DE19512304C2 - Leichtbauverbundplatte und Anwendung eines Kernes zur Herstellung einer Leichtbauverbundplatte - Google Patents
Leichtbauverbundplatte und Anwendung eines Kernes zur Herstellung einer LeichtbauverbundplatteInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leichtbauverbundplatte und die Anwendung eines Kernes zu
deren Herstellung, insbesondere zum Verkleiden von Passagier- und Frachträumen in Flugzeugen.
Bekannte Leichtbauverbundplatten der vorgenannten Art bestehen aus zwei Deckschichten aus
faserverstärktem Kunststoff mit einem dazwischen angeordneten Wabenkern, der in der Regel aus
einem kunststoffimprägnierten Faservlies besteht. Dabei sind die Deckschichten jeweils durch eine
Klebverbindung mit dem Wabenkern verbunden. In Flugzeugen dienen die besagten Verbund
platten als Verkleidung der Passagier- bzw. Frachträume und wirken zusätzlich als Brandschutz,
indem sie im Falle eines Außenbrandes das Rumpfinnere für eine gewisse Zeit gegen hohe
Temperaturen abschirmen. Die Wirkung dieses Schutzes hält so lange an, bis die zwischen den
Deckschichten und dem Wabenkern bestehende Klebverbindung zerstört ist. Danach tritt ein
Ablösen der Deckschichten vom Wabenkern ein, wodurch die betreffende Verbundplatte ihre
Brandschutzwirkung verliert. Die Dauer des Brandschutzes kann verlängert werden, wenn es
gelingt, die Hitzebeständigkeit der zwischen den Deckschichten und dem Kern bestehenden
Verbindung zu erhöhen.
Weiterhin sind aus den Druckschriften DE 39 38 230 A1, FR 1 452 055, FR 1 211 122,
DE 30 31 642 A1 und DE 38 13 741 und aus einer DE-Firmenschrift der Firma Vorwerk & Co.
Möbelstoffwerke GmbH & Co. KG [Vorwerk Techno Tex, Vorwerk & Co. Möbelstoffwerke
GmbH & Co. KG, Vorwerkstr. 4, 95326 Kulmbach] mit dem Titel: "Wie Sie mit Abstand die
besseren Geschäfte machen" sowie aus einer Veröffentlichung von Hörsch [F. Hörsch: Dreidimen
sionale Verstärkungsmaterialien für Faserverbundwerkstoffe; DE-Zeitschrift Kunststoffe - Sonder
druck, 80.Jahrgang, 1990/9] einzelne Merkmale bekannt, die für den Fachmann, der auf dem
Gebiet der Herstellung einer Leichtbauverbundplatte tätig ist, von Interesse sind.
Danach bezieht sich die DE 39 38 230 A1 auf ein Radom mit Hochtemperatureigenschaften für
Flugkörper. Dieses Radom besteht aus einem Kunststoffkern und einer inneren und äußeren
Decklage, wobei das Radom als Hybrid-Radom mit einem Kern aus Polyimid-Nadelfilz und
Decklagen aus hochtemperaturbeständigen Duro- oder Thermoplastmatrix- bzw. Polymermate
rialien ausgeführt ist und der Kern und die Decklagen ohne ein artfremdes Klebematerial mitein
ander verbunden sind.
Bei diesem Radom wird der Nadelfilz durch Druck und Wärme so stark verdichtet, daß eine
Struktur von relativ geringer Wandstärke entsteht, wobei sich der Zusammenhalt zwischen dem
Kern aus Nadelfilz und den Deckschichten durch eine Art Schweißvorgang ergibt, der während
des Pressens stattfindet. Die so gebildete Struktur hat nur eine geringe thermische Isolierwirkung.
Die Wärmebeständigkeit der Verbindung zwischen dem Kern und den Deckschichten geht nicht
über die Wärmefestigkeit des verwendeten Matrixmaterials hinaus. Diese Druckschrift enthält
somit keine zu der Erfindung führende Anregung.
Die FR 1 452 055 bezieht sich auf einen Unterstand, bei dem Gewebebahnen (Lagen von ver
webten Fasern) aus harzgetränktem Polyester verwendet werden. Die Druckschrift enthält keine
Hinweise, die zu Leichtbauverbundplatten mit hoher Wärmestandzeit durch Verwendung eines
Gewebekerns führen könnten.
Mit der FR 12 11 122 wird eine Verbundstruktur für eine (im Hausbau verwendbare) Tür offen
bart. Nach dieser Lösung wird vorgesehen, daß das Material der Verbundstruktur, das die Deck
schichten bildet, beim Einformen um das Kernmaterial herumgeschlagen wird. Dabei werden die
bei Leichtbauverbundplatten üblichen Kernmaterialien verwendet. In einer bevorzugten Ausgestal
tung wird ferner die Verwendung von Wellpappe vorgesehen.
Auch die DE 30 31 642 A1 zeigt ein Gebilde, zu dessen Herstellung das Material der Deckschich
ten um das Material des Kerns herumgeschlagen wird. Hierbei handelt es sich nicht um eine
Leichtbauverbundplatte - sondern um eine Turnmatte.
Bei den beiden letztgenannten Lösungen wird auf das Einsetzen eines Gewebekernes in eine mit
einer Mulde versehenen Grundplatte einer Vorrichtung zur Herstellung einer Leichbauverbund
platte, der eine untere Deckschicht aufliegt, wobei der Kern sich im beabsichtigten Endzustand
zwischen zwei Deckschichten aus faserverstärktem Kunststoff befinden würde, verzichtet. Beson
dere Maßnahmen zur Verwirklichung einer hohen Temperaturfestigkeit sind diesen beiden Druck
schriften auch nicht zu entnehmen.
Mit der DE 38 13 741 A1 wird der Fachwelt ein Bauteil auf Gewirkebasis, - präzise angegeben -
auf Basis eines Abstandsgewirkes, bekannt. Dieses Abstandsgewirke besteht aus mindestens einer
ersten und zweiten Lage und diese Lagen verbindenden Zwischenstegen, wobei es aus einem
technischen Garn wie Aramidfaser, Kohlefaser, Keramikfaser oder insbesondere Glasfaser besteht.
Das Abstandgewirke ist ausgehärtet verharzt, wobei die Zwischenstege starre Beabstandungs
elemente der ersten und der zweiten Lage bilden. Durch die hierbei vorhandenen Verknüpfungen
zwischen den Zwischenstegen und den Lagen bildet das Bauteil eine zusammenhängende Struktur,
die jeder Delaminierungstendenz entgegenwirkt. Nähere Hinweise auf das Wärmeverhalten dieses
Gewirkekerns sind dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.
In der DE-Firmenschrift sind insbesondere Hinweise zur Herstellung von doppelwandigen Behäl
tern unter Verwendung von Techno Tex enthalten. Danach ist es bekannt, daß Flüssigkeitsbehäl
ter, beispielsweise Kunststofftanks, zur Erfassung von Leckageverlusten doppelwandig ausgeführt
werden. Hierbei wird die Doppelwandigkeit durch ein unter der Bezeichnung Vorwerk Techno
Tex bekanntes Abstandgewebe erreicht. Hinweise auf Problemlösungen mittels des besagten
Abstandgewebes im Zusammenhang mit Brandschutzaufgaben sind nicht bekannt geworden.
Die Veröffentlichung von Hörsch offenbart allgemeinere Informationen über Eigenschaften und
Verarbeitung von Techno Tex. Dabei werden die einzelnen Gewebetypen unter besonderer
Berücksichtigung der Z-Fasern dargestellt. Hörsch gibt in seinem Aufsatz (auf Textseite 3, Anfang
Spalte 2) einen Hinweis auf das Temperaturverhalten von Techno Tex, wonach es heißt:
"Abstandsgewebe mit Kohlenstoffasern mit geschlossenen Deckschichten sind wenig sphärisch
formbar und weisen eine Steghöhe von 5 mm bis 9 mm auf. Diese Typen können wie wenig
sphärisch verformbare Abstandsgewebe aus E-Glas verarbeitet werden. Sie eignen sich für Sand
wichstrukturen mit geringer Wärmeausdehnung und hoher Wärmestandfestigkeit, zum Bedampfen
mit Keramik und für kohlenstoffaserverstärkten Kohlenstoff." Für den Fachmann ergibt sich die in
dem Aufsatz erwähnte Wärmestandfestigkeit ohne weiteres dadurch, daß die besagten Abstands
gewebe aus Kohlenstoffasern bestehen und die Wärmestandfestigkeit dieser Fasern allgemein
bekannt ist.
Eine demgegenüber fehlende Eigenschaft des Abstandsgewebes bzw. Abstandgewirkes, die darin
gesehen wird, daß das Abstandsgewebe bzw. Abstandsgewirke bereits Gewebedeckschichten
aufweist, die infolge der Z-Fasern mit dem Abstandskern fest verknüpft sind, und zwar so, daß
die Verbindung zwischen diesen Deckschichten und dem Kern auch dann noch bestehen bleibt,
wenn das verwendete Matrixmaterial infolge eines Brandes völlig zerstört ist, kann man weder der
DE 38 13 741 A1 noch den beiden zuletzt genannten Veröffentlichungen entnehmen. In ihnen
wird auch kein Hinweis darauf verwendet, wonach ein derartiges Abstandsgewebe besonders vor
teilhaft zur Herstellung von Leichtbauverbundplatten mit einer Brandschutzfunktion anzuwenden
sei.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leichtbauverbundplatte und die Anwendung
eines Kernes zu deren Herstellung, insbesondere zum Verkleiden von Passagier- und Fracht
räumen in Flugzeugen, dermaßen umzusetzen, daß die Hitzebeständigkeit der zwischen den Deck
schichten und dem Kern bestehenden Verbindung wesentlich erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 3 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Dabei ist insbesondere von Vorteil, daß die Wirkdauer des Wärmeschutzes wesentlich verlängert
und außerdem eine Reduzierung der Herstellkosten der Verbundplatte erreicht wird.
Im Anspruch 2 sind zweckmäßige Ausgestaltungen der Maßnahmen nach Anspruch 1 angegeben.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Zuschnitt einer oberen Deckschicht;
Fig. 2 einen Zuschnitt eines Gewebekernes;
Fig. 3 einen Zuschnitt einer unteren Deckschicht;
Fig. 4 eine Vorrichtung im Schnitt;
Fig. 5 eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 4;
Fig. 6 schematisch den Laminataufbau einer Verbundplatte;
Fig. 7 die Vorrichtung nach Fig. 4 mit eingelegtem Laminataufbau und
Fig. 8 schematisch den Laminataufbau nach Fig. 7.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen die zum Aufbau einer Verbundplatte von der Länge L und der Breite B
erforderlichen Zuschnitte. Im einzelnen handelt es sich um eine obere Deckschicht 1, einen als
Gewebekern ausgeführten Kern 2 von vorbestimmter Dicke und eine untere Deckschicht 9, wobei
die obere und die untere Deckschicht 1, 9 aus faserverstärktem Kunststoff bestehen. Dabei
stimmen das entsprechende Längen- und Breitenmaß L und B dieser Mittel mit den entsprechen
den Maßen der fertigen Verbundplatte im Prinzip überein. Der Kern 2 ist zwischen den beiden
Deckschichten 1, 9 angeordnet. Die untere Deckschicht 9 weist infolge ihrer Zuschnittsform vier
Lappen 4 bis 7 auf, die in gestrichelten Linien 8 an ein Mittelfeld 10 von der Fläche L × B
angrenzen. Die Lappen 4 bis 7 sind um die Schnittkanten des Kernes 2 herumgezogen und auf
dessen Oberseite nach innen umgelegt, wobei die obere Deckschicht 1 mit dem Kern 2 und den
umgelegten Lappen 4 bis 7 laminiert ist. Diese Lappen 4 bis 7 dienen der Herstellung glatter
Randabschlüsse und weisen parallel zu ihren Außenkanten jeweils eine weitere gestrichelte Linie
11 auf. Der Kern 2 basiert auf einem Abstandsgewebe bzw. -gewirke und ist mit mindestens einer
ersten und einer zweiten Lage aufgebaut, wobei diese Lagen mit Zwischenstegen verbunden sind.
Das Kernmaterial besteht aus einem technischen Garn wie Aramidfaser, Kohlefaser, Keramikfaser
oder insbesondere Glasfaser und ist ausgehärtet verharzt, wobei die Zwischenstege starre Be
abstandungselemente der ersten und der zweiten Lage bilden.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Vorrichtung 12 zur Herstellung einer Verbundplatte, im wesentli
chen bestehend aus einer Grundplatte 13 mit einem Leistenrahmen 14, einer Mulde 12a und einer
Druckplatte 14a.
Die Mulde 12a wird durch den Leistenrahmen 14 gebildet, der eine Negativform mit einer
vorzugsweise rechteckigen Bodenfläche von der Fläche L × B und mit Seitenwänden von der Höhe
H definiert, in die die einzelnen Zuschnitte (Deckschichten 1, 9 und Kern 2) einzubringen bzw.
einzulaminieren sind. Vor dem Einbringen der betreffenden Zuschnitte werden diese mit einem
aushärtbaren Kunststoff imprägniert. Zunächst wird der Zuschnitt der unteren Deckschicht 9 nach
Fig. 3 dermaßen in die Vorrichtung 12 eingelegt, daß das Mittelfeld 10 (der unteren Deckschicht
9) auf der Bodenfläche (bzw. der Mulde 12a) der Vorrichtung 12 aufliegt, wobei die Lappen 4 bis
7 mit ihren unteren Bereichen den Seitenwänden anliegen und ihre oberen Bereiche über den
Leistenrahmen 14 nach außen geschlagen sind.
Danach wird der Kern 2 in die mit dem Zuschnitt der unteren Deckschicht 9 ausgelegte Mulde
12a eingesetzt, wonach die überstehenden Bereiche der Lappen 4 bis 7 entlang den in Fig. 3
(gestrichelt) gezeigten Linien 11 nach innen geschlagen und mit dem Kern 2 laminiert werden.
Darauffolgend wird der Zuschnitt der oberen Deckschicht 1 dem Kern 2 und den umgelegten
Lappen 4 bis 7 auflaminiert, wodurch der Laminataufbau nach oben abgeschlossen wird.
Der (Gewebe-)Kern 2 weist eine Dickenzugabe auf, so daß dessen Dicke um ein vorbestimmtes
Maß größer ist - als die Höhe H des Leistenrahmens 14. Zum Aushärten des Laminataufbaus wird
eine ebene Druckplatte 14a auf die obere Deckschicht 9 der Vorrichtung 12 aufgesetzt, wobei
zwischen dem Leistenrahmen 14 und der Druckplatte 14a zunächst ein der besagten Dickenzugabe
entsprechender Spalt besteht. Nun wird die Vorrichtung 12 mit der Druckplatte 14a in eine
kontrolliert aufheizbare Presse eingebracht, in der das Aushärten unter Anwendung von Druck
und Wärme erfolgt. Dabei senkt sich die Druckplatte 14a so weit ab, daß sie auf dem Leistenrah
men 14 aufsetzt. Dadurch wird der Kern 2 so weit zusammengedrückt, bis seine Dicke mit der
Höhe H des Leistenrahmens 14 übereinstimmt. Nach Aushärtung der Verbundplatte bildet diese
einen Körper von relativ hoher Festigkeit, dessen Oberflächenbeschaffenheit im wesentlichen von
den Formflächen der Vorrichtung 12 und vom Harzgehalt der betreffenden Laminate abhängt.
Aufgrund dessen, daß ein als Gewebekern ausgebildeter Kern 2 verwendet wird, entfällt die bei
Wabenkernen übliche genaue Einhaltung der Kerndicke. Hierdurch ergibt sich eine einfachere
Lagerhaltung. Ein weiterer Vorteil des Gewebekernes besteht darin, daß damit glatte Randab
schlüsse herstellbar sind, indem eine oder mehrere Deckschichten 1, 9 um die Plattenränder
herumgeschlagen werden. Damit entfällt das Behandeln der Plattenränder mit Spachtelmasse bzw.
das Einlegen von Randprofilen, wie dies bei Verbundplatten mit Wabenkern(en) 2 erforderlich ist.
Die erfindungsgemäß hergestellten Verbundplatten zeigen schon beim Entformen ein sauberes
Aussehen. Außerdem ergibt sich hierdurch eine erhebliche Reduzierung der Herstellkosten. Der
Hauptvorteil des Gewebekernes besteht jedoch darin, daß dieser bereits selbst zwei Deckschichten
aufweist und daß diese mit dem Kern 2 selbst durch eine Vielzahl von Verknüpfungen fest ver
bunden sind, die auch dann noch belastbar sind, wenn die betreffenden Klebverbindungen bereits
zerstört sind. Hierdurch sind derartige Verbundplatten besonders als Brandschutz geeignet.
Fig. 6 zeigt schematisch den Schichtaufbau der erfindungsgemäß hergestellten Verbundplatte mit
dem Kern 2, der unteren Deckschicht 9 und der oberen Deckschicht 1. Die untere Deckschicht 9
ist aufgrund ihrer aus der Fig. 3 entnehmbaren Zuschnittsform um die Schnittkanten des Gewebe
kernes herumgezogen und auf dessen Oberseite nach innen umgelegt. Darüber befindet sich die
obere Deckschicht 1. In der gezeigten Ausgestaltung ist die obere Deckschicht 1 durch Auflage
einer weiteren Deckschicht 15 verstärkt. Eine derartige Verstärkung ist immer dann zweckmäßig,
wenn an die Festigkeit bzw. an das Aussehen der betreffenden Oberfläche besondere Anforderun
gen gestellt werden.
Fig. 7 zeigt eine weitere Anwendung (Ausgestaltung) zur Herstellung einer modifizierten Ver
bundplatte 16 mit einer Vorrichtung 12, (wieder) bestehend aus der Grundplatte 13 und dem
Leistenrahmen 14, in der sich eine (mit dem Schichtenaufbau nach Fig. 8 versehene) Verbund
platte 16 befindet, wobei eine weitere profilierte Druckplatte 17 verwendet wird. Diese Vor
richtung 12 weist einen in den Leistenrahmen 14 eingepaßten umlaufenden Wulst 18 und einen
außerhalb des Wulstes 18 verlaufenden Flansch 19 auf. Durch den Wulst 18 wird erreicht, daß
diese Verbundplatte 16 einen Randbereich mit reduzierter Dicke erhält. Die Herstellung der
Verbundplatte 16 erfolgt gleichermaßen dem Vorbild bei Verwendung einer ebenen Druckplatte
14a. Der (Gewebe-)Kern 2 wird also wie bisher zugeschnitten. Eine Reduzierung der Kerndicke
im Randbereich ist nicht erforderlich, da diese allein durch die Form der Druckplatte 17 erreicht
wird.
Fig. 8 zeigt schematisch in einem Ausschnitt den Schichtaufbau der (vorher genannten) Verbund
platte 16. In diesem Falle werden an die untere Deckschicht 9 besondere Anforderungen gestellt,
wonach bei dieser Ausführung der Verbundplatte 16 zwei Lagen von Fasermaterial vorgesehen
werden. Demzufolge ist der unteren Deckschicht 9 eine ihr aufliegende Verstärkungsschicht 20
beigefügt.
Darauf angeordnet folgt der nehmliche Kern 2 mit der ihm aufliegenden oberen Deckschicht 1 -
als oberem Abschluß. Die Vorgehensweise beim Einlaminieren wird folgendermaßen geschehen.
Zunächst wird - wie vorbeschrieben - die untere Deckschicht 9 in die Vorrichtung 12 eingelegt,
wobei die entsprechenden Lappen 4 bis 7 wieder nach außen über den Leistenrahmen 14 umge
schlagen werden. Darauf folgt die Verstärkungsschicht 20 und der (Gewebe-)Kern 2. Danach
werden die überstehenden Bereiche der Lappen 4 bis 7 nach innen geschlagen und mit dem
(Gewebe-)Kern 2 laminiert. Anschließend wird die obere Deckschicht 1 aufgelegt.
Damit ist der innerhalb der Vorrichtung 12 befindliche (zur Herstellung einer modifizierten
Verbundplatte 16 erforderliche) Schichtaufbau vollständig, dem die Druckplatte 17 aufgesetzt
wird. Wenn die profilierte Druckplatte 17 mit dem Wulst 18 in den Leistenrahmen 14 eingesetzt
ist, besteht anfänglich ein Spalt zwischen dem Flansch 19 und dem Leistenrahmen 14. In einer
aufheizbaren Presse wird der (Gewebe-)Kern 2, insbesondere dessen Randbereiche, über die
Druckplatte 17 zusammengedrückt bis der Flansch 19 auf dem Leistenrahmen 14, wie in Fig. 7
gezeigt, aufsetzt. Anschließend erfolgt die vorbeschriebene Aushärtung durch Druck und Wärme
bis die Endfestigkeit der verwendeten Harzwerkstoffe erreicht ist. Nach Beendigung der Aushär
tung wird diese Verbundplatte 16 aus der Vorrichtung 12 entnommen.
Das Verfahren zur Herstellung einer entsprechenden Verbundplatte umfaßt folgende Arbeits
schritte:
- a) Erstellen von Zuschnitten aus vorimprägniertem Fasermaterial für die Deckschichten 1, 9,
- b) Zuschneiden eines (vorimprägnierten) Kernes 2 aus einem entsprechenden Halbzeug mit einer vorbestimmten Dickenzugabe,
- c) Einlegen mindestens eines Zuschnitts mit seitlichen Lappen 4 bis 7 für die untere Deck schicht 9 in die Mulde 12a der Vorrichtung 12 und Anlegen der Lappen 4 bis 7 an die Seitenwände der Mulde 12a,
- d) Einsetzen des Kerns 2 in die Mulde 12a,
- e) Einschlagen der oberen Bereiche der Lappen 4 bis 7 nach innen und Laminieren der Lappen 4 bis 7 mit dem Kern 2,
- f) Auflaminieren mindestens einer Deckschicht 1 und
- g) Aushärten (unter Verwendung einer Druckplatte 14a) durch Anwendung von Druck und Wärme.
Das Verfahren wird mit einem als Gewebekern ausgebildeten Kern 2 realisiert, der auf Basis
eines Abstandsgewebes bzw. eines Abstandsgewirkes, mit mindestens einer ersten und zweiten
Lage und diese Lagen verbindenden Zwischenstegen, wobei das Kernmaterial aus einem techni
schen Garn wie Aramidfaser, Kohlefaser, Keramikfaser oder insbesondere Glasfaser besteht und
ausgehärtet verharzt ist, und wobei die Zwischenstege starre Beabstandungselemente der ersten
und der zweiten Lage bilden, zur Herstellung einer Leichtbauverbundplatte, die aus einer oberen
und einer unteren Deckschicht 1, 9 und dem zwischen den Deckschichten 1, 9 angeordneten Kern
2 besteht, realisiert.
Die einzelnen Arbeitsschritte werden mittels einer Vorrichtung 12, die im wesentlichen aus einer
Grundplatte 13 und einer Druckplatte 14a besteht und eine Mulde 12a aufweist, umgesetzt.
Eine Variante dieses Verfahrens ergibt sich, wenn die Deckschichten 1, 9 mit dem (Gewebe-)Kern
2 naß in naß laminiert werden sollen. In diesem Falle wird das vorgenannte Verfahren dadurch
abgewandelt, daß die Deckschichten 1, 9 und der (Gewebe-)Kern 2 aus einem nicht imprägnierten
Fasermaterial zugeschnitten und vor dem Einbringen in die Mulde 12a mit einem aushärtbaren
Kunststoff imprägniert werden.
Claims (3)
1. Anwendung eines Kernes auf Basis eines Abstandsgewebes bzw. eines Abstandsgewirkes,
mit mindestens einer ersten und zweiten Lage und diese Lagen verbindenden Zwischen
stegen, wobei das Kernmaterial aus einem technischen Garn wie Aramidfaser, Kohlefaser,
Keramikfaser oder insbesondere Glasfaser besteht und ausgehärtet verharzt ist, und wobei
die Zwischenstege starre Beabstandungselemente der ersten und der zweiten Lage bilden,
zur Herstellung einer Leichtbauverbundplatte, bestehend aus einer oberen und einer
unteren Deckschicht und dem zwischen den Deckschichten angeordneten Kern, wobei die
Deckschichten aus faserverstärktem Kunststoff bestehen, mittels einer Vorrichtung, die im
wesentlichen aus einer Grundplatte und einer Druckplatte besteht und eine Mulde aufweist,
durch folgende Arbeitsschritte:
- a) Erstellen von Zuschnitten aus vorimprägniertem Fasermaterial für die Deckschich ten (1, 9),
- b) Zuschneiden des Kerns (2) aus einem entsprechenden Halbzeug mit einer vor bestimmten Dickenzugabe,
- c) Einlegen mindestens eines Zuschnitts mit seitlichen Lappen (4-7) für die untere Deckschicht (9) in die Mulde (12a) der Vorrichtung (12) und Anlegen der Lappen (4-7) an die Seitenwände (14) der Mulde (12a),
- d) Einsetzen des Kerns (2) in die Mulde (12a),
- e) Einschlagen der oberen Bereiche der Lappen (4-7) nach innen und Laminieren der Lappen (4-7) mit dem Kern (2),
- f) Auflaminieren mindestens einer Deckschicht (1) und
- g) Aushärten durch Anwendung von Druck und Wärme.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deck
schichten (1, 9) und der Kern (2) aus einem nicht imprägnierten Fasermaterial zugeschnit
ten und vor dem Einbringen in die Mulde (12a) mit einem aushärtbaren Kunststoff
imprägniert werden.
3. Leichtbauverbundplatte mit einer oberen und einer unteren Deckschicht (1, 9) aus faser
verstärktem Kunststoff und einem zwischen den Deckschichten (1, 9) angeordneten Kern
(2), wobei die untere Deckschicht (9) infolge ihrer Zuschnittsform Lappen (4-7) auf
weist, die um die Schnittkanten des Kernes (2) herumgezogen und auf dessen Oberseite
nach innen umgelegt sind und die obere Deckschicht (1) mit dem Kern (2) und den umge
legten Lappen (4-7) laminiert ist, wobei der Kern (2) auf einem Abstandsgewebe bzw.
-gewirke basiert, mit mindestens einer ersten und zweiten Lage und diese Lagen ver
bindenden Zwischenstegen, wobei das Kernmaterial aus einem technischen Garn wie
Aramidfaser, Kohlefaser, Keramikfaser oder insbesondere Glasfaser besteht und aus
gehärtet verharzt ist, wobei die Zwischenstege starre Beabstandungselemente der ersten
und der zweiten Lage bilden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19512304A DE19512304C2 (de) | 1995-04-01 | 1995-04-01 | Leichtbauverbundplatte und Anwendung eines Kernes zur Herstellung einer Leichtbauverbundplatte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19512304A DE19512304C2 (de) | 1995-04-01 | 1995-04-01 | Leichtbauverbundplatte und Anwendung eines Kernes zur Herstellung einer Leichtbauverbundplatte |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19512304A1 DE19512304A1 (de) | 1996-10-02 |
DE19512304C2 true DE19512304C2 (de) | 1999-01-28 |
Family
ID=7758568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19512304A Expired - Lifetime DE19512304C2 (de) | 1995-04-01 | 1995-04-01 | Leichtbauverbundplatte und Anwendung eines Kernes zur Herstellung einer Leichtbauverbundplatte |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19512304C2 (de) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1211122A (fr) * | 1957-10-05 | 1960-03-14 | In Acc Semplice Plastic Buildi | Structure composée moulée et procédé pour sa fabrication |
FR1452055A (fr) * | 1965-05-05 | 1966-02-25 | Houilleres Bassin Du Nord | Procédé pour la construction des articles creux, légers, isolés, étanches, notamment des cabines-abris en panneaux caissons |
DE3031642A1 (de) * | 1979-09-05 | 1981-03-12 | Freudenberg Carl Fa | Verfahren zur herstellung eines mit einem durchgehenden flaechengebilde zumindest auf der oberseite und auf einer seitenflaeche kaschierten koerpers aus einem thermoplastischen weichschaum. |
DE3813741A1 (de) * | 1988-04-23 | 1989-11-02 | Vorwerk Co Interholding | Bauteil auf gewirkebasis und verfahren zu seiner herstellung |
DE3938230A1 (de) * | 1989-11-17 | 1991-05-23 | Telefunken Systemtechnik | Radom mit hochtemperatureigenschaften |
-
1995
- 1995-04-01 DE DE19512304A patent/DE19512304C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1211122A (fr) * | 1957-10-05 | 1960-03-14 | In Acc Semplice Plastic Buildi | Structure composée moulée et procédé pour sa fabrication |
FR1452055A (fr) * | 1965-05-05 | 1966-02-25 | Houilleres Bassin Du Nord | Procédé pour la construction des articles creux, légers, isolés, étanches, notamment des cabines-abris en panneaux caissons |
DE3031642A1 (de) * | 1979-09-05 | 1981-03-12 | Freudenberg Carl Fa | Verfahren zur herstellung eines mit einem durchgehenden flaechengebilde zumindest auf der oberseite und auf einer seitenflaeche kaschierten koerpers aus einem thermoplastischen weichschaum. |
DE3813741A1 (de) * | 1988-04-23 | 1989-11-02 | Vorwerk Co Interholding | Bauteil auf gewirkebasis und verfahren zu seiner herstellung |
DE3938230A1 (de) * | 1989-11-17 | 1991-05-23 | Telefunken Systemtechnik | Radom mit hochtemperatureigenschaften |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DE-Firmenschrift: "Wie Sie mit Abstand die besseren Geschäfte machen", Vorwerk Techno Tex, Vorwerk u. Co Möbelstoffwerke GmbH u. Co, KG Kulmbach * |
DE-Z.: Kunststoffe 9/1990, S.1003-1007, Aufsatz von F.Hörsch "Dreidimensionale Verstärkungsmateri-alien für Faserverbundwerkstoffe" * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19512304A1 (de) | 1996-10-02 |
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Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH, 21129 HAMBURG, DE |
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R071 | Expiry of right |