DE1959976A1 - Leichtbauteil aus Kunststoffroehrchen - Google Patents

Description

Hamburger Plugzeugbau GmbH 28. November I969

Hamburg - Finkenwerder Pt 194 „ _ _ _{A Λ} „

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Leichtbauteil aus Kunststoffröhrchen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Leichtbauteil aus Kunststoffröhrchen die aneinanderliegend längs ihrer Mantellinien miteinander verklebt und an den Röhrehenenden mit Deckplatten verschlossen sind.

Die bisher verwendeten Kerne derartiger Leichtbauteile bestehen aus ei« nera wabenförmigen Traggerüst, das aus Kunststoff, beispielsweise aus einem FVC-Kunststoff oder Azetylcellulose, oder aus gewebeverstärkten Waben wie auch aus einem Leichtmetall gefertigt 1st. Diese Wabenarten haben zufolge ihres Aufbaues in verschiedenen Beanspruchungsrichtungen unterschiedliche, zu einem anisotropem Verhalten des Leichtbauteiles führende Festigkeitseigenschaften. Ferner haben die Traggerüste eine verhältnismäßig geringe Schubfestigkeit. Die bekannten wabenförmigen Trag« gerüste lassen sich außerdem nur schwer und begrenzt verformen.

Mit der Erfindung werden diese Unzulänglichkeiten bei einem in der eingangs beschriebenen Weise gestalteten Leichtbauteil dadurch behoben, daß die Kunststoffröhrchen mit Faden- oder Faserverstärkungen ausgestattet sind. " Hiermit erhält das Leichtbauteil eine in allen Beanspruchungsriohtyngen weitgehend gleiche Festigkeit. Das Leichtbauteil weist Isotrope Eigenschaften auf und läßt sich in allen Richtungen gleichmäßig verformen. Ein weiterer Vorzug besteht darin, daß im Leichtbauteil der G-Modul (Gleitmodul) verbessert und damit die Schubfestigkeit erhöht wird.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß in den Kunststoffröhrchen als Faden- oder Faserverstärkungen ungeordnete, verhältnismäßig kurze Fäden oder Fasern vorgesehen sind. Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß in den Kunststoff röhrchen als Faden- oder Faserverstärkungen gerichtete, beispielsweise parallel liegende oder gewickelte wie auch sich kreuzende Fäden oder Fasern vorgesehen sind. Mit

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diesen Fäden-· oder Faseranordnungen werden entsprechend dem jeweiligen Anwendungsfall dem Leichtbauteil die gewünschten Festigkeits- und Verhaltenseigenschaften gegeben.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß die Faden- oder Faserverstärkungen beispielsweise aus Nylonfasern, Glasfasern oder ausVBÜskern, z.B. Bor «, Kohleoder EiseTVhiskern bestehen. Auch hiermit ist es möglich, das Leichtbauteil mit seiner Verwendung angepaßten Eigenschaften auszustatten.

Ein Verfahren zum Herstellen eines erfindurigsgemäßen Leichtbauteiles besteht darin, daß beim Herstellen der Kunststoffröhrchen der Preßmasse die Faden« oder Faserverstärkungen zugeführt werden. Die Faden-, oder Faserverstärkungen werden auf diese Weise unmittelbar beim Herstellen der Kunststoffröhrchen in diese elgebettet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen: .

Abb. 1 ein Kunststoffröhrchen mit ungeordnet eigebetteten Fäden oder Fasern,

Abb. 2 ein Kunststoffröhrchen mit zur Röhrchenlängsachse parallel liegenden eingebetteten Faden- oder Faserverstärkungen,

Abb. 3 ein Kunststoffröhrchen mit gewickelt eingebetteten Fa-■ den- oder Faserverstärkungen,

Abb. 4 ein Kunststoffröhrchen mit sich kreuzend gewickelt eingebetteten Faden- oder Faserverstärkungen,

Abb* 5 ein Kunststoffröhrchen mit gewickelt sich kreuzend sowie parallel zur Röhrchenlängsachse eingebetteten Fadenoder Faserverstärkungen und

Abb. 6 in perspektivischer Darstellung ein Leichtbauteil mit

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teilweise entfernter oberer Deckplatte in einem anderen Maßstab.

Ein in der Abb. 6 veranschaulichtes Leichtbauteil 1 besteht aus Kunststoffröhrchen 2, die aneinanderliegend längs ihrer Mantellinie miteinander verklebt und an den Röhrchenenden mit Deckplatten 3, 4 verschlossen sind. Die Kunst stoff röhrchen können bei normalen Temperaturbeanspruchungen, d.h. bis etwa 90° Celsius, aus PVC-Kunststoffen oder Azetylcellulose, bestehen. Werden sie höheren Temperaturen, beispielsweise den im Flugzeugbau auftretenden Temperaturen bis etwa 200 Celsius ausgesetzt, so bestehen die Kunststoffröhrchen aus Poliearbonaten, Polisulfonen oder ähnlichen Kunst- % stoffen. Die Deckplatten 3* 4 können aus Aluminiumfolien, glasfaserverstärkten Kunststoffen oder anderen geeigneten Werkstoffen bestehen. Die Werkstoffe für die Kunststoffröhrchen und die Deckplatten werden entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck des Leichtbauteiles 1 so gewählt und aufeinander abgestimmt, daß das Leichtbauteil eine große Widerstandsfähigkeit und lange Lebensdauer aufweist.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 ist ein Kunststof fröhrchen 2a mit ungeordnet eingebetteten, verhältnismäßig kurzen Fäden oder Fasern 5 versehen. Die Abb. 2 zeigt ein Kunststoffröhrchen 2b mit gerichteten, parallel zur Röhrchenlängsachse eingebetteten Fäden oder Fansern 6. In das Kunststof fröhrchen 2c nach Abb. 3 sind gewickelt angeordnete Fäden oder g

Fasern 7 eingebettet. Das Kunststoffröhrchen 2d nach Abb. 4 ist mit sich kreuzenden, gewickelt angeordneten und in die Kunststoffmasse eingebetteten Fäden oder Fasern 8 und 9 versehen. In das Kunst st of fröhrchen 2e nach der Abb. 5 sind sich kreuzend gewickelte und parallel zur Röhrchenlängsachse liegende Fäden oder Fasern 10, 11, 12 eingebettet.

Mit den Faden- oder Faserverstärkungen in den Kunststof fröhrchen wird dem Leichtbauteil eine Isotropie und allseitig gleiche Verformbarkeit erteilt. Das Leichtbauteil ist räumlich verformbar und mehrachsig krümmbar, so daß es für die vielfältigsten Anwendungsgebiete geeignet ist. Dabei hat es den Vorzug,einer leichten Verformbarkeit, eines isotropen Verhaltens in allen Beanspruchungsrichtungen, einer großen Formbeständigkeit und langen Lebensdauer sowie eines verhältnismäßig geringen Eigengewichtes.

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Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen.und bei anderen möglichen Anwendungsformen der Erfindung können die Faden« oder Paserverstärkungen beispielsweise aus Nylonfasern, Glasfasern oder aus Whiskern, z.B. Bor··* Kohle« oder Eisenwhiskern bestehen. Beim Herstellen der Kunststoffrohr« chen können gleichzeitig die Faden- oder Faserverstärkungen der Pressmasse zugeführt und auf diese Weise mit dieser vermischt werden. Die Faden« oder Faserverstärkungen werden dadurch in einer die eingangs er« wähnten Eigenschaften des Leichtbauteiles begünstigenden Weise in den Werkstoff der Kunststoff röhrchen eingebettet.

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Claims (4)

1. Hamburger Flugzeugbau GmbH _, 28. November I969

   Hamburg -» Finkenwerder S Pt 19^

   Scha/Mü

   Patentansprüche

   yl^Leichtbauteil aus Kunststoffröhrchen, die aneinanderliegend längs ihrer Mantellinien miteinander verklebt und an den Röhrchenenden mit Deckplatten verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß "

   die Kunststoffröhrchen mit Faden« oder Faserverstärkungen ausge·· stattet sind.
2. 2. Leichtbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kunststoffröhrchen als Faden«, oder Faserverstärkungen ungeordnete, verhältnismäßig kurze Fäden oder Fasern vorgesehen sind.
3. 3. Leichtbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kunststoffröhrchen als Faden- oder Faserverstärkungen gerichtete, beispielsweise parallel liegende oder gewickelte wie auch sich kreuzende Fäden oder Fasern vorgesehen sind.
4. 4. Leichtbauteil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faden« oder Faserverstärkungen bei« spielsweise aus Nylonfasern, Glasfasern oder aus Whiskern, z.B. Bor ->, Kohle« oder Eisenwhiskern bestehen.

   5· Verfahren zum Herstellen eines Leichtbauteiles nach einem oder mehre« ren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen der Kunststoffröhrohen der Pressmasse die Faden« oder Faserver« Stärkungen zugeführt werden.

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