplastischen Harz getränkt sind.

Falls das Rotorblatt nur eine verhältnismäßig geringe Steifigkeit aufzuweisen braucht, fällt der hintere Holm 6 fort, so daß dann das Rotorblatt nur den vorderen Holml, den Flügelkern 5 und die Deckhaut 7 aufweist.

In dem der Vorderkante benachbarten Abschnitt des vorderen Holmes 1 ist ein Rohr 8 aus Glasfasern angeordnet, in welchem Metallmassen zur statischen und dynamischen Auswuchtung des Flügels untergebracht sind.

Zur Herstellung eines Rotorblattes der unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 2 beschriebenen Gattung mit oder ohne hinteren Holm wird eine Wickelapparatur benutzt, welche in F i g. 3 bis 8 zur Herstellung eines Rotorblattes ohne hinteren Holm dargestellt ist. Diese Apparatur enthält einen drehbaren Wickelrahmen 9, der genügend steif ist, um die auf den Glasfaden ausgeübten Vorspannungskräfte auszuhalten, welche z. B. zwischen 10 und 30 kg/mm² liegen. Der Wickelrahmen wird um eine zu ihm senkrechte Drehachse 10 mittels eines Motors 11 in Umdrehung versetzt (F i g. 3).

An diesem Wickelrahmen sind zwei Flügelwurzelbeschläge 3 α und 3 b in einer durch die Drehachse 10 gehenden Ebene angebracht. Jeder Flügelwurzelbeschlag ist an dem Wickelrahmen 9 durch eine Achse 12 (F i g. 5 und 6) befestigt, welche durch den Schenkel 13 des Flügelwurzelbeschlages tritt, welcher auf der Seite der Hinterkante des herzustellenden Rotorblattes liegt. Stellschrauben 14 stützen sich an diesen Flügelwurzelbeschlägen ab und gestatten die Einstellung ihrer Ausrichtung bei der Anbringung an dem Wickelrahmen 9 durch Drehung der Flügelwurzelbeschläge um ihre Achsen 12. Jeder Flügelwurzelbeschlag läuft in eine Flügelkernhälfte 15 aus, welche an ihn angeklebt ist, und auf welche der Glasfaden aufgewickelt wird.

Der drehbare Wickelrahmen 9 trägt eine Traverse 16, an welcher die hintere Teile 17 und 18 einer vierteiligen Form befestigt sind, deren vordere Teile 19 und 20 während der Bewicklung nicht benutzt werden. Diese Formteile bilden einen Hohlraum, in welchem eine den Flügelkern 5 bildende Füllung 21 angeordnet wird. Die Füllung wird an dem drehbaren Wickelrahmen vor der Vornahme der Bewicklung an-

gebracht und durch die hinteren Formteile 17 und 18 in ihrer Stellung gehalten. Der drehbare Wickelrahmen 9 trägt außerdem gegenüber den Flügelwurzelbeschlägen 3 α und 3 b auf der diesen abgewandten Seite Achsen 22, welche zu dem Wickelrahmen senkrecht liegen und eine am Ende angeordnete Rolle 23 tragen (Fig. 3).

Gegenüber dem drehbaren Wickelrahmen ist die an einem Gestell 24 angebrachte Abwickelapparatur angeordnet (F i g. 3). Diese Apparatur weist eine eine Glasfadenspule 26 tragende Waage 25 auf, wobei ferner ein Regler 28 für die Spannung des Fadens vorgesehen ist. Der von der Spule abgewickelte Glasfaden 27 läuft zwischen Rollen 28 a hindurch, welche von Flanschen 28 b gehalten werden, welche von einem Hebel 29 getragen werden, welcher mit einem Gegengewicht 30 versehen und an Armen 31 um eine zu der Drehachse 10 parallele Achse schwenkbar ist, um den Faden unter Spannung zu setzen. ,

Hinter den Rollen 28 α läuft der Faden nacheinander über eine erste feste Rolle 32, über eine Rolle 33 eines durch Gewichte 35 belasteten Tänzers 34, über eine zweite feste Rolle 36, über die zweite Rolle 37 des belasteten Tänzers und schließlich über eine dritte feste Rolle 38. Diese feste Rolle 38 ist fest mit einer Welle 39 verbunden, welche zu der Drehachse 10 parallel angeordnet ist, und an welcher ein Halter 40 schwenkbar ist. Der Halter 40 trägt zwei Führungsstangen 41 für einen Schlitten 42, welcher in der Querrichtung mittels einer von einem Getriebemotor 44 angetriebenen Schraubenspindel 43 verschieblich ist (Fig. 7 und 8).

An dem Schlitten ist eine Einrichtung 45 zum Tränken des Glasfadens 27 in Form eines Gefäßes angebracht, in welche der Glasfaden nach Vorbeigang an der Rolle 38 durch eine Düse 46 eintritt, welche eine nach außen erweiterte Öffnung besitzt (Fig.4). Der Glasfaden 27 tritt aus dem Gefäß durch eine Düse 47 aus, welche im Querschnitt die Form eines Venturirohres besitzt und das Abtropfen des mit dem in dem Gefäß enthaltenen flüssigen thermoplastischen Harz 48 getränkten Glasfadens 27 bewirkt. Nach dem Austritt aus dem Gefäß wickelt sich der Glasfaden 27 auf die an dem drehbaren Wickelrahmen 9 angebrachten Flügelwurzelbeschläge 3 α und 3 b auf. Die Schwenkbewegung des Halters 40 des Schlittens 42 und des Gefäßes der Einrichtung 45 um die Welle 39 wird durch einen Führungsarm 49 herbeigeführt, welcher an diesem Halter befestigt ist und sich mit seinem Ende nacheinander an den beiden an dem drehbaren Wickelrahmen befestigten Rollen 23 abstützt (F i g. 3). Ein Rückgewinnungsgefäß 50 ist unter der Einrichtung 45 angeordnet.

Die seitliche Verschiebung des mit thermoplastischem Harz getränkten Glasfadens 27 zur Bewicklung der an den Flügelwurzelbeschlägen 3 α und 3 b befestigten Wickelkernhälften 15 erfolgt durch eine Translationsbewegung des von dem Schlitten 42 getragenen Gefäßes der Einrichtung 45. Die Aufwicklung des Glasfadens 27 auf die Flügelwurzelbeschläge 3 a und 3 b erfolgt in zu der Achse der Wickelkernhälften 15 parallelen Schichten und wird durch einen schrittweisen Vorschub des Schlittens 42 um einen dem Fadendurchmesser entsprechenden Schritt erzielt. Dieser Vorschub wird durch einen Kontakt 51 gesteuert, welcher beim Vorbeigang des Flügels während der Bewicklung durch einen Taster 52 geschlossen wird, welcher um eine zu der Drehachse 10 parallele Achse 53 schwenkbar ist, welche an einem fest mit dem Schlitten 42 verbundenen Halter 54 angebracht ist (F i g. 7 und 8). Dieser Taster ist fest mit einem axial verschieblichen Schalter 55 verbunden, welcher mit Reibung in einem festen Halter 56 verschieblich ist und waagerecht die Fläche bestreicht, welche von einer mit einer Schaltungsanordnung bedruckten Schablone 57 begrenzt wird, welche von einem an dem Halter 40 befestigten Teil 58 getragen wird. Diese Schablone 57 gibt das Profil der herzustellenden Bewicklung unter Berücksichtigung des Verhältnisses der Hebelarme des Tasters 52 und des axial verschieblichen Schalters 55 wieder und hat eine waagerechte Erstreckung C, welche der gesamten Translationsbewegung des Schlittens 42 entspricht. Jedesmal wenn der axial verschiebliche Schalter auf einen Schenkel der Schablone 57 trifft, bewirkt er die Umkehr des Speisestroms des Getriebemotors 44 und somit die Bewegungsumsteuerung des Schlittens 42.

Die Herstellung eines Rotorblattes unter Benutzung der Einrichtung der F i g. 3 bis 8 geht folgendermaßen vor sich.

Der vorher bearbeitete Flügelkern 5 wird an dem drehbaren Wickelrahmen 9 angebracht, an welchem er durch die hinteren Teile 17 und 18 der Form gehalten wird. Die Flügelwurzelbeschläge 3 α und 3 b werden an dem drehbaren Rahmen angebracht. Hierauf wird der Glasfaden 27, welcher während seines Durchlaufs durch das Gefäß der Einrichtung 45 mit thermoplastischem Harz getränkt wurde und bei dessen Austritt aus dem Gefäß der überschüssige Kunststoff abgetropft wurde, auf die Wickelkernhälften 15 und die Flügelwurzelbeschläge durch Drehung des Wickelrahmens 9 mittels des Getriebemotors 11 aufgewickelt. Die Kontrolle des Glasfadenvolumens erfolgt durch Wägen der Spule 26 mittels der Waage 25. Die Kontrolle der Verteilung längs der Sehne des Profils erfolgt unter der kombinierten Wirkung des Tasters 53, des axial verschieblichen Schalters 55 und der gedruckten Schaltung der Schablone 57. Wenn eine Stauchung in dem bereits bewickelten Abschnitt auftritt, wird der Glasfaden mehrmals über die besondere Stelle gewickelt, und der Kontakt 51-52 wird erst wieder hergestellt, wenn der aufgewickelte Faden von neuem die Stelle des benachbarten Fadens erreicht hat.

Die Schichthälften aus dem mit Harz getränktem Glasfaden, welche nach der Bewicklung zwischen den beiden Flügelwurzelbeschlägen 3 a und 3 b angeordnet sind, werden durch Anbringung der vorderen Teile 19 und 20 der Form sowie mit Hilfe von Bügeln 59 (F i g. 2 und 5) gepreßt und auf dem Abschnitt 4 des Flügelkerns 5 auf ihre endgültige Form gebracht. Die Längsfugen der Form sind so angeordnet, daß sie als Führungen dienen, und für die Abfuhr des überschüssigen Harzes sind entsprechende Austrittslöcher vorgesehen. Die durch den Rahmen, die Form und den Inhalt derselben gebildete Anordnung wird dann im Ofen polymerisiert.

Nach der Polymerisierung wird die Form auseinandergenommen und der Überzug wird dadurch hergestellt, daß auf den polymerisierten Teil nach der Entfernung der Bügel 59 mehrere Schichten von Glasfasergewebe als Deckhaut 7 mit unter 45° gekreuzten, mit Harz getränkten Fasern aufgewickelt werden. Der Überzug mit dem Gewebe erfolgt an der Hinterkante des Profils so, daß bei jeder Aufwicklung eine Verschiebung um eine geringe Strecke längs der Sehne

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vorgenommen wird. Die Bügel 59 werden dann wieder auf dem Überzug festgezogen, und die Gesamtanordnung wird in der Form gepreßt und in den Ofen gebracht. Nach der Polymerisierung wird der erhaltene Teil entgratet und mit Wasser mit Hilfe von Schnurgelpapier abgeschliffen.

Der so hergestellte Teil kann je nach der gewünschten Flügelart auf zwei verschiedene Weisen benutzt werden. Wenn es sich um einen Flügel großer Länge handelt, wird der Teil in der Nähe eines der Flügelwurzelbeschläge 3 α oder 3 b abgeschnitten, wobei der mit dem Flügel fest verbundene Flügelwurzelbeschlag unmittelbar als Flügelwurzelbeschlag benutzbar ist. Wenn dagegen ein Flügel verhältnismäßig geringer Länge hergestellt werden soll, kann der Teil in seiner Mitte zerschnitten werden, so daß zwei Flügel geringer Länge mit ihren Flügelwurzelbeschlägen entstehen. In beiden Fällen wird mit dem abgeschnittenen Abschnitt des Flügels durch Formen ein aus dem deichen thermoplastischen Harz hergestellter Abschlußansatz kombiniert.

Wenn ein Flügel mit einer verhältnismäßig großen Steifigkeit infolge des Vorhandenseins eines hinteren Holms im hinteren Abschnitt des Profils hergestellt werden soll, kann ein Flügelwurzelbeschlag der in F i g. 9 bis 13 dargestellten Art benutzt werden. Dieser Flügelwurzelbeschlag 3 c unterscheidet sich von dem Flügelwurzelbeschlag 3 der F i g. 5 und 6 dadurch, daß er eine Verlängerung 60 in Richtung auf die Hinterkante des herzustellenden Flügels besitzt. An diesem Beschlag werden dann ein Wickelkern 15 c zur Wicklung des vorderen Holms sowie der Vorderkante und eine Wickelkernhälfte 61 zur Wicklung des hinteren Holms angebracht. Diese Wickelkernhälften übergreifen wechselseitig den Steg 62 des Flügelwurzelbe-Schlages 3 c und die Verlängerung 60 desselben. Zum Abgleich der Formänderungen zur Herstellung einer stabilen Unterlage für jede Bewicklung werden Zwischenstücke 63 aus bewehrtem Kunstharz auf den Flügelwurzelbeschlag geklebt. Derartige Zwischenstücke können mit dem Flügelwurzelbeschlag 3 benutzt werden.

Zur Herstellung eines Flügels mit hinterem Holm bei Benutzung von zwei Flügelwurzelbeschlägen der dem Flügelwurzelbeschlag 3 c der F i g. 9 entsprechenden Art wird das erhaltene Gebilde nach Bewicklung des Holms und Polymerisierung vor der Anbringung des Überzuges entgratet und hierauf an dem drehbaren Wickelrahmen 9 umgedreht, wobei die Flügelwurzelbeschläge mittels der beiderseits der Vorderkante angeordneten Befestigungslöcher 64 befestigt werden. Hierauf wird der hintere Holm auf die Wikkelkernhälften 61 aufgebracht, während die anderen Herstellungsschritte unverändert bleiben.

Die durch die Teile 17 bis 20 gebildete Form kann innen entsprechend der endgültigen Form des Profils ausgearbeitet und für die der Anbringung des Überzuges vorausgehenden Arbeitsgänge mit Blechen ausgekleidet werden, deren Dicke gleich der des Überzuges ist. Es können auch zwei Formen hergestellt werden, deren Innenformen dem Profil ohne Überzug bzw. dem Profil mit Überzug entsprechen.

Für die statische und dynamische Auswuchtung des Flügels wird ein Rohr aus einem geschichteten Material, z. B. das Rohr 8 der F i g. 6, welches durch eine V-förmige Passung mit der Spitze 66 der Verstrebung der Aufwicklung der Fäden auf den Flügelwurzelbeschlag fest verbunden ist, an diesen Beschlag angeklebt. Bei vorheriger Bestimmung der Verteilung und der Werte der Auswuchtungsmassen kann das Rohr mit Metall gefüllt sein, es kann jedoch auch leer eingesetzt werden und nach dem Zerschneiden der hergestellten Anordnung mittels einer Stange gefüllt werden, deren Gewicht bedarfsgemäß verringert wird, um die statische Auswuchtung in der Tiefe und in Richtung der Spannweite des Flügels herzustellen. Das Rohr kann zwischen die Flügelwurzelbeschläge entweder vor der Bewicklung oder nach der Bewicklung eingesetzt werden, jedoch dann vor der ersten Einbringung in die Form. In diesem letzteren Fall wird das Profil der Schablone 57 so verändert, daß der aufgewickelte Glasfaden bei der Anbringung des Rohrs entsprechend dem Außenprofil des Flügels zurückgedrückt werden kann.

Wenn sich das Flügelprofil im Grundriß oder der Dicke nach ändert, wird es durch den Formungsvorgang nach der Herstellung des Überzuges hergestellt, wofür eine es wiedergebende Form benutzt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Tragflügel, insbesondere Hubschrauberrotorblatt, mit einem aus glasfaserverstärktem Harz bestehenden Holm, einem aus einem leichten Füllstoff aufgebauten Flügelkern und einer aus glasfaserverstärktem Harz bestehenden Deckhaut, dadurch gekennzeichnet, daß der Holm aus vorgespannten, harzgetränkten, durch Wikkein in Flügellängsrichtung auf einen Wickelkern aufgebrachten Glasfaden besteht, wobei diese den fest mit dem Wickelkern verbundenen Flügelwurzelbeschlag (3, 3 c) umschlingen.

2. Tragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Holm in an sich bekannter Weise zweiteilig als vorderer (1) und als hinterer (6) Holm ausgebildet ist, wobei die den hinteren Holm bildenden Fadenstränge an der Flügelprofilober- und -Unterseite jeweils zwischen dem FHigelkern (5) und der Deckhaut (7) angeordnet sind.

3. Tragflügel nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des vorderen Holms (1) nahe der Flügelvorderkante ein Rohr (8) angeordnet ist. welches Metallmassen zur Auswuchtung des Flügels enthält.

4. Verfahren zur Herstellung eines Tragflügels nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die folgenden, nacheinander auszuführenden Verfahrensschritte:

a) Wickeln von Glasfaden auf einem langgestreckten Wickelrahmen (9) jeweils um einen an jedem Ende des Wickelrahmens angeordneten Flügehvurzelbeschlag (3 a, 3 b), wobei der Abstand der Flügelwurzelbeschläge voneinander größer als die Länge des herzustellenden Flügels ist;

b) Befestigen der gewickelten Fadenschichten an den Flügelwurzelbeschlägen durch Bügel (59);

c) Formen und Polymerisieren des gewickelten Glasfaseraufbaus;

d) Überziehen des gewickelten Glasfaseraufbaus und des Flügelkerns mit die Deckhaut bildenden Glasfasermatten aus schräg zur Flügellängsachse verlaufenden harzgetränkten Glasfaden;

e) erneutes Formen und Polymerisieren des Glasfaseraufbaus;

f) Abschneiden eines der beiden Flügelwurzelbeschläge und Aufbringen eines die Flügelspitze bildenden, aus dem gleichen Harz hergestellten Abschlußansatzes auf den Flügel.

5. Verfahren nach Anspruch 4 zur Herstellung eines Tragflügels geringer Spannweite, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Glasfasermatten überzogene und polymerisierte Flügelaufbau zur Bildung je eines Flügels mit einem Flügelwurzelbeschlag in der Mitte durchtrennt wird.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 bis 5, gekennzeichnet durch eine vierteilig ausgeführte, hohle, an den Flügelwurzelbeschlägen (3 a, 3 b) des Wikkelrahmens" (9) zentrierte Form (17. 18, 19, 20)

45 mit dem Profil des herzustellenden Rügeis, deren hintere, den Flügelkern (5) enthaltenden Teile (17, 18) während des Wickelvorganges am Wikkelrahmen befestigt sind, wobei der Wickelrahmen um eine rechtwinklig zu seiner Längsachse verlaufende Achse (10) drehbar zur Aufnahme des von einer Abwickelvorrichtung zugeführten Glasfadens (27) angeordnet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwickelvorrichtung einen Regler (28) zur Aufrechterhaltung der Vorspannung des Glasfadens (27) umfaßt, wobei der Glasfaden durch einen belasteten Tänzer (34, 35) zwischen an der Abwickelvorrichtung befestigten Rollen (32, 36, 38) auf die gewünschte Spannung gebracht wird und daß an der letzten, den Glasfaden führenden Rolle (38) eine Einrichtung (45) zum Tränken und Abtropfen des Glasfadens angeordnet ist, welche an einem in Querrichtung verschiebbaren Schlitten (42) befestigt ist, wobei dieser durch eine das vorgegebene Flügelprofil abtastende Anordnung gesteuert wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein an dem Halter (40) des Schlittens (42) befestigter, mit dem Halter um eine zur Drehachse (10) des Wickelrahmens (9) parallele Achse schwenkbarer Führungsarm (49) sich bei umlaufenden Wickelrahmen abwechselnd an jeweils einer an jedem Ende des Wickelrahmens befestigten Rolle (23) abstützt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die das herzustellende Flügelprofil abtastende Anordnung eine dieses Profil wiedergebende Schablone (57) aufweist, deren Fläche waagerecht von einem Schalter (55) überstrichen wird, welcher an dem Schlitten (42) angeordnet ist, und daß die Bewicklung mit zu der Wickelachse parallelen Schichten dadurch erfolgt, daß der Schlitten jeweils um einen dem Durchmesser des Glasfadens (27) entsprechenden Schritt vorrückt, wobei dieser Vorschub durch einen Kontakt (51) gesteuert wird, welcher von einem Taster (52) bei jedem Vorbeigang des Wickelrahmens (9) geschlossen wird.

10. Verfahren zur Herstellung eines Tragflügels nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wicklung eines vorderen (1) und eines hinteren (6) Holms nach der Wicklung des vorderen Holms die Flügelwurzelbeschläge (3 c) von dem Wickel rahmen (9) abgenommen und zur Wicklung des hinteren Holms umgedreht am Wickelrahmen befestigt werden.

11. Verfahren zur Herstellung eines Tragflügels nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (8) vor dem ersten Formvorgang entweder vor oder nach der Bewicklung an dem Flügelwurzelbeschlag (3) angeklebt wird.

12. Verfahren zur Herstellung eines Tragflügels nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einbau des Rohres (8) nach der Bewicklung das Profil der Schablone (57) derart ausgebildet ist, daß nach dem Einbau des Rohres die aufgewickelten Fadenschichten dem Profil der Flügeloberfläche entsprechen.