DE3806594A1 - Abnehmbarer oder schwenkbarer bauteil zum verkleiden von oeffnungen im rumpf eines flugzeuges - Google Patents

Abnehmbarer oder schwenkbarer bauteil zum verkleiden von oeffnungen im rumpf eines flugzeuges

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Description

Die Erfindung betrifft einen abnehmbaren oder schwenkbaren Bauteil zum Verkleiden von Öffnungen im Rumpf eines Flugzeuges, z. B. Verkleidungen oder Servicetore für Aggregate, wie Hilfsgasturbine oder Klimaanlage. Im Falle von Ausfällen und Wartung der Aggregate müssen die Verkleidungen rasch entfernbar sein. Es handelt sich dabei meist um großflächige selbsttragende Schalen, die an wenigen Stellen (z. B. Scharniere) am Rumpf befestigt und über Schnellverschlüsse untereinander oder mit dem Rumpf verschlossen sind. Diese Bauteile bestehen derzeit aus Aluminium mit einer Wandstärke von wenigen Millimetern als Außenband und zahlreichen Versteifungsrippen zur Aufnahme der Verschlußkräfte, Kräfte aus dem aerodynamischen Widerstand der Verkleidung, und von Drücken, die durch Fehlfunktion der installierten Aggregate entstehen (Brand, Explosion). Teilweise werden auch schon Verbundwerkstoffe aus leichten Kernen und Fasergurten eingesetzt. Zur Gewichtseinsparung wird die Aluminiumhaut an Stellen geringer Belastung in der Wandstärke reduziert. Dazu wird chemisches Fräsen eingesetzt oder es erfolgt ein Verkleben eines Bleches mit einem anderen Blech, das Aussparungen enthält.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Bauteils zur Verkleidung von Öffnungen, der im Vergleich zu den bekannten Verkleidungen ein wesentlich geringeres Gewicht und Korrosionsbeständigkeit aufweist, so daß keine Wartung erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist durch das Merkmal des Anspruches 2 gekennzeichnet.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist durch das Merkmal des Patentanspruches 3 gekennzeichnet.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist durch Anspruch 4 gekennzeichnet.
Das erste Verfahren zur Herstellung des Bauteils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist erfindungsgemäß durch Anspruch 5 gekennzeichnet.
Das zweite Verfahren zur Herstellung des Bauteils gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist erfindungsgemäß durch Anspruch 6 gekennzeichnet.
Das dritte Verfahren zur Herstellung des Bauteils gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel ist erfindungsgemäß durch Anspruch 7 gekennzeichnet.
Als Kunstharz wird Epoxidharz, Phenolharz oder Polyimidharz verwendet.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt,
Fig. 2 eine zur Herstellung dienende und von einem Rahmen umschlossene Rast in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt und
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine flächige Unterlage, deren Form in Längs- und Querrichtung der gewünschten Form der Verkleidung angepaßt ist. Im dargestellten Beispiel verläuft die Unterlage 1 in Querrichtung eben, in Längsrichtung kann sie z. B. kreisbogenförmig sein. Auf diese Unterlage wird eine Grundschicht 2 aus faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz aufgelegt. Die Unterlage 1 ist mit einem geeigneten Mittel beschichtet, damit die Grundschicht 2 nicht anhaftet. Auf die Grundschicht 2 wird in Abstand zueinander eine Mehrzahl von U-Profilen 4 aufgelegt, deren Schenkel 6 A den Schenkeln 6 A′ eines Endprofils 4′ zugekehrt sind. Anschließend wird je ein L-Profil 5 bzw. 5′ aus faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz am Übergang zwischen Grundschicht 2 und dem Basisteil 6 des U-Profils 4 an der den Schenkel 6 A abgekehrten Seite des Basisteils 6 bzw. 6′ angebracht. Auf alle U- und L-Profile 4, 4′, 5, 5′ wird, wie Fig. 1 zeigt, eine Rast 14 aufgelegt, welche, wie in Fig. 2 dargestellt, aus einem Rahmen 15 mit Griffen 16 sowie zwischen den Längsseiten 17, 18 eingespannten winkelförmigen Brücken 19 besteht, wobei an die Querseiten 20, 21 Leisten 22, 23 anschließen. Im dargestellten Gebrauchszustand der Rast sitzt, wie Fig. 1 zeigt, die Rast mit ihren Leisten 22, 23 und den horizontalen Schenkeln 24 der Brücken 19 auf den oberen Schenkeln 6 A, 6 A′ der U-Profile 6, 6′ auf und hintergreift mit den Querleisten 20, 21 sowie den lotrechten Schenkeln 25 der Brücken 19 die L-Profile 5, 5′, so daß die Profile, 4, 5, 4′, 5′ in ihrer Lage auf der Grundschicht 2 festgelegt sind.
Über die auf diese Weise gebildete Anordnung wird eine Vakuumfolie 7 gelegt und an den Rändern der Grundschicht 2 mit der Unterlage 1 verklebt. Der Raum zwischen der Vakuumfolie 7, der Unterlage 1, der Rast 14, der Grundschicht 2 und den Profilen 4, 5, 4′, 5′ wird anschließend evakuiert. In einem Autoklaven erfolgt dann die Aushärtung bei einer Temperatur von 120 bis 315°C, vorzugsweise 160 -282°C bzw. 170-200°C, und bei einem Druck von 4 bis 10 bar, vorzugsweise 5 bar. Nach der Aushärtung werden die Vakuumfolie 7 und die Rast 14 entfernt.
In Fig. 3 bezeichnet 1, wie in Fig. 1, eine flächige Unterlage, deren Form in Längs- und Querrichtung der gewünschten Form der Verkleidung angepaßt ist. Im dargestellten Beispiel verläuft die Unterlage 1 in Querrichtung eben, in Längsrichtung kann sie z. B. kreisbogenförmig sein. Auf diese Unterlage wird eine Grundschicht 2 aus faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz aufgelegt. Die Unterlage 1 ist mit einem geeigneten Mittel beschichtet, damit die Grundschicht 2 nicht anhaftet. Über einen Kern 3 mit rechteckförmigem Querschnitt wird beidseitig der Schmalseiten ein U-Profil 4 aus faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz angebracht. Der Kern 3 besteht beispielsweise aus Aluminium und ist ebenfalls mit einem geeigneten Mittel beschichtet, damit das Profil 4 nicht anhaftet, bzw. daß der Kern 3 nachträglich entfernbar ist. Die Form des Kerns 3 ist in seiner Längsrichtung der Form der Unterlage 1 in deren Längsrichtung (senkrecht zur Zeichenebene) angepaßt. Eine Mehrzahl der auf diese Weise gebildeten Einheiten von Kern 3 samt zwei U-Profilen 4 wird in Abstand zueinander auf die Grundschicht 2 aufgelegt. Anschließend wird je ein L-Profil 5 aus faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz am Übergang zwischen Grundschicht 2 und dem Basisteil 6 des U-Profils 4 angebracht. Über die auf diese Weise gebildete Anordnung wird eine Vakuumfolie 7 gelegt und an den Rändern der Grundschicht 2 mit der Unterlage 1 verklebt. Der Raum zwischen der Vakuumfolie 7 und der Unterlage 1 wird anschließend evakuiert. In einem Autoklaven erfolgt dann wiederum die Aushärtung bei einer Temperatur von 120 bis 315°C, vorzugsweise 160-282°C bzw. 170-200°C und bei einem Druck von 4 bis 10 bar, vorzugsweise 5 bar. Nach der Aushärtung werden die Vakuumfolie 7 und die Kerne 3 entfernt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, kann der ausgehärtete fertige Bauteil nach Fig. 3 (oder Fig. 1) mit einer Deckschicht 8 aus faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz versehen werden. Zuerst wird in den Raum zwischen den U-Profilen 4 je ein Gummisack 9 mit einem Einlaßstutzen 10 eingelegt, der am Ende des Bauteils herausragt. Anschließend wird die Deckschicht 8 auf die freistehenden Schenkel 11 der U-Profile 4 aufgelegt. Über die gesamte Anordnung wird nun eine Vakuumfolie 12 in Form eines Sackes gestülpt, wobei die Einlaßstutzen 10 aus der Vakuumfolie 12 herausragen und mit dieser an der Übergangsstelle 13 luftdicht verklebt werden. Der Raum zwischen der Vakuumfolie 12 und den Gummisäcken 9 wird nun evakuiert und im Autoklaven erfolgt die Aushärtung der Deckschicht 8 bei den obengenannten Temperaturen und Drücken, wobei über die Einlaßstutzen 10 ein Druckausgleich stattfindet. Nach dem Aushärten werden die Vakuumfolie 12 und die Gummisäcke 9 entfernt.

Claims (9)

1. Abnehmbarer oder schwenkbarer Bauteil zum Verkleiden von Öffnungen im Rumpf eines Flugzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauteil aus einer Grundschicht (2) besteht, auf der in Abstand zueinander eine Mehrzahl von vorzugsweise parallel zueinander liegenden U-Profilen (4) angebracht sind, deren Basisteil (6) quer zur Grundschicht (2) verläuft, und deren eine Schenkel an der Grundschicht (2) anliegt, und daß am Übergang zwischen Grundschicht (2) und Basisteil (6) auf der dem Schenkel abgewandten Seite jeweils ein L-Profil (5) angebracht ist, wobei Grundschicht (2), U-Profil (4) und L-Profil (5) aus faserverstärktem, ausgehärtetem Kunstharz bestehen.
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel zumindest einiger aufeinanderfolgender U-Profile (4, 4′) den Schenkeln (6 A′) eines Endprofils (4′) zugekehrt sind (Fig. 1).
3. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel benachbarter U-Profile (4) einander zugewandt sind (Fig. 3, 4).
4. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den freistehenden Schenkel (11) der U-Profile (4) eine Deckschicht (8) angebracht ist, die aus faserverstärktem, ausgehärteten Kunstharz besteht (Fig. 4).
5. Verfahren zur Herstellung des Bauteils nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht auf eine flächige Unterlage aufgelegt wird, deren Form in Längs- und Querrichtung der gewünschten Form der Verkleidung für die Öffnung entspricht, daß die U-Profile auf die Grundschicht aufgelegt werden, daß anschließend die L-Profile auf die den Schenkeln abgekehrte Seite des Basisteils zumindest der inneren U-Profile angebracht werden, daß auf die U-Profile eine diese mit den L-Profilen zusammenhaltenden, von einem Rahmen umschlossene Rast aufgelegt wird, daß in an sich bekannter Weise eine Vakuumfolie über die auf diese Weise gebildete Anordnung gelegt und an den Rändern der Grundschicht mit der flächigen Unterlage verklebt wird, worauf der Raum zwischen Vakuumfolie und flächiger Unterlage evakuiert und eine Aushärtung bei erhöhter Temperatur und Druck erfolgt und anschließend die Vakuumfolie und die Rast entfernt werden.
6. Verfahren zur Herstellung des Bauteils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundschicht auf eine flächige Unterlage aufgelegt wird, deren Form in Längs- und Querrichtung der gewünschten Form der Verkleidung für die Öffnung entspricht, daß auf einen nachträglich entfernbaren Kern mit rechteckförmigem Querschnitt beidseitig der Schmalseiten des Kerns die U-Profile angebracht werden und die Einheit U-Profile samt Kern auf die Grundschicht aufgelegt wird, wobei der Kern der Form der flächigen Unterlage in Längsrichtung angepaßt ist, daß anschließend die L-Profile beidseitig der U-Profile angebracht werden, daß in an sich bekannter Weise eine Vakuumfolie über die auf diese Weise gebildete Anordnung gelegt und an den Rändern der Grundschicht mit der flächigen Unterlage verklebt wird, worauf der Raum zwischen Vakuumfolie und flächiger Unterlage evakuiert und eine Aushärtung bei erhöhter Temperatur und Druck erfolgt und anschließend die Vakuumfolie und die Kerne entfernt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Herstellung des Bauteils in den Raum zwischen den U-Profilen jeweils ein in sich geschlossener Gummisack mit einem Einlaßstutzen eingelegt wird, daß eine Deckschicht aus faserverstärktem, aushärtbaren Kunstharz auf die freistehenden Schenkel der U-Profile aufgelegt und über die gesamte Anordnung in an sich bekannter Weise eine Vakuumfolie in Form eines Sackes gestülpt wird, wobei die Einlaßstutzen aus der Vakuumfolie herausragen und mit dieser an der Übergangsstelle luftdicht verklebt werden, worauf der Raum zwischen Vakuumfolie und den Gummisäcken evakuiert und eine Aushärtung der Deckschicht bei erhöhter Temperatur und Druck erfolgt und anschließend die Vakuumfolie und Gummisäcke entfernt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung bei einer Temperatur von 120 bis 315°C, vorzugsweise 160-282°C bzw. 170-200°C erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aushärten bei einem Druck von 4 bis 10 bar, vorzugsweise 5 bar, erfolgt.
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