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Verfahren zum Herstellen von aus schraubenförmig gewickelten Holzfurnierlagen
bestehenden geformten Flugzeugstreben und ähnlichen Hohlkörpern Die Erzeugung von
Flugzeugstreben und ähnlichen Hohlkörpern aus Holz, die als tragende Bauteile eine
Festigkeitsbeanspruchung erfahren und bei denen neben einem geringsten Gewichtsaufwand
eine bestimmte, dem Verwendungszweck angepaßte Querschnittsform gefordert wird,
erfolgt gemäß dem heutigen Stand der Technik durch Ausbilden derselben zu Hohlkörpern
mit einer Sperrholzwandung, wobei allgemein eine Anzahl Sperrholzstücke, die aus
eben verleimten hochwertigen Sperrholzplatten zugerichtet werden, durch Biegen und
Verleimen und meistens noch bei Verwendung hölzerner Einlagen zu den gewünschten
Querschnittsformen zusammengesetzt werden. Solche Sperrholzstücke, die bei ihrer
Verarbeitung oft auch in kleinen Krümmungen gebogen werden müssen, können nur eine
geringe Stärke haben, da sich dieselben sonst nicht genügend biegen lassen, so daß
stärkere Hohlkörperwandungen und kleine Querschnittskrümmungen nicht mehr ausführbar
sind. Es ist auch bekannt, Hohlkörper mit einer Sperrholzwandung zu erzeugen, bei
denen keine vorher Beben verleimte Sperrholzplatten zur Verwendung gelangen, sondern
deren Wandung direkt mehrschichtig verleimt gebildet wird, doch sollen diesem Verfahren
Herstellungsmängel anhaften, die eine Verwendungsmöglichkeit derartig erzeugter
Hohlkörper als Flugzeugbauteile verhindern.
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Die Herstellung mehrschichtiger Hohlkörper aus Holz erfolgte bisher
durch bekannt spiralförmiges Aufwickeln und gegenseitiges Verleimen dünner Furnierholzstreifen
auf einen Formdorn. Um derartig erzeugte Hohlkörper als tragende Bauteile im Flugzeug-
oder Holzleichtbau verwenden zu können, ist es erforderlich, daß die Wandung derselben
in ihren Festigkeitseigenschaften dem üblichen Flugzeugsperrholz mindestens ebenbürtig
ist und demnach als eine gekrümmt verleimte Mehrschichtplatte von endloser Breite
angesehen werden muß, deren Gütebeurteilung verlangt, daß neben der Furnierholzfestigkeit
und der richtigen Faserrichtungsanordnung vor allem eine unbedingte Verleimungsgüte
vorhanden ist.
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Während ein festigkeitsgünstiger Wandungsaufbau leicht durch entsprechende
Anordnung der Faserrichtung in den einzelnen Schichten zu erzielen ist, soll der
erreichtes Grad der Verleimungsgüte zuweilen nicht ausreichend sein. Der Grund hierfür
soll darin zu suchen- sein, daß bei der maschinellen Verleimung durch geheizte Druckrollen
ein ruhender Preßdruck von ausreichender Dauer nicht vorhanden ist, während bei
dem Handverfahren mit den üblichen Hilfsmitteln die Wicklung nicht fest genug wird,
um nachteilige Folgen für die Verleimungsgüte zu verhindern. Das nicht feste Anliegen
der Streifen wegen ungenügender Spannung derselben, wie es insbesondere beim Wickeln
von Faserlängsschichten. wegen der geringen Zugfestigkeit dieser Streifen nicht
zu vermeiden ist, hat zur Folge, daß überschüssiger Leim zwischen den Schichten
verbleibt und mil- dem Einwirken des Preßdruckes die
Leimschicht
stark zusammengedrückt wird, was bei ebenen Platten keine nachteiligen Folgen haben
würde, jedoch bei den spiralförmig aufgewickelten Streifen tritt wegen des verringerten
Hohlkörperdurchmessers damit eine Verkürzung der Streifenlänge für jede Windung
ein, so daß zu deren Ausgleich das Streifenende beim Pressen eine Verschiebung erfahren
müßte, deren Größe gleich dem Produkt aus der Differenz einer Windung und der Windungszahl
ist, folglich bei den üblichen langen Hohlkörpern mit vielen Windungen sehr groß
werden kann. Je nachdem nun auf welche Art der erforderliche Preßdrück erzeugt wird,
hat das Auftreten dieser Längsdifferenz in den Streifen zur Folge, daß entweder
unerwünschte Faltenbildung oder Werkstoffstauchungen auftreten, wenn die Streifenenden
beim Pressen nicht nachgeben können. Dies ist auch der Fall, wenn gemäß dem bekannten
Furnieren von Metallrohr mit Holz durch Schlauchverleimung das durch den Schlauchüberzug
geschützte Rohr eine Druckwasserbehandlung erfährt, da mit der Einwirkung des Druckmittels
natürlich auch sofort die Streifenenden der Schichten festgehalten sind un,Kd demgemäß
dort fast kein Ausgleich der Streifeulängendifferenz, hervorgerufen durch zu loses
Wickeln, erfolgen kann, oder ein Lösen und Verrutschen eintritt, wenn die Pressung
mit Hilfe von Spannbändern bewirkt wird.
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Unterschiedlich vom Bekannten besteht die Erfindung darin, daß mit
fortschreitender Wicklung der Furnierlagen auf einem Dorn ein ringförmig in sich
aufgerollter Kautschukschlauch von dem -einen Ende des Dornes nachgerollt und erst
nach der Verleimung von den gewickelten Holzfurnierlagen durch Zurückrollen entfernt
wird.
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Bei der Herstellung von Flugzeugstreben o. dg1. gemäß der Erfindung
sollen die geschilderten Mängel in der Verleimungsgüte verhindert und ferner Erzeugnisse
von der im Flugzeugbau verlangten hohen Qualität und vielseitigen Verwendungsmöglichkeit
erzielt werden.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Ver falirens gemäß der
Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen: Fig. r einen Formdorn von
tropfenförmigem Querschnitt mit dem über den Furnierholzschichten abgerollten elastischen
Gummischlauch, .
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Fig.2 die freigelegten Furnierholzschichten auf dem Formdorn und den
aufgebrachten Schlauchring in seiner Anfangsstellung, Fig..3 einen als Rippengerüst
ausgebildeten und mit dem Rohrinnern verleimbaren Formd orn, Fig. q. einen Halter
mit Schlauchring zum leichten Aufbringen des letzteren auf den Formdorn.
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Bei der Herstellung gemäß der Erfindung wird derart verfahren, daß
in bekannter Weise ein Dorn mit den inneren Rohrabmessungen als Wickelform dient,
der entweder später wieder entfernt wird oder auch an dessen Stelle zum Erhalt eines
besonderen versteiften Hohlkörpers als Gerippe (Fig.3) ausgebildet ist, das aus
Holzleisten e und Plattend besteht und mit der innersten Schicht verleimt im Hohlkörper
verbleibt. Der Aufbau erfolgt aus mehreren Furnierlagen t bis 5 (Fig.2), von denen
die inneren und äußeren, z, 2, q., 5, eine bekannt schräg zur Rohrachse verlaufende
Faserrichtung haben, während die der mittleren Lage 3 in bekannter Weise längs zur
Rohrachse verläuft.
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Der Dorna hat an dem Ende, an dem mit dem Aufwickeln der Streifen
begonnen werden soll, einen Schlauchring b (Fig. i, 2). Dieser Schlauchring wird
durch Insichaufrollen eines elastischen Schlauches aus Kautschuk gebildet, dessen
innere Schlauchweite von etwas kleinerem Durchmesser ist, als es dem Dornumfang
entspricht. Der Schlauchring übt auf seine Sitzfläche einen kräftigen Druck aus,
der um so stärker ist, je größer die aufgerollte Schlauchlänge war. Durch sein Vorrollen
auf dem Dorn wirkt der Schlauchring wie eine Druckrolle von endloser Breite, die
den ganzen Dornumfang -umfaßt. Wird nun der Anfang des aufzuwickelnden Streifens
in einer der Steigung der Wickelspirale entsprechenden Schräge zur Dornachse vor
den Schlauchring angelegt, so bewirkt das Vorrollen des Schlauchringes das Erfassen
und feste Anpressen des Streifens auf den ganzen Dornumfang, ohne daß in dem Streifen
selbst eine nachteilige Zugspannung auftritt. Der starke Druck des Schlauchringes
hat zur Folge, daß der überschüssige Leim unter dem Streifen herausgepr eßt wird
und ein strammes Wickeln erfolgt, so daß die beschriebenen Nachteile einer losen
Wicklung nicht eintreten. Mit seinem . Vorrollen verkleinert sich der Schlauchring
und hiüterläßt die abgerollte Schlauchlänge als überzug. Zur Verleimung wird das
Ganze nunmehr vorteilhaft einer üblichen trockenen Druckluftbehandlung mit etwaiger
Erwärmung derselben zwecks schnellerer Abbindung ausgesetzt, worauf der Schlauch
wieder von der nunmehr fertigverleimten Schicht zurückgerollt wird und erneut verwendungsbereit
ist.
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Um den Schlauchring leicht auf das Dornende oder bei Verwendung mehrerer
Schlauchringe auf die gewünschte Anfangsstellung aufbringen zu können, werden dieselben
vorteilhaft
erst auf einen Halter (Fig. q.) gebracht, dessen Bohrung
dem herzustellenden Werkstück. entsprechend etwas größer gehalten ist.