DE2738514C2

DE2738514C2 - Verfahren zur Bildung eines Auflageholmes für ein Rotorblatt

Info

Publication number: DE2738514C2
Application number: DE2738514A
Authority: DE
Inventors: Raymond P. Blackwood N.J. Belko; Ed Glenolden Pa. Frank
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1976-08-30
Filing date: 1977-08-26
Publication date: 1986-08-21
Also published as: FR2362750A1; US4096012A; JPS6148479B2; JPS5330600A; DE2738514A1; IT1082618B; GB1537967A; FR2362750B1

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Streifen die Form einer Halbschale durch Handformung auf einem Formstück erhält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Streifen die Form einer Halbschale durch Pressen in einem Formwerkzeug erhält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

f) daß der Kern, auf dem der Streifen geformt wird, mit einem entsprechenden, U-förmigen, abnehmbaren Trennband versehen und das fortlaufende Band unmitttelbar auf dieses Trennband aufgelegt wird, und

g) daß der Streifen entfernt wird, nachdem das Trennband vom Kern abgenommen ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines Auflageholmes für ein Rotorblatt, bei dem auf einem Kern ein fortlaufendes Band eingelegt wird.

Bei einem bekannten Verfahren, wie es von der Boeing Vertol Company entwickelt worden ist, wird eine automatische Bandauflegemaschine bei der Herstellung zahlreicher Teile des zusammengesetzten Rotorblattes eingesetzt. Es hat sich herausgestellt, daß die Maschine ein wichtiges Werkzeug für die Schichtenbildung bei schwierigen Teilen, wie Helikopter-Rotorblättern, darstellt. Es läßt sich bspw. eine Wiederholbarkeit der Schichtung und eine Paßgenauigkeit in der Fertigung erreichen, die früher unerreichbar erschien.

Derzeit wird der Holm des Rotorblattes unter Verwendung der automatischen Bandauflegemaschine dadurch hergestellt, daß ein Band auf einem kompliziert geformten Kern aufgelegt wird und zwar an der Blattwurzel um einen Führungskörper, wobei das Band außen herumgeführt wird, damit die Kontur direkt auf dem komplizierten Kern erreicht wird. Nach gegenwärtiger Technik wird der Streifen, der den Holm bildet, dadurch geformt, daß ein Band, ζ. B. 0,254 mm stark, um den komplexen Kern gelegt wird, wobei man außen beginnend, das Band um den Führungskörper legt und es neben den Bandbeginn zurückführt. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die erforderliche Stärke des Streifens erreicht ist und erfordert somit für jedes Band ein Auflegen, Verwinden und eine sorgfältige PIazierung entsprechend der Kernform. Diese Erfordernisse führen zu einer zeitaufwendigen und kostspieligen Herstellung.

Es ist deshalb wünschenswert, die bestehende Methode zu verbessern, um den Holm eines Rotorblattes unter Verwendung der automatischen Bandauflegemaschine in geringer Zeit und mit geringeren Kosten herstellen zu können, ohne an Qualitstsmerkmalen einzubüßen, die durch die Verwendung der automatischen Bandauflegemaschine erreicht werden.

Ein aus der DE-OS 23 27 393 aufgezeigtes Hubschrauber-Rotorblatt weist in zusammengesetztem Zustand einen Holm auf, der ein zentrales Füllglied umgibt, und der die Form eines U-förmigen Streifens aufweist. Der Holm behält im endgültig zusammengesetzten Hubschrauber-Rotorblatt seine U-förmige Kontur, d. h. er erfährt bei dem Verfahren zum Aufbau des Rotorblatts keinerlei Formänderungen. Der Holm wird bei diesem Verfahren durch nacheinanderfolgendes Auflegen mehrerer Bandschichten auf bzw. um das zentrale Füllglied aufgebaut, wobei das zentrale Füllglied ein Bauteil des Rotorblattes ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem ein Auflageholm eines Rotorblattes unter Verwendung der automatischen Bandauflegemaschine ohne Qualitätsminderung in kürzerer Zeit erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren gelöst, das mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ausgestattet ist.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein wesentlich einfacherer Auflagekern verwendet, der ein im wesentlichen IJ-förmiges Profil aufweist und dessen Schenkel durch parallele gegenüberliegende Flächen gebildet werden, so daß der Kern keine Verwindungen oder dgl. aufweist. Trotzdem kann mit der automatischen Bandauflegemaschine gearbeitet werden. Zunächst wird der Holm durch die automatische Bandauflegemaschine in einen U-förmigen Streifen gebracht. Dazu wird der vereinfachte Kern an der Maschine befestigt und diese bildet den Streifen durch Auflage des Bandes auf den Kern bis zur gewünschten Stärke. Der Auflagestreifen hat dabei eine U-förmige Form, wobei Schenkel parallele gegenüberliegende Flächen aufweisen. Die Schenkel des Streifens werden auf ein Formstück gebracht und derart geformt, daß die Schenkel im wesentlichen parallel nebeneinander mit der jeweils gleichen Seite in einer Halbschalenfläche ausgerichtet sind. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein weiterer derartiger Streifen aufgebaut und geformt. Beide Streifen werden auf einem Gesamtkern derart aufgebracht, daß die jeweils eine Halbschale bildenden Schenkelabschnitte zu einer Vollschale zusammengefügt werden, um den entsprechenden Holm zu bilden. Das Aushärten findet während des Zusammensetzens der Teile des Rotorblattes bzw. während der Gesamtfertigung statt.

Das Formen der Streifen zu einer Halbschale auf einem Formstück kann zweckmäßigerweise von Hand oder durch Pressen in einem Formwerkzeug erfolgen.

In einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird der Streifen auf einen Kern gelegt, der mit ■einem entsprechenden U-förmigen abnehmbaren Trennwand versehen ist, auf das das fortlaufende Band unmittelbar aufgelegt wird, wobei der Streifen entfernt wird, nachdem das Trennband vom Kern abgenommen ist Der Auflagestreifen kann dadurch ohne jede Beschädigung der Oberflächengüte vom Kern abgenommen werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung in der einzelne Verfahrensschritte bzw. beispielhafte Ausführungsformen dargestellt sind, näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch einen Teil eines mit schrägen Auflageflächen versehenen Auflagekerns und eines Strei- is fens nach dem Stande der Technik, der Streifen ist mit einer automatischen Bandauflegemaschine auf den Kern gelegt worden,

F ι g. 2 schematisch einen vereinfachten Auflagekern und einen erfindungsgemäßen Streifen, wobei der Streifen ebenfalls mit Hilfe der automatischen Auflegemaschine aufgelegt wurde,

F i g. 3 schematisch einen vereinfachten Auflagekern zusammen mit dem Kopfteil der automatischen Bandauflegemaschine, und

Fig.4 schematisch einen Querschnitt eines Formstückes und eines darauf geformten Auflagestreifens.

In F i g. 1 ist ein Kern 10 wiedergegeben, der einen Wurzelendteil 12 und Übergangsflächen 14a, 14,6 aufweist, die außen verlaufend an der Wurzel als vertikal gerichtete Flächen beginnen, bis sie an der Spitze Li einer horizontalen Ebene ausgerichtet sind. Diese Änderung in der Ausrichtung der Flächen 14a, 146 gibt dem Holmstreifen 16 die notwendige Verwindung. Der Holmstreifen 16 wird derart auf den Kern 10 mittels der automatischen Bandauflegemaschine aufgelegt, daß der Streifen in Spannweitenrichtung der Form des Rotorblattes angepaßt ist.

Die Bildung des Streifens 16 erfolgt mit der automatischen Bandauflegemaschine derart, daß an der Spitze der Fläche 14a mit der Auflage eines Bandes begonnen wird und das Band dann auf der Innenseite um den Wurzelendteil 12 und sodann auf der Außenseite gegen die Spitze der Übergangsfläche 14ώ geführt wird. Das Band bildet auf diese Weise Schenkel 16a, 160 und einen Wurzelschlaufenteil 18.

Die fertigen Holmstreifen sind in ihrer Dicke entlang ihrer Schenkel gestuft. Die abgestufte Dicke wird dadurch hervorgerufen, daß zunehmend längere Streifen bei jeder Lage des Schichtstreifens verwendet werden.

Erfindungsgemäß wird der komplizierte Kern 10 herkömmlicher Art nunmehr durch einen einfachen Kern 20 (F i g. 2) ersetzt. Der Kern 20 weist einen rechteckigen Querschnitt und eine im wesentlichen U-förmige Außenkontur auf. Mit diesem Kern wird ein im wesentliehen U-förmiger Holmstreifen 16 mittels Bandauflage durch die automatische Bandauflegemaschine erzeugt. Der Streifen 16 bildet dann Schenkel 16a, 16£>, die parallel zueinander gerichtete vertikale Schenkel und ein Wurzelendteil 18 ohne Schlaufe aufweisen. Wie bei der in F i g. 1 dargestellten herkömmlichen Bauart ist die abgestufte Dicke des Holmstreifens 16 mit seiner im wesentlichen U-förmigen Form beibehalten.

Der Kern 20 wird an der automatischen Bandauflegemaschine befestigt, so daß der Kopfteil 22 der Maschine das Band 24 um das U-förmige Profil des Kerns 20 in eine Nut legen kann, die durch die U-förmig profilierte Außenfläche des Kerns 20 und parallele Seitenplatten 26 gebildet wird Der Kopfteil 22 bewegt sich längs der Achse X-X hin und her, während der Kern 20 um diese Achse X-Xrotiert Diese Bewegungen sind in der F i g. 3 durch die Pfeile A und B angedeutet

Bevor der Streifen 16 auf den Kern 20 gelegt wird, wird ein vorzugsweise mit Teflon beschichtetes korrosionsbeständiges Stahlband 28 auf die U-förmig profilierte Außenfläche des Kerns 20 gegeben. Das Band 24 wird dann direkt auf das Stahlband 28 aufgelegt. Nachdem die Auflage zum Streifen 16 beendet ist wird eine der Seitenplatten 26 und das Stahlband 28 entfernt. Das Stahlband 28 läßt sich leicht ohne Beschädigung des Auflageholms abnehmen. Nach der Entfernung des Stahlbandes 28 kann der Auflagestreifen wegen der Oberflächengüte die durch das Stahlband erreicht worden ist, ohne jede Beschädigung vom Kern weggenommen werden. Der im wesentlichen U-förmige Auflagestreifen 16 wird dann entweder auf ein Formstück 30 oder in ein nicht näher dargestelltes Formwerkzeug gegeben, um die endgültige gewünschte Form herzustellen. Auf dem Formstück 30 wird der Streifen 16 von Hand in die gewünschte Form gebracht, wobei die Schenkel 16a, 16ö im wesentlichen parallel nebeneinander mit der jeweils gleichen Seite in einer Halbschalenfläche ausgerichtet sind. Verwendet man ein Formwerkzeug, so wird der Streifen 16 in die entsprechende Form einer Halbschale durch Prägen bzw. Pressen gebracht.

Nach der Formung auf dem Formstück bzw. im Formwerkzeug wird der Streifen 16 an einem nicht näher dargestellten Gesamtkern befestigt, z. B. an einem Luftsackkern. Es werden komplementär zwei solche Streifen angeordnet, um den vollständigen Auflagestreifen zu erhalten, wobei die jeweils eine Halbschale bildenden Schenkelabschnitte zu einer Vollschale zusammengefügt werden.

Der zusammengesetzte Holm wird dann ausgehärtet um das fertige Bauteil zu bilden. Die Aushärtung kann während der Einzelschritte der Herstellung oder während des Zusammenbaus des gesamten Rotorblattes vorgenommen werden.

Das gezeigte Verfahren hat wesentliche Vorteile, in dem die Bandauflage vereinfacht und die Auflagezeit verkürzt wird. Darüber hinaus vereinfacht sich die Programmierung der Auflegemaschine, da nicht mehr so viel Bewegungen in unterschiedlichen Achsbildungen und weitere Hilfsfunktionen notwendig sind und es ergibt sich somit eine wesentliche Kostenreduktion bei der Herstellung der vollständigen Rotorblätter.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bildung eines Auflageholmes für ein Rotorblatt, bei dem auf einen Kern ein fortlaufendes Band gelegt wird, dadurch gekennzeichnet,

a) daß aus den Bandlagen auf dem Kern (20) ein im wesentlichen U-förmiger Streifen (16) vorgegebener Stärke gebildet wird, dessen Schenkel (16a, i6b) parallel gegenüberliegende Flächen aufweisen,

b) daß der Streifen (16) vom Kern (20) abgenommen wird,

c) daß die Schenkel (16a, 16Z>j des Streifens (16) so geformt werden, daß die Schenkel (16a, lSöjim wesentlichen parallel nebeneinander mit einer jeweils gleichen Seite in einer Halbschalenfläche ausgerichtet sind,

d) daß ein weiterer im wesentlichen U-förmiger Streifen in Wiederholung der Schritte a bis c geformt wird, und

e) daß beide Streifen auf einen Gesamtkern derart aufgebracht werden, daß die jeweils eine Halbschale bildenden Schenkelabschnitte zu einer Vollschale zusammengefügt werden.