DE3200830A1

DE3200830A1 - Verfahren zur herstellung von holmen fuer hubschrauber-rotorblaetter

Info

Publication number: DE3200830A1
Application number: DE19823200830
Authority: DE
Inventors: Fiorenzo 20100 Milano Mussi; Emilio 21010 Cardano al Campo Pariani
Original assignee: Costruzioni Aeronautiche Giovanni Agusta SpA 21017 Cascina Costa Di Samarate Varese; Costruzioni Aeronautiche Giovanni Augusta SpA
Current assignee: Agusta SpA
Priority date: 1981-02-05
Filing date: 1982-01-14
Publication date: 1982-09-09
Anticipated expiration: 2002-01-15
Also published as: GB2092543B; IT8167152A0; JPS57155199A; IT1210605B; FR2498979A1; GB2092543A; FR2498979B1; JPH0336720B2; DE3200830C2; US4407688A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holmen für Hubschrauber-Rotorblätter.

Die heute verwendeten Rotorblätter werden üblicherweise aus Kunststoffmaterial hergestellt und weisen eine Unterdruck- und eine Überdruckseite auf, die im wesentlichen symmetrisch zu einer Sehne des Rotorblatts verlaufen* Die Unterdruck- und die Überdruckseite eines Rotorblatts weisen normalerweise jeweils zwei axial benachbarte im wesentlichen U-förmige Rippen auf, die jeweils von einem Band aus verstärktem Kunstharz gebildet sind, welches so gefaltet ist, daß es zwei benachbarte im wesentlichen rechtwinklig verdrehte und entlang eines bogenförmig gekrümmten Abschnitts verbundene Arme bildet. Der bogenförmig gekrümmte Abschnitt umgibt beim fertigen Rotorblatt eine der beiden Bohrungen, mit denen das innere Ende oder die Wurzel des Rotorblatts an der Rotornabe befestigt wird.

Die erwähnten Rippen werden üblicherweise mit einer automatischen Positionierungs-Vorrichtung hergestellt, die eine hin- und hergehende Bewegung entlang einer U-förmigen Bahn ausführt und dabei das Band in Anlage an den geraden Seiten einer vorläufigen Form oder Schablone ablegt. Das Band wird nach grober Formung auf diese Schablone auf eine erste Formschablone

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übertragen, auf welcher den Armen der Rippe die erforderliche Verdrehung erteilt wird,

Jede Rippe wird dann zusammen mit einer parallel zu ihr und neben ihr liegenden weiteren Rippe so ins Innere einer zweiten Formschablcme überführt, daß sie die Unterdruck- oder Überdruckseite eines Rotorblatts bilden, worauf sie anschließend zur Bildung des Holms, d.h, des Tragskeletts des Rotorblatt s selbst, mit einer Überdruck- bz;w, Unterdruckseite verbunden werden.

Das beschriebene Verfahren hat unbestreitbare Vorteile, von denen der wichtigste der einfache Aufbau der automatischen Positionierunge-s-Vorrichtung für das Band ist. Tatsächlich muß diese Vorrichtung also nicht in der Lage sein_f der verdrehten Fläche der ersten Formschablone zu folgen, sondern lediglich der geraden Fläche der vorläufigen Schablone.

Ungeachtet dessen ist das vorstehend beschriebene Verfahren nicht völlig frei von Nachteilen, die vor allem auf Komplikationen zurückzufahren sind, welche durch die Verwendung mehrerer Schablonen und die mangelnde Präzision zurückzuführen sind, welche infolge der Übertragung des Bandes von der vorläufigen Schabbne in die Formschablone und der Ausrichtung des auf die vorläufige Schablone aufgelegten Bandes zur ersten Formschablone auftritt, zumal diese Ausrichtung oft von Hand durchgeführt wird. Ein weiterer Nachteil ist der relativ hohe Zeitaufwand, der zur Positionierung des Bandes erforderlich ist, weil die

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Bänder auf der vorläufigen Schablone durch hin- und hergehendes Verfahren der Positionierungs-Vorrichtung abgelegt werden, was zwangsläufig zu relativ niedrigen Durchschnitts-Arbeitsgeschwindigkeiten führt.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Holmen für Hubschrauber-Rotorblätter zu schaffen, welches die vorstehend angegebenen Nachteile vermeidet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Verfahren zur Herstellung von Holmen für Hubschrauber-Rotorblätter, die jeweils zwei Paare von parallel zu und nebeneinanderliegenden Rippen aufweisen, von denen jede von einem Band gebildet ist, welches im wesentlichen U-förmig gefaltet ist, und zwei im wesentlichen rechtwinklig verdrehte nebeneinanderliegende und durch einen bogenförmigen Abschnitt verbundene Arme aufweist, dadurch gelöst, daß eine Doppel-Formschablone verwendet wird, mit welcher gleichzeitig zwei der besagten Rippen in einander entgegengesetzten aber an den freien Enden ihrer Arme miteiander verbundenen Lage formbar sind, daß das Band auf der Formschablone in einer ununterbrochen umlaufenden Bewegung so abgelegt wird, daß ein ringartig geschlossener Körper entsteht, der von den beiden einander gegenüberstehenden und starr miteinander verbundenen Rippen gebildet wird, und daß der auf der Schablone gebildete ringartig geschlossene

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Körper dann so auseinandergeschnitten wird, daß die beiden Rippen voneinander getrennt werden.

In bevorzugter Weiterbildung des erfindungscewüßen Verfahrens wird die Formschablone entlang der Trennlinie der beiden Rippen in zwei Formschabloneniiäirten unterteilt, und die beiden Formschablonenhälften werden relativ zueinander in eine nebeneinanderliegende Lage versehwenkt und so eine zweite Formschablone für eines der besagten Rippen-Paare gebildet,

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung eines Ausführungsbeispiels und zwar zeigt bzw# zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Systems für die Herstellung von Holmen für Hubschrauber-Rotorblätter nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 2 eine in vergrößertem Maßstab dargestellte perspektivische Ansicht einer Einzelheit von Fig. 1, welche eine Maschine zur Bildung eines Holms in der erfindungsgemäßen Weise zeigt,

Fig. 3 eine in vergrößertem Maßstab dargestellte perspektivische Ansicht einer ersten Einzelheit von Fig. 2;

Ansi ent Fig. 4 und 5 i» einer perspektivischen/bzw. einer

perspektivischen Explosionsansicht Jeweils eine vergrößerte Einzelheit von Fig. 3}

Fig. 6 eine in vergrößertem Maßstab dargestellte perspektivische Ansicht einer zweiten Einzelheit von Fig. 2; und

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Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit von Fig. 6, wobei Teile der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen sind.

In Figur 1 und - insbesondere - in den Figuren 3, k und 5 ist eine Formschablone 1 oder Form zur Aufnahme eines Bandes 2 gezeigt, welches entlang einer ringartig geschlossenen Bahn 3 positioniert wird, die von den seitlichen Flächen eines Formstücks k gebildet wird, welches von einer im wesentlichen rechteckig geformten Trägerplatte 5 vorspringt.

Wie insbesondere in den Figuren k und 5 gezeigt ist, ist die Formschablone 1 in zwei Formschablonenhälften und 7 unterteilt, die zwei jeweils einander zugewandte Stirnflächen 8 aufweisen, von denen Jede mit einem oberen Falz 9 versehen ist. Die beiden Stirnflächen werden normalerweise in Anlage aneinander gehalten, und zwar auf einer Seite mittels eines Schwenkgelenks 10, welches einen rechtwinklig zur Platte 5 und außerhalb dieser Platte verlaufende Schwenkbolzen 11 aufweist, und auf der anderen Seite durch eine seitliche Platte 12, welche mittels Schrauben an den Formschablonenhälften und 7 befestigt ist, die lösbar in zugeordnete Bohrungen Ik in der Platte 12 und Bohrungen 15 in der Platte 5 eingreifen. Wenn die beiden Formschablonenhälften 6 und 7 in Fluchtstellung zueinander ausgerichtet und miteinander verbunden sind, bilden die beiden Falzen 9 eine sich quer über die Formschablone 1 erstreckende Nut 16.

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Die Positionierung des Bandes 2 entlang der ringartig geschlossenen Bahn 3 erfρIgt mittels einer schematisch in Fig. 2 dargestellten Positionierungsapparatur 17» die zwei parallel zur Achse der 13aim angeordnete Längsführungen 18 und 19 aufweist. Die Längsführungen 18 und 19 haben e.ine größere Länge als die Bahn 3 und werden von Stützen 20 über der Formschablone 1 getragen. Auf den Führungen und 19 sind gleitend verschiebbar zwei Schlitten bzw. 22 angeordnet, die über eine,** parallel zur Trägerplatte 5 verlapfenden Quert^ägpr 23 starr verbunden sind. Der Schlitten 2,1 ist mit einem Schrittschaltmotor Zk versehen, der pin (nicht gezeigtes) Ritzel antreibt, welches in Eingriff mit einer an der Seite der Führung 18 gebildeten Zahnstange 25 steht.

Auf. dem Querträger 23 ist gleitend verschiebbar ein Schlitten 26 geführt, den von einem Sphrittschaltmotor 27 entlang des Querträger^ 23 verfahrbar ist. Der Schrittschaltmotor 27 wird vpm Schlitten 26 getragen und treibt ein (nicht gezeigtes) Zahnritzel an, welches mit einer sich-über die gesamte Länge des Querträgers 23 erstreckenden Zahnstange 28 kämmt.

Der Schlitten 26 wird von einer (n^cht gezeigten) Durchgangsbohrung durchsetzt, welche rechtwinklig zur Trägerplatte 5 V^nd koaxial ζμ' einem rohrförmigen Vorsprung 29 verläuft, der νριη Schütten 26 nach oben vorspringt. In der Durchgangs,bohrung und dem rohr-

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förmigen Vorsprung 29 ist eine Schubstange 30 gleitend verschiebbar eingesetzt, an der einer Seitenfläche eine Zahnstange 31 ausgebildet ist, die mit einem (nicht gezeigten) Zahnritzel kämmt, welches von einem Schrittschaltmotor J2 angetrieben wird, der seinerseits vom rohrförmigen Vorsprung 29 getragen wird.

gebildete Anordnung Die vom Vorsprung 29 und der Schubstange 30/ist durch einen vom Schlitten 26 getragenen Schrittschaltmotor 33 um ihre Achse drehbar.

Wie in Figur 6 im einzelnen gezeigt ist, hat das untere Ende der Schubstange 30 die Form eines Gabelkopfs 3^t durch dessen Gabelarme 35 und 36 ein parallel zur Trägerplatte 5 verlaufender Bolzen 37 gesteckt ist. Der Bolzen 37 dient zur schwenkbaren Lagerung einer oberen Wand 38 eines hohlen einseitig offenen Gehäuses 39t welches so angeordnet ist, daß sein Hohlraum in Abwärtsrichtung zur Bahn 3 weist. Der Bolzen 37 1st außerdem mit dem Abtrieb eines Schrittschaltmotors ko verbunden, dessen Gehäuse starr mit dem Gehäuse 39 verbunden ist.

Innerhalb des Gehäuses 39 ist eine Positioniervorrichtung 41'für das Band 2 angeordnet, die in Fig. gezeigt ist und einen drehbar im Gehäuse 39 gelagerten Zapfen kZ aufweist, auf welchen das Band 2 unter Bildung einer Rolle kk zusammen mit einem Trägerband 43 aus Papier aufgewickelt ist. Dem Zapfen k2 benachbart ist ein weiterer im Gehäuse 39 gelagerter

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Zapfen 45 angeordnet, der von einem Schrittschaltmotor 46 derart antreibbar ist, daß er das Trägerband 43 abwickelt und auf diese Weise auch eine gesteuerte Abwicklung der Rolle 44 bewirkt.

Das von der Rolle 44 abgewickelte Band 42 tritt in eine Vorschubeinheit ¹I? ein, die oberhalb des Bandes eine drehbar im Gehäuse gelagerte Andruckrolle 48 und - unterhalb des Bandes - einen Förderer 49 «nit einem in einer geschlossenen Schleife über zwei vom Gehäuse 39 getragene Umlenkrollen'50 und 5I geführten, Gurt aufweist. Die zweite Umlenkrolle 51 wird von einem Schrittschaltmotor 52 angetrieben. Zwischen den beiden gegenüberliegenden Trums des Förderers 49 ist ein Rollenbett 53 angeordnet, welches als Reaktionsebene für ein Messer 54 dient, welches bei Betätigung eines linearen Betätigungsorgans 55 quer verlaufende Schnitte im Band auszuführen vermag* Das lineare Betätigungsorgan 55 ist starr im Gehäuse 39 befestigt.

In Vorschubrichtung hinter dem Förderer 49 sind aufeinanderfolgend ein starr im Gehäuse 39 befestigter Abstreifkeil 39» mit welchem das Band 2 vom Förderer 49 abgehoben wird, und eine in einem Gabelkopf 58 gehalterte .Andruckrolle 48 vorgesehen, die von einem starr mit dem Gehäuse 39 verbundenen linearen Betätigungsorgan 59 in Richtung auf die Bahn 3 verschiebbar ist» Im Betrieb steuert ein Computer (Fig. 1) die Motoren 24, 27, 32, 33 und 40 so, daß

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das Gehäuse 39 entlang der Bahn 3 geführt wird, wobei die untere Fläche des Gurts des Förderers 49 ständig parallel zur Seitenfläche des Formstücks 4 und in relativ geringem Abstand von dieser Seitenfläche geführt wird. Während dieses Vorschubs bewirkt die gleichzeitige Betätigung der Motoren 46 und 52 ein Abwickeln von der Rolle 44, die Trennung des Bands 2 vom Papier-Trägers tr eif en 43 und die Überführung des Bandes auf den Förderer 49. Das Band 2 wird dann vom Förderer 49 weitergeführt, von dem es durch die Wirkung des Abstreifkeils 46 getrennt und auf der Seitenfläche des Formstücks 4 aufgelegt wird, wobei es von der Rolle 57 am Formstück 4 angedrückt wird. Die Andrückrolle 57 wird dabei vom Betätigungsorgan 59 in Andrückrichtung gespannt.

In einer anfänglichen Arbeitsphase wird die Positioniervorrichtung 4i mit einer kontinuierlichen Zirkulationsbewegung so um die bogenförmig gekrümmte Bahn 3 geführt, daß verschiedene kontinuierliche Lagen dea Bands 2 auf die Seitenflächen des Formstücks aufgebracht werden. Wenn die aufgetragene gleichförmige Schicht eine vorgegebene Dicke erreicht hat, und die Schlitten 21 und 22 die Mitte der zugeordneten Führungen 18 und 19 erreichen, löst der Computer das Betätigungsorgan 55 aus und stoppt gleichzeitig die Motoren 46 und 52. Durch die Auslösung des Betätigungeorgans 55 wird das Messer 54 auf den Förderer 49 abgesenkt, wobei das Band 2 zertrennt wird. Bin Schnittende des Bandes gleitet auf den

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Endabschnitt des Förderers k9 und fällt auf die Seitenflächen des Formstücke k, auf welche es von der Andrückrolle 57 aufgedrückt wird, während das andere Schnittende auf dem Förderer k9 festgehalten wird.

DIe₁ Motoren 46 und 52 bleiben so lange in Ruhe, bis die Positionier-Vorrichtung if 1 eine vorbestimmte Position erreicht, in welcher 4ie tibertragung des Bandes 2 wieder aufgenommen wird.

Durch Ausführung einer Reihe vqn Sphnitten 61 in der in Fig. 3 gezeigten Weise auf jeder der Seiten des Formstücks k können in aufeinanderfolgend größeren Abständen von dessen Mittelpunkt die Seitenflächen des Formstücks k m,it einer als Schleife geformten Schicht belegt werden» welche zwei Zwischenabschnitte aufweist, die verdreht sind, parallel zueinander verlaufen und durch die beiden bogenförmig gekrümmten Abschnitte 63 miteinander verbunden sind, und die eine Dicke haben_t welche in Richtung auf den bogenförmig gekrümmten Abschnitt progressiv und allmählich zunimmt.

Wie in Figur 1 gezeigt ist, wird die vorstehend beschriebene ringartig geschlossene Lage des Bands 2 am Mittelpunkt der Zwischenabschnitte 62 mittels der Schneidvorrichtung 6k zerschnitten, die einen Tragbügel 65 aufweist, der ein senkrechtes Messer 66

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haltert und unter dem die Forinschablone 1 zunächst positioniert ist. Während des Schneidvorgangs dringt das Messer 66 durch das Band 2, bis es so in die Nut 16 eintritt, daß die beiden Rippen 67 eines (nicht gezeigten) Holms eines (ebenfalls nicht gezeigten) Hubschrauber-Rotorblatts entstehen.

Sobald die ringartig geschlossene Schicht des U_ands zerschnitten ist, wird die Platte 12 entfernt und auf diese Weise die beiden Formschablonenhälften und 7 entriegelt, so daß sie in der in Fig. 1 gezeigten Weise celatiν zueinander um die Achse des Bolzens so verschwenkbar sind, daß sie seitlich nebeneinander liegen und dadurch die neue Formschablone für die Unterdruck- oder Überdruckseite 69 des (nicht gezeigten) Holms bilden.

Claims

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PATENTANWÄLTE HELBER Si ZEN2 · GIE6SER WEG 17 B144 ivu^cp^BFRc' Γ-!-CJPISS-

A 3104

COSTRUZIONI AERONAUTICHE GIOVANNI AGUSTA S.μ.Α. Ι-21017 CASCINA COSTA DI SAMARATE (Varese)/Italien

Verfahren zur Herstellung von Holmen für Hubschrauber-Rotorblätter

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Holmen für Hubschrauber-Rotorblätter, die jeweils zwei Paare von parallel zu und nebeneinanderliegenden Rippen (6?) aufweisen, von denen jede von einem Band (2) gebildet wird, welches im wesentlichen U-förmig gefaltet ist und zwei im wesentlichen rechtwinklig verdrehte nebeneinanderliegende und durch einen bogenförmigen Abschnitt verbundene Arme aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Doppel-Formschablone (1) verwendet wird, mit welcher gleichzeitig zwei der -besagten Rippen (67) ineinander gegengesetzter aber an den freien Enden ihrer Arme miteinander verbundener Lage formbar sind, daß das i3and (2) auf der Form-

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schablone (i) in einer ununterbrochen umlaufenden Bewegung so abgelegt vird, daß ein ringartig geschlossener Körper entsteht, 4er von den beiden einander gegenüberstehenden und starr miteinander vorhandenen Rippen (67) gebildet wird, und daß der auf der Formschablone (1) gebildete ringartig geschlossene Körper dann so auseinander geschnitten wird, daß die beiden Rippen (67) voneinander getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschablone (1) entlang der Trennlinie der beiden Rippen (67) in 2}wei Formschablonenhälften (6j 7) unterteilt wird, und daß die beiden Formschablonenhälften (6$ 7) relativ zueinander in eine nebeneinanderliegende Lage verschwenkt werden und so eine zweite Formschablone (68) für ' eines der besagten Rippen-Paare (67) gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 od^r 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablegen des Bandes (2) mit einer Positionierapparatur (17) durchgeführt wird, welche zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Formschablone (1) angeordnete Längsführungen (iSj 19)» einen oberhalb der Form schab lone (i) auf den pängs führung en (18} 19) verschiebbaren Querträger (23) und eine Positionierungs-Vorrichtung (M) aufweist, die mit dem Querträger (23) durch eine Halterung (Schubstange 30) verbunden ist, welche relativ zum Querträger (23) um eine erste rechtwinklig zum Querträger

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und rechtwinklig zu den Längsführungen ("IS; I9) /erlaufendeAchse drehbar und außerdem relativ zum Querträger (23) in Richtung dieser Achse verschiebbar ist, wobei die Positionierungs-Vorrichtung (41 ) um eine rechtwinklig zur ersten Drehachse verlaufende zweite Achse verschwenkbar an der Halterung (Schubstange 3O) angeschlossen ist.

k. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungs-Vorrichtung (41 ) eine Träger-Rolle (kk) für das Band (2), einen unter der Träger-Rolle (kk) angeordneten Gurtförderer (49)»

Abwickeleinrichtungen (451 46) zum Abwickeln des Bandes (2) von der Rolle (kk) und zur Überführung auf den Gurtförderer (k9), am Förderer (k9) angeschlossene Betätigungs- . einrichtungen (Schrittschaltmotor 52), welche den Förderer mit der Abwickelgeschwindigkeit der Abwickeleinrichtungen anzutreiben vermögen, und

eine oberhalb des Förderers (k9) angeordnete und mit diesem zum Zerschneiden des Bandes (2) zusammenwirkende Schneidvorrichtung (Messer 5*0 aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierungs-Vorrichtungen durch eine logische Einheit (Computer 60) gesteuert werden.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschablone (i) zwei einander gegenüberstehende und miteinander fluchtende Formschablonenhälften (6} 7) aufweist, und daß eine Stirnfläche (8) jeder Formschablonen hälfte (6; 7) mit einer Stirnfläche (8) der jeweils anderen Formschablonenhälfte (6j 7) verbunden ist durch ein an einer Seite vorgesehenes seitliches Schwenkgelenk (1O) und auf der anderen Seite durch lösbare Verbindungsmittel (12; 13).

7. Verfahren zur Herstellung von Holmen für Hubschrauber· Rotorblätter wie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben.