DE1921798B - Verfahren zur Herstellung einer Zellenstruktur hoher Festigkeit - Google Patents

Description

Fasergeflecht, z. B. Glasfaser, um einen rotieren- Ein weiteres Herstellungsverfahren besteht in der

den Formkörper gewickelt wird und wobei längs- io sogeannten Wickelmethode. Hierbei wird ein zerleg-

und/bzw./oder quer- bziv, diagonal gerichtete barer Kern des zu bildenden Bauteiles hergestellt, um Versteif ipgselemente in die Zellenstruktur einge- \ den Kunststbf fmatten oder Bänder gewickelt werden.

lagert sind, dadurch gekennzeichnet, Um diesen Bauteilen such die notwendige Festigkeit

daß durch eine Formleiste (3) an vorgesehenen und Steifigkeit zu verleihen, werden als nächster

Nuten (2) im Formkörper (1)-Profilnuten als Verr 15 Schritt Versteifungselemente oder Rippen aufgelegt

steifungselemente aus dem mit Vorspannung auf- _und wiederum mit einer Deckschicht, die gleichzeitig

gewickelten Fasergeflecht (6) während bzw. iu> zur Behäutung dient, versehen. Hierdurch ist es zwar

mittelbar nach dem Wickelvorgang eingedrückt möglich, eine aus einem Stück bestehende, etwas grö-

werden und nach Aushärtung die Behäutung er- ßere Zellenstruktur herzustellen, und es brauchen so-

folgt. ao mit nicht mehr die kleineren Einzelschalenteile zu-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- sätzlich miteinander verbunden zu werden, jedoch ist kennzeichnet, daß in Längsrichtung angeordnete auch nur die Herstellung eines Bauteiles bis zu einer Profilnuten (2) durch periodisches Drücken der gewissen Größe möglich. Nachteilig wirkt sich der Formleiste (3) in Abhängigkeit von der Drehstel- enorme Zeitaufwand aus, der notwendig ist, um die lung des Formkörpers (1) mittels mechanischem as einzelnen Schichten der Zellenstruktur aufzubauen, Antrieb über Exzenter bzw. Kurvenscheibe (9) da die Versteifungselemente für sich auf die Grunderzeugt werden. schicht aufgeklebt werden müssen. Durch die Einla-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- gerung von Versteifungselementen fremdartiger kennzeichnet, daß eine Quer- bzw. Diagonalprofi- Materialien kann es vorkommen, daß dabei die Verlierung durch eine Winkelverstellung der Form- 30 steifungselemente im Inneren schlecht mit dem leiste (3) erfolgt. Grundteil verbunden sind und dadurch unter Um-

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ständen die notwendige Festigkeit mchrerreicht wird, gekennzeichnet, daß an Kreuzungspunkten der Außerdem müssen die Versteifungselemente mitein-Profilierung Knotenformstücke (11) eingelagert ander verbunden werden, und dies bereitet wiederum werden. 35 zusätzliche Schwierigkeiten.

5. Zellenstruktur nach Anspruch 1 bis 4, da- Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine ZeI-durch gekennzeichnet, daß in die Profilnuten (2) lenstruktur zu schaffen, bei der z. B. ein ganzes Versteifungsleisten (12) eingelagert werden, in Rumpfteil eines Flugzeuges aus einem Stück rationell denen elektrische bzw. hydraulische Leitungen hergestellt werden kann. Es soll ferner hohe Festiggeführt sind. 40 keit aufweisen und je nach Bedarf sollen längs-

. und/bzw. oder quer- bzw. diagonal gerichtete Versteifungselemente in der Zellenstruktur eingelagert

sein, wobei mit Vorspannung ein mit einem Bindemittel benetztes Band bzw. Matte aus Fasergeflecht, 45 z. B. Glasfaser, um einen rotierenden Formkörper ge-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- wickelt wird. Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch lung einer Zellenstruktur hoher Festigkeit, insbeson- erreicht, daß durch eine Formleiste an vorgesehene dere für Flugkörper, bestehend aus faserverstärktem Nuten im Formkörper Profilnuten als Versteifungse-Kunststoff, wobei mit Vorspannung ein mit einem lemente aus dem mit Vorspannung aufgewickelten Bindemittel benetztes Band bzw. Matte aus Faserge- 50 Fasergeflecht während bzw. unmittelbar nach dem flecht, z.B. Glasfaser, um einen rotierenden Form- Wickelvorgang eingedrückt werden und nach Auskörper gewickelt wird und wobei längs- und/bzw./ härtung die Behäutung erfolgt. Um einen möglichst oder quer- bzw. diagonal gerichtete Versteifungsele- rationellen Arbeitsablauf zu gestatten, werden nach mente in die Zellenstruktur eingelagert sind. einer weiteren Ausbildung der Erfindung die in Längs-

Bekannt sind Methoden zur Herstellung einer ZeI- 55 richtung angeordneten Profilnuten durch periodi-

lenstruktur aus Kunststoff. Hierzu wird üblicherweise sches Drücken der Formleiste in Abhängigkeit von

eine negative Form verwendet, in der eine Kunststoff- der Drehstellung des Formkörpers mittels mechani-

schicht aufgetragen und mit zusätzlichen Verstei- sehen Antriebs über Exzenter bzw. Kurvenscheibe er-

fungselementen, z. B. Bienenwaben, versehen ist. Ab- reicht.

schließend wird noch eine sogenannte Behäutung ^6o Dadurch ist es möglich, daß über einen Formkör-

durchgeführt, so daß das Gebilde eine hohe Festig- per, der z. B. nur aus einzelnen Spanten bzw. Rippen

keit erhält. Nach Aushärtung wird dieses Teil aus der besteht, in einem einzigen Arbeitsgang ein durch ein

Form herausgenommen und gegebenenfalls mit Bindemittel benetztes Band aus Fasergeflecht gewik-

einem anderen Zellenteil zusammengefügt. Dieses keit werden kann und zugleich bei diesem Wickelvor-

Zellenteil kann als Rumpfteil oder Tragflügeltei) 65 gang auch die Versteifungselemente geformt werden

eines Flugzeugs ausgebildet sein. Dieses Herstellungs- können. Dadurch entsteht eine sehr feste und verwin-

verfahren hat aber den Nachteil, daß die einzelnen dungssteife Zellenstruktur beliebiger Größe, ohne

Bauelemente einer Grundform bedürfen. Sie bestehen daß nachher Einzelteile zusammengebaut werden

müssen, Als weiterer Vorteil ist die Tatsache anzuse- körpers 1 erreicht wird. Da bei einer gewissen Winkel-

hen, daß die Versteifungselemente eine gewisse Vor- stellung des Formkörpers Il eine Versteifungsnut ein-

spnnnung aufweisen und dadurch' die fertigen Teile gedrückt werden muß, wird mit Hilfe eines Exzenters

gewichtsmäßig sehr leicht bei gleicher Festigkeit aus- oder einer Kurvenscheibe 9 die periodische Bewe-

geführt werden können, 5 gung erreicht. Durch eine Feder 10 wird die Formlei-

An Hand eines Ausführungsbeispieles sei die Er- ste 3 wieder aus der Nut 2 herausgezogen,

findung näher erläutert. Es zeigt Da aber nicht nur aus Festigkeitsgründen eine

Fig. 1 schematische Darstellung eines Wickelvor- Längsprofilierung oft nicht ausreicht, ist auch eine

ganges, Quer- bzw. Diagonalprofilierung notwendig. Hierbei

Fig.2 bis 5 Anordnung der Versteifungsele- *o wird die sonst parallel zur Längsachse eingestellte

mente, Formleiste 3, die bei der Längsprofilierung mit dem

F i g. 6 Ausbildung an den Kreuzungspunkten. gleichen Vorschub wie die Vorratsspule mit der Um-

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist schematisch eine lenkrolle in axialer Richtung kontinuierlich weiterbe-Wickelvorrichtung dargestellt. Der Formkörper 1 be- wegt wird, lediglich um einen gewissen Anstellwinkel steht aus einzelnen Rippen und Spanten und dient als 15 verstellt, und man erhält eine Diagonal-Profiherung, Grundgestell des zu erstellenden Bauteiles. Als Bei- ähnlich einem steilgängigen Gewinde. Stellt man die spiel wurde ein kreisförmiger Querschnitt eines Formleiste 3 senkrecht zur Längsachse des Formkor-Rumpfes gewählt, in dem in Längsrichtung Verstei- pers und schaltet den Vorschub ab, so erhalt man fungselemente angeordnet werden. An der Außen- eine Quer-Profilierung. Natürlich kann man gleichsehe des Formkörpers 1 sind in gewissen Abständen ao zeitig verschiedene Profilierungen durchführen, in Nuten 2 angebracht. Der Formkörper 1 ist in der dem man mehrere Formleisten mit den ihnen eigenen Längsachse drehbar auf einem Rahmengestell 4 gela- Anstellwinkel arbeiten läßt. Dadurch erhält man, wie gert. In Horizontalebene vom Drehzentrum aus ist in Fig. 2 bis 5 dargestellt ist, Versteifungselemente eine Formleiste 3 am Rahmengestell 4 verschiebbar verschiedenartiger Richtung. Aus Festigkeitsgrunden angeordnet. Von einer Vorratsspule 5 wird ein as können vorteilhafterweise an den Kreuzungspunkten Band 6 über eine Umlenkrolle 7 auf den Formkör- der Profilierung, wie in Fi g. 6 gezeigt, auch Knotenper 1 aufgewickelt. Oberhalb der Umlenkrolle 7 ist formstücke 11 eingelagert werden. Dadurch wird erein mit einem Bindemittel versehener Vorratsbehäl- reicht, daß der je nach Beanspruchung entstehende ter 8 angeordnet, an dessen Unterseite das Bindemit- Hauptkraftfluß nicht gestört wird. In den Profilnutel über die gesamte Bandbreite ausfließen kann. 30 ten 2 können Versteifungsleisten 12 eingelagert wer-Wird nun der Formkörper 1 in Richtung des Pfeiles den, die ebenfalls die Festigkeit der Zellenstruktur ergedreht, so wird das Band 6 um den Formkörper 1 höhen. Die Versteifungsleisten 12 können aus rohrgewickelt. Da gleichzeitig Bindemittel aus dem Vor- ähnlichen Formstücken bestehen, in denen elektnratsbehälter 8 ausfließt und das Band 6 benetzt, wird sehe oder hydraulische Leitungen eingelagert sind. In die erste Lage der Zellenstruktur auf dem Formkör- 35 der Zeichnung wurde der Einfachheit halber eine per 1 erzeugt. Durch getriebliche Mittel wird perio- Formleiste 3 mit halbkreisförmigem Querschnitt aufdisch in Abhängigkeit von der Drehstellung des geführt. Es kann aber auch die Formleiste 3 aus kon-Formkörpers 1 durch die Formleiste 3 die Profilnut struktiven Gründen eine andere Form aufweisen, eingedrückt. Der mechanische Antrieb der Formleiste Selbstverständlich beschränkt sich die Herstellung ist strichliert eingezeichnet und kann z. B. als Ketten- 40 nicht nur auf kreisförmige Querschnitte der Zellenantrieb ausgebildet sein. Dieser Antrieb ist insofern struktur; es können auch alle anderen Profdquererforderlich, damit ein periodisches Drücken der schnitte erzeugt werden, wie Oval-Profile, Flugel-Formleiste in Abhängigkeit der Stellung des Form- Profile u. dgl.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

nur aus kleineren Einzelteilen, die anschließend zu Patentansprüche: einem Ganzen verbunden werden müssen. Es muß dafür gesorgt werden, daß an den entsprechenden

1. Verfahren zur Herstellung einer -Zellen!· Stoßstellen geeignete Verbindungselemente vorgesestruktur hoher Festigkeit, insbesondere für Flug- 5 hen sind. Festigkeitsmäßig wirkt sich dies jedoch sehr körper, bestehend aus faserverstärktem Kunst- nachteilig aus, da es nicht möglich ist, den Bauteilen stoff, wobei mit Vorspannung ein mit einem bzw. Versteifungselementen eine Vorspannung zu erBindemittel benetztes Band bzw. Matte aus teilen.