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Verfahren und Vorrichtung zur Anfertigung von Zuschneide- und Bohrschablonen
für Flugzeugrümpfe Die Erfindung ist anwendbar für die Her-, stellung von Flugzeugrümpfen,
.Tragflügeln, Schwimmern und ähnlichen Hohlkörpern.
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Wenn man nur einen oder wenige Blechhohlkörper der genannten Art mit
Innengerüst herzustellen hat, so reißt man einfach die Mitten für alle zu bohrenden
Löcher auf dem fertigen Innengerüst an und bohrt die Löcher ohne weitere Lehre oder
Schablone. Ebenso paßt man in diesem Falle die Bleche, welche die Häut bilden, auf
dem fertigen Innengerüst an, gibt ihnen die erforderliche Form und Größe und reißt
auch die zu bohrenden Löcher an Ort und Stelle an. Dieses Verfahren ist aber umständlich
und teuer, wenn es sich darum handelt, eine große Anzahl von Hohlkörpern, beispielsweise
die Rümpfe für eine größere Serie von Flugzeugen, zu bauen. Man wendet in diesem
Falle selbstverständlich Bohrlehren und Schablonen für die Hautbleche, Längsprofile
und Spanten an. Wenn der zu bauende Hohlkörper abwickelbar ist, so besteht die Möglichkeit,
die Abwicklung aufzuzeichnen und auf einer ebenen Arbeitsfläche die erforderlichen
Schablonen und Bohrlehren herzustellen. Dieses Verfahren ist jedoch in der Regel
umständlich .und unsicher und kann in den Fällen überhaupt nicht angewendet werden,
wo der zu bauende Hohlkörper nicht abwickelbar ist. Für diese Fälle gibt die vorliegende
Erfindung ein neues Verfahren zur Herstellung von Formschablonen und Bohrlehren
an. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine genaue Nachbildung des zu bauenden
Hohlkörpers geschaffen und auf dieser die erforderlichen Bohrschablonen und die
Zuschneideschablonen angepaßt und aufgerissen werden, welche beide, falls nicht
abwickelbar, vorher durch Treibarbeit in die gewünschte Form gebracht werden. In
ihrer einfachsten Form kann man sich die Nachbildung des zu bauenden Hohlkörpers
als einen vollen Klotz aus Holz oder aus einem anderen Stoff denken, dessen Außenfläche
der Innenfläche des herzustellenden Hohlkörpers entspricht. Dieser Klotz muß auf
seiner Oberfläche als Flächenmuster eine Aufzeichnung des Innengerüstes, soweit
dasselbe mit der Behäutung in Berührung kommt und zur Befestigung derselben dient,
tragen. Zeigt die beschriebene Hilfsvorrichtung beispielsweise an einer Steile rings
umlaufend die Aufzeichnung eines Spantes, so kann man an dieser Stelle ein Metallband,
welches die Breite der gewünschten Bohrschablone hat, um den Hilfskörper herumlegen
und auf ihm die Mitten der zu bohrenden Nietlöcher anreißen. Wenn man das geschlossene
Band alsdann öffnet, auf einer ebenen Arbeitsfläche gerade hinlegt und die angerissenen
Löcher bohrt,
so' erhält man auf diese Weise eine Schablone, welche
nun zum genauen Bohren des entsprechenden Spantes an dem zu bauenden Hohlkörper
verwendet werden kann. Ebenso kann .' man an dein Hilfskörper, welcher eine Nach
l i dung des zu 'bauenden Hohlkörpers darstel;1. o..' die Größen der einzelnen Verkleidungsblech,
aufzeichnen und die zur Befestigung der Verkleidungsbleche nötigen Nietlöcher anreißen.
Nicht abwickelbare Bleche werden sowohl als Urschablonen als auch als Formbleche
durch Treibarbeit hergestellt.
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Es ist erforderlich, daß der Hilfskörper in Form und Abmessungen genau
dem herzustellenden Hohlkörper entspricht. Er muß daher auf das gewissenhafteste
und sauberste hergestellt sein. Um die erforderliche Genauigkeit zu erreichen, wird
es in vielen Fällen vorzuziehen sein, den Hilfskörper nicht-als vollen Klotz aus
Holz o. dgl. anzufertigen, da beispielsweise Holz unter dem Einfluß von Wärme, Trockenheit
und Feuchtigkeit seine Form verändert, sondern man wird zweckmäßig einen genauen
Körper aus Metall herstellen. Dieser Körper wird alsdann nicht voll sein, sondern
in der Hauptsache eine Nachbildung des Innengerüstes des zu bauenden Hohlkörpers
sein. Die genaue Nachbildung des Innengerüstes ist aber nur an den Stellen wichtig,
an denen das Innengerüst mit der Außenhaut in Verbindung tritt.
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Ferner ist es von Wichtigkeit, daß das Anreißen der Lochmitten mit
größter Genauigkeit vor sich geht. Bei Hohlkörpern kleinerer Abmessungen kann man
den Hilfskörper auf eine Anreißplatte stellen und in der bekannten Weise den Fuß
der Anreißnadel auf der gleichen Platte gleiten lassen. Bei größeren Hilfsvorrichtungen
empfiehlt es sich, in an sich bekannter Weise mit derselben eine sichergeführte
Anreißnadel zu verbinden und Maßstäbe anzubringen, welche die Bewegungen der Anreißnadel
anzeigen. Da die Anreißnadel in diesem Falle einen mehr oder weniger festen Platz
hat, ist es erforderlich, wie bekannt, den Hilfskörper um eine Achse, welche parallel
zur Führungsschiene des Reißnadelfußes verläuft, drehbar zu machen.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele und mehrereBohrlehren,
welche auf der Vorrichtung hergestellt werden können, gezeigt.
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Abb. i zeigt in Perspektive eine Hilfsvorrichtung einfachster Art.
Auf einer Anreißplatte i steht fest oder verschiebbar ein voller oder hohler Körper
2, dessen Außenfläche in Form und Abmessungen der Innenfläche des zu bauenden Hohlkörpers
genau entspricht. Er hat auf seiner Oberfläche ein aufgemaltes Muster, welches bei
3 und q. Längsverbindungen, bei 5, 6 und 7 Querverbindungen darstellt. Bei 5 ist
ein Blechstreifen aufgelegt, welcher angerissen werden und später als Bohrschablone
dienen soll. Die erforderliche 'Reißnade18 gleitet mit ihrem Fuß auf der zireißplatte
und kann um den Körper 2 heribewegt werden.
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CkäAbb.2 zeigt in Perspektive eine größere Hilfsvorrichtung in ihrer
Gesamtheit. Dieselbe dient zur Herstellung von Flugzeugrümpfen. Wenn der Rumpf eine
gewisse Länge überschreitet, so ergibt sich von selbst die Notwendigkeit, denselben
in mehreren Abteilen herzustellen. Es ist hier eine Hilfsvorrichtung gezeigt, welche
sich auf einen Rumpfabschnitt über vier Spanten i i, 12, 13, 1.4 erstreckt. Entsprechend
den Spanten i i bis 1q. hat die Vorrichtung zunächst vier Wände (weiterhin Spantbleche
genannt) aus starkem Blech oder aus einer beiderseits auf genaues Maß gehobelten
Platte bestehend. Die beiden Spantbleche ii und 14 sind mit Schilden 15 versehen,
welche Drehzapfen 16 haben. Mit diesen Drehzapfen ist die ganze Vorrichtung in Lagerböcken
17 gelagert, welche unter sich durch Schienen 18 verbunden sind. Die äußere Form
und die Entfer-, nung der Spantbleche i i bis 14 voneinander müssen sehr genau ausgeführt
sein. Aus diesem Grunde sind die Spantbleche, wie schon gesagt, ganz genau bearbeitet
und durch ebenfalls äußerst genau hergestellte Zwischenstücke 19 miteinander verbunden.
Ferner sind an den Stellen, an denen bei dem fertigen Hohlkörper zwischen den Spanten
Längsverbindungen liegen, auch hier Längsverbindungen 2o vorhanden. Auf einer oder
auf mehreren der Schienen 18 sind Führungen 21 angebracht, auf denen eine Reißnadel
22 mit ihrem Fuß 23 gleitet. An der Längsschiene 18 ist ein Maßstab 24. befestigt,
auf welchen ein Zeiger 25 des Reißnadelfußes zeigt. An dieser "Stelle kann also
jederzeit die Stellung der Reißnadel in bezug auf die Längsrichtung des Hilfskörpers
abgelesen werden. Die Führung 21 ist zylindrisch ausgeführt, so daß die Reißnadel
22 mit ihrem Fuß 23 jederzeit von dem Hilfskörper fortgeschwenkt werden kann.
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Die bildliche Darstellung ist so, daß die Spantbleche bei i i und
12 zum Teil unsichtbar sind. An dieser Stelle ist ein Behäutungsblech aufgelegt,
aus welchem die Urlehre für eine Bohrvorrichtung oder Zuschneideschablone hergestellt
werden soll. Das durch Treibarbeit geformte Blech ist zu diesem Zweck mit Hilfe
eines bei 30 geschlossenen Hilfsbandes 31 auf der Hilfsvorrichtung befestigt.
An dem Spantblech 13, welches einem Spant entspricht, ist ein Blechstreifen 32 um
die Vorrichtung gelegt, welcher als Bohrschablone für den Spant dienen soll. Dieses
Band
ist an einer Stelle durch ein hier nicht sichtbares Schloß zusammengehalten. Bei
der Herstellung einer gurtartigen Bohrschablone für einen Spant ist zu berücksichtigen,
,ob nachher in der Fabrikation tatsächlich Wir der Spant selbst zu bohren ist oder
ob glei0:' zeitig die zugehörigen Löcher in dem Ver-' kleidungsblech gebohrt werden
sollen. Das Verfahren zur Herstellung mehrerer Schablonen unter Berücksichtigung
der Stärke der Beplankungsbleche ist in Abb. 3 dargestellt. Zur Herstellung der
Bohrschablone für einen Spant, beispielsweise entsprechend der Platte
13, werden um diese Platte drei Gurte aus Stahlband gelegt. Die Abwicklung
dieser Gurte wurde zuvor mittels eines Papierbandes genau ermittelt. Der äußerste
Gurt, der Spanngurt, ist beispielsweise etwa .3 mm stark und an beiden Enden mit
einer Verschlußeinrichtung 35 versehen. Er dient in der Hauptsache dazu, die beiden
unter ihm liegenden Futter, das Futter 34 mit ebenfalls etwa 3 min Stärke und das
Futter 33 mit i mm Stärke auf das Spantblech aufzuspannen. Das Futter 33 vertritt
die Stelle der Beplankung, ist also auch so stark wie diese, d. h. bei dem vorliegenden
Beispiel i mm, während das Futter 34 die Stelle von den 3 mm starken Form- und Bohrschablonen
jener Beplankungsbleche einnimmt, welche nicht abwickelbar sind. Alle nicht abwickelbaren
Bleche, sowohl Urschablonen als auch Formbleche, werden durch Treibarbeit hergestellt.
Nach Fertigung der Bohrschablonen für die Behäutungsteile wird Futter 33 zusammen
mit Futter 34 als Bohrschablone für Spantflanschen selbst benutzt.
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Die Gurte müssen sehr sorgfältig auf die Vorrichtung aufgepaßt sein
und sowohl unter sich als auch auf den Spantblechen und den Längsträgern einwandfrei
aufliegen. Nach dem Ausrichten der drei Gurte werden dieselben mittels Zentrierstifte
in den Kreuzungsstellen von Spantblech und Längsträger gegen Verschieben gesichert.
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Mit der Reißnadel werden nun auf den Spanngurten die Spantenmitten
angerissen. Außerdem werden die beiden Rissre gezogen, auf welchen die Nietreihen
für die Spantflanschen liegen. Um die zweite Achse für den Mittelpunkt dieser Nietlöcher
zu erhalten, werden., vom oberen und unteren Symmetriepunkt des Spantes ausgehend,
die Kreuzungsstellen von den Längsträgern mit den Spantmitten ermittelt. Von diesen
wiederum ausgehend werden nun die Nietlöcher auf dem Spanngurt entsprechend der
vorgeschriebenen Nietteilung eingeteilt. Nachdem diese Löcher gebohrt sind, wird
der Spanngurt mit den beiden Futtern abgenommen.
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Der Hilfskörper wird nunmehr mit i mm Stahlblech beplankt. Dieses
sei die Urbeplan-,@ kung. Die genaue Größe der Beplankungsbleche ist durch die Mittelrisse
auf Spantblech und Längsträger festgelegt. Hierauf wird das Futter 34 mit dem Spanngurt
wieder aufgelegt, und die Spantflanschlöcher w=erden gebohrt. Auch die Nietlöcher
über den Längsträgern und Aussteifungsprofilen können jetzt auf dem Beplankungsblech
eingeteilt und gebohrt werden. Danach können die Gurten samt der Stahlblechbehäutung
wieder abgenommen werden, nachdem nunmehr sämtliche Niet- und Schraubenlöcher festgelegt
sind.
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Für die Spantflanschbohrschablone werden die Futter 33 und 34 verwendet.
Nachdem an Futter 34 ein Schloß angebracht ist und Bohrbüchsen eingesetzt sind,
wird die Bohrschablone dadurch gebrauchsfähig, daß, das Futter 33 mit den seitlichen
und mittleren Spantführungszapfen in das Futter 34 eingenietet wird. Eine fertige
Bohrschablone ist in Abb. 5 dargestellt.
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Für die Längsträgerbohrschablonen wird die Länge und Form sowohl wie
die Einteilung der Nietlöcher unmittelbar von dem Hilfskörper übernommen (Abb. 4).