DE2106573A1

DE2106573A1 - Wellenförmiges gebogenes Element

Info

Publication number: DE2106573A1
Application number: DE19712106573
Authority: DE
Inventors: Richard David Cincinnati Ohio Pratt (V St A)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1970-03-20
Filing date: 1971-02-11
Publication date: 1971-09-30
Also published as: BE764165A; US3668052A; JPS5440921B1; CA956894A; FR2084837A5; GB1341494A

Description

Wellenförmiges gebogenes Element

Die Erfindung bezieht sich auf einen wellenförmigen gebogenen Teil oder ein Element und insbesondere auf einen derartigen Teil in einfacher oder mehrfacher Konfiguration. Solche Teile oder Elemente 3ind zusammen mit einem oder mehreren Prontblechen als ein Kern für eine Füllung bzw. ein Fachwerkgebilde verwendbar.

Wenn wellenförmige Teile in einer bogenförmigen oder mit Konturen versehenen Konfiguration alleine oder zusammen mit Frontblechen verwendet werden, um Füllungen oder bogenförmige Bleche zu bilden, so sind die Wellungen bzw. Wellenlinien bezüglich des Bogens axial angeordnet und nicht in Ümfangsrichtung. Die axiale Ausdehnung hat zu einer leichten Formgebung geführt.

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Dies gilt insbesondere dann, wenn der wellenförmige Teil aus im allgemeinen festen Materialien hergestellt ist, wie zum Beispiel verstärkte Kunststoffe oder Metalle.

Für einige Applikationen, wie z. B. eine Form einer schallschluckenden Füllung für eine Verwendung in einem Luftkanal eines Strahltriebwerkes, kann es für die Entfernung von Schmutz wünschenswert sein, die Wellenlinien allgemein in Umfangsrichtung anstatt axial zu dem bogenförmigen Teil anzuordnen. Beispielsweise können die Wellenlinien allgemein in umfangsrichtung bezüglich der durch einen Luftkanal hindurchführenden Strömung verlaufen.

Es ist eine Hauptaufgabe dieser Erfindung, einen wellenförmigen gebogenen Teil mit in umfangsrichtung angeordneten, im wesentlichen festen bzw. steifen Wellungen zu schaffen, deren radiale Außenteile Schlitze aufweisen, die eine Formbarkeit in umfangsrichtung erlauben.

Weiterhin beinhaltet die Erfindung einen derartigen Teil, der mit ähnlichen passenden Teilen verbunden werden kann, um einen Kern zu schaffen, der zusammen mit Frontblechen zur Herstellung einer Füllung bzw. eines Fachwerkgebildes verwendbar ist, das vor der Verwendung keine Spannungen aufweist.

Diese Aufgaben werden, kurz gesagt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch einen wellenförmigen gebogenen Teil gelöst, der zahlreiche im wesentlichen feste bzw. steife Wellungen aufweist, die allgemein in Umfangsrichtung des gebogenen Teiles angeordnet sind. Die Wellungen oder Wellenformen werden durch abwechselnd radial innen und außen liegende Teile gebildet, die aneinander anliegen oder einer mit dem anderen zusammenhängt, um die Wellenformen zu bilden. Jeder Außenteil weist zahlreiche im Abstand angeordnete und im allgemeinen querverlaufende Schlitze auf, die an dem Auöenteil entlang angeordnet und zwischen aufeinander folgenden Außenteilen unterbrochen sind. Um den Teil bzw. das

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Element in der Bogenform zu halten, ist an einer Wellenform eine den Bogen aufrechterhaltende Vorrichtung befestigt.¹

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein wellenförmiger gebogener Gegenstand aus zwei derartigen gebogenen Teilen geschaffen, die an ihren Innenabschnitten aneinander befestigt sind, um zwischen ihren Außenabschnitten zahlreiche, im allgemeinen in ümfangsrichtung angeordnete Kammern zu bilden. ·

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können der wellenförmige gebogene Teil oder ein gebogener Gegenstand j oder Kombinationen, die bis zu gewünschten Dicken aufgebaut ™ sind, mit Hilfe von Frontblechen, die an den Wellungen befestigt sind, in Füllungen bzw. Fachwerkgebilden enthalten sein.

Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der folgenden Beschreibung und Zeichnungen verschiedener Ausführungsbeispiele beschrieben. Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, daß in der Beschreibung und den Zeichnungen typische Beispiele gewisser Ausführungsformen der Erfindung angegeben werden, durch die die Erfindung in keiner Weise zu beschränken ist. Beispielsweise kann der Querschnitt der Wellungen sinusförmig, eine Reihe ähnlich gerich- J teter Halbkugeln usw. sein, und sie müssen nicht die mehr winkelförmige Konfiguration aufweisen, die in den Zeichnungen angegeben ist.

Fig. 1 ist eine isometrische Darstellung eines gebogenen Teiles gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine axiale Teildarstellung des in Fig. 1 gezeigten Teiles in der Richtung von II-II.

Fig. 3 ist ein Teilquerschnitt des in Fig. 1 gezeigten Teiles, der in eine bogenförmige Füllung bzw. ein Fachwerkgebilde eingebaut ist.

Fig. 4 ist eine isometrische z. T. im Schnitt dargestellte Teilansicht von zwei miteinander verbundenen wellenförmigen Teilen.

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Fig. 5 ist ein Teilquerschnitt des in Pig. U gezeigten Teiles, wenn dieser in eine Füllung bzw. ein Fachwerkgebilde eingebaut ist.

Fig. 6 ist eine isometrische Teildarstellung des in Fig. 1 gezeigten Teiles, der zur Herstellung eines bogenförmigen Gegenstandes mit einem Frontblech verbunden ist.

Der wellenförmige gebogene Teil, der in den Figuren 1 und 2 allgemein bei 10 dargestellt ist, weist einen äußeren Abschnitt 12 und einen inneren Abschnitt 14 auf, die aneinander angrenzen und als ein zusammenhängender Teil gezogen sind. Wie aus Fig. hervorgeht, ist die Wellenform im allgemeinen in Umfangsrichtung des gebogenen Teiles gebogen.

In dem äußeren Abschnitt 12 sind zahlreiche im Abstand angeordnete Schlitze 16 enthalten, die im allgemeinen quer zur Umfangsanordnung der Wellungen an dem äußeren Abschnitt 12 entlang angeordnet sind. Die Schlitze l6 sind zwischen den aufeinanderfolgenden Außenabschnitten unterbrochen, um für strukturelle Festigkeit und Stabilität zu sorgen. Die Schlitze können sich jedoch, wie in der Zeichnung dargestellt ist, teilweise in den inneren Abschnitt hinein erstrecken, was von der gewünschten Flexibilität in dem bogenförmigen Teil während der Herstellung abhängt. Auf Wunsch können ähnliche Schlitze zusätzlich in dem inneren Abschnitt vorgesehen sein, indem sie beispielsweise mit denjenigen des äußeren Abschnittes abwechseln, um eine strukturelle Festigkeit und Stabilität des Teiles aufrechtzuerhalten.

Um den wellenförmigen Teil in seiner Bogenform zu halten, ist eine den Bogen aufrechterhaltende Vorrichtung vorgesehen, die an einer Wellung bzw. Rippe befestigt ist. In der in der Zeichnung gezeigten Form kann die den Bogen aufrechterhaltende Vorrichtung ein Band 18 sein, das beispielsweise aus einem durch Wärme härtbaren Kunststoff besteht. Dieses Band 18 ist mit einer Wellung bzw. Rippe verbunden und zwar vorzugsweise über aufeinanderfolgende Sehlitze von wenigstens einem Teil des äußeren

Abschnittes. Eine derartige die Bogenform aufrechterhaltende Funktion kann jedoch auch durch ein Frontblech oder ein Element 20 erzielt werden, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, mit. dem die Wellung bei der Herstellung einer Füllung bzw. eines Fachwerkgebildes fest verbunden wird.

Ein Teilquerschnitt einer Füllung bzw. eines Fachwerkgebildes, das aus dem wellenförmigen gebogenen Teil gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann, ist in Fig. 3 gezeigt. j Der gebogene Teil 10 ist zwischen Frontelemente 20 eingefügt, ™ die beispielsweise in Blechform vorliegen können, um eine derartige Füllung zu liefern. Es können jedoch auch zwei oder mehrere gebogene Teile gemäß der Erfindung aneinander befestigt werden, wie es in den Figuren 4, 5 und 6 dargestellt ist. ^ie Frontbleche oder die Elemente 20 können Anwendung finden, um ein bogenförmiges Fachwerkgebilde mit geringem Gewicht und gewünschter Dicke herzustellen.

Wenn der wellenförmige gebogene Teil gemäß der Erfindung, der durch eine den Bogen aufrechterhaltendeVorrichtung, wie z. B. das Band l8, in seiner Bogenform gehalten ist, zwischen vorgeformte bogenförmige Frontbleche eingebaut wird, um eine bogen- i förmige Füllung bzw. ein Fachwerkgebilde herzustellen, hat diese Füllung den Vorteil, daß sie vor einer Verwendung praktisch keine Spannungen aufweist. Aus diesem Grunde kann ihre Lebensdauer verlängert werden, insbesondere wenn sie in derartig schwierigen Applikationen Anwendung findet, wie in einer schallschluckenden Verkleidung in einem Luftkanal eines Turbojet -Triebwerkes. Bei einer Applikation, wo wenigstens zwei der erfindungsgemäßen bogenförmigen Teile fest miteinander verbunden werden, wie es in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist, kann die die Bogenform beibehaltende Vorrichtung oder das Band l8 zahlreiche Funktionen ausüben. Ee kann nicht nur dazu dienen, den wellenförmigen gebogenen Teil 10 in seiner Bogenform zu halten, sondern sie wirkt auch als Absperrung für eine axiale Luftströmung durch den Teil, dessen Wellungen im allgemeinen

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in Umfangsrichtung zu der durch das Triebwerk hindurchtretenden Luftströmung angeordnet sind. Eine derartige Anordnung ist in der isometrischen Teildarstellung gemäß Fig. 4 und der Teildarstellung in Fig. 5 gezeigt. Für eine leichte Herstellung kann ein derartiges Band zusätzlich auf die Innenseite der Wellungen aufgebracht und dazu verwendet werden, zwei bogenförmige Teile an ihren inneren Abschnitten miteinander zu verbinden, wie es insbesondere bei 22 in Fig. 5 gezeigt ist.

Im zusammengesetzten Zustand, wie er in den Figuren 4, 5 und 6 gezeigt ist, bilden die zwei wellenförmigen gebogenen Teile Kammern, die im allgemeinen in ümfangsrichtung zu dem gebogenen Teil angeordnet sind. Während der Herstellung einer derartigen Struktur und der Anbringung der den Bogen beibehaltenden Vorrichtung an die Wellungen neigen die in den Figuren 4 und 6 gezeigten Sehlitze 16 a dazu, sich an ihrem radial außen liegenden Abschnitt zu erweitern, während sich die Schlitze 16 b an ihrem radial innen gelegenen Abschnitt anzunähern versuchen. Somit sorgt die Anbringung derartiger querverlaufender Schlitze entweder in der Konfiguration des einzelnen wellenförmigen Bogenteiles, wie er in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigt ist, oder in der Vielfachkonfiguration gemäß den Figuren 4, 5 und 6 für eine verbesserte Formbarkeit während der Herstellung.

Als ein Beispiel für einen wellenförmigen gebogenen Teil gemäß der Erfindung, wie er in Fig. 5 gezeigt ist, wurden zwei wellenförmige gebogene Teile gemäß der in Fig. 1 gezeigten Art aus Epoxyharz mit eingelagerter Glaswolle hergestellt, um einen wellenförmigen Bogenteil mit etwa 12,5 mm (1/2 Zoll) Tiefe zu erzeugen. Die Schlitze waren etwa 1,25 nun breit und wiesen quer über den äußeren Abschnitt 12 hinweg einen Abstand von etwa 6 mm voneinander auf.

Ein durch Wärme härtbarer Kunststoff in Form eines modifizierten Epoxyfilm-Klebemittels oder eines Bandes 18 wurde bei 22 zwischen den inneren Abschnitten l*i angeordnet, deren Stellung

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aus Fig. 5 ersichtlich ist. Die auf diese Weise gehalterten Teile wurden dann auf etwa 120°C (250⁰F) erhitzt, um das Klebemittel auszuhärten und die Teile bei 22 zu verbinden, so daß Kammern 24 entstehen.

Zusätzliches Filmklebemittel wurde über die aufeinanderfolgenden Schlitze in der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Stellung aufgetragen. Der wellenförmige Gegenstand, der durch die Verbindung der zwei wellenförmigen Teile entstand, wurde dann während der j Erhitzung und Aushärtung des zusätzlichen Filmklebemittels in % einer gewünschten Bogenform gehalten. Dieses Klebemittel verband sich mit der Wellung über aufeinanderfolgende Schlitze des äußeren Abschnittes und hielt dann den wellenförmigen Teil in seiner Bogenform.

Wie bereits vorstehend erwähnt wurde, kann ein derartiges Klebemittel bei der Herstellung eines gebogenen wellenförmigen Teiles zu der gleichen Zeit bei 22 zwischen den inneren Abschnitten 14, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind, aufgetragen werden, zu der es auch über die aufeinanderfolgenden Schlitze aufgebracht wird. In diesem Falle erfolgt nur eine einzige Erhitzung und ein Aushärtungszyklus des Klebemittels, wobei die Teile in der ge- J wünschten Bogenform gehalten werden.

Die Flexibilität und Formbarkeit bei der Herstellung des wellenförmigen Bogenteiles gemäß der Erfindung wurde infolge der im allgemeinen quer durch die äußeren Abschnitte der Wellungen verlaufenden Schlitze erzielt. Es wurde jedoch gefunden, daß auch dann ein sehr hoher Flexibilitätsgrad erhalten werden kann, wenn die Schlitze teilweise in die inneren Abschnitte hineinragen, wie es in den Zeichnungen dargestellt ist, so daß sich der Schlitz zu wenigstens etwa 75 % durch die gesamte Wellung hindurch erstreckt. Dennoch werden diese Schlitze zwischen aufeinanderfolgenden äußeren Abschnitten unterbrochen gehalten, um für eine ausreichende strukturelle Stabilität zu sorgen.

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Ein zusätzlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, die bei der Herstellung von Luftkanalverkleidungen, wie beispielsweise für Strahltriebwerke, besonders nützlich ist, liegt in der dreidimensionalen Formbarkeit. Demzufolge kann ein Teil bzw. Element unter Anwendung der Erfindung nicht nur in Umfangsrichtung einer derartigen Führung, sondern auch radial und axial in derselben Verkleidung geformt werden.

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Claims

- 9 - Ansprüche

f 1.) Wellenförmiger gebogener Teil, dadurch gekennzeichnet , daß im allgemeinen in Umfangsrichtung des gebogenen Teiles (10) zahlreiche steife Wellungen angeordnet sind, die durch abwechselnd aneinanderstoßende radial innere und radial äußere Abschnitte (12, l4) gebildet sind, von denen jeder äußere Abschnitt (14) zahlreiche im Abstand angeordnete und im allgemeinen quer verlaufende Schlitze (16) ^ aufweist, die entlang des äußeren Abschnittes (14) angeord- % net und zwischen aufeinanderfolgenden äußeren Abschnitten unterbrochen sind, und daß eine die Bogenform des Teiles (10) aufrechterhaltende Vorrichtung (l8, 20) vorgesehen ist, die an der Wellung befestigt ist.
2. Wellenförmiger gebogener Teil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die die Bogenform aufrechterhaltende Vorrichtung (18) wenigstens an einem Teil des äußeren Abschnittes über die aufeinanderfolgenden Schlitze (16) hinweg befestigt ist.
3. Wellenförmiger gebogener Teil nach Anspruch 1, dadurch J gekennzeichnet , daß zusätzlich zahlreiche im Abstand angeordnete und im allgemeinen quer verlaufende Schlitze vorgesehen sind, die entlang des inneren Abschnittes angeordnet und zwischen aufeinanderfolgenden inneren Abschnitten unterbrochen sind.
4. Wellenförmiger gebogener Teil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die die Bogenform aufrechterhaltende Vorrichtung (18, 20) ein durch Wärme aushärtbarer Kunststoff ist.
5. Wellenförmiger gebogener Teil nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß an den inneren und äußeren Abschnitten (12, 14) Frontelemente (20) angebracht sind.

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6. Wellenförmiger gebogener Gegenstand aus zwei gebogenen Teilen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei gebogenen Teile (10) an ihren inneren Abschnitten (12) aneinander befestigt sind und zwischen ihren äußeren Ab-

- schnitten (I¹I) zahlreiche im allgemeinen in Umfangsrichtung angeordnete Kammern (24) gebildet sind.
7. Wellenförmiger gebogener Gegenstand nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den äußeren Abschnitten (l4) Prontelemente (20) angebracht sind.

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