DE2720983A1

DE2720983A1 - Leichtbauverbundhuelle und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2720983A1
Application number: DE19772720983
Authority: DE
Inventors: Harry Thomas Abbott
Original assignee: Brunswick Corp
Current assignee: Brunswick Corp
Priority date: 1976-05-21
Filing date: 1977-05-10
Publication date: 1977-12-01
Also published as: FR2351774A1; JPS52142787A; FR2351774B1; US4118262A; GB1580962A

Description

Herstellung

Die Erfindung betrifft eine Leichtbauverbunc!hülle mit einem Körperbereich und wenigstens einem offenen Ende, die mehrere Schichten aus KuRstbarz-iEprägnierten Fasern enthält. Me E.rfindung betrifft insbesondere leichte y.unaranierigesetzte facer- oder filninentgev/ickelte rohrförmige ¹L¹GiIe, besonders rohrförmige Teile, die koritinuierl.iche'Paserii oder Pilaiaente mn eine Fläche herum gewickelt entiialten, die eine Öffnung in der Seite den rohrförmigen Teilπ bildet, wobei die Fasern um die öffnung no orientiert sind, daß die Bafesticimgr-teile, die durch diese Öffnungen reichen, Lasten aufbringen, die durch Zug von den kontinuierlichen Pasern aufgenommen werden können. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung J^ur Erzeugung solcher rohrföriniger Teile.

Seit mehreren Jahren sind faser- oder filamentgeväckelte Druck· gefäße, Ur/iaantelungen oder rohrförmige Teile bekannt und ver-

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wendet und sind ι·.'eg ρ η ihres leichter· Gewichts und, ihrer hohen Festigkeit besonders gefragt. Bei der Verwendung der hüllen- oder rohrförmigen Teile tait anderen Gegenständen, wie z.B. einer Raketen du se odej:* irgendeinem arideren Typ eines Eadveröclilufiij^a ist et; notig, die Hülle an dem TIeta'¹,1 ende de?j Gegenstands zu befestigen. Es wurden vcr.-ichi&denp Befestigungsmethoden ausprobiert; no v;urden z.B. mehrere Öffnungen durch einen ■Eadberoich der Hüll'jrwy.nd gebohrt, durch v;elche Stifte oder Bolzen zur Befestigung des Metallendes der Düse hindurchgingen. Diese Befestigung; versagte wegen der Zerstörung des Harz syst ems, daü zum Binden der Fasern aneinander verwendet wurde. Die Harzbindiaig von Fa^or zu Faser kann keine großen Belastungen aufnehmen; deswegen wurden die Stifte oder Bolzen durch das relativ schwache faserverstärkte Harz hindurch herausgezogen.

Ein anderes Verfahren zur Befestigung einer Hülle an ein Netallrohr oder an eine andere Hülle besteht darin, daß man an der Hülle ein Inrcn- oder Außengewinde herstellt, das an eine Hülse odor eirun Kragen nn dein Bohr oder an der anderen Hülse angcfichraubt wird. Auch diese VerLindungsart versagte, bevor d.i c-i e.tv'i'nöchten ilalasturigou von der einen Hülle auf die andere übcrt reiben werden könnt on.

Eine \"eitere beirannte Itefestigu)!*^methode sah vor, eine kontilUiii.-rJ iche Aui>'io}..i!!ung in ('er Hülle in der Nähe ihres einen Iaidos zi^; bilden, :'--ii der eine Flansch auf einem Vej'biüGUvjgnstücje, oar. vor. einem Rohr herau.sragt, sitzt und clarin mit einer Schel ] enlilcnirie fest;\cklei:;int ist. Auch diese Verbindung vorsagte bei der l'-notigteri Lastübertragung von einer Hülle auf fixe andere.

T-M.η ν? i Leres Verfahren, die Wand einos fasorgewickclten Druck-PTfäfier: in d :r i^'lu; einer bind·?:::οί ^c-hohj ica (öffnung zu verstär ken, l.irjt'ji i; (^;;7-Jtj, zjisohei) je<u- I;ji*erf7chicht einen lü.ng aus

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konzentrisch gewickelten J<'a:.;ern anzubringen, wobei die öffnungen in jedem King so eingerichtet sind, ΰαί das faserge-wickelte Gefäß in gerader Linie mit den öffnvuigen in den Ringen durchbohrt t/erden kann. Das erhaltene Gtifcß hat bessere Uruck~rruoh-KaprT,zität, die Jedoch noch we it h Miter· der benötigten zu ri i c leb 1 e i b t.

Es vmrde jetzt gefunden, daß HaI-! durch Wickeln der Harz-beschichteten odor -getränkten Fasern um einen Dorn und um Stifte oder Pflöcke auf dem Dorn, die die Größe und La go einer oder mehrere:; gewünschter Öffnungen in der Fiillenv.and festlegen, ein rohrförmigen Teil oder cine KuIle rait WrI η dt η für die durchgehenden Öffnungen hergestellt werden kann, die nicht aas dem Gefäßkörper herausgezogen oder abgeschoren werden. Es int bekannt, daß fnsergewiekelte Hüllen in der Vergangenheit solcho Verbindungen oder Befestigungen aufwiesen, daß die Ladung !!Übertragung durch Scherung erfolgte und wenn Löcher in die Hüllenvrände gebohrt waren, war die Scherfestigkeit des Faser-Har^-Vorbuiids relativ niedrig, was dazu führte, daß die Verbindungiji oder Befestigungen unter Belastung versagten.

Aufgabe der Erfindung ist eine Leichtbauhüile aus Verbandmaterial, die sicher und unter Aufnahme großer Belastungen mit einem Formteil verbunden v/erden kann.

Gegenstand der Erfindung ist eine Leiohtbauvoi'buudhüllii der eingang.", genannten Gattung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ,jede Faserschicht eine Vielzahl kontinuierlicher Fasern aufweist, die Seite an Seite liegen, wobei jede Faser spiralförmig angeordnet ist, wobei die Schichten den Körperteil bilden, das Gehäuse in enger Nachbarschaft zu seinem offenen Ende mehrere durchgehende Öffnungen aufweist, von denen jede eine Wand besitzt, wobei ein Teil der Wand im Abstand zu dem offenen Euo».

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des Gehäuses liegt, die kontinuierlichen Fasern von C¹Cm Körperteil und zwischen dem offenen Ende des Gehäusen und der Wand jeder öffnung und dann zurück in den Körperteil verlaufen, wobei Belastungen, die an dem Wandteiü der öffnung angreifen, durch die Fasern in Länge richtung auf den Köx^perteiJ des Gehäuses übertragen werden.

Die vorbesserte Vorrichtung und das Verfahren zur Herstellung von Hüllen auf der Vorrichtung ergeben Hüllen, die kontinuierliche Fasern in einem Muster aufgelegt enthalten, das eine Struktur ergibt, bei der Kräfte, die an einem Teil der Hülle angreifen, im wesentlichen in Längsrichtung der Fasern übertragen werden, was zu stärkereu und besseren Hüllen führt. Da die Fasern in einem Spiralmuster um einen Pom gewickelt werden und nahe an jeden Stift oder Pflock herankommen und so eine Öffnung bilden, wird der Winkel zwischen der Faserachse und der Längsachse der Hülle so Mein wie möglich gehalten, so daß an den Fasern angreifende Kräfte ΐυα wesentlichen Zugkräfte in Längsrichtung sind. Auf diese V/eise besitzt die fertige Hülle zahlreiche Faserschichten, die kontinuierlich um eine Seite der Löcher in der Hülle gewickelt sind und sich im wesentlichen in Längsrichtung zur Hüllenachse erstrecken, so daß Befu^tigungsstücke, die durch die Öffnung !"eichen und mit r-irieia Rohr oder einer anderen Hülle verbunden sind, hohe Belastungen übertragen können, ohne aus den Wänden der Öffnungen in der Hülle herausgerissen zu werden.

Deshalb lehrt die Erfindung ein wirksames Verfahren zur Kräfteübertragung in einer Richtung parallel zur Hüllenachsej indem die .Fasern, die eine Wand einer Öffnung in der Hülle bilden^ die Kräfte aufnehmen und sie auf die rohrförnige Struktur übertragen. Es wird ein Verfahren zur Orientierung der Fasern am odei in der Hähs des offenen Endes einer rohrförmigen Hülle

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ce.schrieben, v/obei die Cr. iertierung dadurch erreicht werden iciiiia, daß man ein F;i i.aiuci'i.twickelverfaiix'en anwendet, dar. eine Hülle wie einer Serie von Löchern um den Um fan ρ des l'cilrs
erzeugt, wobei die Wände der Löcher Kräfte in hohem Betrag von dem eingreifenden Metallkörper aufnehmen und auf die
Hülle übertragen können. Ein selxr hoher Prozentsatz der
strukturellen Eigenschaften einer l'a.sexgewickelten Hülle beruht auf der Festigkeit der Verstärkungsfaden!, die nur
strukturell wirksam sind, wenn sie eine Zugbelastung aufnehmen. Die Erfindung sieht vor, daß die kontinuierlichen Verstärkungcfaoern so ausgerichtet sind, daß sie ura den Umfang jedes Lochs am oder in der Rahe des offenen Endes des Rohrs herumlaufen. Diese Löcher stellen eine Vorrichtung dar, mittels derer ein anderes Teil einer eingreifenden Struktur mittels ei:?·.es Stifts oder eines Bolzens, der durch das Loch reicht, befestigt werden kann, wobei jede Lastübertragung zwischen dem Bohr und der zusammenpassenden Struktur durch den Stift direkt auf die verstärkenden Fasern übertragen wird, die um das Loch gewickelt sind, so daß die Fasern die übertragene Belastung als direkte Zugkraft aufnehmen können.

Einzelheiten des Aufbaus und der Wirkungsweise des Gegenstands der Erfindung werden anhand der Figuren näher erläutert, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile bezeichnen.

Fig. 1 zeigt eine Ba^ooka-ähnlicbe Vorrichtung, die
ein Projektil enthält, das eine erfindungsgemäße Hülle aufweist,

Fig. 2 stellt eine vergrößerte Hülle oder ein Eohrteil gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt, dar,

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F.Lg. '') ist eine Endansicht auf das linke Ende nach Fig. 2,

Fiρ· 4 ist eine jindansiciit auf das linke Bride nach Fi₆. 6,

Fig. 5 ist eine Toilansich.t einer Hülle, teilweise im Schnitt, wobei ein ßtift mit einer der öf-fnimgen ausgerichtet ist;

Fig. 6 ist eine Aufsicht auf einen Einsatz zur Verwendung ira Ende gernäß Fig. 5» teilweise im Schnitt;

Fig. 7 ist eine Darstellung der Hülle, des Einsatzes und eines Stifte gemäß dor Erfindung in auseinandergezogener Darstellung und

Fig. 8 ist eine Vorrichtung zum V/ickeln der Verstärkungsfaaern zur Erzeugung einer Struktur- einer rohrförmigen Hülle, die urn den Umfang ihres einen Endes gebildete Löcher aufweist.

AIc eine bevorzugte Ausführungsforiu dar Erfindung wird eine facorgewickelte Hülle 10 gemäß der Erfindung in Fig. 1 dargestellt, die an einem Sprengkopf 12 befestigt ist, der in einem Abschußrohr 14 liegend dargestellt wird. Die fasergewickelte rohrförmige Hülle 10 setzt sich aus mehreren Schichten 16 aus mit verstärkendem Harz getränktem Fasermaterial 18 zusammen, das kontinuierlich in Schichten um einen Dorn gewunden oder gewickelt wurde, bis die nötige Dicke erreicht war. Die Hülle 10 wurde dann so verarbeitet, daß ein leichtes rohrföriaiges Teil mit hoher Festigkeit erzeugt wurde.

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Es wurde festgestellt, daß zur Befestigung der ."rohrförmigen Hülle 10 an einem Sprengkopf 12 oder einer anderen rohrförmigen Hülle mehrere Öffnungen 20 durch die Wand 22 de::.· Hülle in der Nähe des einen Endbereichs 2Λ der Hülle 10 gebildet werden müssen. Die verstärkenden Fasern 18, die zum Aufbau der benötigten Dicke und Festigkeit der zylindrischen Wand der Hülle verwendet werden, bestehen aus Glas, Graphit, Metall, Kohlenstoff, Bor, Kelvar (Warenzeichen der DuPont Company) oder anderem synthetischem Material. Die Fasern sind harzbeschichtet oder -imprägniert, wobei ein thermoplastisches oder ein hitzehärtbares Harz verwendet werden können, (typische Harze zur Beschichtung oder Imprägnierung der Fasern sind Epoxi-, Polyester-, Melaminharz usw.

Ein zylindrischer Dorn 30 (vergl. Fig. 8) weist eine geeignete Anzahl von Stiften oder Pflöcken 32 auf, die in einem fiing um den äußeren Umfang des zylindrischen Dorns 30 angeordnet sind. Die ßtife 32 weisen einen gleichen, vorbestimmten Abstand auf. Jeder Stift oder Knopf 32 bestimmt die Fläche für eine öffnung 20, die durch die Wand 22 der rohrförmigen Hülle 10 gebildet werden soll. Der zylindrische Dorn 30 viird gedroht und axial auf eine programmierte Weise bewegt oder verschoben, so daß ein Filament oder eine Faser 18, die anfangs an der Stelle 34 gegen den Dorn 30 gehalten wird, einem spiral cn "i;r-iuigen Weg entlang der Oberfläche des rohrförmigen Seils 30 fol^t, wobei der Winkel "1" der Spirale kleiner wird, wenn sie in die Nähe eines der Stifte 32 gelangt, die aus dem Dorn 30 herausragen. Das Filament oder die Paser 18 wird um einen der Stifte 32 herumgeführt und in umgekehrter Richtung um den Dorn auf einer Spirale von zunehmend wachsendem Winkel gezogen, bis der Punkt 34 erreicht ist, wo die Richtung der Faser 18 wieder umgekehrt wird. Die harzgetränkte Faser 18 ^wird um den Dorn 30

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hin- und zurückgewickelt und j od cow al um einen armieren Stift, vorzugsweise den, der auf den zuletzt umkreisten .Stift folgt, herumgelegt. Wenn eine vollständige; »Schicht 16 der Filamente oder Fasern 18 aufgelegt v:urde, v;irci eine-- weitere f>ob:s cut begonnen, die einen etwas anderen »Spiralwinkel "A" besitzt, v:enn rie in die Nähe der Stifte 32 gelangt, so daß sie die Stifte 32 in einem leicht größeren Viinke.l zn der Längsachse ci°s rohrförnjigen Glieds berührt. Nachdem die benötigte Anzahl der Schichten 16 aus Filamenten oder Fasern 18 auf das zylindrische Teil aufgelegt vurde, werden die rjchrschichtigon Fasern gehärtet. Die Stifte 32 werden dann von dem Dorn 30 entfernt, worauf der Dorn aus dem fasergewickelten rohrförmigen Leichtbauteil oder der Leichtbauhülle 10 herausgezogen wird. Die Hülle tlO weist eine vorbestimmte Aazahi von Öffnungen 20 auf, die im gleichen Abstand auf einem Ring um einen Eridbereich 24 der Hülle 10 gebildet wurden. Die Fasern 18, die die Faserschichten 16 in der Hülle 10 bilden, sind endlos und sind um die Öffnungen 20 durch den Endbereich der Hülle 10 herumgewickelt und bilden Öffnungswände 26.

Beim Aufwickeln der Filamente oder Fasern 18, wie in Fig. 8 dargestellt, wurde festgestellt, daß zwar der geringstmögliche Winkel "A" zwischen der Faser oder dem Filament und der Mittellinie des rohrförmigen Glieds oder der Hülle 10 erwünscht ist, der Winkel aber begrenzt ist. Auch wurde festgesetllt, daß es vorteilhaft; ist, daß der Winkel "A" von ScMent zu Schicht variiert, so daß die Dicke des Aufbaus an Faserraaterial zwischen dem Stift 32 und dem Ende des rohrförmigen Glieds oder der Hülle nicht übermäßig wird. Bei einem ausgeführten Beispiel v/urde der Winkel "A" zwisehen der Faser und der Dornachse 30 von etwa 27° bis etwa 47° abgeändert. Die 'jeweils um die Stifte 32 herumführenden Fasern 18 streichen von Schichb zu

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Schicht auo und erzeugen so eine-, funktionelle und wirksame Struktur, UJ! Jeden GL? ft 32 und bilden schließlich so die lastaufnehmanclen Wäpde dei Öffnungen durch die Wand 22 des rohriorinigen 'J.'cixo oder der Hülle 10.

Ein Einsatz 40 (vergl. Fig. 6) ist so geformt, daß ex· in das offene Ende der rohrförmigen Hülle 10 paßt'und weist ai'f reinea Umfang eine Serie von Öffnungen 42 in gleichere Abstand auf, die iait den Öffnungen 20 im Ende der rohrförsaigen Hülle 10 ausgerichtet werden können. Der Sprengkopf 12 einer .Rakete oder ihr Schwanzteil 44 paßt in die schlitsförinige Ausnehmung 46, die auf der Innenseite des Eincatzes 40 mit mehreren ausgerichteten hindurchgehenden öffnungen 48 von kleinerem Durchmesser gebildet ist, die so angeordnet sind, daß sie roit den öffnungen 42 im Einsatz und den Öffnungen 20 in der rohrförmigen Hülle 10 ausgerichtet v/erden können. Ferner ist die notwendige Anzahl an Stiften 50 mit abgestuftem Durchmessex^ vorgesehen, wobei der Bereich 52 mit größerem Durchmesser in die Öffnungen 20 in der rohrförmigen Hülle 10 und die öffnungen 42 im Einsatz 40 paßt, während der abgestufte Anteil 54· mit kleinerem Durchmesser in die öffnung 48 im Endbereich des Schwanzteils 44 des Sprengkopfs 12 paßt. Eine Mantelhülse 56 sitzt um den äußeren Umfang des Endbereichs 24 der rohrförmigen Hülle 10 und drückt gegen die Endbereiche der Stifte 50, so daß sie die Stifte gemeinsam in der rohrförmigen Hülle 10 im Einsatz 40 und im Schwanzbereich 44 des Sprengkopfs 12 hält. Auf diese Weise ist eine feste, im wesentlichen ausfallsichere oder fehlerfreie Verbindung zwischen der rohrförmigen Leichtbauhülle 10 und dem Sprengkopf 12 hergestellt.

Es wurde festgestellt, daß die röhrenförmige gewickelte Glasfaser-Hars-Hülle im Verhältnis zu ihrem Gewicht viel stärker und billiger herzustellen ist. Bezüglich des Δ1terns ist nur

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Hetall alterungsbestandiger; Metall ist jedoch teurer, schwerer zu bearbeiten und schwerer von Gewicht. Schießkörper benötigen leichtes Gewicht und daher sind rohrförmige fasergewickelte Teile die einzigen Teile, die den nötigen Gasdruck innerhalb der Gewichtsgrenzen aushalten können und die erfindungsgemäßen verbesserten rohrförmigen fasergewickelten Bauteile mit Befestigungsöffnungen sind die einzigen Teile, die den benötigten Längsbelastungen standhalten können.Es wurde eine Anzahl von verschiedenen Eohrtypen hergestellt und auf die Kraft geprüft, die durch den Befestigungsabschnitt eines rohrförmigen fasergev/ickelten Glieds auf ein anderes rohrförmiges fasergewickeltes Glied oder auf einen Metallkörper übertragen werden kann. Die Ergebnisse sind im folgenden tabellarisch zusammengefaßt:

(1) Bei integral gewickelten Löchern gemäß der Erfindung: die Kraft betrug etwa 11*00 k_p.

(2) Für geklebte Strukturen:

bei Annahme einer durchschnittlichen Bindungsfestigkeit von 1410 kp/cm für eine Verbindungslänge von 2,51 cm betrug die Kraft 6350 Kp.

(3) Für integralvex'schraubte Struktur:

wobei 2110 kg/cm für 19,05 mm Länge entlang der Achse angenommen wird,
betrug F 7260 Kp.

(4) Für gebohrte Löcher war es nur möglich, die Belastung zu schätzen, die ungefähr die Hälfte der Belastung von integralgewickelten Löchern betrug, womit F ungefähr 5440 Kp betrug.

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At

Zusammengefaßt werden die Kräfte, die bei geklebten Strukturen, integralverschraubten Strukturen und gebohrten Löchern ungefähr 6350, 7260 und 5^0 Kp betragen, nicht als für eine zuverlässige Verbindung ausreichend betrachtet. Die Belastung für die Verbindung bei der erfindungsgemäßen Struktur mit integral gewickeltem Loch von 11300 Kp wird als eine in hohem Maße zuverlässige Verbindung betrachtet.

Im Vorstehenden wurde die Befestigung des rohrförmigen Teils mit dem Sprengkopf einer Rakete beschrieben. Es ist aber zu betonen, daß die Erfindung auf vielen verschiedenen Gebieten von Nutzen sein kann. Wenn z.B. erfindungsgeinäß hergestellte Glasfaser-gewickelte rohrförmige Hüllen miteinander verbunden werden, wird eine zuverlässige Verbindung hergestellt, die extreme Belastungen von einer Hülle auf die andere ohne Bruch des I'asermaterials, das verwendet wurde, um die Fläche zwischen der Wand der öffnung und der Endwand der Hülle aufzubauen, aufnehmen kann.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Leichtbau-Verbundhülle aus gewickelter Faser, wie z.B. einen Raketen-.Antriebsmantel, die eine oder mehrere durch einen Endbereich ihrer Wand durch Ausrichtung der Filamente oder Fasern um jede öffnung gebildete öffnungen aufweist, um Verstärkungen für Lasten zu ergeben, die an Befestigungsstücken angreifen, welche durch die

Öffnungen hindurchgehen. Die Filamente oder Fasern werden so ausgerichtet, daß sie an den Wänden der öffnungen im rohrförmigen Teil angreifende Lasten aufnehmen und in einer ia wesentlichen zur Achse des rohrförmigen Teils parallelen Sichtung weiterleiten. Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung der rohrförmigen Teile beschrieben, bei dem die Filamente oder Fasern spiralig und um die Fläche, die jeweils eine öffnung begrenzt, gewickelt werden. Schließlich wird eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben.

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Claims

A.
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KINKKII-Ol"Y VV. yrOCKMAII-i
L:i. I. i-'j · Λ ·. ■ -¹L'* Γ.ι ■
K. SCHlU
P. H. JAKOB
G. BBZvOLD
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1. !'-.ieet;'¹./, L:vci-i:)undbv].:Lc mit; ^:u>; .:■■ i'.orpc^oc ■:■.;.!.?..(:■;■.:. cT .·'<■■;.'■:■:. -j. Γ'-f:.'.;, die in e Ί ir c Γ*? So π.ΐ. c:hteii -UiTi / ;:.;■.■■·".'·;. ija'^; '."t .". a^ciurch g e k ΰ a jv ;: e i c i: η e t, daß .}■■' ·.. :"·.;·.I-.ic"iiι, (ίΓ·) aur; F'y-U'va (ΐΓί) mehrere koritinuierliche ij'.r.^j.:.-.·;:·:j· ;';.u:fvo:i '."s, die i-jy:i ■·(■ ε·.η Ücite spira].f:nrömii^ auf derti K.;^:rp(iX't.:^:,il f-^io.:: ■ t sird, uie Hülle (10) mehrere durch^ehencin ν,'.τ: πατί^οϋ (20) ii> onger Ji'ichbar.'jf.'h.'i/'t zu dor, offenen Ende auTv- o'Lijt, je<^'^;. öxfriVinp; eine \/and (Po) besitzt, wobei ein ■'i'cij <:k..γ v/c'aö i ιλ Ab^t;.'-.na zum of fc.r.n Sridc der Hülle O¹C ^v.'j.:.:t.i >iuit-;r i.'i.i:hon Föneχ·ιΐ sich vooi Körperteil und Kwi ".;-i o. ^v ;·.'^ ''":·:·λι* '3er j-ii'1'.l e und der '/and einer Rieden Öffnung ;:::J. ' \.: :-v. .·'■:.': l ί ji den j'c^r -^: ort eil orstreoicci:, woboi Lasten, dio c-j': c'^;.''i \;.'. ■ i -:.-i 1 dor Oi'friUiJf; ari::;:ei.f en, durch die Fasern :! ι, j.^;'.i_t-;...rL(.l "■!... nuf c'cjj, Körpur teil der HUiIe übertragen wer-

?.. T.oici:it"ι:;.·.; /erbund];ill ι β nach /JiGpI¹UCh 1, dadurch g e iv ■;. >■ .-■ ;:. e ι c h η e t , cisß dj e Of fnur^en (20) in eiaem Ji'}i,- >·, der U.'i,!·.^ der illij ?· e (10) in gleichem Abet-snd voneixiand07- ::iii:f:e';)i ■ 'l·.!; ::ind .

709848/0889 ORIGINAL INSPECTED

'). j ■■:. j.ch;.''- ·;ΐ">;ο r!"iLⁱ..^v-dUal^|.li! nc-.'.'¹!' ..Viyu^uoh 1 uud/od■:·:■■ 2.._; ν·\·-

duλ·".h -β ■:; V. e η ;· ζ ο .'·.. c h η c t , ciaß die Fa.-ier·.·! (1Γ:)

einer \.^:iriko· L (.·'■) ;-ux· L::hi;;:.:::e.:isc cio:;· liü!: 1 ο (10) im .i■,;>:ιν:i >.·!:■ von 2.7 biü ''!>"''■' bilden.

^, Loich;;w..'U\ ^j'baiidh^;;l ί r; ii;;eh einen de::;.· Ancuu'üo^. 1 bx_;: ·>, cImCiu'-.tIi. f·; e k. e η α ζ g i c η η ο t., el; ß sich im volant · ixch'jJi jcc.f; i'c: r or (IC), ö.'lo ?.\.'.i;;..hoj del . CnCi (fl6,i ι,-χηοι-JeC'.cij (>:ι'Γαυ..:·. (Γ·.\)) uivl cli:i;i Ende der Hüllt; (10) vc;rl;"uj"u, eit.ie v.'i. .jcni I .i ■·.:>>. axiiile Ü!;.i'eckß von und. i i- clyn Ku '_Λ''-^:!'^/; '--re:i c-.il. ei or Hülle erstioc¹: t.

S. I/oichtbau . üi'bund'nJ'LK'; mit cii'oia of:rcvcn Elide VMi'. or'.la-.; ten aim har/.f ;c ;,7'ü"a.!:t;o/i F.-u.-cxui, d; ö'.!":\-fn f; e k c η η. :■.· e A c net, daß jo-rlc Schichi: (16) o:i wo "\ila}.:.;:h'.\ von Fa;-:y χ (I") aLifv/i'.ist, die i'«eite ar soitt jev;oil^ •ομ-,,Ϊ^Ι'ογ!;!^ (-:clc;.:t eind, v;obei cIpt Hantel oder die 'lulle (10) cine V:: r.-.Ί :*.nh'i vor'-. ÖlTnui).f_;cri (20) in einem Krti.r ui«i dxe "HAiI.Ie \\:.O :i α oj'f;;r··- NfIh ο zu ihre;:, offenen T^:-Ac aufv/e:i :.,t, _tjt;d.co .!'\.ιγ..:;γ c· i ι *. x- jede·.·¹. üchJc'ht um c-.-ii'C der Cr^iMMif^ei: lilu.ft und r.o ό'ια C- :■ ";-v>ig r;^- grony.t, v;oboi Kräfte > die an dio ','υί'ατο V. üil ('■'■) '''■:'■'-' ί^!ί^':·\ί' ani;i-eii'nn, in I ;hir;:-ri cl.tuii,'.¹; au ί" ciic ii'Mi.;.-: vi überi :c<. ■ »■:■ ui:i\'-r-

6. Verbindunr;£'3tüol·: ^'viocheii o'neru ofi'cn;:u Lade firio::' !■·..■ 'bauV'-X'bundJiiille unä ti.nQK ua"u c ^^ίΐ^,-ιατη iV.uteil, 'uunirch g ο k e ί) η :^v, c i c h η e t , d;.;ß »'lie li'.i.';:· oüer ctr ί;:·ΐ:.\ί : (10) eine V.i-: J/niil ve-; C-..hichtt;ii (16) au:·; iiai'ii.i;:i:\··;^ τη.»vLt. Fayo.m (18) auTweint, voL^ei ö^rt·'" 2^?:ire"r,-jr.l:i.'.:bt oi.no \ι>Ί?ί>· von endlosen F'i^vn besitzt, dio Seite ;«n ,.'eite :- s.-ί ^-γ· L:i r. !jf '■■ ^rL;t sind und. den Körperteil Lvilaeii, ai v. -iJü.Llr o-:>:·:·· ά»,·ι· M-: υ teil eijifi Vielzahl von durclirehi.-Jidori s'l·'.}'nuij;: en (o.'U) ^;.n dichter Na^biba^schaft i'u dem ο.ΓΓοί.ί .:i r oc M.jf v;c i r i-, JO(U.-

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'■.'..<■ .·: ."■)[·. (.:.■_■;>·.: c.-.: ··.■■! (?C) be::it"t, v?oT?oi c:'.j'; Veil (uv Μιηιύ xu\ ΛΊ'..ι-'nd "ivm ν ::'j\:.um Ernie dor .Hölle oder dt¹» Ilant.eJ:. lie¹)"*.,, die; cid.lürcn 1\ί;;0Γΐι filch vom Körperteil und zwischen dem oll i-?;.":rj JJ-vlc de:? Hülle und der V.'riid einer jeden Öffnung u.'.i-'i dann ^inilük in den Körperteil cv;-;tv'ee]ven, oiDcn >Vi..:.^cw?tz (''!O) in d(;T· Γ HlI ο odov don] Uurttu ruit Cflnunfven (^u-I^-) in co^v v.'j's .· ivi;r-i ,--cjifin V.'and, die, mit oen öj'ijiunpc-r. (20) in der Hull«; (10) riuclitcii, oijJCTi. rönj/enfοπίλfor 'Ι!ο:Π (Λ".-) des !.ahnenden ];?vv!.c:ü :·. ϋϋ',Ι- Cffmmccin (^8), di(. τπϋ: den Offnun(.<:-?; (Ί2) in dei:i rin:~\'i Iz (·<()) und den Öffnmii:cn (?ίθ) in dor HüJJ e (10) !"luehucu, i;j:t' f.tiftp (50), die durch die Hülle, den Einoat,?. und den röh'./'on.förnii^on Toil cobcn, uri alle drei untsijiKncior ^■.u bcf c£.in.;%'!).. v.'oliei Jiy.ijten von den ii'ö'jirenfcrmi pnn Bauteil durch die oüd'Jonen FrfUim, die den Bereich de::· V.^Tand der ö?f-.mi'H.; liil.dej)., ?uf die Hülle ühortraßen wei'dcn.

7- Verbindung; nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeich :o e t , daß der jS-.ihx^enrörrai^e Bereich (^^y0 den ]ianyender Bauteil r. in einer .f'Ui.-mehinung (46) in den Einaatz ('1O) sitrt, d.i e Öffnungen (¹¹B) in dem .röViTenförtaigej) Bereich einen gerinpe-o-X! DurclujG.isor alc; die Öfinungen (20) in der Hülle ('K-); aufvc-i.:■.:v.i und ,jeder Stift (50) einen Bereich (5^;+) '"it verriur^r,e.rter j.urchiro:;nrr zum S? tz in dem öffnungen in den röhrenförmigen Bere: cli cuf\;ei:;t, νκ.υ > der L'ercich (5-) des Stift ο mit größeren I^varchiflf:i.iüer in der Öffnung (20) der Hülle (10) und den ().ffnunr!;en ('\'cO ^eη Einsät%eu ('IC)) sitzt.

8. VerbinciunßGGtück κν;ίsehen einem offenen Ende eines Leichtbauvej/hundmantelEj und einem dazu !lassenden Bauteil, dadurch £ ο k e η η ^. e i c h η e t , daß die Hülle oder der Hantel (10) eine Vielzahl von Schichten (16) aus harai imprägnierter! endlosen Fasern (18) aufweint, die Seite an Seite lie-

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[■v.'ii. : :V! ;-·;.Λ; .... ί <°; \^y\{. ■-,<. f <■■...':/,+; :ά:ηα ^!;Xid der J öyροrl eil V.-.i .lc'.:·' j, dio .'. ' ^;.; (; υο·..; or.r J-J₁-u"[.-■;j. oiiO Vi ■;-1 ^an.l vo.'i dnroi.r.·'.·■,.;.:. π; ."Ti (''■^£"j"jn.· ι;-.;.:: (/ι)) Ii i ο)ν,ον I]/ cbl 'P :rr.ch ' ί 1: τ,υ del,, of ionon ?·>ΐ(?ο r..ι-■ j'. (Μ ;■'!■· _ν die endlose" J'^i;: ^o^r¹ ;■:■■} oh νου 'ί(;π Ilorpo.rbrjvioh ur.cj :·■ ·:·.;.Γ:ν.,-;,·_: dem offenen L-ide. ("Ιοί.· Γ,-!'.11 c jit.vV cicr· Wana (26) cd n;'·.;¹ _t'i (■'.!(,"; !.'.'. f.nr>ir, CT\.ia^;r_;c];i.;i, υϊ,,ο roijrfi'yi-pi^cr· Ij'.-j'rich (^/:'t) dor. ϊλ ■;;?·. :.?ioon !lic-.irl-<^::-:Ll.ρ: i:iit den Oi 1JT.Mi;v:n ('''O) irj der Hülle (ΊΟ) ί:Η;;ΡΛ'!^:.<■]·;,υΐ ο Öf fiivm^r,:· (^) .-.".u.ivrftist, unc. ßti Γ'c (>0) oiu.'cb c·;.:? IJblJ.e oder den Mantel und iirn rohrj αι·ι:;ΐ ("er. Ik^'cicli (V¹". .:j. uin die ili.i?. X^ oder- ο on Hn:. it öl un dein .vohr.topnii··· i;c:ii j;;..-rci.c.h z;.· "uv ^ro: t±:-:rn., v:o1.iei Lo «ten durch die o..nd.lc;ion ί'άί·Ρϊ·;^Ί, die ex■■<! VJiuvdhovei.ch der ΟΓίυα'α;-; T>i.]don, vco dem .roh:i fö.vKj,-; [·;οη ;U-il auf die Halle odar Cizn Want:;! iibcrt2*c?p;on \;cy-C<:-r_:..,

9- V crL'i '.hroi! zur Hea.-.^rrcel.1 unr einer f i.f.icü'f'iev/iclrolto.v! Lei clv I;-· bfiuvcrljv.ridljü] Ί e, dadurch ^ ο k c ^vi η ζ ei c h η ο t, daß r^xn eiren zj'üijjd.tir.clieii Do mi (50) voi^bereitet, indeu rur-i.n (iine vorboijLiiiVisl·ti .A"u^':}:l von i-acliiil liervorrafxmdon Stiften odor PfIc·:"·.'.■ on (32) in dec llüiie rieinop Siidboroichs in Abntand Kuein.'.nuicr einsc'ti'.t, den J/o:· :■"> d.T-oht, vr'rJironcl ei- in .LynßP^'iclitung in einer l-ÜclituriR V)i. t,'(-; ;i:· v/i.rei. ein hoi'-'iKijvpäßniepten cnd]or:e-r. Vi.la^<w>[' (18) der Olvwflyohe de:; Jtornc zuführt, um on i.n fii-pi yrilcnfoir· auf Mj] eger _v d r e- Gc!.^rjob\;if)dit?koit dor LänprHbn-recunir r;o steuox-ί . doß der V;.i vjrtij (A), (iv.n d;,:- J/j.J ,τ·· ;._;.νί: nit der I/Jivf: :-.r:h:i<: öo;: Lo.vMi bi.-Ifiet, ;:of;i,evierl. vn.rd, dan Pill grient uin sim^i der ί:ι j;. t 0(5er- Pflöe;:y ""!.ihrt, v:cj;n die Jvichtnnc; dej" LänfCf-;bev=;r'.nip ι'i.sr τ· kehr!. Ki.rd, d-.n Filatent spj.rolenfb'rrni p, um den .Uorn. ?,urüc]·; ^r'.o eJ.ncM Aur.franf.iipunkt (5'l) loRt, v.'oboi jede Fi.lai!jcⁱntf:.vi;;chi.c]ji \;eni;';;;L'C7):: ei.ro Ui¹Jföl·runß' um ,ieden Sti.fi; oder Pflock in der; 'Dos: i> αχ. ·"'.·;( :> :;t, die fio^'iekelte Hülle ('1O) anr;chlj eß'.nd h)"^;'^r"'·-'-'■: die fitift'.-- ocio.-!' PflÖe.i.:e entfornt und die Hülle von dem Dorr, ent" i'c.rnt.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, c^durch g ο k e η ". ■■ zeichnet , daß man dio Längsbewegung des to τη β (5>C so steuert, daß ein Winkel (A) :.v>%ischi;:u deri Filament

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der Dornachso von 27 gebildet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, d-.durch g e k e 2.1 η zeichnet , daß man die Längsbewegung des ."'Joins (30) so steuert, daß ein Winkel (A) zwischen dem Filament und der Dornachse gebildet wird, der sich von 27° bis 4-7° ändert.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11. dadurch gekennzeichne L , daß die Längsbewegung den Doms (3-0) so geführt vird, daß Jeder; Filament (18) der erslen 5'i-1 am ent en schicht einen V/inkel (A) vor: etvra 27° gegenüber der Längsachse des Borns bildet und jedes Filament jeder d.,:rauff öl [^:τι den FiI ain en benschiel :.t einen leicht erhöhten \.':inl-:el zu der Längsachse bildet, bis ein Hoch,st winkel von etwa ^l't'₍'° erreicht ist.
13. Verfahren zur Herstellung einer filamsntgewickelton LeicJitb^uhülie, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et , daß man einen zylindrischen Dorn (/50) vorbereitet, indem man darin eine vorbesti^.rfce Anzahl von radial herausragenden Stiften cdor Iflocken (32; einsetzt, die sich in Urafangsrichtung in gleichem Abstcid erstrecken, den Dorn dreht, während er in Längsrichtung zuerst in einer Eichturg und darm in der Gegoaricl.tur.g bov^;er"i. v/ird, ein harzbeschi.chtetes r.adlos-i'ilauient (18) ia.it dem Dorn verbindet, wobei das Drehen und die Längsbev'cgung des Do nis das Filament spiralig so auflegt, daß der Winkel (A) de::, Filaments mit der Langsachse des Pcms relativ klein int, v/orin das Pi lau ent einen der Stifte oder Pflöcke erreicht, das Filamont um den Stift oder Pflock führt, wenn die L'nngsbewegung des Doms umgekehrt wird, das Filament

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ü'pi..fa.'-;i fr πα. cLcj¹ Dorn ^uriicl·· j η dtva Bereich (?3-ί) wickelt, v:o das Wickeln !/,uerot begonnen wurde, wobei j ι-.do Filament;-KchioLt (Id;) wenig;;! ^ds eiincn UVil&ui" urn jeden btift oder Pflock auf oem Dorn bildet;, ^ei jeder aufeiim^ulerfolgenüen FiIr-mentenschicht die Annäherung der Filamente on jeden Stift odor Pflock in eirjorn etwas prößt-ren V/ial:el aIß dom Winkel der vorai.iiv^hoxidtn Schicht erfolgt, bis der V/inkel ein vorbestiniiii:eH JIari-^am erreicht, danach jede filanentenschicht mit einen kleirtortii WirJvcl sis bed der vovaur>:heiKlen Souicht auflegt, bif; ein i'orbe'jtitmuter ITLnir;]L-;lv.'inlcel erreicht \%'ird, die gewickelte Hülle (10) härtet, die Stifte oder Pflöcke entfernt u;id die i'ülie von dem Dorn niiomt.
14. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch {c e k e η η ζ e i c h ne t, daß der Hc'chrrcwi.nkel (A) etwa 47° und der minimale V/inkel etwa 27 beträgt.

15>. Vorrichtung zur Herstellung einer fasergewiclcelton Leichtbauhalle, gekennzeioh net durch einen Dorn 00), der auf einem Bmhmen montiert ist, einer Vielzahl von radial hervorragenden Stixtc/i oder Pflöcken (>?), die in öffnungen in dem Dorn in der Nähe eiues seiner Eu.dbereiche eingesetzt sind, eine Zuführimg von harzimprägniertein Faser-· material (18), eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Endei; des Faser auf den Dorn an einer von den Stiften oder I'flocken entfernten Stelle (3Ό> einer Vorrichtung zum Drehen des Doms, einer Vorrichtung zur Bewegung des Ιο.ι nr, in Längsrichtung in einer liichtunp,;, um eine Faser auf den Dorn spiralig aufzulegen, wobei die Faser uu einen der Stifte oder Pflöck«; am Ende der Längsbewegung in der einen Richtung läuft, eine VoiT.ichtu.Qg zur Umkehrung der Richtung der Löngsbewegung des Dorns, um diesen in entgegengesetzter Richtung zu bewegen und

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- nor npirelir, in e:.it£oyer£;eüet::,tcr Ki chtunp, nuf/.υ! ιϊ(_·;οη , ej.^icr Vorrichtung; y.vr .!aid er imp; der Geschwindigkeit dor Li.^;.i:·^;«·- 1;o- :;:·■].!,"; oar Dox-n.fi, uv. deu \n:u!:el, den die "U'anor trrl.t der Ιι.^:.^:.η;·:ί.;-ac.]i:;e dc:^ ]k;v.n^ bildet, ln?i Ann:^:iierunp; der Pose:i' und Fnt.fc.vt_Lurin; r.mr, ;^:■'(-n Bereich der 'Stifte odor Pl'löc-ko zu vorDrir·;:,^^!» Γ,ον.Ίπ eijicr Voi-riclitung zur V'i^Qcrholunp; der LÖJigsbcrerjun^Gn don Dorjj:_;; in einei· vorbeptiitjinten Anzahl.

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